DE68911384T2 - AFC-Gerät. - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein AFC- (automarische Frequenzsteuerung) Gerät für einen Satelliten-Rundfunkempfänger oder dergleichen.
• In den letzten Jahren ist eine Abgleichschaltung vom Frequenzsynthesizer-Typ, die eine Phasen-Synchronisationsschleife aufweist, allgemein für einen Satelliten-Runkfunkempfänger oder dergleichen zum Einsatz gekommen. Die Verwendung eines Frequenzsynthesizersystems stabilisiert die lokale Schwingungsfrequenz einer Abgleichschaltung eines 1 GHz-Frequenzbandes mit hoher Genauigkeit. Im Fall eines Satelliten-Rundfunkempfängers hat jedoch der zum Umwandeln eines Signals eines 12 GHz-Frequenzbandes, das von einer BS- Antenne empfangen wird, in ein Signal eines 1 GHz-Frequenzbandes verwendete lokale Oszillator eine Frequenzdrift von ungefähr 2 MHz, und daher ist ein AFC-Gerät unerläßlich. Die in Japan eingesetzten Satelliten-Rundfunkempfänger verwenden ein Durchschnittswert-AFC-System, in dem eine Durchschnitts- DC-Spannung eines Videosignals, das ein Modulationssignal liefert, zur Modulation auf eine Mittenfrequenz eingeregelt wird.
• Andererseits ist ein hochauflösender (hochbildauflösender) Fernseh-Rundfunk unter Verwendung eines Satelliten geplant, und das Einführen des Tast-AFC-Systems für einen solchen hochauflösenden Fernsehrundfunk wird in Japan ins Auge gefaßt.
• Ein Satelliten-Rundfunkempfänger vom Tast-AFC-Typ wird im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Dieser Empfänger wird im allgemeinen wie in der Fig. 1 gezeigt ausgebildet. In Fig. 1 bezeichnen Bezugszeichen 1 einen FN-Signal-eingangsanschluß, Bezugszeichen 2 einen Mischer für Frequenzwandlung, Bezugszeichen 3 einen FN-Demodulator, Bezugszeichen 4 einen Frequenzfehlerdetektor, Bezugszeichen 5 eine PLL-Frequenzsteuerschaltung und Bezugszeichen 6 einen lokalen Oszillator. Ein Beispiel einer allgemeinen Anordnung eines in Fig. 1 gezeigten Satelliten-Rundfunkempfängers umfaßt auch eine AGC- (automatische Verstärkungssteuerung) Schaltung und dergleichen, die keinen Bezug zu der Arbeitsweise der automatischen Frequenzsteuerung haben und daher nicht gezeigt sind.
• Ein an den Eingangsanschluß 1 angelegtes FN-Signal eines 12 GHz-Frequenzbandes wird mit einem Frequenzmischer 2 in ein Signal einer Zwischenfrequenz eines 1 GHz-Frequenzbandes gewandelt und dem w-Demodulator 3 zugeführt. Das Eingangssignal wird von dem FN-Demodulator 3 FM-demoduliert und von diesem erzeugt. Die Demodulationscharakteristik des FM-Demodulators 3 entspricht im allgemeinen der in Fig. 2 gezeigten. Fig. 2 zeigt, daß mit dem Anwachsen der EM-Signalfrequenz das Potential des Demodulations-Ausgangssignals wächst, so daß eine Frequenzänderung als eine Spannungsänderung erzeugt wird.
• Die Arbeitsweise des Frequenzfehlerdetekors 4 besteht darin, zu entscheiden, ob der Fehler der Zwischenfrequenz von der Mittenfrequenz (f0) größer als ein vorbestimmter Wert ist und ob der Frequenzfehler oberhalb oder unterhalb der Frequenz liegt. In Fig. 2 kann unter der Annahme, daß zulässige Werte von Frequenzfehlern (±) Df sind, die Ausgangsspannung des FM- Demodulators 3 als VH oder als VL bei dem kritischen zulässigen Wert des Frequenzfehlers angenommen werden.
• Im Hinblick darauf wird ein Aufbau des Frequenzfehlerdetektors 4, wie in Fig. 3 gezeigt, ins Auge gefaßt. Bezugszeichen 8 und 9 bezeichnen Spannungskomparator-IC-Elemente und Bezugszeichen 12 und 13 Referenzspannungsquellen. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden, wenn die Referenzpotentiale bei VH und VL gewählt werden, die Spannungskomparator-IC-Elemente 8 und 9 bei den Demodulationsausgangsspannungen von VH bzw. VL eingeschaltet, und daher haben die Ausgangssignale AFC1 und AFC2 des Frequenzfehlerdetektors 4 Eingangs/Ausgangs-Charakteristiken wie in Fig. 4 gezeigt. Fig. 4 zeigt, daß, wenn die Zwischenfrequenz um mehr als ein vorbestimmter Freguenzfehler (Df) kleiner als die Mittenfrequenz (f0) wird, sowohl AFC1 als auch AFC2 einen niedrigen Pegel aufweisen und umgekehrt.
• Wenn die Schwingungsfrequenz des lokalen Gszillators 6 durch Anlegen dieser Ausgangssignale des Frequenzfehlerdetektors 4 an die PLL-Frequenzsteuerschaltung 5 in Fig. 1 gesteuert wird, wird die Zwischenfrequenz immer innerhalb eines vorgegebenen Frequenzfehlers gesteuert, wobei eine AFC-Arbeitsweise erhalten wird.
• Für einen Satelliten-Rundfunkempfänger wird im allgemeinen ein Frequenzfehler von ungefähr 300 kHz gewählt, und wenn die Frequenzgenauigkeit der AFC bei einem zufriedenstellenden Pegel aufrechterhalten werden muß, ist es notwendig, die Temperaturdrift oder dergleichen des Demodulationsausgangssignals des Demodulators auf einen kleineren Wert zu vermindern.
• In dem Tast-AFC-System für den hochauflösenden Fernsehrundfunk wird ein Tastpuls mit einer wie in Fig. 5 gezeigten Pulsdauer während der Rücklaufperiode eines Demodulationssignals erzeugt, und während der Puls erzeugt wird, wird das Potential des Demodulationssignals konstant gehalten, so daß die Frequenz des demodulierten FM-Signals festgelegt wird. In Anbetracht der Tatsache, daß eine dem Potential eines Modulationssignals während der Tastpulsdauer entsprechende Frequenz auf eine Mittenfrequenz eingeregelt wird, ist die Ausdehnung der besetzten Bandbreite eines Demodulationsspektrums, das mit der Anderung in der APL des Videosignals erzeugt wird, verglichen mit der für das Durchschnittswert- AFC-Systems schmal. Als Ergebnis ist das Tast-AFC-System in der Lage, für den Satellitenrundfunk mit einer festen Sendebandbreite (DBS) mit einem größeren Modulationsgrad zu senden.
• Eine wie in Fig. 6 gezeigte Anordnung ist somit herkömmlicherweise im allgemeinen für den Frequenzfehlerdetektor 4 eines Tast-AFC-Gerätes für einen Satelliten-Rundfunkempfänger eingesetzt worden. In Fig. 6 haben die mit den Bezugszeichen 7 und 13 bezeichneten Komponententeile die gleiche Anordnung wie diejenigen entsprechender Bezugszeichen in Fig. 3, in welcher ein Demodulationssignal den Spannungskomparator-IC-Elementen 8 und 9 über eine Tastwerthalteschaltung 17, die einen Analogschalter 15 und einen Haltekondensator 16 umfaßt, zugeführt wird. Die Tastwerthalteschaltung 17 führt dem Tastpulseingangsanschluß 14 einen in Fig. 5 gezeigten Tastpuls zu, und wenn dieser Puls einen niedrigen Pegel auftweist, wird der Analogschalter 15 dadurch geschlossen, um den Haltekondensator 16 auf einen Spannungspegel des Demodulationsausgangssignals aufzuladen, wohingegen der Analogschalter 15 geöffnet wird, wenn der Tastpuls einen hohen Pegel erreicht, wodurch der Spannungspegel des Demodulationsausgangssignals gehalten wird. Durch Vergleich dieses Spannungspegels mit Referenzpotentialen VH und VL bei den Spannungskomparator-IC-Elementen 8 und 9, werden Frequenzfehlerausgangssignale AFC1 und AFC2 erzeugt.
• Angesichts des Tastgrades des Tastpulses von der Größe von ungefähr 100 für das hochauflösende Fernsehrundfunksysten würde die oben beschriebene Anordnung jedoch eine Anderung in dem Pegel der demodulierten Spannung, die von dem Leckstrom des Analogschalters oder Spannungskomparator-IC-Elements gehalten wird, bedingen, und führt so einen genauen Vergleich mit Demodulationsausgangswerten durch. Als Ergebnis ist die Frequenzgenauigkeit der Frequenzfehlermessung problematisch niedrig.
• Die US-A-4 689 685 beschreibt eine Vorrichtung, in welcher die Fehlererfassung einen ersten und einen zweiten Komparator einschließt, wobei der Ausgangsanschluß eines jeden Kompararators mit einer Signalhalteeinrichtung verbunden ist. Eine erste Halteeinrichtung hält das Ausgangsanschluß des ersten Komparators ansprechend auf einen Tastpuls, um ein erstes Erfassungssignal zu liefern, und die zweite Halteeinrichtung hält ein Ausgangssignal des zweiten Komparators ansprechend auf einen Tastpuls, um ein zweites Erfassungssignal zu liefern.
• Im Hinblick auf das oben erwähnte Problem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hochgenaues AFC-Gerät zu schaffen, das einen Frequenzfehlerdetektor realisiert, der in der Lage ist, einen Frequenzfehler mit hoher Frequenzgenauigkeit zu messen.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein AFC- Gerät geschaffen, das aufweist:
• einen lokalen Oszillator zum Schaffen eines Oszillationsausgangssignals;
• einen Frequenzmischer, der ein Eingangsmodulationssignal und das Oszillationsausgangssignal empfängt und dazu ausgelegt ist, das Eingangsmodulationssignal frequenzmäßig zu wandeln, um ein Modulationssignal abzugeben;
• einen Demodulator zum Demodulieren des Modulationssignals, um ein Demodulationssignal zu schaffen;
• einen Frequenzfehlerdetektor zum Schaffen von Erfassungssignalen, die die Differenz zwischen der Frequenz des Demodulationssignals und einer Mittenfrequenz des Eingangsmodulationssignals darstellen; und
• eine Phasenverriegelungs-Frequenzsteuerschaltung, die dazu ausgelegt ist, die Erfassungssignale zu empfangen und die Oszillationsfrequenz des lokalen Oszillators zu steuern, wobei der Frequenzfehlerdetektor beinhaltet:
• einen ersten Komparator, der dazu ausgelegt ist, das Demodulationssignal und eine erste Referenzspannung zu empfangen;
• einen zweiten Komparator, der dazu ausgelegt ist, das Demodulationssignal und eine zweite Referenzspannung zu empfangen;
• eine erste Halteschaltung zum Halten eines Ausgangssignals von dem ersten Komparator auf einen Tastpuls hin, um ein erstes Erfassungssignal zu schaffen; und
• eine zweite Halteschaltung zum Halten eines Ausgangssignals von dem zweiten Komparator auf einen Tastpuls hin, um ein zweites Erfassungssignal zu schaffen,
• dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzfehlerdetektor ferner ein Tiefpaßfilter aufweist, das wenigstens zwei Grenzfrequenzen hat und zum Filtern des Demodulationssignals dient, bevor es an den ersten und den zweiten Komparator gegeben wird, wobei die Grenzfrequenzen umschaltbar sind, um eine Zeitkonstante des Tiefpaßfilters entsprechend der Anwesenheit oder der Abwesenheit des Tastpulses zu steuern.
• Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein AFC-Gerät geschaffen, das einen ersten Komparator, an den eine erste Referenzspannung und ein Ausgangssignal eines Demodulators durch ein Tiefpaßfilter mit einem Steueranschluß zum Schalten zweier Typen von Grenzfrequenzen gegeben werden, einen zweiten Komparator, an den das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters und eine zweite Referenzspannung gegeben werden, eine erste Halteschaltung zum Halten eines Ausgangssignals des ersten Komparators mittels eines Tastpulses und eine zweite Halteschaltung zum Halten eines Ausgangssignals des zweiten Komparators mittels des Tastpulses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Feststellungsschaltung beinhaltet, die zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Tastpulses durch Integrieren des Tastpulses dient, wobei ein Ausgang davon an einen Steueranschluß des Tiefpaßfilters angeschlossen ist, wobei die Feststellungsschaltung die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters reduziert, wenn kein Tastpuls daran anliegt, um die Wechselkomponente eines Ausgangssignals des Demodulators zu glätten, wodurch ein Durchschnittswert-AFC-System ausgewählt wird, wobei die Feststellungsschaltung die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters bei Anliegen eines Tastpulses daran erhöht, um eine Zeitkonstante kleiner als die Tastpulsdauer zu setzen, wodurch in einen Modus zum Auswählen eines getasteten AFC-Systems geschaltet wird.
• In dieser Anordnung ist ein Ausgangssignal der Feststellungsschaltung mit dem Steueranschluß des Tiefpaßfilters verbunden, und wenn kein Tastpuls anliegt, wird die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters gesenkt, die Wechselkomponente des Ausgangssignals des FM-Demodulators wird nivelliert, um die Gleichkomponente davon zu erfassen, und einem Komparator zugeführt, und der erste und der zweite Haltekreis werden angesteuert, während, wenn ein Tastpuls anliegt, die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters erhöht wird und so eingestellt wird, daß sie eine kleinere Zeitkonstante als während der Tastpulsperiode hat, wobei nur eine Rauschkomponente eines Ausgangssignals eines FM-Demodulators geglättet wird und einem Komparator zugeführt wird, und der erste und der zweite Haltekreis nur während der Tastpulsperiode angesteuert werden. Außerhalb der Tastpulsperiode wird die lokale Oszillationsfrequenz einer Frequenzsynthesizer-Abstimmschaltung aufgrund einer Phasensynchronisationsschleife mit einem spannungsgesteuerten Oszillator durch die Verwendung von Ausgangssignalen des ersten und des zweiten Haltekreises, die in den Haltezustand erhalten werden, feinabgestimmt.
• Bei der oben beschriebenen Anordnung vergleicht ein erster Komparator ein Ausgangssignal eines FM-Demodulators mit einer ersten Referenzspannung, die gleich einer FM-Demodulationsausgangsspannung ist, die angenommen würde, wenn eine Zwischenfrequenz oberhalb von der Mittenfrequenz um einen vorbestimmten Frequenzfehler abweicht, und wenn die Zwischenfrequenz die Mittenfrequenz um mehr als den vorbestimmten Frequenzfehler übersteigt, wird ein Hochpegelausgangssignal erzeugt. Ferner vergleicht ein zweiter Komparator ein FH-Demodulationsausgangssignal mit einer zweiten Referenzspannung, die gleich einer in-Demodulationsausgangsspannung ist, die angenommen würde, wenn die Zwischenfrequenz um mehr als einen vorbestimmten Frequenzfehler nach unten abweicht, und wenn festgestellt wird, daß die Zwischenfrequenz von der Mittenfrequenz um mehr als den vorbestimmten Frequenzfehler abweichr, wird ein Niederpegelausgangssignal erzeugt.
• Wenn kein Tastpuls anliegt, wird die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters gesenkt und die Wechselkomponente eines Ausgangssignals des FM-Demodulators wird dabei nivelliert, um eine Gleichkomponente davon zu erfassen. Diese Gleichkomponente liefert einen Durchschnittswert für ein Videosignal, d.h. ein FM-Modulationssignal, und daher wird eine Durchschnittswert-AFC durch Vergleich dieser Spannungswerte mit einer Referenzspannung ermöglicht. Wenn kein Tastpuls anliegt, werden die Halteschaltungen mit einem Komparatorausgangssignal angesteuert, das direkt von den Halteschaltungen erzeugt wird. Wenn die lokale Oszillationsfrequenz mit einer PLL-Frequenzsynthesizerschaltung unter Verwendung des Frequenzfehlererfassungs-Ausgangssignals feinabgestimmt wird, arbeitet das AFC-Gerät als ein Gerät vom Durchschnittswert-AFC-Typ.
• Wenn eine Tastpuls angelegt ist, wird andererseits die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters erhöht und auf eine kleinere Zeitkonstante als die Tastpulsperiode gesetzt. Als Ergebnis wird nur die Rauschkomponente, die in dem Ausgangssignal des FM-Demodulators enthalten ist, nivelliert und dem Komparator zum Vergleich mit der ersten und der zweiten Referenzspannung zugeführt. Die Ausgangssignale des Komparators werden den Halteschaltungen zugeführt. Während der Tastpulsperiode werden die Halteschaltungen ausgelöst und daher werden die den Halteschaltungen zugeführten Daten direkr ausgegeben. Für Nicht- Tastpulsperioden werden andererseits die Haltekreise auf einer zuvor angewandten Bedingung gehalten. Auf diese Weise werden die Frequenzfehlermeßdaten für die AFC für jeden Tastpuls aktualisiert, so daß, wenn die Zwischenfrequenz für die Tastpulsperiode durch Feinanpassung der lokalen Oszillationsfrequenz mittels der PLL-Frequenz-synthesizerschaltung innerhalb eines vorbestimmren Frequenzfehlers gehalten wird, das AFC-Gerät als ein Tast-AFC-Gerät betrieben wird.
• In einem AFC-Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Daten eines Frequenzfehlers während einer Tastpulsperiode in einen digitalen logischen Wert verwandelt, und die Tastwerthaltefunktion wird mit Haltedaten durchgeführt, wobei eine Verschlechterung der Genauigkeit der Frequenzfehlermessung völlig eliminiert wird, welche sonst von einer Anderung in dem Haltepotential aufgrund eines Verluststromes des Komparator- IC-Elements oder dergleichen herrühren könnte.
• Die Erfindung wird nun, nur beispielhaft, in bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind:
• Fig. 1 ein Blockdiagramm, das einen herkömmlichen Satelliten- Rundfunkempfänger zeigt;
• Fig. 2 eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen einer Eingangssignalfrequenz und einer Demodulationsausgangsspannung eines FN-Demodulators eines Satelliten-Rundfunkempfängers gemäß dem Stand der Technik zeigt;
• Fig. 3 ein Blockdiagramm, das einen Freuqenzfehlerdetektor in einem Satelliten-Rundfunkempfänger gemäß dem Stand der Technik zeigt;
• Fig. 4 ein Diagramm, das die Eingangs/Ausgangscharakteristik eines Frequenzfehlerdetektors eines herkömmlichen Satelliten-Rundfunkempfängers zeigt;
• Fig. 5 eine Wellenform eines Tastpulses, der in einem Tast- AFC-Gerät eines herkömmlichen Satelliten-Rundfunkempfängers verwendet wird;
• Fig. 6 ein Blockdiagramm, das einen Frequenzfehlerdetektor für ein Tast-AFC-Gerät eines herkömmlichen Satelliten- Rundfunkempfängers zeigt;
• Fig. 7 ein Blockdiagramm, das ein Tast-AFC-Gerät eines Satelliten-Rundfunkempfängers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 8 ein Diagramm, das eine D-Halteschaltung zeigt, die ein Tast-AFC-Gerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet; und
• Fig. 9 ein Blockdiagramm, das ein Tast-AFC-Gerät eines Satelliten-Rundfunkempfängers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Ein AFC-Gerät für einen Satelliten-Rundfunkenpfänger gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Das AFC-Gerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine Eigenschaft als ein Frequenzfehlerdetektor und hat eine Anordnung der verbleibenden Komponenten ähnlich denen des herkömmlichen, in Fig. 1 gezeigten Gerätes. Fig. 7 ist ein Blockdiagrainm, das ein AFC-Gerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt oder insbesondere eine Anordnung eines Frequenzfehlerdetektors.
• In Fig. 7 bezeichnen Bezugszeichen 7 einen Eingangsanschluß, an den ein Ausgangssignal eines FN-Demodulators gegeben wird, Bezugszeichen 8, 9 Spannungskomparator-IC-Elemente, Bezugszeichen 10, 11 Ausgangssignalanschlüsse und Bezugszeichen 12, 13 Referenzspannungsquellen. Diese Teilkomponenten sind ähnlich denen des herkömmlichen, in Fig. 3 gezeigten AFC- Gerätes.
• Ein FM-Demodulationsausgangssignal wird dem Eingangsanschluß 7 der Frequenzfehlerdetektionsschaltung zugeführt, in der eine in dem Demodulationsausgangssignal enthaltene Rauschkomponente durch ein Tiefpaßfilter (LPF) 22 entfernt wird. Die Zeitkonstante des LPF 22 muß auf einem kleineren Wert als die Dauer eines Tastpulses (wie 17 us, was durch einen MUSE- (mehrfach-sub-Nyquist-Tastcodierer) System vorgeschlagen wird, wie es von Japan Broadcasting Corporation vorgeschlagen wird) gehalten werden, so daß die Demodulationssignalkomponente vollständig auf die Tastpulsdauer ansprechen kann. Somit ist das LPF 22 nur zum Entfernen der Hochfrequenz-Rauschkomponente des Demodulationsausgangssignal effektiv.
• Ein Ausgangssignal des LPF 22 wird mit den Referenzspannungen 12 (VH) und 13 (VL) verglichen, die den kritischen Werten eines vorbestimmten Frequenzfehlers bei den Spannungskomparator- IC-Elementen 8 und 9 entsprechen. Die Spannungskomparator-IC- Elemente 8 und 9 müssen genügend schnell, verglichen mit der Dauer des Tastpulses oder mit der Rate von ungefähr 1 bis 3 us ansprechen. Die Ansprechrate wird durch ein Universal- Komparator-IC-Element verwirklicht. Der Komparator 8 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Zwischenfrequenz von der Mittenfrequenz (z.B. 402,78 kHz) um mehr als einen vorbestimmten Frequenzfehler (z.B. 300 kHz) nach oben abweicht. Der Komparator 9 erzeugt andererseits ein Ausgangssignal, wenn die Zwischenfrequenz von der Mittenfrequenz um mehr als einen vorbestimmten Frequenzfehler nach unten abweicht. Die D- Halteschaltungen 20, 21 werden durch zwei Invertierglieder, zwei UND-Glieder und zwei NOR-Glieder, wie in Fig. 8 gezeigt, verwirklicht. Die Ausgangssignale der Komparatoren 8 und 9 werden jeweils den Dateneingangsanschlüssen der D-Halteschaltungen 20 und 21 zugeführt, während ein Tastpuls einem Takteingangsanschluß einer jeden D-Halteschaltung zugeführt wird. Der logische Wert der Daten-Eingangsanschlüsse wird eingegeben und jedesmal, wenn ein Tastpuls daran anliegt, gehalten.
• Ausgangssignale der D-Halteschaltungen 20 und 21 werden dem LPF 23 bzw. dem LPF 24 zugeführt. Das LPF 23 arbeitet als eine rauschentfernende Integrationschaltung, wenn ein vermindertes Empfangs-CN-Verhältnis das Rauschen erhöht, das in dem Demodulationsausgangssignal enthalten ist, und veranlaßt die Ausgangssignale der Komparatoren 8 und 9 dazu, von einem Fehler von Normaldaten erzeugt zu werden. Für diesen Zweck ist die Zeitkonstante des LPF nach Wunsch ausreichend groß, um dem AFC-Verfahren zu genügen, und beträgt ungefähr 0,3 bis 1 Sekunde. In dem Fall des MUSE-Systems wird ein Tastpuls alle 0,017 Sekunden angelegt, und daher wird eine ausreichende Rauschentfernfähigkeit erwartet, wenn die Zeitkonstante als ein Wert, der mehr als ungefähr 10 mal höher als diese Periode ist, ausgewählt wird. Die so erhaltenen Ausgangssignale AFC1 und AFC2 der Frequenzfehlerdetektoren der Zwischenfrequenz gegenüber der Mittenfrequenz haben Ausgangscharakteristiken wie in Fig. 4 gezeigt, und daher können die Frequenzfehlerdetektoren gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch als AFC-Gerät vom Tast-AFC-Typ verwendet werden.
• Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn eine Zwischenfrequenz einen vorbestimmten Frequenzfehler entwickelt, eine Referenzspannung gleich der in einem FM- Demodulationsausgangssignal entwickelten Spannung zusammen mit dem FM-Ausgangssignal einem Komparator zum Spannungsvergleich zugeführt, und das Ausgangssignal des Komparators wird einer Halteeinrichtung zugeführt und für jeden Tastpuls davon gehalten, um festzustellen, ob der Frequenzfehler der Zwischenfrequenz größer als ein vorbestimmter Wert ist, und um die Richtung der Frequenzabweichung zu bestimmen, und zwar mit hoher Genauigkeit, um somit in hohem Maße zu praktischen Wirkungen beizutragen.
• Nun wird ein AFC-Gerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegen den Zeichnungen erläutert. Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das ein AFC-Gerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, in dem Teilkomponenten ähnlich denen in Fig. 1 und 7 mit entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 7 bezeichnet werden.
• In Fig. 9 bezechnen Bezugszeichen 33 einen Tastpulseingabeanschluß, Bezugszeichen 14 einen Eingabeanschluß für einen Tastpuls, der auf einen ausreichenden Pegel zum Ansteuern einer TTL verstärkt ist, um die D-Haltekreise 20, 21 anzusteuern, und Bezugszeichen 18 einen Ausgangsanschluß einer Tastpuls-Feststellungsschaltung, welcher in der Gegenwart eines Tastpulses einen hohen Impedanzwert annimmt und umgekehrt.
• Eine Impulsverstärkerschaltung mit Transistoren 32, 47, 48, 49, Widerständen 34, 35, 37, 38, 40, 41, 43, 44, 46 und Kondensatoren 42, 45 wird mit einem Tastpuls, wie in Fig. 7 gezeigt, beliefert und erzeugt ein Tastpuls-Feststellungssignal B und ein Tastpulssignal A eines TTL-Pegels.
• Wenn ein Tastpuls an den Eingangsanschluß 33 gegeben wird, wird der Transistor 32 mit einer hohen Impedanz des Ausgangsanschlusses 18 ausgeschaltet. Ein Tiefpaßfilter besteht aus dem Widerstand 30 und dem Kondensator 16. Unter dieser Bedingung muß die Zeitkonstante des Filters auf einen kleineren Wert gesetzt werden als die Pulsdauer der Tastpulse (die z. B. auf 17 us in dem MUSE-System festgesetzt wird), um das Ausgangssignal des FM-Demodulators 3 in die Lage zu versetzen, ausreichend auf die Tastpulsdauer anzusprechen. Das Tiefpaßfilter hat somit die Wirkung, in dem Demodulations- Ausgangssignal enthaltenes Hochfrequenzrauschen zu entfernen. Als Ergebnis werden die Rauschunterdrückungseigenschaften der Tast-AFC-Schaltung verbessert.
• Ein Ausgangssignal des Tiefpaßfilters wird mit den Spannungskomparator-IC-Elementen 8 und 9 mit Referenzspannungen 12 (VH) und 13 (VL) verglichen, die jeweils kritischen Werten eines vorbestimmten Frequenzfehlers entsprechen. Die Spannungskomparator-IC-Elemente 8 und 9, die erforderlich sind, um ausreichend schnell verglichen mit der Dauer eines Tastpulses anzusprechen, sollten eine Ansprechgeschwindigkeit von ungefähr 1 bis 3 us haben. Diese Geschwindigkeit ist mit Universalkomparator-IC-Elementen realisierbar. Das Spannungskomparator-IC-Element 8 ist derart ausgebildet, daß es ein Ausgangssignals erzeugt, wenn die Zwischenfrequenz nach oben von der Mittenfrequenz (z.B. 402,78 MHz) um mehr als einen vorbestimmten Frequenzfehler (z.B. 300 kHz) abweicht. Das Spannungskomparator-IC-Element 9 erzeugt andererseits ein Ausgangssignal, wenn die Zwischenfrequenz von der Mittenfrequenz um mehr als einen vorbestimmten Frequenzfehler nach unten abweicht. Ausgangssignale der Spannungskomparator-IC- Elemente 8 und 9 werden den Eingangsdatenanschlüssen der D- Halteschaltungen 20 bzw. 21 zugeführt, und ein Tastpuls wird dem Takteingangsanschluß einer jeden der D-Halteschaltungen 20 und 21 zugeführt, so daß der logische Wert der Dateneingangsanschlüsse anliegt und jeweils bei Anliegen eines Tastpulses gehalten wird.
• Ausgangssignale der D-Halteschaltungen 20 und 21 werden dem LPF 23 bzw. dem LPF 24 zugeführt. Das LPF 23 und das LPF 24 arbeiten in dem Fall, in dem das Enpfangs-CN-Verhältnis mit einem erhöhten Rauschen in den Demodulationsausgangssignal verkleinert wird und Ausgangssignale der Spannungskomparatoren 8 und 9 durch Fehler von Normaldaten erzeugt werden, als eine Rauschentfernungs-Integrationsschaltung. Die Zeitkonstante des LPF 23 und des LPF 24 sollte ungefähr von 0,3 bis 1 Sekunde gewählt werden, so daß sie wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zu dem AFC-Betrieb paßt. Die so erhaltenen Ausgangssignale AFC1 und AFC2 des Frequenzfehlerdetektors der Zwischenfrequenz gegenüber der Mittenfrequenz sind derart, daß bei einer Feinregulierung der lokalen Oszillationsfrequenz mit einem PLL-Frequenzsynthesizer ein Tast-AFC realisiert wird.
• In Abwesenheit eines dem Eingangsanschluß 33 zugeführten Tastpulses ist der Transistor 32 andererseits mit einer niedrigen Impedanz des Ausgangssignalanschlusses 18 eingeschaltet, und ein Tiefpaßfilter wird durch den Widerstand 30 und die Kondensatoren 16, 31 gebildet. Unter dieser Bedingung ist die Zeitkonstante des Filters ausreichend groß, und durch Integration des Videosignals, das ein Ausgangssignal des FN- Demodulators 3 liefert, wird eine Durchschnittswerts- Gleichspannung erzeugt. Diese Spannung wird von den Spannungskomparator-IC-Elementen 8 und 9 mit Referenzspannungen 12 (VH) und 13 (VL), die kritischen Werten eines vorbestimmten Frequenzfehlers entsprechen, verglichen. So verglichene Ausgangssignale werden den D-Halteschaltungen 20 bzw. 21 zugeführt. In Abwesenheit eines Tastpulses werden die D- Halteschaltungen 20 und 21 immer ausgelöst, und daher werden spannungsverglichene Ausgangssignale von den D-Halteschaltungen 20 bzw. 21 erzeugt. In dem betrachteten Fall wird ein Durchschnitts-Gleichspannungswert eines Demodulationsausgangssignals entsprechend der Durchschnittsfrequenz eines Modulationssignals mit einer Referenzspannung verglichen. Wenn die lokale Oszillatorfrequenz von einem PLL-Frequenzsynthesizer unter Verwendung dieser verglichenen Ausgangssignale feinabgestimmt wird, wird eine Durchschnittswert-AFC realisiert.
• Es ist somit von der vorangegangenen Beschreibung klar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Gegenwart oder Abwesenheit eines Tastpulses durch Schalten der Grenzfrequenz eines Tiefpaßfilters zum Glätten eines FM-Demodulationsausgangssignals und durch gleichzeitiges Anlegen eines Tastpulses an einen Taktanschluß einer D-Halteschaltung festgestellt wird und auf diese Weise die zwei Systeme mit der Tast-AFC und der Mittelwert-AFC automatisch geschaltet werden, wobei in großem Maße zu praktischen Wirkungen beigetragen wird.

Claims (2)

1. AFC-Gerät, das aufweist:

einen lokalen Oszillator (6) zum Schaffen eines Oszillationsausgangssignals;

einen Frequenzmischer (2), der ein Eingangsmodulationssignal und das Oszillationsausgangssignals empfängt und dazu ausgelegt ist, das Eingangsmodulationssignal frequenzmäßig zu wandeln, um ein Modulationssignal abzugeben;

einen Demodulator (3) zum Demodulieren des Modulationssignals, um ein Demodulationssignal zu schaffen;

einen Frequenzfehlerdetektor (4) zum Schaffen von Erfassungssignalen, die die Differenz zwischen der Frequenz des Demodulationssignals und einer Mittenfrequenz des Eingangsmodulationssignals darstellen; und

eine Phasenverriegelungs-Frequenzsteuerschaltung (5), die dazu ausgelegt ist, die Erfassungssignale zu empfangen und die Oszillationsfrequenz des lokalen Oszillators zu steuern,

wobei der Frequenzfehlerdetektor beinhaltet:

einen ersten Komparator (8), der dazu ausgelegt ist, das Demodulationssignal und eine erste Referenzspannung zu empfangen;

einen zweiten Komparator (9), der dazu ausgelegt ist, das Demodulationssignal und eine zweite Referenzspannung zu empfangen;

eine erste Halteschaltung (20) zum Halten eines Ausgangssignals von dem ersten Komparator auf einen Tastpuls hin, um ein erstes Erfassungssignal zu schaffen; und

eine zweite Halteschaltung (21) zum Halten eines Ausgangssignals von dem zweiten Komparator auf einen Tastpuls hin, um ein zweites Erfassungssignal zu schaffen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzfehlerdetektor ferner ein Tiefpaßfilter (22) aufweist, das mindestens zwei Grenzfrequenzen hat und zum Filtern des Demodulationssignals dient, bevor es an den ersten und den zweiten Komparator gegeben wird, wobei die Grenzfrequenzen umschaltbar sind, um eine Zeitkonstante des Tiefpaßfilters entsprechend der Anwesenheit oder der Abwesenheit des Tastpulses zu steuern.

2. AFC-Gerät, das einen ersten Komparator (8), an den eine erste Referenzspannung und ein Ausgangssignal eines Demodulators (3) durch ein Tiefpaßfilter (22) mit einem Steueranschluß zum Schalten zweier Typen Grenzfrequenzen gegeben werden, einen zweiten Komparator (9), an den das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters und eine zweite Referenzspannung gegeben werden, eine erste Halteschaltung (20) zum Halten eines Ausgangssignals des ersten Komparators mittels eines Tastpulses und eine zweite Halteschaltung (21) zum Halten eines Ausgangssignales des zweiten Komparators mittels des Tastpulses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Feststellungsschaltung (18, 32 bis 38, 40 bis 43, 47, 48) beinhaltet, die zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Tastpulses durch integrieren des Tastpulses dient, wobei ein Ausgang davon an einen Steueranschluß des Tiefpaßfilters angeschlossen ist, wobei die Feststellungsschaltung die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters reduziert, wenn kein Tastpuls daran anliegt, um die Wechselkomponente eines Ausgangssignals des Demodulators zu glätten, wodurch ein Durchschnittswert-AFC- System ausgewählt wird, wobei die Feststellungsschaltung die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters bei Anliegen eines Tastpulses daran erhöht, um eine Zeitkonstante kleiner als die Tastpulsdauer zu setzen, wodurch in einen Modus zum Auswählen eines getasteten AFC-Systems geschaltet wird.