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Gchaltungsanordnung für den automatischen Sender-
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suchlauf in einem berlagerungsempf änger Für die Abstimmung von Hochfrequenz-Überlagerungsempfängern
kann man Suchlauf schaltungen verwenden, bei denen eine Abstimmgleichspannung ansteigend
oder abfallend verändert wird. Es ist bekannt (z.B. DT-OS 25 45 187), die Geschwindigkeit,
mit der die Abstimmspannung verändert wird - im folgenden Änderungsgeschwindigkeit
genannt - bei der Annäherung an einen Sender auf einen verkleinerten Wert umzuschalten.
Dadurch wird ein Uberlaufen des Senders verhindert.
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Es ist auch eine Abstimmschaltung bekannt (DT-OS 25 45 187) bei der
ein umkehrbarer Rampenspannungsgenerator vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Abstimmschaltung
kann der Sender, auch wenn dieser zunächst überlaufen wird, durch eine Umkehr der
Änderungsrichtung der Abstimmspannung "eingefangen" werden. Diese Schaltung kann
zu einem Pendeln der Abstimmlage um die Sollage neigen, da die Abstimmspannung wegen
in der Schaltung vorhandener Zeitkonstanten (z.B. Siebglieder) gegenüber einem unverzögert
vorliegenden, die Abstimmgleichspannung steuernden Informationssignal zeitlich verzögert
ist. Um ein solches Pendeln des transponierten Trägers eines empfangenen Senders
um die Sollage zu vermeiden, muß die Änderungsgeschwindigkeit der Abstimmspannung
sehr klein gewählt werden.
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Dadurch bedingt erfordert die bekannte Schaltung eine relativ langsame
Änderungsgeschwindigkeit und damit eine lange Zeit für den Suchlauf von einem Sender
zum nächsten Sender.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Suchlaufschaltung der
zuletzt genannten Art zu schaffen, bei der die Abstimmzeit vom Verlassen einer Abstimmlage
bis zum endgültigen Erreichen einer neuen Abstimmlage benötigt wird, möglichst klein
ist und bei der trotzdem das beschriebene Pendeln um die Sollage wirkungsvoll verhindert
ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Wenn die erfindungsgemäße Anordnung fur einen Fernsehempfänger verwendet
wird, ist es vorteilhaft die Suchlaufrichtung so zu wählen, daß der in die ZF-Lage
transponierte Bildträger zuerst in den niederfrequenten Teil der ZF-Durchlaßkurve
einläuft.
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Das bedeutet, daß die Abstimmlage beim Suchlauf zu höheren Frequenzen
hin verändert wird. Bei dieser Suchlaufrichtung läßt sich die Fernsehsendererkennung
leichter realisieren.
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Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die Abstimmlage
zunächst mit drei aufeinanderfolgenden, verschiedenen Geschwindigkeitsstufen angefahren.
Die erste Geschwindigkeit wird vorteilhaft so groß gewählt, daß von einem Sender
zum anderen Sender so schnell durchgestimmt wird, daß keine störende Wartezeit auftritt.
Der dazu erforderliche erste Geschwindigkeits-Wert ist so groß, daß wegen der erwähnten
Zeitverzögerung der Abstimmspannung gegenüber dem Informationssignal der Suchlauf
relativ weit über die Abstimmlage eines erreichten Senders hinausläuft. Um diesen
Fehler schnell auszugleichen und dadurch die Einfangzeit möglichst kurz zu halten,
muß die beim Durchlauf der Abstimmlage eingeschaltete Änderungsgeschwindigkeit in
Gegen-Suchlaufrichtung noch relativ hoch gewählt werden. Diese Anderungsgeschwindigkeit
ist noch so groß, daß sie für die .Durchfahrung einer Ak'C-Funktion nicht geeignet
wäre. Wegen de Genannten Verz3gerung würden Instabilitäten
auftreten
und die Abstimmlage wurde in einem großen Bereich um den Sollbereich pendeln. Auch
die nun folgende dritte Geschwindigkeit ist bei der Erfindung noch so groß gewählt,
daß in Bbstimmbereichen mit großer Abstirnuisteilheit noch ein Pendeln auftreten
kann. Unter Pendeln wird verstanden, daß die Abstimmlage periodische über den Sollbereich,
der durch zwei Frequenzschwellen vorgegeben ist, so weit hinausläuft, daß der Empfang
gestört wird. Bei der AFC-Funktion sollen die Schwellen nur leicht überschritten
werden. Dabei wird jeweils die Änderungsrichtung im Sinne einer AFC umgeschaltet.
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Erst die bei einem nochmaligen Durchlauf des Sollbereiches eingeschaltete
vierte Änderungsgeschwindigkeit ist bei der Erfindung so klein gewählt, daß das
Pendeln sicher vermieden ist. Für den mit der Einschaltung der dritten Geschwindigkeit
bereits beginnenden AFC-Betrieb wird jeweils für die Änderung der Abstimmspannung
in Suchlaufrichtung die dritte Geschwindigkeit und fär die Änderung in Gegen-Suchlaufrichtung
die vierte Geschwindigkeit eingeschaltet. Diesem Merkmal der Erfindung liegt die
Erkenntnis zugrunde, daß es genügt, nur die Geschwindigkeit einer Richtung genügend
klein zu wählen.
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Diese Wahl der dritten und vierten Geschwindigkeit hat den weiteren
Vorteil: Bei Abstismsystemen ist es erwünscht, die Abstimmspannung auch von Hand
verändern also einen manuell gesteuerten Suchlauf durchfahren zu können. Zu diesem
Zweck kann das Informationssignal in Suchlaufrichtung geändert werden bis ein Sender
empfangen wird. Für die Änderung der Abstimmepannung von Hand ist die erste, zweite
und auch die dritte Änderungsgeschwindigkeit zu groß, um eine exakte Abstimmung
durchfahren zu können, da die Bedienungsperson nicht ausreichend schnell reagieren
kann. Erst die langsamste vierte Geschwindigkeit erlaubt die exakte Abstimmung.
Jedoch benötigt bei dieser Änderungsgeschwindigkeit das Durchstimmen des UIIF-Bandes
von Hand eine viel zu lange Zeit, z.B. 16 Minuten. Deshalb erfolgt bei der Handabstimmung
die Änderung der Abstimmlage zu höheren Frequenzen mit der dritten Geschwindigkeit.
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Dadurch wird der Sender zwar überlaufen bis die Bedienungsperson reagieren
kann, der Rücklauf erfolgt jedoch mit der vierten langsamsten Geschwindigkeit, die
eine exakte Handabstimmung ermöglicht. Das Durchlaufen des UHF-Bandes von Hand benötigt
so wesentlich weniger Zeit, z.B. nur 2 Minuten. Es ist trotz dieser kurzen Zeit
eine exakte Handabstimmung möglich.
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Die bei der Erfindung vorgesehene Steuerschaltung kann auch für Handabstimmung
benutzt werden, indem nach Beendigung der Handabstimmung (Loslassen des Bedienungselementes)
also nach Erreichen eines Senders, der AFC-Betrieb eingeschaltet wird.
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Der erreichte Sender wird dann - wie beschrieben - mit der vierten
Geschwindigkeit schnell genug und pendelfrei eingefangen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform
der Erfindung in einem Fernsehempfänger und Fig. 2 den Spannungsverlauf am Ausgang
einer bei der Schaltung nach Fig. 1 vorgesehenen Kontrollschaltung und den Verlauf
der Abstimmspannung bei Erreichen eines Senders im Suchlaufbetrieb.
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In dem in Fig. 1 dargestellten Prinzipblockschaltbild gelangt ein
bild- und tonmoduliertes Signal über eine Empfangsantenne 1 eines Fernsehgerätes
zu einem mittels Kapazitätsdioden 3 abstimmbaren Tuner 2. Am Ausgang des Tuners
2 erscheint das Signal des empfangenen Senders in der Zwischenfrequenz-Lage.
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An den Tuner 2 schließt sich ein Zwischenfrequenzverstärker 4 an.
Vom Zwischenfrequenzverstärker 4 gelangen die Signale über einen Videodemodulator
5 sowie über einen Videoverstärker 6 an eine Bildröhre 7. Zwischen dem Videodemodulator
5 und dem Viedeoverstärker 6 erfolgt in einer Abtrennstufe die Abtrennung der Synchronimpulse
für Bild und Zeile, deren Weiterverarbeitung im Fernsehgerät zur Zeilen- und Bildablenkung
im Blockschaltbild nicht dargestellt ist.
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Der Zwischenfrequenzverstärker 4 ist mit einer Kontrollschaltung 8
verbunden, welche durch einen Frequenzvergleich die Frequenzablage der Zwischenfrequenz
von einer vorgegebenen Soll-Zwischenfrequenz feststellt. Da dieser Vergleich nur
dann angestrebt ist, wenn tatsächlich ein Sender empfangen wird und nicht wenn Störungen
vorliegen, ist die Kontrollschaltung zum Zwecke einer Sendererkennung mit dem Videodemodulator
5 verbunden. Dadurch wird erreicht, daß ein von der Kontrollscha;tung 8 gesteuerter
Suchlauf nur dann gestoppt wird, wenn tatsächlich ein Fernseh-Sender empfangen wird.
Der Aufbau der hier verwendeten Kontrollechaltung ist in der älteren anmeldung P
26 50 305.9 näher beschrieben.
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Der Ausgang dar Kontrollschaltung 8 ist über eine Leitung 10 mit einer
aus den Blöcken 9, 11, 12, 13, 19, 17 und 21 bestehenden Steuerschaltung verbunden.
Die Steuerschaltung dient zur Beeinflussung der Abstiinnispannung (UD in Fig. 1)
des Tuners 3 beim Suchlauf und bei der automatischen Scharfabstimmung.
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Durch das Signal am Ausgang der Kontrollschaltung erhält die Steuer
schaltung die Information über die Abstimmlage. Mit dem Begriff "Absti=lage" wird
die Lage des transponierten Trägers eines empfangenen Senders bezeichnet.
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Das Ausgangssignal der Kontrollschaltung 8 gelangt über die Leitung
10 zu zwei Schmitt-Triggern 9 und 11. Der Schmitt-Trigger 9 wird beim Uebergang
von der Spannung UM auf die Spannung UL und der Schmitt-Trigger 11 beim Uebergang
von der Spannung Un auf die Spannung UH gesetzt. Ein den beiden Schmitt-Triggern
9 und 11 nachgeschalteter Decoder 12 erzeugt aus den ihm zugefiihrten Signalen drei
Ausgangssignale entsprechend den Pegeln UL, X und UH zur Ansteuerung einer sequentiellen
Steuerschaltung 13. Die sequentielle Steuerschaltung 13 ist aus Zählern, Flip-Flops,
UND- ODER- NAND-und NOR-Gattern aufgebaut. Uber Leitungen 14, 15 und 16 werden der
sequentiellen Steuerschaltung 13 weitere Informationen als Randbedingungen zugefiihrt.
Uber die Leitung 16 wird der Suchlauf-Start mitgeteilt. Die Leitung 15 fiihrt die
Information, ob ein für die Erzeugung der variablen Abstimmspannung
vorgesehener
Zähler 23 voll ist, und die Leitung 14 führt die Information, ob der erwähnte Zähler
23 leer ist.
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Die sequentielle Steuerschaltung ist über Leitungen 32 mit einem Befehlsdekoder
und einer Verknüpfungslogik 19 verbunden, welche von einem Taktgenerator 17 über
vier Leitungen 18 angesteuert wird. Von dem Taktgenerator 17 werden vier verschiedene
Frequenzen, entsprechend vier verschiedenen Änderungsgeschwindigkeiten der Abstimmspannung,
übertragen.
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Zur Erzeugung der für den Suchlauf erforderlichen variablen Abstimmspannung
UD ist ein binärer 13-Bit-Vor/Rück-Zähler 23 vorgesehen. Mit dem Ausgang 26 des
Zählers 23 ist ein 13- Bit-D/A-Wandler 24 verbunden. Von dem Ausgang des D/A-Wandlers
24 wird ein Schalter 27 gesteuert, dem ein Siebglied aus den Widerständen 28 und
29 und den Kondensatoren 30 und 31 nachgeschaltet ist. Am Ausgang des Siebgliedes
steht die geglättete Abstimmspannung UD zur Verfügung. Der Ausgang des Siebgliedes
ist mit den Kapazitätsdioden 3 im Tuner 2 verbunden.
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Jedem binären Zählerstand des Zählers 23 ist ein bestimmter Spannungswert
UD zugeordnet. Durch Änderung des Zählerstandes mittels Taktimpulsen an einem Eingang
T des Zählers 23 kann somit der Abstimmspannungs-Wert UD verändert werden. Dabei
ist die Änderungsgeschwindigkeit abhängig von der Frequenz der zugeführten Taktimpulse.
Die Zählrichtung des Zählers 23 und damit die Anderungsrichtung der Abstimmspannung
UD kann über Eingänge V (Vorwärts) und R (Rückwärts) vorgegeben werden.
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Diese Eingänge V und R werden von dem Befehlsdekoder 19 angesteuert.
Der Befehlsdekoder 19 weist Ausgänge 20 auf. Je nach dem welche Anderungsgeschwindigkeit
für den Suchlauf bzw. die Scharfabstimmung erforderlich ist, erscheint an einem
der Ausgänge 20 die entsprechende Frequenz. Die Ausgänge 20 sind mittels eines ODER-Gatters
21 zusammengeführt und mit dem Takteingang T des Zählers 23 verbunden.
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Mit dem Zähler 23 ist über Leitungen 25 ein Speicher 22 verbunden.
In diesem Speicher können einzelnen Sendern zugeordnete, binäre Zahlenwerte gespeichert
und bei Bedarf abgerufen
werden.
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Im folgenden sei angenommen, daß der D/A-Wandler mit einer Auflösung
der Abstimmspannung in Schritten von 4 mV arbeitet.
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Dann wird der Abstimmspannungsbereich, der bei der Abstimmung von
Fernsehempfängern z.B. von 0 V bis 33 V reicht, mit ca.
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8200 Zählschritten des Zählers 23 durchlaufen. Einem Zählschritt entsprechen
dabei etwa 100 kHz im UHF-Fernsehoereich mLit der größten Abstimmateilheit.
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An Hand von Fig. 2 wird im folgenden der Steuerungsablauf der Schaltung
gemäß Fig. 1 beschrieben. In Fig. 2 ist oben das Ausgangssignal der Kontrollschaltung
8, mit dem der Suchlauf und die automatische Scharfabstimmung gesteuert weed wiedergegeben.
Die Kontrollschaltung 8 spricht auf zwei Frequenzschwellen des transponierten Trägers
des empfangenen Senders an, die 100 kHz beidseitig der Sollage liegen. Der Ausgang
der Kontrollschaltung 8 kann drei verschiedene Spannungswerte UH sUM und UL annehmen.
Das Ausgangssignal der Kontrollschaltung 8 - im folgenden allgemein mit UA bezeichnet
- wird außer von den genannten zwei Schwellen, die in Fig. 2 mit S1 und 82 bezeichnet
sind, von einer in der Kontrollschaltung 8 enthaltenen Sendererkennungsschaltung
bestimmt. Wenn die Abstimmlage seit von der Sollage entfernt liegt, daß der Sender
noch nicht erkannt wird, nimmt das Signal UA am Ausgang der Kontrollschaltung 8
den Wert UM an. Der Bereich, in dem ein Sender erkannt wird, ist in Fig. 2 durch
die Frequenzschwellen S3 und 84 wiedergegeben. Wenn die Abstimmlage im Bereich zwischen
der Schwelle S3 und der Schwelle S1 liegt, nimmt das Signal UA am Ausgang der Kontrolischaltung
8 einen unterhalb des Wertes i liegenden Wert UL an. Im Bereich zwischen den Schwellen
und S2 wird wieder der Wert UM angenommen. Im Bereich zwischen der Schwelle S2 und
84 wechselt das Signal UA am Ausgang der Kontrollschaltung 8 auf einen über dem
Wert UM liegenden Wert UH.
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Die Abstimmlage bewegt sich zunächst in Suchlaufrichtung mit ansteigender
Frequenz und der hohen ersten Änderungsgeschwindigkeit
auf der
in Fig. 2 durchgezogen dargestellten Kurve.
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Beim Erreichen der Schwelle S3 im Punkt 33 springt das Signal UA am
Ausgang der Kontrollschaltung 8 vom Wert UM auf den Wert UL und beim Erreichen der
Schwelle S1 im Punkt 34 wieder auf den Wert UM. Dieser Wechsel bewirkt noch keine
Anderung des Suchlaufes, sondern dient nur der Sendererkennung. Durch diesen Wechsel
wird die Steuerschaltung auf ihre Funktion vorbereitet. Mit dem Durchlaufen der
Schwelle 2 im Punkt 35 wechselt das Signal UA am Ausgang der Kontrollschaltung 8
auf den Wert UH. Bei diesem Wechsel wird die ZBhlrichtung des Zählers 23 in Fig.
1 umgeschaltet. Zugleich wird die Taktfrequenz von dem der hohen, ersten Änderungsgeschwindigkeit
entsprechenden Wert (im Beispiel 1 kHz) auf den der zweiten Anderungsgeschwindigkeit
entsprechenden Wert (im Beispiel 250 Hz) umgeschaltet. Im Punkt 36 wird die Schwelle
84 durchlaufen, wodurch das Signal UA erneut auf den Wert UM umgeschaltet wird.
Im Punkt 37 springt das Signal UA wieder auf den Wert UH und im Punkt 38 wieder
auf.den Wert UM. Mit dem Durchlaufen der Schwelle S1 im Punkt 39 springt das Signal
UA auf den Wert UL und dæ Anderungsrichtung wird wieder (in Suchlaufrichtung) umgeschaltet,
wobei die Geschwindigkeit nochmals auf 1/4 gemindert, im Beispiel also die Taktfrequenz
auf den Wert 62 Hz umgeschaltet wird, Im Punkt 40 wird die Schwelle S1 erneut erreicht
und das Signal UA wechselt auf den Wert UM. Durch diesen Wechsel wird die Zufuhr
von Taktimpulsen abgeschaltet. Die automatische Abstimmung des Senders ist damit
zunächst abgeschlossen.
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Bei Sendern, die im Bereich sehr hoher Abstimmsteilheit liegen, wird
trotz Abschaltens der Taktimpulse wegen der schon erwähnten Zeitkonstanten der Schaltung
die Schwelle S2 im Punkt 41 überlaufen. Das Signal UA geht von UM nach UH, wodurch
in Gegen-Suchlaufrichtung umgeschaltet und die vierte, langsamste Geschwindigkeit
(8 Hz) eingeschaltet wird. Hierdurch wird ein störendes Pendeln mit Sicherheit vermieden,
welches bei nicht reduzierter Taktfrequenz von 62 Hz auftreten würde. Im Punkt 42
wird nunmehr die Schwelle S2 mit der vierten Änderungageachwindigkeit berschritten.
Das Signal
UA springt von UL auf UM und schaltet den Taktgenerator
ab.
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Der eigentliche Suchlauf endet schon im Punkt 39. Im Punkt 39 beginnt
der AFC-Betrieb, der auch weiterhin während des Empfangs des eingestellten Senders
beibehalten wird. Wenn beim AFC-Betrieb die untere Schwelle S1 nach unten hin überschritten
wird, so wird der Zähler 23 in Fig. 1 mit der Frequenz 62 Hz in Suchlaufrichtung
getaktet. Innerhalb der Schwellen und S2 werden keiae Taktimpulse zugeführt. Beim
Uberschreiten der Schwelle S2 zu höheren Frequenzen hin, z.B. im Punkt 41, wird
in Gegen-Suchlaufrichtung mit einer Frequenz von 8 Hz getaktet bis der Sollbereich
zwischen den Schwellen S1 und wieder erreicht ist.
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Durch in Fig. 1 nicht dargestellte Bedienungsmittel kann ein manueller
Suchlauf durchgeführt werden. Dabei wird der AFC-Betrieb unterbrochen und dem Zähler
23 werden Taktimpulse mit der Frequenz 62 Hz zugeführt, solange das Bedienungsorgan
betätigt wird. Wenn ein Sender in etwa eingestellt ist, wird das Bedienungsorgan
losgelassen. Der AFC-Betrieb wird dann wieder eingeschaltet und der gefundene Sender
wird durch einen kurzen Rücklauf mit der Taktfrequenz 8 Hz automatisch eingestellt.
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In Fig. 2 ist gestrichelt das Informationssignal dargestellt, mit
dem die Abstimmspannung UD gesteuert wird. Dieses Informationssignal entspricht
im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem Zählerstand des Zählers 29. Die Abstimmspannung
UD folgt diesem Informationssignal mit einer Zeitverzögerung von ca.
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50 msec. Diese Zeitverzögerung entsteht durch den Wandler 24 einschließlich
des Schalters 27 und des Siebgliedes aus den Teilen 28, 29, 30 und 31 in Fig. 1.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Steigung des Verlaufes des Informationssignals
von der Frequenz der zugeführten Taktimpulse abhängig. Zu den verschiedenen geradlinigen
Abschnitten des Informationssignals sind die entsprechenden Änderungsgeschwindigkeiten
V1 bis V4 und dahinter in Klammern die zugehörigen Taktfrequenz-Werte angegeben.
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Die angegebenen Werte V1 bis V3 für die Änderungsgeschwindigkeit stellen
eine besonders sorteilhafte Kombination dar.
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Durch die Wahl der Werte und der Verhältnisse der Werte untereinander
wird eine besonders schnelle Abstimmung erreicht. Die ersten Geschwindigkeiten V1
bis V3 stehen in dem Verhältnis 16:4:1. Bei diesen Verhältnissen besteht auch der
Vorteil, daß Taktimpulse zur Steuerung der Anderungen einfach mittels Binär-Teiler
von einem Taktgenerator abgeleitet werden können.
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Die Änderungsgeschwindigkeiten V1 bis V4 können im VHF- und UIlF-Bereic.h
gleich gewählt werden. Für das Band III ist dazu eine etwa doppelt so hohe Taktfrequenz
(bei V1 z.B. 2 kHz) und .für das Band I eine etwa vierfach höhere Taktfrequenz (4
kHz) erforderlich.
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