DE2259984C3 - Abstimmschaltung für einen Vielkanalempfänger für hxxochfrequente elektrische Schwingungen, insbesondere für Fernsehempfänger - Google Patents

Description

^5 Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstimmschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Schaltungen sind dem Fachmann geläufig.

Bekannt ist es überdies (DE-AS 12 55 736), an einen Oszillator ausgangsseitig einen variablen Frequenzteiler

^w anzuschließen, der selbst ausgangsseitig mit einem sein Ausgangssignal mit dem eines Bezugsfrequenzoszillators vergleichenden Phasendifferenzdetektors verbunden ist, dessen Ausgangssignal als Steuerspannung für die Frequenzeinstellung dem Oszillator rückeingespeist

wird. Durch Änderung des Teilerverhältnisses des Frequenzteilers kann dabei die Frequenz des Oszillators geändert werden. Die einmal gewählte Oszillatorfrequenz wird mit einer solchen Schaltung mühelos konstant gehalten. Soll aber nun der Oszillator nicht nur als Hilfsoszillator für die Konstanthaltung der einmal eingestellten, am Frequenzteiler gewählten Frequenz benützt werden, sondern zugleich als Empfangsoszillator, so befriedigt die Schaltung nur so lange, als im VH-Bereich gearbeitet wird. Im UHF-Bereich mit seinen höheren Frequenzen, also für ein Teilgebiet der Anwendung in Fernsehempfängern, wird dann jedoch eine relativ komplizierte Schaltung notwendig, was insbesondere bezüglich des dem Oszillator nachgeschal-

teten Frequenzteilers gilt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die bekannte Abstimmschaltung unter Anwendung der ebenfalls bekannten Schaltung zur Konstanthaltung der Frequenz so auszugestalten, daß sie ohne großen Aufwand unabhängig vom Frequenzbereich und insbesondere auch für die sehr hohen Frequenzen eines Fernsehempfängers verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Man erkennt, daß hier der mit der Schaltung für die Frequenzkonstanthaltung versehene Hilfsoszillator über einen Oberwellengenerator und einen an dessen Ausgang angeschlossenen, mit dem Kanalwähler auf eine obere Welle abgestimmten H F-Verstärker an die Mischstufe gelegt ist Der Frequenzteiler muß deshalb hier nicht bei extremen Frequenzwerten arbeiten. Ein relativ einfacher und billiger herzustellender Frequenzteiler reicht somit für die Abstimmschaltung aus. Die Abstimmschaltung wird weiter dadurch vereinfacht, daß der Hilfsoszillator nur für die Feinabstimmung an die Mischstufe gelegt wird, die durch das der Mischsti'ie nachgeschaltete, auf die Sollzwischenfrequenz abgestimmte schmalbandige Filter selbsttätig vom Hiifsoszillator und seiner Verbindung mit der Mischstufe über den Oberwellengenerator und den mit dem Kanalwähler auf eine Oberwelle abgestimmten HF-Verstärker auf einen mit dem Antennensignal gespeisten H F-Verstärker umgeschaltet wird. Da nunmehr die Abstimmung *> erfolgt ist, kann nunmehr der Frequenzsuchlauf im ebenfalls der Mischstufe vorgeschalteten Überlagerungsoszillator bei Erreichen der vorbestimmten Frequenz stillgesetzt werden. In diesem Zustand vermag nun der Überlagerungsoszillator als Empfängeroszilla- & tor zu dienen. Sein Ausgangssignal fester Frequenz wird mit dem Antennensignal zum Erhalt der Video-Zwischenfrequenz zusammengesetzt. Man erhält also mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand eine Abstimmschaltung für Vielkanalgeräte. Diese ist insbesondere für Fernsehempfänger gut geeignet, bei denen zahlreiche Kanäle in mehreren Frequenzbändern, insbesondere auf dem UHF-Band vorliegen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert Es zeigt F i g. I die Blockschaltung einer Ausführungsform,

Fig.2 SiJjnalformen an verschiedenen Punkten der Schaltung von F i g. 1,

Fig.3 eine grafische Darstellung von Arbeitsfrequenzen einiger Teile der Schaltung nach F i g. 1, so

F i g. 4 die Schaltung eines Oberwellengenerators,

F i g. 5 die Kennlinie des Frequenzdiskriminators,

Fig.6 die Blockschaltung der Abwandlung eines Teils der Ausführungsform von F i g. 1,

F i g. 7 und 8 einen Teil der F i g. 1, sowie der F i g. 2 entsprechende Darstellungen einer anderen Ausführungsform und

F i g. 9 die Schaltung des Steuerspannungsgenerators von F i g. 7 für den Frequenzsuchlauf.

F i g. 1 zeigt die Abstimmschaltung eines Fernsehempfängers. Eine Tastatur 1 dient zum Wählen des gewünschten Empfangskanals. Jedesmal, wenn an der Tastatur 1 die dem gewünschten Empfangskanal entsprechende Ziffer eingetastet wird, erzeugt ein monostabiler Multivibrator 2 einen Impuls. Außerdem ⁶"> ist an die Tastatur 1 ein Binärcode-Generator 3 angeschlossen, der die eingetastete Information über den Empfangskanal in einen Binärcode umsetzt. Das Ausgangssignal des Binärcode-Generators 3 wird von einem aus Flip-Flop oder dergleichen bestehenden Register 4 gespeichert.

Man erkennt weiter einen festen Frequenzteiler 5 zum Unterteilen der Frequenz des an seinen Eingang gelegten Signals, sowie einen das Ausgangssignal des festen Frequenzteilers 5 in seiner Frequenz weiter unterteilenden variablen Frequenzteiler 6, dessen Frequenzteilungsverhältnis durch das Ausgangssignal des Registers 4 bestimmt ist

Das Ausgangssignal des variablen Frequenzteilers 6 und eines Bezugsfrequenzoszillators 7, bei dem es sich um einen Kristalloszillator handeln kann, werden gemeinsam an einen Phasendifferenzdetektor 8 gegeben und bezüglich Phase und Frequenz verglichen. Das Ausgängssignal des Phasendifferenzdetektors 8 wird von einem Verstärker 9 verstärkt und von einem Filter 10 geglättet Die Ausgangsgleichspannung des Filters 10 bestimmt die Schwingfrequenz eines Hilfsoszillators 11.

Das Ausgangssignal des Hilfsoszillators Il bildet das Eingangssignal des festen Frequenzteilers 5 und wird überdies an einen Oberwellengenerator12 gegeben, der als sein Ausgangssignal eine höhere Harmonische der Ausgangsfrequenz des Hilfsoszillators 11 erzeugt Er ist beispielsweise nach der Schaltung von F i g. 4 aufgebaut An den Ausgang des Oberwellengenerators 12 ist ein mit den» Kanalwähler auf eine Oberwelle abgestimmter HF-Verstärker 13 angeschlossen. Zusätzlich ist ein weiterer HF-Verstärker 14 vorgesehen. Als Abstimmelemente in den H F-Verstärkern 13 und 14 werden vorzugsweise Kapazitätsvariationsdiodtn benützt

Man erkennt weiter einen Überlagerungsoszillator 15, der auf einer seiner Eingangsspannung proportionalen Frequenz schwingt Sein Ausgangssignal wird von einer Mischstufe 16 mit einem der Ausgangssignal der HF-Verstärker 13 oder 14 zu einem Zwischenfrequenzsignal zusammengezogen, das vom Ausgang der Mischstufe 16 einem Video-Zwischenfrequenzverstärker 17 zugeführt wird.

An den Ausgang des Videozwischenfrequenzvwstärkers 17 ist ein Filter 18 angeschlossen, der ein extrem schmales Paßband aufweist Ein Ausgangssignal des Filters tritt deshalb nur auf, wenn das Ausgangssignal des Video-Zwischenfrequenzverstärkers den durch den Filter 18 vorbestimmten Frequenzwert aufweist. Das Ausgangssignal des Filters 18 wird von einem Detektor 19, bei dem es sich um einen Hüllkurven-Detektor handelt, gleichgerichtet und an einen nachgeschalteten Impulsformer 20 gegeben, der als Schmitt-Trigger mit nachgeschaltetem Invertierglied aufgebaut ist und das Ausgangssignai des Detektors 19 in einen Rechteckimpuls konstanter Amplitude umsetzt. Dieser wird an den Rücksetzeingang R eines Flip-Flop 21 gelegt, der bei Betätigung der Tastatur J durch das an den Setzeingang S de; Flip-Flop 21 gelegte Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 2 gesetzt worden ist. Das Ausgangssignai dpa Flip-Flop 21 wird an einen torgesteuerten Oszillator 22 gegeben, an den ein Zähler 23 angeschlossen ist, dem selbst wieder ein Digital-Analog-Umsetzer 24 nachgeschaltet ist. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 2 gelangt nicht nur an den Flip-Flop 21, sondern zusätzlich auch an einen weiteren monostabilen Multivibrator 25 und über diesen ebenfalls an den Zähler 23.

Der Speicherinhalt des Registers 4 bestimmt nicht nur das Frequenzteilerverhältnis des variablen Frequenzteilers 6. Er gelangt zusätzlich über eine Klemme 26 auch an ein nicht dargestelltes Anzeigegerät für den jeweils

gewählten Empfangskanal. An eine Klemme 27 ist eine nicht dargestellte Antenneneingangsschaltung angeschlossen. An der Klemme 28 wird die im Fernsehempfänger weiter zu verarbeitende Video-Zwischenfrequenz abgegriffen.

An den Ausgang des Registers 4 ist überdies noch ein Digital-Analog-Umsetzer 29 angeschlossen, der den Digitalausgang des Registers 4 in eine entsprechende Spannung umsetzt. Man erkennt weiter Umschalter 30, 31, 32, die durch die Relaiskontakte ein und desselben Relais 33 gebildet sind. An den Ausgang des Video-Zwischenfrequenzverstärkers 17 ist außer dem Filter 18 auch ein Frequenzdiskriminator 34 angeschlossen, dessen Kennlinie in F i g. 5 gezeigt ist. Der Ausgang des Frequenzdiskriminators 34 ist über den Umschalter 32 mit dem Eingang des Überlagerungsoszillators IS verbunden. Mit dem Relaisspule des Relais 33 in Reihe ist die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 35 zwischen eine Spannungsquelle und Masse geschaltet. Die Steuerelektrode des Transistors 35 ist mit dem Ausgang Q des Flip-Flop 21 verbunden. Zwischen den Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 24 und den Überlagerungs-Oszillator 15 ist ein Widerstand 36, zwischen den Ausgang des Frequenzdiskriminators 34 und den Überlagerungsoszillator 15 ein Widerstand 37 geschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände 36 und 37 miteinander und mit dem Eingang des Wberlagerungsoszillators 15 ist über eine Diode 38 mit dem Ausgang des Digital-Analog-Umset/e rs 29 verbunden. Soweit Teile der Schaltungseinzelheiten nicht näher beschrieben wurden, wird hiermit ausdrücklich auf die Figuren verwiesen.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Es sei angenommen, daß der Bezugsfrequenzoszillator 7 bei einer Bezugsfrequenz k von 5 kHz schwingt. Am festen Frequenzteilers erfolge eine Frequenzunterteilung mit einem Divisor 200.

Wird nun mit Hilfe der Tastatur 1 die Kanalnummer eines gewünschten Empfangskanals eingegeben, so erzeugt der Binärcodegenerator 3 ein entsprechendes Signal, das im Register 4 gespeichert wird. Die Schaltungselemente 5 bis 11 bilden eine Schleife zur Konstanthaltung der Frequenz des Hilfsoszillators 11, dessen Ausgangssignal zunächst durch den festen Frequenzteiler 5 und danach durch den variablen Frequenzteiler 6 unterteilt wird, dessen Teilungsverhäitnis durch den im Register 4 gespeicherten Code bestimmt wird.

Das entsprechende Ausgangssignal des variablen Frequenzteilers 6 wird mit dem Ausgangssignal des Frequenzoszillators 7 im Phasendifferenzdetektor 8 nach Phase und Frequenz verglichen. Der Phasendifferenzdetektor 8 weist einen Flip-Flop auf, an dessen Rücksetzeingang das differenzierte Ausgangssignal des variablen Frequenzteilers 6 gelegt wird, während an seinen Setzeingang ein durch Differenzieren des Ausgangssignals des Bezugsfrequenzosziilators 7 erhaltenes Signal gelegt wird. Als Ausgangssignal des Phasendifferenzdetektors 8 erhält man somit einen Impulszug aus Rechteckimpulsen unterschiedlicher Impulsbreite entsprechend der Phasendifferenz bzw. der Frequenzdifferenz, die vom Phasendifferenzdetektor 8 festgestellt wird. Das Ausgangssignal wird als Regelspannung nach Verstärkung und Glättung an den Hilfsoszillator 11 gegeben, dessen Schwingfrequenz mit der Regelspannung gesteuert wird.

Steigt die Frequenz des Ausgangssignals des Hilfsoszillators 11 an. so wird die Rücksetzfrequenz am Phasendifferenzdeiektor 8 die Setzfrequenz übersteigen, so daß das Ausgangssignal des Phasendifferenzdetektors 8 häufiger den Zustand niedrigen Potentials annimmt. Dadurch sinkt die Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 ab. Umgekehrt wird durch die gleiche Schaltung die Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 erhöht, wenn sie abgesunken sein sollte. Auf diese Weise wird somit die Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 auf einem Wert gehalten, der durch das Frequenzteilungsverhältnis am variablen Frequenzteiler 6 festgelegt ist und damit durch die Eingabe an der Tastatur 1. Der Hilfsoszillator 11 wird somit ständig auf einer Schwingfrequenz gehalten, die dem gewünschten Empfangskanal entspricht.

Wird der variable Frequenzteiler 6 aus im Handel erhältlichen integrierten Bausteinen hergestellt, so liegt die obere, an ihm zur Verfügung stehende Frequenzgrenze relativ niedrig. Es muß deshalb der feste Frequenzteiler 5 vorgeschaltet werden, um die Ajv gangsirequenz des Hiifsosziiiaiors i i überhaupt auf den Arbeitsbereich des variablen Frequenzteilers 6 herunterzutpüen. Der empfangbare Frequenzbereich, der von der vom festen Frequenzteiler 5 verarbeitbaren Eingangsfrequenz abhängt, wäre dann nur höchstens so breit wie das VHF-Band.

Soll ein UHF-Kanal empfangen werden, beispielsweise der Kanal Nr. 34, so wird diese Kanalnummer an der Tastatur 1 eingegeben. Das entsprechend vom ßinärcodegertt-rator 3 erzeugte Signal gebe dem variablen

to Frequenzteiler 6 ein Frequenzteilungsverhältnis von 199. Der Hilfsoszillator 11 schwingt dann auf 199 MHz. Durch die Betätigung derTastauir 1 wurde gleichzeitig im monostabilen Multivibrator 2 das in Fi g. 2 gezeigte Ausgangssignal a erzeugt, durch das der Flip-Flop 21 gesetzt wird. Dieser gibt deshalb das Ausgangssignal d nach F i g. 2 ab. Gleichzeitig wird vom Ausgangssignal a auch der monostabile Multivibrator 25 angesteuert, der das Ausgangssignal b von F i g. 2 hat. Während sich der mononstabile Multivibrator 25 in seinem quasi stabilen Zustand befindet, wird der Zähler 23 im zurückgestellten Zustand gehalten, so daß der Digital-Analog-Umsetzer 24 das Ausgangssignal /auf der Stufe Null abgibt. Beim Setzen des Flip-Flop 21 tritt an seinem Ausgang Q ein Ausgangssignal hohen Potentials auf. so daß der Oszillator 22 zu schwingen beginnt und ein Ausgangssignal e abgibt. Gleichzeitig wird vom Flip-Flop 2i der Transistor 35 so angesteuert, daß die Relaisspule 33 gespeist wird. Hierdurch wird über den Umschalter 30 der Hilfsoszillator 11 an eine Energieversorgung gelegt und damit die Schaltung zum Konstanthalten der Frequenz in Betrieb genommen. Gleichzeitig wird weiter der Umschalter 32 auf Erde umgeschaltet und der Schalter 31 zur Seite des HF-Verstärkers 13 hin, der damit seinen Betrieb aufnimmt, während der HF-Verstärker 14 außer Betrieb ist.

Die an den Hilfsoszillator 11 gelegte Frequenzregelspannung ändert sich, wie durch die Steuerspannung ein Fig. 2 gezeigt. Sie pendelt sich auf einen bestimmten konstanten Wert ein. während der monostabile

so Multivibrator 25 sich noch in seinem quasi-stabilen Zustand befindet. Im beschriebenen Beispiel wird dadurch am Hilfsoszillator 11 die Schwingfrequenz 199 MHz eingeregelt.

Wenn der monostabile Multivibrator 25 wieder in seinen ursprünglichen stabilen Zustand zurückkippt, beginnt der Zähler 23 die Ausgangsimpulse des Oszillators 22 zu zählen. Der Zählerstand wird ständig vom Digital-Analog-Umsetzer 24 in ein analoges

Ausgangssignal f umgewandelt. Diese Spannung wird über den Widerstand 36 an den Überlagerungsoszillator 13 als seine Schwingfrequenz steuernde Spannung gelegt, sowie gleichzeitig an die HF-Verstärker 13 und 14, die damit ebenfalls abgestimmt werden. Die Abstimmfrequenzen der H F-Verstärker 13, 14 sind dabei jeweils um den Wert der Zwischenfrequenz von 58,75 MHz niedriger als die Schwingfrequenz des ü^Ttragungsoszillators 15. Als Ausgangssignal der Mischstufe 16 erhält man damit die Video-Zwischenfrequenz. Diese gelangt über den Video-Zwischenfrequenzverstärker 17 an die Klemme 28.

Sobald der Filter 18 ein 59-MHz-Ausgangssignal des Video-Zwischenfrequenzvc-stärkers 17 feststellt, gibt der Detektor 19 ein Ausg ingssignal g (F i g. 2) ab, das vom Schmitt-Trigger-Imr jlsformer 20 in ein Ausgangssignal h umgesetzt wird. Lrreicht also die Frequenzdifferenz zwischen den Ausgangssignalen des H F-Verstärkers 13 und des Überlagerungsoszillators 15 einen Wert

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Rücksetzimpuls an d':n Rücksetzeingang R des Flip-Flop 21 gelegt Hie durch fällt das am Ausgang Q liegende Ausgangssi ;nal d des Flip-Flop 21 auf seinen Ausgangszustand ni( drigen Potentials zurück, wodurch auch die Torsteuerung des Oszillators 22 endet, der 2s demnach seine Schwingung einstellt (vgl. das Ausgangssignal e des Oszillators 22 F i g. 2). Damit erfolgt auch kein weiterer Spannungsanstieg im Ausgangssignal f des Digital-Analog-Umsetzers 24, so daß der Überlagerungsoszillator 15 seinen Frequenzsuchlauf beendet. Der Übertragungsoszillator 15 schwingt mit der zu ^.ssem Zeitpunkt vorliegenden Schwingfrequenz weiter.

Durch das Ausgangssignal des Flip-Flops 21 wird im pleichen Zeitpunkt auch der Transistor 35 gesperrt und damit der StromfluB durch die Spule des Relais 33 beendet Die Umschalter 30, 31 und 32 nehmen die in F i g. 1 gezeigte Schaltstellung ein: Der Hilfsoszillator 11 liegt nicht mehr an der Spannungsquelle, so daß sich die Steuerspannung auf die in F i g. 2 bei c gezeigte Weise ändert statt dem HF-Verstärker 13 wird nunmehr der H F-Verstärker 14 in Betrieb genommen, und schließlich wird der Frequenzdiskriminator 34 über den Widerstand 37 mit dem Eingang des Überlagerungsoszillators 15 verbunden, so daß sich sein Ausgangssignal mit demjenigen überlagert, das dem Überlagerungsoszillator 15 vom Digital-Analogumsetzer 24 über den Widerstand 36 zugeführt wird. Der Überlagerungsoszillator 15 wird somit auf einer Schwingfrequenz festgehalten, die wiederum das Ausgangssignal des so Video-Zwischenfrequenzverstärkers 17 auf 58,75 MHz festhält Es ist somit für eine andauernde optimale Abstimmung gesorgt

Die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzers 29 liegt über die Diode 38 ebenfalls am Eingang des Überlageningsoszillators 15 an» um so dessen Anfangsfrequenz am Ausgangspunkt des Frequenzsuchlaufes zu bestimmen. Eine geeignet gewählte Anfangsfrequenz macht es möglich, den Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die Frequenzdifferenz zwischen beispielsweise der ω dritten höheren Harmonischen der Frequenz des Ausgangssignals des Hilfsoszillators 11 und der Schwingfrequenz des Überlagerungsoszillators 15 gleich der Zwischenfrequenz ist

Fig.3 zeigt bei 101 die Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 für verschiedene links als Abszisse aufgetragene UHF-Kar.äie. Die zweite bis sechste Harmonische 102 bis 106 dieser Schwingfrequenz sind in Fig.3 ebenfalls eingetragen. Zieht man die Schwebungsfrequenz der Schwebung zwischen dem Ausgangssignal des Überlagerungsoszillators 15 und der dritten Harmonischen der Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 in Betracht, so genügt als Anfangsfrequenz für den Frequenzsuchlauf des Übertragungsoszillators 15 eine Frequenz, die höher ist, als die in F i g. 3 bei 107 eingezeichnete Schwingfrequenz. Das gilt für jeden beliebigen UHF-Kanal. Weiter sind in Fig.3 strichliert Empfangsoszillator-Schwingfrequenzen für die Empfangskanäle eingezeichnet. Diese sind um 49 MHz größer als die dritte Harmonische der Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11. Der Frequenzsuchlauf des Überlagerungsoszillators 15 kommt zu einem Ende, wenn die entsprechende Schwingfrequenz 108 erreicht ist.

Beispielsweise beträgt für den Kanal Nummer 34 die zweite Harmonische der eingeregelten Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 398MHz. So beginnt in diesem Fall der Frequenzsuchlauf des Überlagerungsoszillators 15 bei 457 MHz, also bei einem um 59 MHz über dem genannten Wert liegenden Wert, so endet der Frequenzsuchlauf bei 656 MHz, also einem Wert, der um 59 MHz größer ist als die dritte Harmonische der Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11, die in diesem Fall bei 597 MHz liegt. Diese bildet dann die Empfangsoszillatorschwingung.

Die HF-Verstärker 13 und 14 sind, um eine fehlerhafte Funktion zu vermeiden, zum Umschalten eingerichtet. Eine fehlerhafte Funktion könnte eintreten, wenn der Filter 18 auf eine unechte 59-MHz-Frequenzkomponente anspricht Oben wurde erläutert, daß der Filter 18 auf eine Frequenz von 59 MHz anspricht. Das ist nur dann möglich, wenn die Beziehung verwirklicht ist:

I m/,, — /7/_ISI =59 MHz

worin f\\ die Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11,/15 die Schwingfrequenz des Überlagerungsoszillators 15 und m, η willkürlich ganze Zahlen sind. In der Regel sind die Amplituden solcher unechter Komponenten vernachlässigbar klein, so daß Probleme nicht auftrel-.-.n. Probleme können sich jedoch ergeben, wenn die Schwingfrequenz fo des Überlagerungsoszillators 15 die in Fig.3 gestrichelt eingezeichneten Schwingfrequenzen 109,110 und 111 annimmt und der Frequenzsuchlauf von der Schwingfrequenz 107 ausgeht. Die Amplitude einer 59-MHz-Komponente im Ausgangssignal der Mischstufe 16 soll nur dann ausreichend groß sein, wenn die Beziehung erfüllt ist:

/is —3 /Ίι - 59MHz.

Diese Beziehung ergibt sich dann, wenn das Ausgangssignal des Hilfsoszillators 11 über den Oberwellengenerator 12 an den HF-Verstärker 13 angelegt wird. Eine fehlerhafte Funktion kann also verhindert werden, wenn auf die oben beschriebene Weise nach Erreichen des gewünschten Empfangskanals in der Abstimmschaltung die Stromversorgung des Hilfsoszillators 11 durch den Umschalter 30 unterbrochen wird.

Der Digital-Analog-Umsetzer 24 muß lediglich ein analoges Ausgangssignal liefern, das mit dem Zählerstand des Zählers 23 stufenweise ansteigt. Der Digital-Analog-Umsetzer 24 kann deshalb sehr einfach aufgebaut sein. Für den Zähler 23 genügt die Verbindung mehrerer Flip-Flops zu einer Kaskadenschaltung. Eine für die Abstimmschaltung ausreichende

Genauigkeit wird bereits erreicht, wenn 12 Bits zur Verfügung stehen.

Bei der beschriebenen Abstimmschaltung ist es möglich, Empfangskanäle am Fernsehempfänger digital und vollkommen elektronisch anzuwählen. Aufgrund der digitalen Betriebsweise ist es überdies möglich, den gewählten Empfangskanal jeweils anzuzeigen. Auch ist es leicht möglich, statt über die Tastatur 1 die Kanalnummer des gewünschten Empfangskanals von einem getrennten System aus digital einzuspeisen, was die Einrichtung einer Fernsteuerung erleichtert.

F i g. 6 zeigt eine solche Ausgestaltung der Abstimmschaltung: Die Tastatur 1 ist durch einen Sender 151 ersetzt, der die Kanalnummer verschlüsselt an einen Empfänger 152 sendet, der seinerseits auf eine der Ausführungsform nach Fig. 1 vergleichbare Weise den Binärcodegenerator 3 und den monostabilen Multivibrator 2 ansteuert. Hierdurch wird eine Fernsteuerung erzielt.

Fig. 7 zeigt in vereinfachter Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform des in F i g. 1 strichpunktiert umrahmten Teils der Schaltung. Der Frequenzsuchlauf erfolgt in F i g. 1 mit Hilfe des Oszillators 22, des Zählers 23 und des Digital-Analog-Umsetzers 24 digital. Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 wird er analog angesteuert, wie im folgenden beschrieben wird.

Bei Betätigung der Tastatur 1 wird durch ein Ausgangssignal a (vgl. Fig.8) des monostabilen Multivibrators 2 (vgl. Fig. 1) der Flip-Flop 21 gesetzt und gleichzeitig auch der monostabile Multivibrator 25 getriggert und in seinen quasistabilen Zustand gebracht, aus dem er nach einer vorbestimmten Zeit in seinen Ausgangszustand zurückkehrt, wie sich aus seinem Ausgangssignal b ablesen läßt. Gleichzeitig erfolgt durch Anlegen des Ausgangssignals a an den Eingang C eines Steuerspannungsgenerators 42, der den Frequeinzsuchlauf durch Erzeugen einer Sägezahnspannung steuert, eine Rückstellung seiner Ausgangsspannung auf Null. Die übrigen Vorgänge bezüglich der Betätigung der Umschalter und der Funktion des Hilfsoszillators 11, dessen Steuerspannung c ebenfalls in Fi g. 8 gezeigt ist, laufen auf die oben anhand der Fi g. 1 erläuterte Weise ab. Die Steuerspannung c stellt sich noch vor dem Rückkippen des monostabilen Multivibrators 25 auf einen neuen, durch die geänderte Schwingfrequenz des Hilfsoszillators 11 bestimmten Wert ein.

Nach dem Rückkippen des monostabilen Multivibrators 25 in den stabilen Zustand kommen die Ausgangssignale einer ODER-Schaltung 43 und einer UND-Schaltung 44 in ihren Zustand hohen Potentials: Der Spannungssuchlauf des Steuerspannungsgenerators 42 und damit, angesteuert über eine Addierstufe 41, der Frequenzsuchlauf des Oberlagerungsoszillators 15 beginnen. Das Ausgangssignal e des Steuerspannungsgenerators 42 ist ebenfalls in F i g. 8 gezeigt Sobald die Differenz zwischen der Frequenz des Ausgangssignals des H F-Verstärkers 13 und des Oszillators 15 den Wert 59 MHz erreicht, läßt der Filter 18 ein Signal durch. Entsprechend ergibt sich ein Ausgangssignal / des Detektors 19 in Form eines Spannungsstoßes und entsprechend ein Ausgangssignal g des Impulsformers 20. Durch dieses wird der Flip-Flop 21 zurückgesetzt so daß das Ausgangssignal d des Flip-Flop 21 wieder auf sein ursprüngliches niedriges Potential zurückfällt. Ober die ODER-Schaltung 43 und die UND-Schaltung 44 wird damit auch der Spannungssuchlauf des Steuerspannungsgep.erators 42 und damit der Frequenzsuchlauf des Überlagerungsoszillators 15 beendet, der mit der Schwingfrequenz weiter schwingt, die zu diesem Zeitpunkt vorliegt. Bei der gleichzeitig erfolgenden Umschaltung de« Relais 33 wird die Eingangsklemme A der ODER-Schaltung 43 wieder statt mit Masse bzw. Erde mit dem Friquenzdiskriminator 34 verbunden. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 44 liegt an der anderen Eingangsklemme öder ODER-Schaltung 43. Es wird also nunmehr das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators 34 an den Steuerspannungsgenerator 42

ίο gelegt, wodurch sich die oben erläuterte Regelung ergibt, die das Ausgangssignal der Mischstufe 16 bzw. des Video-Zwischenfrequenzverstärkers 17 auf der Video-Zwischenfrequenz 58,75 MHz festhält.

F i g. 9 zeigt den Aufbau des Steuerspannungsgenerators 42. Die Eingangsklemme 51 entspricht der Eingangsklemme A von F i g. 7. Ebenso entspricht die Eingangsklemme 52 der Eingangsklemme B von F i g. 7. Die Eingangsklemme 53 entspricht dem Eingang C des Steuerspannungsgenerators 42. Wird ein gewünschter Empfangskanal angewählt, so wird an die Eingangsklemme 53 ein Impuls angelegt (vgl. Ausgangssignal A des monostabilen Multivibrators 2 in F i g. 8). Hierdurch wird ein Thyristor 54 getriggert und leitend, so daß ein Kondensator 55 entladen wird. Damit sinkt das Potential an der Ausgangsklemme 58 des Steuerspannungsgenerators 42, an die direkt oder indirekt der Überlagerungsoszillator 15 angeschlossen ist, auf Null ab. Mit dem Ausgang der ODER-Schaltung 43 ist die Basis eines Transistors 56 verbunden.

Steigt das Ausgangssignal d am Ausgang Q des Flip-Flop 21 auf die oben erläuterte Weise an, so wird dadurch ein weiterer Transistor 57 angesteuert und der Kondensator 55 über den Widerstand 59 aufgeladen. Die Aufladung bewirkt eine entsprechend stetig ansteigende Spannung an der Ausgangsklemme 58 (vgl. das Ausgangssignal e des Steuerspannungsgenerators 42 in Fig.8). Während dieser Periode ist die Eingangsklemme 51 über den Umschalter 32 mit Erde verbunden, so daß ihr Potential auf Null gehalten wird.

■•ο Wird nun der Flip-Flop 21 auf die oben erläuterte Weise rückgesetzt, so wird entsprechend das Potential an der Eingangsklemme 52 auf Null herabgesetzt. Gleichzeitig wird jedoch auch der Umschalter 32 umgelegt, so daß die Ausgangsspannung des Frequenz-

■♦5 diskriminators 34 an der Eingangsklemme 51 erscheint Der Frequenzdiskriminator 34 hat die in F i g. 5 dargestellte Kennlinie. Das Potential an der Eingangsklemme 51 ist somit Null, wenn die Abstimmschaltung die Abstimmung auf den gewünschten Empfangskanal exakt vorgenommen hat und die Zwischenfrequenz bei 58,75 MHz liegt In diesem Fall liefert also die ODER-Schaltung 43 keine Ausgangsspannung und die Transistoren 56 und 57 sperren. Der Kondensator 55 wird nicht weiter geladen. Das Potential an der Ausgangsklemme 55 steigt nicht weiter an. Der optimale Abstimmzustand wird somit beibehalten.

Der Kondensator 55 wird sich nunmehr nach und nach entladen. Damit nimmt auch das Potential an der Ausgangsklemme 58 alimählich ab. Damit wird aber auch die Zwischenfrequenz von der optimalen Abstimmung allmählich abweichen, so daß vom Frequenzdiskriminator 34 ein entsprechendes Signal an die Eingangsklemme 51 gelegt wird (vgl. die Kennlinie von F i g. 5). Schließlich wird der Transistor 56 wieder leitend, das Potential an der Basis des Transistors 57 wird erniedrigt und der Kondensator 55 wird neuerlich aufgeladen, bis das Potential an der A.usgar.gsklemme 58 wieder den Optimalwert erreicht hat

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Abstimmschaltung für einen Vielkanalempfänger für hochfrequente elektrische Schwingungen, insbesondere für Fernsehempfänger mit einem Kanalwähler, bei dem im Empfangsbetrieb ein von einer Antenne geliefertes Antennensignal über einen HF-Verstärker einer Mischstufe zugeführt ist, in der mit Hilfe eines spannungsgesteuerten Überlagerungsoszillators ein Zwischenfrequenzsignal erzeugt ist, wobei die Grobabstimmung des HF-Verstärkers und des Oberlagerungsoszillators durch die Betätigung des Kanalwählers gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsoszillator (11) vorgesehen ist, an den in an sich bekannter Weise ausgangsseitig ein variabler Frequenzteiler (6) angeschlossen ist, der weiter ausgangsseitig mit einem sein Ausgangssignal mit dem eines Bezugsfrequenzoszillators (7) vergleichenden Phasendifferenzdetektors (8) verbunden ist, dessen Ausgangssignal als Sjqierspannung für die Frequenzeinstellung an den Hilfsosziliator gelegt ist, daß zur Feinabstimmung das Ausgangssignal des Hilfsoszillators (11) über einen an ihn angeschlossenen Oberwellengenerator (12) und einen an dessen Ausgang angeschlossenen, mit dem Kanalwähler auf eine Oberwelle abgestimmten HF-Verstärker (13) anstelle des Antennensignals an die Mischstufe (16) gelegt ist und an den Überlagerungsoszillator (15) zur Frequenzfeinabstimmung ein Steuerspannungsgenerator angeschlossen ist, an den bei Betätigung des Kanalwählers ein von diesem abgegebenes Startsignal (Fig.2a) gelegt is*, und der aus dem Ausgangssignal der Mischstufe über ein schmalbandiges, auf die Soüzwischeiifreq: enz abgestimmtes Filter (18) ein Stoppsignal (F i g. 2h) erhält, und daß die Rückumschaltung des Mischstufeneingangs vom Hilfsoszillator (11) auf den mit dem Antennensignal gespeisten HF-Verstärker (14) durch das Stoppsignal gesteuert ist.

2. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerspannungsgenerator einen Flip-Flop (21) aufweist, dessen Setzeingang (S) mit dem Kanalwähler und dessen Rücksetzeingang (R) mit dem schmalbandigen Filter (18) verbunden ist(Fig. I).

3. Abstimmschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (18) mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops (21) über einen Hüllkurven-Detektor (19) und einen Impulsformer (20) verbunden ist.

4. Abstimmschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (Q) des Flip-Flops (21) mit einem bei Vorliegen eines Ausgangssignals (F i g. 2d) des Flip-Flop schwingenden Oszillators (22) verbunden ist, an dessen Ausgang ein Zähler (23) angeschlossen ist, dessen Zählerstand durch einen Digital-Analog-Umsetzer (24) in die Steuerspannung für den Überlagerungsoszillator (IS) umgesetzt ist

5. Abstimmschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Verbindungsleitung einer Spannungsquelle (+ V) eines Kondensators (55), dessen Klemmenspannung die Steuerspannung für den Überlagerungsoszillator (15) ist, geschalteter Unterbrecher durch das Ausgangssignal des Flip-Flops gesteuert ist (F i g. 9).

6. Abstimmschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalwähler eine Tastatur (1) zur Eingabe des gewünschten Kanals aufweist, die direkt oder über eine Sender- Empfänger-Strecke einen Binärkodegenerator (3) steuert, der ein Register (4) steuert, dessen Ausgangssignal zur Teilverhältniseinstellung an den variablen Frequenzteiler (6) und zusätzlich an einen Digital-Analog-Umsetzer (29) gelegt ist, dessen

ίο Ausgangssignal die Grobabstimmspannung ^für den Überlagerungsoszillator (15) und die HF-Verstärker (13,14) des Empfängerteils bildet.

7. Abstimmschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steuerspan-

nungsgenerator (42) und den Überlagerungsoszillator (15) eine Addierstufe (41) geschaltet ist, die dem Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers (29) die Steuerspannung hinzufügt (F i g. 7).

8. Abstimmschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang der Mischstufe (16) ein Frequenzdiskriminator (34) verbunden ist, dessen Ausgangssigna] bei Empfangsbetrieb der vom Steuerspannungsgenerator an den Überlagerungsoszillator (15) gelieferten Steuerspannung hinzugefügt ist

9. Abstimmschaltung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 8, dadurch gekennzeichnet daß das Ausgangssignal des Flip-Flaps (21) zusätzlich ais Steuersignal für die Betätigung eines Relais (33) verwendet ist ober dessen Relaiskontakte bei der Feinabstimmung der Hilfsoszillator (11) und der zwischen diesen und die Mischstufe <J6) geschaltete H F-Verstärker (13) an Betriebsspannungsquellen, sowie gegebenenfalls der Ausgang des Frequenzdiskriminators (34) an Erde gelegt ist, und bei Empfangsbetrieb der mit dem Antennensignal gespeiste H F-Verstärker (14) an eine Betriebsspannungsquelle gelegt sowie gegebenenfalls das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators (34) dem Ausgangssignal des Steuer-

•»o spannungsgenerators (42) für den Überlagerungsoszillator (15) hinzugefügt ist