-
Fernsteuerungssender
-
Die Erfindung betrifft einen Fernsteuerungssender zum Senden von Fernbedienungssignalen,
bestehend aus einer Eingabetastatur, einem integrierten Oszillatorschaltkreis zur
Erzeugung von Ultraschallfrequenzen, die zwischen der ersten und der zweiten Oberwelle
der vom Horizontal-Oszillator erzeugten Zeilenfrequenz eines Fernsehempfängers liegen,
einer Endstufe und einem in dem gleichen Gehäuse befindlichen zusätzlichen Oszillatorschaltkreis
nach Patent .......... (Patentanmeldung P 27 24 357.8).
-
Die Endstufe des Hauptpatentes besteht aus einem Ultraschallwandler,
der von einer Verstärkerstufe angesteuert wird und der über eine Diode und eine
Induktivität an Versorgungsspannung liegt. Erscheint am Ausgang des integrierten
Oszillatorschaltkreises ein positiver Rechteckimpuls, so wird der Transistor der
Verstärkerstufe durchgeschaltet. Es fließt während der Impulsdauer durch die Spule
und die Diode ein Strom über den Transistor nach Masse. Wird der Transistor gesperrt,
so steigt die Spannung an dem Ultraschallwandler auf einen Wert U an.
-
max Wenn der Transistor wieder durchgeschaltet ist, so sinkt die
Spannung am Ultraschallwandler wieder auf Null ab.
-
Am Wandler selbst tritt so eine Rechteckspannung auf, die Werte zwischen
Null und U x annimmt. Bedingt durch die max Rechteckspannung sind zu der gewünschten
Ultraschallfrequenz noch eine Reihe von unerwünschten Oberwellen vorhanden. Diese
Oberwellen können, falls sie im Nutzbereich liegen, Störungen bei dem eigenen Empfänger
oder bei anderen Empfängern verursachen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der erste
Oszillatorschaltkreis eine tiefe Ultraschallfrequenz erzeugt und der Nutzbereich
des zweiten Oszillatorschaltkreises oberhalb der zweiten Oberwelle der Zeilenfrequenz
liegt. Die verschiedenen Ultraschallfrequenzen werden in dem integrierten Oszillatorschaltkreis
nach dem Ausblendprinzip mit einem Frequenzteiler von einem Quarz gesteuerten Oszillator
abgeleitet. Der aus einem Einstellteiler und nachgeschaltetem Festteiler bebestehende
Frequenzteiler reduziert den beim Ausblendprinzip unvermeidlichen Phasenjitter auf
kleine Werte.
-
Gerade bei einer Rechteckspannung am Wandler machen sich diese Werte
aber als hörbare Geräusche unangenehm bemerkbar. Ferner erweist sich als Nachteil,
daß bei der Ansteuerung mit Rechteckspannung ein relativ teuerer Hochvolttransistor
verwendet werden muß.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine
einfache, für mehrere Frequenzbereiche breitbandige Schaltung für die Endstufe eines
Fernsteuerungssenders der eingangs genannten Art zu finden, bei der der Wandler
Ultraschallwellen frei von Oberwellen erzeugt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Endstufe
im wesentlichen aus einer Transistorverstärkerstufe und einem nachgeschalteten Schwingkreis
mit dem
Ultraschallgeber besteht und daß der zweite Ultraschallfrequenzen
erzeugende Oszillatorschaltkreis eine eigene Transistorverstärkerstufe besitzt,
die mit einer ersten Anzapfung der Induktivität des Schwingkreises in Verbindung
steht.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden nachfolgend für ein
Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen verdeutlicht und näher beschrieben.
-
Figur 1 zeigt ein Schaltbild des Fernsteuerungssenders.
-
Mit 1 ist in Figur 1 eine Eingabetastatur bezeichnet, die eine Reihe
von Tasten besitzt, deren Zahl der Anzahl der Befehle entspricht. Als Tasten können
sowohl Kurzhubtasten als auch Berührungstasten mit entsprechenden zusätzlichen Schaltungseleuenten
Verwendung finden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden zweipolige Einschalter
in der Form von Kurzhubtasten benutzt, Die Tasten sind, wie aus Figur 1 hervorgeht,
an den Kreuzungsstellen von senkrechten und waagrechten Leiterbahnen angeordnet,
wobei jeweils ein Pol der Taste mit einer der senkrechten Leiterbahnen (g bis 1)
und der andere Pol mit einer der waagrechten Leiterbahnen (a bis f) verbunden ist.
Der Übersicht wegen ist in Figur 1 lediglich eine Taste eingezeichnet. Die übrigen
Kreuzungspunkte weisen entsprechende Tasten auf. Wird eine der Tasten 3 gedrückt,
eo werden die sich kreuzenden Leiterbahnen (z.B. f und g) miteinander und gegen
Masse verbunden. Die in der Eingabetastatur rechts dargestellten Tasten 2 sind in
gleicher Weise aufgebaut, lediglich mit dem Unterschied, daß die sich kreuzenden
Leiterbahnen, schaltungstechnisch
bedingt, beim Drücken der Taste
gegen positive Versorgungsspannung geschaltet werden.
-
Als integrierter Oszillatorschaltkreis 5 wurde beispielsweise der
Baustein SAA 1024 gewählt, der in monolith:scher CMOS-Technologie aufgebaut ist.
Der SAA 1024 besteht im wesentlichen aus einer Oszillatorschaltung, einem einstellbaren
und einem festen Frequenzteiler, einer Decodierschaltung und einer Fehlbedienungseinrichtung.
Als äußere Beschaltung wird für die Frequenzerzeugung nur der Quarz 7 und ein passives
Rückkopplungsnetzwerk, bestehend aus den beiden Kapaziäten 8 und 9 und dem Widerstand
6 zur Arbeitspunkteinstellung des Oszillators benötigt. Der FHT-Quarz erzeugt eine
Frequenz von 4,4336 MHz, die mit Hilfe eines einstellbaren Frequenzteilers, der
nach dem Ausblendprinzip arbeitet, heruntergeteilt wird. Das Teilerverhältnis wird
über 11 Eingänge bestimmt, die in zwei Gruppen zu fünf bzw. sechs Eingängen (a bis
f bzw. g bis 1) aufgeteilt sind. Um ein Teilerverhältnis auszuwählen, muß je ein
Eingang beider Gruppen durch die Taste auf Masse gelegt werden. Insgesamt können
so 30 Ultraschallfrequenzen erzeugt werden. In einem integrierten Decodierer werden
die Eingangssignale in 5-Bit-Worte umgewandelt und dem Einstellschieber zugeführt,
der daraufhin die gewünschte Ultraschallfrequenz erzeugt. Die Fehlbedienungssicherung
erkennt jede Betätigung, bei der nicht genau je einer der Steuereingänge a bis f
bzw. g bis 1 angesteuert wird, als Falschbefehl. Der Oszillator bleibt dann außer
Betrieb und der Frequenzteiler wird in einer definierten Stellung festgehalten.
Dasselbe gilt, wenn keine der Tasten berührt wird. Um definierte Einschaltverhältnisse
zu haben, sind alle Eingänge 3 bis 13 über Widerstände 4 mit Versorgungsspannung
verbunden.
-
Der Ausgang 16 des Oszillatorschaltkreises 5 ist mit dem positiven
Pol der Batterie 12 verbunden. Der Ausgang 14 liegt an Masse. Durch die Verpolungsschutzdiode
11, die parallel zu der Batterie liegt, ist der Oszillatorschaltkreis gegen eine
bezüglich der Polung falsch angelegte Batteriespannung geschützt. Der Kondensator
10, der ebenfalls parallel an der Batterie liegt, wirkt als Siebkondensator.
-
Die Zuordnung der Frequenzen und damit der Einstellgrößen zu den einzelnen
Tasten ergeben sich aus nachfolgender Tabelle:
| Taste Befehl Symb. Frequenz(Hz) Code |
| 1 Progr. 1 1 43 990 d a 1 |
| 2 Progr. 2 2 43 643 d h |
| 3 Progr. 3 3 43 297 ' c 1 |
| 4 Progr. 4 4 42 951 c h |
| 5 Progr. 5 5 42 604 b 1 |
| 6 Progr. 6 6 42 258 b h |
| 7 Progr. 7 7 41 912 a 1 |
| 8 Progr. 8 8 41 565 a h |
| 9 Progr. 9 9 41 219 d k |
| 10 Progr.10 10 40 872 d g |
| 11 Progr.11 11 40 526 c k |
| 12 Progr.12 12 40 180 c g |
| 13 Progr.13 13 39 833 b k |
| 14 Progr.14 14 39 487 b g |
| 15 Progr.15 15 39 141 a k |
| 16 Progr.16 16 38 794 a g |
| 17 Farbe - - 35 330 e f |
| 18 Farbe + + 34 638 e g |
| 19 |
| 20 Quickton 34 291 e 1 |
| 21 Helligkeit - - 36 023 a f |
| 22 Helligkeit + + 37 716 b f |
| 23 |
| 24 Normierung 34 984 , e k |
| 25 Lautstärke - - 38 101 d f |
| 26 Lautstärke + + 37 409 c f |
| 27 |
| 28 TV-Aus 33 945 e h |
| 29 Licht - - 57 575 |
| 30 Licht + + 54 375 |
| 31 |
| 32 Licht-EIN/AUS 60 775 |
Wie aus dieser Tabelle zu entnehmen ist, dienen die Tasten 1 mit
28 zur Ansteuerung der Eingänge des Oszillatorschaltkreises. Mit den erzeugten Ultraschallfrequenzen
von 33,945 kHz bis 43,99 kHz werden die Einstellgrößen des Fernsehempfängers beeinflußt.
Mit den übrigen drei durch Drücken der Tasten 29 bis 32 erzeugten Ultraschallfrequenzen,
die bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen der zweiten Oberwelle (46,875 kHz) und
der dritten Oberwelle (62,5 kHz) der Zeilenfrequenz liegen, werden die Einstellgrößen
eines Dimmers beeinflußt. Selbstverständlich könnten diese Frequenzen auch unterhalb
der ersten Oberwelle liegen. Da für die Einstellgrößen eines Dimmers nur wenige
Frequenzen benötigt werden, kann ein genügender Sicherheitsabstand zu der Nachbarfrequenz
und zu der Zeilenfrequenz bzw. deren Oberwellen bestimmt werden.
-
Der Ausgang 15 des Oszillatorschaltkreises 5 ist über einen Widerstand
13 an die Basis eines eine Verstärkerstufe bildenden Transistors 15 gelegt. Diese
Basis ist über einen weiteren Widerstand 14 mit Masse verbunden.
-
Der Emitter des Transistors liegt ebenfalls auf Masse.
-
Der Kollektor ist über den Widerstand 16 mit einer zweiten Anzapfung
der Induktivität 21 eines Schwingkreises verbunden. Der Schwingkreis besteht aus
der Induktivität 21 und der Serienschaltung der Kapazitäten 22 und ir Kapazität
Cw des Ultraschallwandlers 24. Da die Bapazität 22 sehr viel größer als die Kapazität
Cw des Ultraschallwandlers 24 ist, ist die Kapazität 22 vernachlässigbar. Parallel
zum Ultraschallwandler ist noch eine Diode 23 geschaltet, die zur Erzeugung der
für den Ultraschallwandler benötigten Polarisationsspannung dient. Die Induktivität
21 ist aufgeteilt in mehrere Induktivitäten, die durch die Windungen w1, w2 und
w3 festgelegt sind.
-
Jede dieser Induktivitäten weist eine eigene Anzapfung auf. Wie bereits
ausgeführt, ist an der zweiten Anzapfung die durch den Transistor 15 gebildete Verstärkerstufe
angeschaltet. Die dritte Anzapfung liegt an Versorgungsspannuns Mit der ersten Anzapfung
ist die Verstärkerstufe des zweiten Oszillatorschaltkreises verbunden.
-
Parallel zu dem ersten Oszillatorschaltkreis ist ein weiterer zweiter
Oszillatorschaltkreis an die Endstufe geschaltet, der Ultraschallfrequenzen erzeugt,
die bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen der zweiten und dritten Oberwelle der
Zeilenfrequenz liegen. Als zweiter Oszillatorschaltkreis wurde ein Hartley-Ossillator
mit einem angekoppelten Parallelschwingkreis gewählt, der mit diskreten Bauelementen
aufgebaut ist. Selbstverständlich können auch andere Arten von Oszillatoren Verwendung
finden.
-
Der Hartley-Oszillator besteht aus einem Transistor 31, einer Kapazität
26, einem Widerstand 32 und einem Übertrager 27. Hierbei ist die Basis des Transistors
über die Kapazität 26 und die Primärwicklung des Übertragers 27 mit dem Kollektor
verbunden. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis ist ferner über den Widerstand
32 und einem Vorwiderstand 33 mit den Tasten der Eingabetastatur verbunden. Außerdem
ist die Basis des Transistors über den Widerstand 32 an eine Anzapfung des Übertragers
27 gelegt. Diese Anzapfung stellt sowohl mit der Sekundärspule des Übertragers,
die gleichzeitig die Induktivität des Parallelschwingkreises darstellt, als auch
mit einer der Stabilisierung dienenden Zenerdiode 25 in Verbindung, deren Anode
auf Masse gelegt ist. Außer ist diese Anzapfung über eine Glättungskapazität 34
mit Masse verbunden.
Der Parallelschwingkreis besteht neben der
Sekundärspule des Übertragers noch aus den Kapazitäten 28, 29 und 30. Mit der Kapazität
28 wird, bei Betätigung der Taste 32, die höchste Frequenz von 60,775 kHz erzeugt.
Durch Parallelschalten der Kapazität 29 bzw. 30 werden die niedrigeren Frequenzen
erzeugt, die bei diesem Ausführungsbeispiel die Einstellung hin zu einer geringeren
oder größeren Lichthelligkeit bewirken.
-
Der Ausgang des Hartley-Osziliators ist über eine eigene Transistorverstärkerstufe
mit der Induktivität 21 verbunden. Der Kollektor des Transistors 31 ist über einen
Widerstand 17 an die Basis eines Transistors 19 gelegt, die über einen Widerstand
18 mit Masse verbunden ist.
-
Der Emitter des Transistors 19 liegt ebenfalls auf Masse.
-
Der Kollektor steht über den Widerstand 20 mit der ersten Anzapfung
der Induktivität 21 in Verbindung.
-
Wird nun die Basis des Transistors 15 durch eine von dem Ausgang 15
des Oszillatorschaltkreises 5 kommende Signalspannung in Rechteckform durchgeschaltet,
so wird der eine Sinusschwingung erzeugende Schwingkreis angestoßen, wobei als Induktivität
die mit den Windungen w1 und w2 gebildete Induktivität wirksam wird. Wird der Schwingkreis
jedoch vom Transistor 19 angesteuert, so wird die gesamte Induktivität mit den Windungen
w1, w2 und w3 wirksam. Durch entsprechende Dimensionierung von w1, w2 und w3 sowie
dem Verhältnis der Windungen zueinander kann die gewünschte Mittenfrequenz (z.B.
57 kHzsbzw.
-
38,5 kHz) gewählt werden. Die Bandbreite des Schwingkreises wird durch
die Widerstände 16 und 20 festgelegt.