DE69020598T2

DE69020598T2 - Tuner zur Abstimmung auf ausgewählte Stationen.

Info

Publication number: DE69020598T2
Application number: DE69020598T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kubo; Akira Mishima; Akira Usui
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: CA2010176A1; EP0385181B1; US5179729A; CA2010176C; EP0385181A1; DE69020598D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Senderabstimmvorrichtung mit einem ersten Mischer zum Mischen des Ausgangssignales von einem ersten lokalen Oszillator mit einem Eingangssignal, einer ersten PLL-Schaltung mit einem ersten veränderbaren Frequenzteiler, an welchen das Ausgangssignal des ersten lokalen Oszillators abgegeben wird, einem ersten Phasenkomparator, an welchen das Ausgangssignal des ersten veränderbaren Frequenzteilers und ein Referenzfrequenzsignal abgegeben werden, und einem ersten Tiefpaßfilter, das eine Steuerungsspannung zum Steuern des ersten lokalen Oszillators aus dem Ausgangssignal des ersten Phasenkomparators entwickelt, einem zweiten Mischer zum Mischen eines Ausgangssignales von einem zweiten lokalen Oszillator mit einem Signal von dem ersten Mischer, und mit einem ZF-Verstärker, einer zweiten PLL-Schaltung mit einem zweiten veränderbaren Frequenzteiler aus einer Vorfrequenzteilersektion und einer veränderbaren Frequenzteilersektion, an welchen das Ausgangssignal des zweiten lokalen Oszillators abgegeben wird, einem zweiten Phasenkomparator, an welchen das Ausgangssignal des zweiten veränderbaren Frequenzteilers und das Referenzfrequenzsignal abgegeben werden, und einem zweiten Tiefpaßfilter zum Entwickeln der Steuerungsspannung zum Steuern des zweiten lokalen Oszillators aus dem Ausgangssignal des zweiten Phasenkomparators.
Allgemein wird z. B. in einem CATV in Amerika, da dessen Frequenzbereich von 54 bis 440 MHz reicht, normalerweise eine Senderabstimmvorrichtung eines Doppel- Superheterodyntyps verwendet. Die Senderabstimmvorrichtung eines Doppel- Superheterodyntyps wird ebenfalls als Aufwärts/Abwärts-Senderabstimmvorrichtung bezeichnet. Sie wandelt ein empfangenes Hochfrequenzsignal durch die Wandlung von der oberen Station in ein erstes Zwischenfrequenzsignal, um das Bildinterferenzsignal zu dämpfen und um es danach durch die Wandlung von einer unteren Station in ein zweites Zwischenfrequenzsignal zu wandeln, welches frei von Bildinterferenzen ist.
Solche Doppel-Superheterodyn-Senderabstimmvorrichtungen sind z. B. aus der WO-A-84/04637 und aus einem Bericht, der in "National Technical Report", Vol. 30, Nr. 1 im Februar 1984, S. 51 bis 76 veröffentlicht wurde, bekannt.
In solchen Abstimmvorrichtungen wird die Eingangsempfindlichkeit des Abstimmkreises gestört durch Harmonische der Ausgangsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators, die zu dem HF-Eingang zurückgelangen. Weiterhin können Harmonische niedriger Ordnung des Frequenzteilers der ersten PLL-Schaltung mit den Eingangssignalen der Abstimmvorrichtung interferieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Senderabstimmvorrichtung anzugeben, welche eine höhere Leistungsfähigkeit aufweist, einfach im Aufbau ist und die Nachteile der bekannten Geräte vermeidet.
Erfindungsgemäß ist eine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 bestimmte Senderabstimmvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der erste veränderbare Frequenzteiler aus einer Vorfrequenzteilersektion und einer veränderbaren Frequenzteilersektion besteht und die Vorfrequenzteilersektion ein ausreichend großes Teilerverhältnis aufweist, so daß Harmonische niedriger Ordnung der Ausgangsfrequenz nicht den Frequenzbereich des Eingangssignals stören, daß die Vorfrequenzteilersektion innerhalb eines Gehäuseteils der Senderabstimmvorrichtung angeordnet ist, welches die HF- und ZF-Komponenten enthält, während die veränderbare Frequenzteilersektion außerhalb dieses Gehäuseteils angeordnet ist, und daß der zweite veränderbare Frequenzteiler sein Eingangssignal vom zweiten Oszillator über einen Ausgangsanschluß des ZF-Verstärkers erhält.
Das Auskoppeln der Frequenz des zweiten lokalen Oszillators durch den Mischer und durch den Ausgang des zweiten ZF-Verstärkers zu dem Vorfrequenzteiler der zweiten PLL-Schaltung hat den Vorteil, daß die Harmonischen der Ausgangsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators daran gehindert werden, zu dem HF-Eingang zurückzugelangen, so daß weniger Interferenzsignale entstehen, welche die Eingangsempfindlichkeit der Abstimmvorrichtung stören. Die Vermeidung eines zusätzlichen Ausgangsanschlusses zum Auskoppeln der Frequenz des zweiten lokalen Oszillators in dem Abstimmgehäuseteil hat den Vorteil, daß Ausgangs- Koppelfilter wie Durchführungskondensatoren nicht erforderlich sind, so daß die Kosten verringert werden. Weiterhin hat das Aufteilen des ersten veränderbaren Frequenzteilers in eine Vorfrequenzteilersektion und eine veränderbare Frequenzteilersektion mit bestimmten Frequenzteilerverhältnissen und die Anordnung der Vorfrequenzteilersektion in dem Abstimmgehäuseteil und der veränderbaren Frequenzteilersektion außerhalb des Abstimmgehäuseteils den Vorteil, daß Interferenzen weiter verringert werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Senderabstimmvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzteilerverhältnis der Vorfrequenzteilersektion des ersten veränderbaren Frequenzteilers größer als das Frequenzteilerverhältnis der Vorfrequenzteilersektion des zweiten Frequenzteilers ist.
Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform und bezug auf die beigefügte Zeichnung erkennnbar.
In der Zeichnung ist ein Blockschaltbild der Grundkonstruktion einer Senderabstimmvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der von gestrichelten Linien umfaßte Block zeigt ein Abstimmgehäuseteil.
In der Senderabstimmvorrichtung ist eine erste PLL-Schaltung 31 vorgesehen, mit einem ersten Vorfrequenzteiler 12, einem ersten veränderbaren Frequenzteiler 13, dessen Teilerverhältnis an einem Eingangsanschluß TC1 gesteuert wird, einem ersten Phasenkomparator 10 und einem ersten Tiefpaßfilter 11 in Verbindung mit einem ersten lokalen Oszillator 6. Eine zweite PLL-Schaltung 32 ist vorgesehen, mit einem zweiten Vorfrequenzteiler 16 zum Frequenzteilen der Ausgangsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 in einem bestimmten, einheitlichen Frequenzteilerverhältnis, einem zweiten veränderbaren Frequenzteiler 17, in welchen das Signal von dem zweiten Vorfrequenzteiler 16 eingegeben wird, dessen Frequenzteilerverhältnis durch ein Steuerungssignal von dem Eingangsanschluß TC2 verändert wird, einem zweiten Phasenkomparator 14 zum Vergleichen der Phase des Signals von dem zweiten veränderbaren Frequenzteiler 17 mit einem Referenzfrequenzsignal von einem Referenzfrequenzteiler 9, einer Referenzfrequenzsignalerzeugungsschaltung 21, einem zweiten Tiefpaßfilter 15, das eine Steuerungsspannung zum Steuern der Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 am Ausgang des zweiten Phasenkomparators 14 bereit stellt. Die Referenzfrequenzsignalerzeugungsschaltung 21 ist so ausgebildet, daß sie gemeinsam von der ersten und zweiten PLL-Schaltung 31, 32 benutzt wird.
Eine konventionelle Lösung ist, das Oszillationsausgangssignal des zweiten lokalen Oszillators 7 durch einen Ausgangsanschluß in den zweiten Vorfrequenzteiler 16 einzuspeisen, wobei der Ausgangsanschluß für die ausschließliche Verwendung in dem Abstimmgehäuseteil vorgesehen ist. In solch einem Fall werden ein Durchführungskondensator und ähnliches unvermeidbar verwendet und viele Anschlußteile sind vorgesehen, mit dem Problem, daß die Gestaltung des Abstimmgehäuseteils erschwert wird.
Die Senderabstimmvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen Vorverstärker 1, einen ersten Mischer 2, einen ersten Zwischenfrequenzverstärker 3, einen zweiten Mischer 4, einen zweiten Zwischenfrequenzverstärker 5, einen ersten lokalen Oszillator 6, einen zweiten lokalen Oszillator 7, eine Quarzoszillatorschaltung 8, einen Differenzfrequenzteiler 9, erste und zweite Phasenkomparatoren 10, 14, erste und zweite Tiefpaßfilter 11, 15, erste und zweite Vorfrequenzteiler 12, 16, erste und zweite veränderbare Frequenzteiler 13, 17, einen mit der gestrichelten Linie in der Zeichnung dargestellten Abstimmgehäuseteil. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind, daß das Eingangssignal für den zweiten Vorfrequenzteiler 16 vom Ausgang des zweiten Zwischenfrequenzverstärkers 5 erhalten wird.
Die jeweiligen Frequenzverhältnisse N, M des ersten und zweiten Vorfrequenzteilers 12, 16, die jeweils in der ersten und zweiten PLL-Schaltung 31, 32 enthalten sind, werden wie folgt ausgewählt.
N > M .......... (1).
In der Ausführungsform beträgt eine erste Zwischenfrequenz 965 MHz in dem ersten Mischer 2. Die Oszillationsfrequenz des ersten lokalen Oszillators 7 variiert in Abhängigkeit von dem Steuerungssignal von dem Eingangsanschluß TC 1 im Bereich von 1056,25 bis 1730,25 MHz. Wenn beispielsweise die zwei Kanäle des japanischen Fernsehrundfunks empfangen werden, beträgt die Frequenz des aus den Hochfrequenzsignalen vom Eingangsanschluß T1 zu empfangenden Signales 96 bis 103 MHz. Wenn das Frequenzteilerverhältnis des Vorfrequenzteilers 12 1:256 ist, während das Fernseh-Rundfunksignal von zwei Kanälen bei einer Oszillationsfrequenz des ersten lokalen Oszillators 6 mit 1062,25 MHz empfangen wurde, wird die 24. obere Harmonische des Vorfrequenzteilers 12 nahe der Frequenz 99,58 MHz erzeugt. Der Grad der höheren Harmonischen, welche das Eingangssignal beeinflußt, wird höher als bei konventionellen Senderabstimmvorrichtungen im Stand der Technik, so daß der Einfluß geringer wird, um die Interferenzen bezogen auf das empfangene Signal zurückzuhalten.
Die Frequenzänderung Δf pro Schritt in der kleinsten Feinabstimmungsfrequenz des ersten lokalen Oszillators 6, nämlich die Frequenz pro Schritt in dem veränderbaren Frequenzteiler 13 ist wie folgt.
Δf = 256 X fr = 256 (KHz) .......... (2),
wobei die Frequenz des Referenzfrequenzsignales von der Referenzfrequenzsignalerzeugungsschaltung 21 fr (= 1 KHz) ist. In der bekannten Senderabstimmvorrichtung beträgt die Frequenzänderung ΔF pro Schritt in dem veränderbaren Frequenzteiler 13 64 kHz, so daß die empfangene Frequenz um jeweils 64 kHz veränderbar ist. In der Ausführungsform ist das Frequenzteilerverhältnis in der mit dem zweiten Vorfrequenzteiler 16 versehenen zweiten PLL-Schaltung 32 bei 1:64 eingestellt. Daher wird die Veränderung in der Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 pro Schritt des veränderbaren Frequenzteilers 17 durch das Steuerungssignal von dem Eingangsanschluß TC2 mit 64 KHz angenommen. Trotz der Selektion des großen Frequenzteilungsverhältnisses der mit dem ersten Vorfrequenzteiler 12 versehenen ersten PLL-Schaltung 21 kann die Empfangsfrequenz um jeweils 64 kHz verändert werden.
Bei einem Umschaltbetrieb der Empfangsfrequenz wird die zweite PLL-Schaltung 32 unterbrochen. Wenn die zweite PLL-Schaltung 32 wieder in Betrieb genommen wird, wenn sich die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7, gebildet aus einem spannungsgesteuerten Oszillator, durch Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit usw. verändert, verriegelt die zweite PLL-Schaltung 32 das Ausgangssignal des veränderbaren Frequenzteilers 17 in der Phase, bezogen auf das Differenzfrequenzsignal von der Referenzfrequenzsignalerzeugungsschaltung 21. Die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 ist korrekt auf einen Wert eingestellt, der dem Steuerungssignal von dem Eingangsanschluß TC2 entspricht, so daß keine fehlerhaften Operationen bei der Stationsauswahl verursacht werden.
Bei der erfindungsgemäßen Senderabstimmvorrichtung ist die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators so eingestellt, daß das Ausgangssignal des zweiten veränderbaren Frequenzteilers, mit dem die zweite PLL-Schaltung versehen ist, auf die Phasenverriegelung mit dem Referenzfrequenzsignal eingestellt ist. Sobald die zweite PLL-Schaltung wieder eingeschaltet wird, wenn der Betrieb der zweiten PLL- Schaltung unterbrochen ist und sich die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators durch externe Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit usw. bei der Umschaltoperation oder ähnlichem der Empfangsfrequenz ändert, wird die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators korrekt auf einen Wert eingestellt, der durch das Frequenzteilerverhältnis des zweiten veränderbaren Frequenzteilers vorgeschrieben wird. Daher wird die Stationsselektionsoperation während der Umschaltoperation der Empfangsfrequenz nicht ausgeführt.
Weiterhin kann das Frequenzteilerverhältnis des ersten Vorfrequenzteilers der ersten PLL-Schaltung so gewählt werden, daß die höhere Harmonische, welche mit dem Empfangssignal in den höheren Harmonischen des Ausgangssignales interferiert, eine vergleichsweise höhere Ordnung erhält. Dadurch können nachteilige Einflüsse auf die Empfangssignale durch das Ausgangssignal des ersten Vorfrequenzteilers verringert werden.
Das Eingangssignal an dem Anschluß TC1 wird durch den Vorverstärker 1 in den ersten Mischer 2 eingespeist. Der erste Mischer 2 wandelt das Eingangssignal durch den ersten lokalen Oszillator 6 in das erste Zwischenfrequenzsignal, um es in den ersten Zwischenfrequenzverstärker 3 einzuspeisen. Der erste lokale Oszillator 6 wird durch den ersten Vorfrequenzteiler 12 fest in der Frequenz geteilt und sein frequenzgeteiltes Ausgangssignal wird durch den ersten veränderbaren Frequenzteiler 13 veränderbar in der Frequenz geteilt. Das Ausgangssignal des ersten veränderbaren Frequenzteilers 13 wird in der Phase mit dem durch den Referenzfrequenzteiler 9 durch die Frequenzteilung bereitgestellten Ausgangssignal der in der Quarzoszillatorschaltung 8 erzeugten Differenzoszillationsfrequenz durch den ersten Phasenkomparator 10 verglichen. Der Erfassungsausgang des ersten Phasenkomparators 10 bewirkt die Frequenzsteuerung des ersten lokalen Oszillators 6 durch das erste Tiefpaßfilter 11. Die Oszillationsfrequenz des ersten lokalen Oszillators 6 ist um die erste Zwischenfrequenz höher als die Frequenz des Eingangssignales.
Das Ausgangssignal des ersten Mischers 2 wird durch den ersten Zwischenfrequenzverstärker 3 in den zweiten Mischer 4 eingespeist, wird bezogen auf die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 in der Frequenz umgesetzt, um das zweite Zwischenfrequenzsignal zu erhalten, um durch den zweiten Zwischenverstärker 5 das Ausgangssignal von dem Anschluß T2 zu erhalten. Die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 wird durch den Anschluß T2 in den zweiten Vorfrequenzteiler 16 eingespeist, das durch den zweiten Zwischenfrequenzverstärker 5 eingestreute Frequenzsignal des zweiten lokalen Oszillators 7 und das Ausgangssignal werden in den zweiten veränderbaren Frequenzteiler 17 eingespeist. Der zweite Vorfrequenzteiler 16 und der zweite veränderbare Frequenzteiler 17 können integriert sein und der Frequenzteiler kann den Bereichsverstärker der zweiten lokalen Oszillatorfrequenz enthalten. Die Frequenz des Frequenzteilers wird in der Phase mit dem Signal des Referenzfrequenzteilers 9 durch den zweiten Phasenkomparator 14 verglichen. Dessen erfaßtes Ausgangssignal steuert die Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 durch das zweite Tiefpaßfilter 15.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist, wird entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung als das Signal zur Phasensteuerung der Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators 7 das zweite lokale Oszillatorfrequenzsignal, welches in das Ausgangssignal des zweiten Zwischenfrequenzverstärkers 5 einstreut, erhalten. Das Signal wird eingespeist in die externe Schaltung (Vorfrequenzteiler 16, veränderbarer Frequenzteiler 17), um die Anzahl der Anschlüsse zu verringern. Als Ergebnis kann der externe Anschlußteil des Abstimmgehäuseteils, das ist der Anschlußbereich, der den Durchführungskondensator verwendet, verringert werden, um die Kosten dieses Teils zu reduzieren und somit eine Senderabstimmvorrichtung zu verwirklichen, die bei höheren Frequenzen stabiler und einfacher in der Konstruktion ist.

Claims

1. Senderabstimmvorrichtung mit

- einer ersten Mischstufe (2) zum Mischen des Ausgangssignals eines ersten Oszillators (6) mit einem Eingangssignal (T1);

- einer ersten PLL-Schaltung (31), die einen ersten variablen Frequenzteiler (12, 13), dem das Ausgangssignal des ersten Oszillators (6) zugeführt wird, einen ersten Phasenkomparator (10), dem das Ausgangssignal des ersten variablen Frequenzteilers (12, 13) und ein Referenzfrequenzsignal (8, 9) zugeführt werden, und ein erstes Tiefpaßfilter (11), das eine Steuerspannung zum Steuern des ersten Oszillators (6) aus dem Ausgangssignal des ersten Phasenkomparators (10) ableitet, enthält;

- einer zweiten Mischstufe (4), die einen ZF-Verstärker (5) aufweist, zum Mischen des Ausgangssignals eines zweiten Oszillators (7) mit dem Signal der ersten Mischstufe (2);

- einer zweiten PLL-Schaltung (32), die einen zweiten variablen Frequenzteiler (16, 17) aufweist, der einen Vorfrequenzteilerabschnitt (16) und einen variablen Frequenzteilerabschnitt (17) enthält und dem das Ausgangssignal des zweiten Oszillators (7) zugeführt wird, sowie einen zweiten Phasenkomparator (14), dem das Ausgangssignal des zweiten variablen Frequenzteilers (16, 17) und das Referenzfrequenzsignal (8, 9) zugeführt werden, und ein zweites Tiefpaßfilter (15), das eine Steuerspannung zum Steuern des zweiten Oszillators (7) aus dem Ausgangssignal des zweiten Phasenkomparators (14) ableitet, enthält;

dadurch gekennzeichnet,

- daß der erste variable Frequenzteiler (12, 13) aus einem Vorfrequenzteilerabschnitt (12) und einem variablen Frequenzteilerabschnitt (13) besteht und der Vorfrequenzteilerabschnitt (12) ein genügend großes Teilerverhältnis aufweist, so daß Harmonische niedriger Ordnung der Ausgangsfrequenz nicht den Frequenzbereich des Eingangssignals stören;

- daß der Vorfrequenzteilerabschnitt (12) innerhalb eines Gehäuseteils der Senderabstimmvorrichtung angeordnet ist, das die HF- und ZF-Komponenten (1-7) enthält, während der variable Frequenzteilerabschnitt (13) außerhalb dieses Gehäuseteils angeordnet ist; und

- daß der zweite variable Frequenzteiler (16, 17) sein Eingangssignal vom zweiten Oszillator (7) über einen Ausgangsanschluß (T2) des ZF-Verstärkers (5) erhält.

2. Senderabstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzteilerverhältnis des Vorfrequenzteilerabschnittes (12) des ersten variablen Frequenzteilers (12, 13) größer als das Frequenzteilerverhältnis des Vorfrequenzteilerabschnittes (16) des zweiten Frequenzteilers (16, 17) ist.