DE2403162C2 - Automatischer Frequenznachstimmkreis - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

f) die Kapazitätsdiode (17) ist zwischen die beiden Differentialausgänge des Gleichspannungsverstärkers (9) geschaltet,

g) der Halbleiterschalter wird durch einen FET (101) gebildet, der gleichfalls zwischen die beiden Differentialausgänge des Gleichspannungsverstärkers (9) geschaltet ist,

h) die Steuerelektrode des FET(IOl) ist über einen Kondensator (102) mit einer Betriebsspannungsquelle (+ V_n) und über einen Widerstand (103) mit Masse verbunden.

Die Erfindung betrifft einen automatischen Frequenznachstimmkreis entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Automatische Frequenznarhstimmkreise sind beispielsweise durch die DE-OS 21 60 661, 20 55 238 und 20 38 694 bekannt.

Bei einer Schaltung der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art (DE-OS 20 55 238) sind an die beiden Differentialausgänge des Gleichspannungsverstärkers zwei Konstantstromquellen angeschlossen, die einen Kondensator auf- oder entladen. Die Spannung dieses Kondensators wird über einen weiteren Verstärker den Kapazitätsdioden des Tuners zugeführt. Um während des Suchlaufes, d. h. eine bestimmte Zeitdauer nach dem Einschalten des Tuners, die Zuführung eines Frequenznachstimmsignales vom Frequenzdiskriminator zu den Kapazitätsdioden zu unterdrücken, ist bei der bekannten Schaltung zwischen dem Frequenzdiskriminator und dem Gleichspannungsverstärker mit Differentialausgängen ein bipolarer Transistor vorgesehen, der das Eingangssignal dieses Verstärkers zeitweise unterdrückt.

Diese bekannte Schaltung ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Bedingt durch die Anordnung von /v, ei KonManlstromquellen und einem weiteren Gleichspannungsverstärker /wischen dem Gleichspannungsv !■:■',iirker mit Diflerentialausgäm.'cn und den Kapa/itatSilMiden des Tuners ist der schallunirstechnischc Aufwand verhältnismäßig groß. Im llinhlick aiii den Sättigungswiderstand des verwendeten bipolaren Transistors ist ferner keine völlige Unterdrückung der Frequenznachstimmspannung möglich. Ungünstig ist weiterhin, daß sich die Frequenznachstimmspannung erst mit einer gewissen Einschwingverzögerung an den Kcpazitätsdioden einstellt, wenn der am Eingang des Gleichspannungsverstärkers mit. Differentialausgängen vorgesehene Transistor in den Sperrzusiand übergeht. Da ferner bei dieser bekannten Schaltung die der Basis

ίο des Transistors zugeführte Steuerspannung größer als der maximale Wert der Frequenznachstimmspannung sein muß, besteht die Gefahr einer Beschädigung des Transistors beim Auftreten einer großen Spannung zwischen Basis und Emitter.

Bei einer weiteren bekannten Schaltung zur automalischen Frequenznachstinmung (DE-OS 20 38 694) erfolgt die Aufladung und Entladung eines Kondensators auf die für die automatische Frequenznachstimmung maßgebende Spannung über Feldeffektdioden oder Feldeffekttransistoren, die innerhalb ihres Arbeitsbereiches den Strom unabhängig von der angelegten Spannung konstant halten. Dieser Lade- bzw. Entladevorgang steuert über einen symmetrischen Verstärker einen weiteren Verstärker, der von der Differenzspannung des Demodulatorausganges geregelt wird. Ein bipolarer Transistor wird hierbei während des Suchlaufes bis zum Emireffen eines ausreichend großen Signales vom Demodulator gesperrt bzw. geöffnet gehalten. Auch diese Schaltung ist daher mit den oben dargelegten Nachteilen behaftet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Frequenznachstimmkreis der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art so auszubilden, daß bei einfachem schaltungstechnischen Aufbau und hoher Betriebssicherheit das Frequenznachstimmsignal einerseits für eine bestimmte Zeitdauer nach dem Einschalten des Tuners vollständig unterdrückt wird und andererseits nach Ablauf dieser Zeitdauer ohne jeden Einschwingvorgang wirksam wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Indem die Kapazitätsdiode und der FET unmittelbar zwischen die beiden Differentialausgänge des Gleich-Spannungsverstärkers geschaltet sind, ergibt sich ein sehr einfacher schaltungstechnischer Aufbau. Der sehr kleine Sättigungswiderstand des FET gewährleistet dabei eine vollständige Unterdrückung des Frequenznachstimmsignales bei leitendem FET. Wird der FET andererseits eine bestimmte Zeitdauer nach dem Einschalten des Tuners gesperrt, so gelangt die Ausgangsspannung des Gleichspannungsverstärkers praktisch verzögerungsfrei und ohne Einschwingvorgang an die Kapazitätsdiode. Wegen der hohen Eingangsimpedanz des FET kann ein kleiner und demgemäß preiswerter Kondensator im Steuerkreis des FET Verwendung finden. Da es ferner zum Schalten des FET ausreicht, wenn dip Spannung an der Steuerelektrode höher als der Mittelwert zwischen den maximalen und minimalen Werten der Frequenznachstimmspannung ist (da somit die halbe Steuerspannung eines bipolaren Transistors genügt), besteht nicht die Gefahr einer Beschädigung des Ι-Έ1 durch eine übermäßige Spannung zw'sehen der Steuerelektrode und einer der beiden anderen F-.iektroden des

Die i-ji'indung wird nachstehend anhand der Γ ig ! bis 4 beispielsweise erläutert:

Cig. 1 ein Schaltbild eines bekannten aun>matisi.hen

Frequenznachstimmkreises;

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung gemäß Fig. 1;

F i g. 3 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen automatischen Frequenznachstimmkreises;

F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung gemäß F i g. 3.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst anhand der Fig. 1 und 2 ein bekannter automatischer Frequenznachstimmkreis erläutert

In einem Fernsehempfänger ist ein automatischer Frequenznachstimmkreis (AFN-Kxeis) vorgesehen, um die Abwanderung der Überlagerungsosziilatorfrequenz zu vermeiden, die durch eine Temperaturänderung usw. verursacht werden kann. Ein Beispiel eines solchen bekannten AFN-Kreises ist in F i g. 1 gezeigt

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen elektronischen Tuner, der einen Antennenabstimmkreis, einen Zwischenstufenkreis, einen Überlagerungsoszillatorkreis, der aus Kapazitätsdioden 11,12 und 13 und auch einem Einstellwiderstand 14 zur Kanalwahl besteht, aufweist Bei einem praktischen Beispiel sind mehrere Einstellwiderstände 14 an einer Tunerwelle eines Trommeltyp-Kanalwählers angeordnet, die jedesmal einzeln ausgetauscht werden, wenn eine Kanalwahl durchgeführt wird. Eine vorbestimmte Spannung Ec die von dem Einstellwiderstand 14 erhalten wird, wird über einen Addierkreis 15 auf die Dioden 11 bis 13 als Abstimmspannung (Kanalwählspannung) gegeben, um die Kapazität der Dioden 11 bis 13 zu ändern, wenn der Einstellwiderstand 14 geändert wird. Dadurch wird die Spannung E_c geändert, um die Kanalwahl durchzuführen.

Ein Video-ZF-Signal des Tuners 1 wird über einen Video-ZF-Verstärker 2 auf einen Video-Demodulator 3 gegeben, um das Ausgangssignal zu demodulieren, von dem es über einen Video-Verstärker 4 auf eine Kathodenstrahlröhre 5 gegeben wird. Das Video-ZF-Signal des Video-ZF-Verstärkers 2 wird auch über einen Begrenzer 6 auf einen Frequenzdiskriminatorkreis 7 gegeben, der dann eine AFN-Spannung (Gleichspannung) E_a erzeugt, deren Pegel entsprechend der Frequenz des Video-ZF-Signals S-förmig geändert wird. Die AFN-Spannung E_a wird über einen Gleichspannungsverstärker 8 und den Addierkreis 15 auf die Dioden 11 bis 13 gegeben. Wenn sich daher die Überlagerungsoszillatorfrequenz durch eine Temperaturänderung und damit die Frequenz des Video-ZF-Signals ändert, wird die AFN-Spannung E_s geändert, um die Kapazität der Dioden 11 bis 13 zu ändern und die Frequenz des Video-Trägersignals zu korrigieren.

Wenn bei dem oben erwähnten elektronischen Abstimmtuner 1 dieser ein UHF-Tuner ist und wenn dem Fernsehempfänger zu einem Zeitpunkt fi, der in F i g. 2 angegeben ist, in der die Abszisse die Zeit T und die Ordinate die Spannung Vdarstellt, elektrische Leistung zugeführt wird, steigt die AFN-Spannung E_a (die das Ausgangssignal des Verstärkers 8 ist und deren Gleichspannungspegel verschoben wird) abrupt an. Wenn die Spannung E_c für die Kanalwahl allmählich ansteigt, kann daher die Gefahr bestehen, daß ein fehlerhafter Betrieb verursacht wird. Dies bedeutet, daß, wenn die AFN-Spannung E„ zum Zeitpunkt t\ abrupt ansteigt, der AFN-Kreis selbst zum Zeitpunkt t\ im wesentlichen betriebsfähig gemacht wird. Wenn die Spannung E₁ für die Kanalwahl bis zum Zeitpunkt f: ausreichend ansteigt, nimmt während des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t\ und f; die Kapazität der Dioden 11 bis 13 allmählich ab. da Jie Spannung E₁- für die Kanalwahl während dieses Zeitintervalls geändert wird. Während dieses Zeitintervalls wird somit die Empfangsfrequenz des Tuners. 1 aufeinanderfolgend von niedrigen Frequenzen zu hohen Frequenzen geändert und zum Zeitpunkt ti strebt die Empfangsfrequenz auf die gewünschte zu. Dies bedeutet daß, wenn Leistung zugeführt wird, der AFN-Kreis zuerst betätigt wird und sich die Empfangsfrequenz des Tuners 1 auf die gewünschte Frequenz hin ändert

ίο Der Grund, weshalb die Kanalwählspannung E_c langsam ansteigt besteht darin, daß ein Zeitkonstanten kreis 16 in Verbindung mit einer Energiequelle + V_c zur Kanalwahl vorgesehen ist, um die Änderung der Kanalwählspannung Ec zu vermeiden.

Wenn der AFN-Kreis betrieben wird und die Empfangsfrequenz durchlaufen wird und ein anderes Rundfunksignal in einem Kanal nahe dem oder unter dem gewünschten Kanal ausgesendet wird, wobei z. B. der Kanal 46 der gewünschte Kanal ist und der Kanal 44 für eine andere Rundfunkübertragung verwendet wird, der Tuner 1 den Kanal 44 einmal während der Zeit empfängt, wenn die durchlaufende Empfangsfrequenz mit derjenigen des Kanals 44 übereinstimmt. Wenn das Signal des Kanals 44 einmal empfangen wird, wird, selbst wenn die Kanalwählspannung E_c weiter auf eine Spannung zunimmt, die dem Kanal 46 entspricht, und dann die Kapazität der Diode 13 geändert wird, um die Überlagerungsosziliatorfrequenz zu ändern, der AFN-Kreis in der gleichen Weise betrieben, wie oben erwähnt wurde, um die Änderung der Überlagerungsoszillatorfrequenz zu unterdrücken. Folglich bleibt die Empfangsfrequenz diejenige des Kanals 44 und damit wird der Kanal 44, der von dem gewünschten verschieden ist, empfangen.

Um einen solchen fehlerhaften Betrieb zu vermeiden, ist es ausreichend, den Mitnahmebereich der automatischen Frequenznachstimmung zu verengen. Dies erfordert jedoch, daß der Fangbereich verengt wird, was dazu führen kann, daß der AFN-Betrieb nicht mehr durchführbar ist.

Es wird nun anhand der Fig.3, in der die gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 die gleichen Elemente bezeichnen, eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die frei von dem obigen Nachteil des Standes der Technik ist.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist eine Kapazitätsdiode 17 in dem Tuner 1 nur für den AFN-Betrieb vorgesehen und ein Gleichspannungsverstärker 9 mit Differentialausgang ist anstelle des Gleichspannungsverstärkers 8 beim in Fi g. 2 gezeigten Stand der Technik vorgesehen.

AFN-Spannungen E_aa und E_;,b werden von dem Gleichspannungsverstärker 9 erzeugt, die einen vorbestimmten Gleichspannungspegel haben und sich entgegengesetzt zueinander in Abhängigkeit von der Frequenzänderung ändern, wie F i g. 4 zeigt, in der die Abszisse die Frequenz /"und die Ordinate die Spannung V darstellt. Die AFN-Spannungen £,,·, und £,(, werden über die Diode 17 dem Tuner 1 zugeführt.

Bei der Ausführungsform der F i g. 3 ist ein Unterdrückungskreis 10 vorgesehen. Dies bedeutet, daß in dem Signalweg für die AFN-3pannungcn £,,., und ff.,/, zwischen dem Gleichspannungsverstärker 9 und dem Tuner 1 ein Feldeffekttransistor 101 derart vorgesehen

ίϊ ist. daß seine Source- und Drain-Elektroden an die Sig...ilwege der AFN-Spannungen l·'..,., und ^,/,angeschlossen sind, fine Reihenschaltung eines Kondensators 102 und eines Widerstandes 10} ist /wischen einen Punkt

geschaltet, an dem eine Gleichspannung, die im Vergleich zu den AFN-Spannungen E_aa und E_ab rasch ansteigt, erhalten wird, z. B. eine Betriebsspannungsquelle + Vco und Masse geschaltet. Der Verbindungspunkt 104 zwischen dem Kondensator 102 und dem Widerstand 103 ist mit der Gate-Elektrode des FET 101 über einen Widerstand 105 verbunden.

Wenn bei der in obiger Weise aufgebauten Ausführungsform der Erfindung zum Zeitpunkt t\ (F i g. 2) Leistung zugeführt wird, wird die Gleichspannung von der Gleichspannungsquelle + V«. sofort erhalten, so daß die Spannung an dem Verbindungspunkt 104 zum Zeit punkt fi ansteigt, um den FET 101 zu öffnen. Selbst wenn daher die AFN-Spannung E₁, bzw. E_aa und E_at, zum Zeitpunkt U erhalten werden, werden sie durch den FET

101 gegenseitig aufgehoben und damit werden die AFN-Spannungen E₁₁₁₁ und E_ab nicht auf den Tuner 1 gegeben.

Während dieses Zeitintervalls wird der Kondensator

102 von dem Stromfluß durch den Widerstand 103 geladen, so daß, wenn der Kondensator 102 und der Widerstand 103 der Größe nach geeignet gewählt werden, die Ladung des Kondensators 102 zum Zeitpunkt f| (F i g. 2) beendet ist, wenn die Kanalwählspannung E_e ausreichend ansteigt, und damit wird die Spannung an dem Verbindungspunkt 104 verringert, um den FET 101 zu sperren. Nach dem Zeitpunkt ti werden daher die AFN-Spannungen E_aa und E„b von dem Gleichspannungsverstärker 9 auf den Tuner 1 gegeben. Da die Kanalwählspannung E_c zum Zeitpunkt t₃ bereits ausreichend angestiegen ist, wird vermieden, daß ein anderer Kanal, wie dies bei dem in F i g. 1 gezeigten Stand der Technik der Fall ist, empfangen wird. Somit kann der gewünschte Kanal ohne Fehler empfangen werden.

Wie oben erwähnt wurde, wird durch die Erfindung ein fehlerhafter Betrieb bei der Leistungszufuhr durch eine einfache Konstruktion zwangsläufig vermieden.

Da sich die AFN-Spannungen E_aa und E_at» die sich in entgegengesetzten Richtungen ändern, aufgrund des FET 100 gegenseitig aufheben, um den AFN-Betrieb zu -to unterdrücken, wird außerdem der Mittelwert des Gleichspannungspegels der AFN-Spannungen E_3a und E_ab an einer Änderung gehindert und damit wird der AFN-Betrieb zum Zeitpunkt r₃ stabil eingeleitet.

Bei der Erfindung wird der FET 101 als Schaltelement verwendet, so daß, selbst wenn sich die AFN-Spannungen E_aj und Eab des Gleichspannungsverstärkers 9 irgendwie ändern, der FET 101 durch Anlegen einer Spannung an die Gate-Elektrode des FET 101 geöffnet werden kann, die größer als der Mittelwert der Gleichspannung der AFN-Spannungen E₃₃ und E_ab des GleichspannüngsverstarKcrs S ist, was durch die Tatsache hervorgerufen wird, daß der FET 101 ein Zweirichtungsele-

Außerdem ist bei der Erfindung die Gate-Elektrode des FET 101 über den Widerstand 103 geerdet, so daß die Gate-Spannung des FET 101 nach dem Zeitpunkt f₃ im wesentlichen zu Null gemacht wird und damit der FET 101 ausreichend in Sperrichtung vorgespannt wird, um zu vermeiden, daß der FET 101 in fehlerhafter Weise geöffnet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Automatischer Frequenznachstimmkreis, enthaltend

   a) einen elektronischen Tuner (1) mit wenigstens einer veränderlichen Kapazitätsdiode (17),

   b) einen mit dem Tuner (I) verbundenen ZF-Verstärker (2),

   c) einen mit dem ZF-Verstärker (2) veibundenen Frequenzdiskriminator (7),

   d) einen an den Frequenzdiskriminator (7) angeschlossenen Gleichspannungsverstärker (9) mit Differentialausgängen,

   e) einen Halbleiterschalter (101), der die Zuführung eines Frequenznachstimmsignales vom Frequenzdiskriminator (7) zur Kapazitätsdiode (17) für eine bestimmte Zeitdauer nach dem Einschalten des Tuners (1) unterdrückt,