DE2834230C2 - Verfahren zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen Vor- und Oszillatorkreis in einem Überlagerungsempfänger und Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen Vor- und Oszillatorkreis in einem Überlagerungsempfänger und Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses VerfahrensInfo
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- DE2834230C2 DE2834230C2 DE19782834230 DE2834230A DE2834230C2 DE 2834230 C2 DE2834230 C2 DE 2834230C2 DE 19782834230 DE19782834230 DE 19782834230 DE 2834230 A DE2834230 A DE 2834230A DE 2834230 C2 DE2834230 C2 DE 2834230C2
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- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J3/00—Continuous tuning
- H03J3/28—Continuous tuning of more than one resonant circuit simultaneously, the tuning frequencies of the circuits having a substantially constant difference throughout the tuning range
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen dem elektronische Abstimmittel
aufweisenden Vorkeis und dem um die
ίο Zwischenfrequenz höher schwingenden Oszillatorkreis
(Hauptoszillator) in einem Überlagerungsempfänger (Superhet).
Wie bekannt, wird der Eingang eines Oberlagerungsempfängers
mit einem oder mehreren Schwingkreisen
is auf die Empfangsfrequenz abgestimmt Damit sich für
alle Empfangsfrequenzen die gleiche Zwischenfrequenz ergibt, muß die Frequenz des Oszillators, im folgenden
als Hauptoszillator bezeichnet, stete um den gleichen Betrag höher liegen als die Empfangsfrequenz. Die
Hauptoszillatorfrequenz muß also immer im Abstand der Zwischenfrequenz parallel zur Fmpfangsfrequenz
verlaufen, so daß die Bedingung
erfüllt ist, wobei
/o die Frequenz des Hauptoszillators,
fe die Frequenz des Vorkreises und
fz die Zwischenfrequenz
fe die Frequenz des Vorkreises und
fz die Zwischenfrequenz
bedeuten.
Durch diesen sogenannten Frequenzversatz bedingt, liegt beim Hauptoszillator ein gegenüber dem Vorkreis
kleinerer Bereich der Frequenzvariation vor. Diese Variationseinengung kann beispielsweise durch eine
Zusatzinduktivität im Hauptoszillator erreicht werden. Ist ,ffdie Abstimminduktivität und Lm die Zusatzinduktivität,
so gilt
/o'
Für den Frequenzversatz ergibt sich dann
Bein? Durchstimmen des Überlagerungsempfängers wird die Abstimminduktivität p geändert Bei der
Änderung der Abstimminduktivität ^* bleibt aber die
Differenz gemäß Gleichung (4) nicht konstant Der Parallel- oder Gleichlauf muß daher durch zusätzliche
Maßnahmen sichergestellt werden.
Bei bekannten mechanischen Abstimmitteln wird dieser Gleich- Her Parallellauf von Vorkreis und
Hauptosziilator durch spezielle Wickelprofile in der Abstimminduktivität des Hauptoszillätöfs erzielt Durch
dieses über den Verschiebeweg des Ferritkernes unterschiedlich gestaltete Wickelprofil der Abstimmspule
wird dafür Sorge getragen, daß die Differenz gemäß Gleichung (**) immer konstant bleibt
Benutzt man jedoch elektronische Abstimmittel, wie Kapazitätsdioden (Varicap-Dioden) oder Magnetvario-
meter, so ist das Erzielen eines Gleichlaufes in dieser einfachen Weise nicht mehr möglich, da die Funktion
zwischen Spannung und Kapazität bei den Kapazitätsdioden bzw. Strom und Induktivität bei Magnetvariometern fest vorgegeben ist. Beim Magnetvariometer
kommt noch erschwerend die Hysterese zwischen Induktivität und magnetischer Feldstärke hinzu, so daß
hier mit üblichen Mitteln eine Gleichlaufeinstellung nicht möglich ist. Bei Varicap-Abstimmung kann ein
Gleichlauf nur durch Unterteilung des Mittelwellenbereiches (MW-Bereiches) und einem aufwendigen Abgleich erzeugt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Gleichlaufeinstellung der eingangs genannten Art anzugeben, das bei vergleichsweise
geringem schaltungstechnischen Aufwand die Verwendung von elektronischen Abstimmitteln, wie Magnetvariometer oder Varicap-Dioden, ermöglicht, das einen
exakten Gleichlauf über den gesamten Durchstimmbereich des Überlagerungsempfängers gewährleistet und
mit relativ wenig elektronischen Schaltungselementen durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß man einen zweiten Oszillatorkreis, im folgenden Hilfsoszillator genannt, mit den Abstimmitteln des
Vorkreises identischen Abstimmitteln vorsieht, daß man aus der Hauptoszillatorfrequenz und der Hilfsoszillatorfrequenz mindestens im Frequenzbereich der Zwischenfrequenz eine Differenzfrequenz bildet, daß man
Abweichungen der Differenzfrequenz von der Zwischenfrequenz durch eine dem Hilfsoszillator zugeführte Steuerspannung ausregelt, deren Größe von der
Größe der Abweichungen abhängig ist. und daß man dem Vorkreis die gleiche Steuerspannung zuführt.
Durch diese Einführung des zu dem passiven Vorkreis aktiven Hilfsoszillatorkreises, der die gleichen Abstimmittel enthält, läßt sich in einfacher Weise die
Stellung des Vorkreises ermitteln, da die Frequenz des Hilfsoszillators immer ein Maß für die Frequenz des
Vorkreises ist Abweichungen der Differenzfrequenz zwischen der Hauptoszillatorfrequenz und der Hilfsosziliatorfrequenz von der Zwischenfrequenz lassen sich
in einfacher Weise durch aus diesen Abweichungen gebildete Steuerspannungen, die dem Hilfsoszillator
zugeführt werden, ausregeln. Da die gleichen Steuerspannungen auch dem mit gleichen Abstimmitteln
versehenen Vorkreis zugeführt werden, wird der Vorkreis mitgezogen und ein exakter Gleich- oder
Parallellauf zwischen Vorkreis und Hauptoszillator sichergestellt
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet man die Differenzfrequenz aus der um eine ganze Zahl vervielfachten oder
geteilten Frequenz des Hauptoszillators und der um die gleiche ganze Zahl gegenüber der Frequenz des
Vorkreises höheren oder niedrigeren Frequenz des Hilfsoszillators mindestens im Bereich der um die
gleiche ganze Zahl vervielfachten oder geteilten Zwischenfrequenz und regelt Abweichungen der Differenzfrequenz von der um die gleiche ganze Zahl
vervielfachten oder geteilten Zwischenfrequenz aus. Hierdurch vermeidet man, daß die Frequenzen des
Regelkreises Störungen im Empfangsteil des Oberlagerungsempfängers hervorrufen.
Bei einer bevorzugten Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
vorgesehen, daß der Hflfsoszfllator- und der Hauptoszil-
latorausgang, letzterer vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Frequenzteilers, mit einer Mischstufe
verbunden sind, daß der Mischstufe ein Zwischenfrequenz-Bandfilter nachgeschaltet ist und daß der
Ausgang des Zwischenfrequenz-Bandfilters über einen Gleichrichter mit dem Eingang eines mit einer
Referenzspannung belegten Integrators verbunden ist, an dessen Ausgang die Steuereingänge von Vorkreis
und Hilfsoszillator angeschlossen sind.
Durch diese Maßnahme steht am Ausgang des Zwischenfrequenzfilters von den in der Mischstufe
multiplikativ gemischten Frequenzen von Haupt- und Hilfsoszillator nur die Differenzfrequenz im unmittelbaren Bereich der Zwischenfrequenz an. auf die das
Zwischenfrequenzfilter abgestimmt ist. Frequenzen weiter oberhalb und unterhalb der Zwischenfrequenz
treten nicht auf. Durch den Gleichrichter wird aus der Differenzfrequenz eine Gleichspannung gewonnen, die
dem mit der Referenzspannung belegten Integrator zugeführt wird. Die Referenzspannung besiinmii den
Arbeitspunkt des Regelkreises. Dieser rastet durch die getroffenen Maßnahmen auf der Rückflanke der
Resonanzkurve des Zwischenfrequenz-Bandfilters ein. Wandert die Hilfsoszillatorfrequenz beispielsweise von
dem Arbeitspunkt ausgehend zu höheren Frequenzen aus, so wird am Ausgang des Gleichrichters und damit
am Eingang des Integrators eine höhere Spannung hervorgerufen.
Die^e Spannung bewirkt ein Absinken der Ausgangsspannung des Integrators, die ja die Steuerspannung für
den Hilfsoszillator bildet, und zieht dadurch den Hilfsoszillator in seinen Arbei.spunkt zurück. Da die
gleiche Steuerspannung am Vorkreis anliegt wird dieser synchron mit dem Hilfsoszillator gesteuert, so
daß die Vorkreisfrequenz exakt um die konstante Zwischenfrequenz niedriger ist als die Frequenz des
Hauptoszillators.
Diese Schaltungsanordnung ist hinsichtlich der Regelung der Frequenz des Hilfsoszillators sehr genau,
schnell und sicher und kommt mit einem relativ geringen Schaltungsaufwand aus.
Bei einer Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung ist der Eingang des
Integrators über einen vorzugsweise als Transistor ausgebildeten elektronischen Schalter an positives
Potential gelegt und der Gleichrichter mit einem mindestens einen Schaltimpuls bestimmter Dauer
abgebenden Impulsgeber verbunden, an dessen Ausgang die Steuerelektrode des elektronischen Schalters
angeschlossen ist Bei dieser Ausführungsform gelingt es durch wenige zusätzliche Schaltungselemente, den
Regelkreis beim Einschalten des Überlagerungsempfängers oder bei extrem ruckartigen Abstimmbewegungen
zu fangen. Das Verschwinden der Zwischenfrequenz am
Ausgang des Zwischenfrequenz-Bandfilters verursacht ein Einschalten des Impulsgebers. Dessen Schaltimpuls
legt den Integratoreingang kurzzeitig an positives Potential, so daß die Steuerspannung am Ausgang des
Integrators Null wird. Nach Verschwinden des Schaltimpulses nimmt die Steuerspannung mit der Zeitkonstante
des Integrators stetig zu, und damit wächst die Frequenz des Hilfsoszillators. Sobald (Se Differenzfrequenz am
Ausgang der Mischstufe sich der Resonanzfrequenz des
Zwischenfrequenz-Filters nähert, entsteht ein Potentialanstieg am Integratoreingang. Die Aufwärtsbewegung
des Integratorausgangs, also der Steuerspannung für den Hilfsoszillator, wird verlangsamt Sobald die
Differenzfrequenz die Rückflanke der Resonanzkurve
des Zwischenfrequenz-Filters erreicht, wird durch den Potentialanstieg am Eingang des Integratorausgangs
der Frequenzanstieg im Hilfsoszillator gestoppt. Der
Hilfsoszillator hat gefangen. Der Arbeitspunkt des Regelkreises aui der Rückflanke der Resonanzkurve des
Zwischcnfrcqucnz-Bandfilters wird durch die Referenz
spannung so eingestellt, daß er etwa in der Mitte der Rückflanke liegt.
Where erfindungswesentliche Ausgestaltungen und
Weitelbildungen des Verfahrens und der Schaluingsan in
Ordnung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen enthalten, auf die hier ausdrücklich
Bezug genommen \«. irj. und in der n;ii. hfoltrpndcn
Beschreibung ausführlich erläutert.
Das erfiM(liiiip'.;:eni;il.U· Verfahren zur selbsttätigen
CHeiehla'ifcins:.llung /wischen Vnrkreis und I l.iiiptos
/illator und die Schaltungsanordnung zur Durchführung
diese*. Verfahrens sind nachfolgend anhand von in dei
/om snung 'l.irgesiellten Ausffihningsbcispielen do,
Sc!v: lungsaiiiirdnuiii! näher beschrieben. Is zeigt
l'ig I ein Rlockschalibild der Schalninps.üHHdnun,1
gemäß einem ersten Aiislührungsbeispiel.
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schnltun^^nordnun,
gemäß einem /·.·. eiten Ausfühniagsbeispiel.
Fig. 5 ein Blockschaltbild cIlT Schaltungsanordnung
geniSR einem dritter. Visführungsl'.Mspiel.
Fig. 4 cm Blockschalt! :ld der Schalttir.gi .iiordnung
gemäß einem >. icrten Ausfiihrungsbeispiel.
Von dem Überlagerungsempfänger (Superhet) ist in
den F i g. 1 -4 lediglich die Antenne 10. der Vorkreis 11.
der Mischer oder die Mischstufe 12 und der Zwischenfrcuenzteil
13 angegeben. Der Ausgang des Zwischen
frequenzteils ist über den Demodulator mit dem Niederfreqiienzteil verbunden. In einem Os/illatorkreis.
nachfolgend Hauptoszillator 14 genannt, wird eine ;,
Oszillatorfrequen/ /ii erzeugt, die in der Mischstufe 12
mit der F.mpfangsfrequenz des Vorkreises 11 fc gemischt
wird. Aufbau und Wirkungsweise dieser Stufen ist allgemein bekannt.
Bei allen Schaltungsanordnungen gemäß den i<:
Fig. I -4 wird das gleiche erfindungsgemäße Verfahren
zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen dem nur schematisch dargestellte elektronische Abstimmittel,
wie Kapazitätsdiode oder Magnetvariometer, aufweisenden Vorkreis Il und dem um die j-,
Zwischenfrequenz fz höher schwingenden Oszillatorkreis. Hauptoszillator 14. angewandt. Man sieht dabei
einen zweiten Oszillatorkreis, im folgenden Hilfsoszillator 15 genannt, vor und bildet dessen Abstimmittel
identisch mit denen des Vorkreises 11 aus. Aus der -■,,,
Hauptoszillatorfrequenz f0 und der Hilfsoszillatorfrequenz
f, bildet man mindestens im Frequenzbereich der Zwischenfrequenz />
eine Differenzfrequenz. Abweichungen der Differenzfrequenz von der konstanten
Zwischenfrequenz fz regelt man durch eine dem
Hilfsoszillator 15 zugeführten Steuerspannung aus, deren Größe von der Größe der Abweichungen
abhängig ist Die dem Hilfsoszillator 15 zugeführte Steuerspannung wird in gleicher Größe dem Vorkreis
11 zugeführt Damit die Frequenzen dieses Regelkreises keine Störungen im Empfangsteil hervorrufen, teilt man
die Frequenz f0 des Hauptgenerators 14 durch eine
ganze Zahl und läßt den Hilfsoszillator 15 mit einer um die gleiche ganze Zahl gegenüber der Frequenz fc des
Vorkreises 11 niedrigeren Frequenz f, schwingen. Aus diesen Frequenzen Z0 und ί bildet man mindestens im
Bereich der ebenfalls um diese ganze Zahl geteilten
Zwischenfrequenz /> die Differenzfrequenz. Anstelle
einer Frequenzteilung, wie im vorliegenden Fall durch den Faktor 2, kann man auch die entsprechenden
Frequenzen um eine ganze Zahl vervielfachen.
Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. I sind die Ausgänge des Hilfsoszillators 15 und des Hauptoszilla
tors 14, dieser über einen Frequenzteiler 17, mit einer Mischstufe 18 verbunden. Der Mischstufe 18 ist ein
Zwischenfrequenz-Bandfiltcr 19 nachgeschaltet. Der
Ausgang des Zwisehenlreqiienz-Bandfilters 19 ist über
einen Verstärker 20 mit einem Gleichrichter 21 verbunden Der Ausgang des Gleichrichters 21 ist
einerseits unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 22 mil dem inver'.ici enden f'intr;1.ng eines integrierenden
Kechenverstärkct' kuiv Integrator 23 genannt, und
•ι·].Ihrerseits mit euiem Impulsgeber 24 verbunden. Der
nicht iineriierendc Hingang des Integrators 23 ist mit
einer R'Meren/snapmmg 25 belegt. Der Ausgang des
Inte;. ! i'irs 23 ist mit dem Steuereingang des Hilfsosz.il
lavrs 13 und mit dem Steuemngang des Vorkreises Il
verli'ii'.(l:n. Die an diesen Steuereinaängen anliegenden
SiciifipsanmingLM! beeinflussen die Mistimmittel von
Y.irkreis Il und Hilfso.szil'.vor 15. I et/.terer ist so
';·. iiit:^··!· daß seine Frequenz /'. um ilen Faktor, hier 2,
. ! requcn/.teilers 17 niedriger ist als die Frequenz f,
ii·.1 S oii': eis^s 11.
i)r Impulsgeber 24 ist derart ausgebildet, daß er mindestens einen Sehaltimpuls bestimmter Dauer
abgibt. Die Impulsdauer ist dabei so gewählt, daß sie mindestens .ler Zeitkonstante des Integrators 23
entspricht. Vorzugsweise weist der Impulsgeber 24 einen Reset-F.ingang R auf. über welchen die Abgabe
von Schaltimpulsen durch den Impulsgeber sperrbar ist. Solange keine Steuerspannung am Reset-Eingang R des
Impuisgebers 24 anliegt, gibt der Impulsgeber 24 eine Folge von Schaltimpulsen konstanter Dauer ab. Solange
der Rcset-F.ingang R mit einer Steuerspannung belegt ist, ist der Impulsgeber 24 gesperrt, das heißt, an seinem
Ausgang treten keine Schaltimpulse auf. Der Ausgang des Impulsgebers 24 ist mit der Steuerelektrode eines
elektronischen Schalters 26 verbunden. Dieser vorzugsweise als Transistor ausgebildete elektronische Schalter
26 verbindet den invertierenden Eingang des Integra tors 23 mit positivem Potential, in F i g. 1 mit einem » + «
gekennzeichnet.
Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Wird der Überlagerungsempfänger oder Superhet eingeschaltet, so haben Haupt- und Hilfsoszillator 14,15
irgendeinen Undefinierten Zustand, etwa den, daß die Frequenz des Hilfsoszillators 15 oberhalb der des
Hauptoszillators 14 liegt. Da in diesem Zustand in der Mischstufe 18 nicht die halbe Zwischenfrequenz />
als Mischprodukt gebildet wird, tritt am Ausgang des Zwischenfrequenz-Bandfilters 19 keine Frequenz auf.
Am Ausgang des Gleichrichters 21 tritt daher auch keine Gleichspannung auf. Der Reset-Eingang R des
Impulsgebers 24 liegt auf Low (L). Der Impulsgeber 24 gibt nun einen Sehaltimpuls ab, welcher den elektronischen Schalter 26 durchsteuert. Dadurch wird der
invertierende Eingang des Integrators 23 auf » + « angehoben. Als Folge dessen läuft der Ausgang des
Integrators 23 mit seiner Zeitkonstanten nach Null. Durch die Abstimmung der Impulsdauer des Impulsge
bern 24 und der Zeitkonstante des Integrators 23 ist die
Spannung am Ausgang des Integrators 23 Null, bevor der Sehaltimpuls wieder verschwindet Damit ist die
Steuerspannung für den Hilfsosziüator 15 Null, und der
Hilfsoszillator liegt am unteren Frequenzbandende. In
dem Augenblick, in dem der Schaltimpuls des Impulsgebers 24 verschwindet, sperrt der elektronische
Schalter 26. Der invertierende Eingang des Integrators 23 liegt auf Null, da auch am unteren Frequenzbandende
keine Zwischenfrequenz '/j/zgebildet wird. Somit ist am
Ausgang des Gleichrichters 21 nach wie vor keine Gleichspannung vorhanden. Dadurch läuft die Ausgangsspannung
des Integrators 23 und damit die Steuerspannung für den Hilfsoszillator 15 in einer durch
die Zeitkonstante des Integrators 23 bestimmten Zeit von Null ausgehend zu höheren Spannungswerten. Mit
zunehmender Steuerspannung nimmt auch die Frequenz f, des Hilfsoszillators 15 zu. Der Zunahme der
Hilfsoszillatorfrequenz entspricht eine Verkleinerung des Mischproduktes: *lifn—h also der Differenzfrequenz.
Erreicht dieses Mischprodukt am Ausgang der Mischstufe 18 den Bereich der halben Zwischenfrequenz,
also die Resonanzkurve des Zwischenfrequenz-Bandfilters 19, so tritt am Ausgang des Zwischenfrequeiiz-Baiiuniicis
i3 cii'ic ricCjücfiZ aiii. AiTi Ausgang
des Gleichrichters 21 und damit am invertierenden Eingang des Integrators 23 entsteht eine anwachsende
Gleichspannung. Diese bewirkt zunächst eine Verlangsamung des Anstiegs der Steuerspannung am Ausgang
des Integrators 23. Sobald die Frequenz am Ausgang der Mischstufe 18 die Rückflanke der Resonanzkurve
des Zwischenfrequenz-Bandfilters 19 erreicht hat. wird das Anwachsen dei Ausgangsspannung des Integrators
23 gestoppt. Damit wird auch das Anwachsen der Frequenz des Hilfsoszillators 15 gestoppt, und der
Hilfsoszillator hat in einem stabilen Arbeitspunkt gefangen. An dem Reset-Eingang R des Impulsgebers
24 liegt eine positive Gleichspannung an, und der Impulsgeber 24 ist gesperrt, so daß keine weiteren
Schaltimpulse auftreten können. Dieser Fangvorgang des Hilfsoszillators 15 währt kürzer als die Zeit, die der
Impulsgeber 24 benötigt, um den nächsten Schaltimpuls zu erzeugen. Da die gleiche Steuerspannung. die dem
Hilfsoszillator 15 zugeführt wird, auch an dem Vorkreis 11 anliegt, wird der Vorkreis 11 synchron mit dem
Hilfsoszillator 15 mitgezogen und weist die gleiche Frequenz wie der Hilfsoszillator 15 auf. jedoch um den
Faktor 2 erhöht.
Wird der Gleichlauf zwischen Vorkreis 11 und Hauptoszillator 14 beim Abstimmen des Überlagerungsempfängers
gestört, wandert beispielsweise die Frequenz (, des Hilfsoszillators 15 zur höheren Frequenz
aus, so würde sich das Mischprodukt am Ausgang der Mischstufe 18 verkleinern, die Differenzfrequenz also
links vom stabilen Arbeitspunkt auf der Rückflanke der Resonanzkurve des Zwischenfrequenz-Bandfilters 19
liegen. Dadurch wird am invertierenden Eingang des Integrators 23 eine höhere Spannung hervorgerufen.
Diese höhere Spannung bewirkt eine Verminderung der Ausgangsspannung des Integrators 23 und damit der
Steuerspannung für den Hilfsoszillator 15. Die Abnahme der Steuerspannung zieht den Hilfsoszillator 15 in
seinen stabilen Arbeitspunkt zurück. Wie vorstehend bereits erwähnt, folgt der Vorkreis 11 dem Hilfsoszillator
15, und der Frequenzversatz zwischen Hauptoszillator
14 und Vorkreis 11 ist wieder konstant
Entsprechendes spielt sich ab, wenn der Hilfsoszillator 15 zu tiefen Frequenzen auswandert.
Hat der Hilfsoszillator 15 einmal gefangen, so folgt er auch schnellen Bewegungen des Hauptoszillators 14.
Läßt die Integrationszeitkonstante des Integrators 23 allerdings ein Nachfolgen des HilfsoszillaK>rs 13 mit
dem Hauptoszillator 14 nicht mehr zu, etwa bei extrem ruckartigen Abstimmbewegungen, so verschwindet das
Mischprodukt am Ausgang des Zwischenfrequenz-Bandfilters 19. Am Ausgang des Gleichrichters 21
verschwindet damit ebenfalls die Gleichspannung, und der Reset-Eingang des Impulsgebers 24 liegt wiederum
auf Low. Der Impulsgeber 24 ist freigegeben und erzeugt einen Schaliimpuls. Es spielt sich nunmehr der
gleiche Fangvorgang ab, der beim Einschalten des Überlagerungsempfängers vorstehend beschrieben
worden ist. Der Hilfsoszillator 15 wird dann wiederum in seinem stabilen Arbeitspunkt auf der Rückflanke der
Resonanzkurve des Zwischenfrequenz-Bandfilters 19 gefangen. Die Resonanzfrequenz des Zwischenfrcquenz-Bandfilters
19 ergibt sich unter Berücksichtigung der Frequenzteilung durch den Frequenzteiler 17 und
der gegenüber der Vorkreisfrequenz halbierten Frequenz /",des Hilfsoszillators 15 zu
wobei durch JA der Arbeitspunkt auf der Flanke
festgelegt wird. Mit J/=2kll/ und der Zwischenfrequenz
/>=450 kHz ergibt sich eine Resonanzfrequenz von 225.5 kHz. Der Arbeitspunkt läßt sich entweder
: durch den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 20 oder
durch die Offset-Spannung am nicht invertierenden Eingang des Integrators 23 fein einstellen. Die
Genauigkeit der Schaltungsanordnung ist bezogen auf die Zwischenfrequenz kleiner als l%o.
" Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 sind der Hauptoszillator 14 und der Hilfsoszillator 15 mit einer
Mischstufe 30 verbunden. Zwischen dem Oszillator 14 kann ebenfalls ein Frequenzvervielfacher oder-teiler 31.
in F i g. 2 strichliniert angedeutet, eingeschaltet sein. Die
)> Frequenz /, des Hilfsoszillators 15 liegt dann um den
Faktor dieses Frequenzteilers 31 höher oder niedriger als die Frequenz fc des Vorkreises 11. Der Mischstufe 30
ist ein Zwischenfrequenz-Bandfilter 33 nachgeschaltet. Der Ausgang des Zwischenfrequenz-Bandfilters 33 ist
■·'■ einerseits unmittelbar und andererseits über ein
weiteres Zwischenfrequenz-Bandfiltcr 34 mit einem Phasenkomparator 35 verbunden. Der ,"»usgang des
Phasenkomparators 35 ist über ein Tiefpaß-Filter 36 mit dem Steuereingang des Hilfsoszillators 15 und mit dem
' Steuereingang des Vorkreises 11 verbunden. Hiifsoszillator
15, Phasenkomparator 35 und Tiefpaßfilter 36 können von einem phasengerasteten Regelkreis, einer
PLL 37, gebildet sein.
Beim Durchstimmen des Hauptoszillators 14, von
"" tiefen Frequenzen ausgehend, bildet sich die Zwischenfrequenz
/>am Ausgang des Zwischenfrequenz-Bandfilters 33, sobald der Hauptoszillator 14 um die
Zwischenfrequenz //höher schwingt als der Hilfsoszillator 15. Dieses Mischprodukt oder Differenzfrequenz
gelangt einmal direkt und einmal über das weitere Zwischenfrequenz-Bandfilter 34 auf den Phasenkomparator
35. Der Phasenkomparator bildet aus den beiden an seinen Eingängen liegenden Frequenzen ein
Mischprodukt Von diesem Frequenzgemisch läßt das
»o Tiefpaß-Filter 36 nur die niedrigere Frequenz aus der
Differenz dieser beiden Frequenzen durch. Solange die beiden Frequenzen am Eingang des Phasenkomparators
nach Phasenlage und Größe gleich sind — das ist der Fall, wenn am Ausgang des Zwischenfrequenz-
M Bandfilters 33 exakt die konstante Zwischenfrequenz fz
auftritt — ist die Steuerspannung am Ausgang des Tiefpaß-Fiiters 36 NuIL Wandert der Hilfsoszillator 15
nach höheren oder tieferen Frequenzen aus, so sind die
beide« Frequenzen am Eingang des Phasenkomparator
35 nicht mehr gleich. Am Ausgang des Tiefpaß-Filiers
36 entsteht eine gegensinnig gerichtete Steuerspannung, die «en Hilfsoszillator nacbsteuert und auf die um
die Zwischenfrequenz exakt erniedrigte Frequenz zieht. Da die gleiche Nachsteuerspannung auch dem Vorkreis
11 zugeführt wird, wird dieser synchron mitgezogen.
Bei den Schaltungsanordnungen gemäß den F i g. 3 und 4 ist das Verfahren dahingehend weitergebildet, daß
man vor Bildung der Differenzfrequenz aus der Haupt- und Hilfsoszillatorfrequenz die Haupt- und Hilfsoszillatorfrequenz
in Impulsfolgefrequenzen konstanter Impulsbreite umsetzt.
Bei dem Verfahren, nach dem die Schaltungsanordnung in Fig. 3 arbeitet, bildet man jeweils die
Mittelwerte der aus Haupt- und Hilfsoszillatorfrequenz fo, f, entstehenden Impulsfolgen. Den Mittelwert der der
Hilfsoszillatorfrequenz f, entsprechenden Impulsfolge und den Mittelwert der der konstanten Zwischenfre-"1JSHZ
// CP.tSnrechend?n !!!!"UlsiOI^*? ariijiort man Dir
aus der Addition entstehende Summe der Mittelwerte vergleicht r..jn mit dem Mittelwert der der Hauptoszillatorfrequenz
fo entsprechenden Impulsfolge, und die Differenz dieser beiden Mittelwerte setzt man in eine
Steuerspannung für Vorkreis 11 und Hilfsoszillator 15 um.
Bei dem Verfahren, nach dem die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 arbeitet, sieht man zunächst einen
auf die konstante Zwischenfrequenz />
schwingenden dritten Oszillator, im folgenden Zwischenfrequenz-Osrillator
50 genannt, vor. Auch dessen Frequenz wird in eine Impulsfolge konstanter Impulsbreite umgesetzt.
Nunmehr addiert man die in Impulsfolgen umgesetzten Frequenzen von Hilfsoszillator 15 und Zwischenfrequenz-Oszillator
50. Diese Summen-Impulsfolgefrequenz vergleicht man mit der Impulsfolgefrequenz des
Hauptoszillators 14 und setzt Ungleichheiten zwischen diesen beiden Impulsfolgenfrequenzen in eine Steuerspannung
für den Vorkreis 11 und den Hilfsoszillator 15 um.
Bei der Schaltungsanordnung in Fig. 3 ist dem Hauptoszillator 14 ein erstes Monoflop 40 und dem
Hilfsoszillator 15 ein zweites Monoflop 41 nachgeschaltet. Das erste Monoflop 40 ist über ein erstes ÄC-Glied
42 mit dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 43 verbunden. Das zweite Monoflop 41 ist über ein zweites
RC-C\\ed 44 an einer Addierschaltung, kurz Addierer 45 genannt, angeschlossen. Der Addierer 45 ist mit einer
Gleichspannung Ui1 belegt, die dem Mittelwert der
Zwischenfrequenz f2 entspricht. Diese Gleichspannung
kann aus dem Zwischenfrequenzteil 13 gewonnen werden Der Ausgang des Addierers 45 ist an dem
anderen Eingang des Differenzverstärkers 43 angeschlossen. Der Ausgang des Differenzverstärkers 43 ist
mit einem Integrate.· 46 verbunden. Der Integrator 46 ist mit einer Referenzspannung 47 belegt, die mit
Durchstimmen des Hauptoszillators 14 veränderbar ist. Der Ausgang des Integrators 46 ist mit dem
Steuereingang des Hilfsoszillators 15 und mit dem Steuereingang des Vorkreises 11 verbunden.
Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Am Ausgang der Monoflops 40 und 41 entsteht jeweils eine Impulsfolgefrequenz. Die Zeitkonstante der
ÄC-GIieder 42 und 44 ist größer gewählt als die
Zeitkonstante der vorgeschalteten Monoflops 40, 41. Diese ÄC-Glieder bilden jeweils den Mittelwert der
Impulsfolgefrequenzen, und am Ausgang der beiden ÄC-Glieder 42 und 44 steht eine dem Mittelwert der
jeweiligen Impulsfolgefrequenz entsprechende Gleichspannung an.
Im Addierer 45 wird die Gleichspannung am Ausgang des /?C-Gliedes 44 und die Gleichspannung Urz der
Zwischenfrequenz addiert. Die Gleichspannung am Ausgang des Addierers 45 ist repräsentativ für die
Summe aus Zwischenfrequenz /^ und Hilfsoszillatorfrequenz
fj. Die Gleichspannung am Ausgang des
RC-Gliedes 42 ist ein Maß für die Hauptoszillatorfrequenz
fa. Die Differenz der beiden Gleichspannungen
steuert nun über den Integrator 46 den Hilfsoszillator 15 so. daß die Gleichlaufbedingung
Mittelwert/ + Mittelwert.// = Mittelwert/,
(6)
erfüllt ist. Wandert /.. B. der Hilfsoszillator zu tieferen
Frequenzen aus, so wird der Mittelwert der Hilfsoszi'latorfrequenz
f, geringer. Die Differenz zum Mittelwert der Hauptoszillatorfrequenz fo wird größer. Die die
.Steuerspannung für den Hilfsoszillator 15 bildende Aiisgangsspannung des Integrators 46 steigt an, und der
Hilfsintegrslof 15 wird hochgezogen. Da die gleiche Steuerspanriung am Vorkreis 11 liegt, läuft der Vorkreis
Il synchron mit dem Hilfsoszillator 15 hoch. Ist Gleichung (6) erfüllt, so ist die Spannung am Ausgang
des Pifferenzvei stärken 43 Null. Der Ausgang des Integrators 46 nimmt die durch die Referenzspannung
47 bestimmte Steuerspannung an, und der Hilfsoszillator 15 und der Vorkreis 11 schwingen um den exakten
Betrag der Zwischenfrequenz f/ niedriger als der Hauptosziilator 14.
Bei der Schaltungsanordnung in F i g. 4 ist ebenfalls dem Hauptoszillator 14 und dem Hilfsoszillator 15
sowie dem Zwischenfrequenz-Oszillator 50 jeweils ein
Monoflop 51, 52, 53 nachgeschaltet. Am Ausgang jedes Monoflops 51-53 tritt eine Impulsfolgefrequenz mit
konstanter Impulsbreite auf.
Der Ausgang des mit dem Hilfsoszillator 15 verbund-nen Monoflops 52 und der Ausgang des mit
dem Zwischenfrequenz-Oszillator 50 verbundenen Monoflops 53 sind jeweils an einem Eingang eines
OR-Gatters 54 und eines AND-Gatters 55 angeschlossen. Der Ausgang des OR-Gatters 54 ist direkt mit
einem Eingang eines zweiten OR-Gatters 56 verbunden, während der Ausgang des AND-Gatters 55 .iber ein
Zeitverzögerungsglied 57 mit dem andere:· F-.'.ngang
dieses zweiten OR-Gatters 56 verbunder: ist. Das Zeitverzögerungsglied 57 ist üblicherweise ils /?C-Glied
ausgebildet. Die Zeitkonstante dieses tfC-Gliedes ist
mindestens so groß wie die Zeitkonstrnte des mit dem
Hilfsoszillator 15 verbundenen Moir ops 52. Vorzugsweise
sind die Zeitkor.stanten der Mi noflops 52 und 53 gleich.
Der Ausgang des mit dem Hauptosziilator 14 verbundenen Monoflops 51 ist mit dem Eingang eines
Schieberegisters 58 verbunden. Ein zweites Schieberegister 59 ist mit seinem Eingang an dem Ausgang des
zweiten OR-Gaüers 56 angeschlossen. Der Ausgang eines jeden Schieberegisters 58 bzw. 59 ist mit dem
eigenen Ciear-Eingang und mit dem Clear-Eingang des jeweils anderen Schieberegisters rückgekoppelt Hierzu
sind zwei weitere OR-Gatter 60 und 61 vorgesehen, an deren Ausgängen jeweils die Clear-Eingänge der beiden
Schieberegister 58 und 59 angeschlossen sind. Jedes OR-Gatter 60, 61 ist über seine beiden Eingänge mit je
einem Ausgang der beiden Schieberegister 58 und 59 verbunden. An den Ausgängen der beiden Schieberegister
58 und 59 ist ein Integrator 62 angeschlossen.
dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Hilfsoszülators
15 und mit dem Steuereingang des Vorkreises It verbunden ist.
Diese Schaltungsanordnung gemäß Fig,4 arbeitet
wie folgt:
Am Ausgang der Monoflops 51, 52 und 53 treten Impulsfolgefrequeuzen auf. deren Impulsbreite durch
die Zeitkonstante der Monoflops 51—53 bestimmt ist. Diese Impulsfolgefrequenzen sind ein Maß für die
Hauptoszillatorfrequenz /&, die Hilfsosziilatorfrequenz f,
und die Zwischenfrequenz fz. Durch das erste OR-Gatter 54 werden die Impulsfolgefrequenzen von
Hilfsoszillator 15 und Zwischenfrequenz-Oszillator 50
addiert. Der bei Deckungsgleichheit zweier Impulse am Ausgang des OR-Gatters 54 fehlende Summenimpuls
wird über das AND-Gatter 55 registriert und mittels des Zeitverzögerungsgliedes 57 in dem zweiten OR-Glied
56 zeitverzögert hinzuaddiert Am Ausgang des OR-Gatters 56 entsteht eine nicht äquidistante Impulsfolgefrequenz,
die ein Maß für die Summe aus Hilfsosziilatorfrequenz f, und Zwischenfrequenz fz ist.
Diese nicht äquidistante Impulsfolgefrequenz wird mit der äquidistanten Frequenz h des Hauptoszilbtors 14
verglichen. Dies erfolgt durch die beiden Schieberegister 58 und 59. Da die Ausgänge der Schieberegister mit
den Clear-Eingängen rückgekoppelt sind, löscht jeder Impuls am Ausgang eines Schieberegisters 58 bzw. 59
sowohl den Speicherinhalt des Schieberegisters 58 als euch den Speicherinhalt des Schieberegisters 59. Aus
diesem Grund kann nur an demjenigen Ausgang des Schieberegisters ein Ausgangsimpuls auftreten, in. das
die jeweilig höhere Impulsfolgefrequenz eingelesen wird. Diese Ausgangsimpulse gelangen an den Integrator
62. Die Ausgangsspannung des Integrators 62 und damit die Steuerspannung an dem Hilfsoszillator 15 unc
dem Vorkreis It stellt sich so ein, daß sie der
Hilfsoszillator 15 auf Frequenzgleichheit der Frequenzsumme aus Hilfsosziilatorfrequenz f-, und Zwischenfre
quenz Fz mit der Hauptoszillatorfrequenz /ö regelt, alsc
daß die Gleichlaufbedingung
/ +fz =/o
stets erfüllt ist.
Es bleibt anzumerken, daß die Gleichlaufbedingunger sowohl in der Schaltungsanordnung in F i g. 3 als auch ir
der Schaltungsanordnung in Fig.4 erhalten bleiben
wenn alle in dem Regelkreis vorkommenden Frequen zen um ein ganzzahliges Vielfaches, z. B. 2, erhöh
werden oder um eine ganze Zahl, z. B. 2, geteilt werden Hierzu sind jeweils dem Hauptoszillator 14 eir
Frequenzvervielfacher oder -teiler 48 (F i g. 3) bzw. 6: (F i g. 4) nachgeschaltet. Der Hilfsoszillator 15 ist danr
so ausgelegt, daß seine Frequenz /jum diesen Faktor dei
Frequenzvervielfacher oder -teiler 48; 63 gegenüber dei Frequenz des Vorkreises 11 höher oder niedriger ist
Die konstante Frequenz fz des Zwischenfrequenz-Oszil lators 50 (Fig.4) bzw. die aus dem Zwischenfrequenz
teil 13 abgenommene Zwischenfrequenz fz zur Bildung des Mittelwertes IJa (F i g. 3) ist dann ebenfalls um dei
Fak'.or dieses Frequenzvervielfachers oder -tellers 48 63 erhöht oder erniedrigt. In Fig.4 ist dabei den
Zwischenfrequefzoszillator 50 ein Frequenzvervielfa
eher oder -teiler 64, strichliniert dargestellt, nachge schaltet. Dieser weist den gleichen Faktor auf wie de
Frequenzvervielfacher oder -teiler 63 des Hauptoszilla tors 14. Bei der Schaltungsanordnung in F i g. 3 wird dii
konstante Gleichspannung Ufzentsprechend ausgelegt.
llicr/u 3 Bliii! Zciclimmucn
Claims (1)
- gekennzeichnet, daß man einen auf die konstante Zwischenfrequenz schwingenden dritten Oszillator (Zwischenfrequenz-Oszillator 50) vorsieht und dessen Frequenz (fz) in eine Impulsfolge konstanter Impulsbreite umsetzt, daß man die Impulsfolgen von HüfsoszUIator (15) und Zwischenfrequenzoszillator (50) addiert und mit der Impulsfolge des Hauptoszillators (14) vergleicht und daß man Ungleichheiten zwischen der Impulfsfolgefrequenz des Hauptoszillators (14) und der Frequenz der Summenimpulsfolge von HilfsosziUator (15) und Zwischenfrequenz-Oszillator (50) in eine Steuerspannung für den Hüfsoszillator (15) und den Vorkreis (11) umsetzt17. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Haupt-, Hilfs- und Zwischenfrequenz-Oszillator (14, 15, 50) Monoflops (51, 52, 53) nachgeschaltet sind, daß der Ausgang des mit dem Hilfsoszillator (15) verbundenen Monoflops (52) und des mit dem Zwischenfrequenz-Oszillator (50) verbundenen Monoflops (53) jeweils an einem Eingang eines ersten OR-Gattei-s (54) und eines AND-Gatters (55) angeschlossen ist, daß der Ausgang des AND-Gatters (55) über ein Zeitverzögerungsglied (57) mit dem einen Eingang eines zweiten OR-Gatters (56) und der Ausgang des OR-Gatters (54) unmittelbar mit dem anderen Eingang des zweiten OR-Gatters (56) verbunden ist, daß der Ausgang des zweiten OR-Gatters (56) und der Ausgang des mit dem Hauptoszillator (14) verbundenen Monoflops (51) an den Eingang je eines Schieberegisters (58 bzw. 59) gelegt sind, daß die Ausgänge der beiden Schieberegister (58,59) auf den Clear-Eingang von beiden Schieberegistern (58, 59) rückgekoppelt und an einem Integrator (62) angeschlossen sind, dessen Ausgang mit den Steuereingängen von Hilfsoszillator (15) und Vorkreis (11) verbunden ist18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Clear-Eingang eines j^des Schieberegisters (58, 59) mit dem Ausgang je eines OR-Gatters (60,61) verbunden ist und daß jeweils der Ausgang des einen und der Ausgang des anderen Schieberegisters (58,59) mit je einem Eingang der beiden OR-Gatter (60, 61) verbunden sind.19. Schaltungsanordnung nack Anspruch 17 oder 18. dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitverzögerungsglied (57) als ÄC-Glied ausgebildet ist, dessen Zeitkonstante .mindestens so groß gewählt ist wie die Zeitkonstante da mit dem Hilfsoszillator (15) verbundenen Monoflops (52).20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 17—19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Zeitkonstanten der mit dem Hilfs- und Zwischenfrequenzoszillator (15, 50) verbundenen Monoflops (52,53) gleich sind.21. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 17 — 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptoszillator (14) und dem Zwischenfrequenzoszillator (50) jeweils ein Frequenzteiler oder ein Frequenzvervieifacher (48j 63, 64) nachgeschaltet ist.22. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptoszillato- (14) ein Frequenzteiler (17) nachgeschaltet und der Hilfsoszillator (15) derart ausgebildet ist, daß seine Frequenz (f) um den Faktor des Frequenzteilers (17) gegenüber der Frequenz (fe) des Vorkreises (11) erniedrigt ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782834230 DE2834230C2 (de) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Verfahren zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen Vor- und Oszillatorkreis in einem Überlagerungsempfänger und Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782834230 DE2834230C2 (de) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Verfahren zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen Vor- und Oszillatorkreis in einem Überlagerungsempfänger und Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2834230A1 DE2834230A1 (de) | 1980-02-21 |
DE2834230C2 true DE2834230C2 (de) | 1982-05-13 |
Family
ID=6046228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782834230 Expired DE2834230C2 (de) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Verfahren zur selbsttätigen Gleichlaufeinstellung zwischen Vor- und Oszillatorkreis in einem Überlagerungsempfänger und Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2834230C2 (de) |
-
1978
- 1978-08-04 DE DE19782834230 patent/DE2834230C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2834230A1 (de) | 1980-02-21 |
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