DE2935548C2

DE2935548C2 - Schaltungsanordnung zur Einstellung eines Empfängers auf vorgegebene Senderfrequenzen mittels eines durchstimmbaren Oszillators

Info

Publication number: DE2935548C2
Application number: DE19792935548
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ing.(grad.) 7730 Villingen-Schwenningen Otto; Horst Ing.(Grad.) Zimmermann
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1989-07-20
Also published as: DE2935548A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Einstellung eines Empfängers auf vorgegebene Senderfrequenzen mittels eines über einen Frequenzbereich durchstimmbaren Oszillators mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist als Kanalsuch- und -wählanordnung für Fernsehempfänger aus der DE-AS 24 37 974 bekannt.

Bei Rundfunkempfangsgeräten dagegen wird die gewünschte Senderfrequenz üblicherweise durch manuelles Verstimmen des Oszillators bestimmt. Hierbei kann, um eine möglichst genaue und optimale Einstellung der Frequenz zu erreichen, aus der Feldstärke des empfangenen Senders ein Signal abgeleitet werden, das entweder manuell auf ein Maximum eingestellt werden muß oder der automatischen Feinabstimmung dient. Eine wichtige Voraussetzung für diese Steuerung ist die Verwendung relativ aufwendiger Diskriminatorschaltungen oder scharfer Hochf^requenz-Filter. Die Senderanzeige wird beim Empfänger üblicherweise aus der jeweils vom Benutzer manuell eingestellten Position des Oszillatorstellgliedes abgeleitet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung moderner Baugruppen der Mikroelektronik, wie sie auch im Zusammenhang mit Fernsehempfängern obengenannter Art bekannt sind, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, welche mit einfacheren Mitteln eine genauere Anzeige und Einstellung vorgegebener Senderfrequcn/eu im Empfänger ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die mit dem Haupt mspruch gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Nach diesen kann auf aufwendige Baugruppen dadu;ch verzichtet werden, daß ein Festwertspeicher vorgesehen ist. in weichen alle nur in Betracht kommenden Senderfrequenzen schon beim Hersteller eingespeichert sind, so daß diese Frequenzen nur abgefragt und mit der empfangenen Frequenz verglichen werden müssen. Die Empfängercinstellung wird hierbei dadurch erleichtert, daß das Koinzidenzsignal. das bei Vergleich der empfangenen Senderfrequenz mit der abgespeicherten Senderfrequenz erzeugt wird, über ein UND-Glied mit einem aus der Feldstärke des empfangenen Senders abgeleiteten Signal derart verknüpft wird, daß nur dann ein den Empfang ermöglichendes Steuersignal erzeugt wird, wenn eine für den Senderempfang ausreichende Feldstärke festgestellt wird.

Mittels dieser Schaltungsanordnung ist eine sehr genaue und einfache Einstellung des Empfängers auf optimalen Empfang bei relativ geringem technischem Aufwand möglich.

Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich für einen Mittelwcllenempfänger, nachdem gemäß dem Genfer Abkommen aus dem Jahre 1975 die Frequenzen der Mittel- u. Langwellensender — von Ausnahmen abgesehen — nunmehr in einem festen Abstand von 9 kHz festgelegt sind. Unter dieser Voraussetzung braucht im Empfänger lediglich festgestellt zu werden.

ob die gerade eingestellte Frequenz im 9 kHz-Raster liegt, was unter Zuhilfenahme von PLL-Schaltungen besonders einfach zu realisieren ist. Der Festwertspeicher selbst kann vom Hersteller bereits mit den in Betracht kommenden Senderfrequenzen wie ein ROM (read only memory) fest programmiert sein.

Für Aufbau und Dimensionierung der Schaltungen sind folgende Maßnahmen empfehlenswert und folgende Bedingungen zu berücksichtigen.

Zwischen dem die empfangene Senderfrequenz feststellenden Frequenzzähler und dem Vergleicher ist zweckmäßigerweise ein Speicher angeordnet, der am Ende jeder Meßperiodendauer mittels vom Frequenzzähler erzeugter Setzimpulse gesetzt wird und die empfangene Senderfrequenz für die Dauer der Meßperiode des Frequenzwählers speichert.

Damit alle gespeicherten Frequenzen mit der empfangenen Frequenz verglichen werden können, mul die Meßperiodendauer des Frequenzzählers größer als das Produkt aus Anzahl der Spe'cherstellen im Festwertspeicher und der Periodendauer des Taktgenerators sein.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird die Anzeigeeinrichtung nicht direkt vom Vergleicher sondern über eine mit dem gleichen Ausgang des Vergleichen verbundene monosiabile Kippstufe angesteuert. Damit die Anzeigeeinrichtung bei Übereinstimmung ein gleichbleibendes Signal, z. B. ein nicht flackerndes Leuchtsignal, erzeugt, sollte die Kippzeit der Kippstufe größer als das Produkt aus Anzahl der Speichersteilcn im festwertspeicher und der Periodendauer des Taktgcncrators sein.

Der Festwertspeicher wird, wie an sich bekannt, über einen Binär-Zählcr mit der Anzahl der Speicherslellen entsprechenden Schritten angesteuert.

Weitere Merkmale sind nachstehend anhand von schematischen Darstellungen, insbesondere Blockschaltbildern, im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 Blockschaltbild einer erfindimgsgemäßcn Schaltungsanordnung zur Anzeige und optimalen Empfängcrcinstcllung bei fest eingespeicherten Senderfrequenzen,

F i g. 2 vereinfachtes Blockschaltbild eines F.mpfangsteiles mit Schaltungsanordnungen gem. F i g. 1 und

Fig. 3 Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Funktion und Benutzungsweise eines Empfängers mit dem Aufbau gem. Γ i g. 2.

Die Schaltungsanordnung gem. F i g. 1 dient vor allem der leichteren und genaueren Abstimmung des empfangenen Senders.

In einem Festwertspeicher 10, der als ROM mit 140 Speichcrstcllen ausgebildet ist, sind die in Betracht kommenden Senderfrequenzen z. B. mit 13 bit gespeichert.

Die Speicherung und Abfrage der Senderfrequenzen im Mittel- und Langwcllenbereich ist mit Inkrafttreten des Genfer Abkommens von 1975 besonders einfach geworden. Nach diesem Abkommen liegen alle Sender im Mittel- und Langwellunbereich in einem Austand von 9 kHz voneinander. Die Mehrzahl der Sender liegt bereits in diesem Raster, wobei die Sender im Mittelwellenbereich beginnend mit 531 kHz unmittelbar in diesem Raster liegen, während die Sender im Langwellenbereich zu diesem Raster um 2 kHz versetzt sind.

Mittels eines Taktgenerators 11 und eines Binär-Zä'hlers 12 wird der Speicher 10 ausgelesen. Hierbei steuert der Taktgenerator 11 mit der Periodendauer l_p den Binärzähler 12, der im vorliegenden Fall von 0 bis 139 zählt und wieder bei 0 beginnt. Mit diesem wird der als ROM ausgebildete Speicher 10 angesteuert, so daß an

'"' dessen Ausgängen, hier dreizehn, zyklisch die den eingespeicherten Frequenzen entsprechenden Informationen anstehen. Damit bei jeder Frequenzmessung alle eingespeicherten Werte verglichen werden können, muß die Periodendauer der Meßperiode p_M größer als das Produkt aus Stellenzahl des Speichers und Periodendauer des Taktgenerators sein, also die Beziehung gelten:

t_M > 140 ■ tp

Im: Meßperiodendauer des Frequenzzählers lp. Periodendauer des Taktgenerators.

Die an den dreizehn Ausgängen 1OA des Speichers 10 ' anstehenden Informationen werden den entsprechenden dreizehn Eingängen 13/4 des Vergleichers 13 zyklisch zugeführt.

Den zweiten Eingängen 13ßdes Vergleichers 13 wird die Information zugeführt, welche der Frequenz des eingestellten Senders entspricht.

In an sich bekannter Weise wird in einer Mischstufe 14 die über die Antenne 15 empfangene Frequenz mit der vom Oszillator 16 eingestellten Oszillatorfrequenz zur Erzeugung der Zwischenfrequenz ZFgemischt. Die eingestellte Oszillatorfrequenz, welche der Empfangsfrequenz entspricht, wird über den Ausgang 16A einem Frequenzzähler 17 zugeführt. Mit dem Frequenzzähler wird die Zwischenfrequenz und deren empfänger-bedingte Abweichung in an sich bekannter Weise berücksichtigt. So erscheint am Zählerausgang YlA eine der Empfangsfrequenz entsprechende Information, die im Speicher 18 über die Dauer der Meßperiode gespeichert wird. Der Frequenzzähler erzeugt am Ende jeder Meßperiode einen Setzimpuls, der über seinen Ausgang 175 dem Speicher 18 zugeführt wird und den Inhalt des Speichers löscht.

Am Gleichausgang 13Cdes Vergleichers 13 erscheint ein Signal, wenn Gleichheit der Informationen an den Eingängen 13Λ und 13ß besteht. Das ist dann der Fall, wenn die Empfangsfrequenz einer der im Festwertspeicher 10 eingespeicherten Frequenzen entspricht. Da diese Gleichheit nur für die Periodendauer t_p des Taktgenerators 11 besteht, das Anzeigesignal 19 aber nicht flackern soll, wird die Anzeige 19 über eine nachtriggerbare monostabile Kippstufe 20 angesteuert. Für die Kippzeit gilt die Bedingung

tk> η

i*: Kippzeit der monostabilen Kippstufe tp\ Periodendauer des Taktgenerators n: Stellenzahl des Festwertspeichers, hier 140

Mittels dieser Einrichtung wird einerseits informatorisch angezeigt, ob die Frequenz des empfangenen Senders im Festwertspeicher IC eingespeichert ist. Ferner kann die Anzeige dazu ausgenutzt werden, den Oszillator 16 optimal einzustellen, da ja die Anzeige 19 nur dann erscheint, wenn die eingestellte Frequenz exakt der eingespeicherten, also der tatsächlichen Frequenz des Senders entspricht.

Verknüpft man außerdem das vom Vergleicher am Ausgang 13C gelieferte Signal z. B. über eine nicht

dargestellte UND-Stufe mit einem aus der Feldstärke des empfangenen Senders abgeleiteten Signal, läßt sich ohne Verwendung eines Diskriminators eine sehr scharfe Senderfrequenzmittenanzeige verwirklichen.

Mit dem stark vereinfachten Schaltbild gem. F i g. 2 ist die Schaltung eines Empfängers dargestellt, bei welchem der erfindungsgemäße Vorschlag realisiert ist.

Die den Baugruppen im Blockschaltbild gem. F i g. 1 entsprechenden Baugruppen sind in F i g. 2 mit gleichen Ziffern bezeichnet. Da ein Mikroprozessor 40 jedoch einzelne Funktionen der Baugruppen aus der Schaltung gem. Fig. 1 übernimmt, unterscheidet sich das Schaltbild nach F i g. 2 teilweise von dem zuvor erläuterten.

Bei der Feststellung, ob der gesuchte Sender im vorgegebenen Raster, hier im 9 kHz-Raster, liegt, kann man sich die Tatsache zunutze machen, daß die Senderfrequenzer. im Mitlelweüenbereich ganze Vielfache von 9 sind. Man kann als Frequenznormal einen Quarz 41 verwenden, dessen Frequenz in einer PLL-Schaltung (phase locked loop) mit den Baugruppen 42 bis 44 verglichen wird, so daß ein außerordentlich genauer Frequenzvergleich und damit exakte Sendereinstellung möglich ist.

Die PLL-Schaltung arbeitet hierbei in folgender Weise: Im Frequenzteiler (:n) wird die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 44 heruntergeteilt und einem Phasenvergleich (φ) mit einer festen Referenzfrequenz unterworfen, welche mit Hilfe eines mittels eines Quarzes 41 frequenzstabilisierten Oszillators erzeugt wird. Die Ausgangsspannung der Phasenvergleichsstufe (φ) dient nach Siebung mittels eines Tiefpasses 43 als Steuerspannung für den Oszillator 44, so daß bei festgehaltenem Teilerverhältnis (n) die Ausgangsfrequenz des Oszillators 44 sehr stabil bleibt. Durch Verändern des Teilerverhältnisses (n) über den j Mikroprozessor 40 ist es möglich, von dem veränderbaren Oszillator 44 verschiedene Frequenzen zu erhalten, die jeweils entsprechend der Frequenzkonstanz des Quarzes 41 konstant gehalten werden.

Weitere, in den vorhergehenden Schaltbildern nicht dargestellte Baugruppen sind der Drehschalter 45, mit welchem der gewünschte Wellenbereich einstellbar ist

. sowie die Einrichtung 46 zur Veränderung der Abstimmung und der Speicher und Treiber 47 für die Frequenzan/.eige 48.

Damit beim manuellen Durchstimmen des Empfangsbereiches eine längere Kennzeichnung der abgespei-

" cherten Senderfrequenz ermöglicht wird kann nach einem weiteren Vorschlag das Kennzeichnungssignal schon früher einsetzen und später unterbrochen werden. Beispielsweise möge die abgespeicherte Frequenz 94.3 MHz betragen. In diesem Fall können Signalbeginn

.-") bzw.-ende bei 94,2 bzw. 94,4 MHz liegen.

Das in Fig. 3 wiedergegebene Flußdiagramm erläutert den Arbeitsablauf und die Funktionsweise bei Bedienung eines erfindungsgemäß gestalteten Empfängers wie folgt.

!» Nach dem Start 51 und einer Normierung 52, d. h. dem Setzen der Zähler und Speicher auf einen definierten Ausgangszustand, wird im Schritt 53 der Wellenbereich (MW oder LW) eingelesen. Im Schritt 54 wird festgestellt, ob das Einstellmittel, hier das die Impulse

ι abgebende Handrad, betätigt wird. Bejahendenfalls werden in 55 die Zählimpulse ausgewertet. Mit Schritt 56 wird entschieden, ob der MW-Bereich eingeschaltet wurde. Ist dies der Fall, wird mit Schritt 57 festgestellt, ob die eingestellte Frequenz im 9 kHz-Raster liegt. In

Ii diesem Fall wird dies gemäß Schritt 58 angezeigt. Ist der LW-Bereich eingeschaltet, erfolgen die Vorgänge entsprechend den Schritten 56, 57, 58 in den Schritten 59,60,61. Darauf wird im Schritt 62 der Teiler (:n) in der PLL-Schleife entsprechend eingestellt, so daß der

s Oszillator die quarzgenaue Frequenz abgibt, die in Schritt 63 zur Anzeige gebracht wird. Hierauf wartet das System mit Schritt 53 auf Änderungen der Einstellung des Wellenbereichs sowie der Abstimmung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Einstellung eines Empfängers auf vorgegebene Senderfrequenzen mittels eines über einen Frequenzbereich durch- ~. stimmbaren Oszillators, bestehend aus

a) einem Festwertspeicher, in welchem Senderfrequenzen speicherbar sind und der mittels eines Taktgenerators und eines Zählers derart abge- m fragt wird, daß alle gespeicherten Senderfrequenzen während einer Periodendauer des Taktgenerators zyklisch am Ausgang des Festwertspeichers zeitlich nacheinander anliegen, ι "·

b) einem Frequenzzähler, welcher die vom Oszillator erzeugte und der empfangenen Senderfrequenz entsprechende Frequenz rnißl und

c) einem Vergleicher, welcher die vom Festwertspeicher abgefragten gespeicherten Senderfre- :n quenzen mit der empfangenen Senderfrequenz vergleicht und bei Gleichheit ein Signal erzeugt, welches eine Anzeigeeinrichtung auslöst,

gekennzeichnet durch die Verwendung bei j. einem Rundfunkempfänger zur Scharfabstimmung des Empfängeroszillators auf in vorgegebenen festen Abständen im Mittel- bzw. l.aiigwcllenbereich gelegene Senderfrequenzen, welche im Festwertspeicher (10) unlöschbar eingespeichert sind, w wobei die Anzeigeeinrichtung (19) über ein UND-Glied angesteuert wird, dessen erster Eingang mit dem Ausgang (13Qdes Vergleichen (13) und dessen /weiter Eingang mit einer Feldstärkenmeßschaltung verbunden ist, welche bei für Senderempfang ausreichender Feldstärke ein Signal erzeugt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Frequenzzähler (17) und Vergleicher (13) ein Speicher (18) angeordnet ist, der am Ende jeder Meßperiodendaucr (p^) ■·■ mittels eines vom Frequenzzähler (17) erzeugten Setzinipuls gesetzt wird und die empfangene Senderfrequenz für die Dauer der .Meßperiode des Frequenzzählers (17) speichert.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, ·· dadurch gekennzeichnet, daß die Meßperiodendauer (Im) des Frequenzzählers (17) größer als das Produkt aus Anzahl (n) der Speicherstellen im Festwertspeicher (10) und der Periodendauer (t_n) des Taktgenerators (11) ist, daß also folgende Beziehung gilt: >>

t_M > η ■ tp

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrich- >, tung (19), über eine monostabile Kippstufe (20) mit dem Gleichausgang (t3C) des Vergleichers (13) verbunden ist und daß die Kippzeit fader Kippstufe (20) größer als das Produkt aus der Anzahl (n) der Speicherzellen im Festwertspeicher (10) und der im Periodendauer (t_p) des Taktgenerators (11) ist, daß also folgende Beziehung gilt:

Ik > π ■ Ip

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator (11) über einen Binär-Zähler (12) mit der Anzahl (n)der Speicherstellen im Festwertspeicher (10) entsprechenden Schritten mit dem Steuereingang des Festwertspeichers (10) verbunden ist.