DE3317158C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem Autoradio der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung aus.

Es ist schon ein Autoradio bekannt, US-PS 35 41 451, das ein in seiner Mittenfrequenz abstimmbares Zwischenfrequenzfilter und einen sich daran anschließenden Demodulator aufweist. Bei der bekannten Schaltung wird der Wechselspannungsanteil der Ausgangsspannung des Demodulators für die Nachsteuerung bzw. Nachführung des ZF-Filters verwendet, wodurch die momentane Zwischenfrequenz stets im Durchlaßbereich des ZF-Filters liegt. Der Gleichstromanteil der Demodulator-Ausgangsspannung, deren Größe ein Maß für die Trägerablage ist, steuert den Oszillator einer zu dem Autoradio gehörenden Misch- und Oszillatorschaltung nach. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Frequenzwert der Zwischenfrequenz auch bei Schwankungen der Empfangsfrequenz weitgehend konstant bleibt, so daß der Zwischenfrequenzträger immer in der Mitte der Durchlaßkurve des ZF-Filters liegt.

Aus der US-PS 29 76 408 ist es bekannt, das Ausgangssignal des ZF-Filters selbst zur Nachsteuerung der Frequenzlage des ZF-Filters zu verwenden. Nach der DOS 32 31 708 werden zwei unterschiedliche aus dem Wechselstromanteil des demodulierten Signals hergeleitete Spannungen in eine Additionsstufe zusammengefaßt und dem Steuereingang des ZF- Filters zugeführt.

Die Steuerung eines Autoradios an zwei Stellen, wie sie der erstgenannten Entgegenhaltung zu entnehmen ist, mit dem Ziel die Momentan- Zwischenfrequenz und den Durchlaßbereich eines schmalbandigen ZF-Filters bei frequenzmodulierten Signalen zur Deckung zu bringen, ist aufwendig.

Bei dem Hochfrequenzempfang in Kraftfahrzeugen treten zudem häufig Feldstärkeeinbrüche ein, die mitunter eine längere Zeit andauern können. Dies führt in den bekannten Schaltungen zu unerwünschten Störungen.

Der Erfindung lag von daher gesehen die Aufgabe zugrunde, bei unveränderter Zielvorgabe den Aufwand dafür zu reduzieren und zugleich die Schaltung weniger störanfällig zu machen.

Diese Aufgabe wird durch ein Autoradio mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Autoradios umfaßt die Speicherschaltung einen elektronischen Umschalter, der im Falle eines eine bestimmte Zeit überschreitenden Einspruchs der Empfangsfeldstärke anstelle des von der Speicherschaltung gelieferten Gleichstromwertes eine solchen Gleichstromwert als Steuerspannung an die Filter abgibt, der einer Mittenlage der Filter im ZF-Durchlaßbereich entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß ein neu einfallender Sender, der möglicherweise in entgegengesetzter Toleranzposition zum vorangegangenen Sender liegt, schon bei geringeren Feldstärken sicherer erkannt wird, als wenn das Filter in seiner ursprünglichen Position verharren würde.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Hochfrequenzempfangsschaltung und

Fig. 2 fünf Kurvenverläufe, die den zeitlichen Verlauf der Spannung an verschiedenen Punkten der Schaltung zeigen.

Beschreibung der Erfindung

In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 bezeichnet 10 eine Empfangsantenne einer Hochfrequenzempfangsschaltung für frequenzmodulierte Signale. Die Empfangsantenne ist mit einem Hochfrequenzempfangsteil 11 verbunden, das unter anderem eine Misch- und Oszillatorschaltung enthält, die eine Zwischenfrequenzspannung U_ZF an ein schmalbandiges, auf die Zwischenfrequenz abstimmbares ZF-Filter 12 liefert. An das ZF-Filter schließt sich ein Demodulator 13 und an diesen ein Niederfrequenzteil 14 an.

Der Ausgang des ZF-Filters 12 ist mit einer Vorrichtung 15 verbunden, die einen ZF-Verstärker 16, einen Hüllkurvendetektor 17 und ein Tiefpaßfilter 18 umfaßt. An das Tiefpaßfilter 18 schließt sich ein elektronischer Schwellwertschalter 19, das ist vorzugsweise ein Schmitt-Trigger, an, auf den eine logische Verknüpfungsschaltung 20 folgt, die einen Eingang 21 und zwei Ausgänge 22 und 23 aufweist. Von dem Ausgang des Modulators 13 zweigen zwei parallele Kanäle 24 und 25 ab. In dem ersten Kanal 24 liegt ein aus Längskondensator und Querwiderstand bestehender Hochpaß 26, der mit einem ersten Eingang 27 einer Additionsschaltung 28 verbunden ist. In dem zweiten Kanal 25 liegt ein Tiefpaßfilter 29, das vorzugsweise aus einem Längswiderstand 30 und einer Querkapazität 31 besteht und das mit einer elektronischen Speicherschaltung, das ist vorzugsweise eine Sample-and-hold-Schaltung 32, verbunden ist. Der Ausgang der Speicherschaltung 32 steht mit einem ersten Anschluß 33 eines elektronischen Umschalters 34 in Verbindung, der in Fig. 1 der Einfachheit halber als mechanischer Umschalter dargestellt ist. Ein zweiter Anschluß 35 des Umschalters ist mit einer Anzapfung 36 eines Spannungsteilers 37 verbunden, der zwischen einem Schaltungspunkt festen Potentials und einem Bezugspotential liegt. Ein Ausgangskontakt 38 des Umschalters 34 ist mit einem zweiten Eingang 39 der Additionsschaltung 28 verbunden, deren Ausgang über eine Anpaßschaltung 40 mit einem Steueranschluß 41 des ZF-Filters 12 verbunden ist.

Der Eingang 21 der logischen Verknüpfungsschaltung 20 ist erstens mit einem ersten Inverter 44, zweitens mit einem zweiten Inverter 45, auf den ein Zeitkreis 46 folgt, und drittens mit einem Rücksetzeingang 47 des Zeitkreises 46 verbunden. Der Ausgang des ersten Inverters 44 steht erstens mit einem ersten Eingang 48 einer ersten UND-Schaltung 49 und zweitens mit einem zweiten Eingang 54 einer zweiten UND- Schaltung 51 in Verbindung. Der Ausgang des Zeitkreises 46 ist erstens über einen dritten Inverter 52 mit einem zweiten Eingang 53 der ersten UND-Schaltung 49 und zweitens mit einem ersten Eingang 50 der zweiten UND-Schaltung 51 verbunden. Ein Ausgang der zweiten UND-Schaltung 51, der dem ersten Ausgang 22 der logischen Verknüpfungsschaltung 20 entspricht, ist mit einem Steuereingang 55 der elektronischen Speicherschaltung 32 und ein Ausgang der ersten UND-Schaltung 49, der dem zweiten Ausgang 23 der logischen Verknüpfungsschaltung entspricht, mit einem Steuereingang 56 des Umschalters 34 verbunden.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 und 2 die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Hochfrequenzempfangsschaltung erläutert.

Wird mit der Empfangsantenne 10 der Hochfrequenzempfangsschaltung ein Hochfrequenzsignal empfangen, so wird dieses in dem Hochfrequenzempfangsteil 11 vorselektiert, verstärkt und in einen Zwischenfrequenzbereich umgesetzt. Das abstimmbare ZF-Filter 12 selektiert die ZF, die anschließend im Demodulator 13 demoduliert wird. Das niederfrequente Ausgangssignal U_NF des Demodulators wird dem Niederfrequenzteil 14 zugeführt, das mindestens einen Niederfrequenzverstärker und einen Schallwandler umfaßt. Von dem niederfrequenten Ausgangssignal U_NF des Demodulators 13 gelangt über den ersten Kanal 24 wegen des Hochpasses 26 nur der Wechselstromanteil an den ersten Eingang 27 der Additionsschaltung 28. Über den zweiten Kanal 25 gelangt dagegen nur der Gleichstromanteil des Ausgangssignals U_NF, weil der Kondensator 31 des Tiefpaß­ filters 29 den Wechselstromanteil des Ausgangssignals U_NF nach Masse ableitet. Der Gleichstromanteil liegt an dem Eingang der elektronischen Speicherschaltung 32, deren Steuereingang 55 - wie zunächst angenommen werden soll - eine derartige Steuerspannung zugeführt wird, daß der an ihrem Eingang liegende Gleichstromanteil unverändert an den ersten Eingang 33 des Umschalters 34 abgegeben wird. Wird weiterhin zunächst angenommen, daß der Umschalter seine in Fig. 1 gezeigte erste Schalterstellung einnimmt, in der der erste Eingang 33 mit dem Ausgang 38 verbunden ist, dann werden Gleichstrom- und Wechselstromanteil in der Additionsschaltung 28 addiert und über die Anpaßschaltung 40 mit geeignetem Pegel dem Steuereingang 41 des ZF-Filters 12 zugeführt.

Auf diese Weise folgt die Mittenfrequenz des ZF-Filters nicht nur dem Momentanwert der ZF-Spannung, sondern auch der jeweiligen Trägerlage der Zwischenfrequenz. Es muß nämlich sichergestellt werden, daß auch bei toleranzbedingten Änderungen der Trägerfrequenzlage der Träger immer in der Mitte der Durchlaßkurve des Filters liegt, da bei unsymmetrischer Lage die Empfangsempfindlichkeit zurückgeht.

Damit das ZF-Filter auch nach Einbrüchen der Empfangsfeldstärke auf den jeweiligen Sender abgestimmt bleibt, wird von dem ZF- Signal eine dem Momentanwert des ZF-Signalpegels abhängige Spannung U_ZF′ gebildet. Diese Spannung liefert die mit dem Ausgang des ZF-Filters 12 verbundene Vorrichtung 15, die im Anschluß an eine Verstärkung der ZF-Spannung U_ZF deren Hüllkurve ermittelt und die höherfrequenten Schwankungen der Hüllkurve mittels des Tiefpaßfilters 18 eliminiert. Die Ausgangsspannung U_ZF′ wird dem Schwellwertschalter 19 zugeführt, dessen Schwellenspannung U_S (vgl. Fig. 2, Kurvenverlauf U_ZF) so bemessen ist, daß sein Ausgang ein H(High)-Signal abgibt, sobald und solange die Schwellenspannung überschritten wird (vgl. Fig. 2, Kurvenverlauf U_ST, Zeit t₁ bis t₂) und demzufolge kein Feldstärkeeinbruch E1, E2 vorliegt. Im Falle eines Feldstärkeeinbruchs (vgl. Fig. 2, Kurvenverlauf U_ZF, E1) gibt der Schwellwertschalter 19 ein L(Low)-Signal ab. Das L-Signal wird durch den ersten Inverter 44 in ein H-Signal umgewandelt, das an dem zweiten Eingang 54 der zweiten UND-Schaltung 51 liegt. Geht man zunächst davon aus, daß auch an dem ersten Eingang 50 ein H-Signal liegt, so gibt die zweite UND-Schaltung 51 ein H-Signal an den Steuereingang 55 der elektronischen Speicherschaltung 32 ab. Diese speichert dann den an ihrem Eingang vorhandenen Gleichstromanteil und gibt ihn, solange das H-Signal an dem Steuereingang 55 liegt, über den Umschalter 34, die Additionsschaltung 28 und die Anpaßschaltung 40 an den Steuereingang 41 des ZF-Filters 12 weiter. Damit ist das ZF-Filter während eines Spannungseinbruchs und bis zum Wiederanstieg der Empfangsfeldstärke bzw. der ZF-Spannung richtig abgestimmt. Der Umschalter 34 befindet sich in der in Fig. 1 gezeigten ersten Schalterstellung, weil das von dem ersten Inverter 44 abgegebene H-Signal am ersten Eingang 48 und das von dem dritten Inverter 52 angenommenerweise abgegebene L-Signal am zweiten Eingang 53 der ersten UND-Schaltung 49 ein L-Signal am Ausgang 23 bzw. am Eingang 56 des Umschalters hervorgerufen, das den Umschalter in der ersten Schalterstellung N hält.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Hochfrequenzempfangsschaltung nach Fig. 1 bewirken der in der logischen Verknüpfungsschaltung 20 vorgesehene zweite Inverter 45 und der Zeitkreis 46. Der Zeitkreis wird durch jede mittels des zweiten Inverters 45 invertierte abfallende Flanke A1, A2, A3 (vgl. Fig. 2, Kurvenverlauf U_ST) der Ausgangsspannung U_ST des Schwellwertschalters 19 getriggert und hat eine Zeitkonstante τ, die deutlich höher ist als die übliche Dauer von Einbrüchen der Empfangsfeldstärke. der getriggerte Zeitkreis 46 liefert für die Zeit τ oder - falls der Spannungseinbruch schon früher beendet ist und der Zeitkreis über den Eingang 47 zurückgesetzt ist - für eine entsprechend kürzere Zeit τ′ ein H-Signal (vgl. Fig. 2, Kurvenverlauf U_ST), das durch den Inverter 52 invertiert an dem zweiten Eingang 53 der UND-Schaltung 49 liegt.

Da der Schwellwertschalter 19 zur gleichen Zeit ein L-Signal abgibt, das durch den ersten Inverter 44 invertiert wird, liegt an dem ersten Eingang 48 der ersten UND-Schaltung 49 ein H-Signal, so daß die erste UND-Schaltung ein L-Signal an den Steuereingang 56 des Umschalters 34 abgibt, das diesen Umschalter in der in Fig. 1 gezeigten ersten Schalterstellung N läßt.

An dem ersten Eingang 50 der zweiten UND-Schaltung 51 liegt zur gleichen Zeit ein H-Signal und an dem zweiten Eingang 54 ebenfalls ein H-Signal. Die zweite UND-Schaltung gibt somit ein H-Signal an den Steuereingang 55 der Speicherschaltung 32 ab, die dadurch in den Haltezustand gesteuert wird und einen dem zuletzt vorhandenen Gleichspannungswert entsprechenden Wert über den Umschalter 34 an den zweiten Eingang 39 der Additionsschaltung 28 leitet. Dadurch behält die Mittenfrequenz des ZF-Filters ihre bisherige Frequenzlage bei.

Sobald der Spannungseinbruch E1 beendet ist, liefert der Schwellwertschalter 19 wieder ein H-Signal, das unter anderem dem Rücksetzeingang 47 des Zeitkreises 46 zugeführt wird und diesen zurücksetzt.

Tritt jedoch ein Empfangsfeldstärkeeinbruch E2 auf, der länger als die Zeit τ dauert, dann gibt der Zeitkreis 46 nach Ablauf der Zeit τ, das heißt zu einem Zeitpunkt t₅, ein L-Signal ab, das durch den dritten Inverter 52 zu einem an einem zweiten Eingang 53 liegenden H-Signal invertiert wird. An dem ersten Eingang 48 liegt nach wie vor ein H-Signal, so daß die erste UND-Schaltung 49 ein H-Signal an den Steuereingang 56 des Umschalters 34 abgibt. Dadurch wird der Umschalter in seine zweite Schalterstellung M gesteuert. In dieser Schalterstellung leitet der Umschalter nur die an dem Spannungsteiler 37 abgegriffene Spannung U_M an den zweiten Eingang 39 der Additionsschaltung 28 weiter. Das ZF-Filter 12 wird dadurch auf eine mittlere Trägerlage der Zwischenfrequenz abgestimmt. Damit wird gleichzeitig erreicht, daß das ZF-Filter sowohl nach einem längeren Spannungseinbruch als auch nach der Einschaltphase der Hochfrequenzempfangsschaltung (vgl. Fig. 2, Zeitpunkt t₁) sofort auf die momentane Trägerlage abgestimmt wird.

Als Zeitkreis 46 eignet sich vorzugsweise ein Timer oder eine digitale Zählschaltung. Die Speicherschaltung 32 wird entweder - wie bereits erwähnt - durch eine Sample-and-hold-Schaltung oder durch eine Reihenschaltung aus einem Analog/Digital-Wandler, einem Digitalspeicher und einem Digital/Analog-Wandler realisiert.

Claims (6)

1. Autoradio mit einem abstimmbaren, schmalbandigen ZF-Filter und einem diesem nachgeschalteten Demodulator, dessen Ausgangsspannung zur Regelung der Überdeckung der Momentan-Zwischenfrequenz und des Durchlaßbereiches des ZF-Filters dient, wobei der Wechselstromanteil des demodulierten Signals dem Steuereingang des ZF-Filters zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereingangsschaltung des ZF-Filters (12) eine Additionsstufe (27) und eine dem einen Eingang der Additionsstufe vorgeschaltete, von der Feldstärke gesteuerte Speicherschaltung (32, 34) umfaßt und
daß die Speicherschaltung derart von der Empfangsfeldstärke gesteuert wird, daß sei bei einem Feldstärkeeinbruch den zu dessen Beginn vorhandenen Wert des Gleichstromanteils des demodulierten Signals speichert und diesen Wert für die Dauer des Feldstärkeeinbruchs anstelle des momentanen Gleichstromanteils des demodulierten Signals der Additionsstufe zuführt.

2. Autoradio nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung eine Sample-and-Hold-Schaltung (32) ist.

3. Autoradio nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des ZF-Filters (12) und einem Steuereingang (55) der Speicherschaltung (32) ein auf einen vorgegebenen Pegel des ZF-Signals eingestellter Schwellwertspeicher (19) vorgesehen ist.

4. Autoradio nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (32, 34) einen elektronischen Umschalter (34) umfaßt, an dem bei einem länger andauernden Einbruch der Empfangsfeldstärke ein einem mittleren Gleichstromwert entsprechenden festen Gleichstromwert (U_M) abnehmbar ist.

5. Autoradio nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwellwertspeicher (19) eine logische Verknüpfungsschaltung (20) nachgeschaltet ist, die einen auf eine bestimmte Zeit eingestellten Zeitkreis (46) enthält, der durch jede abfallende Flanke der Ausgangsspannung (U_ST) des Schwellwertschalters (19) gesetzt und durch jede ansteigende Flanke zurückgesetzt wird.

6. Autoradio nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (32) aus einer Reihenschaltung eines Analog-/Digital-Wandlers, eines Digital-Speichers und eines Digital-/Analog-Wandlers besteht.