DE2944258A1

DE2944258A1 - Automatischer feinabstimmkreis

Info

Publication number: DE2944258A1
Application number: DE19792944258
Authority: DE
Inventors: Masayuki Hongu; Shigeru Ohmuro; Masaharu Tokuhara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1979-11-02
Publication date: 1980-05-08
Also published as: JPS576286B2; FR2440655B1; JPS5563118A; FR2440655A1; CA1135884A; GB2035737A; AU534324B2; AU5218179A; US4263675A; GB2035737B; NL7908013A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Feinabstimmkreis für einen Fernsehempfänger.

Fig. 1 zeigt einen Fernsehempfänger, der aus einem HF-"erstärker 1, einem Mischer 2, einem Bandpaßfilter 3, einem ZF-Verstärker 4 und einem Demodulator 5 besteht und in bekannter Weise einen automatischen Feinabstimmkreis 6 aufweist, dessen Ausgangsspannung einem überlagerungsoszillator zugeführt wird. Der Abstimmkreis 6 hat einen Frequenzdiskriminator 8, der die Frequenzabweichung des ZF-Signals ermittelt, und einen Gleichspannungsverstärker 9, der das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators 8 verstärkt. Die Frequenzabweichung des Uberlagerungsoszillators 7 v/ird durch die Abstimmspannung unterdrückt, um automatisch eine Feinabstimmung zu erreichen.

Der Abstimmvorgang wird beim Anstieg der Betriebsspannung des Fernsehempfängers, bei der Kanalumschaltung usw. vorübergehend unterbrochen, um einen fehlerhaften Betrieb zu vermeiden.

Bei einem bekannten Tuner mit mechanischer Kanalwahl vie einem induktiven Kanalwähler, einem mit Drehschalter usw., bei dem zur Umschaltung eines Empfangskanals eine Welle gedreht wird, tritt ein fehlerhafter Betrieb auf, der bei der Kanalwahl durch Ein- und Ausschalten eines Kontaktes beseitigt werden kann; diese Methode ist jedoch auf einen elektronischen Tuner nicht anwendbar, bei dem ein veränderbares Reaktanzelement wie eine Varikapdiode oder dergleichen vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt einen bekannten automatischen Feinabstimmkreis für einen elektronischen Tuner. Transistoren 01 bis Q7 bilden einen Frequenzdiskriminator 8 mit einem Phasendemodulator in Form eines Ringmodulators, dein das ZF-Signal über Eingänge 10a und 10b zugeführt wird. Die Transistoren Q2 und Q3 werden von dem ZF-Signal gegen-

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phasig geschaltet, und die Transistoren QA₁ Q7 und Q5, Q6 werden bei der Serienresonanzfrequenz über Kondensatoren T1a_f 11b und eine Spule 12 um 9O° verschoben vom ZDF-Siqapl gegenphasig geschaltet. Die Serienresonanzfrequenz ist dabei gleich der ZF-Frequenz fp (58,75 MHz) gewählt. An den Ausgängen 13a und 13b des Frequenzdiskrininators 8 tritt ein Ausgangssignal auf, das ein Vielfaches des ZF-Signals und zu diesem phasenverschoben ist. Das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators 8 wird von einem Gleichspannungsverstärker 9 in der nächsten Stufe verstärkt, der aus Transistoren Q8 bis Qi1 und einer Diode Q10 besteht, die durch Verbinden von Kollektor und Basis eines Transistors gebildet ist. Das Ausgangssignal des Gleichspannungsverstärkers 9 wird über ein Tiefpaßfil er, das aus Widerständen 14, 15 und einem Kondensator 16 besteht, einem Ausgang 17 als Abstimmspannung zugeführt.

Die S-förmige Kurve 22 im Diagramm der Fig. 3 stellt die Ausgangskennlinie des Frequenzdiskriminators 8 dar. Wenn das Ausgangssignal mit der Ausgangskennlinie 22 den Verstärker 9 durchläuft, wird es zur Abstimmspannung mit der durch die Kurve 23 in Fig. 3 gezeigten Charakteristik.

Bei einem elektronischen Tuner werden Einstellx^iderstände entsprechend einem Empfangskanal voreingestellt, wobei ein Einstellwiderstand entsprechend dem Empfangskanal durch den Kanalwählvorgang ausgewählt wird, um eine Abstimmspannung zu erzeugen, die die Frequenz des Uberlagerungsoszillators steuert. In Fig. 2 stellt ein Einstellwiderstand 18 den aus den Einstellwiderständen ausgewählten Widerstand dar, dessen einem festen Anschluß 19 eine Gleichspannung zugeführt wird und dessen anderer fester Anschluß auf Masse liegt. Der Ausgang 17, an dem die Abstimmspannung erhalten wird, ist mit dem Abgriff des Widerstands 18 über Widerstände 20 und 21 verbunden, an deren Verbindungspunkt eine Abstimmspannung VC erhalten wird.

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Wenn mehrere Widerstände wie der Widerstand 18 im Abstimmkreis vorhanden sind, wird der Transistor Q1, der als Konstantstromquelle für den Frequenzdiskriminator 8 dient, durch einen Abstimmschalter (nicht gezeigt) gesperrt, und eine Bezugsspannung VO, die gleich der durch die Widerstände 14 und 15 geteilten Betriebsspannung +Vcc ist (Fig. 3). Während der Zeitperiode, in der das Fernsehsignal empfangen wird, wird der Transistor Q1 geöff t, und die Abstimmspannung, z.B. VA (Fig. 3), die die Abweichung der Trägerfrequenz des ZF-Signals kompensiert, das durch die Frequenzabweichung des Überlagerungsoszillators 7 aufgrund seiner Temperaturcharakteristik, der Säkularvariation usw. verursacht wird, wird zur Durchführung des Abstimmvorganges erzeugt. Wenn dabei der Kanal umgeschaltet wird, wird die Bezugsspannung VO entsprechend in VA geändert, so deß ein fehlerhafter Abstimmbetrieb verursacht wird. Um diesen zu vermeiden, wird ein Impuls, der in einer bestimmten Periode negativ ist, der Basis des Transistors Q1 im Frequenzdiskriminator 8 zugeführt. Wenn der Transistor 0.1 durch diesen Impuls gesperrt wird, werden die Transistoren Q2 bis Q11 sofort gesperrt. Die im Kondensator 16 gespeicherte Ladung wird über den Widerstand 14 oder 15 entladen, und die Spannung am Ausgang 17 wird zur Bezugsspannung VO, um den fehlerhaften Betrieb zu vermeiden.

Beim fehlerhaften Betrieb ist die Zeitpericde, während der die Spannung am Ausgang 17 auf die· Bezugsspannung VO zurückkehrt, durch den Pegel der Abstimmspannung die die Zeitkonstante der Widerstände 14, 15 und des Kondensators 16 bestimmt. Wenn die Widerstandswerte der Widerstände 14, 15 und die Kapazität des Kondensators 16 mit R14, R15 und C16 bezeichnet werden, kann deren Zeitkonstante ^ wie folgt ausgedrückt werden:

_ _ R14 . R15 _1fi ^- R14 + R15 * ^C16

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Diese Zeitdauer ist im allgemeinen groß und beträgt mehr als 100 ms. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Zeitkonstante "C so gewählt wird, daß die restlichen FM-Komponenten der Vertikal- und Horizontalsynchronimpulse in dem frequenzdiskriminierten Ausgangssignal ausreichend geschwächt werden. Wenn die Spannung am Ausgang 17 eine lange Zeitperiode benötigt, um auf die Bezugsspannung VO zurückzukehren, kann ein fehlerhafter Betrieb hervorgerufen werden, und die Zeitperiode nach der Kanalumschaltung bis zum Beginn der Abstimmung wird groß.

Ein weiterer automatischer Feinabstinunkreis, der bereits vorgeschlagen wurde, um den Nachteil der Schaltung der Fig. 2 zu vermeiden, hat zwei Anschlüsse, an denen unterschiedliche Abstimmspannungen auftreten und die durch einen Schalter wie einen FET oder dergleichen kurzgeschlossen werden, um einen fehlerhaften Betrieb zu vermeiden. Wenn jedoch die Bezugsspannungen für die unterschiedlichen Abstimmspannungen nicht gleich sind, kann ein Fehler auftreten. Ein Differentialverstärker, der die unterschiedlichen Ausgangssignale erzeugt, darf daher eine Asymmetrie aufweisen und muß höhere Anforderungen erfüllen. Die unterschiedlichen Ausgangssignale werden Tiefpaßfiltern zugeführt, se daß zwei Kondensatoren an eine integrierte Schaltung von außen angeschlossen v/erden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Feinabstimmkreis für einen elektronischen Tuner zu schaffen, bei dem ein fehlerhafter Abstimmbetrieb vermieden und die Abstimmung möglichst schnell durchgeführt wird. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figur 4 beispielsweise erläutert, die ein Schaltbild des automatischen Feinabstimmkreises zeigt.

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Bei dem Beispiel der Fig. 4 sind ein Frequenzdiskriminator 8, ein Gleichspannungsverstärker 9 und ein Tiefpaßfilter, bestehend aus Widerständen 14, 15 und einem Kondensator 16, wie in Fig. 2 vorgesehen. Der Frequenzdiskriminator 8 ist in Fig. 4 weggelassen, jedoch erhält die Basis des Transistors Q1, der als Konstantstromquelle für den Frequenzdiskriminator 8 dient, stets eine bestimmte Gleichspannung, um den Transistor Q14 zu steuern, wie später beschrieben wird.

An den Ausgang 17, an dem die Abstimmspannung auftritt, ist die Basis eines Transistors Q12 angeschlossen, der zusammen mit dem Transistor Q13 einen Differentialverstärker 24 bildet. Der Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren Q12 und Q13 ist mit dem Transistor Q14 verbunden, der als Konstantstromquelle dient. Eine durch Teilung der Betriebsspannung +Vcc durch die Widerstände 25 und 26 erhaltene Bezugsspannung wird der Basis des Transistors Q13 zugeführt und der Bezugsspannung VO für die Abstiminspannung gleichgemacht. Die Ausgangssignale des Differentialverstärkers 24 werden von einem Gleichspannungsverstärker verstärkt, der aus Transistoren Q15, Q16, Q18 und einer Diode Q17 gebildet ist. Der Kollektor des Transistors 018, der der Ausgang des Gleichspannungsverstärkers 27 ist, ist mit der Basis des Transistors Q12 im. Differentialverstärker 2 4 verbunden.

Einem Anschluß 28, der mit der Basis des Transistors Q14 im Differentialverstärker 2 4 verbunden ist, wird eine positive Spannung zugeführt, wenn die Abstimmung unterbrochen wird, jedcch mit einem Impuls, der in einer bestimmten Zeitperiode nach dem Abstimmfehler, um den Transistor Q14 zu öffnen. Wenn der Transistor Q14 leitet, vergleicht der Differentialverstärker 24 den Pegel der Abstimmspannung mit dem der Bezugsspannung VO. Das Vergleichssignal wird zur Basis des Transistors Q12 über den Gleichspannungsverstärker 27 gegengekoppelt, so daß

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die Spannung am Ausgang 17 gleich VO wird. Wiihrend der Abstimmung wird der Transistor Q14 gesperrt, um die Gegenkopplungsschleife zu unterbrechen, so daß die Abstimmuna wie beim Stand der Technik durchgeführt wird.

Es wird nun die Ansprechgeschwindigkeit der Kana!umschaltung bei Feinabstimmung untersucht. Z.B. wird angenommen, daß die Abstimmspannung mit dem Pegel VA (Fig. 3) am Ausgang 17 erzeugt wird, wenn ein bestimmter Kanal gewählt wird. Wenn dabei der Kanal umgeschaltet wird, wird der zuvor erwähnte positive Impuls dem Anschluß 28 zugeführt, um den Transistor Q14 zu öffnen. Etwa zur gleichen Zeit werden die Transistoren Q12 und Q13 geöffnet. Da. VA > VO, wird der Transistor Q12 geöffnet, jedoch der Transistor Q13 gesperrt. Der Transistor Q13, die Diode Q17 und der Transistor Q18 werden geöffnet, und der Kondensator 16 wird durch den Kollektorstrom 11 des Transistors Q18 sofort geladen, so daß die Spannung am Ausgang 17V0 wird. Wenn die Entladezeit ti ist, kann die abgeleitete elektrische Ladung wie folgt ausgedrückt werden:

11 · ti = C16 · (VA- VO)

ti = -^y- · (VA - VO)

Wenn eine Kanalumschaltung durchgeführt wird und die Abstimmspannung VB (Fig. 3) ist, da VO ^ VB, werden die Transistoren Q13 und Q16 geöffnet. Der Kondensator C16 wird durch den Kollektorstrom 12 des Transistors Q16 geladen, so daß die Spannung am Ausgang 17 ^⁷O wird. ^T7enn dabei die Ladezeitkonstante t2 ist, kann die zugeführte elektrische Ladung wie folgt ausgedrückt werden:

12 · t2 = C16 · (VO - VB)

t2 = -^- · (VO - VB)

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-B-

Wenn angenommen wird, daß 11 = 12 = 2 mA, VA - VO = VO - VR = 5V und C16 = 2,2 uF, ergibt sich die folgende Beziehung:

ti = t2 = 5,5 ms

Die Lade- und Entladezeit kann somit im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich verkürzt werden. Oa die Zeitkons tantc cits Vit f pa Af il ttr^p ^ le j ^h '"!e·" <"<-■'=; ^.ar^t ?■ c.cr '.\·ι.:' τι j.'" iot, kann ("ie restliche FM-Komponente des Synchronsignals, das in der Abstimmspannung enthalten ist, durch dieses Tiefpaßfilter ausreichend gedämpft werden.

Bei der Kanalumschaltung kann die Abstimmspannung in sehr kurzer Zeit auf die Bezugsspannung VO zurückgebracht werden, so daß eine Abstimmungsunterdrückung erreicht und die Alijtii iiiurg nach der Kanalumschaltung sofort durchgeführt werden kann.

Auch eignet sich der Abstimmkreis für die Ausbildung in IC-Technik, da die Anzahl der Anschlüsse geringer als beim Stand der ^mechnik ist.

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ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

Patentanspruch

Automatischer Feinabstimmkreis für einen Fernsehempfänger, bei dem ein frequenzdiskriminiertes ZF-Videosignal einem Kondensator und die Spannung am Kondensator einem veränderbaren Reaktanzelement des Tuners als Abstimmspannung zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen Pegelkomparator zum Vergleich der Spannung am Kondensator mit einer Bezugsspannung, einen ersten Schalter, der von dem Pegelkomparator gesteuert wird und einen Ladeweg für den Kondensator bildet, einen zweiten Schalter, der von dem Pegelkomparator gesteuert wird und einen Entladeweg für den Kondensator bildet, und einen dritten Schalter, um den ersten undzweiten Schalter bei der Abstimmung auszuschalten.

0 3 L^::; ι μ / π c