DE3707839A1 - Elektronische abstimmeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Abstimmeinrich­ tung, mit der zuverlässig Signale mit bestimmter Frequenz in kurzer Zeit durch elektronische Abstimmung ausgewählt wer­ den können.

Im allgemeinen enthält eine elektronische Abstimmeinrichtung für die Verwendung in einem Fernsehempfänger, einem Video­ bandgerät oder dgl. Abstimmschaltungen, die jeweils einen Parallelschwingkreis aus einer Varaktordiode und Indukti­ vität aufweisen. Fig. 2 zeigt ein Schaltbild der Hauptbe­ standteile einer herkömmlichen elektronischen Abstimmeinrich­ tung. Diese Abstimmeinrichtung besitzt einen Abstimmkreis 1 in der Antennenstufe, welche vor einem Hochfrequenzverstär­ kerelement (nicht dargestellt) angeordnet ist, einen Hoch­ frequenzabstimmkreis 2, welcher nach dem Hochfrequenzver­ stärkerelement angeordnet ist, einen Mischabstimmkreis 3, der vor einer Mischstufe (nicht dargestellt) angeordnet ist, und einen Überlagerungsoszillatorabstimmkreis 4, der mit einem Überlagerungsoszillatorelement (nicht dargestellt) verbunden ist. Der Hochfrequenzabstimmkreis 2 und der Mischabstimmkreis 3 sind miteinander zur Bildung einer doppelt abgestimmten Schaltung gekoppelt. Das Überlagerungsoszillatorelement und der Überlagerungsoszillatorabstimmkreis 4 bilden einen Über­ lagerungsoszillatorkreis. Der Abstimmkreis 1 enthält eine In­ duktivität 11, Gleichlaufkondensatoren 12, 15 und eine Varak­ tordiode 13. In gleicher Weise enthält der Abstimmkreis 2 ei­ ne Induktivität 21, Gleichlaufkondensatoren 22, 25 und eine Varakterdiode 23. Der Abstimmkreis 3 enthält eine Induktivi­ tät 31, Gleichlaufkondensatoren 32, 35 und eine Varaktordiode 33. Der Abstimmkreis 4 besitzt eine Induktivität 41, Gleich­ laufkondensatoren 42, 45 und eine Varaktordiode 44. Eine aus einer Gleichspannungsquelle 5 stammende Gleichspannung wird durch ein Potentiometer 51 oder dgl. eingestellt und an die Varaktordioden 13, 23, 33, 43 über Widerstände 14, 24, 34, 44 gelegt.

Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen Anordnung wird das Potentiometer 51 in Abhängigkeit vom ausgewählten Kanal ein­ gestellt. Die von der Spannungsquelle 5 gelieferte Gleich­ spannung wird auf diese Weise so bemessen, daß die Abstimm­ frequenz der Abstimmkreise 1 bis 4 entsprechend eingestellt ist.

Die Abstimmfrequenz der Abstimmkreise 1, 2, 3 muß immer so lange konstant gehalten werden, wie ein Kanal empfangen wird. Die Abstimmfrequenz des Oszillatorabstimmkreises 4 muß unveränderlich bei einer Zwischenfrequenz, die unterschied­ lich zu dieser Frequenz ist, gehalten werden. Es werden da­ her Varaktordioden ausgewählt, deren Charakteristiken inner­ halb des Änderungsbereichs der angelegten Gleichspannung identisch sind, wie das bei den Varaktordioden 13, 23, 33, 43 der Fall ist. Selbst wenn jedoch die Varaktordioden 13, 23, 33, 43 auf diese Weise ausgewählt sind, können nicht immer die gewünschten Frequenzen erreicht werden aufgrund von Kapa­ zitätsänderungen am Eingang und Ausgang des Hochfrequenzver­ stärkerelements, welches an die Varaktordioden angeschlossen ist, aufgrund von Kapazitätsänderungen an den Eingängen des Mischelements und des Überlagerungsoszillatorelements, auf­ grund von Änderungen der Induktivitäten 11, 21, 31, 41 und der Streukapazität und Streuinduktivität aufgrund von Tole­ ranzen, die beim Zusammenbau entstehen. Aufgrund dessen ist eine Nachführung erforderlich. Das bedeutet, daß die Gleich­ laufkondensatoren 12, 15, 22, 25, 32, 35, 42, 45 und die Induktivitäten 11, 21, 31, 41 zur Korrektur der Abstimm­ charakteristik eingestellt werden. Trotz dieser Nachführung ist es schwierig, eine genaue Einstellung über den gesamten Bereich der empfangenen Frequenz zu erhalten. Demzufolge kön­ nen sich die Bandcharakteristiken ändern in Abhängigkeit vom empfangenen Kanal. Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß z. B. die Bildqualität nicht konstant gehalten werden kann. Eine andere Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß die Gleich­ laufkondensatoren 15, 25, 35, 45 parallel zu den Varaktor­ dioden 13, 23, 33, 43 liegen, so daß der Abstimmbereich eng ist. Folglich konnte ein befriedigendes Ergebnis noch nicht erreicht werden.

Bei einem Versuch, die Schwierigkeiten, welche bei der in der Fig. 2 dargestellten elektronischen Abstimmeinrichtung auf­ treten, zu beseitigen, wurde eine andere elektronische Ab­ stimmeinrichtung vorgeschlagen. Die Hauptbestandteile dieser vorgeschlagenen Abstimmeinrichtung sind in Fig. 3 darge­ stellt. Diese Abstimmeinrichtung gleicht der Abstimmeinrich­ tung in der Fig. 2 mit folgenden Ausnahmen:

Bei der Abstimmeinrichtung in der Fig. 3 werden unterschied­ liche Gleichspannungen an die Abstimmkreise 1 bis 4 gelegt. Die Abstimmfrequenzsignale, welche von dem Antennenabstimm­ kreis 1, dem Hochfrequenzabstimmkreis 2 und dem Mischab­ stimmkreis 3 abgeleitet werden, werden an Pegelvergleichs­ schaltungen 19, 29, 39 weitergeleitet. Diese dienen zur Er­ fassung der Gleichspannungen, welche die Abstimmfrequenzen in Übereinstimmung mit ihren entsprechenden Zwischenfrequen­ zen bringen, die die größten Zwischenfrequenzsignalpegel er­ zeugen. Zum Beispiel wird ein Schmalbandfilter verwendet, dessen Mittenfrequenz mit einer Zwischenfrequenz überein­ stimmt. Das Ausgangssignal des Filters wird direkt und außer­ dem über eine Verzögerungsschaltung einem Komparator zuge­ leitet. Läßt man die an die Varaktordioden 13, 23, 33 angelegten Gleich­ spannungen ihren Spannungsbereich durchlaufen, erhöhen sich oder verrin­ gern sich die Signalpegel der Zwischenfrequenzen. Die maxi­ malen Gleichspannungen, welche die maximalen Pegel der Zwi­ schenfrequenzen erzeugen, werden erfaßt. Das Abstimmfrequenz­ signal, welches vom Oszillatorabstimmkreis 4 geliefert wird, wird an eine Phasenkomparatorschaltung 8 weitergeleitet. Die­ se bestimmt, ob die Abstimmfrequenz mit einer bestimmten Überlagerungsoszillatorfrequenz übereinstimmt. Ein Regler 6 liefert verschiedene Digitalsignale zu Digital-Analogwand­ lern 16, 26, 36, 46. Die Gleichspannungen der Wandler 16, 26, 36, 46 werden den Varaktordioden 13, 23, 33, 43 zugeführt zur Einstellung der Abstimmfrequenzen der Abstimmkreise 1 bis 4. Der Regler 6 ändert die den Digital-Analogwandlern 16, 26, 36, 46 zugeführten Digitalsignale. Die Änderung der Digital­ signale wird gestoppt in Abhängigkeit von den Ausgangssigna­ len der Pegelvergleichsschaltungen 19, 29, 39 zur Nachführung der Abstimmkreise 1 bis 3. Der Regler 6 stellt außerdem die Abstimmfrequenz des Oszillatorabstimmkreises 4 auf eine be­ stimmte Überlagerungsoszillatorfrequenz ein in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Phasenkomparators 8.

Bei der in Fig. 3 gezeigten elektronischen Abstimmeinrich­ tung werden die Abstimmkreise 1 bis 4 getrennt voneinander eingestellt. Daher ist es nicht erforderlich, einander ange­ paßte Dioden für die Varaktordioden 13, 23, 33, 43 im Gegen­ satz zur elektronischen Abstimmeinrichtung in Fig. 2, auszu­ wählen. Außerdem ist eine Einstellung für die Nachführung nicht erforderlich. Ferner werden keine Gleichlaufkondensa­ toren 15, 25, 35, 45 benötigt. Folglich ist eine Vergröße­ rung des Abstimmbereichs möglich. Der Abstimmeinrichtung in Fig. 3 haften jedoch die folgenden Nachteile an: Es sind Rückkopplungskreise vorgesehen zur Erfassung der Signalpegel der Zwischenfrequenzen oder für andere Funktionen. Somit be­ nötigt der Regler 6 eine lange Zeit, um die Abstimmkreise auf die bestmöglichen Bedingungen einzustellen. Ferner wer­ den die Pegel der Zwischenfrequenzsignale mit bestimmten Pe­ geln verglichen zur Einstellung der Abstimmfrequenzen. Wenn die elektrische Feldstärke während des Einstellvorgangs sich aufgrund von Schwund oder aus einem anderen Grund ändert, kann ein normaler Empfang nicht erreicht werden. Dies kann zu einer Fehlfunktion führen. Da der Regler komplizierte und anspruchsvolle Funktionen durchführen muß, benötigt er einen hohen Kostenaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektronische Ab­ stimmeinrichtung zu schaffen, bei der die obengenannten Schwierigkeiten beseitigt sind und bei der eine sichere Wahl eines gewünschten Kanals in kurzer Zeit möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merk­ male gelöst.

Durch die Erfindung wird eine elektronische Abstimmeinrich­ tung geschaffen, die folgende Bestandteile enthält: Ab­ stimmkreise, von denen jeder eine Varaktordiode enthält, einen Überlagerungsoszillatorkreis mit einer Varaktordiode und eine Speichereinrichtung, in welcher Informationen über Spannungen zur Auswahl eines jeden Kanals gespeichert sind, wobei die Spannungen für die Abstimmfrequenzen der Abstimm­ kreise und für die Frequenz des Überlagerungsoszillatorkrei­ ses eines jeden Kanals festgesetzt sind und die Spannungen an die Abstimmkreise und den Überlagerungsoszillatorkreis in Abhängigkeit von der Information, welche aus der Speicher­ einrichtung in Abhängigkeit vom ausgewählten Signal ausgele­ sen wird, angelegt werden.

Die Speichereinrichtung ist so ausgestattet, daß sie Infor­ mationen speichern kann bezüglich der Spannungen für die Aus­ wahl eines jeden Kanals. Die Spannungen sind für die Ab­ stimmkreise und den Überlagerungsoszillatorkreis derart fest­ gelegt, daß sie den Abstimmfrequenzen und der Frequenz des Überlagerungsoszillatorkreises für den ausgewählten Kanal entsprechen. Die Spannungen werden an die Abstimmkreise und den Überlagerungsoszillatorkreis in Abhängigkeit von der In­ formation, welche aus der Speichereinrichtung entsprechend dem ausgewählten Kanal ausgelesen wird, angelegt. Somit wer­ den Gleichspannungen an die Abstimmkreise und den Überlage­ rungsoszillatorkreis gelegt, welche Varaktordioden und Induk­ tivitäten mit unterschiedlichen Charakteristiken aufweisen. Auf diese Weise werden bestimmte Abstimmfrequenzen und eine bestimmte Überlagerungsoszillatorfrequenz für jeden empfan­ genen Kanal erzeugt. Folglich ist weder eine bestimmte Aus­ wahl von aufeinander abgestimmten Varaktordioden noch ein Nachführen erforderlich, wie das bei den herkömmlichen Ab­ stimmeinrichtungen der Fall ist. Da die Information bezüg­ lich der Spannungen für die Auswahl eines Kanals aus der Speichereinrichtung gelesen wird, und da die Gleichspannun­ gen entsprechend dieser Information an die Abstimmkreise und den Überlagerungsoszillatorkreis angelegt werden, ist die Erfassung der Signalpegel von Zwischenfrequenzen überflüs­ sig. Bei den herkömmlichen Abstimmeinrichtungen ist dies je­ doch noch erforderlich. Ferner kann jeder gewünschte Kanal in kurzer Zeit angewählt werden. Außerdem ergeben sich keine Fehlfunktionen, wenn die elektrische Feldstärke während der Abstimmung sich ändert.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung noch näher erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild der Hauptbestandteile einer elektro­ nischen Abstimmeinrichtung, die ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung ist;

Fig. 2 ein Schaltbild der Hauptbestandteile einer her­ kömmlichen elektronischen Abstimmeinrichtung und

Fig. 3 ein Schaltbild der Hauptbestandteile einer weiteren herkömmlichen elektronischen Abstimmeinrichtung.

In Fig. 1 ist eine elektronische Abstimmeinrichtung als Aus­ führungsbeispiel dargestellt. Für die Fig. 1, 2 und 3 werden für gleichwirkende Schaltungskomponenten die gleichen Bezugsziffern verwendet. Bereits beschriebene Schaltungs­ komponenten werden daher im folgenden nicht mehr näher erläu­ tert. Die Abstimmeinrichtung in der Fig. 1 besitzt eine Steu­ ereinrichtung 9, die Digitalsignale an Digital-Analogwand­ ler 16, 26, 36, 46 liefert, in denen die Digitalsignale in Gleichspannungen umgewandelt werden. Die Gleichspannungen werden an Varaktordioden 13, 23, 33, 43 angelegt zur separa­ ten Einstellung der Abstimmfrequenzen der Abstimmkreise 1 bis 4 in der Weise, daß die Abstimmfrequenzen mit den Zwischen­ frequenzen und der Überlagerungsoszillatorfrequenz überein­ stimmen. Die Digitalsignale, welche von der Steuereinrichtung 9 geliefert werden, entsprechen einer Information über Span­ nungen zur Auswahl eines Kanals. Diese Information wird aus einer Speichereinrichtung 7 in Abhängigkeit vom ausgewählten Kanal gelesen. Bevor die elektronische Abstimmeinrichtung aus dem Herstellungsbetrieb ausgeliefert wird, werden Informatio­ nen über Spannungen zur Auswahl der jeweiligen Kanäle in der Speichereinrichtung 7 gespeichert. Die Spannungen sind ge­ eignet zur Einstellung der Abstimmkreise 1 bis 4 auf Reso­ nanz entsprechend dem ausgewählten Kanal. Die Abstimmkreise 1 bis 4 besitzen die Varaktordioden 13, 23, 33 und 43 sowie die Induktivitäten 11, 21, 31, 41, welche sich in ihren Cha­ rakteristiken unterscheiden. Die Steuereinrichtung 9 liefert Adressen zur Speichereinrichtung 7 in Abhängigkeit vom ge­ wählten Kanal, so daß eine bestimmte Information bezüglich der Spannungen zur Auswahl eines Kanals aus der Speicher­ einrichtung 7 gelesen werden kann. Die Steuereinrichtung 9 liefert dann Digitalsignale zu den Digital-Analogwandlern 16, 26, 36, 46.

In der beschriebenen Einrichtung werden bestimmte Informati­ onen über Spannungen zur Auswahl eines Kanals aus der Spei­ chereinrichtung 7 in Abhängigkeit von der Wahl eines empfan­ genen Kanals gelesen. Die Abstimmkreise 1 bis 4 werden auf ihre bestimmten Abstimmfrequenzen eingestellt. Es treten kei­ ne Schwierigkeiten auf, wenn die Abstimmkreise 1 bis 4 sich in ihren Charakteristiken unterscheiden. Ein Nachführen ist ebenfalls überflüssig. Außerdem ist es nicht erforderlich, aneinander angepaßte Varaktordioden 13, 23, 33 und 43 auszu­ wählen. Da außerdem ein Nachführen nicht erforderlich ist, sind Nachführungskondensatoren, wie z. B. Gleichlaufkonden­ satoren 15, 25, 35, 45, wie sie bei herkömmlichen Abstimm­ einrichtungen erforderlich sind, nicht notwendig. Demzufolge kann der Abstimmbereich erweitert werden. Ferner können die Kanäle in kurzer Zeit angewählt werden, da Rückkopplungs­ schaltungen zur Ermittlung der Signalpegel von Zwischen­ frequenzen nicht vorgesehen sind. Ferner tritt keine Fehl­ funktion auf, wenn sich die Intensität des elektrischen Fel­ des ändert. Ferner ist die Steuereinrichtung 9 einfacher in ihrer Funktion und billiger als der in Fig. 3 gezeigte Reg­ ler 6.

Wie im einzelnen schon erläutert wurde, werden bei der er­ findungsgemäßen elektronischen Abstimmeinrichtung die Gleich­ spannungen an die Abstimmkreise und den Überlagerungsoszilla­ torkreis in Abhängigkeit von einer Information bezüglich der Gleichspannungen für einen ausgewählten Kanal angelegt. Somit stimmen die Abstimmfrequenzen der Abstimmkreise und die Frequenz des Überlagerungsoszillatorkreises mit bestimmten Werten überein. Die Auswahl aufeinander abgestimmter Varak­ tordioden oder ein Nachführen, wie es bei herkömmlichen Ab­ stimmeinrichtungen noch durchgeführt wird, sind nicht erfor­ derlich. Da die Informationen über Spannungen zur Auswahl eines Kanals aus einer Speichereinrichtung ausgelesen werden und da die Gleichspannungen entsprechend dieser Information an die Abstimmkreise und den Überlagerungsoszillatorkreis angelegt werden, ist die Erfassung von Pegeln von Zwischen­ frequenzsignalen nicht erforderlich. Jeder gewünschte Kanal kann rasch angewählt werden. Außerdem ergibt sich keine Fehl­ funktion, wenn die elektrische Feldstärke während des Ab­ stimmvorgangs sich ändert. Es ist lediglich erforderlich, daß die Information bezüglich der Spannungen zur Auswahl eines Kanals aus einer Speichereinrichtung in Abhängigkeit vom gewählten Kanal gelesen wird und die Gleichspannungen an die Abstimmeinrichtungen und den Überlagerungsoszillatorkreis angelegt werden. Die Abstimmeinrichtung ist daher relativ einfach in der Funktion und wirtschaftlich herstellbar.

Claims (2)

1. Elektronische Abstimmeinrichtung mit mehreren Abstimm­ kreisen, die Varaktordioden aufweisen und einem eine Varak­ tordiode aufweisenden Überlagerungsoszillatorkreis, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Speichereinrichtung (7) für die Wahl eines jeden Kanals Informationen zu Spannungen, welche für die Abstimmfrequenzen der Abstimmkreise (1 bis 3) und für die Frequenz des Überlagerungsoszillatorkreises (4) festgesetzt sind, ge­ speichert sind und daß die Spannungen an die Abstimmkreise (1 bis 3) und den Überlagerungsoszillatorkreis (4) in Abhän­ gigkeit von der Information angelegt werden, welche aus der Speichereinrichtung (7) in Abhängigkeit vom gewählten Kanal gelesen wird.

2. Elektronische Abstimmeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß an die Speichereinrichtung (7) eine Steuereinrichtung (9) angeschlossen ist, die ferner über Di­ gital-Analogwandler (16, 26, 36, 46) mit den Abstimmkreisen (1 bis 3) und dem Überlagerungsoszillatorkreis (4) verbunden ist.