DE2934890C2 - Verzögerungsschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsschaltung für einen Radioempfänger mit automatischem Suchlauf mit einem Ausgangssteuersignal zum Erhöhen oder Erniedrigen der Abstimmbereichsfrequenz ansprechend auf einen digitalen Vergleich der gemessenen Abstimmbereichsfrequenz und einer vorgewählten digitalen Frequenz, wobei eine automatische Schaltung von einem digitalen Kanalauswphlbetrieb in den Empfangsbetrieb oder in einen anderen Kanalauswahlbetrieb nach dem Wegfall des Ausgangssteuersignals verzögert wird.

Verzögerungsschaltung oder Zeitgeberschaltungen, die den Ausgangszustand zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Beseitigung von Eingangssignalen verändern, wurden in verschiedenen Steuerschaltungen verwendet; eine typische bekannte Schaltung weist einen Widerstand 12 und einen Kondensator 14 auf. Wenn kontinuierliche Impulswellen von einem Eingangsanschluß in diese Schaltung eingespeist werden, wird jede der Impulswellen mittels einer Integrationsschaltung geglättet, die aus dem Widerstand 12 und dem Kondensator 14 besteht. Dann werden die Impulswellen in einem Pufferverstärker 18 geformt und die Wellenform, die am Ausgangsanschluß abgegeben wird, bildet eine kontinuierliche Wellenform, d. h. eine Rechteckwelle. Da die Ausgangswellenform während der Zufährung der Impulswellen am Eingang einen »1«- Pegel annimmt und auf einen »O«-Pegel zu einer Zeit Δ t übergeht, nachdem der Eingang der Impulswellen unterbrochen wurde, kann ein Gatter geöffnet oder geschlossen werden, nachdem die Zeit Δ t von der Unterbrechung des Eingangs verstrichen ist, indem das Gatter mit dem Ausgangssignal gesteuert wird.

Wenn eine derartige Verzögerungsschaltung als integrierte Schaltung hergestellt werden soll, ist es jedoch schwierig, eine konstante Zeit einzustellen, und zwar entsprechend der Verzögerungszeit Δ t bis in die Größenordnung von Millisekunden oder mehr, da der Kapazitätswert eines Kondensators, der in einer integrierten Schaltung realisiert werden kann, nur auf wenige Picttfarad begrenzt ist.

Aus der DE-OS 20 56 545 ist eine Verzögerungs-Schaltungsanordnung bekannt, die in einem Multivibratorkreis einen Kondensator und einen Widerstand aufweist. Diese bekannte Schaltung kann aus den vorgenannten Gründen nicht als integrierte Schaltung ausgebildet werden.

Die DE-AS 24 06 923 beschreibt ein mit digitalen Bauelementen aufgebautes Monoflop, das integrierbar gestaltet werden kann. Als Verzögerungsschaltung ist diese bekannte Anordnung nicht einsetzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzögerungsschaltung als integrierte Schaltung auszubilden, bei der gleichzeitig die Länge der Verzögerungszeit digital verändert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Zähler, der aus einer Kaskadenverbindung eine Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen besteht, durch eine getrennte Flip-Flop-Schaltung, die durch den Ausgang aus dem Zähler gesetzt wird, wenn der Zähler eine vorbestimmte Anzahl von Taktimpulsen erreicht hat, durch eine Gatterschaltung, die von dem Ausgangssteuersignal gespeist wird und die ein Signal zur Aufrechterhaltung des Zählers und der Flip-Flop-Schaltung in ihre zurückgesetzten Zustände abgibt, wenn das Ausgangssteuersignal in einem ersten Zustand ist und durch eine zweite Gatterschaltung, welche mit einem digitalen Kanalauswahl-Anzeigesignal gespeist und von dem Ausgang der getrennten Flip-Flop-Schaltung gesteuert wird, um nach dem Wegfall des Ausgangssteuersignals von einem digitalen Kanalauswahlbetrieb in einen Empfangsbetrieb oder einen anderen Kanalauswahlbetrieb zu schalten.

Die erfindungsgemäße Verzögerungsschaltung besteht aus einem RS-Flip-Flop und einem Zähler, die beide in zurückgesetzten Zuständen gehalten sind, solange Eingangssignale vorliegen; die zurückgesetzten Zustände werden freigegeben und der Zählvorgang der Taktsignale wird von dem Zähler zu dem Zeitpunkt aufgenommen, an dem das Eintreffen der Eingangssignale aufhört. Das Flip-Flop wird durch das Ausgangssignal des Zählers gesetzt, das dann abgegeben wird, wenn ein vorbestimmter Zählwert entsprechend einer gewünschten Verzögerungszeit erzielt worden ist und es wird ein Gatter mit diesem Ausgangssignal geöffnet oder geschlossen. Da diese Verzögerungsschaltung keinen Kondensator mit großer Kapazität benötigt, kann

sie leicht als integrierte Schaltung gefertigt werden und die Länge der Verzögerungszeit kann wahlweise nur durch Veränderungen des Zählwertes des Zählers verändert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Verzögerungsschaltung;

Fig. 2 ein blockdiagramm des Aufbaus einer Anwendung der erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltung; und

Fig. 3 und Fig. 4 Wellenformdiagramme zur Erläuterung des Betriebes der in Fig. 1 dargestellten Schaltung.

In der Fig. 1 ist eine NOR-Schaltung 30 dargestellt, die mit Signalen Xo, Yo versorgt ist, sowie eine Flip-Flop-Scbaltung 32, die an ihrem Eingangsanschluß CpI mit Taktsignalen Bo über eine Leitung 42 versorgt ist, eine Flip-Flop-Schaltung 34, die an ihrem Eingangsan-Schluß CpZ mit dem ß-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 32 versorgt ist, wobei diese Schaltungen zusammen einen Zähler bilden. 36 ist ein ÄS(Setz-Rücksetz)-Flip-Flop, das mit dem Ausgang des vorstehend erläuterten Zählers versorgt ist, und 38 ist eine UND-Schaltung, die an ihrem einen Eingangsanschluß mit dem ß-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 36 über eine Leitung 44 versorgt ist und an ihrem anderen Eingangsanschluß über eine Leitung 46 mit einem Signal Sd, das nachstehend erläutert wird. Ein später beschriebener Multiplexer SZ oder ähnliches ist über eine Leitung 48 mit dem Ausgang der Schaltung 38 verbunden. Der Ausgang von der NOR-Schaltung 30 ist über eine Leitung 40 an die Rücksetzanschlüsse R der Flip-Flop-Schaltungen 32,34, 36 gelegt.

Die Verzögerungsschaltung dieses Ausführungsbeispiels wird in einem automatischen elektronischen Kanalwähl-Radkranpfänger für Fahrzeuge verwendet. In dem automatischen elektronischen Kanalwähl-Radioempfänger kann ein Zuhörer mehrere Maßnahmen ergreifen, um die Kanalauswahl durchzuführen. Diese Maßnahmen bzw. Einrichtungen umfassen ein digitales Kanalwählsystem, welches dazu ausgebildet ist, in einem Speicher die der Übertragungsfrequenz jeder der Rundfunkstationen entsprechenden Werte zu speichern und einen gewünschten Wert aus diesen Werten zu bezeichner:, um dadurch die Kanalauswahl herbeizuführen; ferner umfassen diese Einrichtungen ein Such-Kanalwählsystem, welches kontinuierlich die empfangbare Frequenz mittels eines elektronischen Durchlaufs verändert, um dadurch die Rundfunkkanäle nacheinander in dem Rundfunk-Frequenzband zu durchlaufen, sowie ein manuelles Kanalwählsystem, bei dem manuell die empfangbare Frequenz durch den Ein-Aus-Betrieb von Schaltern verändert wird, um dadurch die Kanalauswahl herbeizuführen, oder ähnliches. Es wird nun in Verbindung mit der Fig. 1 allgemein auf das digitale Einstellsystem Bezug genommen; eine lokale Schwingungsfrequenz wird gegenwärtig aus

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nommen, zuerst abgetastet und durch einen Dezimalzähler 52 1/10 in der Frequenz unterteilt, sodaß ein Impuls Pl alle 10 KHz bei Amplitudenmodulation erhalten wird, und alle 100 KHz bei Frequenzmodulation. Diese Impulse werden in einem Zähler 54 gezählt, in den eine geeignete Zahl vorher eingestellt wurde, um binäre Kodierungen Pl zu erhalten, die 000 ... 0 am Beginn der amplitudenmodulierten und frequenzmodulierten Rundfunkfrequenzbänder betragen und danach um eins alle 30 KHz bei Amplitudenmodulation anwachsen und alle 400 KHz bei Frequenzmodulation. Da die Frequenz für jede der Rundfunkstationen in 10 KHz-Einheiten bei Amplitudenmodulation und in 100 KHz-Einheiten bei Frequenzmodulation eingestellt ist und die Frequenz jeder der Rundfunkstationen in einem Gebiet den richtigen Abstand von anderen hat, ist es allgemein möglich, die Frequenz jeder der Rundfunkstationen durch einen der vorstehend genannten Binärkode Pl darzustellen. Die gleichen Kodierungen wie die vorstehend genannten Binärkodierungen Pl sind vorher in einer digitalen Einstellvorrichtung 58 in den Festwertspeicher eingeschrieben, und einer dieser Kode Pi entsprechend einer gewünschten Rundfunkstation wird durch den Schaltvorgang ausgelesen und einem Komparator 56 bei Kanalauswahl eingespeist. Der Komparator 56 vergleicht diese Kodierungen Pl und Pi und gibt am Ausgang über einen Ausgangssteuerteil 60 Signale Xo, Yo ab, die eine Aufwärtsschiebung (wenn Pl kleiner als Pi) oder eine Abwärtsverschiebung (wenn Pl größer ist als Pi) der Emfpangsfrequenz veranlassen. Die Signale Xo, Yo werden über einen Multiplexer 62 zur Auswahl einer von verschiedenen Kanalauswahlbetriebsweisen in eine Spannungsspeichervorrichtvng 64 eingespeist, um eine allmähliche Erhöhung oder eine allmähliche Verminderung deren Ausgangsspannung Vo zu veranlassen. Die Spannungsspeichervorrichtung 64 besteht im wesentlichen aus einer Integrationsschaltung, die eine positive oder eine negative Eingangsspannung derart integriert, daß ihre Ausgangsspannung allmählich ansteigt oder abnimmt, und die die Veränderung der Ausgangsspannung unterbricht, wenn die Eingangsspannung gleich Null wird und die dann fortfährt, am Ausgang den Spannungswert zu diesem Zeitpunkt für eine längere Zeitspanne abzugeben. Die Ausgangsspannung Vo ist an eine spannungsvariable Kapazitätsdiode (nicht gezeigt) im Abstimmteil 52 zur Veränderung deren Kapazitätswert angelegt, so daß die Abstimmfrequenz erhöht oder erniedrigt wird, und entsprechend die Empfangs- (empfangbare) Frequenz. Wenn die Empfangsfrequenz mit der Frequenz einer gewünschten Rundfunkstation übereinstimmt, wird das Verhältnis Pl = Pi erzielt, bei dem die beiden Signale Xo, Yo einen L-(niedrigen)Pegel annehmen und die Veränderungen der Ausgangsspannung Vo in der Spannungsspeichervorrichtung 64 unterbrochen sind, so daß das Radiogerät in einen Empfangszustand eintritt.

Die digitale Kanalauswahl wurde damit beendet und die Ausgangsspannung von einer automatischen Frequenzregelschaltung (nicht gezeigt) wird in dem Empfangszustand an die spannungsvariable Kapazitätsdiode über den Multiplexer 62 oder ähnliches angelegt, um die Empfangsfrequenz automatisch und fein zu regeln, so daß der Empfang stets unter besten Bedingungen erfolgt. Es ist erwünscht, mit einer gewissen Verzögerung von der Vollendung der digitalen Kanalauswahl in den AFC-Empfangszustand überzugehen oder in anrjftrp. K<>nalaiiswahl7i]stän(ie. und hierzu wird die in der Fig. 1 gezeigte Verzögerungsschaltung verwendet.

Die Betriebsweise der in der Fig. 1 gezeigten Schaltung '."''ird nun in Verbindung mit den Zeitdiagrammen der Fig. 3 und 4 erläutert. Taktsignale Bo werden an den Eingangsanschluß CpI der Flip-Flop-Schaltung 32 gegeben und das Signal Bo ist ein »B«-Ausgangssignal aus einem Dezimalzähler, wie einem Zähler 52 in der Fig. 2 und weist eine Wellenform auf, wie in der Fig. 3

dargestellt. In der Fig. 3 ist (S) ein Eingangssignal für den Zähler 52, und (A), (B), (C), (D) sind Ausgangswellenformen des Zählers in jeder der Ausgangsstufen A-D, entsprechend den Werten 2°, 2\ 2², 2³. Obwohl das Signal Bo dem durch die Flip-Flop-Schaltungen 32, 34 gebildeten Zähler am Eingang zugeführt wird, da der Ausgang aus der NOR-Schaltung 30 auf einem L-Pegel bleibt, während eines der Signale Xo, Yo auf einem H-(hohem)Pegel liegt und der L-Pegel über die Leitung 40 an die Rücksetzanschlüsse R gelegt ist, werden die Zähler 32,34 im zurückgesetzten Zustand gehalten und führen keinen Zählvorgang durch. Da der L-Pegel-Ausgang aus der NOR-Schaltung 30 ebenfalls an die Flip-Flop-Schaltung 36 gelegt ist, um diese zurückzusetzen, nimmt ihr ß-Ausgang einen //-Pegel an, wie in der is Fig· ⁴ (ß3) gezeigt ist, der über die Leitung 44 an einen der Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 38 geleitet ist. Da das Signal Sd, das sich während der digitalen Kanalauswahl auf den //-Pegel verändert, an den anderen Eingangsanschluß der UND-Schaltung 38 angelegt ist, ändert sich der Ausgang der Schaltung 38 auf den H-Pegel, der seinerseits als Eingang dem genannten Multiplexer 62 zugeführt ist, um die Kanalauswahlschaltung in die digitale Kanalauswahl-Betriebsweise umzuschalten.

Die Signale Xo, Yo nehmen den //-Pegel und L-Pegel alternativ zueinander an und weisen die Gestalt einer Rechteckwelle auf, wie in der Fig. 4 (Xo + Yo) dargestellt ist, die ein größeres Tastverhältnis aufweist, wenn die Empfangsfrequenz erheblich von der eingestellten Frequenz entfernt ist, und die ein kleineres Tastverhältnis aufweist, wenn die beiden Frequenzen nahe aneinander liegen. Eine derartige Wellenform-Fonnung wird mit dem Ziel durchgeführt, die Kanalauswahlgeschwindigkeit gemäß dem Ausmaß der Entfernung von der Abstimmung zu verändern, oder eine Zeit zu liefern, die zum Abtasten und zum Zählen oder ähnlichem erforderlich ist, wobei ein derartiger Verarbeitungsvorgang im Ausgangssteuerteil 60, wie in der Fig. 2 gezeigt, durchgeführt wird. Während das Rücksetzen und die Freigabe des Rücksetzens für die Flip-Flop-Schaltungen 32, 34 wiederholt durchgeführt werden, werden sie folglich mit Sicherheit zu dem Zeitpunkt der Zuführung der Taktsignaie Bo zurückgesetzt und_der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 32 und der Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 34 bleiben auf dem L-Pegel bzw. dem //-Pegel, wie in (Ql). (ß2) in der Fig. 4 gezeigt, und zwar während der Anwesenheit der Signale Xo, Yo, wie sich ebenfalls aus der Fig. 4 ergibt.

Wenn die beiden Signale Xo, Yo den L-Pegel unter der Beziehung Pl = Pi zum Zeitpunkt (I annehmen, wechselt der Ausgang der NOR-Schaltung 30 zum H-Pegel, wie in der Fig. 3 (Xo + Yo) gezeigt ist, um den Rücksetzzustand der Flip-Flop-Schaltungen 32, 34 freizugeben. Nun beginnen die Zähler 32, 34 die Taktsignale JSo zu zählen, wobei der Q-Ausgang Ql aus der Flip-Flop-Schaltung 32 in den JT-Pegel bei der Ankunft des ersten Taktsignals übergeht, und der Ausgang Ql den L-Pegel annimmt, wenn der nächste Taktimpuls am Eingang eintrifft; die Ausgänge Ql, Qi der Flip-Flop-Schaltung 34, 36 nehmen den L-Pegel an, um den Ausgang aus der UND-Schaltung 38 auf den L-Pegel zu bringen. Auf diese Weise wird bei zwei Taktimpulsen die digitale Kanalauswahl unterbrochen, d. h. mit der Zeitspanne At = 10 ms nach der Beseitigung der Signale Xo, Yo bei diesem Ausführungsbeispiel; nun wird in den Empfangszustand unter AFC-Steuerung bei diesem Ausführungsbeispiel umgeschaltet. Natürlich kann bei diesem Umschalten eine größere Verzögerung entsprechend der Zunahme der in den Zählern 32, 34 eingestellten Zahl vorgesehen werden, d. h. also die Anzahl der Taktimpulse von der Freigabe für das Rücksetzen bis zur Ausgabe des Zählerausgangssignals.

Bei der Verzögerungsschaltung wird kein Kondensator mit großer Kapazität verwendet und diese ist daher zur Herstellung als integrierte Schaltung sehr vorteilhaft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsschaltung für einen Radioempfänger mit automatischem Suchlauf mit einem Aus- s gangssteuersignal zum Erhöhen oder Erniedrigen der Abstimmbereichsfrequenz ansprechend auf einen digitalen Vergleich der gemessenen Abstimmbereichsfrequenz und einer vorgewählten digitalen Frequenz, wobei eine automatische Schaltung von einem digitalen Kanalauswahlbetrieb in den Empfangsbetrieb oder in einen anderen Kanaiauswahlbetrieb nach dem Wegfall des Ausgangssteuersignals verzögert wird, gekennzeichnet durch einen Zähler, der aus einer Kaskadenverbindung eine is Vielzahl von Flip-Flop-Schaltungen (32,34) besteht, durch eine getrennte Flip-Flop-Schaltung (36), die durch den Ausgang aus dem Zähler (32, 34) gesetzt wird, wenn der Zähler eine vorbestimmte Anzahl von Taktimpulsen erreicht hat, durch eine Gatterschaltung (30), die von dem Ausgangssteuersignal gespeist wird und die ein Signal zur Aufrechterhaltung des Zählers (32, 36) und der Flip-Flop-Schaltung (36) in ihre zurückgesetzten Zustände abgibt, wenn das Ausgangssteuersignal in einem ersten Zustand ist und durch eine zweite Gatterschaltung (38), welche mit einem digitalen Kanalauswahl-Anzeigesignal gespeist und von dem Ausgang der getrennten Flip-Flop-Schaltung (36) gesteuert wird, um nach dem Wegfall des Ausgangssteuersignals von einem digitalen Kanalauswahlbetrieb in einen Empfangsbetrieb oder einen anderen Kanalauswahlbetrieb zu schalten.

2. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gatterschaltung (30) eine NOR-Schaltung ist und daß das Ausgangssteuersignal ein Aufwärts- oder ein Abwärts-Befehlssignal ist, entsprechend der Erhöhung oder der Erniedrigung der Abstimmbereichsfrequenz ansprechend auf den digitalen Vergleich.

3. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gatterschaltung eine UND-Schaltung ist.

4. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler den Ausgang einer Taktschaltung zählt.