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Elektronisch abstimmbarer Empfänger
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BES OHRE IBUN Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronisch abstimmbaren
Empfänger und betrifft insbesondere einen derartigen Empfänger, bei dem als Empfangsoszillator
ein spannungsgeregelter Oszillator verwendet wird.
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Bei einem solchen Empfänger wird ein gewünschter Kanal dadurch gewählt,
daß eine Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators durch Anlegen einer Gleichspannung
an den Empfangsoszillator geändert wird. Bei einem elektronisch abstimmbaren Empfänger
bekannter Art wird zum Wählen der Kanäle eine programmierbare Einrichtung benutzt,
bei der den verschiedenen Kanälen zugewiesene Gleichspannungen im voraus erzeugt
werden; bei der Wahl eines bestimmten Kanals wird aus diesen
Gleichspannungen
eine bestimmte Gleichspannung mit Hilfe eines Kanalschalters ausgewählt. Jedoch
verändern sich diese voreingestellten Gleichspannungen in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur,
der Netzspannung, einer Alterung oder dgl. Jede solche Änderung der voreingestellten
Gleichspannung bewirkt natürlich eine Veränderung der Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators,
was zu einer Verstimmung des Empfängers führt.
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Es ist bereits ein elektronisch abstimmbarer Empfänger vorgeschlagen
worden, um dieses Problem zu lösen, bei dem zu diesem Zweck für die verschiedenen
Kanäle Spannungswerte in einer Speicherschaltung in digitaler Form gespeichert werden.
Hierbei wird ein bestimmtes digitales Informationssignal, das der Speicherschaltung
entsprechend dem gewählten Kanal mittels eines Kanalschalters entnommen wird, in
ein entsprechendes analoges Gleichspannungssignal verwandelt, das dann dazu dient,
die SchwingungsSrequenz des spannungs geregelten Empfangsoszillators umzuschalten.
Auf diese Weise soll bei diesem Empfänger die auf Temperaturänderungen und dgl.
zurückzuführende Verstimmung vermieden werden.
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Damit die Empfangsfrequenz genau reproduziert werden kann, ist es
bei einem solchen elektronisch abstimmbaren Empfänger bekannter Art erforderlich,
die verschiedenen Schaltkreise so auszubilden, daß sie mit einer sehr hohen Genauigkeit
arbeiten. Bei einem Empfänger, bei dem die empfangene Frequenz digital angezeigt
werden soll, ist sogar eine noch höhere Genauigkeit erforderlich. Daher ist es sehr
schwierig, einen solchen Empfänger zu konstruieren. Zwar kann man die Gleichspannungswerte
in Form digitaler Signale für die verschiedenen Kanäle dem Speicher eingeben, doch
verändern sich die kapazitiven Schaltungselemente des Empfangsoszillators unter
dem Einfluß der Umgebungstemperatur, der Schwankungen der Netzspannung und dgl.,
so daß bei den bekannten, elektronisch
abstimmbaren Empfängern,
bei denen von einem Speicher Gebrauch gemacht wird, immer noch eine Verstimmung
infolge von Änderungen der Umgebungstemperatur, der Netzspannung und dgl. auftritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronisch abstimmbaren
Empfänger zu schaffen, der geeignet ist, eine genaue Korrektur einer Veränderung
der Frequenz des Empfangsoszillators zu bewirken, die auf eine Veränderung der Umgebungstemperatur,
der Netzspannung o.dgl. zurückzuführen ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein elektronisch abstimmbarer Empfänger
geschaffen worden, zu dem eine Kanalwähleinrichtung bekannter Art gehört, die gemäß
der Erfindung einen Generator zum Erzeugen eines Codesignals in digitaler Form aufweist,
wobei dieses Signal einer Schwingungsfrequenz eines spannungsgeregelten Empfangsoszillators
entspricht und die Schwingungs frequenz bestimmt, und es ist ein Digital/Analog-Wandler
vorhanden, der dazu dient, das Codesignal des Codesignalgenerators in ein analoges
Gleichspannungssignal zu verwandeln; diese Kanalwähleinrichtung wird manuell betätigt,
um Jeweils den gewünschten Sender mit einer bestimmten Frequenz zu wählen. Hierbei
wird die Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators unmittelbar durch einen Frequenzzähler
gezahlt oder einer Frequenzwandlung unterzogen und dann durch den Zähler gezählt.
Das Ausgangssignal wird in einem Speicher gespeichert. Ein Komparator vergleicht
ständig das in dem Speicher festgehaltene Signal mit den Ausgangssignalen des Zählers,
die nach dem Laden des Speichers erzeugt werden. Wenn eine Änderung der Umgebungstemperatur
o.dgl. eintritt, so daß sich die Schwingungsfrequenz des Empfangs os zillators verändert,
entsteht somit ein Unterschied zwischen den dem Komparator zugeführten Signalen.
Dieser Unterschied bewirkt, daß der Komparator ein Ausgangssignal als Kanalwahl-Steuersignal
entsprechend dem genannten Unterschied erzeugt. Das Steuersignal dient dann zur
Bestimmung des codierten Ausgangssignais des Codesignalgenerators der Kanalwähleinrichtung.
Durch
diesen Steuervorgang wird die Veränderung bzw. Abweichung
der Frequenz des Empfangsoszillators berichtigt.
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Eine solche Anordnung ermöglicht es, eine einmal eingestellte Empfangsfrequenz
konstant zu halten und sie somit zu stabilisieren.
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Zu der Einrichtung zum Korrigieren einer Veränderung der Frequenz
des Empfangsoszillators kann ein weiterer Speicher gehören, der dazu dient, das
codierte Ausgangssignal des Codesignalgenerators bei der Kanalwähleinrichtung sowie
das Ausgangssignal des Zählers zu speichern. Wird eine eingestellte Spannungsquelle
abgeschaltet und dann erneut eingeschaltet, wird das in dem Speicher festgehaltene
Signal einem Digital/Analog-Wandler zugeführt. Bei dieser Anordnung ist es möglich,
eine Frequenz, die empfangen wurde, bevor die eingestellte Spannungsquelle abgeschaltet
wurde, beim erneuten Einschalten sofort zu reproduzieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform
eines elektronisch abstimmbaren Empfängers nach der Erfindung; Fig. 2 in einem Blockschaltbild
eine weitere Ausführungs form eines erfindungsgemäßen elektronisch abstimmbaren
Empfängers; Fig. 3A bis 3C insgesamt weitere Einzelheiten des AuSbaus des Empfängers
nach Fig. 2; Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise
eines erfindungsgemäßen Empfängers;
Fig. 5A und 5B jeweils Wellenformen
zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Empfängers; Fig. 6 in einem
Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform eines Empfängers nach der Erfindung;
und Fig. 7 und 8 jeweils ein Fließbild zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der
erfindungsgemäßen Schaltung.
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Zu der in Fig. -1 dargestellten ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
elektronisch abstimmbaren Empfängers gehören eine Empfangsschaltung 10, eine Antenne
11 für die Empfangsschaltung und ein Hochfrequenzverstärker 12. Ferner ist ein spannungsgeregelter
Empfangsoszillator 13 vorhanden, zu dem ein Abstimmspannungs-Schaltungselement mit
variablem Blindwiderstand gehört, z.B. eine mit variabler Spannung arbeitende kapazitive
Diode. Ein Frequenzwandler 14, ein Zwischenfrequenzverstärker 15, ein Detektor 16,
ein Niederfrequenzverstärker 17 und ein Lautsprecher 18 bilden einen Überlagerungs-Rundfunkempfänger
bekannter Art. Eine Kanalwähle inrichtung 20 regelt einen Blindwiderstandswert einer
kapazitiven Diode des Empfangsoszillators 13 der Empfängerschaltung 10, um die Schwingungsfrequenz
des Empfangsoszillators zu verändern und hierdurch die jeweils gewünschte Senderwelle
zu wählen. Zu der Kanalwähleinrichtung 20 gehören ein manuell zu betätigender Abstimmschalter
21, ein an diesen Schalter angeschlossener Abstimmsteuersignalgerlerator 22, ein
Codesignalgenerator 23, der mit dem Abstimmsteuersignal generator 22 verbunden ist
und durch das Ausgangssignal des Generators 22 gesteuert wird, um das gewünschte
Codesignal in Form eines Digital/Analog-Codes zu erzeugen und hierdurch eine Schwingungsfrequenz
des Empfangsoszillators 13 zu bestimmen, sowie ein Digital/Analog-WandL er 24, der
zwischen dem Codesignalgenerator 23 und dem Empfangsoszillator 13 angeordnet ist
und das Digital/Analog-Codesignal des Codesignalgenerators
in
ein analoges Gleichspannungssignal V zu verwandeln, das dann einer kapazitiven Diode
des Empfangsoszillators 13 zugeführt wird.
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Eine an den Empfangsoszillator 13 der Empfangsschaltung 10 angeschlossene
Zähleinheit 30 zählt die Oszillatorfrequenz fL des Empfangsoszillators 13, nachdem
diese Frequenz umgewandelt worden ist. Zu der Zähleinheit 30 gehören ein Oszillator
31 zum Erzeugen einer Zwischenfrequenz fIF ein Frequenzmischer 32, der die Zwischenfrequenz
mit der Frequenz des Empfangsoszillators mischt, um eine Überwachungsfrequenz RF
zu erzeugen, die gleich der in der Antenne 11 induzierten Empfangsfrequenz ist,
sowie ein Frequenzzähler 33 bekannter Art zum Zählen der AusgangsSrequenz-f' des
Mischers 32.
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Eine an den Zähler 33 der Zähleinheit 30 angeschlossene Anzeigeeinrichtung
40 zeigt digital die Empfangsfrequenz, d.h.
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das Ausgangssignal des Zählers 33, an. Bei der Schaltung nach Fig.
1 gehören zu der Anzeigeeinrichtung 40 sieben Leuchtdioden, doch beschränkt sich
die Erfindung nicht auf diese Anordnung. Eine nähere Erläuterung dürfte sich erübrigen,
denn der Aufbau einer solchen Anzeigeeinrichtung ist z.B.
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aus der DT-PS 1 190 522 bekannt. Anstelle einer digitalen Anzeigeeinrichtung
könnte auch eine analoge Anzeigeeinrich tung verwendet werden. In diesem Fall wird
z.B. die Ausgangsgleichspannung des Digital/Analog-Wandlers der Kanalwählschaltung
20 unmittelbar der analogen Anzeigeeinrichtung zugeführt, um die Empfangsfrequenz
in analoger Form anzuzeigen. Wird bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine analoge Anzeigeeinrichtung verwendet, braucht die Zahl; einrichtung 30 nur
aus dem Zähler 33 zu bestehen, da zur Anzeige das Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers-
verwendet wird. Hierbei wird der Zahler 33 direkt an den EmpSangsoszillator 13 angeschlossen,
und die Schwingungsfrequenz fL des Empfangsoszillators wird durch den Zähler 33
unmittelbar
gezählt, ohne daß die Oszillatorfrequenz 9 einer Frequenzwandlung
unterzogen wird.
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Gemäß Fig. 1 dient eine zwischen der Zählereinheit 30 und der Kanalwähleinrichtung
20 angeordnete Frequenzkorrektureinrichtung 50 dazu, jede Abweichung der Frequenz
fL Empfangsoszillators 13 zu korrigieren, die auf eine Änderung der Umgebungstemperatur
o.dgl. zurückzuführen ist, um schließlich eine Korrektur der Abweichung von der
Empfangsfrequenz fRF zu bewirken. Es sei z.B. angenommen, daß die Frequenz fL des
Empfangsoszillators 13 in eine Frequenz fL1 übergeht, so daß die Überwachungsfrequenz
£'RF in eine Frequenz f'RF1 übergeht. Hierbei erfaßt die Frequenzkorrektureinrichtung
diese Änderungen, und sie korrigiert die Frequenzen, um aus der Frequenz fL1 die
Frequenz fL sowie aus der Uberwachungsfrequenz f'RF1 die Frequenz f'RF zu machen.
Zu der Frequenzkorrektureinrichtung 50 gehören eine Speichereinheit 51 mit einem
ersten Speicher 511 und einem zweiten Speicher 512 sowie ein Komparator 53. Die
Speichereinheit 51 ist an den Frequenzwandler 33 der Zähleinrichtung 30, den Codesignalgenerator
23 der Kanalwähleinrichtung 20 und den zugehörigen Abstimmsteuersignalgenerator
22 angeschlossen; auf ihrer Ausgangsseite ist sie mit dem Komparator 53 der Frequenzkorrektureinrichtung
50 verbunden. Der Komparator 53, der auf noch zu erläuternde Weise als Größenkomparator
arbeitet, ist mit seiner Eingangsseite an den Frequenzzähler 33 und mit seiner Ausgangsseite
an den Abstimmsteuersignalgenerator 22 angeschlossen. Nachdem die Kanalwähleinrichtung
20 einen Arbeitszyklus zum Abstimmen einer Empfangsfrequenz beendet hat, wird der
Frequenzkorrektureinrichtung 50 über eine Befehlseingangsklemme 512 ein Eingabebefehlss
ignal von dem Abstimmsteuersignalgenerator 22 aus zugeführt. Beim Eintreffen des
Eingabebefehlssignals speichert die Frequenzkorrektureinrichtung 50 das Ausgangssignal
des Zählers 33 in dem ersten Speicher 511 für die
Frequenzkorrektur.
Sobald das Eingabebefehlssignal verschwunden ist, befindet sich der erste Speicher
511 in einem Zustand, bei dem'sein Inhalt in jedem beliebigen Augenblick ausgegeben
werden kann. Der Speicher 512 zum Reproduzieren der Kanalwahl speichert das codierte
Signal des Codesignalgenerators 23 in Abhängigkeit von dem Eingabebefehlssignal.
Wird eine nicht gezeigte eingestellte Spannungsquelle abgeschaltet und danach wieder
eingeschaltet, wird der Inhalt des zweiten Speichers 512 ausgegeben und dem Codesignalgenerator
23 zugeführt. Die Speichereinheit 50 ist mit einer nicht dargestellten Reservestromquelle
bekannter Art versehen. Der Größenkomparator 53 vergleicht ständig die Größe eines
Abstimmbezugssigials A mit dem das Zählergebnis des Zählers 33 anzeigenden Signal
B, während des Empfangsbetriebs. Wird ein Unterschied zwischen den Signalen A und
B nachgewiesen, erzeugt der Komparator 53 ein Kanalwahlsteuersignal, das sich nach
der Differenz zwischen den Signalen richtet, und er führt dieses Signal dem Abstimmsteuersignalgenerator
22 zu, der somit durch dieses Steuersignal des Komparators 53 gesteuert wird.
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Wenn während des Betriebs der Abstimmechalter 21 manuell betätigt
wird, erzeugt der Abstimmsteuersignalgenerator 22 ein Abstimmsteuersignal, das dem
Codesignalgenerator 23 zugeführt wird, damit ein Digital/Analog-Codesignal entsprechend
dem Steuersignal erzeugt wird. Solange der Schalter bei der Schaltung nach Fig.
1 betätigt wird, wird das Codesignal je nach der Stellung des Schalters kontinuierlich
vergrößert oder verkleinert. Wird die Betätigung des Schalters 21 beendet, wird
das in diesem Zeitpunkt bestehende Codesignal festgehalten und weiterhin erzeugt.
Das Codesignal wird durch den Digital/Analog-Wandler 24 in ein analoges Gleichspannungssignal
V verwandelt und nach dieser Umwandlung dem Empfangsoszillator 13 zugeführt, der
mit einer Frequenz arbeitet, die dem analogen Gleichspannungssignal entspricht.
Der Frequenzzähler 33 der Zähleinrichtung 30 zählt auf bekannte
Weise
die Frequenz, die durch den Zwischenfrequenzoszillator 31 einer Frequenzwandlung
unterzogen und dem Mischer 32 zugeführt wird. Somit wird bei der Kanalwahl der Abstimmschalter
21 manuell betätigt, und wenn der gewünschte Kanal erreicht ist, wird der Betrieb
beendet. Während der Betätigung des Schalters 21 wird zweckmäßig die Anzeige der
Anzeigeeinrichtung 40 beobachtet.
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Während der Kanalwahl, d.h. wenn der Empfänger auf den gewünschten
Kanal abgestimmt und die Betätigung des Schalters 21 beendet wird, erzeugt der Abstimmsteuersignalgenerator
22 ein Eingabebefehissignal für die Speichereinheit 51. Beim Eintreffen des Eingabebefehlssignals
speichert der erste Speicher 511 der Speichereinheit das Zählergebnissignal des
Zählers 33 während des Abstimmvorgangs, während der zweite Speicher 512 das Codesignal
des Generators 23 speichert. Das Eingabebefehlssignal verschwindet innerhalb kurzer
Zeit.
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Nach seinem Verschwinden vergleicht der Größenkomparator 53 ständig
das im ersten Speicher 511 gespeicherte Signal A mit dem Zählergebnissignal des
Zählers, nachdem das Signal A gespeichert worden ist. Wenn die Empfangsschaltung
10 unter normalen Bedingungen arbeitet, d.h. wenn sie nicht durch Änderungen der
Umgebungstemperatur und/oder der Netzspannung o.dgl. beeinflußt wird, sind die Signale
A und B einander gleich, so daß am Ausgang des Komparators 53 kein Ausgangssignal
erscheint.
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Wenn nun z.B. eine Änderung der Umgebungstemperatur eintritt, so daß
sich auch die Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators 13 ändert, geht das Ausgangssignal
des Zählers aus dem Signal B in das Signal B' über, so daß sich bei dem Komparator
53 das Signal A von dem Signal B' unterscheidet, woraufhin der Komparator ein der
Differenz zwischen diesen Signalen entsprechendes Signal erzeugt, d.h. ein Kanalwahlsteuersignal,
das dieser Differenz entspricht, Dieses Kanalwahlsteuersignal
verändert
das codierte Ausgangssignal des Codesignalgenerators 23 über den Abstimmsteuersignalgenerator
22. Das geänderte Codesignal verändert seinerseits das analoge Gleichspannungssignal
des Digital/Analog-Wandlers 24, um die Frequenz des Empfangsoszillators 13 entsprechend
zu verändern.
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Dann wird über eine Steuerschleife, zu welcher der Empfangsoszillator
13, die Zähleinrichtung 30, die Frequenzkorrektureinrichtung 50 und die Kanalwähleinrichtung
20 gehören, die Frequenzregelung fortgesetzt, bis das Ausgangssignal des Zählers
33 mit dem im ersten Speicher 511 gespeicherten Signal übereinstimmt, bevor die
Frequenz geändert wird, so daß der Empfangsoszillator 13 wieder auf die richtige
Frequenz gebracht wird, d.h. die vor der Veränderung vorhandene Frequenz. Die vorstehende
Beschreibung bezieht sich auf eines der wichtigen Merkmale der Erfindung. Auf ein
weiteres Merkmal wird im folgenden eingegangen.
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Wenn eine nicht dargestellte Spannungsquelle des Empfängers abgeschaltet
wird, wobei die Speichereinrichtung 51 auf bekannte Weise an eine Reservespannungsquelle
angeschlossen wird, kann das gespeicherte Signal aufrechterhalten werden.
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Wird die Spannungsquelle für den Empfänger erneut eingeschaltet, wird
das im zweiten Speicher 512 gespeicherte Signal C über den Codesignalgenerator 23
der Steuerschleife zugeführt. Mit Hilfe dieser Steuerschleife wird die Frequenzregelung
in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt.
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Mit anderen Worten, wenn die Spannungsquelle des Empfängers abgeschaltet
und dann wieder eingeschaltet wird, kann schnell der Zustand wieder hergestellt
werden, der vor dem Abschalten der Spannungsquelle bestand.
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Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen elektronisch abs timmbaren Empfängers, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß zusätzlich zu der Schaltung nach Fig. 1 eine Vorwähleinrichtung vorhanden
ist.
In Fig. 2 sind in Fig. 1 dargestellten Teilen entsprechende Teile jeweils mit den
gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die in Fig. 2 insgesamt mit 60 bezeichnete Vorwähleinrichtung
ist an die Speichereinrichtung 511 der Frequenzkorrektureinrichtung 50 angeschlossen
und weist eine Vorwählschalteinrichtung 69 auf, zu der Vorwählschalter 611a bis
611f zu zu f gehören, sowie einen Vorwählsteuersignalgenerator 63, der an die Vorwählschalteinrichtung
69 und einen Speicher 63 angeschlossen ist, welcher zwischen dem Signalgenerator
63 und dem Speicher 51 angeordnet ist. Zu der Speicheranordnung 63 gehören Speicher
631 und 632, die mit dem ersten Speicher 511 bzw. dem zweiten Speicher 512 verbunden
sind, um Ein- und Ausgabeoperationen zu ermöglichen. Der Vorwählsteuersignalgenerator
63 der Vorwähleinrichtung 60 erzeugt bei der Betätigung der Vorwählschalter 611a
bis 611f Vorwählsteuersignale, die ihrerseits den Vorwählspeicher 63 steuern, um
das in dem ersten Speicher 511 gespeicherte Signal für die Frequenzkorrektur dem
Speicher 631 einzugeben und das in dem zweiten Speicher 512 gespeicherte Signal
zur Reproduktion der Kanalwahl in den Speicher 632 zu überführen. Das Steuersignal
dient auch dazu, aus den Speichern 631 und 632 die gespeicherten Signale auszugeben
und die ausgegebenen Signale dem ersten Speicher 511 und dem zweiten Speicher 512
zuzuführen.
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Wenn gemäß Fig. 2 die Vorwählschalteinrichtung 61 betätigt sSDrd,
um ein Eingabebefehlssignal zu erzeugen, erzeugt der Steuersignalgenerator 63 ein
Signal, so daß die in den Speichern 511 und 512 festgehaltenen Signale in die Speicher
631 und 631 überführt werden. Ebenso wie die Speichereinrichtung 51 nach Fig. 1
wird die Vorwählspeichereinrichtung 63 ebenfalls mit einer Reservespannung versorgt,
wenn die Spannungsquelle für den Empfänger abgeschaltet ist. Soll die gespeicherte
Frequenz ausgegeben werden, wird die Vorwählschalteinrichtung 61 betätigt. Daraufhin
erzeugt der Steuersignalgenerator
63 ein Signal derart, daß die
in den Speichern 631 und 632 enthaltenen Signale in den ersten Speicher 511 bzw.
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den zweiten Speicher 512 überführt werden, und daß die in dem Speicher
512 enthaltenen Daten dem Codesignalgenerator 23 und dann der vorstehend beschriebenen
Steuerschleife zugeführt werden. Danach wird die Frequenzregelung fortgesetzt, bis
die in dem Speicher 63 gespeicherte Frequenz mit der Empfangsfrequenz übereinstimm-t.
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Im folgenden werden anhand von Fig. 3, 4 und 5 die Frequenzkorrektur,
die Reproduktion der Kanalwahl und die Kanalvorwanl beschrieben. Fig. 3 zeigt den
inneren Aufbau der Kanalwähleinrichtung 20, der Zähleinrichtung 30, der Frequenzkorrektureinrichtung
50 und der Vorwähleinrichtung 60 nach Fig. 2. Fig. 5 zeigt Wellenformen, die beim
Betrieb der Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 auftreten.
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Fig. 5A zeigt die manuelle Abstimmung des Empfängers. Gemäß Fig. 3A
bis 3C wird ein Abstimmschalter 210 der manuell zu betätigenden Abstimmschaltereinrichtung
21 der Kanalwähleinrichtung 20 z.B. im Uhrzeigersinne gedreht, um eine Verbindung
zu einem Aufwärtskontakt a herzustellen. Daraufhin werden gemäß Fig. 3A Gatter 221a
bis 221c des Abstimmsteuersignalgenerators 22 freigegeben, um einen Taktimpuls eines
Taktimpulsgenerators 220 über die Gatter 221b und 221c zu einer Taktimpuls-Eingangsklemme
CK eines 12-Bit-Aufwärts/Abwärts -Zählers 230 (Type HD 74191 x 3, hergestellt von
der Hitachi Co. Ltd.) gelangen zu lassen, welcher den Codesignalgenerator 23 bildet.
In diesem Zeitpunkt steht an der Aufwärts/Abwärts-Klemme des Zählers 230 ein schwaches
Signal L an. Befindet sich der Zähler im Aufwärtszählzustand, werden die Taktimpulse
in der Aufwärtsrichtung gezählt, so daß der Zähler ein Digital-Analog-Codesignal
erzeugt, das dem Zählergebnis an den Ausgangsklemmen Qo bis Q11 entspricht. Wird
während des Abstimmvorgangs die Frequenz 96,0 Niz empfangen, setzt der Benutzer
den
Abstimmvorgang fort, während er den Frequenzanzeiger 40 (Fig. 3C) beobachtet, und
er beendet den Abstimmvorgang, sobald die Einrichtung 40 die Frequenz 96,0 1Hz anzeigt.
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Um den Abstimmvorgang zu beenden, wird gemäß Fig. 3A der Schalter
210 zur Anlage an einem zentralen Freigabekontakt c gebracht. Wenn dies geschieht,
werden die Gatter 221a und 221b des Abstimmsteuersignalgenerators 220 gesperrt,
und das Taktsignal des Generators 220 wird durch das Gatter 221b zurückgehalten,
so daß die Zählung der Taktimpulse durch den Aufwärts/Abwärts-Zähler 230 beendet
wird. In diesem Zeitpunkt erscheint z.B. das Codesignal 1000 0000 0000, das einer
Empfangsfrequenz von 96,0 MEIz entspricht, an den Ausgängen Qo bis Q11 des Zählers
230. Dieses Codesignal wird dem Digital/Analog-Wandler 24 zugeführt,und über Eingangssignal-Wählgatter
512a bis 512p dem zweiten Speicher 512 in Abhängigkeit von einem noch zu erläuternden
Eingabebefehlssignal zugeführt.
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Wird gemäß Fig. 3t der Abstimmschalter 210 auf den Freigabekontakt
c zurückgestellt, wird ein monostabiler Multivibrator 222 des Abstimmsteuersignalgenerators
22 getriggert, so daß an seinem Ausgang 5 ein L-Impuls erscheint, der über ein Gatter
621a (Fig. 3C) dem Vorwählsteuersignalgenerator 62 über die Lese/Eingabe-Befehlsklemme
513 (Fig. 3B) der Speichereinrichtung 51 zugeführt wird. Beim Eintreffen des Eingangssignals
empfängt die Speichereinrichtung 51 einen Eingabebefehl. Der Digital/Analog-Wandler
24 verwandelt das Codesignal aus dem Zähler 230 in diesem Zeitpunkt in ein analoges
Gleichspannungssignal, das dem Empfangsoszillator 13 der Empfangsschaltung 10 zugeführt
wird, so daß die Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators 13 auf 96,0 IHz + fIF
(10,7 MHz) eingestellt wird. Einige Beziehungen zwischen dem Codesignal und der
Empfangsfrequenz sind in Fig. 4 dargestellt. Die Frequenz des Empfangsoszillators
wird einer Frequenzumwandlung durch den Zwischenfrequenzoszillator 31 und den Mischer
32 der Zähleinrichtung 30 unterzogen. Diese Frequenzumwandlung entspricht dem Ausdruck
96,0 tTFIz + fIB (10,7 Reiz) - fIF (10,7 MHz). Die der Frequenzwandlung
unterzogene
Frequenz wird dem Zähler 33 zugeführt, der diese Frequenz zählt, die durch die Anzeigeeinrichtung
40 digital angezeigt wird.
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Im folgenden wird die Frequenzkorrektur näher erläutert. Das Ausgangssignal
B des Zählers 33 wird gemäß Fig. 3B über Wählgatter 511a bis 511p den Eingängen
Io bis 115 des ersten Speichers 511 und in Abhängigkeit von dem Eingabebefehl dem
zweiten Speicher 512 zugeführt. Ferner wird das Zählerausgangssignal B den Eingangsklemmen
IBo bis 1B15 eines in Fig.3B dargestellten Komparators 530 zugeführt, der als 4-Bit-Größenkomparator
ausgebildet ist, und der als Type HD 7485 x 4 von der Hitachi Co. Ltd. hergestellt
wird; dieser Komparator entspricht dem weiter oben genannten Komparator 53. Den
Eingängen IA0 bis 1A1 5 des Komparators 530 wird das in dem ersten Speicher 511
gespeicherte Signal A über die Ausgänge Qo bis Q15 zugeführt. Der Komparator 530
vergleicht das Zählerausgangssignal B mit dem Speicherausgangssignal A. Ist A gleich
B, d.h. wenn sich die Frequenz des Empfangsoszillators nicht geändert hat, erscheint
nur an der Ausgangsklemme a des Komparators 530 ein starkes Signal H, das durch
das Gatter 221d des Abstimmsteuersignalgenerators 22 (Fig. 3A) weitergeleitet wird,
um ein Gatter 221e zu sperren, so daß ein Taktimpuls des Taktgenerators 220 des
Abstimmsteuersignalgenerators 22 durch das Gatter 221e gesperrt wird, damit es auf
keinen Fall dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 230 zugeführt wird. Auf diese Weise wird
der Betriebszustand erreicht, bei dem der Abstimmvorgang beendet ist.
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Nunmehr sei angenommen, daß eine Änderung der Umgebungstemperatur
oder der Spannung der Stromquelle eintritt, so daß sich die Frequenz des Empfangsoszillators
ändert, und daß der Komparator 530 feststellt, daß A größer ist als B. Hierbei erscheint
nur an der Ausgangsklemme b des Komparators 530 ein H-Signal, d.h. an der Klemme
b steht ein L-Signal an. Daher
wird das Gatter 221e betätigt, so
daß ein Taktimpuls aus dem Taktgenerator 220 die Gatter 221e und 221c durchläuft,
um zu dem Taktimpulseingang CK des Aufwärts/Abwärts -Zählers 230 zu gelangen. In
diesem Zeitpunkt hat das Ausgangssignal des Gatters 221g den niedrigen Pegel L,
so daß sich der Zähler 230 im Aufwärtszählzustand befindet. Der Aufwärtszählvorgang
des Zählers 230 wird unterbrochen, bis der Komparator 530 feststellt, daß A gleich
B ist.
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Stellt der Komparator 530 fest, daß A kleiner als B ist, erscheint
an der Ausgangsklemme c des Komparators ein Signal mit dem Pegel H, während an den
Ausgängen a und b Signale mit dem Pegel L erscheinen. Das H-Signal an der Ausgangsklemme
c betätigt gemäß Fig. 3A die Gatter 221f und 221g, so daß am Ausgang des Gatters
221g ein H-Signal erscheint. Daher schaltet sich der Zähler 230 von der Aufwärts
zählung auf die Abwärts zählung um, wobei ebenso wie bei der Aufwärts zählung die
Abwärts zählung fortgesetzt wird, bis die zu vergleichenden Signale A und B den
gleichen Wert haben. Auf diese Weise läßt sich eine Veränderung der Empfangsfrequenz
genau korrigieren.
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Im folgenden wird die Reproduktion der Kanalwahl beschrieben.
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Wird bei dem Empfänger die Stromquelle mit Hilfe des Schalters 72
(Fig. 3A) abgeschaltet, werden die vorstehend beschriebenen Betriebszustände der
Empfangsschaltung 10, der Kanalwählschaltung 20 und der Zähleinrichtung 30 aufgehoben,
doch enthält die Speichereinrichtung 51 weiterhin das gespeicherte Signal, da sie
durch eine Reservespannungsquelle versorgt wird.
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Wird der Netzschalter 72 wieder geschlossen, erzeugt der monostabile
Multivibrator 73 einen Ladeimpuls, der an der Ausgangsklemme Q erscheint und über
das Gatter 74 dem Aufwärts/-Abwärts-Zähler 230 zugeführt wird, um augenblicklich
das gespeicherte
Signal aus dem zweiten Speicher 512 den Eingangsklemmen
Io bis I11 des Zählers 230 zuzuführen, so daß das Signal über die Klemmen QO bis
Q11 ausgegeben wird.
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Auf diese Weise läßt sich der Empfangs zus tand augenblicklich wieder
herstellen, d.h. die Kanalwahl kann augenblicklich reproduziert werden.
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Im folgenden wird der Vorwänl- bzw. Programmiervorgang beschrieben,
wobei zunächst auf den Eingabevorgang eingegangen wird. Der Ablauf des Vorwählvorgangs
ist in Fig. 53 dargestellt. Wird die gerade empfangene Frequenz von 9,60 fHz vorgewählt,
wird der der Empfangsfrequenz entsprechende Tastenschalter 611a nach Fig. 3C gedrückt;
genauer gesagt, wenn die Empfangsfrequenz für den ersten Kanal bestimmt ist, wird
der Schalter 611a für diesen Kanal während einer Zeitspanne gedrückt, die länger
ist als die eingestellte Zeit T, die z.B. 2 sec beträgt ulld durch den monostabilen
Multivibrator 622 des Vorwählsteuersignalgenerators 62 bestimmt wird. Beim Drücken
des Tastenschalters 611a erscheint gemäß Fig. 3C am Ausgang ti des Ikultivibrators
622 ein schwaches LSignal, das nach Ablauf der eingestellten Zeit T wieder auf den
Pegel H ansteigt, wie es in Fig. 5B gezeigt ist. Jetzt wird das Ausgangssignal des
Gatters 621a des Vorwählsteuersignalgenerators 62 zu einem starken H-Signal, während
das Ausgangssignal des Gatters 621d in ein schwaches L-Signal übergeht, das als
Eingabebefehlssignal der Eingabe/Lese-Befehlsklemme 633 des Speichers 63 zugeführt
wird. Nunmehr wird das in dem Speicher 51 gespeicherte Digital/Analog-Codesignal
dem Speicherbereich der Speichereinrichtung 63 eingegeben, welcher dem ersten Kanalwählschalter
611a entspricht. Das in dem Speicher 511 enthaltene Signal wird dem Speicher 631
der Speicherein richtung 63 über die Eingänge Io bis 115 eingegeben. Ferner wird
das in dem zweiten Speicher enthaltene Codesignal dem Speicher 672 über die Eingänge
10 bis 111 eingegeben, womit
der Vorwählvorgang abgeschlossen ist.
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Im folgenden wird der Ausgabevorgang näher erläutert. Wird das in
der Speichereinrichtung 63 festgehaltene vorgewählte Signal ausgegeben, wird der
der betreffenden Speicherstelle zugeordnete Tastenschalter 611 gedrückt, wobei die
Betätigungsdauer dieses Schalters jetzt kürzer sein kann als die durch den Mul-tivibrator
622 eingestellte Zeit. Im Augenblick des Drückens des Tastenschalters 611a erscheint
am Ausgang ti des Multivibrators 622 ein schwaches Signal, so daß das Ausgangssignal
des Gatters 621d zu einem starken H-Signal wird, das als Ausgabebefehlssignal dem
Lese/Eingabe-Befehlseingang 633 (Fig. 2) zugeführt wird, so daß die Speichereinrichtung
63 in ihren Aus gabe zus tand gebracht wird. Sobald der Tastenschalter 611a wieder
freigegeben wird, erscheint am Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 533 ein
H-Impuls, der den Eingängen von Wählgattern 511a bis 511p sowie 512a bis 512p zugeführt
wird, so daß das Ausgangssignal des Speichers 63 über die Gatter 511a bis 511p zu
dem Speicher 51 gelangen kann. wird der Tastenschalter 611a freigegeben, erzeugt
der monostabile Multivibrator 623 einen schwachen Ausgangsimpuls L, der von dem
Ausgang zi aus dem Gatter 621a zugeführt wird, so daß das Ausgangssignal dieses
Gatters zu einem schwachen L-Signal wird, das als Ausgabebefehlssignal dem Lese/Eingabe-Befehlseingang
513 der Speichereinrichtung 51 zugeführt wird, so daß das in dem Speicher 63 enthaltene
Signal in die Speichereinrichtung 51 überführt wird.
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Wenn das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators aus einem
H-Signal in ein L-Signal übergeht, sperren die Eingangswählgatter 511 a bis 511p
und 51 2a bis 51 2p die Verbindung zwischen den Speichereinrichtungen 63 und 51,
es wird eine Verbindung zwischen dem Frequenzzähler 33 und dem Speicher 51 hergestellt.
Jetzt erscheint am Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 624 nach Fig. 3C ein
starker H-Impuls, der als
Ladeimpuls dem Aufwärts/Abwärts-Zähler
530 über das Gatter 74 zugeführt wird, so daß das in der Speicherschaltung 512 dem
ersten Kanal entsprechende Codesignal dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 230 zugeführt
wird, damit die Empfangssrequenz des ersten Kanals sofort empfangen werden kann.
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Im folgenden wird die Frequenzkorrektur mit Hilfe eines Mikrorechners
anhand von Fig. 6 bis 8 erläutert. Fig, 6 zeigt als Beispiel für eine Frequenzkorrektureinrichtung,
die in Verbindung mit den Schaltungen nach Fig. 1 und 2. verwendbar ist, einen Mikrorechner
80 mit einem Eingangsteil 81, dem Signale von dem Frequenzzähler 33 aus zugeführt
werden, sowie mit einem manuell zu betätigenden Abstimmschalter 21 und einem Vorwählschalter
61, wobei über die Schalter 21 und 61 ein Ausgangssignal des Zählers 33 bzw. ein
Abstimmbefehlssignal zugeführt werden kanno Ein an den Digital/Analog-Wandler 24
angesonlossener Ausgangsteil 82 bildet den Aufwärts/Abwärts -Zähler zum Zufuhren:
eines Kanalwählcodesignals zu dem Wandler 24. Ein Speicherteil 83, der an den Eingangsteil
81 angeschlossen ist, erfaßt das Ende des Abstimmvorgangs, der mit Hilfe des Handabstimmschalters
21 durchgeführt wird, und sobald dieser Vorgang nachgewiesen wird, wird-das gespeicherte
Zählerausgangssignal über den Eingangsteil 81 als Bezugszählerausganngssignal weitergeleitet.
Ein Ein Taktsignalgeneratorteil 84 erzeugt Taktimpulse zur Betätigung des Mikrorechners.
Eine Zentraleinheit 85 ist an den Eingangsteil 81, den Aufwärts/-Abwärts-Zähler
82, den Speicherteil 83 und den Taktgenerator 84 angeschlossen. Die Zentraleinheit
85 vergleicht nach dem Abstimmen mit Hilfe des Handabstimmschalters 21 ständig das
gespeicherte Bezugszählerausgangssignal aus dem Speicherteil 83 mit dem Zählerausgangssignal
des Eingangsteils 81. Wenn zwischen diesen Signalen ein Unterschied auftritt, wird
eine Aufwärts- oder Abwärts zählung des Codeausgangssignals des Zählers 82 durchgeführt.
Bei dem Mikrorechner 80 kann es sich z.B. um die Type HMCS 45 handeln, die von der
Hitachi Seisakusho Co. Ltd. hergestellt wird. In Fig. 6 sind Teile, die in
Fig.
1 und 2 dargestellten Teilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen
bezeichnet.
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Die gleiche Frequenzkorrekturwirkung wie bei der Schaltung nach Fig.
1 läßt sich erzielen, wenn man das in Fig. 7 dargestellte Programm anwendet, während
das in Fig. 8 dargestellte Programm zusätzlich dazu dient, den Mikrorechner 80 zu
veranlassen, mit der gleichen Frequenzkorrekturwirkung zu arbeiten wie die Schaltung
nach Fig. 2.
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Im folgenden wird zunächst das in Fig. 7 dargestellte Programm erläutert.
Mit Hilfe eines Programms 801 stellt der Mikrorechner 80 fest, ob es sich um einen
manuell durchgeführten Abstiminvorgang handelt oder nicht. Wird eine manuelle Abstimmung
durchgeführt, stellt der Mikrorechner ferner fest, ob das von ihm abgegebene Codesignal
im Digital/Analog-Code ein Aufwärts- oder Abwärtssignal ist; dies geschieht mit
Hilfe eines Programms 802. Handelt es sich um ein Aufwärtssignal, wird dem Codesignal
durch ein Programm 803 ein Bit hinzugefügt. Handelt es sich dagegen um ein Abwärtssignal,
wird von dem Codesignal durch ein Programm 804 ein Bit abgezogen. Hierauf stellt
ein Programm 805 fest, ob der manuelle Abstimmbetrieb beendet worden ist oder nicht.
Wird die manuelle Abstimmung nicht beendet, werden die vorstehend beschriebenen
Arbeitsschritte wiederholt. Wird die manuelle Abstimmung bendet, gibt am Ende der
manuellen Abstimmung der Mikrorechner die Frequenz f aus, d.h. das Ausgangssignal
f0 des Frequenz zählers 33, was mit Hilfe eines Programms 806 geschieht, wobei das
Signal als Bezugs frequenz verwendet wird. Wenn es sich nicht um eine manuelle Abstimmung
handelt, liest der Mikrorechner das Zählerausgangssignal f0 des Frequenzzählers
33 mit Hilfe eines Programms 807 unmittelbar aus. Mit Hilfe eines Programms 808
wird die Frequenz f0 mit der Frequenz f verglichen. Ist f0 gleich f, kehrt das Programm
zu seinem Anfang zurück. Besteht zwischen f0 und f ein Unterschied, stellt
das
Programm 809 fes-t, ob f0 größer ist als f oder nicht.
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Ist f0 größer als f, bewirkt der Mikrorechner, daß ein Programm 810
durchgeführt wird, um einen Abwärtsbefehl für das Codesignal auszugeben, wobei die
Schaltung so gesteuert wird, daß f0 gleich f wird. Ist f0 kleiner als f, wird ein
Programm 811 durchgeführt, um füi das Codesignal einen Aufwärtsbefehl abzugeben,
damit die zugehörige Schaltung veranlaßt wird, dafür zu sorgen, daß f0 gleich f
wird. Auf diese Weise ist es möglich, bei der manuellen Abstimmung die Frequenzkorrektur
durchzuführen.
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Gemäß Fig. 8 wird mit Hilfe eines Programms 812 festgestellt, ob es
sich bei dem Abstimmvorgang um eine Abstimmung zur Vorwahl handelt oder nicht. Handelt
es sich um einen Vorwahlabstimmvorgang, adressiert ein Programm 813 eine Speicherstelle
in dem Speicher, die dem Vorwählschalter entspricht. Dann stellt ein Programm 814
fest, ob es sich um einen Lese- oder einen Eingabevorgang handelt. Kommt ein Eingabevorgang
in Frage, bewirkt ein Programm 815, daß die Frequenz f und das Digital/Analog-Codesignal,
das der Frequenz f entspricht, der adressierten Speicherstelle eingegeben wird.
Bei einem Lesevorgang liest ein Programm 816 die Frequenz f und das Digital/-Analog-Codesignal
aus dem Speicher aus, und ein Programm 817 veranlaßt die Schaltung, die Frequenz
f als Bezugsfrequenz zu verwenden. Der nachfolgende Programmablauf entspricht erneut
Fig. 7.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung ermöglicht es ein elektronisch
abstimmbarer Empfänger nach der Erfindung, eine Verschiebung oder Abweichung einer
Empfangsfrequenz zu korrigieren, die auf eine Veränderung der Umgebungstemperatur
oder der Spannung oder auf eine Alterung oder dgl.
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zurückzuführen ist, so daß stets eine stabile Empfangsfrequvnz zur
Verfügung steht. Außerdem führt die Stabilisierung der mpfangsfrequenz zu einer
Sta-bilisierung der Frequenzanzeige.
Ferner wird gemäß der Erfindung
eine Empfangsfrequenz so geregelt, daß sie mit der gespeicherten Frequenz übereinstimmt,
und gleichzeitig wird auch das Ausgangssignal des Codesignalgenerators gespeichert.
Wird die Stromquelle für den Empfänger abgeschaltet und dann wieder eingeschaltet,
oder wird die gespeicherte Frequenz mit Hilfe des Vorählschalters ausgegeben, wird
dem Codesignalgenerator ein variables Codesignal zugeführt, das der Frequenz entspricht.
Wenn sich eine Veränderung der Umgebungsbedingungen oder eine Veränderung bei der
Schaltung ergibt, z.B. infolge einer Veränderung der Umgebungstemperatur oder der
Netzspannung, so daß eine geringe Frequenzabweichung auftritt, ergeben sich hieraus
nur vernachlässigbar geringfügige Probleme. In einem solchen Fall wird jeweils die
Frequenz reproduziert, die sich derjenigen Frequenz annähert, welche vorhanden war,
bevor die Stromquelle des Empfängers abgeschaltet wurde. Infolgedessen wird nur
eine sehr kurze Zeit benötigt, um die Frequenz in Übereinstimmung mit der gewünschten
Frequenz zu bringen, so daß sich der vorher vorhandene Zustand sehr schnell und
genau wieder herstellen läßt.
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L e e r se i t e