NL7908013A - Schakeling voor automatische fijne afstemming. - Google Patents

Description

C Ca/AS/1061 * "Schakeling voor automatische fijne afstemming"

De uitvinding heeft betrekking op een schakeling voor automatische fijne afstemming, en meer in het bijzonder op een dergelijke schakeling voor toepassing bij een televi-s ieontvanger.

5 Zoals in fig. 1 van bijbehorende tekening is weergegeven, vindt reeds toepassing van een schakeling voor automatische fijne afstemming plaats bij een televisieontvan-ger, welke bestaat uit een hoogfrequentontvanger 1, een menger 2, een bandfilter 3, een videomiddenfrequentversterker 10 4 en een videodetector 5; daaraan is toegevoegd de schakeling 6 voor automatische fijne afstemming, waarvan het uitgangssignaal als regelsignaal wordt toegevoerd aan de met de menger 2 gekoppelde, locale oscillator 7. De schakeling 6 omvat een frequentiediscriminator 8 voor detectie van frequen-15 tiefluctuaties in het videomiddenfrequentsignaal en een gelijkspanningsversterker 9 voor versterking van het discri-minatieuitgangssignaal van de frequentiediscriminator 8. Eventuele driftverschijnselen , die zich bij de werking van de locale oscillator 7 voordoen, worden door de genoemde 20 regelspanning zodanig teniet gedaan, dat automatische fijne afstemming wordt verkregen.

Het op het bereiken en behouden van fijne afstemming gerichte bedrijf van de schakeling wordt bovendien tijdelijk onderbroken in geval van voedingsinschakeling van 25 de televisieontvanger, kanaaloverschakeling enzovoorts; daardoor wordt een foutieve werking van de automatische fijne afstemming verhinderd.

Bij een afstemeenheid van bekend, mechanisch werkend type, zoals een met een trommelconstructie of met 30 een roterende schakelaar werkende afstemeenheid, waarbij in geval van overschakeling naar een ander ontvangkanaal rotatie van een as plaatsvindt, wordt de schakeling voor automatische fijne afstemming tijdens overschakeling naar een ander ontvangkanaal, resp. buiten en in werking gesteld door middel 790 8 0 13 -2- van een aan de roterende as toegevoegd contact, dat resp. in- en uitgeschakeld wordt. Een dergelijke wijze van buitenen in-werking-stelling van de schakeling voor automatische fijne afstemming kan echter niet worden toegepast bij een 5 afstemeenheid van het elektronisch werkende type, waarbij toepassing plaatsvindt van een element van variabele reactan-tie, zoals een diode van variabele capacitantie.

Fig. 2 van de bijbehorende tekening toont een schakeling voor automatische fijne afstemming, welke is 10 bestemd voor toepassing bij een afstemeenheid van het elektronisch werkende type. Daarbij vormen een aantal transistoren - Qj een frequentiediscriminator 8, waartoe een fasedetec-tor van het dubbele balanstype behoort, waaraan het video-middenfrequentsignaal via ingangsaansluitingen 10a en 10b 15 wordt toegevoerd. Dit veroorzaakt een schakelwerking in tegenfase met elkaar (Engels: inverse phases) van de transistoren Q2 en en een schakelwerking in spiegelbeeld ten opzichte van elkaar (Engels: reverse phases) van de transistoren Q^, en de transistoren O^, Qg, daar het 20 videomiddenfrequentsignaal na faseverschuiving over 90° in het serieresonantienetwerk met de capaciteiten als 11a, 11b en de zelf inductie 12 aan deze transistoren wordt toegevoerd? daarbij is voor de serieresonantiefrequentie van het netwerk de waarde van de videomiddenfrequentie f (=58,75 MHz)

P

25 gekozen. Aan de uitgangsaansluitingen 13a en 13b van de frequentiediscriminator 8 verschijnt dan een discriminatie-uitgangssignaal, dat het produkt van het videomiddenfrequentsignaal en het over 90° in fase verschoven videomiddenfrequentsignaal vertegenwoordigt. Dit discriminatieuitgangs-30 signaal wordt in een volgende trap versterkt door een gelijks-spanningsversterker 9, bestaande uit de transistoren Qg, Q^, Q11 en een diode QlQ? de laatstgenoemde wordt gevormd door een transistor, waarvan de collector en de basis zijn doorverbonden. Het uitgangssignaal van de gelijksspanningsver-35 sterker 9 wordt door een laagdoorlaatfliter, bestaande uit twee weerstanden 14 en 15 en een capaciteit 16, als regel-spanning voor de automatische fijne afstemming aan een uit-gangsaansluiting 17 toegevoerd.

790 80 13 * *4 -3-

De uitgangskarakteristiek van de frequentie-discriminator 8 heeft de S-vormige gedaante van de kromme 22 in fig. 3. Wanneer dit discriminatieuitgangssignaal met de karakteristiek 22 door de gelijkspanningsversterker 9 en 5 het genoemde laagdoorlaatfilter wordt gevoerd, wordt een regelspanning voor de automatische fijne afstemming verkregen, waarvan de karakteristiek de gedaante volgens de kromme 23 in fig. 3 heeft.

Bij een afstemeenheid van het elektronisch 10 werkende type vindt toepassing plaats van een aantal variabele weerstanden, welke ieder in overeenstemming met een bepaald ontvangkanaal zijn vooringesteld; kanaalkeuze door een be-dieningspersoon heeft tot gevolg, dat een bij een gekozen ontvangkanaal behorende van de variabele weerstanden wordt 15 aangewezen voor afgifte van de afstemspanning, die aan de lokale oscillator wordt toegevoerd voor frequentieregeling daarvan. In fig. 2 vertegenwoordigt de variabele weerstand 18 de aldus aangewezen variabele weerstand; de ene vaste aansluiting 19 van de weerstand wordt met een gelijkspanning 20 gevoed, terwijl de andere vaste aansluiting is geaard. De uitgangsaansluiting 17, waaraan de hiervoor genoemde regelspanning voor automatische fijne afstemming wordt afgenomen, is met de variabele aftakking van de weerstand 18 gekoppeld via weerstanden 20 en 21; aan het verbindingspunt van de 25 beide weerstanden 20 en 21 komt de afstemspanning VC ter beschikking.

Tijdens de voorinstelling van de door de variabele weerstand 18 in fig. 2 vertegenwoordigde, variabele weerstanden van de schakeling van bekend type wordt de als 30 bron van constante stroom voor de frequentiediscriminator 8 dienende transistor in zijn niet-geleidende toestand gebracht door middel van een niet in de tekening weergegeven schakelaar voor in- en uitschakeling van de automatische fijne afstemming, terwijl aan de uitgangsaansluiting 17 een 35 referentiespanning (relatieve nulspanning) VQ verschijnt, verkregen door spanningsdeling met behulp van de weerstanden 14 en 15 (zie fig. 3) van de voedingsspanning +V . Wanneer

CC

een televisieuitzending wordt ontvangen, wordt de transistor 790 80 13 -4- ft * in zijn geleidende toestand gebracht/ waarbij de voor automatische fijne afstemming dienende regelspanning verschijnt; deze heeft bijvoorbeeld een waarde (zie fig. 3), welke voldoende groot is om voor eventuele verschuivingen 5 van de draaggolffrequentie van het videomiddenfrequentsignaal als gevolg van door temperatuurafhankelijkheid/ veroudering en dergelijke van de lokale oscillator 7 veroorzaakt frequen-tieverloop van de oscillator te compenseren. Wanneer in dat geval naar een ander ontvangkanaal wordt overgeschakeld, 10 zal de referentiespanning VQ eveneens de waarde VA aannemen, -met als gevolg, dat de automatische fijne afstemming foutief verloopt. Ten einde een dergelijke fout te verhinderen, wordt aan de basis van de transistor van de frequentiediscrimi-nator 8 een verhinderingsimpuls toegevoerd, die gedurende een 15 bepaalde periode vanaf de kanaaloverschakeling een negatieve waarde heeft. Wanneer de transistor door deze verhinderings-impuls in zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht, zullen de transistoren Q^ ~ Q-^ onmiddellijk naar hun niet-geleidende toestand overgaan. De op dat ogenblik de capaciteit 16 aan-20 wezige lading vloeit dan via de weerstand 14 of 15 weg, terwijl de spanning aan de uitgangsaansluiting 17 de waarde VQ krijgt. Op deze wijze wordt een foutief verloop van de automatische fijne afstemming vermeden.

Wanneer de genoemde verhinderingsimpuls ver-25 schijnt, wordt de tijdsduur, waarin de spanning aan de uitgangsaansluiting 17 naar de referentiespanningswaarde VQ gaat, bepaald door het niveau van de regelspanning en door de tijds-constante van het door de weerstanden 14 en 15 en de capaciteit 16 gevormde laagdoorlaatfilter. Indien de weerstands-30 waarden van de weerstanden 14, 15 en de capaciteitswaarde van de capaciteit 16 resp. worden voorgesteld door R14, R15 en C16, kan de desbetreffende tijdsconstante T als volgt worden weergegeven: R15 ^ = R14 + R16 * C16 35

Deze tijdsconstante heeft in het algemeen een betrekkelijk grote waarde en bedraagt bijvoorbeeld meer dan 100 ms. De reden hiervan is, dat voor de tijdsconstante T een zodanige 790 80 13

* < J

-5- waarde is gekozen, dat voldoende verzwakking (door het filter) wordt verkregen van de in het discriminatieuitgangssignaal achtergebleven componenten (resi^uele FM componenten) van de verticale en horizontale synchronisatieimpulsen- Zoals in 5 het voorgaande is uiteengezet, bestaat echter het gevaar, dat de terugkeer van de aan de uitgangsaansluiting 17 verschijnende spanning naar de referentiewaarde VQ een zodanig lange tijdsduur vergt, dat een foutief verloop van de automatische fijne afstemming wordt verkregen, terwijl ook het 10 tijdsverloop tussen kanaaloverschakeling en het begin van de automatische fijne afstemming betrekkelijk groot is.

Men heeft reeds een schakeling voor automatische fijne afstemming voorgesteld, welke van die volgens fig. 2 afwijkt en ook niet de genoemde nadelen van de schakeling 15 volgens fig. 2 heeft. Volgens dit voorstel worden twee aansluitingen, waaraan de voor automatische fijne afstemming dienende regelspanning in differentiale vorm verschijnt, kortgesloten door een schakelelement, zoals een veldeffect-transistor of dergelijke, voor tijdelijke uitschakeling van 20 de automatische fijne afstemming. Indien de voor vorming van de regelspanning in differentiale vorm gebruikte referentie-spanning van elkaar verschillen, treedt echter bij de genoemde kortsluiting een fout op. In verband daarmee dient voor de vorming van de regelspanning in differentiale vorm een 25 verschilversterker te worden toegepast, welke niet de als foutoorzaak optredende spanningsongelijkheid mag laten zien en aan zeer hoge eisen moet voldoen; daarbij wordt de in differentiale vorm afgegeven regelspanning door een laagdoor-laatfilter gevoerd. Het gevolg daarvan is, dat bij uitvoering 30 van de schakeling als geïntegreerde schakeling aansluiting van twee uitwendige capaciteiten dient plaats te vinden, hetgeen als een nadeel voor de toepassing van geïntegreerde schakelingen wordt beschouwd.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, 35 een schakeling voor automatische fijne afstemming te verschaffen, die vrij is van de hiervoor genoemde nadelen.

Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een voor toepassing bij een televisieontvanger geschikte schake- 790 8 0 13 * * -6- ling voor automatische fijne afstemming te verschaffen.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een voor toepassing bij een afstemeenheid van het elektronisch werkende type geschikte schakeling voor 5 automatische fijne afstemming.

Nog een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een schakeling voor automatische fijne afstemming, waarbij het buiten en in werking stellen van de automatische fijne afstemming bij betrekkelijk hoge snelheid 10 kan plaatsvinden.

Weer een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een schakeling voor automatische fijne afstemming, welke geschikt is om als geïntegreerde schakeling te worden uitgevoerd.

15 Daartoe verschaft de uitvinding een schakeling voor automatische fijne afstemming, waarbij een aan frequen-tiediscriminatie onderworpen videomiddenfrequentsignaal wordt toegevoerd aan een capaciteit, terwijl de spanning over de capaciteit als regelspanning voor automatische fijne afstem-- 20 ming aan een element van variabele reactantiewaarde van een afstemeenheid wordt toegevoerd-f—deze schakeiing_JLs^Jvoor2ien____ van: niveauvergelijkingsmiddelen voor vergelijking van het niveau van de spanning over de capaciteit met een referentie-spanningswaarde; door de niveauvergelijkingsmiddelen bestuurde, 25 eerste schakelmiddelen die een oplaadweg voor de capaciteit vormen; door de niveauvergelijkingsmiddelen bestuurde, tweede schakelmiddelen die een ontlaadweg voor de capaciteit vormen en derde schakelmiddelen voor uitschakeling van de eerste en de tweede schakelmiddelen tijdens automatische fijne afstem-30 ming.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening. Daarin tonen: fig. 1 een blokschema van een schakeling voor 35 automatische fijne afstemming van bekend type, fig. 2 een schema ter verduidelijking van de werking van de schakeling volgens fig.' 1, fig. 3 enige karakteristieken ter verduidelijking 790 80 13 - V * -7- van de gedaante van de voor automatische fijne afstemming dienende regelspanning, en fig. 4 een schema van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding van een schakeling voor automatische 5 fijne afstemming.

Bij het schema volgens fig. 4 zijn voor met die van het schema volgens fig. 2 overeenkomende componenten resp. dezelfde verwijzingssymbolen gebruikt.

Bij deze uitvoeringsvorm van de schakeling 10 volgens de uitvinding zijn de frequentiediscriminator 8, de gelijkspanningsversterker 9 en het uit de weerstanden 14 en 15 en de capaciteit 16 bestaande laagdoorlaatfilter op soortgelijke wijze als bij het schema volgens fig. 2 uitgevoerd. In fig. 4 is de frequentiediscriminator 8 zelf 15 weggelaten, doch de basis van de als bron van constante stroom voor de frequentiediscriminator 8 dienende transistor wordt, zoals nog nader zal worden beschreven, via een transistor steeds op een gelijkspanning van vooraf bepaalde waarde gebracht voor het buiten werking stellen en het 20 verhinderen van automatische fijne afstemming. De uitgangs-aansluiting 17, waaraan de regelspanning voor automatische fijne afstemming verschijnt, is verbonden met de basis van -- een transistor Q^#· die te zameïl niet een transistor een verschilversterker 24 vormt. Het verbindingspunt van de 25 emitters van de beide transistoren Q,0 en Q,_ is verbonden met de transistor , die als bron van constante stroom dient. Een door spanningsdeling van de voedingsspanning ter waarde +V met behulp van de weerstanden 25 en 26 gevormde referentiespanning wordt aan de basis van de transistor 30 toegevoerd; als waarde voor deze referentiespanning is de referentiewaarde VQ van de regelspanning voor automatische fijne afstemming gekozen. Het in differentials vorm verschijnende uitgangssignaal van de verschilversterker 24 wordt versterkt door een gelijk-spanningsversterker 27, bestaande 35 uit de transistoren Q^, Q^g, en eeïl diode Q De collector van de transistor Q^g vormt de uitgangsaansluiting van de gelijkspanningsversterker 27 en is verbonden met de basis van de transistor van de verschilversterker 24.

7 90 8 0 13 Aan een 28, die met de basis van ** *· -8- de transistor Q van de verschilversterker 24 is verbonden/ wordt een positieve spanning aangelegd wanneer de automatische fijne afstemming is uitgeschakeld/ doch wanneer de automatische fijne afstemming slechts (tijdelijk) wordt verhinderd/ wordt 5 aan de aansluiting 28 een verhinderingsimpuls toegevoerd/ welke gedurende een vooraf bepaalde tijdsduur de transistor in zijn geleidende toestand brengt voor verhindering van automatische fijne afstemming. Wanneer dit geschiedt, vergelijkt de verschilversterker 24 het niveau van de regelspanning 10 voor automatische .fijne afstemming met dat van de referentie-spanning VQ. Het vergelijkingsuitgangssignaal wordt in negatieve terugkoppeling via de gelijkspanningsversterker 27 naar de basis van de transistor Q2 teruggevoerd, zodat de spanning aan de uitgangaansluiting 17 de waarde VQ krijgt. Tijdens 15 automatische fijne afstemming verkeert de transistor Q ^ in zijn niet-geleidende toestand, waardoor de negatieve terug-koppelingslus wordt onderbroken; de automatische fijne afstemming verloopt dan op soortgelijke wijze als bij tot nog toe bekende schakelingen.

20 Vervolgens zal de responsiesnelheid van de schakeling in geval van kanaaloverschakeling tijdens automatische fijne afstemming worden beschouwd.

Bij wijze van voorbeeld wordt verondersteld, dat op het ogenblik, waarop afstemkanaaloverschakeling plaats-25 vindt, een regelspanning met een niveau voor automatische fijne afstemming aan de uitgangsaansluiting 17 wordt afgegeven (zie fig. 3). Wanneer de overschakeling vervolgens plaatsvindt, wordt aan de aansluiting 28 een positieve verhinderingsimpuls toegevoerd, welke de transistor in zijn geleidende 30 toestand brengt. Nagenoeg op hetzelfde ogenblik gaan de transistoren Q^ en naar hun geleidende toestand over. Aangezien VQ, wordt de transistor Ql2 in zijn geleidende toestand gebracht, doch de transistor in zijn niet-gelei-dende toestand. Als gevolg daarvan gaan de transistor Q^, 35 de diode en de transistor naar hun geleidende toestand, waarbij de capaciteit 16 rechtstreeks door de collectorstroom van de transistor Ql8 wordt ontladen, zodat de spanning aan de uitgangsaansluiting 17 de waarde Vq krijgt. Indien nu 790 8 0 13 * '* -9- de ontlaaddunr wordt aangeduid als , kan de elektrische lading, welke tijdens het ontladen van de capaciteit wegvloeit, worden weergegeven als: Χ1 · ^ - Cl6 * {VA - V 5 c

* ' tl ' *VA “ V

Wanneer kanaaloverschakeling plaatsvindt bij een regelspanningswaarde V_ voor automatische fijne afstem-10 ming (zie fig. 3), zullen de transistoren en Q-^g in hun geleidende toestand worden gebracht, daar V* > V_. De capaci-teit C16 wordt in dat geval rechtstreeks opgeladen door de collectorstroom ^ van de transistor Q^, zodat de spanning aan de uitgangsaansluiting 17 de waarde VQ krijgt. Voor de 15 elektrische lading, welke gedurende de desbetreffende oplaad-tijd f2 naar de capaciteit toevloeit, kan worden geschreven:

*2 ' *2 = C16 · (V0 - V

* * t2 = . (V - V )

20 J2 0 B

Indien nu wordt aangenomen ^ = ^=2 mA, - VQ = VQ - νβ = 5V en = 2,2 pF, wordt de volgende relatie verkregen: 25 t^ = t2 = 5,5 ms.

Dit wil zeggen, dat volgens de uitvinding de oplaadtijdsduur en de ontlaadtijdsduur in vergelijking met schakelingen van bekend type zeer kort kunnen worden gemaakt. Aangezien de tijdsconstante van het laagdoorlaatfilter dezelfde 30 waarde heeft als bij bekende schakelingen, wordt met behulp van dit laagdoorlaatfilter desondanks voldoende verzwakking verkregen van eventueel in de regelspanning achtergebleven componenten van synchronisatiesignalen.

Zoals uit het voorgaande blijkt, kan de regel-35 spanning voor automatische fijne afstemming volgens de uitvinding in geval van afstemkanaaloverschakeling zeer snel naar de referentiespanningswaarde VQ terugkeren, zodat weliswaar een goede verhindering van automatische fijne afstemming wordt verkregen, doch bovendien na kanaaloverschakeling snel 790 80 13 ♦ -10- herstel van automatische fijne afstemming optreedt.

Aangezien de schakeling volgens de uitvinding een ongeveer gelijk aantal uitwendige aansluitpunten als eën dergelijke'schakeling'van bekend-type vertoont/ is de 5 schakeling volgens de uitvinding geschikt voor vervaardiging als geïntegreerde schakeling.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschre-10 ven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

790 8 0 13

Claims (1)

1. Schakeling voor automatische fijne afstemming, waarbij een aan frequentiediscriminatie onderworpen vidaomiddenfrequentsignaal wordt toegevoerd aan een capaciteit, terwijl de spanning over de capaciteit als regelspan-5 ning voor automatische fijne afstemming wordt toegevoerd aan een element van variabele reactantiewaarde van een afstemeenheid, gekenmerkt door: a) niveauvergelijkingsmiddelen voor vergelijking van het niveau van de spanning over de capaciteit met een 10 referentiespanningsniveau, b) door de niveauvergelijkingsmiddelen bestuurde, eerste schakelmiddelen die een oplaadweg voor de capaciteit vormen, c) door de niveauvergelijkingsmiddelen bestuurde, 15 tweede schakelmiddelen die een ontlaadweg voor de capaciteit vormen, en _______ ______ _____ d) derde schakelmiddelen voor uitschakeling van de eerste en de tweede schakelmiddelen in geval van automatische fijne afstemming. .· * 790 8 0 13 .r * *