DE2746931A1 - Fernsehempfaenger-abstimmvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abstimmen eines Fernsehempfängers und insbesondere Schaltkreise für das Wählen des gewünschten Fernsehkanals und zum Umwandeln des empfangenen Signals von der Frequenz des gewählten Kanals auf die fixe Frequenz, mit der die Signalverstärkerkreise arbeiten. Diese Wähl- und Umwandlungskreisanordnung ist allgemein als "Tuner" oder "Abstimmung" bekannt. Es sind viele verschiedene Arten von Abstimmungen erhältlich, die alle, wenn sie sich auch in der Stromkreisanordnung unterscheiden, eines gemeinsam haben: sie sind sehr kompliziert insbesondere hinsichtlich der Bauteilemontage und des Einregelns der fertigen Schaltung.

Ein anderes Merkmal, das bekannten Arten von Abstimmungen gemeinsam ist, besteht darin, dass sie nur sehr geringe Vielseitigkeit bieten und sich im Betriebsverhalten erheblich voneinander unterscheiden.

Tatsächlich gibt es einen so großen Bereich an Tunern, die erhältlich sind, dass sie beispielsweise nach den Fernsehkanälen eingestuft werden können, für deren Empfang sie ausgelegt sind. Bei einer derartigen Einstufung ist festzustellen, dass es Tuner zum Empfangen von Kanälen auf den VHF- + UHF-Bändern oder nur UHF- oder CATV-Bändern oder Kombinationen von CATV- + VHF- oder CATV- + VHF- + UHF-Bändern gibt. Offensichtlich unterscheiden sich die Tuner in jeder Gruppe erheblich bezüglich ihrer Bauart.

Ein solcher breiter Bereich an Tunern ist jedoch unvermeidlich, wenn man berücksichtigt, dass der gleiche Fernsehapparat in Ländern vertrieben werden muß, in denen auf verschiedenen Bändern gesendet wird.

In Großbritannien beispielsweise reicht es aus, dass der Tuner die Signale empfängt, die auf dem UHF-Band gesendet werden, während er in Italien auch so ausgelegt sein muß, dass er VHF-Bandsignale empfängt, außerdem in einigen Ländern wie Belgien, wo Kabelfernsehen große Verbreitung gefunden hat, CATV-Bandsignale.

In Anbetracht der Kompliziertheit der Einrichtung und der auftretenden Schwierigkeiten sowohl bezüglich der Herstellung als auch der Konstruktion hat es sich bisher nicht als möglich erwiesen, einen einzigen Tuner herzustellen, der sowohl wirtschaftlich ist als auch allen Anforderungen gerecht wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Abstimmen zu schaffen, mit der diese Probleme überwunden werden.

Weiter soll erfindungsgemäß eine preiswerte Einrichtung zum Abstimmen geschaffen werden, die eine gute Leistung erbringt und vielseitig ist.

Weiter soll erfindungsgemäß eine Einrichtung zum Abstimmen geschaffen werden, die für eine einfache Teilemontage und ein störungsfreies Einregeln des fertigen Produkts ausgelegt ist.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist vorgesehen, dass eine Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung zum Empfangen aller Fernsehkanäle auf den VHF-, CATV- und UHF-Bändern und zum Umwandeln des empfangenen Signals in eine niedrigere Frequenz mit einem Verstärkerkreis zum Regulieren der Amplitude des empfangenen Signals und Liefern desselben an einen ersten Mischkreis, einem Oszillatorkreis veränderlicher Frequenz zur Lieferung des ersten Mischkreises mit einer Bezugsschwingung und einem zweiten Mischkreis versehen ist, der das vom ersten Mischkreis kommende Signal und eine Bezugsschwingung empfängt, die von einem zweiten Oszillator fixer Frequenz kommt, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die empfangenen Signale im VHF-Band, im CATV-Band und im UMF-Band vom ersten Mischkreis in eine erste Zwischenfrequenz f[tief]1 umgewandelt werden, die sich auf einem Frequenzband niedriger und anliegend am UHF-Fernsehband befindet, und dass der zweite Mischkreis das Signal von der ersten Zwischenfrequenz f[tief]1 auf eine zweite Zwischenfrequenz f[tief]2 umwandelt, die niedriger als die Frequenz des ersten Fernsehkanals ist, der zum VHF-Band gehört.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer möglichen Anordnung einer erfindungsgemäßen Abstimmung,

Fig. 2 eine Schaltkreisanordnung der in Fig. 1 gezeigten Blöcke,

Fig. 3 das Blockschaltbild einer möglichen Variante des in Fig. 1 gezeigten Tuners und

Fig. 4 die Schaltkreisanordnung der in Fig. 3 gezeigten Blöcke.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Antenne, die mit dem Eingang eines Signale übersetzenden Schaltkreises 2 verbunden ist, wobei ein Anschluß 3 zur Regelung der Signaldämpfung vorgesehen ist. Der Ausgang des Schaltkreises 2 ist mit dem Eingang von drei Hochfrequenzverstärkern 4, 5 und 6 verschiedener Bandbreiten verbunden. Der Verstärker 4 hat beispielsweise eine Bandbreite, die von 470 MHz bis 900 MHz geht und nur zum Verstärken von Signalen im UHF-Band geeignet ist. Der

Verstärker 5 hat eine Bandbreite, die von 47 MHz bis 139 MHz geht und zur Verstärkung von Signalen auf den Bändern I und II und für CATV-Kanäle S[tief]1 bis S[tief]5 dient. Der Verstärker 6 schließlich hat eine Bandbreite, die von 139 MHz bis 300 MHz geht und zum Verstärken von Signalen auf den CATV-Kanälen S[tief]6 bis S[tief]19 und am Band III dient. Alle drei Verstärker 4, 5 und 6 haben Traps in Abstimmung zum Herausnehmen ungewollter Frequenzbereiche innerhalb der vorstehenden Bändern sowie einen Anschluß 7, 8 und 9 zum Verstärkerbetrieb-Umschalten je nach dem gewünschten Kanal. Die Ausgänge der Verstärker 4, 5 und 6 sind mit dem Eingang eines signalübersetzenden Schaltkreises 10 mit zwei Anschlüssen 11 und 12 zur Regelung der in das übersetzte Signal vom Schaltkreis eingeführten Dämpfung verbunden. Der Ausgang des Schaltkreises 10 ist mit dem ersten Eingang eines Mischkreises 13 verbunden, der einen zweiten Eingang hat, welcher mit einem Oszillator 14 veränderlicher Frequenz verbunden ist. Der Ausgang des Mischkreises 15 ist mit einem ersten Eingang eines Mischkreises 15 verbunden, der ebenfalls einen ersten Ausgangsanschluß hat, dem das empfangene Fernsehsignal zugeleitet wird, umgewandelt in die fixe Zwischenfrequenz, mit der die Signalverstärkerkreise arbeiten, die dem Tuner nachgeschaltet sind. Der Mischerkreis 15 hat außerdem einen zweiten Ausgangsanschluß, dem ein Regelsignal zugeleitet wird, um die Amplitude des im Mischkreis 15 behandelten Signals zu regeln, und dieses wird dem Anschluß 12 des übersetzenden Schaltkreises 10 zugeleitet, um eine Verzerrung oder Intermodulation zu verhindern, die durch eine exzessive Amplitude des behandelten Signals hervorgerufen wird. Schließlich ist ein Schwingkreis 16 fixer Frequenz mit einem zweiten Eingang des Mischkreises 15 verbunden.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Das von der Antenne 1 empfangene Signal hoher Frequenz wird zum übersetzenden Schaltkreis 2 geleitet, bei dem es sich um einen normalen PIN-Dioden-Dämpfungskreis handeln kann, und dieser empfängt das Regelsignal, das von den Signalverarbeitungskreisen kommt, die mit dem nachgeschalteten Videodetektor verbunden sind. Die Funktion dieses Schaltkreises ist es, zu verhindern, dass die Verstärkerstufen, die nachgeschaltet sind, in dem Fall gesättigt werden, dass sehr starke Signale empfangen werden. Je nachdem, ob das Signal, das empfangen wird, zu einer der Bandbreiten der Verstärker 4, 5 und 6 gehört, wird einer der Verstärker durch ein Signal aktiviert, das an einem der Aktivierungsanschlüsse 7, 8 oder 9 empfangen wird und das von der Bedienungsperson ausgeht, die den Kanal an der Tastatur wählt. Falls erforderlich, wird das empfangene Signal auch durch den übersetzenden Schaltkreis 10 gedämpft.

Wenn der Regelanschluß 12 des übersetzenden Schaltkreises 10 das Signal des Mischkreises 15 empfängt, betätigt er eine automatische Verstärkungsregeleinrichtung innerhalb des Tuners, um eine bessere und schnellere Amplitudenprüfung der Signale zu liefern, die innerhalb des Tuners verarbeitet werden, um einen zusätzlichen Schutz vor Verzerrung und Intermodulation zu bieten, über den hinaus, der durch die automatische Verstärkungsregeleinrichtung geschaffen wird, welche auf alle Empfängerverstärkungskreise zwischen der Antenne und dem Videodetektor einwirkt.

Das Signal wird dann im ersten Mischkreis 13 auf eine erste Zwischenfrequenz von 426 MHz umgewandelt und dann im zweiten Mischkreis 15 auf eine Zwischenfrequenz von 36 MHz, bei der es sich um die normale Frequenz handelt, die im Fernsehempfängern benutzt wird. Auf diese Weise braucht kein veränderlich abgestimmtes Bandfilter am Eingang des Mischkreises 13 mehr vorgesehen zu sein. Weil die erste Zwischenfrequenz 426 MHz beträgt, fällt die Bildfrequenz, die während der Umwandlung erzeugt wird, aus dem Empfangsband heraus und wird automatisch herausgeschnitten.

Keine Bildfrequenzprobleme entstehen während der zweiten Umwandlung durch den Mischkreis 15, der an einem Ende das Signal, das auf die erste Zwischenfrequenz umgewandelt worden ist, und am anderen Ende eine Bezugsschwingung fixer Frequenz (390 MHz) vom Oszillator 16 empfängt.

Indem man sich an ein Signal fixer Frequenz hält, kann die Bildfrequenz, die während der zweiten Umwandlung erzeugt wird, leicht durch ein hochselektives Filter fixer Frequenz herausgeschnitten werden. Auf diese Weise arbeitet nur ein Schaltkreis mit veränderlicher Frequenz, nämlich der Oszillator 14, und ein einziges Varicap-Element kann anstelle von dreien benutzt werden, die in bekannten Tunern eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt eine Schaltkreisanordnung, in der gezeigt ist, wie die in Blockform in Fig. 1 gezeigte Erfindung in der Praxis angewendet werden kann. 19 bezeichnet einen Eingangsanschluß, der dem Eingangsanschluß des übersetzenden Schaltkreises 2 in Fig. 1 entspricht. Das von der Antenne kommende Signal geht durch einen Kondensator 21 zu einem normalen Dämpfungskreis, der aus drei Stiftdioden 22, 23 und 24 besteht, dann durch einen Kondensator 25, der am Ausgang des signalübersetzenden Schaltkreises 2 vorgesehen ist. Der übersetzende Schaltkreis 2 besteht aus fünf Widerständen 26, 27, 28, 29 und 30 und einem Induktor 34, die als ein Vorspannungs- und Steuernetzwerk für die Stiftdioden wirken, und aus vier Kondensatoren 31, 32, 33 und 36, die als ein Bypass wirken. Der übersetzende Schaltkreis 2 besteht außerdem aus einem Hochpaßfilter LC, das aus einem Induktor 20 und dem Kondensator 21 gebildet ist, das zusammen mit dem Trapfilter, das aus dem Induktor 35 und dem Kondensator 37 zusammengesetzt ist, dazu dient, die richtige Bandbreite für den übersetzenden Schaltkreis zu liefern. Der Ausgang des letzteren ist direkt mit den drei Eingangsanschlüssen von Bandpaßverstärkern 4, 5 und 6 verbunden, die in Fig. 1 gezeigt sind und die in Fig. 2 aus Transistoren 38, 39 und 40 und zugehörigen Teilen bestehen.

Jeder dieser Transistoren ist in gemeinsamer Steuerelektroden- form geschaltet (Kondensatoren 41, 42 und 43 sind Kurzschlüsse bezüglich der in Frage stehenden Frequenzen), und jeder hat ein Widerstandsvorspannungsnetzwerk, das aus drei Widerständen besteht (44, 45, 46 - 47, 48, 49 - 50, 51, 52). Kondensatoren 53, 54 und 55 sind ebenfalls Kurzschlüsse für die in Frage stehenden Frequenzen. Mit dem Eingang und dem Ausgang der drei Verstärker, die aus den drei Transistoren 38, 39 und 40 bestehen, sind verbunden:

- ein Hochpaßfilter LC (56, 57, 58) am Eingang des Transistors 38;

- ein Hochpaßfilter LC (59, 60, 61, 62) am Ausgang des Transistors 38;

- ein Bandpaßfilter LC (63, 64) am Eingang des Transistors 39;

- ein Bandpaßfilter LC (65, 66, 67, 68) am Ausgang des Transistors 39;

- ein Bandpaßfilter LC (69, 70) am Eingang des Transistors 40;

- ein Bandpaßfilter LC (71, 72, 73, 74, 75) am Ausgang des Transistors 40.

Die Ausgänge der drei Verstärker sind deshalb mit dem Eingang des signalübersetzenden Schaltkreises 10 verbunden, der in Fig. 1 gezeigt ist und eine Stiftdiode 76 aufweist, die ein erstes Regelspiel, das durch den Induktor 77 vom Videodetektor kommt, und ein zweites Regelsignal durch einen Widerstand 78 empfängt. Der übersetzende Schaltkreis 10 weist außerdem zwei Filterkondensatoren 79 und 80 und einem Vorspannwiderstand 81 auf. Der übersetzende Schaltkreis 10 sendet das Signal zum ersten Mischkreis 13, der aus einem Transistor 82 besteht, in gemeinsamer Steuerelektrodenform geschaltet, welcher auch das Signal empfängt, das vom Oszillator veränderlicher Frequenz kommt, und zwar an der Emissionselektrode durch einen Kondensator 83. Der Mischkreis weist ferner drei Vorspannwiderstände 84, 85 und 86, zwei Filterkondensatoren 87 und 88, ein Hochpaß-Ausgangsfilter LC (89, 90) und einen zweillingsabgestimmten Bandpaßkreis auf, der auf die erste Zwischenfrequenz (426 MHz) abgestimmt ist und aus Kondensatoren 91, 94, 95 und 96 und zwei

Resonanzleitungen 92 und 93 besteht.

Der in Fig. 1 gezeigte Oszillator 14 veränderlicher Frequenz besteht aus einem Transistor 97, Vorspannwiderständen 98, 99 und 100 und Filterkondensatoren 101, 102, 103 und 138. Der Oszillatorkreis weist ferner eine positive Rückkopplungskapazität 104 und eine Varicapdiode 105 auf, die zusammen mit einer Resonanzleitung 106 die Frequenz des Oszillators fixiert. Die Kapazität der Varicapdiode 105 und folglich die Frequenz des Oszillators 11 wird durch eine Gleichstromvorspannung geregelt, die von einer +V-Spannungsquelle durch einen Widerstand 107 erhalten wird. Die im Schwingkreis erzeugte Schwingung wird dann durch einen Kondensator 108 und einen Widerstand 109 zum ersten Mischkreis (Mischkreis 13 in Fig. 1) geschickt.

Das auf die erste Zwischenfrequenz (426 MHz) umgewandelte Signal, das am Ausgang des ersten Mischkreises zur Verfügung gestellt wird, wird dann zum zweiten Mischkreis (Mischkreis 15 in Fig. 1 geschickt, der aus einem Transistor 110, Filterkondensatoren 111, 112, 113, 114 und Vorspannwiderständen 115, 116, 117, 118 besteht.

Der zweite Mischkreis weist ferner zwei LC-Filter auf, die aus Induktoren 119 und 120 bzw. Kondensatoren 121 und 122 gebildet sind. Die ersteren (119, 121) sind auf die zweite Zwischenfrequenz abgestimmt, d.h. auf 236 MHz (die Normalzwischenfrequenz, die in Fernsehempfängern benutzt wird), und die letzteren (120, 122) sind auf eine zur Ausstrahlung verbotene Frequenz abgestimmt (z.B. die Frequenz des Fixoszillators 16). Der Kollektor des Transistors 110 ist mit einer Diode 123 verbunden, die die Amplitude des Signals am Kollektor feststellt und durch das Niederpaßfilter, das aus einem Kondensator 124 und einem Widerstand 125 besteht, ein Gleichstromsignal zur Regelung der Dämpfung erzeugt, die durch den übersetzenden Schaltkreis 10 eingeführt wird.

Das umgewandelte Signal wird schließlich am Ausgangsanschluß

126 zur Verfügung gestellt, von wo aus des zu den ZF-Verstärkern geschickt wird, die in Empfänger nachgeschaltet sind.

Die 390-MHz-Bezugsschwingung, die für die zweite Umwandlung erforderlich ist, wird dem Transistor 110 durch Kondensatoren 127 und 128 durch einen Oszillator fixer Frequenz (Oszillator 16 in Fig. 1) zugeleitet, bestehend aus einem Transistor 129, Filterkondensatoren 130 und 131 und Vorspannwiderständen 132, 133 und 134. Der Oszillator fixer Frequenz weist ferner einen Rückkopplungskondensator 135 und einen Resonanzkreis auf, der auf eine Frequenz von 390 MHz abgestimmt ist, bestehend aus einem Kondensator 136 und einer Resonanzleitung 137.

Alle bisher erwähnten Schaltkreise werden von den Anschlüssen versorgt, die mit +B bezeichnet sind. Im falle der drei Bandpaßverstärkerkreise kann der Versorgungsanschluß +B auch als der Aktivatoranschluß wirken, der mit 7, 8 oder 9 in Fig. 1 bezeichnet ist.

Bezüglich der Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltkreise sei auf die Erläuterung verwiesen, die im Zusammenhang mit dem Blockschaltbild in Fig. 1 gegeben worden ist. Die Schaltkreise in Fig. 2 sind durch gestrichelte Linien umschlossen, um die entsprechenden Blöcke in Fig. 1 darzustellen.

Die Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung, auf die in Fig. 1 und 2 bezug genommen worden ist, hat jedoch einen kleinen Nachteil, von einer bestimmten Sicht aus.

Weil nur ein Schwingkreis veränderlicher Frequenz vorgesehen ist, der in der Lage sein muß, dem gesamten Frequenzbereich vom kleinsten Kanal am VHF-Band zum höchsten am UHF-Band zu erkunden, muß das Steuersignal, das an den Oszillator angelegt wird, um die Schwingungsfrequenz zu ändern, innerhalb sehr kleiner Grenzen veränderlich sein, um dem Benutzer die Möglichkeit zu geben, den gewünschten Kanal genau abzustim- men, wenn der Oszillator veränderlicher Frequenz beispielsweise aus einem spannungsgeregelten Oszillator besteht, müssen Änderungen in der Regelspannung, die an den Oszillator angelegt wird, sehr klein sein.

Weil die Regelspannung gewöhnlich zu einer Varicap-Diode geschickt wird, die höchstens einer Spannung von 30V widerstehen kann, entsprechen Abstimmungsänderungen, die vom Benutzer wahrnehmbar sind, einer Änderung in der Regelspannung von einigen MV. Abgesehen von der Zuleitung solcher geringen Spannungsänderungen zu einer Varicap-Diode besteht auch das Problem der Rauschstörung der Regelspannung und der Beeinträchtigung der Abstimmung.

In allen Fällen, selbst bei dem gleichen Regelspannungsänderungsbereich macht eine Vergrößerung des Änderungsbereichs der spannungsgeregelten Oszillatorfrequenz den Abstimmungsvorgang kritischer.

Die folgende Beschreibung zeigt, wie mit einer Abstimmungsvorrichtung das vorstehende Problem beseitigt werden kann.

201 in Fig. 3 bezeichnet eine Antenne, die mit dem Eingang eines Signalübersetzungskreises 202 verbunden ist, der auch einen Anschluß 208 zum Checken der Signaldämpfung aufweist. Der Ausgang des Kreises 202 ist mit dem Eingang von drei Hochfrequenzverstärkern 204, 205 und 206 mit verschiedenen Bandpaßmerkmalen verbunden. Der Verstärker 204 beispielsweise hat ein Paßband, das von 470 bis 900 MHz geht, d.h. er ist nur zum Verstärken von Signalen am UHF-Band geeignet. Der Verstärker 205 hat ein Paßband, das von 47 bis 139 MHZ geht, und er ist für Signale an den Bändern I und II und für Kanäle S[tief]1 bis S[tief]5 am CATV-Band geeignet. Schließlich hat der Verstärker 206 ein Paßband, das vom 139 bis 300 MHz für Signale an den Kanälen S[tief]6 bis S[tief]19 am CATV-Band und für das Fernsehband III geht. Die drei Verstärker 204, 205 und 206 sind außerdem mit Traps versehen, die auf ungewollte Frequenzen an den vorste- henden Bändern abgestimmt sind, ferner mit Anschlüssen (207, 208 und 209 zum Aktivieren des Kreises, mittels dessen die Funktion der drei Verstärker entsprechend dem benötigten Kanal umschaltbar ist. Die Ausgänge der drei Verstärker 204, 205 und 206 sind mit dem Eingang einer signalübersetzenden Schaltung 210 verbunden, die zwei Anschlüsse (211 und 212) zum Regulieren der Dämpfung hat, welche vom Schaltkreis in das übersetzte Signal eingeführt wird. Der Ausgang des Schaltkreises 210 ist mit einem ersten Eingang eines Mischkreises 213 verbunden, der auch einen zweiten Eingang hat, welcher mit einem Oszillatorkreis 214 veränderlicher Frequenz verbunden ist. Der Ausgang des Mischkreises 213 ist mit einem ersten Eingang eines Mischkreises 215 verbunden, der ferner einen ersten Ausgangsanschluß hat, an dem das empfangene Fernsehsignal zur Verfügung gestellt wird, auf die fixe Zwischenfrequenz umgewandelt, mit der die Signalverstärkerkreise arbeiten, die dem Tuner nachgeschaltet sind. Der Mischkreis 215 hat außerdem einen zweiten Ausgangsanschluß, an dem ein Regelsignal zur Verfügung gestellt wird, je nach der Amplitude des Signals, das vom Mischkreis 215 verarbeitet wird, und dieses wird zum Übersetzungskreis 210 geschickt, um eine zu hohe Amplitude des verarbeiteten Signals daran zu hindern, eine Verzerrung oder Intermodulation entstehen zu lassen. Ein Oszillatorkreis 216 fixer Frequenz ist wiederum mit einem zweiten Eingang des Mischkreises 215 verbunden.

Der Oszillatorkreis 214 besteht aus drei Oszillatoren veränderlicher Frequenz in spannungsregelter Ausführung, die in Fig. 3 mit 217, 218 und 219 bezeichnet sind. Jeder kann eine Dauerschwingung liefern, die als ein Bezugssignal zum Mischkreis 213 geschickt wird. Ferner hat jeder einen Aktivierungsanschluß 220, 221 und 222, der jeweils ein Aktivierungssignal für den Oszillator empfängt. Die drei Oszillatoren 217, 218 und 219 werden entsprechend den gewünschten Fernsehkanal aktiviert. Wenn er zu den Bändern I oder II oder zu den Kanälen S[tief]1 bis S[tief]5 am CATV-Band gehört, wird der Oszil- lator 217 aktiviert. Wenn er zum Band II oder zu den Kanälen S[tief[6 bis S[tief]19 am CATV-Band gehört, wird der Oszillator 218 aktiviert. Falls er schließlich zum UHF-Band gehört, wird der Oszillator 219 aktiviert. Alle drei Oszillatoren 217, 218 und 219 haben einen Anschluß (223, 224 und 225), dem die Regelspannung zugeleitet wird, die die Frequenz des Signals bestimmt, das vom betreffenden spannungsgeregelten Oszillator erzeugt wird.

Die dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt:

Das Hochfrequenzsignal, das von der Antenne 20 empfangen wird, wird zum Übersetzerkreis 202 geschickt, der aus einem klassischen PIN-Dioden-Dämpfungskreis bestehen kann und der das Regelsignal empfängt, das von den Signalverarbeitungskreisen kommt, die dem nachgeschalteten Videodetektor zugeordnet sind. Die Funktion dieses Kreises besteht darin, die nachgeschalteten Verstärkerstufen daran zu hindern, gesättigt zu werden, wenn sehr starke Signale empfangen werden. Je nachdem, ob das zu empfangende Signal zu einem der drei Paßbänder der drei Verstärker 204, 205 und 206 gehört, wird einer der Verstärker durch ein Signal aktiviert, das zu einem der Aktivierungsanschlüsse 207, 208 oder 209 geht, das von der Tastatur durch den Benutzer ausgeht, wenn der Kanal gewählt wird. Gegebenenfalls wird das empfangene Signal auch durch den Übersetzerkreis 210 gedämpft.

Wenn der Regelanschluß 212 des Übersetzerkreises 210 das Signal vom Mischkreis 215 empfängt, betätigt er eine automatische Verstärkungssteuerung innerhalb des Tuners, um eine schnellere, genauere Amplitudenprüfung des Signals zu liefern, das im Tuner verarbeitet wird, und um einen größeren Schutz von Verzerrung und Intermodulation zu bieten, als er durch automatische Verstärkungssteuerungen geboten wird, die auf alle Empfängerverstärkerkreise zwischen der Antenne und dem Videodetektor wirken.

Das Signal wird dann im ersten Mischkreis 213 auf eine erste Zwischenfrequenz von 426 MHz umgewandelt, dann im zweiten Mischkreis 215 auf eine Zwischenfrequenz von 36 MHz, bei der es sich um die Normalfrequenz handelt, die in Fernsehempfängern benutzt wird. Auf diese Weise besteht keine Notwendigkeit mehr, ein veränderlich abgestimmtes Bandfilter am Eingang des Mischkreises 213 vorzusehen, weil auf Grund der Tatsache, dass die erste Zwischenfrequenz 426 MHz beträgt, die Bildfrequenz, die während der Umwandlung erzeugt wird, außerhalb des Empfangsbands liegt und automatisch herausgeschnitten wird. Bezüglich der zweiten Umwandlung, die vom Mischkreis 215 durchgeführt wird, der an einem Ende das Signal, das auf die erste Zwischenfrequenz umgewandelt worden ist, und am anderen Ende eine fixe Frequenz (380 MHz) als Bezugsschwingung empfängt, die vom Oszillator 16 kommt, gibt es in diesem Fall keine Schwierigkeit bezüglich der Bildfrequenz.

Indem mit einem Signal fixer Frequenz gearbeitet wird, besteht im übrigen keine Schwierigkeit, die Bildfrequenz, die während der zweiten Umwandlung erzeugt wird, durch ein hochselektives Filter fixer Frequenz herauszuschneiden. Die drei spannungsgeregelten Oszillatoren 217, 218 und 219 werden aktiviert, wenn die drei Verstärker 205, 206 und 206 jeweils aktiviert werden, d.h. wenn Signale empfangen werden, die zu einem der folgenden drei Bänder gehören:

- Band I, Band II, Kanäle S[tief]1 - S[tief]5 des CATV-Bands

- Band III, Kanäle S[tief]6 - S[tief]19 des CATV-Bands

- UHF-Band

Bei einer ersten Zwischenfrequenz von 426 MHz betragen die Frequenzbereiche der drei Oszillatoren 217, 218 und 219:

- Oszillator 217: 476 - 568 MHz

- Oszillator 218: 568 - 726 MHz

- Oszillator 219: 896 - 1278 MHz

Folglich gibt es keine Probleme bezüglich der Oszillatoren, weil die Frequenzbereiche, die von jedem zu bestreichen sind, klein sind und weil keine Notwendigkeit besteht, die Regelspannung der spannungsgeregelten Oszillatoren um kleine Beträge für keine Änderungen in der Abstimmung zu ändern. Das löst die kritischen Abstimmungsprobleme, die von der Vorrichtung ausgehen, die im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben worden sind.

Fig. 4 zeigt eine mögliche Schaltkreisanordnung des in Fig. 3 gezeigten Oszillators 214.

Die Funktion der drei Oszillatoren 217, 218 und 219 wird durch zwei Transistoren mit zugeordneten passiven Schaltkreisen ausgeübt. Ein p-np-Transistor 226 übt die Funktion sowohl des Oszillators 217 als auch des Oszillators 218 aus, indem eine Anzahl von zugeordneten passiven Elementen geschaltet werden, während die Funktion des Oszillators 219 von einem p-n-p-Transistor 227 ausgeübt wird. Der Transistor 226 ist mit seinem Kollektor durch einen Induktor 228 geerdet, mit seiner Emissionselektrode mit dem Aktivierungsanschluß 229 durch einen Widerstand 230 verbunden und mit seiner Steuerelektrode durch eine RC-Einheit geerdet, die aus einem Widerstand 231 und einem Kondensator 232 besteht, welche parallel-geschaltet sind. Die Steuerelektrode ist außerdem mit dem Anschluß 229 durch einen Widerstand 233 verbunden, während der Anschluß 229 durch einen Kondensator 234 geerdet ist.

Der Kollektor des Transistors 226 ist durch einen Kondensator 235 und eine Diode 236 geerdet, die in Reihe geschaltet sind. Die Reihenschaltung aus dem Widerstand 237 und dem Kondensator 238 ist parallel zur Diode 236 geschaltet. Ein zweiter Aktivierungsanschluß 239 ist mit der Verbindung zwischen dem Widerstand 237 und dem Kondensator 238 verbunden. Ein Regelanschluß 240 ist durch die Reihe eines Widerstands 241 mit der Kathode einer Varicap-Diode 242 verbunden, deren

Anode mit dem Kollektor des Transistors 226 verbunden ist. Die Emissionselektrode des Transistors 226 ist mit der Kathode der Varicap-Diode 242 durch einen Kondensator 243 verbunden. Die Kathode der Varicap-Diode 242 und der Regelanschluß 240 sind durch zwei Kondensatoren 263 bzw. 244 geerdet. Die Emissionselektrode des Transistors 227 ist an einem Ende mit dem Aktivierungsanschluß 245 durch einen Widerstand 246 und am anderen Ende mit Erde durch einen Kondensator 247 verbunden. Die Steuerelektrode ist durch eine RC-Einheit, bestehend aus einem Widerstand 248 und einem Kondensator 249, geerdet und mit dem Aktivierungsanschluß 245 durch einen Widerstand 250 verbunden. Der Aktivierungsanschluß 245 wiederum ist durch einen Kondensator 251 geerdet. Der Kollektor des Transistors 227 ist durch eine Resonanzleitung 252 geerdet und mit einem zweiten Regelanschluß 253 durch eine Varicapdiode 254 und einen Widerstand 255 verbunden, die in Reihe geschaltet sind.

Neben der Verbindung mit dem Widerstand 255 ist die Kathode der Varicapdiode 254 an einem Ende durch den Kondensator 256 mit Erde und am anderen Ende mit der Emissionselektrode des Transistors 227 durch einen Kondensator 257 verbunden. Schließlich ist auch der Regelanschluß 253 durch einen Kondensator 258 geerdet.

Der beschriebene Schaltkreis arbeitet wie folgt:

Der Transistor 227, der in der Grundform geerdet ist, wie bereits beschrieben, bildet den UHF-Oszillator. Die Frequenz des Oszillators wird durch den Resonanzkreis bestimmt, der aus der Leitung 252, der Varicap-Diode 254 und dem Kondensator 256 besteht. Die zum Unterstützen der Schwingungen erforderliche Rückkopplung erfolgt durch die Kondensatoren 247 und 257. Die Funktion der Widerstände 246, 248 und 250 besteht darin, den Transistor 227 vorzuspannen, während der Widerstand 255 dazu dient, die Gleichstromspannung, die am Regel- anschluß 253 vorhanden ist, der Varicap-Diode zuzuleiten. Die Kondensatoren 249, 251 und 258 wirken als Bypasses zum Kurzschließen des Signals auf die Schwingungsfrequenz des Oszillators. Die Funktion des Aktivierungsanschlusses 245 besteht einfach darin, zu aktivieren oder zu entaktivieren, indem die Anschlußspannung zum Transistor 227 geliefert oder abgeschnitten wird.

Bezüglich der Arbeitsweise des Schwingkreises, der aus dem Transistor 226 besteht, sei auf folgendes verwiesen: Der Transistor 226 übt in der Grundform die Funktionen des Oszillators 218 nach Fig. 3 aus, wenn die Anschlußspannung für den Transistor am Aktivierungsanschluß 229 vorhanden ist und keine Spannung am Aktivierungsanschluß 239 vorhanden ist. Auf diese Weise wird die Frequenz der erzeugten Schwingung durch den Resonanzkreis bestimmt, der aus dem Induktor 208, der Varicap-Diode 242 und dem Kondensator 263 besteht. Die Schwingung wird auf Grund der Rückkopplung des Kondensators 243 aufrechterhalten. Wenn der Transistor 226 die Funktion des Oszillators 217 nach Fig. 3 ausüben soll, ist eine Gleichstromspannung am Aktivierungsanschluß 239 vorhanden, um die Diode 236 leitend zu machen. Auf diese Weise wird der Kondensator 235 parallel zum Induktor 228 geschaltet, um den Frequenzbereich des Oszillators auf den Änderungsbereich zu verlagern, der vom Oszillator 217 gefordert wird. Die Funktion der Widerstände 230, 231 und 233 besteht darin, den Transistor 226 vorzuspannen, während die Widerstände 237 und 241 dazu dienen, die Gleichstromspannung zu liefern, die zum Betrieb der Dioden 236 und 242 erforderlich ist. Die Kondensatoren 232, 234 und 238 wirken als Bypasses für die Oszillatorfrequenzsignale. Die Ausgangssignale der beiden Oszillatoren werden durch eine magnetische Kopplung aufgegriffen, die aus einem Kreis besteht, welcher sich in der Nähe der Oszillatoren befindet und aus Gründen der Einfachheit in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Vorteile der Erfindung gehen aus der vorstehenden Beschreibung hervor, insbesondere unter Verwendung der dargestellten Schaltkreise die Möglichkeit, einen einzigen Tuner zum Empfangen von Fernsehkanälen zu erhalten, die über einen breiten Bereich an Bändern ausgestrahlt werden, ohne dass gleichzeitig der Abstimmvorgang kritisch gemacht wird. Indem ferner die Funktion des Oszillators 214 mit drei getrennten Oszillatoren ausgeübt wird, ist es möglich, die Fernsehkanalbänder genau zu entlimitieren, in die der Tuner eingestimmt werden kann, um den Empfang ungewollter Kanäle zu verhindern, beispielsweise die in den Bereichen, die die Fernsehbänder I, II, III und die UHF-Bänder trennen. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Abstimmungsvorrichtung ist der, dass eine größere Abweisung von Bildfrequenz ermöglicht wird, als das bisher ermöglicht worden ist, und außerdem eine Verringerung in der Intermodulation und Verzerrung im Falle von sehr starken Signalen oder Signalen, die sehr nahe an einer anderen Station großer Stärke liegen, die empfangen wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit des Schaffens eines Tuners mit kleinsten Justiererfordernissen. Die Verwendung einer einzigen Varicap-Diode und der automatischen Verstärkungsregeleinrichtung innerhalb des Tuners bedeutet, das Teile mit Realwerten, die sich erheblich von den Nominalwerten unterscheiden, benutzt werden können, ohne die Funktion zu beeinträchtigen.

Im Rahmen der Erfindung sind natürlich Änderungen möglich. Eine der Änderungen, die vorgenommen werden können, besteht beispielsweise in der anderen Wahl der ersten Zwischenfrequenz und des Oszillators fixer Frequenz. Das hat keinen Einfluß auf die Funktion der Schaltung, wenn eine erste Zwischenfrequenz benutzt wird, die sich von 426 MHz unterscheidet. Irgendeine der Frequenzen zwischen dem letzten Fernsehkanal am Band III und dem ersten am UHF-Band oder sogar eine noch höhere als am letzten Kanal am UHF-Band (grob 1 GHz) kann benutzt werden.

Eine andere Anwandlung kann darin bestehen, zwei Oszillato- ren veränderlicher Frequenz anstelle von dreien für die VHF- und UHF-Bändern zu benutzen. Diese Lösung macht den Abstimmvorgang nicht kritischer, weil der Frequenzänderungsbereich des einzigen VHF-Oszillators immer kleiner als derjenige des UHF-Oszillators ist, der in allen Fällen immer der höchste ist.

Claims (19)

1. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung zum Empfangen aller Fernsehkanäle auf den VHF-, CATV- und UHF-Bändern und zum Umwandeln des empfangenen Signals in eine niedrigere Frequenz, mit einem Verstärkerkreis zum Regulieren der Amplitude des empfangenen Signals und Liefern desselben an einen ersten Mischkreis, einem Oszillatorkreis veränderlicher Frequenz zur Lieferung des ersten Mischkreises mit einer Bezugsschwingung und einem zweiten Mischkreis, der das vom ersten Mischkreis kommende Signal und eine Bezugsschwingung empfängt, die von einem zweiten Oszillator fixer Frequenz kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Signalen im VHF-Band, im CATV-Band und im UHF-Band vom ersten Mischkreis in eine erste Zwischenfrequenz f[tief]1 umgewandelt werden, die sich auf einem Frequenzband niedriger und anliegend am UHF-Fernsehband, und dass der zweite Mischkreis das Signal von der ersten Zwischenfrequenz f[tief]1 auf eine zweite Zwischenfrequenz f[tief]2 umwandelt, die niedriger als die Frequenz des ersten Fernsehkanals ist, der zum VHF-Band gehört.

2. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Kanal durch eine einzige Einrichtung veränderlicher Kapazität abgestimmt ist, die einen Teil des Oszillatorkreises veränderlicher Frequenz bildet.

3. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillatorkreis veränderlicher Frequenz aus mindestens einem ersten und einem zweiten Oszillator veränderlicher Frequenz besteht, die entsprechend der Tatsache aktiviert werden, ob der erforderliche Kanal auf dem VHF- oder auf dem UHF-Band liegt.

4. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillatorkreis veränderlicher Frequenz aus drei Oszillatoren veränderlicher Frequenz besteht, die entsprechend der Tatsache aktiviert werden, ob der erforderliche Kanal zu einem vorbestimmten Fernsehkanalband gehört.

5. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion von zweien der Oszillatoren unter Verwendung eines einzigen Oszillators durchführbar ist, an dem die Elemente, die die erzeugte Schwingungsfrequenz bestimmen, zum Übergang von einem Betriebszustand zum anderen geschaltet werden.

6. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatoren veränderlicher Frequenz spannungsgesteuert sind.

7. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltkreismittel zur Verhinderung des Empfangs von Signalen vorgesehen sind, die zu ungewollten Frequenzbändern gehören.

8. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkreismittel Aktivierungsmittel aufweisen, mittels derer der Oszillatorkreis veränderlicher Frequenz Schwingungen erzeugen kann, die nur zu den benötigten Fernsehkanalbändern gehören.

9. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis einen ersten Dämpfungskreis aufweist, der das Signal entsprechend einem ersten Regelsignal dämpft, das durch Auswerten der Information entsteht, die vom Videodetektor im Empfänger ausgeht, welcher der Vorrichtung nachgeschaltet ist.

10. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis einen zweiten Dämpfungskreis aufweist, der entsprechend dem ersten Steuersignal und einem zweiten Steuersignal arbeitet, das vom zweiten Mischkreis ausgeht.

11. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dämpfungskreis mindestens eine PIN-Diode aufweist.

12. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dämpfungskreis mindestens eine PIN-Diode aufweist.

13. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Mischkreis Mittel zum Feststellen der Amplitude des Signals, das an dessen Ausgang vorhanden ist, und zum Liefern des zweiten Steuersignals aufweist.

14. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der An- sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis mindestens eine Bandpaß-Verstärkerstufe aufweist.

15. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis mindestens zwei Bandpaß-Verstärkerstufen aufweist und dass die Stufen jeweils einzeln entsprechend dem benötigten Fernsehkanal aktivierbar sind.

16. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Oszillators veränderlicher Frequenz gleich der Summe der empfangenen Signalfrequenz und der ersten Zwischenfrequenz f[tief]1 ist.

17. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Oszillators fixer Frequenz gleich der Differenz zwischen der ersten Zwischenfrequenz f[tief]1 und der zweiten Zwischenfrequenz f[tief]2 ist.

18. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz f[tief]1 grob 426 MHz ist.

19. Fernsehempfänger-Abstimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz f[tief]2 groß 36 MHz ist.