DE69323361T2 - Empfänger zum Empfang von HF-Signalen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger zum Empfang von HF- Signalen mit einem Empfängerteil mit einer ersten Frequenzschleife mit einem Frequenzwandler zur Frequenzumwandlung eines dem Empfängerteil zuführbaren HF- modulierten Signals zu einem modulierten Signal mit einer niedrigeren Frequenz, mit einer Detektionsanordnung zur Detektion eines in dem modulierten Signal mit der niedrigeren Frequenz vorhandenen Informationssignals, und mit einem mit dem Frequenzwandler gekoppelten Abstimmoszillator, der in der Frequenz mittels eines ersten Abstimmregelsignals einstellbar ist, das von einer mit der Detektionsanordnung gekoppelten ersten Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung lieferbar ist, wobei der Empfänger einen Abstimmteil aufweist, der eine zweite Frequenzschleife umfaßt mit einer Frequenzmeßanordnung zum Messen der Frequenz des Abstimmoszillators und einen zweiten Abstimmregelsignalgenerator, der mit der Frequenzmeßanordnung gekoppelt werden kann und der zum Erzeugen eines dem Abstimmoszillator zuzuführenden zweiten Abstimmregelsignals dient. Ein Empfänger dieser Art kann ein Rundfunkempfänger, ein Fernsehempfänger, ein Videorecorder oder ein Schnurlos- oder Mobiltelephon sein.
• In dem US Patent Nr. 4.344.187 wird ein fernsehempfänger beschrieben, der eine kombinierte AFR- und Frequenzverriegelungsschleife aufweist. Die Ausgangssignale der Schleifen werden in einem Summierer kombiniert und dem zweiten Scheifenfilter zugeführt. Für Signale mit schwachem Empfang, die einer starken Schwund ausgesetzt sind, eignet sich eine solche Verriegelungsstruktur nicht, weil dann eine Verriegelung auf einem unbeabsichtigten Nachbarkanal auftreten kann. Außerdem wird, weil nach der Akquisitionsphase nur der Vorskalierer abgeschaltet wird.
• Ein derartiger Empfänger ist als Rundfunkempfänger bekannt als integrierte "AM/FM Radio Receiver Circuit", TEA5592, beschrieben in "Philips Data- Handbook", "Radio, audio and associated systems Bipolar, MOS", Book IC01, 1991, Seiten 1047-1060. Auf Seite 1057 des genannten Handbuchs ist eine Anwendung dieser IC dargestellt als AM/FM Rundfunkempfänger von Antennensignal bis zu NF- oder Audiosignal. Abstimmung des AM/FM-Rundfunkempfängers geschieht dabei handmäßig, mit Hilfe zweier gleichlaufend abstimmbarer Kondensatoren. Für FM gibt es eine Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung, FM AFR, wie auf Seite 1049 und 1057 dargestellt, die mit dem FM-Demodulator gekoppelt ist. Die FM-AFR ergibt ein Abstimmregelsignal für den FM-Abstimmoszillator, der mit einem Frequenzwandler, in dem vorliegenden Fall einem FM-Mischer, gekoppelt ist, dem zugleich ein HF- moduliertes Signal zugeführt werden kann. Das Abstimmregelsignal dient dazu, innerhalb eines bestimmten Bereichs, die Oszillatorfrequenz derart nachzuregeln, daß nach der Handabstimmung, die dazu führen kann, daß nicht einwandfrei auf den Sender abgestimmt wird, eine genaue Abstimmung erreicht wird. Es gibt daher eine erste Frequenzschleife, die zur Feinabstimmung auf einen gewünschten Sender dient. Die AFR, die dafür sorgt, daß die Frequenz des sog. Oszillators, trotz Trifterscheinungen durch Temperatureinflüsse, Spannungsschwankungen u. dgl. einen Wert beibehält, damit weitere Signalverarbeitungsmittel, wie eine ZF-Stufe auf fester Frequenz in einem Super-Empfänger möglichst optimal funktionieren können, benutzt die sog. FM- Diskriminatorkurve bzw. S-Kurve. Jede Variation der zentralen Frequenz des FM- Diskriminators führt zu Gleichspannungsschwankungen an dem Ausgang des Diskriminators mit einer Polarität, die durch die Richtung der Frequenzabweichung bestimmt wird. Dieser Gleichspannungsanteil wird von dem gewünschten Diskriminatorausgangssignal mittels eines Tiefpaßfilters getrennt und danach dem ortsoszillator zugeführt, und zwar derart, daß die Frequenz des Ortsoszillators in einer Richtung geändert wird, die dahin neigt, den Fehler der mittleren Zwischenfrequenz zu korrigieren. Damit lassen sich Abstimmfehler infolge von u. a. Trifteffekte weitgehend aufheben und wird eine genaue Abstimmung erreicht, wobei ggf. in dem Rundfunkgerät vorhandene selektive ZF-Verstärker optimal funktionieren in Bezug auf Signalverarbeitung. Ein Nachteil der bekannten AFR ist, daß es eine Hysterese in der Abstimmung gibt, d. h. daß es, insbesondere bei einem belebten Frequenzband, schwierig ist, auf einen gewünschten Sender abzustimmen, da meistens die AFR, je nach der Suchrichtung in dem Frequenzband einen Sender in der unmittelbaren Nähe des gewünschten Senders beeinflußt. Ein weiterer Nachteil ist, daß bei Schwund, d. h. bei einer vorübergehenden starken Signalverringerung des empfangenen Signals, - insbesondere von Bedeutung bei tragbaren Funkempfängern wie tragbaren Rundfunkempfängern und Funkempfän gern in Schnurlostelephonen oder Autotelephonen- durch die Wirkung der AFR sog. "Pulling" zu einem Nachbarsender oder einem Nachbarfunkkanal auftreten kann.
• Aus der US Patentschrift Nr. 4.344.187 ist auch ein elektronisch abstimmbarer Funkempfänger bekannt, bei dem die Abstimmfunktion durch einen phasenvernegelten Synthesizer (PLL) versorgt wird, der auf komplizierte Art und Weise mit einer AFR zusammenarbeitet, wodurch zwischen den betreffenden Schleifenparametern ein gutes Kompromiß möglich ist. Die AFR wird nur dann eingeschaltet, wenn ein Signal ausreichender Stärke empfangen wird, was über eine Stummabstimmfunktion festgestellt werden kann. Mit der PLL-Abstimmung wird schrittweise nach Funkstationen in einem Frequenzband gesucht, wobei die Frequenzschritte mittels eines programmierbaren Teiles in der PLL eingestellt werden. Obschon hier nicht dargestellt, werden Steuersignale für die Abstimmung in solchen elektronischen abstimmbaren Funkempfängern meistens von einem Mikroprozessor geliefert. Die Wirkung einer derartigen PLL-Abstimmung ist wie folgt. Die Phase des durch einen Teilungsfaktor geteilten Signals des spannungsgesteuerten Abstimmoszillators wird mit der Phase eines Bezugstaktsignals verglichen, das von einem Kristalloszillator erzeugt wird. Das Fehlersignal des Phasenvergleichers, eine Reihe schmaler Impulse, wird in einem Schleifenfilter integriert, das eine Regelspannung für den Ortsoszillator liefert. Eine andere Abstimmfrequenz kann durch Einstellung eines anderen Teilungsfaktors gewählt werden. Ein Nachteil, der insbesondere eine Rolle spielt bei tragbaren Empfängern ist, daß der programmierbare Teiler relativ viel Strom verbraucht, u. a. wegen der zur Verwirklichung beliebiger Divisoren erforderlichen Rückkopplungen in dem Teiler. Auch ist ein genauer Entwurf der PLL in Bezug auf Rauschverhalten notwendig um dafür zu sorgen, daß der Rauschabstand des Ortsoszillators nicht durch das Abstimmsystem beschränkt wird. Weiterhin hat, durch das Fehlen schmaler Impulse bei kleinen Phasenfehlern, die Ladungspumpe in der Schleife einen toten Bereich, was dazu führt, daß das Ausgangssignal des Ortsoszillators Trifteffekte aufweist. Die PLL- Restfehler infolge dieses toten Gebietes sind relativ breitbandig, wodurch die Zeitkonstante des Filters relativ groß sein soll um Störsignale, die dadurch verursacht werden, wegzufiltern, was dazu führt, daß das Abstimmsystem träger wird. Es soll daher zwischen Störungen und Geschwindigkeit ein Kompromiß gewählt werden. Auch bringt Integration von Abstimmsystem mit dem Empfängerteil auf einer einzigen integrierten Schaltung große Schwierigkeiten mit sich, und zwar wegen Interferenz zwischen dem Abstimmsystem und dem Empfängerteil. Wegen der schrittweisen Abstimmung wird eine schlechtere Abstimmqualität erreicht als bei Funkempfängern mit Handabstimmung, die mit einer AFR versehen sind, wie bei dem genannten TEA5592. Weiterhin ist eine PLL-Abstimmung relativ langsam, was insbesondere ein Nachteil ist bei Verwendung in RDS-Autoradios und bei Schnurlostelephonen oder Mobiltelephonen Auch sind bei PLL-Ausgestaltungen in integrierter Form noch relativ viel externe Einzelteile erforderlich.
• Es ist u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Empfänger der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der mit digitalen Abstimmelementen versehen ist, in denen die Vorteile eines handmäßig abstimmbaren analogen Empfängers mit den Möglichkeiten kombiniert werden, die bekannte elektronisch abstimmbare Empfänger bieten, ohne die Nachteile der beiden Typen, d. h. eine schnelle und genaue Abstimmung zu schaffen und weiterhin eine relativ einfache und preisgünstige Abstimmung zu schaffen.
• Ein erfindungsgemäßer Empfänger weist das Kennzeichen auf, daß er eine Steueranordnung aufweist, mit der wenigstens in Abhängigkeit eines von dem Empfängerteil lieferbaren Steuersignals die erste Frequenzschleife schließbar ist, in einer Preset-Betriebsart, in der die Frequenzmeßanordnung auf einen gewünschten Kanal voreingestellt werden kann, wobei die Frequenzmeßanordnung mit dem zweiten Abstimmregelsignalgenerator gekoppelt ist, daß die zweite Frequenzschleife durch die Regelschaltung auf Basis eines zweiten der Regelschaltung durch die Frequenzmeßanordnung zuzuführenden Steuersignals geschlossen werden kann, daß zur Grobabstimmung das zweite Abstimmregelsignal im Wesentlichen außerhalb eines Frequenzfensters um den gewünschten Kanal in einem Frequenzband herum aktiv ist, daß zur Feinabstimmung das erste Abstimmregelsignal im Wesentlichen innerhalb des Frequenzfensters aktiv ist, und daß die Regelschaltung eine Umschaltung von Grobabstimmung zu Feinabstimmung auf Basis des ersten und zweiten Steuersignals steuert. Durch Verwendung der zweiten, digitalen Frequenzschleife wird, bei geeignet gewählten Steuersignalen, ein schnelles Abstimmsystem erhalten mit der Genauigkeit von Handabstimmung mit AFR. Weiterhin kann das Abstimmsystem durch eine einfache Anpassung verschiedenartig funktionieren, wie mit handmäßiger Abstimmung, mir Voreinstellung ("Preset"), oder mit automatischem Suchlauf, ggf. kombiniert mit automatischer Speicherung von Frequenzen gefundener Sender ("Autostore"). Die Feinabstimmung wird im Grunde durch die erste Frequenzschleife durchgeführt und die Grobabstimmung, wenigstens bei Voreinstellung, durch die zweite Frequenzschleife, wobei die Regelschaltung für die erforderliche Interaktion zwischen den beiden Schleifen sorgt. Die Frequenzmeßanordnung läßt sich gegenüber einem programmierbaren Teiler in einer PLL einfach in integrierter Form verwirklichen und erfordert auch viel weniger Leistung. Die Amplitude des ersten Abstimmregelsignals, des AFR-Signals, variiert linear als Funktion der Frequenz. Außerhalb des Frequenzfensters hat das zweite Abstimmregelsignal vorzugsweise eine konstante, positive bzw. negative Amplitude und hat innerhalb des Frequenzfensters einen Wert Null.
• Das erfindungsgemäße Abstimmsystem basiert auf dem Verhalten einer bedienenden Person eines handabgestimmten analogen Empfängers bei Bedienung desselben. Das Abstimmsystem bringt zunächst grob die Oszillatorfrequenz zu dem gewünschten Kanal und sorgt dann durch Feinabstimmung für den besten Empfang, wobei die Oszillatorfrequenz vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit geändert wird, die dem noch zu überbrückenden Frequenzabstand von dem gewünschten Sender entspricht.
• Es sei ebenfalls erwähnt, daß aus der US Patentschrift Nr. 4.955.075 noch eine Kombination von AFR und PLL bekannt ist, daß aber, abgesehen von der Tatsache, daß es dabei um eine PLL handelt, darin eine Umschaltung von AFR zu PLL und umgekehrt erfolgt, und zwar auf Grund eines Steuersignals, das aus Signalstärkemessungen des HF-modulierten Signals statt auf Basis innerer Wirkung erhalten wird.
• Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers zur Steigerung der Abstimmgeschwindigkeit der Grobabstimmung weist das Kennzeichen auf, daß zur Grobabstimmung weitere Frequenzfenster um den gewünschten Kanal vorgesehen sind, wobei das erste Abstimmregelsignal im wesentlichen wenigstens innerhalb des inneren Frequenzfensters wirksam ist, wobei das zweite Abstimmregelsignal aktiver ist während der Grobabstimmung wenn die Frequenz des Abstimmoszillators in den Abstimmfenstern weiter entfernt ist von der gewünschten Frequenz.
• Auf diese Weise wird also erreicht, daß Grobabstimmung schneller wird, wenn die Frequenz des Abstimmoszillators weiter von der gewünschten Frequenz entfernt ist.
• Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß gegenüber dem inneren Frequenzfenster die weiteren Frequenzfenster eine geometrische Verteilung über das Frequenzband bilden, wobei das zweite Abstimmregelsignal ein Strom ist, dessen Werteverhältnis über die Frequenzfenster dasselbe ist wie das der Gewichtungsfaktoren gegenüber der geometrischen Verteilung. Unter Beibehaltung der Stabilität des Abstimmsystems wird auf diese Weise eine optimale Grobabstimmung gegenüber der Geschwindigkeit erhalten. Wenn zwei Frequenzfenster benutzt werden, wird bereits im Vergleich zum Gebrauch eines einzigen Frequenzfensters eine wesentliche Steigerung der Geschwindigkeit der Grobabstimmung erzielt, wobei die Verstärkung der Geschwindigkeit marginal ist bei Gebrauch von drei Frequenzfenstern. Das Multifrequenzkonzept simuliert wieder eine Handabstimmprozedur, d. h. wenn der gewünschte Kanal immer noch weit weg von dem aktuellen Kanal liegt, wobei der Graucher zunächst schnell den Abstimmknopf dreht und danach immer langsamer, je nachdem der Frequenzabstand von dem gewünschten Kanal kleiner wird. Mit anderen Worten das Abstimmsystem funktioniert entsprechend der menschlichen Perzeption.
• Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß Frequenzmeßperioden der Frequenzmeßanordnung zum Messen der Frequenz des Abstimmoszillators im Verhältnis zu den Frequenzfenstern angepaßt sind. Die Geschwindigkeit des Abstimmsystems wird folglich weiter vergrößert. Dieser Anpassung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Abstimmzeit unnötig dadurch verschwendet wird, daß die Messung mit der Meßzeit des inneren Frequenzfensters konstant durchgeführt wird. Berechnungen zeigen, daß bei einem Empfangsbreite zu einseitiger erster Frequenzfensterverhältnis von 1000 und bei drei Frequenzfenstern der Geschwindigkeitsgewinn gegenüber nur einem Frequenzfenster im Falle geometrischer Frequenzfenster ein Faktor 33 beträgt, während mit der weiteren Anpassung von Frequenzmeßzeiten der Geschwindigkeitsgewinn ein Faktor 200 beträgt.
• Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß der Abstimmteil stromlos wird, wenn die ersten und zweiten Steuersignale der Steueranordnung mitteilen, daß die Frequenz des Abstimmoszillators sich innerhalb des Frequenzfensters befindet, oder bei mehreren Fenstern, innerhalb des inneren Frequenzfensters, sowie innerhalb des Fangbereichs der ersten Abstimmsignalerzeugungsanordnung befindet. Dadurch wird, wegen der Tatsache, daß die noch restlichen stromführenden Steuerschaltungen, die als Niederleistungsschaltung ausgebildet werden können, gegenüber dem Empfängerteil relativ wenig Strom führen, in abgestimmtem Zustand ein Abstimmsystem erzielt, das nahezu ebensoviel Energie erfordert, wie ein analoges Handabstimmsystem mit AFR. Weiterhin gibt es dann keine Interferenz mehr zwischen dem Abstimmteil und dem Empfängerteil.
• Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß bevor der Abstimmteil stromlos gemacht wird, die zuletzt gemessene Kanalfrequenz in einem Letzten-Kanal-Speicher gespeichert wird. Wenn beim Abschalten des Abstimmteils unerwünschte Effekte, wie Schwund oder "Pulling" auftreten, und der Abstimmteil aufgrund des Fortfallens des ersten Steuersignals unmittelbar wieder stromführend gemacht wird, wird der Abstimmteil unmittelbar auf diese unerwünschten Effekte reagieren, unter Verwendung der in dem letzten-Kanal-Speichegespeicherten zuletzt gemessenen Kanalfrequenz, so daß eine sehr solide Regelung erhalten wird.
• Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß die erste Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung des Abstimmoszillators entkoppelt wird, wenn die Frequenz des Abstimmoszillators sich außerhalb des Frequenzfensters, oder bei mehreren Fensters außerhalb des inneren Frequenzfensters befindet, und daß daraufhin die zweite Frequenzschleife aktiv wird. Damit wird "Pulling" bei u. a. Schwund vermieden.
• Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers weist das Kennzeichen auf, daß dieser eine Regelanordnung aufweist, mit der die erste Frequenzschleife geschlossen werden kann wenigstens in Abhängigkeit eines von dem Empfangsteil zu liefernden ersten Regelsignals, in einer Suchlaufmode, wobei ein beliebiger Kanal gesucht wird innerhalb des Frequenzbandes, wobei die Stromversorgung zu der Frequenzmeßanordnung unterbrochen wird und die Frequenzmeßanordnung von dem zweiten Abstimmregelsignalgenerator entkoppelt wird, daß der zweite Abstimmregelsignalgenerator unmittelbar den Abstimmoszillator steuert zum Abtasten des Frequenzbandes, daß die Steueranordnung den Suchlauf unterbricht auf Basis eines von dem ersten Abstimmregelsignalgenerator zu liefernden Steuersignals, wenn auf einen Kanal mit einem Signal abgestimmt wird, und daß danach die Frequenzmeßanordnung zur Messung der Frequenz des Abstimmoszillators und zur Speicherung der gemessenen Frequenz in dem letzten-Kanal-Speicher aktiviert wird, wonach die Steueranordnung den Abstimmteil stromlos macht. Dadurch, daß die Frequenzmeßanordnung stromlos und beim Suchlauf entkoppelt ist, gibt es keine Interferenz mit dem Empfängerteil, wodurch nicht an falschen Stellen in dem Frequenzband angehalten werden kann. Wenn ein Sender gefunden wurde, geht das Abstimmsystem nach der Frequenzmessung und -speicherung in die Bereitschaftslage über, wodurch der Empfänger als Ganzes möglichst wenig Strom erfordert. Durch Speicherung der Frequenz des abgestimmten Kanals kann wieder schnell auf Schwund und "Pulling" reagiert werden, wodurch auch in der Suchlauf-Mode ein solides Abstimmsystem erhalten wird. Ein ggf. in dem Empfänger vorgesehener Mikroprozessor hat im Grunde keine anderen Aufgaben als die Abtastung eines Bedienungspultes und die Ansteuerung einer Wiedergabeeinrichtung, wie eines LCD-Schirms. Wegen der dann auch weniger erforderlichen Abstimm-Software und dadurch wesentlich kürzeren Kommunikationsprozedur, wie bei bekannten elektronischen Abstimmsystemen zwischen dem Mikroprozessor und dem Synthesizer ist der automatische Suchlauf schnell.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfängers,
• Fig. 2 Steuerströme in einem erfindungsgemäßen Empfänger als Funktion der Frequenz,
• Fig. 3 ein Zustandsdiagramm für Steuerströme in einem erfindungsgemäßen Empfänger,
• Fig. 4 einen Meßzyklus einer Frequenzmeßanordnung in einem erfindungsgemäßen Empfänger,
• Fig. 5 eine geometrische Verteilung von Frequenzfenstern über ein Frequenzband,
• Fig. 6 eine Ausführungsform eines Abstimmteils in einem erfindungsgemäßen Empfänger, und
• Fig. 7 eine Ladungspumpenschaltung zum Gebrauch in dem Abstimmteil.
• Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfängers 1. Der Empfänger 1 enthält einen Empfangsteil 2, der eine erste Frequenzschleife L1 umfaßt mit einem Frequenzwandler 3 zur Frequenzumwandlung eines über eine Antenne 4 dem Empfangsteil 2 zuführbaren HF-modulierten Signals RF zu einem modulierten Signal IF mit niedrigerer Frequenz. Die Frequenzschleife L1 enthält weiterhin eine Detektionsanordnung 5 zur Detektion eines in dem modulierten Signal mit niedrigerer Frequenz IF vorhandenen Informationssignals, beispielsweise eines Rundfunk- oder Fernsehsignals oder eines Telephonsignals, und einen mit dem Frequenzwandler 3 gekoppelten Abstimmoszillator 6, der in der Frequenz einstellbar ist mittels eines ersten Abstimmsignals Iafc, das von einer mit der Detektionsanordnung 5 gekoppelten ersten Abstimmregelsignalereugungsanordnung 7 lieferbar ist. Die Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung kann eine gesteuerte Stromquelle 10 enthalten die als Abstimmregelsignal Iafr einem Schleifenfilter 8, vorzugsweise einem Integrator, der beispielsweise durch einen Kondensator zur Integration des Stromes Iafr gebildet wird, einen Strom liefert, so daß die Steuerspannung Iafr. dt aufgebaut wird zum Zuführen zu einem Steuereingang 9 zur Steuerung des Abstimmoszillators 6, der in dem vorliegenden Fall ein spannungsgesteuerter Oszillator ist. Weiterhin enthält die Abstimmregelsignalereugungsanordnung 7 ein Tiefpaßfilter 11, das ein Ausgangssignal der Detektionsanordnung 5, beispielsweise eines FM-Diskriminators, filtert und als Steuersignal für die gesteuerte Stromquelle 10 liefert. Die Frequenzumwandlung 3 kann eine übliche Mischstufe in einem Superheterodynempfänger sein zum Mischen des HF- modulierten Signals RF zu dem modulierten Signal mit niedrigerer Frequenz IF, was in dem Fall eine Zwischenfrequenz ist, beispielsweise 10,7 MHz bei Rundfunk-FM. In dem Empfängerteil 2 vorhandene übliche selektive ZF-Verstärker mit festen Filterteilen sind dann einfachheitshalber als in die Detektionsanordnung aufgenommen ge dacht. Auch andere übliche Strukturen sind für den Empfängerteil 2 möglich, solange ein geeignetes Steuersignal für den Abstimmoszillator 6 geliefert werden kann zur Frequenzabstimmung desselben in der ersten Frequenzschleife L1. Die Erfindung beschränkt sich auch nicht auf FM-modulierte Signale, sondern auch andere Modulationsformen wie AM und PM sind möglich. Nebst einer Superheterodynstruktur ist auch beispielsweise ein Empfängerteil 2 möglich, basiert auf einer sog. Direktumwandlungsstrukturm, die sich durchaus für Integration eignet. Damit Abstimmfehler in dem Empfängerteil 2 an sich möglichst vermieden werden, welche die Folge von DC- Offsets und Lecjströmen in der AFR-Schleife sein können, soll die Stromquelle 10 eine sehr große Ausgangsimpedanz haben, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß eine sog. Wilson-Stromspiegelkonfiguration gewählt wird, wobei einer einfachen Stromspiegelkonfiguration ein Eingangsstrom geliefert wird, worin aber über einen mit einem Spiegeltransistor in Kaskade geschalteten Ausgangstransistor ein Ausgangsstrom geliefert wird. Der Eingangsstrom der Stromquelle 10, der über das Tiefpaßfilter 11 geliefert wird, kann dabei von einem mit symmetrischen Ausgängen des Detektors 5 gekoppelten Spannung-zu-Stromwandler geliefert werden (hier weiter nicht dargestellt). Der Empfänger enthält weiterhin einen Abstimmteil 12, der eine zweite Frequenzschleife L2 umfaßt mit einer Frequenzmeßanordnung 13 zum Messen der Frequenz des Abstimmoszillators 6 und eine mit der Frequenzmeßanordnung 13 koppelbare zweite Abstimmregelsignalereugungsanordnung 14 zur Erzeugung eines dem Abstimmoszillator 6 zuführbaren zweiten Abstimmregelsignals Is. Eine gemessene Frequenz des Abstimmoszillators 6 kann in dem Letzten-Kanal-Speicher 15 gespeichert werden. Weiterhin enthält der Empfänger eine Steueranordnung 16 zur Steuerung des Empängerteils 2 und des Abstimmteils 12. Im Betrieb des Empfängers 1 mit Voreinstellung ("Preset Tuning") wird die Steueranordnung 16 auf eine näher zu beschreibende Art und Weise die erste und/oder zweite Frequenzschleife steuern und/oder öffnen oder schließen, d. h. in diesem Betriebszustand sind die beiden Frequenzschleifen L1 und L2 aktiv. Im Betriebszustand des Empfängers 1 in der Betriebsart Suchlauf ist unter Umständen nur die erste Frequenzschleife L1 aktiv und wird die Frequenzmeßanordnung 13 dazu verwendet, nachdem ein Sender gefunden worden ist, die Frequenz dieses Senders zu messen. Die Steueranordnung 16 kann wenigstens in Abhängigkeit eines von dem Empängerteil 2 lieferbaren ersten Steuersignals in-1 ("in-Lock"-Signal) die Frequenzschleife L1 schließen. In Abhängigkeit von der Wirkungsweise des Empfängers steuert die Steueranordnung 16 die erste und/oder zweite Frequenzschleife L1 und L2 auch auf Grund eines von der Frequenzmeßanordnung 13 der Steueranordnung 16 lieferbaren zweiten Steuersignals in-w ("in-window"-Signal). Das "in-Lock"-Signal in-1 wird von einer "in-Lock"-Detektionsanordnung 17 aus dem mit dem Tiefpaßfilter 11 gefilterten AFR-Signal aus der Detektionsanordnung 5 gebildet. Die "in-Lock"-Detektionsanordnung 17, die in der gleichzeitig eingereichten Europäischen Patentanmeldung Nr......., eingehend beschrieben worden ist, liefert ein zuverlässiges "in-Lock"-Signal, das angibt, daß die erste Frequenzschleife innerhalb einer bestimmten Genauigkeit eingestellt ist, und zwar dadurch, daß sehr genau die sog. S-Kurve analysiert wird. Die Steueranordnung 16 liefert auch Steuersignale ctl1 und ctl2 zu der Stromquelle 10 und der Frequenzmeßanordnung 13 zur Steuerung bzw. Ein-/Abschaltung derselben. Weiterhin kann die Steueranordnung die zweite Abstimmregelsignalereugungsanordnung 14, die eine Steuerbare Ladungspumpe sein kann mit verschiedenen Steuereingängen, in der Suchlauf-Mode autonom ansteuern. Die Frequenzmeßanordnung 13 kann ein programmierbarer Zähler sein mit einem "Preset"-Eingang 18 zum Zuführen eines digitalen "Preset"-Signals pre, das von einem weiterhin nicht dargestellten Mikroprozessor oder auch in einer einfachen und preisgünstigen Form des erfindungsgemäßen Empfängers 1 von einer durch eine Anzahl Flip-Flop-Register gebildeten Hardware-Preset-Einrichtung geliefert werden kann. Eine derartige einfache Ausführungsform kann in relativ preisgünstigen tragbaren Rundfunkempfängern implementiert werden. Die Presets können während der des automatischen Suchlaufs eingestellt werden, oder auch über eine mit Hilfe einer Tastatur eingebbare Frequenz, die dann nach Umwandlung in digitale Form in die Presetregister geladen wird.
• In Fig. 2 werden die Steuerströme Iafc und Is in einem erfindungsgemäßen Empfänger 1 als Funktion der Frequenz f dargestellt. Der Steuerstrom Is weist einen nicht linearen Verlauf als Funktion der Frequenz f gegenüber der gewünschten Frequenz fx auf und hat einen positiven Wert +Is bzw. einen negativen Wert -Is außerhalb des Frequenzfensters oder Abstimmfensters für Grobabstimmung W1, das enger als der halbe Kanalabstand sein soll. Weiterhin ist ein AFR-Fangbereich AFC-C dargestellt, in dem Iafc einen linearen Verlauf hat und außerhalb dessen Iafc einen Wert Null hat, und es ist ein AFR-Arbeitsbereich AFC-O innerhalb des AFR-Fangbereichs AFC-C dargestellt. Die Ist-Polarität ist abhängig von ggf. zwischen den Schleifen L1 und L2 vorhandenen Signalinversionen, d. h. unter Berücksichtigung der einwandfreien Regelwirkung können Polaritäten vertauscht werden. In der Preset-Mode arbeiten die Schleifen L1 und L2 für Grobabstimmung bzw. Feinabstimmung unter Hinweis auf Fig. 1 wie folgt zusammen. Der Empfängerteil 2 vergleicht und korreliert das Ausgangssignal des Abstimmoszillators 6 mit dem HF-modulierten Signal RF und erzeugt aufgrund davon den Steuerstrom Iacf. Wenn der Fehler relativ klein ist, wird von der "in-Lock"-Detektionsanordnung 17 das "in-Lock"-Signal in-1 erzeugt. Der Abstimmteil 12 macht ebenfalls einen Frequenzvergleich, in diesem Fall aber in Bezug auf das gewünschte Preset-Signal pre. Der Abstimmteil 12 bestätigt mit dem "in-Window"- Signal in-w, das angibt, daß die Oszillatorfrequenz des Abstimmoszillators 6 sich innerhalb des Frequenzfensters W1 befindet, daß die Grobabstimmung erreicht worden ist. In der Preset-Mode ist es erwünscht, daß Manipulator ein In-Lock-Fenster hat, das breiter ist als das Abstimmfenster W1, während in der Suchlauf-Mode gerade ein schmales In-Lock-Fenster erwünscht ist, damit keine Kanäle verfehlt werden. Ist in der Preset-Mode ein anderer Sender erwünscht, dann legt der Abstimmteil 12 einen konstanten Strom an um den Abstimmoszillator grob in Richtung der genauen Frequenz zu bringen, wonach die AFR-Schleife für Feinabstimmung sorgt. Die Arbeitsbereiche der Schleifen L1 und L2 schließen einander dabei im Grunde gegenseitig aus, wie in Fig. 2 angegeben, wobei die "in-Lock"- und die "in-Window"-Signale zum Koordinieren des Übergangs von der einen zu der anderen Schleife und umgekehrt benutzt werden. Ein einwandfreier Empfänge des gewünschten Signals wird erreicht, wenn der Abstimmteil 12 "in-Window" und der Empfängerteil "in-Lock" ist. Dann ist der Abstimmprozeß beendet und der Abstimmteil kann stromlos gemacht werden, was eine wesentliche Stromsparung mit sich bringt. Dies ist insbesondere von Bedeutung für tragbare Empfänger. Da dann auch Interferenz zwischen dem Empfängerteil 2 und dem Abstimmteil 12 nicht mehr störend wirkt, kann der Empfängerteil 2 leicht mit dem Abstimmteil 12 auf nur einer IC zusammen mit dem Steuerteil 16 integriert werden und kann auch die Anzahl externer Elemente verringert werden. Wird der Empfänger 1 als tragbarer Empfänger benutzt, wird die Feldstärke des empfangenen HF- Signals RF in praktischen Situationen sich ständig ändern, in der Stärke ziemlich abhängig von dem betreffenden Frequenzband. Dies kann zu unerwünschten Effekten, wie Schwund und Pulling zu einem Nachbarkanal. Um dieses Problem zu vermeiden wird die Frequenz des empfangenen Signals in dem Letzten-Kanal-Speicher 15 gespeichert, nachdem einwandfrei abgestimmt worden ist und bevor der Abstimmteil 12 stromlos gemacht wird. Ein derartiger Speicher 15 kann ein SRAM-Speicher sein, der sehr wenig Leistung erfordert. Wenn Schwund oder Pulling auftritt, fällt das "in- Lock"-Signal vorübergehend weg. Die Steueranordnung reagiert darauf unmittelbar, und zwar dadurch, daß der Abstimmteil 12 wieder stromführend gemacht wird. Der Abstimmteil 12 mißt dann die Frequenz des Abstimmoszillators 6 abermals unter Verwendung der in dem Letzten-Kanal-Speicher 15 gespeicherten Information und führt die erforderlichen Korrekturen durch, und zwar auf eine Art und Weise, wie oben beschrieben.
• In Fig. 3 wird ein Zustandsdiagramm STD für Steuerströme Iafc und Lautsprechersystem in einem erfindungsgemäßen Empfänger 1 dargestellt zur Wirkung des Empfängers in der "Preset-Mode". Eine Beschreibung mit dem Zustandsdiagramm STD vereinfacht den Entwurf der Zweischeifenstruktur wesentlich in Bezug auf Stabilität und Abschimmgeschwindigkeit. Es werden ein Vor-Akquisitionszustand S1, in dem die Steuerstromquelle Is Strom liefert und Iafc keinen Strom liefert, einen Akquisitions- oder Schwundzustand S2, in dem der Strom Is nicht "in Window" W1 ist und der Strom Iafc "in-Window" W1 ist, einen Kein-Signal-Zustand S3, in dem die Stromquelle 1, keinen Strom und die Stromquelle Iafc Strom liefert, und den Nach- Akquisitionszustand bzw. den Zustand der gewünschten Abstimmung S4, in dem die Stromquelle Is keinen Strom liefert und die Stromquelle Iafc Strom liefert. Andere Zustandsübergänge lassen sich auf ähnliche Weise darstellen. Zustandsübergänge sind durch Pfeile angegeben, wobei neben jedem Pfeil mit den Steuersignalen in-w und in-l bzw. 0 und 1 angegeben ist, ob die gewünschte Frequenz "in-Lock" und/oder "in- Window" ist.
• In Fig. 4 wird ein Meßzyklus einer Frequenzmeßanordnung in einem erfindungsgemäßen Empfänger 1 dargestellt, in dem ein Ausgangswert cnt der Frequenzmeßanordnung 13, die beispielsweise ein programmierbarer Zähler sein kann, gegenüber der Zeit t aufgetragen ist. Der Zählerstand stellt eine Frequenz dar und P ist eine binäre Darstellung des Preset-Wertes des Preset-Signals pre. Der Zähler 13 mißt die Frequenz f&sub0; des Abstimmoszillators 6 in Bezug auf die gewünschte Frequenz fx. Zunächst wird das Presetsignal pre in den Zähler 13 eingegeben und danach wird während einer vorbestimmten Bezugszeit τm der Zähler zurückgezählt. Am Ende der Meßzeit τm wird der Zählerrückstand Cr mit dem definierten Abstimmfrequenzfenster +W1 bis -W1 verglichen. Abhängig von dem Vorzeichen des Rückstandes Cr erzeugt die Stromquelle 14 einen Korrekturstrom +Is oder -Integrierte Schaltung der durch das Schleifenfilter 8 zu einer Spannung integriert wird, mit der der Abstimmoszillator 6 angesteuert wird. Die Verstärkung des Abstimmoszillators beträgt dabei K&sub0;. Eine praktische Verwirklichung wird anhand der Fig. 6 und 7 gegeben. Wegen des nichtlinearen Charakters der Ladungspumpe 14 wird die Frequenz des Abstimmoszillators während des Abstimmzyklus ständig schwanken. Der Frequenzzähler 13 soll aber ständig die Frequenz des Abstimmoszillators 6 messen um zu entscheiden, ob die Frequenz "in-Window" ist oder nicht. Wenn die Zeit, in der der Frequenzhub des Abstimmoszillators 6 über ein einziges Abstimmfenster größer ist als die Meßzeit τm, wird das Abstimmsystem unstabil. Für ein stabiles System soll die Meßzeitverzögerung τm kleiner sein als die Schleifenverzögerung τ&sub1;, oder diesem Wert entsprechen. Es läßt sich herleiten, daß für ein stabiles System Folgendes gelten soll:
• worin C die Kapazität des Schleifenfilters 8 ist. Wenn die Frequenz f&sub0; des Abstimmoszillators 6 der gewünschten Frequenz fx entspricht, zählt der Zähler 13 genau bis zu Null zurück in der Meßzeit τm. Auf diese Weise ist der Gradient des "Down Count" ein Maß für die Ist-Frequenz fx. Der Zähler 13 wird von einem Taktsignal gesteuert. Die Schätzung der Frequenz des Abstimmoszillators 6 ist ein ωntegral über die Taktimpulse mit diesem Gradienten über die Meßzeit τm, oder:
• (P/τm).dt
• In Wirklichkeit gibt es statt eines linearen Zusammenhangs einen diskreten Zusammenhang, aber bei einer ausreichend großen Wortlänge des Zählers 13 ist die lineare Annäherung ausreichend. Wenn der Abstimmoszillator 6 einwandfrei eingestellt ist, ist an dem Ende der Meßzeit τm der Wert des Integrals gleich P, bei einer nicht einwandfreien Einstellung aber gegenüber der gewünschten Frequenz fx ist die Schätzung, beispielsweise wenn der Zähler einen Nullstand erreicht nach einer Periode τ&sub1;, P.τm/τ&sub1;. Die Frequenz f&sub0; des Abstimmoszillators 6 ist "in-Window", wenn der Absolutwert von P.((τm/τm) - 1) kleiner ist als W1 oder diesem Wert entspricht. In einer dynamischen Situation, in der die Abstimmfrequenz sich ständig ändert, ist die Situation komplizierter, aber es läßt sich auf einfache Weise darlegen, daß bei einem linearen Frequenzhub der Frequenz des Abstimmoszillators 6 während der Meßzeit τm dasselbe Stabilitätskriterium gibt wie in einer statischen Situation, wie beschrieben. Das Stabilitätskriterium der Abstimmschleife L2 beschränkt die maximale Abstimmgeschwindigkeit, mit der von dem einen auf den anderen Presetwert abgestimmt werden kann. Bei einem Abstimmsystem mit nur einem Abstimmfenster W1 kann unter bestimmten Umständen, beispielsweise in einem Frequenzband mit viel Kanälen, die Abstimmgeschwindigkeit zu niedrig werden, aber durch Verwendung von mehr als nur einem Frequenzfenster kann die Abstimmgeschwindigkeit wesentlich gesteigert werden.
• Fig. 5 zeigt eine geometrische Verteilung der Frequenzfenster über ein Frequenzband als Kuntion der Frequenz f, wobei B eine Empfangsbandbreite ist mit Bandenden B1 und B2, fx eine gewünschte Frequenz ist und W1, W2 und W3 Frequenzfenstrer sind in einem erfindungsgemäßen Abstimmsystem mit mehr als nur einem Frequenzfenster. Es wird von einem maximal zu überbrückenden Frequenzabstand ausgegangen, d. h. die Ist-Frequenz fp befindet sich am einen Bandende B1 und die Soll-Frequenz fx befindet sich am anderen Bandende B2. Es ist einfach, nachzugehen, daß der maximal zulässige Abstimmstrom aufgrund von Stabilitätsanforderungen linear proportional zu dem Abstimmfenster ist. Daher kann bei Verwendung eines zweiten breiteren Frequenzfensters ein größerer Abstimmstrom zugelassen werden für einen Teil des zu überbrückenden Frequenzabstandes, während die Stabilität nicht beeinträchtigt wird. Eine optimale Lage des zweiten Frequenzfensters wird erreicht, wenn gilt, daß B.W1 = W2.W2, d. h. eine Lage, in der gleiche Abstimmzeiten erreicht werden um von B1 zu W2 abzustimmen und um abzustimmen von W2 zu W1. Bei einer weiteren Zunahme von Frequenzfenstern gelten ähnliche Erwägungen. d. h. eine gegenüber einander optimale Lage von Frequenzfenstern wird erreicht gegenüber der Abstimmgeschwindigkeit wenn die Frequenzfenster über das Empfangsband geometrisch verteilt sind, d. h. wenn Folgendes gilt, wobei n eine ganze positive Zahl über eins ist:
• Für die Abstimmströme in den betreffenden Frequenzfenstern gelten für ein optimales Abstimmsystem dieselben Gewichtungsfaktoren wie für die Lage der Abstimmfenster. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit drei Frequenzfenstern W1, W2 und W3 und einem B/W1-Verhältnis von 1000 wird bei einer optimalen Wahl von Frequenzfenstern und Abstimmströmen ein Geschwindigkeitsgewinn in der Abstimmung um einen Faktor 13 gegenüber einem Abstimmsystem mit nur einem Frequenzfenster erreicht. Obenstehend wurde davon ausgegangen, daß der Fenster-Detektionsmechanismus unabhängig ist von der Meßzeit, welche die Frequenzmeßanordnung bzw. der Zähler 13 braucht zur Messung der Frequenz des Abstimmoszillators 6. Für ein stabiles Abstimmsystem darf der Abstimmstrom in einem bestimmten Frequenzfenster nicht so groß sein, daß der Zähler 13 keinen Meßpunkt mehr in dem betreffenden Frequenzfenster hat, d. h. es wäre Verschwendung von Meßzeit, wenn der Zähler innerhalb eines Frequenzfensters eine zu niedrige Auflösung hätte, da dann die effektive Breite des Frequenzfensters verringert würde und dadurch die Gesamtsystemrespons abnehmen würde. Eine zu hohe Zählerauflösung ergäbe jedoch eine zu lange Warte- Zeit. Es läßt sich auf einfache Weise darlegen, daß die optimale Auflösung des Zählers 13 W&sub1;/2 ist. Obschon die aufgrund des Obenstehenden einzustellenden Abstimmströme niedriger sind als die maximalen für Stabilität erlaubten Ströme nimmt die Abstimmgeschwindigkeit damit dennoch nicht proportional ab, sondern weniger, abhängig von der Anzahl verwendeter Frequenzfenster und der Empfangsbandbreite. Eine weitere Beschleunigung des Abstimmprozesses wird dadurch erreicht, daß in einem erfindungsgemäßen Abstimmsystem mit mehreren Abstimmfenstern die Meßzeit des Zählers 13 in den Fenstern nicht konstant gehalten, sondern über die Fenster variiert wird. Für ein Abstimmsystem mit zwei Fenstern wird die Meßzeit τm&sub1; = 1/W1 für das innere Fenster und die Meßzeit τm2 für das äußere Fenster Fenster gewählt, und für noch mehr Fenster auf entsprechende Weise. Es läßt sich auf einfache Weise darlegen, daß mit varabler Meßzeit die Abstimmgeschwindigkeit des Abstimmsystems mit drei Fenstern nur 1/200stel der Abstimmgeschwindigkeit eines Abstimmsystems mit nur einem Fenster beträgt.
• Nebst in der Preset-Mode kann der erfindungsgemäße Empfänger 1 u. a. auch in der sog. Suchlauf-Mode arbeiten. In einer ersten Phase des Abstimmprozesses in der Suchlauf-Mode bildet der Frequenzzähler 13 keinen Teil der Schleife L2, sondern der Abstimmstrom wird unmittelbar durch die Steueranordnung 16 eingestellt, die dem Abstimmoszillator 6 einen Frequenzhub erteilt. Wenn während des Frequenzhubes in dem nächsten Kanal ein Sender gefunden wird, dann wird durch die "in-Lock"- Detektionsanordnung 17 ein "in-Lock"-Signal in-1 erzeugt. Die Steueranordnung 16 bestätigt das "in-Lock"-Signal in-1 dadurch, daß sie unmittelbar den Abstimmstrom abschaltet und die Schleife L1 sorgt dafür, daß möglichst einwandfrei auf den betreffenden Sender abgestimmt wird. Danach mißt die Frequenzmeßanordnung 13 die Frequenz des Abstimmoszillators 6 und gibt die gemessene Frequenz in den Letzten-Kanal-Speicher 15. Dann ist der Abstimmprozeß beendet und die Steueranordnung 16 mach den Abstimmteil 12 stromlos und überwacht die Schleifen L1 und L2 auf eine nach der Preset-Mode beschriebene Art und Weise. Auch kann in der Suchlauf-Mode eine Anzahl Sender akquiriert werden, die als Preset-Sender gespeichert werden, Die analoge Suchlauf-Mode arbeitet viel schneller als ein Suchprozeß in einem üblichen digitalen Empfänger mit einem Mikroprozessor wegen des Fehlens einer in dem letzteren Fall erforderlichen langen Kommunikationsprozedur zwischen dem Mikroprozessor und dem Synthesierer. In der Suchlauf-Mode nach der Erfindung wird die Geschwindigkeit des Abstimmprozesses im Wesentlichen beschränkt durch die "in-Lock"-Verzögerung, die durch Audio-Filterung in dem Empfängerteil 2 bestimmt wird, die sich vor der "in-Lock"- Detektionsanordnung 17 befindet. Bei FM- Empfängern ist eine derartige Filterung erforderlich fit Audio-Signalaustastung und bei AM-Empfängern für Amplitudenstabilisierungszwecke. Die "in-Lock"- Verzögerung verursacht Durchschuß in der Responz des Abstimmsystems, wobei der Durchschluß abhängig ist von der "in-Lock"-Verzögerung und der Frequenzhubrate, auf eine Art und Weise, die dem Bremsabstand eines Fahrzeugs stark ähnelt. Der Dur chschuß darf nicht größer sein als die Breite des Abstimmfensters W1, weil dann der Abstimmstrom zu spät abgeschaltet wird und der Sender verfehlt wird.
• Der Abstimmteil 12 kann zusammen mit der Steueranordnung 16 völlig mit dem Empfängerteil 2 integriert werden, während das Schleifenfilter 8 für die Schleife L2. das zugleich als AFR-Filter für die Schleife L1 benutzt wird, ganz einfach zu einem Kondensator reduziert worden ist.
• In Fig. 6 ist eine Ausführungsform eines Abstimmteils 12 in einem erfindungsgemäßen Empfänger 1 dargestellt. Der Abstimmteil 12 enthält ein Eingangsschieberegister 20 zum Zuführen des Preset-Signals pre, dem die Steueranordnung 16 ein Taktsignal cl liefert zum Takten des Signals pre. Das Eingangsschieberegister 20 ist ausgangsseitig mit Eingängen eines Asynchronzählers 21 gekoppelt, der wenig Strom erfordert. Das Preset-Signal pre kann in Binärform angeboten werden, wobei in diesem Fall der Asynchronzähler 21 ein sog. "binary ripple down-counter" ist. Weiterhin erfordern in einem solchen Zähler die Bits weniger Leistung, je nachdem die Signifikanz zunimmt. Der Zähler 21 ist programmierbar, einerseits durch die Preset- Möglichkeit und andererseits durch einen "enable"-Eingang ena. Zählerausgänge des Zählers 21 werden über eine Gate-Schaltung gc einer Ladungspumpenschaltung 22 zugeführt. Die Gate-Schaltung gc dient dazu, Frequenzfensterunterschiede W1, W2, ... Wn zu liefern, wobei n eine ganze positive Zahl ist. Die Ladungspumpenschaltung liefert den Steuerstrom Is der zweiten Frequenzschleife L2. Weiterhin ist der Abstimmoszillator 6 dargestellt, von dem ein Ausgangssignal mit der Frequenz f&sub0; beliebig über einen Pre-Skalierer 23 mit dem Skalierungsfaktor N dem programmierbaren Zähler 21 zugeführt werden kann. Für die Wirkung des Zählers 21 sei auf Fig. 4 verwiesen. Wenn die Frequenz des Abstimmoszillators 6 zu niedrig ist, ist der Zählerrückstand Cr positiv und wenn die Frequenz des Abstimmoszillators 6 genau der gewünschten Frequenz fx entspricht, ist der Zählerrückstand Cr. Null. Die Fensterdetektion ist in diesen beiden Fällen einfach. Der Abstimmoszillator 6 ist nur "in-Window", wenn alle Zählerbits niedriger als das Fensterbit W1, W2, ...Wn Null sind am Ende der Meßzeit τm. Wenn dagegen die Frequenz des Abstimmoszillators g zu hoch ist, ist der Zählerrückstand Cr negativ. Fensterdetektion kann dann auf die oben beschriebene Art und Weise erfolgen, nachdem zunächst die Zählerausgänge invertiert worden sind. Die Taktfrequenz des Zählers 21, die das am wenigsten signifikate Bit LSB des Zählers 21 steuert, ist entweder ein Signal mit der Frequenz f&sub0; des Abstimmoszillators 6, oder eine durch den Vor-Skalierer 23 geteilte Version desselben f&sub0;/N. Ein Vorzeichenbit SB vor dem signifikantesten Bit MSB des Zählers 21 detektiert, ob der Zähler 21 ggf. durch Null geht. Die Zählperiode τm des Zählers 21 wird durch das "Enable"-Signal ena bestimmt, das von der Steueranordnung 16 geliefert wird. Inversion der Zählerbits, in Abhängigkeit des Vorzeichenbits SB, wird von einer ersten Reihe von Gate- Schaltungen gc1 der Gate-Schaltung gc durchgeführt und Fensterdetektion von einer zweiten Reihe von Gate-Schaltungen gc2. In der Suchlauf-Mode, in der die Frequenzschleife L2 nicht geschlossen ist und in der es keine Fensterdetektion gibt, ist die gate-Schaltung gc von der Ladungspumpenschaltung 22 abgekoppelt und dient der Zähler 21 dazu, die Frequenz des Abstimmoszillators 6 zu messen. Nach Messung der Frequenz f&sub0; des Abstimmoszillators 6 wird die binäre Darstellung derselben über das Schieberegister 20, das dann als Ausgangsschieberegister wirksam ist und den Inverter 24 dem Letzten-Kanal-Speicher 15 zugeführt. Bei Umschaltung auf Preset-Mode liefert die binäre Darstellung ein "in-Window"-Signal für alle Frequenzfenster. Die Frequenzmessung in der Suchlauf-Mode wird unter Anwendung einer "1s-Komplement"- Rechenart wie folgt durchgeführt. Zunächst wird der Zähler völlig gefüllt mit logischen Werten "1" und dann wird ein Zurückzählzyklus durchgeführt. Am Ende des Zurückzählzyklus enthält der Zähler 21 die binäre Darstellung der Frequenz f&sub0; des Abstimmoszillators 6, in "1s-Komplement"-Darstellung, in der das Vorzeichenbit SB keine Bedeutung hat. Durch Inversion der Zählerausgänge wird die richtige Frequenz erhalten, hier dargestellt als serielle Inversion mittels des Inverters 24. Zur Speicherung der gemessenen Frequenz in dem Letzten-Kanal-Speicher 15 wird Parallelinversion bevorzugt. Zur Vermeidung einer "Latch-Up"-Situation an Bandenden enthält die Ladungspumpenschaltung 22 eine Bandendedetektion, die der Steueranordnung 16 ein Bandendesignal be liefert. Zur Abtastung des Frequenzbandes B in der einen oder anderen Richtung enthält die Ladungspumpenschaltung einen Steuereingang 25 zum Zuführen eines Auf/Ab-Signals ud.
• Fig. 7 zeigt eine Ladungspumpenschaltung 22 zum Gebrauch in dem Abstimmteil 12, mit einem Ausgang 30 zur Kopplung an das Schleifenfilter 8. Die Ladungspumpenschaltung enthält Steuereingänge up und dn zur Lieferung eines Stromes an dem Ausgang 30 mit einer ersten und einer zweiten Stromrichtung und mit Fenstereingängen Nicht(W1) und Nicht(W2), d. h. es wird eine Ladungspumpenschaltung 22 für ein Zweifenster-Abstimmsystem dargestellt. Die Ladungspumpenschaltung 22 enthält weiterhin einen Ausgang 31 zum Liefern des Bandendesignals be. Die Ladungspumpenschaltung 22 liefert kein Ausgangssignal, wenn die beiden "in- Window"-Signale W1 und W2 einen logischen Wert "1" haben. Die Widerstände R1 und R2 bestimmen die Stromstärke der Ladungspumpenschaltung 22 in den betreffenden Frequenzfenstern W1 und W2. In der Preset-Mode sind die Signale up und dn im Wesentlichen das Vorzeichenbit SB und das Nicht(vorzeichenbit), während die Signale up und dn in der Suchlauf-Mode unmittelbar durch die (nicht dargestellte) Tatstatur erzeugt werden. Zur Bandendedetektion enthält die Ladungspumpenschaltung 22 eine Triggerschaltung 32, in Kombination mit den Transistoren T1 und T2, wobei hier nur Detektion des unteren Bandendes B1 dargestellt ist. Zur Detektion des oberen Bandendes B2 enthält die Ladungspumpenschaltung 22 eine ähnliche Teilschaltung. Es handelt sich dabei um eine Grobdetektion von Bandenden. Für eine feinere Detektion kann ein in dem Empfänger 1 vorhandener (nicht dargestellter) Mikroprozessor verwendet werden.

Claims (10)

1. Empfänger (1) zum Empfang von HF-Signalen mit einem Empfängerteil (2) mit einer ersten Frequenzschleife (L1) mit einem Frequenzwandler (3) zur Frequenzumwandlung eines dem Empfängerteil (2) zuführbaren HF-modulierten Signals (RF) zu einem modulierten Signal (IF) mit einer niedrigeren Frequenz, mit einer Detektionsanordnung (5) zur Detektion eines in dem modulierten Signal (IF) mit der niedrigeren Frequenz vorhandenen Informationssignals, und mit einem mit dem Frequenzwandler (3) gekoppelten Abstimmoszillator (6), der in der Frequenz mittels eines ersten Abstimmregelsignals (Iafc) einstellbar ist, das von einer mit der Detektionsanordnung (5) gekoppelten ersten Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung (7) lieferbar ist, wobei der Empfänger (1) einen Abstimmteil (12) aufweist, der eine zweite Frequenzschleife (L2) umfaßt mit einer Frequenzmeßanordnung (13) zum Messen der Frequenz (f&sub0;) des Abstimmoszillators (6) und einen zweiten Abstimmregelsignalgenerator (14), der mit der Frequenzmeßanordnung (13) gekoppelt werden kann und der zum Erzeugen eines dem Abstimmoszillator (6) zuzuführenden zweiten Abstimmregelsignals (Is) dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (1) eine Steueranordnung (16) aufweist, mit der wenigstens in Abhängigkeit eines von dem Empfängerteil (2) lieferbaren Steuersignals (in-1) die erste Frequenzschleife (L1) schließbar ist, in einer Preset-Betriebsart, in der die Frequenzmeßanordnung (13) auf einen gewünschten (fx) Kanal voreingestellt werden kann, wobei die Frequenzmeßanordnung (13) mit dem zweiten Abstimmregelsignalgenerator (4) gekoppelt ist, daß die zweite Frequenzschleife (L2) durch die Regelschaltung (16) auf Basis eines zweiten der Regelschaltung (16) durch die Frequenzmeßanordnung (13) zuzuführenden Steuersignals (in-w) geschlossen werden kann, daß zur Grobabstimmung das zweite Abstimmregelsignal (Is) im Wesentlichen außerhalb eines Frequenzfensters (W1) um den gewünschten Kanal (fx) in einem Frequenzband (B) herum aktiv ist, daß zur Feinabstimmung das erste Abstimmregelsignal (Iafc) im Wesentlichen innerhalb des Frequenzfensters (W1) aktiv ist, und daß die Regelschaltung (16) eine Umschaltung von Grobabstim mung zu Feinabstimmung auf Basis des ersten (in-1) und zweiten Steuersignals (in-w) steuert.

2. Empfänger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Preset-Mode, worin die Frequenzmeßanordnung (13) auf einen gewünschten Kanal (fx voreingestellt werden kann, wobei die Frequenzmeßanordnung (13) mit dem zweiten Abstimmsteuersignalgenerator (14) gekoppelt ist, daß die zweite Frequenzschleife (L2) durch die Steueranordnung (16) geschlossen werden kann auf Basis eines von der Frequenzmeßanordnung (13) der Steueranordnung (16) lieferbaren zweiten Steuersignals (in-W), daß zur Grobabstimmung das zweite Abstimmregelsignal (Is) außerhalb eines Frequenzfensters (W1) um den gewünschten Kanal (fx) in einem Frequenzband (B) herum wesentlich aktiv ist, daß zur Feinabstimmung das erste Abstimmregelsignal (Iafc) wenigstens innerhalb des Frequenzfensters (W1) wesentlich aktiv ist und daß die Steueranordnung (16) den Übergang von Grobabstimmung zur Feinabstimmung auf Grund des ersten (in-1) und zweiten (in-w) Steuersignals steuert.

3. Empfänger (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Grobabstimmung weitere Frequenzfenster (W2, W3) gibt um den gewünschten Kanal (4) herum, wobei das erste Abstimmregelsignal (Iafc) wenigstens innerhalb des inneren Fensters (W1) wesentlich aktiv ist und das zweite Abstimmregelsignal (Is) während der Grobabstimmung aktiver ist je nachdem die Frequenz des Abstimmoszillators (6) sich in weiter von der gewünschten Frequenz (fx) liegenden Abstimmfenstern (W3, W2, W1) befindet.

4. Empfänger (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Frequenzfenster (W2, W3) gegenüber dem inneren Frequenzfenster (W1) eine geometrische Verteilung bilden über das Frequenzband (B) und das zweite Abstimmregelsignal (Is) ein Strom ist, dessen Stärke sich über die Frequenzfenster (W1, W2, W3) verhält gemäß denselben Gewichtungsfaktoren wie in Bezug auf die geometrische Verteilung.

5. Empfänger (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzmeßzeiten (τm&sub1;, τm2) der Frequenzmeßanordnung (13) zur Messung der Frequenz (f&sub0;) des Abstimmoszillators (6) proportional zu den Frequenzfenstern (W1, W2) angepaßt werden.

6. Empfänger (1) nach Anspruch 2, 3, 4, oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmteil (12) stromlos wird, wenn die ersten (in-1) und die zweiten (in-w) Steuersignale der Steueranordnung (16) melden, daß die Frequenz (f&sub0;) des Abstimmoszillators (6) sich innerhalb des Frequenzfensters (W1), oder bei mehreren Fenstern (W1, W2, W3) innerhalb des inneren Frequenzfensters sowie innerhalb des Fangbereichs der ersten Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung (7) befindet.

7. Empfänger (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bevor der Abstimmteil (12) stromlos gemacht wird, die zuletzt gemessene Kanalfrequenz (fx) in einem Letzten-Kanal-Speicher (15) gespeichert wird.

8. Empfänger (1) nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung (7) von dem Abstimmoszillator (6) entkoppelt wird, wenn die Frequenz (f&sub0;) des Abstimmoszillators (6) sich außerhalb des Frequenzfensters (W1), oder bei mehreren Fenstern (W1, W2, W3) außerhalb des inneren Frequenzfensters (W1) befindet und daß danach die zweite Frequenzschleife (L2) aktiv wird.

9. Empfänger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzfenster (W1) oder bei mehreren Frequenzfenstern (W1, W2, W3) das innere Frequenzfenster (W1) kleiner ist als der halbe Kanalabstand innerhalb des Frequenzbandes (B).

10. Empfänger (1) zum Empfangen von HF-Signalen mit einem Empfängerteil (2), der eine erste Frequenzschleife (L1) aufweist mit einem Frequenzwandler (3) zur Frequenzumwandlung eines dem Empfängerteil (2) zuführbaren HF- modulierten Signals (RF) zu einem modulierten Signal (IF) mit einer niedrigeren Frequenz, mit einer Detektionsanordnung (5) zur Detektion eines in dem modulierten Signal (IF) mit der niedrigeren Frequenz vorhandenen Informationssignals, und mit einem mit dem Frequenzwandler (3) gekoppelten Abstimmoszillator (6), der in der Frequenz mittels eines ersten Abstimmregelsignals (Iafc) einstellbar ist, das von einer mit der Detektionsanordnung (5) gekoppelten ersten Abstimmregelsignalerzeugungsanordnung (7) lieferbar ist, wobei der Empfänger (1) einen Abstimmteil (12) aufweist, der eine zweite Frequenzschleife (L2) umfaßt mit einer Frequenzmeßanordnung (13) zum Messen der Frequenz (f&sub0;) des Abstimmoszillators (6) und einen zweiten Abstim mregelsignalgenerator (14), der mit der Frequenzmeßanordnung (13) gekoppelt werden kann und der zum Erzeugen eines dem Abstimmoszillator (6) zuzuführenden zweiten Abstimmregelsignals (Is) dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (1) eine Steueranordnung (16) aufweist, mit der wenigstens in Abhängigkeit eines von dem Empfängerteil (2) lieferbaren Steuersignals (in-1) die erste Frequenzschleife (L1) schließbar ist, in einer Preset-Betriebsart, wobei innerhalb eines Frequenbandes (B) ein beliebiger Kanal (fx) gesucht wird, wobei der Strom zu der Frequenzmeßanordnung (13) unterbrochen wird und die Frequenzmeßanordnung von dem zweiten Abstimmregelsignalgenerator (14) entkoppelt ist, daß der zweite Abstimmregelsignalgenerator (14) unmittelbar den Abstimmoszillator (6) steuert, um das Frequenzband (b) abzutasten, daß die Steueranordnung (16) den Sduchlauf unterbricht auf Basis eines von dem ersten Abstimmregelsignalgenerator (7) zu liefernden Steuersignals (in-1), wenn auf einen Kanal mit einem Signal abgestimmt wird, und daß danach die Frequenzmeßanordnung (13) aktiviert wird zum Messen der Frequenz (f&sub0;) des Abstimmoszillators (6) und zur Speicherung der gemessenen Frequenz (fx) in dem Letzten-Kanal- Speicher (15), wonach die Steueranordnung (16) den Abstimmteil stromlos macht.