DE2718472C2

DE2718472C2 - Abstimmschaltung für einen Hochfrequenz-Überlagerungsempfänger mit gleichspannungsgesteuerter Abstimmung

Info

Publication number: DE2718472C2
Application number: DE2718472A
Authority: DE
Inventors: Otto Ing.(Grad.) 3161 Arpke Klank
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1986-05-15
Also published as: JPS6129170B2; IT7822705A0; FR2389274A1; JPS53133301A; ATA272378A; GB1565795A; AT371640B; FR2389274B1; DE2718472A1; IT1094533B; US4201943A

Description

Es sind Abstimmschaltungen mit digitaler Eingabe bekannr(z. B. »Funkschau« 1974, Heft 2, Seite 62, 63 und Heft 3, Seite 93—95), bei denen die Empfangsfrequenz durch Zählen der Schwingungen des Überlagerungsoszillators unter Berücksichtigung der Zwischenfrequenz gemessen wird. Das Meßergebnis wird in einem Vergleicher mit' einem in einen Eingabespeicher eingegebenen Wert verglichen. Von einer Auswerte-Schaltung wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis der Abstimmvorgang gesteuert. Es sind bei der bekannten Schaltung Mittel vorgesehen, durch die die Abstimmgeschwindigkeit mit zunehmender Annäherung an den exakten Abstimmpunkt verkleinert wird. Dieses geschieht durch Steuerung eines Integriergliedes in Abhängigkeit von der Zahl der übereinstimmenden Stellen der an dem genannten Vergleicher anliegenden Werte und der Wertigkeit dieser Stellen. Dadurch wird erreicht, daß die einzelnen Dekaden des Frequenzwertes in ungefähr der gleichen Zeit durchlaufen werden, womit eine schnelle Einstellung des gewünschten Senders gewährleistet ist. Die für einzelne Abstimmpunkte unterschiedliche Steilheit einer als Abstimmelement dienenden Kapazitätsdiode des Überlagerungsoszillators kann dabei nicht berücksichtigt werden, weil die Geschwindigkeit unabhängig von der absoluten Frequenz des Überlagerungsoszillators nur in Ahhängigkeit von der Differenz zum eingegebenen Wert gesteuert wird. Die Steilheit einer Kapazitätsdiode kann an den Bereichsenden des ausgenutzten Steuerbereichs beispielsweise um den Faktor 10 unterschiedlich sein. Dies führt zu unterschiedlich langen Wartezeiten bei der Abstimmung, was bei der Bedienung des Gerätes

is störend wirkt.

Aus der DE-OS 26 14 363 ist eine Abstimmschaltung bekannt, bei der Schaltungsmaßnahmen vorgesehen sind, die Nichtlinearität der Kapazitätsdioden zu kompensieren. Dies geschieht durch einen Digital/Analog-Wandler mit einer Vorwärtsregelschaltung, die einen sehr hohen Schaltungsaufwand erfordert und deren Ausgangssignal keinen regelnden Einfluß auf das Eingangssignalhat
Aus Funkschau 1971, Heft 17, Seite 535—437 ist eine Abstimmschaltung mit zwei Operationsverstärkern bekannt In einer erstea Stufe wird eine von einen Kanalzähler erzeugte Spannung auf einen als Summierer geschalteten Operationsverstärker geführt In einer zweiten Stufe verzerrt mit Hilfe einer Gegenkopplung ein als Diodenfunktionsgeber geschalteter Operationsverstärker die Ausgangsspannung der ersten Stufe auf eine gewünschte Abstimmspannung.

In Funkschau 1974, Heft3, Seite 93—95 ist ein Vergleicher beschrieben, der im Parallelbetrieb einen als Summierer geschalteten Operationsverstärker über vier Komparatoren steuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schaltungstechnisch einfache Abstimmschaltung zu schaffen, die eine kontinuierliche Anpassung an die nichtlineare

Kennlinie einer Kapazitätsdiode eines ÜberlagerungsOszillators ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Überlagerungsempfänger mit einer Abstimmschaltung, die die Merkmale der Erfindung aufweist,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel eines bei der Schaltung gemäß F i g. 1 vorhandenen Regelgliedes und

F i g. 3 Beispiele für die Kennlinien von Abstimm-Kapazitätsdioden in verschiedenen Abstimmbereichen.

In F i g. 1 ist oben ein Überlagerungsempfänger mit einer Antenne 1, einer HF-Vorstufe 2, einer Mischstufe 3, einem ZF-Verstärker und Demodulator 4 und einem NF-Verstärker und Lautsprecher 5 dargestellt. Der Mischstufe 3 ist das Ausgangssignal eines Überlagerungsoszillators 6 zugeführt, der Bestandteil einer in Fig. 1 unten dargestellten Abstimmschaltung ist. Die Abstimmschaltung enthält in an sich bekannter Weise einen Eingabespeicher 7, in den ein gewünschter Empfangsfrequenz-Wert über eine nicht dargestellte Eingabetastatur oder ein gespeicherter Wert eingegeben werden kann, und einen elektronischen Frequenzzähler 8, mit dem die Empfangsfrequenz durch Zählen der Schwingungen des Überlagerungsoszillators 6 unter Be-

rücksichtigung der ZF gemessen wird.

Der Inhalt des Eingabespeichers 7 und das Meßergebnis des Frequenzzählers 8 werden in einem Vergleicher 9 miteinander verglichen. Bei der bekannten Schaltung gemäß »Funkschau« 1974, Heft 2, Seite 62 ff, erfolgt der Vergleicher aller Stellen gleichzeitig. Es ist jedoch auch bekannt (DE-OS 25 33 072), die einander zugeordneten Stellen zeitlich nacheinander im sogenannten Zeit-Multiplexbetrieb durchzuführen. Im folgenden sei angenommen, daß der Vergleich, wie in der genannten Offenlegungsschrift beschrieben, im Multiplexbetrieb stattfindet An den Ausgang des Vergleichers ist eine Auswerteschaltung 10 angeschlossen. Der Aufbau und die Funktion der Auswerteschaltung und ihr Zusammenwirken mit weiteren Schaltungsteilen 14, 15,16,17,18 und 19 ist in der DE-OS 26 25 741 ausführlich beschrieben. Es wird hier nur die Funktion der Ausgangssignale der Auswerteschaltung 10 beschrieben, soweit dies für das Verständnis der Schaltung erforderlich ist Über Ausgänge 12 und 13 der Auswerteschaltung 10 werden elektronische Schalter 14 und 15, die beispielsweise je einen Transistor enthalten können, gesteuert. Über weitere nicht dargestellte Ausgänge können weitere ebenfalls nicht dargestellte Schalter gesteuert werden. Jeder dieser Schalter ist einer bestimmten Stelle des in den Eingabespeicher 7 eingegebenen bzw. im Zähler 8 gemessenen Wertes zugeordnet Solange keine Übereinstimmung der beiden im Vergleicher verglichenen Stellen herrscht, wird der betreffende Schalter geschlossen gehalten. Es fließt dann von einer Sammelleitung 21, an der eine Hilfsspannung Uh liegt, über den Schalter 14 bzw. 15 und jeweils einen Widerstand 16 bzw. 17 ein Strom zu einer Sammelleitung 20. Die Summe aller Ströme /ist einem Stromverstärker 18 zugeleitet mit einem Verstärkungsfaktor tx. Die Stromrichtung des verstärkten Stromes am Ausgang des Stromverstärkers 18 ist über Eingänge 22a und 22b des Stromverstärkers 18, die mit je einem Ausgang 11a und Wb der Auswerteschaltung 10 verbunden sind, je nach Richtung der Abweichung der im Vergleicher 9 verglichenen Werte durch logische Signale umschaltbar. Ein derartiger unv-chaltbarer Stromverstärker 18 ist z. B. als integrierte Schaltung CA 3080 (RCA) käuflich. Mit dem verstärkten Strom a ■ /wird ein Kondensator 19 aufgeladen bzw. entladen. Die Ladespannung des Kondensators 19 stellt die Abstimmspannung Uaosl für den über eine Kapazitätsdiode steuerbaren Überlagerungsoszillator 6 dar. Bei der beschriebenen Schaltung aus den Teilen 14,15, 16,17,18 und 19 handelt es sich um eine gesteuerte Integrierschaitung. Die Widerstände 16 und 17 und gegebenenfalls weitere nicht dargestellte Widerstände köiinen so bemessen werden, daß der Meßwert des Frequenzzählers 8 in einer möglichst kurzen Zeit mit dem im Eingabespeicher befindlichen Wert zur Übereinstimmung gebracht werden kann.

Über ein Regelglied 22 wird die Integrierschaltung zusätzlich zur schon beschriebenen Steuerung geregelt. Der Ladestrom des Kondensators 19 wird in Abhängigkeit von dem Wert der Abstimmspannung U_Abs,. so beeinflußt, daß durch die Nichtlinearität der Kennlinie der Abstimm-Kapazitätsdiode bedingte Unterschiede der Abstimmgeschwindigkeit ausgeglichen werden. Dem Eingang des Regelgliedes 22 ist die am Kondensator 19 liegende Abstimmspannung U_Ab_sl. zugeführt und am Ausgang des Regelgliedes 22 wird eine Hilfsspannung Uh entnommen, die eine Funktion der Abstimmspannung UAb«, ist. Die Hilfiipannung U_H ist der Sammelleitung 21 zugeführt. Sie bestimmt auf diese Weise den Wert des von den Schaltern 14 und 15 freigegebenen Ladestromes.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Regelgliedes 22 dargestellt. Es ist ein Ausschnitt aus der Schaltung gemäß F i g. 1 gezeigt Für die gleichen Teile sind die gleichen Bezugszeichen enthalten. Das Regelglied 22 besteht aus einer Verstärkerstufe mit einem Feldeffekttransistor 23 und einem Widerstandsnetzwerk aus den Widerständen 24, 25 und 26. Durch die Verwendung eines Feldeffekttransistors wird dem Kondensator 19 in vorteilhafter Weise keine nennenswerte Ladung entzogen. An der Steuerelektrode G (Gate) des Feldeffekttransistors 23 liegt die Abstimmspannung Uaösl, die Anode A liegt an einer positiven Versorgungsspannung Uv, die über eine Klemme 27 zugeführt ist, und die Kathode K ist über die als Spannungsteiler geschalteten Widerstände 24 und 25 an Massepotential gelegt.

Von der Anode A zur Kathode K ist ein Widerstand 26 geschaltet Durch den Wert dieses Widerstandes 26 kann ein bestimmter Mindestwert ff"- die Hilfsspannung Un, die am Verbindungspunkt der «widerstände 24 und 25 abgenommen wird, vorgegeben weraen. Der Einfluß der Abstimmspannung Uaösl auf die Größe der Hilfsspannung Uh kann durch eine bestimmte Wahl üzs Teilerverhältnisses des Spannungsteilers 24,25 vorgewählt bzw, wenn der Spannungsteiler als Potentiometer ausgebildet ist, einjustiert werden. Es ist eine Serienschaltung aus einem Widerstand 29 und einer Diode 28, die parallel zum Widerstand 24 liegt, gestrichelt angedeutet. Durch ein solches Korrekturglied kann in an sich bekannter Weise die Temperaturabhängigkeit der gesteuerten Kapazitätsdiode kompensiert werden. Auch der andere Widerstand 25 kann entsprechend mit einem solchen Korrekturglied versehen werden. Es ist auch möglich den Widerstand 24 bzw. 25 durch eine Serienschaltung aus einem Widerstand und einer Diode zu ersetzen. In F i g. 3 ist die Abstimmsteilheit in Kiloherz pro Volt (kHz/V) von Kapazitätsdioden in den verschiedenen Rundfunk-Abstimmbereichen UKW, KW, MW und LW als Funktion von der Abstimmspannung dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Abstimmsteilheit am Anfang jedes Bereiches sich fast um den Faktor 10 von der Abstimmsteilheit am Ende des Bereiches unterscheidet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die lineare Anhebung der Hilfsspanr.ung Uh mit der Abstimmspannung U_Absi. erreicht, daß die Geschwindigkeit, mit der die Abstimmspannung geändert wird, bei hohen Abstimmspannungen (rechts in Fig.3) infolge höherer Spannungswerte Uh um einen Faktor 5 bis 10 erhöht wird. Dadurch wird die an sich geringe Steilheit der Kapazitätsdiode in diesem Bereich ausgeglichen.

Wenn die an sich stark unterschiedlichen Abstimmgeschwindigkeiten in Kiloherz pro Sekunde (kHz/s) in den verschiedenen Abstimm-Bereichen aneinander angeglichen werden sollen, so ist es möglich, das Regelglied 22 umschaltbar auszubilden.

Es kann z. B. zwischen verschiedenen Widerstandswertkombination..n der Widerstände 24,25 und 26 umgeschaltet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abstimmschaltung für einen Hochfrequenz-Oberlagerungsempfänger mit gleichspannungsgesteuerter Abstimmung über ein steuerbares Reaktanzelement, mit einem elektronischen Zähler (8) zur digitalen Bestimmung der Empfangsfrequenz durch periodisches Zählen der Schwingungen wenigstens eines Überlagerungsoszillators (6) des Empfängers, mit einem Eingabespeicher (7), mit einem Vergleieher (9) zum Vergleich des Zählergebnisses des Zählers (8) mit dem Inhalt des Eingabespeichers (7) und mit einer Auswerteschaltung (10) zur Auswertung des Vergleichsergebnisses und mit einer Integrierschaltung (14, 15, 16, 17, 18, 19) zur Bildung einer Abstimmungspannung (UAbst), wobei die Integrierschaltung (14, 15, 16, 17, 18, 19) von der Auswerteschaltung^lQ) gesteuert wird und wobei der Überlagerungsosziflator (6) eine nichtlineare Kennlinie (Fig.3) aufweist und damit unterschiedliche Ab-Stimmgeschwindigkeiten für verschiedene Abstimmspannungen (UAbs)bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (14—19) einen Rückkopplungszweig (22) aufweist, der aus einem Spannungsteiler (23—25) besteht, dessen erster Zweig (23,24) einen Widerstand (24) und einen Feldeffekttransistor (23) enthält, dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang des Integriergliedes verbunden ist, daß der zweite. Zweig des Spannungsteilers (23—25) aus einem Widerstand (25) besteht und daß der Verbindungspunkt der beiden Zweige mit dem Eingang der IntegrierschaUung (£4—19) verbunden ist

2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (23) mit einem Widerstand (26) überbrückt ist

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden Widerstände (24, 25) des Spannungsteilers (23,24,25) aus einer Serienschaltung aus einem Widerstand (29) und einer Diode (28) gebildet ist

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem der beiden Widerstände (24, 25) des Spannungsteilers eine Serienschaltung aus einem Widerstand (29) und einer Diode (28) parallel geschaltet ist.