DE69213085T2 - Fernsehempfänger mit automatischer Abstimmregelung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernsehempfänger mit einer Anordnung zum Verarbeiten von ZF-Fersehsignalen, wobei diese Anordnung eine Doppelsynchronschleifenstruktur aufweist.
• In US-A-4, 146,843 wird ein Empfänger für Fernsehsignale beschrieben mit einem HF-Teil und einer Mischstufe, die mit einem Abstimmoszillator gekoppelt ist, der ein ZF-Signal liefert. Diese ZF-Signale werden über einen ZF-Teil einer ersten und einer zweiten Phasenverriegelungsschleife zugeführt. Die Phasenverriegelungsschleifen haben einen gemeinsamen steuerbaren Oszillator. Unter Außerphasenumständen funktioniert die zweite Phasenverriegelungsschleife zum forcierten Schwingen der Frequenz des regelbaren Oszillators.
• In dem Artikel: "Modular video IF concept" von M. Huber et al, veröffentlicht in "IEEE Trans. on CE", Heft CE-29, Nr.3, August 1983, Seiten 414- 419 wird eine Anordnung zum Verarbeiten von ZF-Fernsehsignalen beschrieben. Die Anordnung enthält einen ZF-Teil, eine synchrone Detektionsanordnung, eine Frequenzverriegelungsschleife (FLL) und eine Phasenverriegelungsschleife (PLL). Der Phasendetektor der PLL und die Frequenzdetektionsanordnung der FLL sind mit dem ZF-Teil gekoppelt. Der Phasendetektor und die Frequenzdetektionsanordnung sind gemeinsam mit einem Schleifenzweig gekoppelt, der der PLL und der FLL gemeinsam ist. Der Schleifenzweig enthält einen regelbaren Oszillator und ein Schleifenfilter zum Zuführen einer Regelsignal zu dem regelbaren Oszillator. Der regelbare Oszillator liefert einen örtlichen phasengleichen Träger und einen örtlichen Quadraturträger zu der synchronen Detektionsanordnung bzw. zum Phasendetektor. Der örtliche phasengleiche Träger und der örtliche Quadraturträger werden nachstehend allgemein als örtliche ZF-Träger bezeichnet. Die Kombination von FLL und PLL wird, wie in der bekannten Anordnung weiter als Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife (FPLL) bezeichnet.
• In einer Synchrondetektionsanordnung soll der örtliche ZF-Träger in der Frequenz und in der Phase der Hauptträgerfrequenz des Fernseh-ZF-Signals entsprechen, nachstehend kurz als die aktuelle ZF-Trägerfrequenz bezeichnet. In der Praxis bedeutet diese Anforderung, daß die PLL ein entsprechend schmales Band aufweisen soll..
• Die FPLL wird hauptsächlich benutzt zum Bilden einer Frequenz- und Phasensynchronisation der örtlichen ZF-Träger zu dem Ist-ZF-Träger. Bei Frequenzabweichungen zwischen dem örtlichen und dem Ist-ZF-Träger innerhalb des Einfangbereiches der FLL, bringt die FLL die Frequenz des örtlichen ZF-Trägers ausreichen nahe bei der des Ist-ZF-Trägers, so daß es möglich wird, daß die PLL einfängt. Die PLL verwirklicht daraufhin eine Phasensynchronisation zwischen dem Ist- und dem Örtlichen ZF-Träger.
• Es ist u.a. eine Aufgabe der Erfindung einen Fernsehempfänger zu schaffen, der eine Anordnung zum Verarbeiten von Fernseh-ZF-Signalen aufweist, wie oben beschrieben, und wobei dieser Fernsehempfänger ein ausreichendes Abstimmverhalten aufweist.
• Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung auf einfache Weise eine einwandfreie Audio-Signalverarbeitung in einem derartigen Fernsehempfänger zu schaffen.
• Zur Erfüllung der ersten Aufgabe schafft die Erfindung einen Fernsehempfänger, wie dies in dem Anspruch 1 definiert ist.
• Zwecks eine einwandfreien Verarbeitung, besonders im ZF-Teil, soll die Ist-ZF-Trägerfrequenz ebenfalls der Zwischenfrequenz entsprechen, auf die der ZF-Teil abgestimmt ist, nachstehend kurz als die einwandfreie Zwischenfrequenz bezeichnet. Bei der Erfindung wird die Frequenz des Abstimmoszillators auf einen Wert geregelt, um den die Zwischenfrequenz von der Trägerfrequenz des gewünschten Fernseh-ZF- Empfangssignals abweicht.
• Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme wird die FPLL doppelt verwendet:
• nicht nur wird die FPLL dazu verwendet, innerhalb eines größeren Fangbereichs eine Frequenz- und Phasensynchronisation zwischen einem Ist- und einem rtlichen ZF- Träger zu schaffen, sondern auch zur Erzeugung eines automatischen Abstimmregelsignals für den Abstimmoszillator und die Ist-ZF-Trägerfrequenz auf die einwandfreie Zwischenfrequenz zu regeln.
• Da die regelung des regelbaren Oszillators sowie des Abstimmoszillators mittels des Ausgangssignals des Schleifenfilters der FPLL bewirkt wird, kann auf einfache Weise durch eine geeignet gewählte Ableitung des Abstimmregelsignals aus dem letztgenannten Ausgangssignal erreicht werden, daß eine Abstimmung des Fernsehernpfängers auf eine Fernseh-Senderfrequenz wie folgt geschieht:
• - Bei Abstimmvariation, wobei der Ist-ZF-Träger der Freilauffrequenz des regelbaren Oszillators nähert über einen Wert, kleiner als der Einfangbereich der FLL der FPLL, regelt die FLL die Frequenz des örtlichen ZF-Trägers zu der des Ist-ZF-Trägers.
• - hat der örtliche ZF-Träger dem Ist-ZF-Träger in der Frequenz soweit genähert, daß der Frequenzunterschied zwischen diesen beiden ZF-Trägern kleiner ist als der Einfangbereich der PLL, so wird der Beitrag der PLL zu der Frequenzregelung größer als der der FLL und bewirkt die PLL das Erreichen einer Frequenzsynchronisation und Phasensynchronisation zwischen dem örtlichen und dem Ist-ZF-Träger.
• - Zu dem Zeitpunkt ist bereits eine Wiedererkennung des Synchronsignals des Fernsehsendersignals möglich, obschon der örtliche und der Ist-ZF-Träger in der Frequenz von dem einwandfreien Träger abweichen.
• - Daraufhin erfolgt mit der Abstimmregelschleife eine einwandfreie Abstimmung auf die HF-Trägerfrequenz des betreffenden Fernsehprogrammsignals, wonach eine Frequenz- und Phasensynchronisation des örtlichen ZF-Trägers zu dem einwandfreien ZF-Träger erfolgt.
• Dieses Abstimmverhalten ermöglicht es, bereits bei einer nicht einwandfreien Abstimmung das Vorhandensein einer Fernsehsenderfrequenz wiederzuerkennen. Weil die Zeit, welche die FPLL braucht, um nach dem Einfangen zu dem Ist-ZF-Träger eine Frequenz- und Phasensynchronisation des Ist-ZF-Trägers zu verwirklichen, gegenüber der Zeit, die benötigt wird um danach den Abstimmoszillator auf die einwandfreie Abstimmfrequenz zu regeln, relativ kurz ist, führt die erfindungsgemäße Maßnahme u.a. zu der Möglichkeit einer schnellen Wiedererkennung eines Fernsehsenders. Dies ist beispielsweise von Bedeutung für einen schnellen Suchlauf.
• Zum Erhalten eines eindeutigen Verhaltens der FPLL gegenüber der Phasenverriegelung des örtlichen Trägers mit dem Ist-ZF-Träger weist ein erfindungsgemäßer Fernsehempfänger vorzugsweise das Kennzeichen auf, daß innerhalb des Phsenverriegelungsbereichs (1ocking range) der PLL die geschlossene Schleifenverstärkung der PLL größer ist als die der FLL.
• Eine andere bevorzugte Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, daß der Phasendetektor zugleich ein Teil der Frequenzdetektionsanordnung ist, wobei diese Anordnung mit einer an den ZF-Teil gekoppelten ersten Multiplizierschaltung, der ein Tiefpaßfilter und eine zweite Multiplizierschaltung folgen, wobei der ersten Multiplizierschaltung aus dem regelbaren Oszillator der örtliche phasenrichtige Träger zugeführt wird und wobei die zweite Multiplizierschaltung mit einem Ausgang des Phasendetektors gekoppelt ist, wobei ein Ausgang der zweiten Multiplizierschaltung mit dem Schleifenfilter gekoppelt ist.
• Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme ist der Phasendetektor nicht nur in der PLL sondern auch in der FLL wirksam, wodurch gegenüber dem genannten Stand der Technik eine Multiplizierschaltung eingespart wird.
• Mittels einer Signalbegrenzung zwischen dem Tiefpaßfilter und der zweiten Multiplizierschaltung kann die Verwendung eines komplexen Sallen & Key Tiefpaßfiltertyps als Tiefpaßfilter vermieden werden und reicht ein einfach integrierbares Tiefpaßfilter erster Ordnung.
• Zur einwandfreien Signalverarbeitung sollen zwischen dem dem Synchronisationsdetektor zugeführten, zu detektierenden Ist-ZF-Signal einerseits und dem in der FPLL erzeugten örtlichen ZF-Träger andererseits keine Laufzeitunterschiede auftreten. Bei dem bekannten Fernsehempfänger ist dazu in der Signalstrecke von und vor dem Synchrondetektor eine Verzögerungsschaltung vorgesehen.
• Um derartige Laufzeitunterschiede zu vermeiden weist eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fernsehempfängers das Kennzeichen auf, daß der Synchrondetektor und der Phasendetektor eine untereinander im wesentlichen gleiche Verstärkung aufweisen.
• Weil die Signalverarbeitung in dem Synchrondetektor linear ist, was für eine synchrone Detektion notwendig ist, hat bei Anwendung dieser Maßnahme der Phasendetektor auch eine linear Signalverarbeitung und werden bei der Erzeugung des örtlichen ZF-Detektionsträgers in der PLL unerwünschte Amplitude-Phase-Umwandlungen und Verzögerungen wegen Signalbegrenzungen in dem Phasendetektor vermieden.
• Eine andere bevorzugte Ausführungsform, in der die Abstimmregelsignalerzeugungsschaltung in eine Suchlaufschaltung aufgenommen ist, weist das Kennzeichen auf, daß die Abstimmregelsignalerzeugungsschaltung die Abstimmfrequenz schrittweise variiert, bis das Ausgangssignal des Schleifenfilters innerhalb einer bestimmten Schrittgröße einem Bezugswert entspricht, wobei diese Schrittgröße kleiner ist als der Einfangbereich der FLL.
• Zur Verbesserung der Tonsignalverarbeitung gegenüber der des bekannten Fernsehempfängers weist ein erfindungsgemäßer Fernsehempfänger das Kennzeichen auf, daß das Schleifenfilter mit einem Stromsignaleingang versehen ist und ein mit Masse verbundenes Reihe-IC-Glied aufweist mit einem Reihenwiderstand und einer Reihenkapazität, wobei dieser Reihenwiderstand durch eine Shunt-Kapazität überbrückt ist, wobei diese letztere Kapazität von der Größenordnung von 2% bis 15% der Reihenkapazität ist.
• Bei Anwendung dieser Maßnahme wird eine entsprechende Unterdrückung der Phasenstörungen auf dem örtlichen phasenrichtigen ZF-Träger infolge u.a. von Bildsignalanteilen erhalten.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Fernsehempfängers,
• Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Suchlaufverfahrens zur Anwendung bei dem Fernsehempfänger nach Fig. 1.
• Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fernsehempfänger mit einem HF- Eingang I zur Ankopplung einer Fernsehantenneneinrichtung ANT und mit einem mit I gekoppelten HF-Teil RF, einer Mischstufe MS, einem ZF-Teil IF, einer Synchrondetektionsanordnung SD, und einer Signalverarbeitungsanordnung SP, von der Ausgänge mit einer Bildwiedergabeanordnung P und einer Tonwiedergabeanordnung 5 gekoppelt sind. Der Mischstufe MS wird aus einem Abstimmoszillator TO ein in der Frequenz abstimmbares Oszillatorsignal zugeführt zur Mischung eines erwünschten Fernseh-HF- Empfangssignals zur einem Fernseh-ZF-Signal. Nach einer ZF-Selektion und Verstärkung in dem ZF-Teil IF erfolgt eine synchrone Detektion des Fernseh-Basisbandmodulationssignals in der Synchrondetektionsanordnung SD. Der dazu erforderliche Detektionsträger soll zwecks einer einwandfreien Synchrondetektion des Basisband Fernsehsignals in der Frequenz und in der Phase dem Träger des der Synchrondetektionsanordnung SD zugeführten Fernseh-ZF-Signals entsprechen, nachstehend als Ist- ZF-Träger bezeichnet. Der Detektionsträger, nachstehend auch als örtlicher phasenrichtiger ZF-Träger bezeichnet, wird aus einer Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL geliefert.
• In der Basisbandsignalverarbeitungsschaltung SP erfolgt eine Basisbandsignalverarbeitung des detektierten Basisband-Fernsehmodulationssignals, was zu einem Basisband-Videosignal führt, das mit der Bildwiedergabeanordnung P wiedergegeben wird und zu einem Basisband-Tonsignal, das mit der Tonwiedergabeanordnung wiedergegeben wird.
• Ein Eingang der Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL ist mit einem Ausgang des ZF-Teils IF verbunden. Die Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL ist mit einer Phasenverriegelungsschleife PLL (PD, VI1, A, LF, VCO) und einer Frequenzverriegelungsschleife FLL (M1, LPF, LIM, M2, PD, V12, 5, LF, VCO) versehen. Die Phasenverriegelungsschleife PLL ist mit einem Phasendetektor PD versehen, von dem ein Eingang mit einem Ausgang des ZF-Teils IF verbunden ist und von dem ein Ausgang nacheinander mit einem ersten Spannung-Stromwandler VI1, einem als Summierungsschaltung wirksamen Knotenpunkt A, einem Schleifenfilter LF und einem geregelten Oszillator VCO verbunden ist. Der geregelte Oszillator VCO ist mit einem phasengleichen und einem Quadraturausgang versehen, wobei der Quadratur ausgang mit dem Phasendetektor PD gekoppelt ist. Die Frequenzverriegelungsschleife FLL weist eine Frequenzdetektionsanordnung (M1, LPF, LIM, M2, PD), einen zweiten Spannung-Stromwandler VI2 und über den Knotenpunkt A in einem gemeinsamen Schleifenzweig mit der Phasenverriegelungsschleife PLL das Schleifenfilter LF und den geregelten Oszillator VCO auf. Die Frequenzdetektionsanordnung ist mit einer ersten Multiplizierschaltung M1 versehen, von der Eingänge mit einem Ausgang des ZF-Teils IF und dem genannten phasengleichen Ausgang des geregelten Oszillators VCO gekoppelt sind, sowie mit, an die erste Multiplizierschaltung M1 gekoppelt, nacheinander einem Tiefpaßfilter LPF, einem Begrenzer LIM, einer zweiten Multiplizierschaltung M2 und dem bereits genannten Phasendetektor PD.
• Der geregelte Oszillator VCO liefert über den phasengleichen Ausgang der genannten Frequenzdetektionsanordnung den oben genannten örtlichen gleichphasigen ZF-Träger und über den Quadraturausgang dem Phasendetektor PD einen örtlichen ZF-Quadraturträger. In dem Verriegelungszustand der FPLL entspricht die Phase und damit auch die Frequenz des örtlichen phasengleichen ZF-Trägers der des Ist-ZF- Trägers und die örtliche Quadratur-ZF-Träger weicht in der Phase um 90º von dem Ist- ZF-Träger ab.
• Das Schleifenfilter LF weist eine Tiefpaßkennlinie zweiter Ordnung auf und ist mit einem an Masse gelegten Reihenglied (R, C1) versehen, das eine Reihenkapazität C1 in Reihe mit einem Reihenwiderstand R aufweist, wobei über diesen Reihenwiderstand R eine Shunt-Kapazität C2 geschaltet ist.
• Weil der Phasendetektor PD der Phasenverriegelungsschleife PLL zugleich ein Teil der Frequenzdetektionsanordnung (M1, LPF, LIM, M2, PD) ist, liefert diese letztere nicht nur ein Regelsignal, das von dem Frequenzunterschied zwischen dem Ist-ZF-Träger an dem Ausgang des ZF-Teils IF und dem örtlichen ZF- Träger abhängig ist. Nach dem Erreichen einer Frequenzsynchronisation zwischen dem genannten Ist-ZF-Träger und dem örtlichen ZF-Träger liefert die genannte Frequenzdetektionsanordnung (M1, LPF, LIM, M2, PD) ein Phasenregelsignal, das von dem Phasenunterschied zwischen diesen beiden Trägern abhängig ist. Aus dem Artikel: "Frequency and Phase Lock Loop" von R. Citta, veröffentlicht in "IEEE Transactions on Consumer Electronics", Heft CE-23, Nr.3, August 1977, Seiten 358-365 ist es bekannt, eine derartige frequenzgetaktete Schleife zugleich für eine Phasenregelung zu verwenden. Für eine nähere Erläuterung in bezug auf die Regelwirkung der in Fig. 1 dargestellten Frequenzverriegelungsschleife FLL sei auf diesen Artikel hingewiesen.
• Wie aus diesem Artikel bekannt, weist die Frequenzverriegelungsschleife FLL zwei stabile Phasenverriegelungspunkte auf, wodurch eine Phasenmehrdeutigkeit in der Erzeugung des örtlichen ZF-Trägers entsteht. Dadurch ist die Frequenzverriegelungsschleife FLL weniger geeignet zum Gebrauch für die Synchronisation in der Phase des örtlichen ZF-Trägers zu dem Ist-ZF-Träger.
• In dem erfindungsgemäßen Fernsehempfänger wird die Frequenzverriegelungsschleife FLL daher nur für eine Frequenzregelung und nicht für eine Phasenregelung verwendet. Für eine Phasenregelung und -verriegelung zwischen dem örtlichen ZF-Träger und em Ist-ZF-Träger wird die Phasenverriegelungsschleife (PD, VI1, A, LF, VCO) verwendet. Um zu bewirken, daß eine eindeutige Phasenkopplung entsteht, und zwar nur an dem Phasenverriegelungspunkt der Phasenverriegelungsschleife PLL, soll die Schleifenverstärkung in der PLL größer sein als die in der FLL. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Signalverstärkung in der Frequenzdetektionsanordnung kleiner gewählt wird als die Signalverstärkung in dem Phasendetektor PD. In der Praxis reicht es, dazu die Signalverstärkung der zweiten Multiplizierstufe M2 kleiner einzustellen auf einen Wert kleiner als der des Phasendetektors PD, beispielsweise auf 0,8 der Verstärkung des Phasendetektors PD.
• Im Gegensatz zu dem bekannten Fernsehempfänger wird der Phasendetek tor derart eingestellt, daß darin eine linear Signalverarbeitung erfolgt und wird das der Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL zugeführte ZF-Signal nicht begrenzt. Dadurch werden Phasenstörungen des örtlichen phasengleichen ZF-Trägers durch Amplitude-Phase-Umwandlungen und/oder Signalverzögerungen des örtlichen phasengleichen ZF-Trägers gegenüber dem Ist-ZF-Träger vermieden und kann auf einen Verzögerungsausgleich am Eingang der Synchrondetektionsanordnung verzichtet werden. Vorzugsweise werden dazu der Phasendetektor und die Sync hrondetektionsanordnung durch zwei einander entsprechende Multiplizierschaltungen verwirklicht, die auf demselben Substrat ausgebildet sind.
• In dem dargestellten Fernsehempfänger ist eine aktive Schleifenfilterung gewählt worden, welche die Addierung der Ausgangssignale des Phasendetektors und der Frequenzdetektionsanordnung mittels eines einfachen Knotenpunktes, wie des Knotenpunktes A, und eine Selektion des Regelsignals für den regelbaren Oszillator VCO mittels einer einfachen Filterschaltung, wie des Schleifenfilters LF, ermöglicht. Dazu dienen in der Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL der erste und der zweite Spannung-Strom-Wandler VI1 und VI2, die zwischen einerseits den Phasendetektor PD und andererseits einen als Summierungsschaltung wirksamen Knotenpunkt A bzw. zwischen einerseits den zweiten Multiplizierer M2 und andererseits den gekannten Knotenpunkt A aufgenommen sind.
• In einer praktischen Ausführungsform betrug die Eigenfrequenz fn der Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPPL etwa 15 kHz und die Schleifendämpfung (β)2, resultierend zu einer schleifenbandbreite von etwa 60 kHz. Von dem Schleifenfilter LF war die erste Reihenkapazität C1 von der größenordnung von 100 nF, der Reihenwiderstand R von der größenordnung von 400 Ohm und die Shunt-Kapazität C2 von der Größenordnung von 2 bis 5 nF. Das Reihen-RC-Glied (R, C1) liegt zwischen dem genannten Knotenpunkt A und Masse. Das Schleifenfilter LF ist durch Anwendung der Shunt-Kapazität C2 von der zweiten Ordnung. Bei der genannten Bemessung des Schleifenfilters FL und im allgemeinen bei einem Wert der Shunt-Kapazität C2, die von der Größenordnung 2 bis 15% von der der Reihenkapazität C1 beträgt, wird einerseits eine effektive Videosignalaustastung in der Regelsignalstrecke des regelbaren Oszillators VCO erhalten. Dadurch wird vermieden, daß die Frequenzund/oder Phasenstörungen in dem örtlichen ZF-Träger auftreten, der der Synchrondetektionsanordnung SD zugeführt wird. Dadurch wird Übersprechen der Bildsignalanteile in dem Tonsignal vermieden. Weiterhin ist die durch die Shuntkapazität C2 eingeführte zusätzliche Phasendrehung in der Schleife klein genug um die Schleifenstabilität nicht zu gefährden und um die Einfangzeit der FPLL innerhalb einer akzeptierbaren Dauer zu halten.
• Die Wirkungsweise der Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL läßt sich anhand der Fig. 1a erläutern. Darin ist der Verlauf der Signalenergie (E) des Regelsignals des regelbaren Oszillators VCO am Ausgang des Schleifenfilters LF als Funktion des Frequenzunterschiedes zwischen dem örtlichen ZF-Träger einerseits und dem Ist-ZF-Träger andererseits dargestellt. Durch die Kurve list dies für die Phasenverriegelungsschleife PLL (PD, VI1, A, LF, VCO), durch die Kurve 2 ist dies für die Frequenzverriegelungsschleife FLL (M1, LPF, LIM, M2, PD, VI2, A, LF, VCO) dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, tritt in der FLL-Schleife die meiste Energie auf, wenn die Differenzfrequenz in der Schleife dem 3 dB-Punkt des Tiefpaßfilters LPF entspricht. Dieser 3 dB-Punkt trat in einer praktischen Ausführung bei etwa 0,3 MHz auf. In einem breiteren Frequenzbereich um diesen 3 dB-Punkt herum wird die Frequenzregelung hauptsächlich durch die Frequenzverriegelungsschleife FLL versorgt. Der Beitrag der Phasenverriegelungsschleife PLL zu der Frequenzregelung nimmt jedoch bei einem abnehmenden Frequenzunterschied zu und wird gröber als der der FLL, wenn der genannte Frequenzunterschied bis unter den Schittpunkt der Kurven 1 5 und 2 gesunken ist, d.h. unter den Wert δF1. Für Frequenzunterschiede unterhalb dieses Wertes δF 1 ist die Phasenverriegelungsschleife PLL wirksam und sie versorgt eine weitere Frequenzregelung, bis nach einer Frequenzsynchronisation bei δF1 = 0 eine Phasenregelung in der Phasenverriegelungsschleife PLL auftritt, wonach eine Phasenverriegelung der örtlichen ZF-Träger mit dem Ist-ZF-Träger stattfindet.
• Das Schleifenfilter LF liefert ein Gleichstromsignal, das als Regelsignal dem regelbaren Oszillator VCO sowie einer Vergleichsschaltung C zugeführt wird. Darin wird das Regelsignal mit dem Schwellen- oder Bezugswert REF verglichen. Der Vergleich kann digital oder analog erfolgen, wozu das genannte Regelsignal in analoger oder digitaler Form mit einem analogen bzw. digitalen Bezugswert REF verglichen wird. Ein Ausgang der Vergleichsschaltung C ist mit einem Mikroprozessor MP gekoppelt, in dem je nach dem relativen Wert des Regelsignals gegenüber dem Bezugswert ein Abstimmregelsignal für den Abstimmoszillator TO erzeugt wird. Ein Ausgang der Synchrondetektionsanordnung SD ist mit einer Synchronisationserkennungsschaltung SI gekoppelt, mit der das Vorhandensein von Synchronisationsimpulsen und damit das Vorhandensein eines Fernsehprogrammsignals an dem Ausgang der Synchrondetektionsanordnung SD detektiert werden kann. Dies ist möglich, wenn der örtliche phasengleiche ZF-Träger der FPLL in ihrer Phase dem Ist-ZF-Träger entspricht. Die Synchronisationserkennungsschaltung SI liefert dann ein Erkennungssignal zu dem Mikroprozessor MP.
• Der Mikroprozessor MP bekommt aus einem vom Gebraucher handmäßig zu betätigenden Bedienungsteil TC Steuersignale zugeführt für eine Regelung oder Einstellung u.a. der Abstimmung.
• Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm einer Suchlaufverfahrens zum Gebrauch in dem Fernsehempfänger nach Fig. 1. Das Suchlaufverfahren wird mittels eines vom Gebraucher über den Bedienungsteil TC dem Mikroprozessor MP zu liefernden Startsignals. Der Mikroprozessor MP gelangt dann in eine Startphase (Schritt 1), in der der abstimmbare Oszillator TO ggf. auf eine Ausgangsabstimmfrequenz eingestellt wird. Der Mikroprozessor MP bewirkt eine Variation, beispielsweise eine Erhöhung der Abstimmfrequenz des Abstimmoszillators TO in Frequenzschritten von 250 kHz über ein bestimmtes Fernseh-HF-Empfangsband. Nach jedem Frequenzschritt hält der Mikroprozessor MP die Abstimmfrequenz 20 ms in dem Schritt 3 fest. Diese Wartezeit von 20 ms reicht dazu, die Frequenz-und-Phasenregelschleife FPLL auf den Ist-ZF- Träger am Ausgang des ZF-Teils IF einfangen zu lassen, wenn dieser vorhanden ist. Sollte dies der Fall sein, so liefert die FPLL innerhalb der genannten Wartezeit einen örtlichen phasengleichen ZF-Träger zu der SD, wobei Frequenz und Phase synchron ist zu der des Ist-ZF-Trägers und wird durch SI im Block 4 das Vorhandensein eines Fernsehprogrammsignals detektiert. Dabei ist eine einwandfreie Abstimmung nicht notwendig, d.h., es ist nicht notwendig, daß die Frequenz des Ist-ZF-Trägers und damit auch die des örtlichen gleichphasigen ZF-Trägers der einwandfreien Zwischenfrequenz entspricht. Um dies zu verwirklichen setzt sich der Suchlauf mit dem Schritt 5 fort.
• Wird in dem Block 4 ermittelt, daß es innerhalb der Wartezeit von 20 ms keine Synchronisationsimpulse an dem Ausgang der Synchrondetektionsanordnung SD aufgetreten sind, so kehrt der Suchlauf zu dem bereite genannten Schritt 2 zurück, wonach wieder der Schritt 3 und der Block 4 folgt, bis SI das Vorhandensein eines Fernsehprogrammsignals an dem Ausgang von SD detektiert.
• In dem nachfolgenden Schritt 5 variiert der Mikroprozessor MP die Frequenz des Abstimmoszillators TO um einen Frequenzschritt von 62,5 kHz in der Richtung des Suchlaufs, in dem gegebenen Beispiel erhöht MP die Abstimmfrequenz um dieses Frequenzschritt. Nach diesem Schritt folgt in Block 6 eine Wartezeit von 20 ms, in der die Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL eine Frequenz-und-Phasensynchronisation verwirklichen kann zwischen dem Ist-ZF-Träger und dem örtlichen ZF- Träger. In Block 7 folgt ein Vergleich des regelsignals des regelbaren Oszillators VCO mit einem Bezugswert REF in der Vergleichsschaltung C. Dieser Vergleich tritt nach jedem Schritt von 62,5 kHz auf, bis die Amplitude des regelsignals des regelbaren Oszillators VCO innerhalb eines bestimmten Toleranzgebietes dem Bezugswert REF entsprechend geworden ist.
• Durch Störungen kann eine Gleichheit zwischen der Amplitude des regelsignal des regelbaren Abstimmoszillator VCO und dem bezugswert REF ohne Empfang eines Fernseh-HF-Empfangssignals auftreten. Um die Empfindlichkeit für derartige Störungen zu reduzieren wird in dem Schritt 8 die Abstimmfrequenz des Abstimmoszillators TO über einen Frequenzunterschied von 250 kHz der Richtung des Suchlaufs entgegengesetzt rückgestellt, in dem letztgenannten Beispiel wird diese Abstimmfrequenz also um 250 kHz verringert. Danach wird in dem Schritt 9 während einer Wartezeit von 100 ms die Abstimmung des Abstimm oszillators TO festgehalten, damit die Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL die Möglichkeit hat, eine einwandfreie Frequenz- und Phasensynchronisation zwischen dem örtlichen ZF-Träger und dem Ist-ZF-Träger zu verwirklichen. In dem Block 10 folgt wieder ein Vergleich zwischen der Amplitude des regelsignals des regelbaren Oszillators VCO mit dem Bezugswert REF. Ist das Regelsignal in der Amplitude nicht gleich dem Bezugswert, so wird die Abstimmfrequenz des Abstimmoszillators TO über einen Frequenzschritt von 62,5 kHz in der Suchlaufrichtung variiert, in dem gegebenen Fall also um 62,5 kHz erhöht, wonach der bereits genannte Schritt 9 folgt. Dies geschieht bis in dem Block 10 festgestellt wird, daß das Regelsignal in der Amplitude dem Bezugswert REF entspricht, oder bis in dem Block 12 festgestellt wird, daß es mehr als 6 Frequenzschritte von 62,5 kHz genommen worden sind. Ist letzters der Fall, ohne daß das regelsignal des regelbaren Oszillators VCO dem Bezugswert REF entsprechend geworden ist, so ist in dem vorliegenden Frequenzbereich kein Fernsehprogrammsignal vorhanden und das Suchlaufverfahren kehr zu dem Schritt 2 zurück. Wird in dem Block 10 das VCO- Regelsignal dem Bezugswert REF entsprechend gemacht, so ist eine einwandfreie Abstimmung auf ein Fern seh-HF-Empfangssignal erhalten, d.h. die Ist-ZF-Trägerfrequenz entspricht der einwandfreien ZF-Trägerfrequenz und eine einwandfreie Wiedergabe des empfangenen Fernsehprogrammsignals ist möglich.
• Das Regelsignal des regelbaren Oszillators VCO kann jedoch auch dazu verwendet werden, eine automatische Abstimmfrequenzregelung zu verwirklichen, wozu dieses VCO-Regelsignal auf geeignete Weise dem Abstimmoszillator TO zugeführt werden soll. Damit wird eine automatische Abstimmregelung des Ist-ZF-Trägers auf die einwandfreie Zwischenfrequenz erhalten, d.h. auf die Frequenz, auf die der ZF-Teil IF abgestimmt ist. Diese einwandfreie Zwischenfrequenz kann beispielsweise durch Umgebungsfaktoren, wie Temperaturschwankungen oder durch Alterung verlaufen. Auch kann diese automatische Abstimmregelung eine automatisch Abstimmung auf sog. Offset-Kanäle herbeiführen, die über einen bestimmten Frequenzabstand von den normalen Kanalrastern abweichen.
• Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebenen Beispiele. Es dürfte einem Fachmann klar sein, alternative Schaltungsanordnungen zu bedenken, die den Erfindungsgedanken benutzen. So ist es durchaus möglich, die Synchronisationserkennung fortzulassen und eine Wiedererkennung einer richtigen Abstimmung an der Amplitude des VCO-Regelsignals selbst zu identifizieren. Auch ist es möglich, den Begrenzer LIM fortzulassen und eine andersartige Frequenzdetektionsschaltung zu verwenden, beispielsweise dadurch, daß statt der LIM ein Differentiator verwendet wird. Weiterhin läßt sich in dem Schleifenfilter LF die Shuntkapazität C2 vermeiden und ein Schleifenfilter erster Ordnung verwenden oder ein passives Schleifenfilter, wozu die Spannung-Strom-Wandler VI1 und VI2 fortbleiben können. Unter Umständen kann man dafür wählen, zwischen dem ZF-Teil und der Frequenz-und-Phasenverriegelungsschleife FPLL einen Begrenzer und zwischen den ZF-Teil und die Synchrondetektionsanordnung eine Verzögerungsausgleichschaltung aufzunehmen.

Claims (8)

1. Fernsehempfänger mit einem HF-Teil (RF), einer Mischstufe (MS), der eine Abstimmfrequenz von einem Abstimmoszillator (TO) zugeführt wird, einem ZF- Teil (IF), einer Synchrondetektionsanordnung (SD), einer Frequenzverriegelungsschleife (M1, LPF, LIM, M2, PD, VI2, 5, LF, VCO) und einer Phasenverriegelungsschleife (PD, VI1, A, LF, VCO), wobei der genannte ZF-Teil (IF) mit einem Phasendetektor (PD) der phasenverriegelungsschleife sowie mit einer Frequenzdetektionsanordnung (Ml, LPF, LIM, M2, PD) der Frequenzverriegelungsschleife gekoppelt ist, wobei der genannte Phasendetektor und die genannte Frequenzdetektionsanordnung gemeinsam mit einem Schleifenzweig (LV, VCO) gekoppelt sind, der für die beiden Schleifen gemeinsam ist und wobei dieser Schleifenzweig einen regelbaren Oszillator (VCO) aufweist, der mit der Synchrondetektionsanordnung (SD) sowie mit dem Phasendetektor (PD) gekoppelt ist um denselben einen örtlichen phasengleichen Träger bzw. einen örtlichen Phasenquadraturträger zuzuführen, wobei der genannte Schleifenzweig ein Schleifenfilter (LF) aufweist zum Zuführen eines Regelsignals zu dem regelbaren Oszillator (VCO), wobei ein Ausgang des Schleifenfilters (LF) mit einer Schaltungsanordnung (C) zum Erzeugen eines Abstimmregelsignals gekoppelt ist, wobei diese Schaltungsanordnung eine Vergleichsschaltung aufweist zum Herleiten eines Abstimmregelsignals für den Abstimmoszillator (TO) aus der Differenz zwischen dem Wert des Regelsignals für den regelbaren Oszillator (VCO) und einem Bezugswert, wobei der genannte regelbare Oszillator (VCO) eine Oszillatorfrequenz liefert, die der genannten Zwischenfrequenz entspricht, wenn das Regelsignal für den regelbaren Oszillator (VCO) dem Bezugswert nahezu entspricht.

2. Empfänger nach Anspruch 1, wobei der Phasendetektor (PD) ebenfalls einen Teil der Frequenzdetektionsanordnung (M1, LPF, LIM, M2, PD) bildet, wobei diese Anordnung eine erste Multiplizierschaltung (M1) aufweist, die mit dem ZF-Teil (IF) gekoppelt ist, dem ein Tiefpaßfilter (LPF) und eine zweite Multiplizierschaltung (M2) folgen, wobei der örtliche phasengleiche Träger der genannten ersten Multiplizierschaltung (M1) aus dem regelbaren Oszillator (VCO) zugeführt wird und wobei die genannte zweite Multiplizierschaltung (M2) mit einem Ausgang des Phasendetektors (PD) gekoppelt ist, wobei ein Ausgang der zweiten Multiplizierschaltung (M2) mit dem Schleifenfilter (LF) gekoppelt ist.

3. Empfänger nach Anspruch 2, wobei das Tiefpaßfilter (LPF) über eine Begrenzungsanordnung (LIM) mit der zweiten Multiplizierschaltung (M2) gekoppelt ist.

4. Empfanger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Verstärkung der geschlossenen Phasenverriegelungsschleife (PD, VI1, A, LF, VCO) größer ist als die der Frequenzverriegelungsschleife (M1, LPF, LIM, M2, PD, VI2, S, LF, VCO) innerhalb des Verriegelungsbereichs der Phasenverriegelungsschleife.

5. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Synchrondetektionsanordnung (SD) und der Phasendetektor (DP) eine untereinander nahezu gleiche Verstärkung haben.

6. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung (C) zum Erzeugen des Abstimmregelsignals in eine Suchlaufschaltung (C, MP, TC, ST) aufgenommen ist zum schrittweisen Variieren der Abstimmfrequenz bis das Regelsignal für den regelbaren Oszillator (VCO) sich innerhalb einer bestimmten Schrittgröße von dem Bezugswert befindet, wobei diese Schrittgröße kleiner ist als der Einfangbereich der Frequenzverriegelungsschleife.

7. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schleifenfilter (LF) einen Stromsignaleingang und aufweist und wobei ein geerdetes Reihen-RC- Glied (R, C1) einen Reihenwiderstand (R) und eine Reihenkapazität (C1) aufweist, wobei der Reihenwiderstand (R) durch eine Shunt-Kapazität (C2) geshuntet ist, wobei die genannte Shunt-Kapazität (C2) von der Größenordnung von 2% bis 15% der Reihenkapazität (C1) ist.

8. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Frequenzverriegelungsschleife natürliche Frequenzen der Größenordnung von 15 kHz und eine Dämpfung der Größenordnung van zwei aufweist.