DE2606230C3 - Abstimmschaltung für Überlagerungsempfänger - Google Patents

Abstimmschaltung für Überlagerungsempfänger

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DE2606230C3 DE19762606230 DE2606230A DE2606230C3 DE 2606230 C3 DE2606230 C3 DE 2606230C3 DE 19762606230 DE19762606230 DE 19762606230 DE 2606230 A DE2606230 A DE 2606230A DE 2606230 C3 DE2606230 C3 DE 2606230C3
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Description

Es sind Überlagerungsempfänger mit automatischer Frequenzregelung (AFC) des Oszillators bekannt, bei denen die Oszillatorfrequenz bei Abweichungen von der gewählten Frequenz automatisch durch eine Regelspannung auf den Wert der Sollfrequenz nachgeregelt wird.
Bei einer durch die Zeitschrift »NTZ« 1972, Heft 11, S. 507 und 508, bekannten Empfängerschaltung
ίο ist eine die Oszillatorschwingungen zählende Zählerdekade vorgesehen, aus deren Zählerstand die Regelspannung abgeleitet wird. Der Zählerdekade ist ein Frequenzzähler zur Anzeige der Empfang! frequenz nachgeschaltet, wobei die Zählerdekade als Vorteiler
r> für den Frequenzzähler arbeitet. Die von der Zählerdekade gezählten Frequenzschritte sind kleiner als die von dem Frequenzzähler angezeigten Frequenz- * schritte.
B"i dieser bekannten Regeleinrichtung ist der
•ίο nichtangezeigten Zählerdekade ein Digital-Analog-Umsetzer nachgeschaltet, der einen Ladestrom auf einen Speicherkondensator liefert. Zur Ableitung der Regelspannung von der nichtangezeigten Zählerdekade werden alle Ausgangssignale der Zählerdekade
4r> ausgewertet. Dementsprechend sind vier Verbindungsleitungen von der Zählerdekade und eine entsprechend aufwendige Auswerteschaltuftg erforderlich. Die Regelschaltung bei der bekannten Empfängerschaltungist so aufgebaut, daß eine Einrastung der
■50 Frequenz zwischen den Werten 1 und 0 der nichtangezeigten Zählerdekade erfolgt.
In der CH-PS 487 543 ist eine ähnlich aufgebaute Regelschaltung für einen Empfänger beschrieben, bei der ein als Flip-Flop ausgebildeter Detektor von der
« Ausgangsfrequenz des zu regelnden Oszillators zwischen zwei stabilen Zuständen während einer periodisch wiederkehrendenTorzeit hin- und hergeschaltet wird. Je nachdem, in welchem Zustand der Detektor am Ende der Torzeit zurückgelassen wird, wird der Oszillator in negativer oder positiver Richtung nachgeregelt. Weiter ist nach dieser Patentschrift vorgeschlagen, für den Detektor eine Zählerdekade zu verwenden, die so ausgebildet ist, daß bei den Zuständen »1« bis »5« ein positiver Ausgangsimpuls und bei den
b5 Zuständen »6« bis »0« ein negativer Ausgangsimpuls gebildet wird. Mit einem solchen Dekadenzähler kann eine Einrastung zwischen den Zuständen »5« und »6« erreicht werden, wobei die Schaltung zwischen diesen
10
50
Zuständen hin- und herpendelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstimmschaltung für einen Uberlagerungs-Rundfunkempfänger mit einer Regelschaltung der bekannten Art zu schaffen, bei der auf möglichst einfache Weise die Raststellungen »0« und »5« erreicht werden. Die Zahl der erforderlichen Lei'ungen zwischen dem Zähler, von dem das Regelsignal abgeleitet wird, und dem Schaltungsteil, in dem das Regelsignal gebildet wird, soll zur Vereinfachung der Schaltung möglichst gering sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Abstimmschaltung ist die Zählerdekade, aus der das Regelsignal abgeleitet ü wird, mit einem bis fünf zählenden Zählerteil aufgebaut. Durch eine ganz bestimmte Ausnutzung der Ausgangssignale des bis fünf zählenden Zählerteils kommt die erfindungsgemäße Abstimmschaltung mit zwei Verbindungsleitungen vom Zähler fur beide gewünschten Raststeiiungen aus. Die erreichten Raststellungen liegen jeweils fünf Zählschritte auseinander.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltung ist das Ausgangssignal der zweiten Ausgangsklemme des bis fünf zählenden Zählerteils zu dem Zähleingang eines bis zwei zählenden Teils invertiert übertragen. Dadurch wird einerseits der bis fünf zählende Zählertei! zu einer Zähldekade ergänzt, andererseits wird erreicht, daß ein am Ausgang des Zählers abgegebener Übertragimpuls für eine dem Zähler nachgeschaltete Frequenzanzeigeschaltung gerade zwischen den Raststellungen und nicht im Bereich der Raststellungen abgegeben wird. Auf diese Weise wird ein Springen der letzten angezeigten Ziffer ir> der nachgeschalteten Frequenzanzeigeeinrichtung vermieden.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Überlagerungsempfänger mit einer Abstimmschaltung,
Fig. 2 die in codierter Form vorliegenden Zählerstände eines Zählers in Abhängigkeit der dem Zähler zugeführten Zählimpulse,
Fig. 3 einen bekannten Dezimalzähler,
Fig. 4 einen bei der Erfindung benutzten Zähler und
Fig. 5 die Schaltung eines NOR-Gatters. m
Nach Fig. 1 gelangt die von einer Antenne 1 empfangene Hochfrequenz zu einem HF-Verstärker 2 und danach zu einer Mischstufe 3. Es folgen ein ZF-Verstärker und eine Demodulationsstufe 4 und eine den Lautsprecher 6speisende NF-Stufe 5. Zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz werden der Mischstufe 3 die Schwingungen eines Oszillators 7 zugeführt, dessen Frequenz durch eine Regelspannung (Abstimmspannung) beeinflußbar ist. Die Oszillatorschwingungen werden außerdem einem Breitbandverstärker 8 zugeführt, der die Oszillatorschwingungen in Rechteckschwingungen gleicher Fre~! cnz umwandelt, die von einem Zähler gezählt werden können. Die Schaltung des Breitbandverstärkers 8, der sowohl beim FM-Betrieb als auch bei AM-Betrieb Anwendung findet, ist beispielsweise in der DE-OS 2358673 näher beschrieben. Die digitalen Ausgangssignale des Breitbandverstärkers 8 gelangen zu einem Vorteiler 9,
65 dessen Teilerverhältnis auf verschiedene Werte einstellbar ist. Dem Vorteüer 9 ist ein Tor 10 nachgeschaltet, das an seinem Steuereingang 22 derart von Impulsen angesteuert ist, daß die heruntergeteilten Rechteckschwingungen von dem Vorteiler 9 jeweils nur während einer bestimmten Zeit, der Torzeit, an den Eingang E eines Zählers 11 gelangen und von diesem gezählt werden. Die periodisch wiederkehrende Torzeit kann beispielsweise 10 ms betragen. Die 10-ms-Impulse können von einem nicht dargestellten Quarzoszillator mit anschließendem Frequenzteiler erzeugt werden.
Zur weiteren Erläuterung sei angenommen, daß der Überlagerungsempfänger auf den UKW-Bereich eingestellt ist. Das Teilerverhältnis des Vorteilers 9 betrage 100:1. Die Auflösung des Zählers 11 beträgt dann 10 kHz, d. h. nach jeweils zehntausend Schwingungen des Oszillators 7 wird dem Zähler 11 ein Zählimpuls zugeführt. Bei Empfang eines Senders wenn also der Oszillator 7 seine Sollfrequenz aufweist - beträgt der Zählerstand des Zählers 11 vier oder neun. Zwischen diesen beiden Zählerständen liegen fünf Zählschritte (Frequenzschritte zu je 10 kHz) entsprechend einem Kanalraster von 50 kHz. Bei der beschriebenen Schaltung werden durch die Sollfrequenz die Zählerstellungen vier und neun bewirkt, da ein Zähler zugrunde gelegt ist, der die Ausgangsstellung »Neun« aufweist. Entscheidend ist hier die Zahl der Zählschritte zwischen den erreichten Werten. Zwar unterscheiden sich die Sender im UKW-Bereich meistens um 100 kHz voneinander, jedoch beträgt dieser Abstand in einigen Fällen nur 50 kHz, deshalb hier ein Kanalraster von 50 kHz zugrunde gelegt ist.
Der Zähler 11 bewirkt eine Frequenzteilung im Verhältnis 10: 1. Von seinem Ausgang IA gelangen die Impulse zu einem Zähler- und Steuerteil 12, welches in Verbindung mit dem Zähler 11 die Empfangsfrequenz zählt, die auf einer Anzeige 13 optisch dargestellt wird. Die Empfangsfrequenz ergibt sich durch Zählung der Oszillatorschwingungen, wobei die ZF subtrahiert wird.
Der Zähler 11, dessen Aufbau weiter unten beschrieben wird (Fig. 3, 4), weist u. a. zwei Ausgangsklemmen C und D auf, an denen in Abhängigkeit des Zählerstandes verschiedene Kombinationen der logischen Signale »0« und »1« auftreten. Diese sind in Fig. 2 dargestellt. Bei den im Abstand von 50 kHz liegenden Sollfrequenzen, denen die Empfangsfrequenzen der Sender zugeordnet sind, liegt an der Ausgangsklemme C eine logische »0« und an der Ausgangsklemme D eine logische »1«. Bei diesen Werten, die jeweils einen Teil des in codierter Form vorliegenden Zählerstandes von vier oder neun darstellen, wird keine Regelspannung zur Änderung der Oszillatorfrequenz erzeugt. Die beiden Ausgangsklemmen C und D sind über ein NOR-Gatter 14 mit einem Tiefpaß (Integrierglied) 16 verbunden, dem ein Gleichspannungsverstärker 18 nachgeschaltet ist. Bei den den Zählerständen vier und neun zugeordneten logischen Signalen an den Ausgangsklemmen C und D tritt am Ausgang 14a des NOR-Gatters 14 eine logische »0« auf, die einem Pegel von etwa 0 V entspricht. Der Tiefpaß 16 kann deshalb keine Spannung abgeben. Auch der andere Tiefpaß 15, der direkt von der Ausgangsklemme C angesteuert ist, gibt wegen des »0«-Potentials an C keine Spannung ab.
Tritt dagegen eine Abweichung der Oszillatorfrequenz von der Sollfrequenz auf, beträgt also der Zäh-
te
lerstand nicht vier oder neun, wird eine Regelspannung zur Nachstimmung der Oszillatorfrequenz auf den Wert der Sollfrequenz erzeugt. Bei den Zählerständen zwei und drei sowie sieben und acht liegt die Ausgangsklemme C auf logisch »1« und die Ausgangsklemme D auf logisch »0«. Zwar ist dann der Ausgang 14a weiterhin auf »0«-Potential, so daß am Ausgang des Tiefpasses 16 keine Spannung auftritt, jedoch erzeugt der Tiefpaß 15 wegen der ihm in Form eines positiven Spannungspegels zugeführten logischen »1« eine positive Spannung, die von einem nachgeschalteten Gleichspannungsverstärker 17 verstärkt und auf dessen Ausgangsleitung 19 als Regelspannung U1 oder als Regeländerung einer bestimmten Grundspannung auftritt. Da die logische »1« an der Ausgangsklemme C periodisch erscheint, werden dem Tiefpaß 15 zeitlich nacheinander Impulse zugeführt. Daraus erzeugt der Tiefpaß 15 infolge seiner integrierenden Wirkung eine Gleichspannung. Die Spannung L/, gelangt über die Leitung 21 zu dem Oszillator 7, dessen Frequenz dadurch erhöht wird, bis die Sollfrequenz wieder erreicht ist. Die Änderung der Frequenz des Oszillators 7 kann über eine spannungsabhängige Kapazitätsdiode erfolgen. Wenn der Oszillator 7 seine Sollfrequenz erreicht hat, beträgt der Zählerstand des Zählers 11 wieder vier oder neun, so daß keine Regelspannung mehr erzeugt wird.
Während bei den Zählerständen zwei und drei bzw. sieben und acht eine Erhöhung der Oszillatorfrequenz bewirkt wird, was in Fig. 2 durch die Klammern + Af Jo angedeutet ist, wird bei den Zählerständen null und eins bzw. fünf und sechs eine Regelspannung bzw. eine Änderung einer Grundspannung erzeugt, die eine Verringerung der von der Sollfrequenz abgewichenen Oszillatorfrequenz bewirkt. Fig. 2 ist zu entnehmen, J5 daß bei den zuletzt genannten Zählerständen beide Ausgangsklemmen C und D »0«-Potential aufweisen. Somit treten am Ausgang 14a des NOR-Gatters 14 »1 «-Impulse auf, die dem Tiefpaß 16 zugeführt werden. Infolge der integrierenden Wirkung des Tiefpasses 16 wird der Gleichspannungsverstärker 18 mit einem Gleichstrom angesteuert. Im Vergleich zum Gleichspannungsverstärker 17 bewirkt der Gleichspannungsverstärker 18 eine Umkehr der Regelrichtung, so daß der Ausgangsstrom Il auf der Ausgangsleitung 20 eine andere Polarität als der Ausgangsstrom /1 des Gleichspannungsverstärkers 17 aufweist. Durch die Regelspannung U2 wird der Oszillator 7 durch Verringerung seiner tatsächlichen Frequenz auf die Sollfrequenz nachgeregelt. Die Ausgangsströme bewirken eine Auf- bzw. Entladung des an die Leiiung 21 angeschalteten Kondensators 31, dessen Spannung sich dadurch entsprechend einstellt und die Regelspannung ist. Da bei den zuletzt erwähnten Zählerständen die Ausgangsklemme C auf »0«-Potential liegt, erzeugt der Tiefpaß 15 keine Spannung, so daß allein die Spannung U2 wirksam ist.
Wenn bisher von Zählerständen gesprochen wurde, war damit der Zählerstand gemeint, der sich am Ende der Torzeit, die gleich der Zählzeit ist, eingestellt hat und auch während der Zählpause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Torzeiten bis zum Beginn der nächsten Torzeit erhalten bleibt. Vom Beginn einer Torzeit bis zu ihrem Ende treten jedoch nacheinander die Zählerstände zwischen null und neun auf und entsprechend ändern sich die logischen Signale an den Ausgangsklemmen C und D, bevor diese ihre endgültige logische Belegung am Ende der Torzeit erreichen.
45
50
65 Es werden also bereits vor Erreichen des Zählerstandes am Ende der Torzeit Spannungen U1 und U2 erzeugt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich diese Spannungen in ihrem statistischen Mittelwert im wesenilichen aufheben und deshalb ohne schädlichen Ejnfluß sind. Selbst wenn eine geringe Restspannung verbleibt, ist diese ohne störenden Einfluß bezüglich der Funktion der Abstimmschaltung.
Es ist jedoch auch möglich, durch logische Gatter (nicht dargestellt) dafür zu sorgen, daß eine Auswertung nur des am Ende der Torzeit auftretenden Zählerstandes erfolgt und somit die Regelspannung nur in den Zählpausen erzeugt wird.
Die Abstimmschaltung kann auch bei den anderen Empfangsbereichen KW, MW oder LW verwendet werden. Bei KW wird das Teilerverhältnis des Verteilers 9 so geändert, daß entsprechend dem 5 kHz Raster die gezählten Frequenzschritte 1 kHz betragen. Die Änderung des Teilerverhältnisses kann in vorteilhafter Weise zusammen mit der Bereichseinstellung auf den jeweiligen Empfangsbereich erfolgen. Es ist auch möglich, mit Hilfe eines Zählers mit anderem Zählvermögen (also kein Dezimalzähler) eine Einrastung der Oszillatorfrequenzen auf Werte zu erzielen, die nicht dem 5 kHz- oder 50 kHz-Raster entsprechen. Mit einem bis neun zählenden Zähler kann beispielsweise ein teilweise dem MW-Bereich entsprechendes Frequenzraster mit 9 kHz Kanalabstand erzielt werden. Auch eine Kombination von verschiedenen Rastern ist möglich.
An Hand der Fig. 3 und 4 wird nun der in der Abstimmschaltung verwendete Zähler 11 näher erläutert. In Fig. 3 ist ein bekannter Dezimalzähler darger stellt. Der Dezimalzähler 11 wird in bekannter Weise durch Zusammenschaltung von vier Flip-Flops FF1-FF4 gebildet, von denen das erste Rip-Flop FFl einen Zähler bis zwei und die anderen drei Flip-Flops FF2-FF4 einen Zähler bis fünf bilden. Da ein Zähler bekanntlich auch als Teilerstufe verwendet werden kann, treten die dem Zähleingang E zugeführten Impulse im Verhältnis 10:1 heruntergeteilt am Ausgang IA des Zählers 11 auf. Der Zähler 11 besitzt vier Ausgangsklemmen A, B, C, D, deren logische Belegung die Anzahl der gezählten Impulse im Dual-Code wiedergibt.
Der bekannte Dezimalzähler ist gemäß Fig. 4 so umgewandelt, daß es möglich ist, nur einen Teil des an den Ausgangsklemmen A bis D in codierter Form vorliegenden Zählerstandes auszunutzen, um die Regelinformationen zu erhalten. Dies wird dadurch erreicht, daß die dem Zähler 11 an seinem Eingang E zugeführten Zählimpulse direkt dem Eingang BD des bis fünf zählenden Zählers (FF2-FF4) zugeführt werden. Weiterhin ist die Ausgangsklemme C, welcher bei dem bekannten Zähler die Wertigkeit vier im Dualsystem zugeordnet ist (bei dem Zählerstand vier erscheint bei dem bekannten Zähler an der Ausgangsklemme C eine logische »1«, während die anderen Ausgangsklemmen auf »0«-Potential liegen), über einen Inverter 30 mit dem Eingang A1n des bis zwei zählenden Zählers (Flip-Flop FFl) verbunden. Somit ergibt sich die in Fig. 2 gezeigte logische Belegung der Ausgangsklemmen A-D in Abhängigkeit der dem Eingang E zugeführten Zählimpulse. Es genügt, die umrandeten logischen Signale »0« und »1« an den Ausgangsklemmen C und D zur Erzeugung der Regelspannung heranzuziehen, so daß die Ausgangsklemmen A und B hierfür nicht benötigt werden. Da
eine Auswertung direkt auf Grund der logischen Potentiale erfolgt, ist kein Decoder notwendig.
Durch die Verbindung der Ausgangsklemme C über den Inverter 30 mit dem Eingang A1n des Flip-Flops FFi läßt sich erreichen, daß auch der Zähler gemäß Fig. 4 eine Frequenzteilung der ihm zugeführten Impulse im Verhältnis 10:1 bewirkt. Die in ihrer Frequenz heruntergeteilten Impulse können dem Ausgang IA entnommen werden, der mit der Ausgangsklemme A verbunden ist. Durch die in Fig. 2 gezeigte gestrichelte Umrandung der Potentiale an der Ausgangsklemme A ist die Frequenzteilung von 10:1 zu erkennen. Das Potential an der Ausgangsklemme A beträgt abwechselnd während jeweils fünf
10 Zählimpulse »1« und danach »0«.
Fig. 5 zeigt als Beispiel die Schaltung des bereits erwähnten NOR-Gatters 14. Die über die beiden Eingangsleitungen 23 und 24 geführten Signale gelangen über Widerstände 25, 26 zur Basis eines Transistors 28. Gegebenenfalls kann die Basis über den gestrichelt gezeichneten Widerstand 27 an Bezugspotential (Masse) angeschaltet sein. Die Ausgangssignale des NOR-Gatters auf der Ausgangsleitung 14a werden dem Kollektor des Transistors 28 entnommen. Außerdem ist der Kollektor über einen Arbeitswiderstand 29 an eine Betriebsspannung + UB angeschaltet, die etwa dem positiven Spannungspegel entspricht, der einer logischen »1« zugeordnet ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Abstimmschaltung für einen Überlagerungs-Rundfunkempfänger mit einem die Schwingungen des Überlagerungsoszillators des Empfängers zählenden Zähler, bei dem die gezählten Frequenzschritte kleiner als die Frequenzschritte zwischen den in einem Raster liegenden Sendefrequenzen sind, und mit einer AFC-Regelschaltung, bei der von einem vorliegenden Zählerstand ein Regelsignal für die Frequenznachregelung abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler mit einem bis fünf zählenden Zählerteil (FFl bis FF4) aufgebaut ist und daß die Regelspannung für die eine Richtung der Regelung direkt aus dem logischen Signal (z. 3. Zustand »1«) der zweiten Ausgangsklemme (C) des Zählerteils (FFl bis FF4) und ein Regelsignal für die andere Richtung aus einer Verknüpfung (Gatter 14) der Signale der zweiten (C) und dritten (D) Ausgangsklemme (z. B. Zustände »0« an C und D) des Zählerteils (FFl bis FFA) erzeugt werden.
2. Abstimmschaltung nach Anspruch 1 für einen Überlagei ungs-Rundfunkempfänger mit einer Frequenzanzeigeschaltung, bei der der Zähler, von dem das AFC-Regelsignal abgeleitet ist, der Frequenzanzeigeschaltung unmittelbar als Vorteiler vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler neben dem bis fünf zählenden Teil (FFl bis FFA) weiterhin aus einem bis zwei zählenden Teil (FFl) besteht, daß die Oszillatorschwingungen dem Eingang des bis fünf zahlenden Teils (FFl bis FF4) zugeführt sind und daß das Ausgangssignal der zweiten Ausgangsklemme (C) des bis fünf zählenden Teils (FFl bis FF4) invertiert zu dem Zähleingang (A1n) des bis zwei zählenden Teils (FFl) geführt ist.
3. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausgangsklemme (C) des bis fünf zählenden Zählerteils (FF2 bis FF4) direkt einen ersten Tiefpaß (15) ansteuert und daß die zweite (C) und dritte Ausgangsklemme (D) zusammen über ein NOR-Gatter (14) einen zweiten Tiefpaß (16) ansteuern.
4. Abstimmschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen der beiden Tiefpässe (15,16) je einen Gleichspannungsverstärker (17, 18) ansteuern, dessen Ausgangsgleichspannungen bzw. Spannungsänderungen (U1, U2) die Regelspannung für den Oszillator (7) sind, und daß der eine Gleichspannungsverstärker (18) zusätzlich eine Umkehr der Regelrichtung bewirkt.
5. Abstimmschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem bis fünf zählenden Zählerteil (FF2 bis FF4) ein Vorteiler (9) vorgeschaltet ist, und daß das die Frequenzschritte bestimmende Teilerverhältnis des Vorteilers (9) veränderbar ist.
6. Abstimmschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilerverhältnis des Vorteilers (9) bei Einstellung des gewünschten Empfangsbereichs des Überlagerungsempfängers derart veränderbar ist, daß auf verschiedenen Wellenbereichen die Sollfrequenzen des Oszillators (7) gleichen Zählerständen zugeordnet sind.
7. Abstimmschaltung nach Anspruch 2 für den UKW-Bereich mit einem Senderabstand von 50 kHz, dadurch gekennzeichnet, daß der bis fünf zählende Zählerteil (FF2 bis FF4) ein Zähler im Dual-Code ist, und daß die Frequenzschritte 10 kHz betragen, und daß die Zählerstände »vier« und »neun« aufeinanderfolgenden Sollfrequenzen entsprechen.
8. Abstimmschaltung nach Anspruch 2 für den KW-Bereich mit einem Senderabstand von 5 kHz, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler ein Zähler im Dual-Code ist, und daß die Frequenzschritte 1 kHz betragen, und daß die Zählerstände »vier« bis »neun« aufeinanderfolgenden Sollfrequenzen entsprechen.
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