CH631846A5 - Zaehlschaltung zur ermittlung der empfangsfrequenz bzw. des empfangskanals in einem hochfrequenzueberlagerungsempfaenger. - Google Patents

Description

Die Erfindung lässt sich besonders im UKW-Bereich in vorteilhafter Weise anwenden, da hier keine keramischen Filter mit ausreichender ZF-Genauigkeit vorhanden sind, und deshalb häufig Abweichungen der Filter-ZF von der vorprogrammier-10 ten ZF der Zählschaltung auftreten.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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   PATENTANSPRÜCHE Zählen periodisch jeweils während einer bestimmten Zeit-

   1. Zählschaltung zur Ermittlung der Empfangsfrequenz dauer, der sogenannten Torzeit. Da sich bei Überlagerungsbzw. des Empfangskanals in einem Hochfrequenzüberlage- empfängern die Empfangsfrequenz um den Wert der Zwi-rungsempfänger, bei der die Schwingungen des AM- bzw. FM- schenfrequenz von der Oszillatorfrequenz unterscheidet, muss Oszillators, die sich um die Anzahl der Schwingungen der 5 die ZF subtrahiert (bzw. gegebenenfalls addiert) werden. Bei jeweiligen ZF von der Anzahl der empfangenen Schwingungen der bekannten Schaltung wird dies dadurch erreicht, dass die unterscheiden, periodisch jeweils innerhalb einer vorgegebe- Zählerstufen des elektronischen Zählers vor Zählbeginn auf nen Torzeit mittels eines elektronischen Zählers gezählt wer- einen solchen Ausgangswert vorprogrammiert werden, dass den, wobei eine einem vorgegebenen Festwert der ZF entspre- nach einer während der Torzeit erzielten Impulszahl, die der chende Anzahl von Schwingungen von den Schwingungen des io Zwischenfrequenz entspricht, der höchste Zählerstand bzw. AM- bzw. FM-Oszillators subtrahiert oder addiert werden, so der Zählstand Null erreicht wird. Die folgenden Impulse der dass der Zählerstand des Zählers die Empfangsfrequenz bzw. Oszillatorfrequenz ergeben dann bei Ende der Torzeit gerade den Empfangskanal angibt, insbesondere für Hochfrequenz- den Wert der Empfangsfrequenz. Auf diese Weise wird durch Überlagerungsempfänger mit solchen ZF-Filtern, die als die Vorprogrammierung die gezählte Oszillatorfrequenz um Baueinheiten mit bestimmten abgeglichenen ZF-Werten zur 15 den Wert der fest vorprogrammierten ZF korrigiert. Es ist Verfügung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Torzeit jedoch ein Nachteil, dass der Festwert der vorprogrammierten (T) zur Kompensation von Abweichungen der tatsächlichen ZF ZF nicht immer mit dem Wert der tatsächlichen durch die im des ZF-Teils gegenüber dem beim Zählvorgang zur Ermittlung ZF-Teil verwendeten Filter bestimmten ZF übereinstimmt, der Empfangsfrequenz berücksichtigten Festwert veränderbar Dies ist insbesondere bei Verwendung von keramischen Filtern ist. 20 der Fall, deren Einsatz an sich wegen ihrer Vorzüge erwünscht
2. 2. Zählschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- ist. Keramische Filter sind nämlich im Vergleich zu Spulenfil-net, dass die Torzeit (T) durch die Impulsbreite von periodisch tern relativ billig. Sie werden beim Herstellungsprozess autoerzeugten Impulsen (16) bestimmt ist, und dass die Impulsbreite matisch abgeglichen, so dass im Nachhinein kein Nachabgleich durch Verschiebung der den Beginn der Torzeit (T) bestimmen- mehr möglich ist. Deshalb streut in der Praxis bei Keramikfil-den Flanke (16a) verringerbar ist. 25 tern der Wert ihrer ZF von Filter zu Filter.
3. 3. Zählschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- Andererseits ist der Festwert für die Vorprogrammierung net, dass die Impulse (16) negativ sind und einem über einen ein- der Zählerstufe vor dem Einbau in das Gerät ebenfalls fest einstellbaren Widerstand (24) aufgeladenen Kondensator (22) programmiert. Es treten daher in vielen Fällen die erwähnten zugeführt sind, der während der Torzeit (T) entladen wird, so Unterschiede zwischen dem vorprogrammierten Festwert und dass die den Beginn der Torzeit (T) bestimmende Flanke (16a) 30 dem Wert der keramischen Filter auf. Diese Abweichungen verzögert wird. führen aber zu einer falschen Anzeige der Empfangsfrequenz.
4. 4. Zählschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- Wenn beispielsweise der durch das keramische Filter vorgege-net, dass die negativen Impulse (16) dem Kondensator (22) über bene Wert der ZF grösser ist als der vorprogrammierte Festeine so gepolte Diode (21) zugeführt sind, dass die das Ende der wert, wird eine zu hohe Empfangsfrequenz von dem elektroni-Torzeit bestimmende Flanke der Impulse (16) nicht beeinflusst 35 sehen Zähler ermittelt und angezeigt. Man könnte zwar daran ist. denken, nachträglich die schon vorprogrammierten Zählerstu-
5. 5. Zählschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch fen auf einem dem betreffenden Filter zugeordneten Wert gekennzeichnet, dass die Impulse (16) mit der verringerten umzuprogrammieren, es hat sich jedoch gezeigt, dass dieser Impulsbreite Teilerstufen (17,18) zugeführt sind, die einem Fre- Weg sehr umständlich und mit relativ grossem Aufwand ver-quenzzähler (19) vorgeschaltet sind. 40 bunden ist.
6. 6. Zählschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die an sich net, dass die Impulse (16) negativ sind und einem über einen erwünschte Verwendung der relativ billigen vorgefertigten und festen Spannungsteiler aufgeladenen Kondensator (22) zuge- bereits auf einen bestimmten Wert abgeglichenen Filter zu führt sind, der während der Torzeit (T) entladen wird, so dass ermöglichen, ohne dass die Vorprogrammierung der Zählerstudie den Beginn der Torzeit (T) bestimmende Flanke (16a) ver- 45 fen geändert werden muss und trotzdem eine richtige Anzeige zögert wird. der Empfangsfrequenz zu gewährleisten.
7. 7. Zählschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 net, dass mehrere feste Spannungsteiler vorgesehen und durch angegebene Erfindung.

   Umschalter vorzugsweise am Abgreifpunkt umschaltbar Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich gemacht sind. 50 praktisch eine Änderung des vorprogrammierten Festwertes
8. 8. Zählschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- dadurch erreichen lässt, dass man die an sich fest vorgegebene net, dass mehrere einstellbare Widerstände vorgesehen und Torzeit verändert. Die jeweilige Zählzeit - und damit die jewei-durch Umschalter vorzugsweise am Abgreifpunkt umschaltbar lige Torzeit - umfasst zwei Abschnite. Zunächst wird von dem gemacht sind. vorprogrammierten Wert aus bis auf den Zählerstand Null

   55 gezählt, womit der Wert der ZF von der Empfangsfrequenz subtrahiert ist. Im Anschluss daran wird vom Zählerstand Null aus die eigentliche Empfangsfrequenz gezählt. Wenn man nun die Torzeit durch kontinuierliche Änderung ihres Beginns etwas verkürzt, so bleibt für den zweiten Zählabschnitt - wenn

   Es gibt bekanntlich Rundfunkgeräte, bei denen die Anzeige 6o also nach dem Abzählen des vorprogrammierten Festwertes der empfangenen Frequenz bzw. des empfangenen Kanals die Zählung der Empfangsfrequenz bei dem Zählerstand Null nicht auf einer Skala, sondern durch eine digitale Frequenz- beginnt - nur noch eine geringe Zeit zur Verfügung. Es wird bzw. Kanalanzeige erfolgt. Ein solcher Rundfunkempfänger deshalb ein geringerer Wert für die Empfangs-Frequenz ermit-mit einer digitalen Frequenz- bzw. Kanalanzeige ist beispiels- telt. Dies entspricht aber praktisch einer Änderung der Vorpro-weise in der Zeitschrift «Funkschau» 1976, Heft 9, Seiten 334- 65 grammierung, da dieser geringere Wert für die Empfangsfre-337 beschrieben. Das Prinzip der digitalen Anzeige beruht quenz auch dann gezählt werden würde, wenn bei unveränder-

   darauf, die Schwingungen des AM- oder des FM-Oszillators mit ter Torzeit ein grösserer Wert für die ZF vorprogrammiert elektronischen Zählern zu zählen. Grundsätzlich erfolgt das worden wäre. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass

   sich eine Änderung der Torzeit wesentlich leichter erreichen lässt, als eine etwa erforderliche Änderung der Vorprogrammierung. Durch die Änderung der Torzeit ist somit in einfacher Weise eine Anpassung an die ZF der jeweils verwendeten Filter möglich.

   Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.

   Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

   Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Hochfrequenzüberlagerungsempfängers, in dem die Erfindung angewendet ist und

   Fig. 2 einen Schaltungsauszug aus Fig. 1 mit einer Ausführungsform für die kontinuierliche Änderung der Torzeit.

   In Fig. 1 werden die von einer Antenne 1 empfangenen Hochfrequenzschwingungen von einem Hochfrequenzteil 2 verstärkt. In einer Mischschaltung 3 werden die empfangenen Hochfrequenzschwingungen mit den Schwingungen eines Oszillators 7 gemischt, wodurch die Zwischenfrequenz ZF entsteht, die in einem in der Mischschaltung 3 enthaltenen Zwi-schenfrequenzteil verstärkt wird. Es schliessen sich ein Demo-dulator 4 und ein NF-Verstärker 5 an, welcher einen Lautsprecher 6 mit der demodulierten NF speist.

   Zur Darstellung der Empfangsfrequenz auf einer Anzeigeeinrichtung 11 werden die Schwingungen des Oszillators 7 mit einem Zähler 10 periodisch jeweils innerhalb einer Torzeit T gezählt. Zu diesem Zweck ist der Oszillator 7 mit einem Breitbandverstärker 8 verbunden, der - je nach Empfangsbereich -entweder die Oszillatorschwingungen bei AM-Betrieb oder bei FM-Betrieb verstärkt. Durch die Torschaltung 9 ist angedeutet, dass die Zählung periodisch jeweils innerhalb der Torzeit T erfolgt. Von einem Quarzoszillator 12 werden Impulse 16 erzeugt, deren Impulsbreite T gleich der Torzeit - also der Zählzeit - ist. Über eine Leitung 14 und eine weiter unten näher beschriebene Schaltung 13 gelangen die Impulse 16 zu der Torschaltung 9, welche jeweils nur während der Impulsbreite T durchlässig ist, so dass die Oszillatorschwingungen nur während der Torzeit T von dem Breitbandverstärker 8 zum Zähler 10 gelangen können. Der Zähler 10 ist in der oben beschriebenen Weise auf einen der jeweiligen Zwischenfrequenz entsprechenden Wert (z.B. 460 kHz bei AM und 10,7 MHz bei FM) vorprogrammiert, wodurch die ZF von der Oszillatorfrequenz subtrahiert wird. Die soweit beschriebene Schaltung ist - mit Ausnahme der Schaltung 13 - im Prinzip aus der eingangs genannten Zeitschrift bekannt.

   Wie in Fig. 1 unten zu erkennen ist, wird die Torzeit durch negative Impulse 16 gebildet. Während der Torzeit T beträgt der Spannungspegel z.B. -5 V und während der anderen Zeit 0 V. Es sei nun angenommen, dass der Zähler 10 auf einen der ZF von 10,7 MHz entsprechenden Wert vorprogrammiert ist. Das im ZF-Teil 3 als Baugruppe eingesetzte und bereits abgeglichene Filter, z.B. ein Keramikfilter oder ein Quarzfilter (nicht dargestellt), möge jedoch eine etwas grössere ZF, z.B.

   10,8 MHz, aufweisen. Bei einer angenommenen Torzeit T von 8 ms und einer Empfangsfrequenz von beispielsweise 100 MHz wird ohne die Erfindung die Empfangsfrequenz von dem Zähler 10 um z.B. 100 kHz zu gross ermittelt. Wegen der hinsichtlich der tatsächlichen Zwischenfrequenz des ZF-Teils 3 «falschen», zu niedrigen Vorprogrammierung wird nämlich ein zu geringer Wert von der Oszillatorfrequenz subtrahiert, d.h., es wird eine zu grosse Empfangsfrequenz angezeigt.

   Um diesen Fehler zu beseitigen, sind in der weiter unten an Hand von Fig. 2 näher zu erläuternden Schaltung 13 Mittel vorgesehen, welche eine kontinuierliche Änderung der Impulsbreite der Impulse 16 erlauben. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, bewirkt die Schaltung 13, dass die Vorderflanke 16a der über die Leitung 15 zur Torschaltung 9 geführten Impulse 16 um die Zeit A T verzögert wird. Die Torschaltung 9 ist somit um die Zeit A T gegenüber der ursprünglichen Zeit T kürzer geöffnet,

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   so dass die reine Zählzeit des Zählers 10 verringert ist. Es werden demnach weniger Schwingungen gezählt als vorher. Das bedeutet aber, dass anstelle des oben erwähnten zu hohen Wertes für die Empfangsfrequenz der richtige niedrigere Wert gezählt wird, wenn man die Zeitdauer A T entsprechend wählt. Im angegebenen Beispiel wird der Fehler von 100 kHz durch À T = 8 |is beseitigt. Somit kann durch kontinuierliche Änderung der Torzeit T eine Anpassung des für die Zählung massgebenden ZF-Wertes an die ZF des in dem ZF-Teil verwendeten Filters erreicht werden.

   In Fig. 2 ist ein Schaltungsauszug aus Fig. 1 mit einem Ausführungsbeispiel für die Schaltung 13 dargestellt. Einander entsprechende Teile aus Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Schwingungen des Oszillators gelangen über Vorteilerstufen 17 und 18 zu dem eigentlichen Frequenzzähler 19, dem die von dem Quarzoszillator 12 erzeugten Torzeitimpulse 16 zugeführt sind. Der Frequenzzähler 19 ist beispielsweise als ein MOS-IC aufgebaut und enthält auch die für den gesamten Zählablauf erforderliche Steuerschaltung sowie eine Codierschaltung für die 7-Segment-Anzeige 11, auf der die Empfangsfrequenz angezeigt werden soll. Als Frequenzzähler 19 kann beispielsweise der in der eingangs genannten Zeitschrift beschriebene MOS-IC DFU 101 verwendet werden. Die Vorteiler 17 und 18 sind in TTL-Technik aufgebaut. Für den Vorteiler 17 kommt beispielsweise der Typ SN 7490 und für den Vorteiler 18 der Typ SN 7474 in Frage.

   Die Schaltung 13 zur Verschiebung des Beginns der Torzeit T enthält ein Potentiometer 24, einen Widerstand 23, eine Diode 21 und einen Kondensator 22. Das Potentiometer 24 ist über eine Klemme 25 mit einer Spannung von 0 V und über eine andere Klemme 26 mit —5 V verbunden. Der veränderbare Abgriff des Potentiometers 24 führt über den Widerstand 23 zum Kondensator 22, welcher somit auf eine einstellbare negative Spannung aufgeladen wird. Infolge der an der Ausgangsklemme 31 des Frequenzzählers 19 auftretenden Impulse 16 wird der Kondensator 22 zu Beginn der Torzeit T über die Diode 21 entladen. Als Folge davon tritt die unten rechts in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Verzögerung um A T der Flanke 16a und damit des Beginns der Torzeit T auf. Durch die Diode 21 wird erreicht, dass nur der Torzeitbeginn verzögert wird, das Ende der Torzeit jedoch unbeeinflusst bleibt. Nach dem Ende der Torzeit, wenn der Impuls von -5 V auf 0 V springt, wird der Kondensator wieder auf den ursprünglichen Wert aufgeladen, so dass beim nächsten Torzeitimpuls wiederum die durch die Entladung bedingte Verzögerung des Torzeitbeginns um À T auftritt. Die Grösse der Verzögerung A T ist von der Grösse der Voraufladung des Kondensators 22 abhängig.

   Durch Veränderung des Abgriffes des Potentiometers 24 kann der Wert der Voraufladung des Kondensators 22 und damit die Grösse der Verzögerung A T eingestellt werden. Somit lässt sich auf einfache Weise durch Betätigung des Potentiometers 24 die Grösse der ZF-Abweichung abgleichen, wobei in Fig. 2 jedoch nur eine Vergrösserung von einem bestimmten, vorgewählten Wert möglich ist. Der Widerstand 20 dient als Aussen-widerstand für einen im Frequenzzähler befindlichen Schalttransistor am Punkt 31, der ausserhalb der Torzeit T gegen 0 V durchschaltet.

   Die in der beschriebenen Art in ihrem Beginn verkürzten Impulse 16 gelangen über einen Inverter 28 zu einem Eingang E (Enable) des Vorteilers 18 und über einen weiteren Inverter 29 zu einem Eingang R (Reset) des Vorteilers 17. Durch diese Ansteuerung der Vorteiler 17 und 18 wird erreicht, dass sie nur während der Torzeit in Funktion sind, so dass der Zählvorgang jeweils nur periodisch innerhalb der Torzeit T erfolgen kann. Der Inverter 28, der beispielsweise vom Typ 7404 ist, enthält eine interne Diode 30, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Diese Diode ist insofern von Bedeutung, als die logischen Spannungspegel bei dem MOS-IC 19 und bei den TTL-Schaltungen

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   17,18 unterschiedlich sind. Die Spannung von -5 V entspricht in TTL-Technik dem logischen Pegel «0» und die Spannung von 0 V dem lpgischen Pegel «1». Durch die interne Diode 30 wird nun ein Absinken der Spannung unter den Wert -5 V (TTL-«0») erreicht. Wenn nämlich der Spannungspegel von —5 V unterschritten wird, wird die interne Diode 30 leitend und verhindert deshalb ein weiteres Absinken der Spannung.

   In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 wird die Torzeit koni-nuierlich geändert. Es ist jedoch auch möglich, den Beginn der Tçrzeit in diskreten Schritten zu verzögern, und/oder die Veränderung umschaltbar zu machen, um z.B. in verschiedenen

   Bereichen unterschiedliche Abweichungen der ZF ausgleichen zu können. Zu diesen Zwecken können anstelle des Potentiometers feste Spannungsteiler vorgesehen wird ggf. umgeschaltet werden oder mehrere Potentiometer vorgesehen und mit 5 dem Abgriffpunkt umgeschaltet werden.