DE3306517A1 - Schaltungsanordnung zur selektiven zufuehrung einer scharfabstimmschaltung im sinne einer verbesserung der schleifenstabilitaet bei einem pll-abstimmsystem - Google Patents

Description

RCA 72890 Sch/Vu
U.S. Ser. No. 352,885
vom 26. Februar 1982

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Schaltungsanordnung zur selektiven Zuführung einer
Scharfabstimmschaltung im Sinne einer Verbesserung
der Schleifenstabilität bei einem PLL-Abstimmsystem

Die Erfindung betrifft Abstimmsysteme für einen spannungssteuerbaren Tuner, bei welchem einem Geräteoszillator eine automatische Scharfabstimmspannung zur Korrektur von Frequenzabweichungen des vom Tuner erzeugten Zwischenfrequenzsignals zugeführt wird, und bezieht sich insbesondere auf
Maßnahmen, durch welche das Abstimmsystem über den Abstimmbereich gleichmäßiger auf die Scharfabstimmspannung reagiert.

Spannungsgesteuerte Tuner, wie sie in vielen handelsüblichen Fernseh- und Radioempfängern verwendet werden, enthalten üblicherweise als Varaktordioden bezeichnete Dioden,
die durch eine Abstimmspannung in Sperrichtung vorgespannt sind, so daß sie eine kapazitive Reaktanz aufweisen. Der

Wert der kapazitiven Reaktanz steht in direkter Beziehung
zur Größe der Abstimmspannung. Die Varaktordioden sind mit Induktivitäten in abgestimmten Schaltungen zusammengeschaltet, um das Hochfrequenzsignal zu selektieren und die Frequenz des Geräteoszillatorsignals zu bestimmen, welche zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals entsprechend dem
gewünschten Kanal überlagert werden. Für abgestimmte Parallelkreise nimmt die Größe der Abstimmspannung mit der Frequenz des gewünschten HF-Trägers zu.

Das vom Tuner erzeugte Zwischenfrequenzsignal enthält mindestens einen Informationsträger, beispielsweise bei einem Fernsehempfänger einen Bildträger, der eine Nominalfrequenz von in den Vereinigten Staaten beispielsweise 45,75 MHz hat, wenn der Tuner den Empfänger auf den gewünschten Kanal genau abgestimmt hat. Die Frequenz des Informationsträgers kann aber aus einer Vielzahl von Gründen vom Nominalwert abweichen. Beispielsweise können Bauelemente im Tuner aufgrund von Alterung oder Betriebsbedingungen ihren Wert ändern oder - wie es manchmal bei Kabelsystemen der Fall ist - können die vom Tuner empfangenen HF-Träger nicht auf den richtigen bzw. Standardfrequenzen liegen» Aus diesem Grunde sind Fernsehempfänger typischerweise mit einer automatischen Scharfabstimmschaltung ausgestattet, die einen auf die Nominalfrequenz des Bildträgers abgestimmten Diskriminator zur Ableitung einer Scharfabstimmspannung haben, welche durch ihre Größe und Polarität Größe und Richtung der Frequenzabweichung des ZF-Bildträgers darstellt. Die Scharfabstimmschaltung wird dem Tuner im Sinne einer Minimalisierung der Frequenzabweichung des ZF-Bildträgers zugeführt.

Bei einem Fernsehempfänger ist der Abstimmbereich sehr groß. So liegen in den Vereinigten Staaten die HF-Fernsehsignale in einem etwa von 54 MHz bis 900 MHz verlaufenden Bereich. Da eine einzige abgestimmte Schaltung mit einer Varaktordiode und einer festen Induktivität nicht über einen so großen Bereich abgestimmt werden kann, wird der Tuner in Abstimmbereiche unterteilt, um den Empfänger auf Kanäle in entsprechenden Bändern innerhalb des Bereichs abzustimmen. Es hat sich ein VHF-Abstimmbereich und ein UHF-Abstimmbereich eingebürgert. Da die Bänder selbst groß sind, können die Spulen im Abstimmteil zur Abstimmung des Empfängers auf Kanäle in jeweiligen Unterbändern innerhalb der Bänder umgeschaltet werden.

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Weil die Größenbereiche der Abstimmspannung für die Bänder und Unterbänder alle praktisch gleich sind, kann die Anzahl von Kanälen in den Bändern und Unterbändern beträchtlich variieren. Wegen der Beliebtheit von Kabelsystemen, die viele Kanäle liefern, welche nicht gesendet werden, haben die Fernsehgerätehersteller damit begonnen, Tuner herzustellen, die ebenso auf Kabelkanäle wie auf Funkkanäle abstimmbar sind. Die unterschiedliche Kanalanzahl in den verschiedenen Bändern und Unterbändern bei solchen kabelkompatiblen Tunern ist beträchtlich größer als bei Tunern, die nur auf Funkkanäle abstimmbar sind. Der Kanalzahlunterschied bedeutet, daß die Steigung der Abstimmspannungscharakteristik, also die Größe der Abstimmspannung über der Frequenz (oder über dem Kanal), zwischen den verschiedenen Bändern und Unterbändern erheblich variieren kann. Die Steigung einer Abstimmspannungskennlinie ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Abstimmsystems hinsichtlich der Scharfabstimmspannung. Das bedeutet, daß die Steigung der Abstimmspannungskennlinie bestimmt, um wieviel sich die Scharfabstimmspannung ändern muß, um einen bestimmten Frequenzfehler auszugleichen. Anders gesehen ist die Steigung der Abstimmspannungskennlinie ein Maß für die Verstärkung der Scharfabstimm-Regelschleife. Aufgrund der erheblich unterschiedlichen Scharfabstimm-Regelschleifungs-VerStärkungen in den verschiedenen Bändern und Unterbändern ist es schwierig, die Stabilität der Scharfabstimm-Regelschleife über den relativ großen Abstimmspannungsbereich sicherzustellen.

Die Erfindung betrifft nun eine Schaltung, mit Hilfe deren die Scharfabstimmschleifenverstärkung über den Fernsehabstimmbereich bei einem Abstimmsteuersystem gleichmäßiger zu machen, bei welchem eine Schaltungsanordnung die Scharfabstimmschaltung dem Tuner in Abhängigkeit von einem Schaltsteuersignal selektiv bzw. wahlweise zuführt. Die Schaltung enthält Mittel zur Steuerung des Tastverhältnisses des Schalt-Steuersignals in Abhängigkeit vom gewählten Kanal

zur Kompensierung unterschiedlicher Scharfabstimmempfindlichkeiten.

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-ΙΟΙ Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Abstimmsteuersystem eine Phasensynchronisierschleife (PLL-Schleife) zur Erzeugung einer Abstimmspannung für einen spannungssteuerbaren Geräteoszillator, wobei eine proportionale Beziehung zwischen einem Bezugsfrequenzsignal und dem Geräteoszillatorsignal entsprechend dem gewählten Kanal hergestellt wird"?* Eine Schalteranordnung führt dem Geräteoszillator selektiv eine Scharfabstimmspannung zur Korrektur von Abweichungen zwischen der Frequenz des Informationsträgers des vom Tuner erzeugten ZF-Signals von seinem Nominalwert zu. Ferner ist eine Schaltung zur Erzeugung eines Impulssignals vorgesehen, dessen Tastverhältnis entsprechend dem gewählten Kanal gesteuert wird. Das Impulssignal steuert das Tastverhältnis der Schalteranordnung und damit das Tastverhältnis der Scharfabstimmspannung, welche dem Geräteoszillator zur Kompensierung unterschiedlicher Scharfabstimmempfindlichkeiten zugeführt wird.

Die Erfindung sei nun anhand der beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Abstimmsystems eines Fernsehempfängers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Abstimmspannung über der Frequenz zum besseren Verständnis der Betriebsweise der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild eines Teils der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1?

Fig. 4 eine Logikdarstellung eines anderen Teils der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1; Fig. 5 eine graphische Darstellung von Kurvenformen zur Erläuterung der Schaltung nach Fig. 4;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ein Logikdiagramm eines Teils der in Fig. 6 veranschaulichten erfindungsgemäßen Anordnung und Fig. 8 eine graphische Darstellung von Kurvenformen zur

Erläuterung der Schaltung nach Fig. 7. 5

Das Abstimmsystem des in Fig. 1 gezeigten Fernsehsystems läßt sich auf Kabelkanäle sowie auf Funkkanäle abstimmen. Zu diesem Zweck ist der Tuner 1 so ausgebildet/ daß er auf Kanäle in fünf Bändern innerhalb des Fernsehabstimmbereiches abstimmbar ist. Für die in den Vereinigten Staaten üblichen Frequenzlagen sind beispielsweise die in jedem Band liegenden Kanäle und die entsprechenden HF- und Oszillatorfrequenzbereiche in der nachfolgenden Tabelle angegeben .
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Tabelle 1

Oszillator-HF-Frequenz- Frequenz-Band Kanal Bereich (MHz) Bereich (MHz)

1 unterer VHF-Funk-Bereich 2-6 54-88 101-129

2 unterer Mittenbandkabel-

bereich A-5 - A-1 90-120 137-161

3 oberer Mittenbandkabelbereich A-I und oberer

VHF-Funk-Bereich 7-13 120-216 167-257

4 Superbandkabelbereich J-W
und Hyperbandkabelbereich

W+1 - W+17 216-402 263-443

5 UHF-Funk-Bereich 14-83 470-890 517-931

Der Tuner 1 enthält einen VHF-Antennen/Kabel-Eingang 3 zur Zuführung von VHF-Funksignalen oder Kabel-HF-Signalen zu einer ersten HF-Stufe 5 und einer zweiten HF-Stufe Ί, und einen UHF-Antenneneingang zur Zuführung von UHF-Funk-HF-Signalen zu einem dritten HF-Abschnitt 11.

Die erste HF-Stufe 5 und ein erster Geräteoszillator 13 werden aktiviert durch die Erzeugung eines von drei Band-

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Selektionssignalen B1, B2 und B3, wie noch erläutert wird, wenn ein Kanal in jeweils einem der Bänder 1,2 oder 3 gewählt wird. Im Aktivierungszustand wird die erste HF-Stufe 5 abgestimmt, um ein HF-Signal entsprechend dem gewählten Kanal zu selektieren, und der erste Geräteoszillator 13 erzeugt ein erstes Oszillatorsignal mit einer Frequenz, die ebenfalls dem selektierten Kanal entspricht: Dies erfolgt entsprechend der Größe einer Abstimmspannung (TV). Ein erster Mischer 15 überlagert das selektierte HF-Signal mit dem ersten Oszillatorsignal zu einem Zwischenfrequenzsignal. Wie weiter unten erläutert wird, wird die Größe der Abstimmspannung so bestimmt, daß die Frequenz des Bildträgers im ZF-Signal einen Nominalwert hat (in den Vereinigten Staaten beispielsweise 45,75 MHz). Das Zwischenfrequenzsignal wird durch einen Zwischenfrequenzteil 17 gefiltert. Aus dem gefilterten ZF-Signal leitet eine Basisbandsignalverarbeitungsschaltung 19 Bild-, Färb- und Tonsignale ab.

Eine zweite HF-Schaltung 7, ein zweiter Geräteoszillator 21 und ein zweiter Mischer 23 arbeiten in ähnlicher Weise wie die erste HF-Schaltung 5, der erste Geräteoszillator und der Mischer 15 zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals, wenn sie durch ein Bandwählsignal B4 aktiviert sind, das dann erzeugt wird, wenn ein Kanal im Band 4 gewählt wird. In gleicher Weise erzeugen eine HF-Schaltung 11, ein dritter Geräteoszillator 25 und ein dritter Mischer 27 ein Zwischenfrequenzsignal, wenn sie aufgrund eines Bandwählsignals B5 aktiviert sind, das dann erzeugt wird, wenn ein Kanal im Band 5 gewählt wird.

Jede HF-Stufe und jeder Geräteoszillator enthalten jeweils einen abgestimmten Kreis mit einer Parallelschaltung einer Varaktordiode mit einer Induktivität. Die Varaktordioden werden durch eine Abstimmspannung in Sperrichtung vorgespannt, so daß sie eine kapazitive Reaktanz aufweisen, deren Größe durch die Höhe der Abstimmspannung bestimmt wird. Wie bereits erwähnt wurde, hat es sich gezeigt, daß

ein abgestimmter Kreis mit einer Varaktordiode und einer festen Induktivität nicht einfach über einen relativ großen Frequenzbereich, welcher die Bänder 1, 2 und 3 umfaßt, abgestimmt werden kann. Daher werden die Induktivitäten in den abgestimmten Kreisen der ersten HF-Stufe 5 und des Geräteoszillators 13 in Abhängigkeit von Bandselektionssignalen B1, B2 und B3 umgeschaltet.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Ab stimm sy stern enthält auch eine Steuerschaltung 29 zur Erzeugung der Bandwählsignale B1, B2, B3, B4 und B5 sowie der Abstimmspannung TV entsprechend dem gewählten Kanal. Die Tuner-Steuerschaltung 29 umfaßt eine Phasensynchronisierschleife (PLL-Schleife) mit einem ersten Frequenzteiler (durch K) 31 und einem zweiten Frequenzteiler (durch N) 33, die hintereinandergeschaltet sind, um die Frequenz des vom gewählten Geräteoszillator erzeugten Oszillatorsignals um einen Faktor KN zu teilen und somit ein frequenzgeteiltes Signal der Frequenz f_LQ/KN zu erzeugen. Die PLL-Schleife enthält auch einen Kristalloszillator 35 zur Erzeugung eines stabilen Frequenzsignals, und einen dritten Frequenzteiler (durch R) 37 zur Teilung der Frequenz f_T-___c,_m^_TT des stabilen Frequenzsignals um einen Faktor R zur Erzeugung eines Bezugssignals mit einer Bezugsfrequenz f_REF*· die gleich ^F _KRISTALI/^{R ist}· ^{Eine Pha}~ senvergleichsschaltung 39 vergleicht Phase und Frequenz des frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignals mit dem Bezugssignal und leitet ein Signal mit Impulsen ab, deren Polarität und Breite Richtung und Größe jeglicher Phasen- und Frequenzabweichung angibt.

Im PLL-Betrieb führt ein Betriebsartschalter 41 das von der Phasenvergleichsschaltung 39 erzeugte Impulssignal einem Integrator 43 zu, der eine Abstimmspannung TV erzeugt und deren Größe im Sinne einer Verringerung von Phasen- und Frequenzabweichungen zwischen dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal und dem Bezugssignal bestimmt. Aufgrund dieser PLL-Betriebsart hängt die Frequenz des Geräteoszil-

latorsignals mit der Frequenz des Bezugssignals über die Gleichung zusammen:

f_L0 = KN/R f_KRISTALL = KNf_D„ (1)

Der Frequenzteiler 33 ist ein programmierbarer Teiler, dessen Teilerfaktor N von einer Steuerstufe 45 entsprechend Digitalwörtern eingestellt wird, welche die Kanalnummer des gewählten Kanals darstellen. Die die Kanalnummer darstellenden Digitalwörter werden der Steuerstufe 45 von einem Kanalwähler 47 zugeführt, der beispielsweise eine Tastatur zur Eingabe binärcodierter Dezimalsignale, welche die Zehnerund Einerstellen der gewählten Kanalnummer angeben, und einen Speicher zur Speicherung dieser BCD-Signale enthält. Zweckmäßigerweise werden die Werte f-,_._TC,_m,_TT , R und K

SS. KJLo J. AIjJu

so gewählt, daß der Ausdruck K/R f^....^--.-. gleich 1 MHz

JxKx D 1 /AXiJLi

ist. In diesem Falle ist der Teilerfaktor N des Frequenzteilers 37 gleich der in MHz gemessenen Frequenz des Geräteoszillatorsignals, welches zur Abstimmung des HF-Trägers für den gewählten Träger benötigt wird, sofern der HF-Träger die genaue Frequenzlage hat.

Die vom Kanalwähler 47 erzeugten Digitalwörter werden auch einem Banddecoder 49 zugeführt, mit dem auch ein Funk/Kabel-Umschalter 51 gekoppelt ist, welcher in die Stellung FUNK zu bringen ist, wenn auf Funkkanäle abgestimmt werden soll, und in die Stellung KABEL, wenn auf Kabelkanäle abgestimmt werden soll. Der Banddecoder erzeugt in Abhängigkeit von der gewählten Kanalnummer unter Stellung des FÜNK/KABEL-Schalters Bandselektionssignale B1, B2, B3,B4 bzw. B5.

Aus der obenstehenden Tabelle läßt sich ersehen, daß die Kanalbezeichnungen für die Kabelkanäle durch Buchstaben anstatt durch Zahlen angegeben werden. Jedoch können auch Kabelkanäle durch Eingabe von Zehner- und Einerstellen gewählt werden, wie nun erläutert werden soll. Die Kabelkanäle werden gewählt, indem der Funk/Kabel-Umschalter 51

in die Position KABEL gebracht wird und zugeordnete UHF-Kanalnummern eingegeben werden. In diesem Falle stellt die Stufe 45 den Teilerfaktor N auf einen Wert, welcher der Frequenz des Geräteoszillatorsignals für den Kabelkanal entspricht,und der Banddecoder 49 erzeugt eines der Bandselektionssignale B2, B3 oder B4 zur Aktivierung der entsprechenden Abstimmschaltung.

Die PLL-Schleife beginnt zu arbeiten, wenn eine neue Kanalnummer eingegeben wird. Daraufhin erzeugt der Kanalwähler 47 ein Signal UMSCHALTEN, welches einem Betriebsartsteuerschalter 53 zugeführt wird, der seinerseits mit dem Betriebsar tschalter 41 über eine Steuerschaltung 55 für das Schalt-Tastverhältnis gekoppelt ist, auf welches sich die hier besehriebene Erfindung insbesondere bezieht, und der den Betriebsartschalter 41 das von der Phasenvergleichsschaltung 39 erzeugte Impulssignal zum Integrator 43 gelangen läßt, um so die PLL-Schleife zu schließen und ihren Betrieb einzuleiten.

Bis hierher wurde angenommen, daß die Frequenz des HF-Trägers den korrekten Wert hat. Stammt der HF-Träger jedoch aus einem Kabelsystem, dann kann seine Frequenz vom korrekten Wert abweichen. Weil die PLL-Schleife der Abstimmsteuerschaltung 29 die Frequenz des Geräteoszillators auf den richtigen oder Nominalwert des HF-Trägers für den gewählten Kanal abstimmt, liegt in diesem Falle der Bildträger des ZF-Signals nicht bei seinem Soll-Wert, und der Empfänger ist falsch abgestimmt. Zur Korrektur solcher Frequenzabweichungen ist ein Scharfabstimmdiskriminator 57 mit dem Zwischenfrequenzteil 17 gekoppelt, um eine Scharfabstimmschaltung abzuleiten, deren Polarität und Größe Richtung und Größe der Abweichung des ZF-Bildträgers von seinem Nominalwert angibt.

Wenn die PLL-Schleife die Phasenabweichung zwischen dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal und dem Bezugs-

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signal bis auf einen unbedeutenden Wert verringert hat, dann befindet sie sich im Synchron- oder Verriegelungszustand und die von der Phasenvergleichsschaltung 39 erzeugten Impulse sind sehr schmal. Wenn ein Verriegelungsdetektor 59 diesen Zustand feststellt, dann erzeugt er ein Verriegelungssignal, welches der Betriebsartsteuerstufe 53 zugeführt wird, die ihrerseits ein Signal AFT-AKTIVIERüNG (Aktivierung der automatischen Scharfabstimmung) erzeugt, welches zum Betriebsartschalter 41 und einer Steuerstufe 55 für das Tastverhältnis gekoppelt wird.

Auf das Signal AFT-AKTIVIERUNG hin koppelt der Betriebsartschalter 41 das von der Phasenvergleichsschaltung 39 erzeugte Impulssignal vom Integrator 43 ab und führt diesen stattdessen die vom Scharfabstimm-Diskriminator 53 erzeugte automatische Scharfabstimmschaltung mit einem Schalt-Tastverhältnis zu, welches durch die Steuerschaltung 55 für das Schalt-Tastverhältnis erzeugt wird. Während des nun folgenden Scharfabstimmbetriebs wird die während des vorangegangenen Betriebs der PLL-Schleife gebildete Abstimmspannung durch Beeinflussung der Scharfabstimmspannung so verändert, daß sich die Frequenz des Geräteoszillatorsignals im Sinne einer Reduzierung der Abweichung zwischen der Frequenz des ZF-Bildträgers und dessen Nominalwert verändert.

Sollte die Frequenzabweichung des ZF-Bildträgers den Regelbereich der automatischen Scharfabstimmspannung überschreiten, der typischerweise um _+1 MHz um den Nominalfrequenzwert liegt, dann verschiebt sich die Frequenz des Geräte- Oszillators von dem während des Betriebs der PLL-Schleife gebildeten Wert um einen entsprechenden Betrag. Mit dem programmierbaren Teiler 33 ist ein Verschiebungs- oder Offsetdetektor 41 gekoppelt, welcher diesen Zustand feststellt, indem er die Anzahl von Zyklen zählt, welche vom Teiler 33 während eines Bezugszeitintervalls gewählt worden sind, übersteigt die Frequenzverschiebung eine vorbestimmte Verschiebung, dann erzeugt der Offset-Detektor 61

ein Signal OFFSET, auf welches hin die Betriebsartsteuerschaltung 53 wiederum die PLL-Schleife in Betrieb nimmt, und die Steuerschaltung 45 für den durch N teilenden Teiler bewirkt eine Veränderung des Wertes N um einen diskreten Stufenwert. Wenn danach die PLL-Schleife wiederum verriegelt ist, dann wird der Scharfabstimmbetrieb auf das Verriegelungssignal hin wieder aufgenommen. Daraufhin kann auf einem Signal abgestimmt werden, dessen HF-Träger einen Frequenzversatz aufweist, welcher größer als der Regelbereich des Scharfabstimm-Diskriminators 57 ist.

Die soweit beschriebenen Teile des Tuners 1 und des Tunersteuersystems 29 sind mit Ausnahme der Steuerschaltung 55 für das Schalt-Tastverhältnis bekannt und brauchen daher nicht weiter beschrieben zu werden. Beispielsweise eignen sich für den Tuner 1 bzw. die Tunersteuerschaltung 29 der Tuner MST 007 und die Tunersteuerschaltung MSC 016, die im handelsüblichen Fernsehempfängerchassis CTC111 der RCA Corporation benutzt werden. Die Steuerschaltung MSC 016 wird weitgehend als integrierte Schaltung ausgebildet und ist bei der Firma National Semiconductor Corporation, Santa Clara, Kalifornien, unter der Bezeichnung MM58142 erhältlich. Das Chassis CTC111 ist in der Schrift "RCA Television Service Data" Ausgabe 1981 C-3, beschrieben.

Weiterhin ist eine Tunersteuerschaltung, die mit Ausnahme der Steuerschaltung 55 für das Schalt-Tastverhältnis im wesentlichen mit der Tunersteuerschaltung 29 übereinstimmt, in weiteren Einzelheiten im US-Patent 4 031 549 beschrieben.

Die Kennlinie der Abstimmspannung über der Frequenz ist für die fünf Abstimmbänder sowohl für die Hochfrequenzen als auch für die Oszillatorfrequenzen in Fig. 2 aufgetragen. Man sieht, daß die Hauptsteigungen der Abstimmspannungskennlinien für die Bänder 1 und 2 etwa gleich sind und daß diese Steigungen größer als diejenige für das

Band 4 und viel größer als für diejenigen der Bänder 4 und 5 sind. Da bei irgendeiner vorgegebenen Frequenz die Steigung einer Abstimmspannungskennlinie die Abstimmspannungsänderung in einer ersten Approximation wiedergibt, die für eine vorgegebene Frequenzänderung erforderlich ist, steht die generelle Steigung der Abstimmspannung in umgekehrtem Verhältnis zur Scharfabstimmempfindlichkeit oder Schleifenverstärkung für dieses Band. Das bedeutet, daß die Scharfabstimmempfindlichkeit oder Schleifenverstärkung für die Bänder 1 und 2 geringer als für das Band 3 und wesentlich geringer als für die Bänder 4 und 5 sind. Wie bereits früher erwähnt wurde, ist es infolge dieser Unterschiede schwierig, die Stabilität der Scharfabstimmregelschleife über den gesamten Abstimmbereich sicherzustellen.

Zur Kompensation unterschiedlicher Scharfabstimmempfindlichkeiten für die verschiedenen Bänder ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Abstimmsteuersystem 100 zwischen die Betriebsartsteuerstufe 53 und den Betriebsartschalter 41 eine Schalt-Tastverhältnis-Steuerschaltung 55 zur Steuerung des Schalt-Tastverhältnisses des Betriebsartschalters 41 und damit des Tastverhältnisses für die dem Integrator 41 zugeführte Scharfabstimmspannung entsprechend dem Band des gewählten Kanals eingefügt. Zu diesem Zwecke erhält die Steuerstufe 55 für das Schalt-Tastverhältnis Impulssignale Q1, Q2...QN von aufeinanderfolgenden Stufen eines Zählers 63. Der Zähler 63 erzeugt die Impulssignale Q1, Q2...QN in Abhängigkeit von einem Taktsignal, welches bei der Schaltung nach Fig. 1 von einem Kristalloszillator 35 geliefert wird. Wenn zum Zwecke der Veranschaulichung auch der Teiler (durch R) 37 und der Zähler 63 getrennt gezeichnet sind, so kann es sich doch hierbei auch um ein und dasselbe Element handeln. Die Impulssignale Q1 bis QN sind phasenmäßig miteinander synchronisiert, jedoch werden die Impulsbreiten aufeinanderfolgend länger. Die Steuerstufe 55 für das Schalt-Tastverhältnis kombiniert selektiv die Impulssignale Q1,Q2...QN zur Erzeugung eines Schalt-Steuer-

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signals für den Betriebsartschalter 41, dessen Tastverhältnis entsprechend den ihm zugeführten Bandwählsignalen B1, B2, B3, B4 und B5 bestimmt wird. Das Tastverhältnis wird so gesteuert, daß es in umgekehrter Beziehung zur Scharfabstimm-Schleifenverstärkung oder in direkter Beziehung zur Steigung der Kennlinie der Abstimmspannung über der Frequenz ist.

Aus Fig. 2 sieht man weiterhin, daß innerhalb jedes Bandes die Steigung jeder Abstimmspannungs/Frequenz-Kennlinie keine konstante Funktion der Frequenz ist, sondern dazu neigt, für höhere Kanäle größer als für niedrigere Kanäle zu sein. Wenn es erwünscht oder zur Sicherung der Stabilität notwendig ist, dann kann man die Steigung als Funktion der Frequenz innerhalb eines Bandes konstanter machen, indem man das Tastverhältnis des Schalt-Steuerzyklus bei einem vorbestimmten Kanal in dem Band verändert. Zu diesem Zweck kann ein Kanaldecoder 65, der ähnlich wie der Banddecoder 49 aufgebaut sein kann, welcher auf die vom Kanal- wähler 47 erzeugten, die Kanalnummer darstellenden Signale und die Stellung des Funk/Kabel-ümschalters 51 reagiert, vorgesehen sein, um Kanalwählsignale C1, C2, C3, C4 und C5 zu erzeugen, wenn Kanäle gewählt werden, deren Frequenz höher als die vorbestimmten Frequenzen in den Bändern 1, 2, 3, 4 bzw. 5 ist, auf welche das Schalt-Tastverhältnis des Betriebsartschalters 41 geändert werden soll. Die Kanalwählsignale werden der Steuerstufe 55 für das Schalt-Tastverhältnis zur Durchführung der gewünschten Änderung zugeführt. Wenn es gewünscht oder notwendig ist, dann kann in gleicher Weise mehr als eine Änderung im Schalt-Tastverhältnis pro Band vorgenommen werden.

Die Realisierung von Teilen des Abstimmsteuersystems 29 sei nun im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 erläutert, in denen für entsprechende Elemente dieselben Bezugsziffern wie in den bereits beschriebenen Figuren verwendet werden.

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Fig. 3 zeigt ein Schaltbild der Impulsvergleichsschaltung 39, des Betriebsartschalters 41 und des Integrators 43. Die Phasenvergleichsschaltung 39 enthält eine Phasenvergleichslogikschaltung 69 zur Erzeugung eines HOCH-Signals mit positiv gerichteten Impulsen, deren Breite die Größe positiver Phasen- und Frequenzfehler darstellt, und eines NIEDRIG-Signals mit positiv gerichteten Impulsen, deren Breite die Größe negativer Phasen- und Frequenzfehler angibt. Für die Phasenvergleichslogikschaltung 69 kann die integrierte Schaltung CD4O46 der RCA Corporation, Somerville, New Jersey, verwendet werden. Die Phasenvergleichsschaltung 39 enthält auch ein 3-Zustands-Logik-Gatter 71 mit MOS-Feldeffekttransistoren 73 und 75 mit n-leitenden Kanälen. Die Leitungskanäle der Feldeffekttransistoren 73 und 75 liegen in Reihe zwischen einer Quelle positiver Bezugsspannung V und Signalmasse. Die von der Phasenvergleichslogikschaltung 69 erzeugten HOCH- und NIEDRIG-Signa-Ie werden den Gateelektroden der Feldeffekttransistoren und 75 über UND-Tore 77 bzw. 79 zugeführt. Das Ausgangssignal der PhasenVergleichsschaltung 39 entsteht am Verbindungspunkt der Kanäle der Feldeffekttransistoren 73 und 75.

Die UND-Tore 77 und 79 bilden einen Teil des Betriebsartschalters 41. Das Scharfabstimm-Aktivierungssignal wird den Eingängen der UND-Tore 77 und 79 über einen Logikinverter 81 zugeführt. Während des PLL-Regelbetriebs hat das Scharfabstimmaktivierungssignal einen niedrigen Pegel. Dementsprechend liefert der Inverter 81 an seinem Ausgang einen hohen Pegel, welcher die UND-Tore 77 und 79 aktiviert, so daß die HOCH- und NIEDRIG-Signale den Gateelektroden der Feldeffekttransistoren 73 bzw. 75 zugeführt werden. Wenn das HOCH-Signal einen hohen Pegel hat, dann wird der normalerweise gesperrte Feldeffekttransistor 73 leitend, und am Ausgang der Phasenvergleichsschaltung 39 entsteht eine Spannung nahe der Betriebsspannung V. Hat das NIEDRIG-Signal einen hohen Pegel, dann wird der normalerweise gesperrte

♦ »1 -.

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Feldeffekttransistor 75 leitend und die Spannung am Ausgang der Phasenvergleichsschaltung 39 liegt nahe Massepotential. Während des Scharfabstimm-Regelbetriebes hat das Scharfabstimmaktivierungssignal einen hohen Pegel. Dementsprechend liefert der Inverter 81 an seinem Ausgang einen niedrigen Pegel, welcher bewirkt, daß die Tore 77 und 79 niedrige Pegel an die Gateelektroden der Feldeffekttransistoren 73 und 75 gelangen lassen. In diesem Zustand leiten beide Feldeffekttransistoren 73 und 75 nicht und trennen damit die Vergleichsschaltung 89 im außerphasigen Zustand vom Integrator 43.

Wie Fig. 3 zeigt, enthält der Integrator 43 einen Operationsverstärker 83 mit einem invertierenden (-) Eingang, einem nichtinvertierenden (+) Eingang und einem Ausgang. Dem nichtinvertierenden (+) Eingang wird eine Bezugsspannung, die gleich +1/2V ist, zugeführt. Das Ausgangssignal der Phasenvergleichsschaltung 39, welches am Verbindungspunkt zwischen den Leitungskanälen der Feldeffekttransistoren und 75 entsteht, wird über einen Widerstand 85 dem invertierenden (-) Eingang zugeführt. Zwischen dem Ausgang und dem invertierenden (-) Eingang liegt eine Rückkopplungsschaltung 87 mit Widerständen und Kondensatoren. Zwischen dem invertierenden (-) Eingang und Signalmasse liegt die Reihenschaltung eines Widerstandes 89 mit einem Widerstand 91 und einem Kondensator 93. Die Widerstände und Kondensatoren der Rückkopplungsschaltung 87 und die Widerstände 89 und 91 sowie der Kondensator 93 bestimmen die Filtercharakteristik des Integrators 43. Die Scharfabstimmschaltung wird über ein Übertragungstor 95, das ein Teil des Betriebsartschalters 41 ist und einen Widerstand 97 dem Verbindungspunkt der Widerstände 89 und 91 des Integrators 43 zugeführt. Das Übertragungstor 95 ist normalerweise gesperrt und wird selektiv leitend gemacht, um dem Integrator 43 die Scharfabstimmschaltung zuzuführen, wenn das Schaltsteuersignal durch die Steuerstufe 55 für das Schalt-Tastverhältnis erzeugt wird.

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Die Ausführung der Steuerstufe 55 für das Schalt-Tastverhältnis ist beispielsweise für eine Abstimmspannungs/Frequenz-Kennlinie ausgelegt, wie sie bei Fernsehempfängern der RCA Type CTC-111 zu finden ist. Damit soll vor der Be-Schreibung der in Fig. 4 gezeigten Ausführung die gemessene Abstimmspannungs/Frequenz-Kennlinie für die fünf von der Schaltung CTC-111 abgestimmten Bänder erläutert werden

Die minimalen, maximalen und mittleren Änderungen der Ab-Stimmspannung, die notwendig sind, um bei dem RCA-Fernsehempfanger CTC-111 eine Frequenzänderung von 6 MHz hervorzurufen, sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.

Band	Minimum Δν	Maximum ΔV	Mittelwert Δν
1	1/9	4,9	3,4
2	1,3	4,7	3,0
3	0,7	3,0	1 ,85
4	0,2	1,7	0,95
5	0,2	0,5	0,35

Aus der vorstehenden Tabelle sieht man, daß die schlechteste Änderung der Steigung zwischen Band 1 und den Bändern 4 und 5auftritt. Insbesondere beträgt zwischen der maximalen Steigung im Band 1 und der minimalen Steigung in den Bändern 4 und 5 das Verhältnis 4,9/0,2 oder eine Änderung von näherungsweise 25:1. Es sei darauf hingewiesen, daß durch Vergleich des Mittels der maximalen und minimalen Steigungen die mittleren Steigungen in den Bändern 1 und 2 etwa gleich sind und in grober Näherung in Vielfachen von 2 ausgedrückt, etwa zweimal so groß wie die mittlere Steigung im Band 3, etwa viermal so groß wie die mittlere Steigung im Band 4 und etwa achtmal so groß wie die mittlere Steigung im Band 5. Die Erkenntnis, daß die mittleren Steigungen über Potenzen von 2 miteinander in Beziehung stehen, führt zu der relativ einfachen Logikrealisierung der Steuerstufe für das Schalt-Tastverhältnis, wie sie in Fig. 4 veranschaulicht ist.

Die Beschreibung der Ausführung der in Fig. 4 gezeigten
Steuerstufe 55 für das Schalt-Tastverhältnis wird erleichtert durch gleichzeitige Bezugnahme auf die in Fig. 5
dargestellten Kurvenformen. Diese Kurvenformen beschreiben die Impulssignale Q1 , Q2 und Q3, die in aufeinanderfolgenden Stufen eines den Zähler 63 umfassenden Binärzählers
erzeugt werden.

Die logische Ausführung der Steuerstufe 55 enthält ein
UND-Tor 99, welche an ihrem Ausgang das Schaltsteuersignal erzeugt und welcher an einem ihrer Eingänge das Scharfabstimmaktivierungssignal und an ihrem anderen Eingang das
Ausgangssignal eines ODER-Tores 101 zugeführt werden. Das
ODER-Tor 101 erhält Eingangssignale von einem ODER-Tor 103 und von UND-Toren 105, 107 und 109. Die Eingangssignale
des ODER-Tores 101 haben relative Tastverhältnisse, die
entsprechend dem Band des gewählten Kanals gewählt werden.

Das ODER-Tor 103 liefert einen hohen Logikpegel, wenn eines der Bandwählsignale B1 oder B2 hoch ist. Dadurch koppelt

das ODER-Tor 101 einen hohen Pegel zum UND-Tor 99. Wenn das Scharfabstimmaktivierungssignal hoch ist, dann läßt das
UND-Tor 99 das Übertragungstor 95 leitend werden. Falls der gewählte Kanal im Band 1 oder Band 2 liegt, wird demzufolge die Scharfabstimmspannung kontinuierlich zugeführt,

solange das Scharfabstimmaktivierungssignal den hohen Pegel hat.

Wenn das Bandwählsignal B3 hoch ist, dann läßt das UND-Tor 105 das Impulssignal Q3 zum ODER-Tor 101 gelangen. Für das Band 3 wird daher bei hohem Scharfabstimmaktivierungssignal das Impulssignal Q3 zum Übertragungstor 95 gekoppelt, welches immer dann leitend wird, wenn Q3 einen hohen Pegel hat. Da das Tastverhältnis des Signals Q3 50% beträgt, wird die Abstimmspannung in ein Signal mit Impulsen derselben Größe wie die Scharfabstimmspannung, jedoch nur mit einem Tastverhältnis von 50%, umgewandelt,, Dies hat dieselbe Wirkung

■* ν *■ » Α

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wie eine Erhöhung der Ladezeitkonstante des Integrators 43 um einen Faktor 2. Dadurch wird die Schleifenverstärkung für die Scharfabstimmung im Band 3 praktisch um einen Faktor 2 gegenüber der Schleifenverstärkung für die Bänder 1 und 2 verringert.

Wenn das Bandwählsignal B4 hoch ist, dann kombiniert das Tor 107 die Impulssignale Q1 und Q2 zu einem Impulssignal, welches in Fig. 5 durch die Kurvenform Q2 mal Q3 mit einem Tastverhältnis von 25% veranschaulicht ist. Wenn das Scharfabstimmaktivierungssignal für das Band 4 also hoch ist/ dann wird das Impulssignal Q2 mal Q3 zum Übertragungstor 95 gekoppelt. Dadurch wird die Scharfabstimm-Schleifenverstärkung für das Band 4 praktisch um einen Faktor 4 hinsichtlich der Bänder 1 und 2 reduziert.

Wenn das Bandwählsignal B5 hoch ist, dann kombiniert das UND-Tor 109 die Impulssignale Q1, Q2 und Q3 zu einem Impulssignal, das in Fig. 5 durch die Kurvenform Q1 mal Q2 mal Q3 veranschaulicht ist und ein Tastverhältnis von 12,5% hat. Wenn für das Band 5 das Scharfabstimmaktivierungssignal also hoch ist, dann wird das Impulssignal Q1 mal Q2 mal Q3 dem Übertragungstor 95 zugeführt. Dadurch wird die Scharfabstimm-Schleifenverstärkung für das Band 5 gegenüber den Bändern 1 und 2 um einen Faktor 8 reduziert.

Da die dem Integrator 43 zugeführte Scharfabstimmspannung ein Impulssignal gleicher Frequenz wie Q3 ist, sollte die Frequenz des Signals Q3 so gewählt werden, beispielsweise durch Wahl einer geeigneten Stufenzahl des Zählers 63, daß der Integrator 43 die hochfrequenten Schaltkomponenten entfernen kann, die in der ihm zugeführten Scharfabstimmspannung vorhanden sind.

Somit werden die unkompensierten Scharfabstimmungs-Schleifenverstärkungs-Verhältnisse für die Bänder 1, 2, 3, 4 und 5 von näherungsweise 1:1:2:4:8 kompensiert, indem die Schalt-Tastverhältnisse für diese Bänder 100%, 100%, 50%,

φ f. *

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25% bzw. 12,5% gemacht werden. Wie bereits erwähnt, wird eine solche Wahl des Tastverhältnisses auf der Basis des Vergleichs der mittleren Steigungen der Abstimmspannungskennlinien für die Bänder durchgeführt, ohne daß die speziel-Ie Nichtlinearität jeder Kennlinie berücksichtigt würde.

Eine Anordnung einschließlich des Kanaldecoders 65 zur
Kompensierung der Nichtlinearität der Scharfabstimmungs-Verstärkungskennlinien innerhalb jedes Bandes sowie zur

Kompensierung von Änderungen der Scharfabstimmungs-Verstärkungskennlinien zwischen den Bändern wurde mit Bezug auf Fig. 1 erläutert. Fig. 6 zeigt eine andere Anordnung für diesen Zweck, welche den Vorteil ausnutzt, daß der
programmierbare Teiler {durch N) 33 ein Impulssignal erzeugt, dessen Impulsbreiten in direkter Beziehung zur Frequenz des gewählten Kanals stehen.

In Fig. 6 sind dieselben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 und 3 verwendet. Wie Fig. 6 zeigt, werden die Funktionen des programmierbaren Teilers (durch N) 33 und seiner Steuerstufe 45 von der Einheit 111 in ähnlicher Weise durchgeführt, wie es in dem bereits erwähnten US-Patent 4 031 beschrieben ist. Die Einheit 111 beruht auf der Erkenntnis, daß Fernsehkanäle in jedem Band durch einen vorbestimmten Frequenzabstand voneinander getrennt sind. Daher kann die Frequenz (N) in MHz des Geräteoszillatorsignals für jeden Kanal für die Verhältnisse der Vereinigten Staaten, wo die Kanäle um 6 MHz auseinanderliegen, ausgedrückt werden
durch

N = 6 (Kanal-No.) + eine durch das Band (2)

bestimmte Konstante

Daher enthält die Einheit 111 einen Doppel-Modulus-Teiler 113 zur selektiven Teilung der Frequenz des Ausgangssignals des Vorteilers 31 durch einen ersten Faktor, beispielsweise in den Vereinigten Staaten den Faktor 6, bis eine Anzahl von Zyklen, die gleich der Kanalnummer ist, an seinem Aus-

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gang entsteht, dann durch einen ersten Faktor, bis eine Anzahl von Zyklen gleich der durch das Band bestimmten Nummer A an seinem Ausgang entsteht, und schließlich durch einen zweiten Faktor, beispielsweise 5, bis eine Anzahl von Zyklen gleich einer ebenfalls durch das Band bestimmten Nummer B an seinem Ausgang erzeugt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die folgende Gleichung erfüllt

N = 6 (Kanal-No.) + 6A + 5B, 10

wobei A und B Konstanten sind, die durch das Band bestimmt werden.

Eine Steuereinheit 115 bestimmt den Teilerfaktor des Doppel-Modulus-Teilers 113 (dual modulus divider). Ein Dual-Dekadenzähler 117 ist vorgesehen, um die Anzahl von Zyklen zu zählen, welche am Ausgang des Teilers 113 entstehen. Auf ein Signal ÄNDERN hin, das bei Wahl eines neuen Kanals erzeugt wird, veranlaßt die Modulus-Steuerschaltung 115 den Teiler 113 durch 6 zu teilen, setzt den Zähler 117 ebenso wie die Vergleichsschaltung 119, 121 und 123 zurück.

Die Kanalnummern-Vergleichsschaltung 119 bestimmt, wann die Anzahl der vom Zähler 117 gezählten Zyklen gleich der Kanalnummer ist, und wenn dies der Fall ist, dann bewirkt ihr Ausgangssignal KANALÄNDERUNG einen Wechsel von ihrem Rücksetzpegel in ihren Einstellpegel. Daraufhin setzt die Steuereinheit 115 den Dual-Dekadenzähler 117 wieder zurück, ändert jedoch nicht den Teilerfaktor des Teilers 113.

Eine Vergleichsschaltung 121 bestimmt, wann die vom Zähler 117 gezählte Anzahl von Zyklen gleich der Zahl A für das Band ist, und erzeugt, wenn dies der Fall ist, ein Signal A-OBEREINSTIMMUNG, auf welches hin die Steuereinheit 115 den Zähler 117 wieder zurücksetzt und den Teiler 113 durch 5 teilen läßt.

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Eine Vergleichsschaltung 123 bestimmt, wann die vom Zähler 117 gezählte Anzahl von Zyklen gleich der Nummer B für das Band ist, und wenn dies der Fall ist, erzeugt sie ein Signal B-ÜBEREINSTIMMUNG, auf welches hin die Steuereinheit 115 wiederum den Teiler 113 durch 6 teilen läßt und den Zähler 117 sowie die Vergleichsschaltung 119, 121 und 123 zurücksetzt. Dann ist die oben angeführte Gleichung (3) erfüllt und der Teilerzyklus beendet. Da das Kanalübereinstimmungssignal in jedem Zyklus durch N nur einmal erzeugt wird, wird es als Äusgangssignal des programmierbaren Teilers (durch N) 33 benutzt und zur Phasenvergleichsschaltung 39 gekoppelt.

Da die Kanalnummern-Vergleichsschaltung 119 zu Beginn des Zyklus durch N von ihrem Einstellzustand in ihren Rückstellzustand übergeht und von ihrem Rückstellzustand in ihren Einstellzustand übergeht, wenn die vom Zähler 117 gezählte Anzahl von Zyklen gleich der Kanalnummer ist, enthält das Kanalübereinstimmungssignal Impulse, deren Breite in direkter Beziehung zur Kanalnummer steht. Selbst obwohl das Ausgangssignal der Phasenvergleichsschaltung 39 während des Scharfabstiromregelbetriebes vom Integrator 43 abgekoppelt ist, arbeitet die Einheit 111 sowohl im Scharfabstimm- wie auch im PLL-Regelbetrieb in ähnlicher Weise. Demgemäß können die Kanalübereinstimmungsimpulse zur Modulierung des Tastverhältnisses des Schalt-Steuersignals für den Betriebsart schalter 41 benutzt werden, um die Scharfabstimm-Schleifenverstärkungskennlinie innerhalb jedes Bandes zu vergleichmäßigen.

In jedem Band sind bei den niedrigerfrequenten Kanälen im allgemeinen die Steigungen der Abstimmspannung über der Frequenz geringer, und damit sind die Scharfabstimm-Schleifenverstärkungen größer als bei den höherfrequenten Kanälen.

Wenn also die Kanalübereinstimmungsimpulse positiv gerichtet gewählt werden, kann dementsprechend die Scharfabstimm-Schleifenverstärkung innerhalb ic^es Bandes und auch zwi-

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sehen den verschiedenen Bändern gleichförmiger gemacht werden, indem einfach das Kanalübereinstimmungssignal auf einen zusätzlichen Eingang des UND-Tores 99 der Logikschaltung gekoppelt wird, wie es in Fig. 4 durch die gestrichelt gezeichnete Leitung veranschaulicht ist. In diesem Falle braucht nur die Frequenz der Signale Q1, Q2 und Q3 größer zu sein als die Frequenz des Kanalübereinstimmungssignals.

Alternativ kann die Scharfabstimm-Schleifenverstärkung innerhalb jedes Bandes und auch unter den verschiedenen Bändern gleichförmiger gemacht werden, wie es im unteren Teil der Fig. 6 gezeigt ist. Bei dieser Anordnung werden die Kanalübereinstimmungsimpulse einem Eingang einer Impulsunterdrückungsschaltung 127 zugeführt, deren anderes Eingangssignal von einem Binärratenmultiplizierer 129 geliefert wird, der seinerseits ein Taktsignal von einer Taktquelle, welche den Kristalloszillator 35 umfassen kann, und die BandwählSignaIe B1, B2, B3, B4 und B5 vom Banddecoder 49 erhält. Der Multiplizierer 129 erzeugt ein Impulssignal mit einer Anzahl von Impulsen, die von den Bandwählspannungen bestimmt werden. Für den Multiplizierer 129 kann die integrierte Schaltung CD 4089 der RCA Corporation, Somerville, New Jersey, verwendet werden. Die Impulsunterdrückungsschaltung entfernt eine Anzahl von Kanalübereinstimmungsimpulsen, welche von der Anzahl der Impulse abhängt, die der Multiplizierer erzeugt.

Eine Ausbildung der Impulsunterdrückungsschaltung 127 zeigt Fig. 7, in welcher dieselben Bezugsziffern wie in den zuvor besprochenen Figuren verwendet sind. Gemäß Fig.7 enthält die Impulsunterdrückungsschaltung 127 lediglich ein UND-Tor 135 und eine Impulssynchronisierschaltung mit zwei D-Flipflops 137 und 139, wie sie in der integrierten Schaltung CD 4013 der RCA Corporation, Somerville, New Jersey, verwendet werden. Die Impulssynchronisierschaltung wird benutzt, weil die vom Multiplizierer 129 erzeugten Impulse möglicherweise nicht mit den Kanalübereinstimmungs-

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impulsen synchronisiert sind. Fig. 8 zeigt ein Zeitdiagramm für die Schaltung gemäß Fig. 7. Das kleine Übergangssignal, das an der positiv gerichteten Flanke des entfernten Impulses auftritt, beeinträchtigt den Betrieb dieser Schaltungsausführung nicht, aber es kann gegebenenfalls durch Einfügung eines Verzögerungselementes eliminiert werden, etwa zwei in Kaskade geschaltete Inverter oder einen kleinen Kondensator am Eingang des UND-Tores 135.

Somit enthält das von der Impulsunterdrückungsschaltung 127 erzeugte Impulssignal eine Anzahl von Impulsen {pro vorgegebenem Zeitintervall), die durch das Band des gewählten Kanals bestimmt ist und deren jeder in seiner Breite durch die Kanalnummern des gewählten Kanales bestimmt ist. Dieses Impulssignal wird einem Eingang eines UND-Tores 133 zugeführt, dessen anderem Eingang das Scharfabstimm-Aktivierungssignal zugeführt wird. Der Ausgang des UND-Tores 131 ist mit dem Übertragungstor 95 gekoppelt. Wenn also das Scharfabstimm-Aktivierungssignal hoch ist, dann wird der mittlere Pegel der dem Integrator 43 zugeführten Scharfabstimmspannung durch die Kanalzahl und das Band des gewählten Kanals bestimmt.

Da die Scharfabstimm-Schleifenverstärkungen für die höherfrequenten Bänder höher als für die niedrigerfrequenten Bänder sind, sollte die Anzahl der Kanalübereinstimmungsimpulse, welche von der Impulsunterdrückungsschaltung entfernt werden, für die höherfrequenten Bänder größer als für die niedrigerfrequenten Bänder sein. Dementsprechend sollten für die höherfrequenten Bänder mehr Impulse vom Multiplizierer 129 als für die niedrigerfrequenten Bänder erzeugt werden. Positiv gerichtete Kanalübereinstimmungsimpulse haben die richtige Polarität zur Erhöhung der mittleren Scharfabstimmspannung bei hochfrequenten Kanälen innerhalb eines Bandes, um die abnehmende Steigung der Abstimmspannungs/Frequenz-Kennlinie zu kompensieren.

Während die vorliegende Schaltung zur Vergleichmäßigung der Scharfabstimm-Schleifenverstärkung anhand eines Einfachüberlagerungstuners zur Abstimmung auf Funk- wie auf Kabelkanäle beschrieben worden ist, eignet sie sich auch für andere Tunertypen. Beispielsweise kann der Tuner 1 ein Doppelüberlagerungstuner sein, in welchem HF-Träger zu einem ersten Zwischenfrequenzsignal überlagert werden und das erste Zwischenfrequenzsignal zu einem zweiten Zwischenfrequenzsignal überlagert wird, welches die übliche ZF-Durchlaßbandcharakteristik hat. Solche Doppelsupertuner sind zur Abstimmung auf alle Funk- und Kabelkanäle im Fernsehabstimmungsbereich weniger kostspielig als Einfachüberlagerungstuner.

Ein solcher Doppel-Überlagerungstuner ist in der US-Patentanmeldung Ser. No. 294,133 vom 19. August 1981 (deutsche Patentanmeldung P 32 30 738.1) (Erfinder G.E. Theriault) beschrieben. Dieser Doppel-Uberlagerungstuner stimmt über drei Abstimmbänder ab, welche in der folgenden Tabelle angegeben sind.

Band HF-Bereich (in MHz)

1 54-150

2 150-402 3 470-890

Da die Kanäle der vom Doppel-Überlagerungstuner abstimmbaren Bänder gleichförmiger verteilt sind als die Bänder, die ein Einfach-überlagerungstuner der oben beschriebenen Art abstimmt, sind die Steigungen der Abstimmspannungskennlinien und damit die Scharfabstimm-SchleifenverStärkungen für die von einem Doppel-Überlagerungstuner abgestimmten Bänder gleichmäßiger als für einen Einfach-überlagerungstuner. Trotzdem hat sich die vorstehende Schaltung auch bei einer Doppel-Überlagerung als nützlich erwiesen, um die relativ gleichmäßigen Scharfabstimm-Schlei-

fenverstärkungen in den unterschiedlichen Bändern noch erheblich gleichförmiger zu machen.

-3t*

Leerseite

Claims (1)

1. 2) Abstimmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmbereich eine Mehrzahl von Bändern enthält, die jeweils einige der Kanäle enthalten,

   - daß die HF-Schaltung (5,7,11) Schaltungsteile enthält,

   die in Abhängigkeit von jeweiligen Signalen einer Mehrzahl von Bandwählsignalen (B1,B2,B3,B4,B5) selektiv aktiviert werden, um HF-Signale in jeweiligen der Bänder in Abhängigkeit von dem Abstimmsignal auszuwählen,

   - daß der Geräteoszillator (13,21,25) Schaltungsteile enthält, die in Abhängigkeit von jeweiligen der Mehrzahl der Bandwählsignale (B1,B2,B3,B4,B5) selektiv aktiviert werden, um das Oszillatorsignal zu erzeugen und seine Frequenz in jeweiligen der Bänder in Abhängigkeit in Abhängigkeit von dem Abstimmsignal zu bestimmen, - daß die Kanalwähl-Steuereinrlchtung (45,47,49,65) eine Bandwähleinrichtung (49) zur Erzeugung des richtigen Bandwählsignals (B1,B2,B3,B4,B5) entsprechend dem gewählten Kanal enthält,

   - und daß die Steuerstufe (55) für das Tastverhältnis das Schalt-Tastverhältnis bestimmt, mit welchem der Schalter

   (41) das Scharfabstimmsignal der Umwandlungsschaltung

   in Abhängigkeit von den Bandwählsignalen (B1,B2,B3,B4,B5) zuführt.

   3) Abstimmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (41) zwischen der Vergleichsschaltung (49), der Scharfabstimmschaltung (57) und der Umwandlungsschaltung (43) angeordnet ist, und daß die Schaltersteuereinrichtung (53) den Schalter (41) das Fehlersignal der Um-Wandlungsschaltung (43) dann zuführen läßt, wenn ein neues Signal gewählt ist, und das Fehlersignal von der Umwandlungsschaltung (43) abkoppeln läßt, wenn die Abweichung zwischen der Frequenz des Geräteoszillatorsignals und der vorbestimmten Frequenz für einen neu gewählten Kanal den vorbestimmten Wert erreicht.

   4) Abstimmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (31,33,35,39) eine Bezugsfrequenzsignalquelle (35,37), einen Frequenzteiler (31,33) zur Teilung der Frequenz des Geräteoszillatorsignals um einen vorbestimmten Faktor entsprechend dem gewählten Kanal zu einem geteilten Geräteoszillatorsignal, und eine Phasenvergleichsschaltung (39) enthält, welche in Abhängigkeit von dem Bezugsfrequenzsignal und dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal ein Impulssignal als das Fehlersignal erzeugt, dessen Impulse mit Richtung und Breite die Richtung und Größe der Phasen- und Frequenzabweichungen zwischen dem Bezugsfrequenzsignal und dem geteilten Geräteoszillatorsignal darstellen, und daß die Umwandlungsschaltung (43) einen Integrator enthält.

   5) Abstimmsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (55,63) für das Tastverhältnis eine Taktsignalquelle (35) , einen auf die Taktsignale reagierenden Zähler (63) zur Erzeugung phasensynchroner Impulssignale mit Impulsen jeweils unterschiedlicher Breite, und eine Kombinationsschaltung (55) enthält, die unter Steuerung durch die Impulssignale und die Bandwählsignale selektiv einzelne der Impulssignale entsprechend den Bandwählsignalen zu einem resultierenden Impulssignal kombiniert, welches das Schalt-Tastverhältnis bestimmt, mit dem das Scharfabstimmsignal auf die Umwandlungsschaltung (43) gekoppelt wird.

   6) Abstimmsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (31,33) ein Impulssignal als das frequenzgeteilte Geräteoszillatorsignal erzeugt, bei dem die Breite der Impulse in direkter Beziehung zur Frequenz des gewählten Kanals steht, und daß die Steuerstufe (55,63) für das Schalt-Tastverhältnis in Abhängigkeit von den Bandwählsignalen und dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal das resultierende Impulssignal erzeugt.

   7) Abstimmsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (31,33) ein Impulssignal als das frequenzgeteilte Geräteoszillatorsignal erzeugt, bei dem die Breite der Impulse in direkter Beziehung zur Frequenz des gewählten Kanals steht, und daß die Steuerstufe (55,63) für das Schalt-Tastverhältnis eine Impulsunterdrückungsschaltung (127,131,129) enthält, die in Abhängigkeit von dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal und den Bandwählsignalen selektiv Impulse des frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignals entsprechend den BandwählSignalen unterdrückt und ein resultierendes Impulssignal liefert, welches das Tastverhältnis bestimmt, mit dem das Scharfabstimmsignal auf die Umwandlungsschaltung (43) gekoppelt wird.

   8) Abstimmsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsunterdrückungsschaltung (127,131,129) eine Taktsignalquelle (131), einen Binärratenmultiplizierer (129), der in Abhängigkeit von den Taktsignalen und den Bandwählsignalen (B1,B2,B3,B4,B5) ein Impulsratensignal mit einer Anzahl von Impulsen pro vorgegebenem Zeitintervall erzeugt, die entsprechend den Bandwählsignalen (B1, B2,B3,B4,B5) bestimmt ist, und eine Tastschaltung (127) enthält, die in Abhängigkeit von dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal und dem Impulsratensignal aus dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal Impulse in dem vorgegebenen Zeitintervall in Abhängigkeit von den Impulsen des Impulsratensignals entfernt.

   9) Abstimmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (31,33,35,39) eine Bezugsfrequenzsignalquelle (35), einen Frequenzteiler (31,33) zur Teilung der Frequenz um einen vorbestimmten Faktor entsprechend dem gewählten Kanal zu einem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal, bei dem die Breite seiner Impulse in direkter Beziehung zur Frequenz des gewählten Kanals steht, und eine Frequenzvergleichsschaltung (39) zur Er-

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   zeugung des Fehlersignals in Abhängigkeit von der Frequenzbeziehung zwischen der Bezugsfrequenz und dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal enthält, und daß die Steuerstufe (55) für das Tastverhältnis in Abhängigkeit von dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal· das Tastverhältnis bestimmt, mit dem Scharfabstimmsignal der Umwandlungsschaltung (43) zugeführt wird.

   10) Abstimmsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmbereich eine Mehrzahl von Bändern enthält, die jeweils einige der Kanäle enthalten,

   - daß die Hochfrequenzschaltung (5,7,11) Schaltungsteile enthält, die selektiv aktiviert werden unter Steuerung durch jeweilige aus der Mehrzahl der Bandwählsignale (B1_fB2,B3,B4,B5) zur Auswahl von HF-Signalen in jeweiligen der Bänder in Abhängigkeit von dem Abstimmsignal,

   - daß der Geräteoszillator (13,21,25) Schaltungsteile enthält, die selektiv aktiviert werden in Abhängigkeit von jeweiligen aus der Mehrzahl der Bandwählsignale (B1, B2,B3,B4,B5) zur Erzeugung des Geräteoszillatorsignals und Bestimmung seiner Frequenz in jeweiligen der Bänder in Abhängigkeit von dem Abstimmsignal,

   - daß die Kanalwähl-Steuerschaltung (45,47,49,51) einen Bandwähler (49) zur Erzeugung des geeigneten der Bandwählsignale (B1,B2,B3,B4,B5) entsprechend dem gewählten Signal enthält,

   - und daß die Steuerstufe (55,63) für das Tastverhältnis in Abhängigkeit von den Bandwählsignalen und dem frequenzgeteilten Geräteoszillatorsignal das Tastverhältnis bestimmt, mit welchem das Scharfabstimmsignal auf die Umwandlungsschaltung (43) gekoppelt wird.