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Die Erfindung betrifft ein Uhrenradio nach dem
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Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei herkömmlichen Uhren-Rundfunkempfangsgeräten bzw. Radioweckern
sind neben einer Analog- oder Digitaluhr noch Rundfunkempfangseinrichtungen vorgesehen,
die aus zahlreichen diskreten Bauelementen bestehen und zum Empfang von UKW- und/oder
Mittelwellensendungen dienen. Diese konventio nellen Rundfunkempfangseinrichtungen
werden neuerdings in vielen Bereichen durch integrierte Schalt tungen (acs= Integrated
Circuits) ersetzt, welche bei gleicher Leistung wesentlich kleiner aufgebaut sind.
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Es ist bereits ein Oberlagerungsempfänger mit Verstärker für Mittelwelle
und UKW bekannt, der für Kofferradios und kleinere Tischradios geeignet ist und
aus einer integrierten Schaltung besteht (IEEE SPECTRUM, Vol. 14, No.3, März 1977,
Seiten 54-57).
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Mit diesem integrierten Empfänger kann von Mittelwelle auf UKW und
umgekehrt umgeschaltet werden.
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Obwohl diese Umschaltung lediglich mit milz einem einfachen äußeren
Kontakt vorgenommen wird, wird hierdurch eine interne Verschaltung bewirkt, die
eine optimale Wirkungsweise der integrierten Schaltung in beiden Betriebszuständen
gewährleistet. Die integrierte Schaltung beinhaltet unter anderem einen Detektor,
einen Zwischenfrequenzkreis, einen MW-Oszillator-Mischer sowie einen Tonfrequenzverstärker
und ist mit insgesamt 16 Anschlüssen versehen.
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An diese 16 Anschlüsse können verschiedenen Bauelemente gelegt werden,
wie beispielsweise Antennen, Zwischenfrequenzkreise, Versorgungsspannungen und Lautsprecher.
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Weitere Einzelheiten über den konkreten Aufbau einer derartigen integrierten
Schaltung sind dem Engineering Bulletin der Fa. Sprague Electronic Company "Description
and Operation of the ULN 2204 A AM/FM Receiver System" vom 21.9.1977 von Oliver
L. Richards entnehmbar.
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Obwohl die Verwendung eines integrierten Empfängers für ein Uhrenradio
entscheidende Vorteile mit sich bringt, z.B. weil das Uhrenradio sehr klein gebaut
werden kann, treten in der Praxis manchmal Unzulänglichkeiten auf, die oft im Zusammenhang
mit der Außenbeschal tung der integrierten Schaltung stehen.
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Ein Uhrenradio weist nämlich relativ viele Schalter auf, was darauf
zurückzuführen ist, daß nicht nur die Funktionen des Radios, sondern auch die Funktionen
der Uhr ein- bzw. ausgeschaltet werden müssen.
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Mit Hilfe von Schaltern, die zwei oder mehr Kontaktstücke aufweisen
ist es möglich, mehrere Funktionen gleichzeitig ein- oder auszuschalten (verb. etwa
DE-OS 25 44 472). Derartige Mehrkontakt-Schalter haben indessen den Nachteil, daß
die verschiedenen Kontaktstücke, die an sich alle gleichzeitig eine Schalthandlung
bewirken sollen, nicht synchron schalten bzw. teilweise überhaupt nicht schalten.
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Eine sichere und wenig störanfällige Schaltung oder Umschaltung wird
deshalb in der Regel nur mit einfachen Schließern oder mit elektronischen Schaltern
erreicht.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem Uhrenradio
der vorstehend genannten Art eine UKW/MW- oder Mll/UKW-Umschaltung vorzusehen,
die
mit mechanischen Schaltern arbeitet, welche in jeder Position nur einen Schließer
betätigen und die teilweise elektronische Schalter anstelle von mechanischen Schaltern
verwendet. Oberdies sollen die verwendeten Schalter gerade für die speziellen Anwendungsfälle
beim Uhrenradio besonders geeignet sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die bei einem Uhrenradio vorgenommenen Schalthandlungen weit weniger Sörungen
unterliegen als dies bei herkömmlichen Uhrenradios der Fall ist. Außerdem werden
durch die Verwendung von Zenerdioden Schalter ganz eingespart. Ferner wird erreicht,
daß das separate Wecksignal unter Abschaltung des Radio-Wecksignals gesendet werden
kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig.la ein Uhrenradio von
vorne, Fig.lb ein Uhrenradio in der Draufsicht, Fig.lc Bedienungsschalter eines
Uhrenradios, vom Inneren des Uhrenradio-Gehäuses aus gesehen; Fig.2 eine Prinzipdarstellung
der Bedienungsschalter des Uhrenradios; Fig.3 eine Prinzipdarstellung eines an sich
bekannten Rundfunk-ICs, in konventioneller Weise mit Schaltern bestückt; Fig.4 eine
Prinzipdarstellung eines an sich be-
kannten Rundfunk-lOs mit einer
erfindungsgemäßen Bestückung von Schaltern; Fig.5 eine detailliertere Darstellung
der in der Fig.4 gezeigten Prinzipschaltung; In der Fig.la ist ein Uhrenradio 1
gezeigt, das an seiner Frontseite neben einer analogen Zeigeruhr 2 einen Lautsprecher
3 aufweist. Um den Lautsprecher 3 herum ist eine kreisringförmige Frequenzskala
4 für Mittelwelle und UKW vorgesehen, über die zwei Zeiger 5,6 geführt werden können.
Unterhalb der Frequenzskala 4 befinden sich zwei Drehknöpfe 7,8, von denen der eine
Drehknopf 7 zur Einstellung der Lautstärke und der andere Drehknopf 8 zur Sendereinstellung
dient. Auf der Oberseite des Uhrenradios 1 sind meherere Bedienungstasten 9,10,11,12
sowie eine Antenne 13 zu erkennen, die in der Fig.lb noch einmal näher dargestellt
sind.
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Die beiden rechten Bedienungstasten 11,12 sind für den Radioteil vorgesehen.
Durch Druck auf die Taste 12 wird das Radio ein- bzw. ausgeschaltet, während durch
Druck auf die Taste: 11 entweder Mittelwellen-oder UKW-Empfang eingeschaltet werden
kann. Mit den beiden linken Bedienungstasten 9,10 wird der Weckteil bedient, und
zwar kann der Wecker mit Hilfe der Taste 9 ein- oder ausgeschaltet werden, während
die.
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Wahl, welche Art des Weckens - separates Wecksignal oder Rundfunkwecksignal
- mit Hilfe der Taste 10 getroffen wird.
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Die Fig.lc stellt noch einmal die Oberseite des Uhrenradios 1 dar,
jedoch dieses Mal von dem Inneren des Gehäuses des Uhrei;radios 1 aus gesehen. Man
erkennt hierbei wieder die Bedienungstasten 9,10,11
12, die nach
Art einer rastenden Wippe aufgebaut sind (ähnlich der in der DE-PS 25 28 502 beschriebenen
Taste), d.h. die Tasten verharren in der Lage, in die sie durch Fingerdruck gebracht
wurden.
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Die beiden Tastenhälften 9a,9b;10a,10b;11a,11b; 12a,12b sind jeweils
über einen Steg 13,14,15,16 miteinander verbunden, der sich aus hochliegenden äußeren
und einem tiefliegenden inneren Teil zusammensetzt. Auf mindestens einem der hochliegenden
äußeren Teilen ruht jeweils eine Kontaktfeder 17,18,19,20,21,22, die ihrerseits
an einer Leiterplatte befestigt ist. Diese Leiterplatte 23 wird durch Stege 24,25,26,27
gehalten und mit dem Gehäuse des Radioweckers 1 verbunden.
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Die Kontaktfedern 17-32 bestehen vorzugsweise aus zwei Blättern, die
dann, wenn eine der Bedienungstasten 9-12 gedrückt wird, miteinander in Berührung
gebracht werden und somit einen elektrischen Kontakt herstellen. Auf der den Kontaktfedern
17-22 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 23 sind Lötstellen 28-33 vorgesehen,
mit denen die Kontaktfedern 17-22 an der Leiterplatte befestigt sind und an die
Leiterbahnen angeschlossen sind, welche zu elektronischen Bauelementen führen.
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In der Fig.2 ist die prinzipielle Funktionsweise der Bedienungstasten
9,10,11,12 dargestellt. Man erkennt hierbei, daß durch das Drücken der Tasten 9-12
entweder eine Leitung 40,41 oder zwei Leitungen 42,43;44,45 geschlossen bzw. geöffnet
werden. Die in der Fig.1c gezeigten Kontaktfedern 17-22 sind bei dieser Darstellung
durch die Brücken 46-51 ersetzt.
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In der Fig.3 ist ein an sich bekanntes EmpFaYngeVrTV4 IC 100 mit den
Anschlüssen 1-16 gezeigt, wobei nur die Beschaltung der Anschlüsse 1,7 und 16 näher
dargestellt ist. Diese Beschaltung beinhaltet einen Schließer, einen Doppel schließer
und einen Umschalter. Mit dem Schließer 101 wird eine Batteriespannung U B an einen
nicht dargestellten UKW-Tuner gelegt, sofern UKW-Betrieb erwünscht ist. Dies ist
deshalb notwendig, weil der UKW-Tuner im Gegensatz zum Mittelwellen-Tuner nicht
in die integrierte Schaltung 100 eingebaut ist. Gleichzeitig mit dem Schließen des
Schließers 101 wird auch der Umschalter 102 vom Mittelwellenbetrieb auf UKW-Betrieb
umgeschaltet.
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Dieser Umschalter 102 ist mit seinem einen Ende an den Anschluß 16
der integrierten Schaltung 100 angeschlossen, wobei sein anderes Ende wahlweise
von einem Widerstand 103 auf einen Widerstand 104 bzw. umgekehrt geschaltet werden
kann. Die Widerstände 103,104 dienen dazu, die Spannung am Anschluß 16 der integrierten
Schaltung 100 auf die jeweils richtige Größe zu begrenzen. In der Mittelwellenstellung
arbeitet die integrierte Schaltung 100 als Superheterodyne-Empfänger, der eine Regelspannung
und einen Hüllkurven-Spitzen-Demodulator aufweist. Dagegen arbeitet die integrierte
Schaltung 100 in der UKW-Stellung als hochverstärkender Zwischenfrequenz-Verstärker/Begrenzer
und Phasenverschiebungserkenner.
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Ein einziger externer Kondensator 105 bestimmt die Regeizeitkonstante
im Mittelwel lenbetrieb, ferner die AFC-Zeitkonstante im UKW-Betrieb sowie die hochfrequenz-Entkopplung.
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Mit dem Anschluß 1 der integrierten Schaltung 100 ist ein Doppel schließer
106 gekoppelt, mit dem zwei Schalthandlungen gleichzeitig vorgenommen werden können.
Zum einen kann die Batteriespannung UB an einen Weckoszillator und zum anderen Massepotential
an den Anschluß 1 gelegt werden. Das Massepotential wird immer dann an den Anschluß
1 gelegt, wenn nur der NF-Teil der integrierten Schaltung für den Weckvorgang benutzt
werden soll.
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Die Figur 4 zeigt denselben Empfänger-IC 100 wie die Fig.3, jedoch
mit einer geänderten Beschaltung.
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Am Anschluß 16 der integrierten Schaltung 100 liegt wieder der Widerstand
104 für die Einstellung der Mittelweilenaktivierung, dem der Kondensator 105 parallelgeschaltet
ist. Parallel hierzu ist auch noch eine Zenerdiode 110 vorgesehen, welche die Spannung
am Anschluß 16 automatisch so begrenzt, daß sie den für den UKW-Betrieb richtigen
Wert hat.
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Hierdurch erübrigt sich deF in der Fig.3 gezeigte Umschalter 102 mit
dem Widerstand 103. Die Verbindung zwischen den Anschlüssen 1 und 7 wird mit Hilfe
eines einfachen Schließers 111 hergestellt, so daß ein Umschalter entfällt. Für
die Anschaltung des UKW-Tuners an eine Batteriespannung UB ist ein weiterer einfacher
Schließer 112 vorgesehen, der im geschlossenen Zustand über einen Widerstand 113
die Batteriespannung UB an die Basis eines Transistors 114 legt, der als Schalter
wirkt und Massepotential an den Anschluß 7 legt.
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Für das ecken mit einem besonderen Weckton ist ein weiterer Schließer
115 vorgesehen, über den die Batteriespannung UB einem Weckoszillator zugeführt
ist. Ist dieser Schließer 115 geschlossen, so ge-
langt die Batteriespannung
UB über einen Widerstand 116 auf die Basis eines Schalttransistors 117, der hierauf
durchschaltet und Massepotential an den Anschluß 1 der integrierten Schaltung 100
legt. Hierdurch wird sowohl der UKW- als auch der Mittelwellenteil in der integrierten
Schaltung 100 totgel egt.
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Man erkennt hieraus, daß mit der Beschaltung gemäß Fig.4 dieselben
Schalthandlungen vorgenommen werden können wie mit der Beschaltung nach Fig.3, ohne
jedoch mehr als drei einfache Schließer und zwei Schalttransistoren zu verwenden.
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In der Fig.5 ist die erfindungsgemäße Beschaltung der integrierten
Schaltung 100 noch einmal näher dargestellt. Man erkennt hierbei wieder die aus
der Zenerdiode 110, dem Kondensator 105 und dem Widerstand 104 bestehende Parallelschaltung,
die am Anschluß 16 der integrierten Schaltung 100 liegt.
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Neben dieser Parallelschaltung ist ein Block 118 angeordnet, der im
wesentlichen Zwischenfrequenzkreise für UKW und MW sowie einen LC-Kreis für die
Phasendrehung enthält. Dieser Block 118 ist an die Anschlüsse 14,15 der integrierten
Schaltung 100 angeschlossen, deren Anschluß 13 über einen Kondensator 119 an Masse
liegt. Am Anschluß 12 der integrierten Schaltung 100 liegt ein Kondensator 120,
der mit einem an Masse liegenden Lautsprecher 121 verbunden ist, während der Anschluß
11 der integrierten Schaltung 100 direkt an Masse liegt Der Anschluß 10 der integrierten
Schaltung 100 ist über einen Widerstand 122 und einen mit diesem in Reihe geschalteten
Kondensator 123 an Masse gelegt.
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Eine Anordnung für die Steuerung der Lautstärke ist an die Anschlüsse
8 und 9 der integrierten Schaltung 100 angeschlossen. Diese Anordnung besteht aus
vier Kondensatoren 124,125,126,127, drei Widerständen 128,129,130 und einem Potentiometerl31,
Mit ihr ist es möglich, die Lautstärke sowohl des separaten und über den NF-Verstärker
geführten Wecksignals als auch des Rundfunksignals zu ändern. Durch die Einfügung
eines zusätzlichen Widerstands 130 wird vermieden, daß die Lautstärke vollständig
zu Null geregelt werden kann. Dies ist deshalb sinnvoll, weil es vorkommen kann,
daß das Radiosignal etwa bei einem Telefonanruf zurückgeregelt werden muß. Würde
es bis zu Null zurückgeregelt und würde man vergessen, es nach dem Telefonanruf
wieder hochzuregeln, so wäre ein Wecksignal, das einige Stunden später gesendet
werden soll, nicht mehr hörbar. Falls auch noch die geringe Lautstärke beim Telefonieren
stören sollte, so ist es möglich, mit Hilfe der Taste 12 (Fig.lb) das Tonsignal
ganz abzustellen.
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An den Anschlüssen 6,7 der integrierten Schaltung 100 ist eine Abstimmeinheit
132 angeschlossen, wobei der Anschluß 7 zusätzlich noch über einen Kondensator 133
an Masse liegt und mit dem Kollektor des Transistors 114 verbunden ist. Dieser Transistor
114 ist mit seiner Basis über einen Widerstand 113 an einen UKW-Tuner 134 angeschlossen,
der - wie bereits erwähnt - nicht in das Empfänger IC 100 integriert ist. Ober den
Schließer 112 und einen weiteren Schließer 50 ist die Basis an die Versorgungsspannung
angeschlossen, die hier als von der nicht dargestellten Uhr kommend gezeichnet ist.
Die Verbindungsleitung zwischen den Schließern 50,112 ist auch noch
mit
der Kathode einer Diode 135 verbunden, von deren Anode sowohl eine Abzweigung zu
den Schließern 46,51 als auch zu dem Schließer 47 führt. Von diesem letztgenannten
Schließer 47 geht über eine weitere Diode 136 eine Verbindung auf eine nicht näher
dargestellte Uhr.
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Der Kollektor des bereits erwähnten Transistors 114 ist über einen
Widerstand 137 mit dem Schließer 111, dem Kollektor des Transistors 117 und dem
Anschluß 1 der integrierten Schaltung 100 verbunden, während der Emitter des Transistors
114 mit dem Emitter des Transistors 117 verbunden und gemeinsam mit diesem an Masse
gelegt ist.
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Die Basis des Transistors 117 ist ferner über den Widerstand 116 mit
der Brücke 47, die dem Schließer 115 entspricht, verbunden. Weiterhin ist eine Kopplung
zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 117 über einen Widerstand 138
vorgesehen.
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Von dem Anschluß 4 der integrierten Schaltung 100 führt eine Verbindung
auf einen MW-Zwischenfrequenzkreis 139, der über einen Widerstand 140 an dem UKW-Tuner
und über einen Widerstand 141 an dem Anschluß 1 der integrierten Schaltung 100 liegt.
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Mit dem Anschluß 5 der integrierten Schaltung 100 und mit dem MW-Zwischenfrequenzkreis
139 ist ein MW-Oszillatorkreis 142 verbunden, der auch noch am Anschluß 13 der integrierten
Schaltung 100 liegt.