DE2315798A1

DE2315798A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen frequenznachstimmung in rundfunk- und fernsehempfaengern

Info

Publication number: DE2315798A1
Application number: DE2315798A
Authority: DE
Inventors: Hans Kriedt; Eckart Dipl Ing Schatter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1974-10-10
Also published as: DE2315798B2; GB1448775A; SE390782B; IT1011150B; FR2223901A1; JPS49130611A; FR2223901B1; US3906372A; NL7315463A; DE2315798C3

Description

Schaltungsanordnung zur automatischen Frequenznaehstimmung in Rundfunk- und Fernsehempfängern.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Frequenznachstimmung in Rundfunk- und Fernsehempfängern, bei denen durch unterschiedliche Abstimmspannungen Sender unterschiedlicher Frequenz eingestellt werden können, wobei der einer Quelle entnommenen Abstimmspannung über einen Regelkreis eine Nachstimmspannung überlagert wird.

In Rundfunk- und Fernsehempfängern wird häufig zum Ausgleich von Feldstärkeschwankungen und von Instabilitäten des Überlagerungsoszillators eine automatische Frequensnachstimmung vorgesehen. Mit Hilfe einer solchen Einrichtung erreicht man, daß ein. Sender optimal eingestellt wird und bleibt, wobei dieses Optimum allerdings von der Weite des sogenannten Fangbereichs und des Haltebereichs abhängt. Sind die Bereiche möglichst weit, dann kann beispielsweise die Einstellung eines schwachen Senders in der Nachbarschaft eines starken Senders unmöglich sein₅ weil sich die automatische Frequenznachstellung nach dem starken Sender richtet und der Empfänger auf dieseii Sender nachgestimmt wird. Das Entsprechende kann bei Autoradiοempfängern geschehen, bei densn ein eingestellter Sender unter starken FeldstärkeSchwankungen empfangen werden muß, wie sie beim Fahren durch den Wechsel von ört3.ichen Verhältnissen, insbesondere beim Unterfahren von Brücken, hervorgerufen werden. Dadurch kann es

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geschehen, daß der Empfänger hinter der Brücke auf einen ganz anderen Sender eingestellt ist als vor der Brücke, weil dieser andere Sender im Fangbereich der automatischen Frequenznachstimmung liegt.

Eine Lösung dieses Problems ist bekannt geworden und beispielsweise in der Zeitschrift " Funkschau " 1967 Heft 2 Seiten 47 bis 48 beschrieben. Sie besteht darin, daß der Halte- und der Fangbereich der elektronischen Steuerung der Oszillatorfrequenz des UKW-Teils in einem Autoempfänger stark verringert sind. ' Dadurch soll die automatische Frequenznachstimmung auch bei fahrendem Wagen sicher arbeiten. Das unangenehme Hin- und Kerspringen zwischen zwei Sendern infolge von Feldstärkeschv/ankungen soll dabei nicht mehr auftreten.

Dieser Lösung haftet jedoch der Nachteil an, daß nicht nur der Vorteil der automatischen Frequenznachstimmtfng mit ihrem Farig- und Haltebereich stark reduziert ist sondern auch möglicherweise schwache Sender dann unauffindbar bleiben, wenn sie im Fangbereich eines starken Senders liegen. Diese automatische Frequenznachstiminung bleibt nämlich auch beim normalen Abstimmen wirksam.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen demgegenüber die Vorteile der automatischen Frequenznachstimmung voll erhalten bleiben, ohne daß Nachteile in Kauf genommen werden müßten, wie sie der bekannte Stand der Technik aufweist.

Zu diesen Zweck wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß,sich .im'Regelkreis vor der Überlagerungsstelle ein elektronischer Schalter befindet, daß zwischen dem.Steuereingang des Schalters und der. Quelle für die Abstimmspannung die Heihenschaltung eines Konden-

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sators mit einer Gleichrichterschaltung befindet, womit der Schalter während Änderungen der Αϊstimmspannung geöffnet und damit die Nächstimmautomatik "bei sich ändernder Abstimmspannung automatisch abgeschaltet wird, und daß ein Zeitglied vorgesehen ist, das den Schalter über eine durch die Zeitkonstante des Zeitglieds vorgegebene Zeit geöffnet hält.

Bei einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden die durch die automatische Frequenznachstimmung gegebenen Vorteile in ihrer Gänze ausgenutzt. 3ei einer Änderung der Abstimmung, die beispielsweise durch Programmumtastung oder durch manuelle Sendersuche verursacht wird, ist die ITachstimmautomatik automatisch abgeschaltet. Durch das Zeitglied bleibt sie auch einige Zeit ausgeschaltet und setzt erst danach wieder ein, es sei denn, daß sie wieder erneut 'ausgeschaltet wird. Es läßt sich damit ein Sender grob einstellen, wobei auch das Einstellen schwacher Sender möglich ist. Die wieder einsetzende automatische Frequenznachstimmung besorgt dann die Feineinstellung.

An Hand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In Fig.1 ist eine Schaltungsanordnung zur automatischen Frequenznachstimmung mit der erfindungsgemäßen Abschaltautomatik im Prinzip dargestellt, während in Fig.2 eine konkrete Schaltungsausführung des nach Fig.1 prinzipiell mit " Gleichrichterschaltung " bezeichneten Schaltungskomplexes dargestellt ist.

In Fig.1 ist mit 3 eine Quelle für eine Abstiinmspannung bezeichnet. Mit dieser Abstiinmspannung wird der Smpfängeroszillator auf die gewünschte Empfangsfrequenz abgestimmt. In dem prinzipiellen Schaltbild nach der Fig.1 ist deswegen die Quelle 3 mit einem Komplex 51 verbunden, der den Hoehfrequenz-Bapfangs-

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teil symbolisiert.. Über einen Komplex 52 - den Zwischenfrequenzteil symbolisierend - wird eine Zwischenfrequenz f produziert. In einem Diskriminatorkomplex 53 wird mit Hilfe eines Schwingkreises die Frequenzabweichung der Zwischenfrequenz von einem Sollwert festgestellt und in Form einer Spannung -Δϋ weitergegeben. In einem Schalter 2, der außerdem eine Umformerschaltung enthält, wird aus der die Frequenzabweichung repräsentierenden Spannung + Δ U ein Strom gebildet und als ί ΔΙ auf eine Überlagerungsstelle 1 gegeben. In dieser Überlagerungsstelle 1 wird außerdem ein Strom I eingeprägt. Beide werden als U- AU umgeformt auf ein Abstimmnetzwerk gegeben, dessen Ausgang 3 die Quelle für die IJachstimmspannung darstellt. Das Abstimmnetzwerk besteht im vorliegenden Beispiel aus drei parallelgeschalteten Potentiometern 54, 55 und 56, die jeweils über einen Schalter 57» 58, bzw. 59 eingeschaltet werden können. Das Einschalten eines der Potentiometer bedeutet die Programmumtastung, während mit der Einstellung eines Potentiometers das manuelle Einstellen eines Senders bewirkt wird. Die Quelle 3 enthält demnach zum einen die dem gewünschten Sender entsprechende Abstimmspannung und zum anderen eine der Frequenzabweichung entsprechende Jiachstimmspannung. Regeltechnisch läßt sich dies so ausdrücken, daß mit der Abstimmstrecke ein sog. Steuerkreis .gebildet wird, während mit demUachstimmechanismus diesem Steuerkreis ein Regelkreis aufgeschaltet ist.

Von der Quelle 3 führt ein Kondensator 4 zum Eingang 8 einer Gleichriehterschaltung 5. Diese ist über einen Ausgang 9 mit dem Steuereingang des Schalters 2 verbunden. An eine Klemme der Gleichriehterschaltung 5 ist ein Zeitglied geschaltet, das im vorliegenden Beispiel aus der Parallelschaltung eines Kondensators 6 mit einem ohmschen Y/iderstand 7 besteht, wobei beide zwischen der Klemme 10 und dem Bezugspoten.tial liegen.

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Über den Kondensator 4 gelangen Änderungen der Abstimmspannung in die Gleichrichterschaltung 5. Sie werden dort unabhängig von ihrem Vorzeichen so umgeformt, daß sie über den Ausgang 9 und über den Steuereingang des Schalters 2 diesen öffnen. Gleichzeitig wird über die Klemme 10 das Zeitglied eingeschaltet, das entsprechend seiner Zeitkonstante über den Ausgang 9 und den Steuereingang des Schalters 2 diesen geöffnet hält. Solange also der Schalter 2 geöffnet ist, bleibt der Regelkreis zur Prequenznachstimmung unterbrochen. ITach Abklingen der Zeitkonstante des Zeitglieds wird der Schalter 2 wieder geschlossen: die Nachstimmautomatik setzt wieder ein. Änderungen der Abstimmspannung, die von der Quelle 3 über den Kondensator 4 in die Gleichrichterschaltung 5 gelangen, rühren zum einen daher, daß durch ein Betätigen der Schalter 57 bis 59 eine Programmumtastung vorgenommen wird, oder daß durch Betätigen eines eingeschalteten Potentiometers 54 bis 56 eine Sendersuche durchgeführt wird. Durch die Abschaltautomatik kann jeder dieser beiden Vorgänge unbeeinflußt von der Nachstimmautomatik durchgeführt werden. Auch beim Einschalten des Gerätes wird die ITach Stimmautomatik zunächst abgeschaltet und dadurch verhindert, daß ein falscher Sender eingefangen wird.

Die in Fig.2 dargestellte konkrete Ausführung der Gleichrichterschaltung 5 hat entsprechend der Fig.1 einen Eingang 8, einen Ausgang 9 und eine Klemme 10. Außerdem ist sie mit einem Bezugspotential und mit einem Versorgungspotential, im vorliegenden Beispiel entsprechend dem Typ der verwendeten Transistoren mit einem positiven Versorgungspotential versehen. Sind die Transistoren jeweils vom komplementären Typ, dann ist das Versorgungspotential negativ. Ein Differenzverstärker besteht aus zwei npn-Transistoren 11 und 12, deren Emitter gemeinsam vorzugsweise über einen ohmschen Widerstand 31 zum Bezugspo-

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tential führen. Der Kollektor des Transistors 11 führt über die Kollektor-Emitter-Strecke eines pnp-Transistors 13» der Kollektor des Transistors 12 über die Kollektor-Emitter-Strecke eines pnp-Transis.tors 14 zum Versorgungspotential. Die Basen dieser beiden Transistoren 13 und 14 sind gemeinsam mit dem Emitter eines pnp-Transistors 15 verbunden« Dessen Basis ist ihrerseits mit dem Kollektor des Transistors 14 und dessen Kollektor mit dem Bezugspotential verbunden. Die Basis des Transistors 12 ist über einen ohmschen Widerstand 32 mit dem Eingang 8 und über einen ohmschen Widerstand 33 ^mi"t einem unteren Po ten ti alpunkt 34 verbunden. Ah_diesem unteren Potentialpunkt 34 liegt über einen ohmschen Widerstand 35 auch die Basis des Transistors 1-1. Außerdem ist der Kollektor des Transistors 11 mit den Emitter zweier Transistoren 16 und 17 verbunden, wobei der Transistor 16 vom npn-, der Transistor 17 vom pnp-Typ ist. Deren Basen liegen gemeinsam an einem oberen Potentialpunkt 36. Der Kollektor des Transistors 17 führt über einen ohmschen Widerstand 37 zum Bezugspotential und direkt zur Basis eines weiteren npn-Transistors 18. Der Kollektor des Transistors 16 führt zur Basis eines pnp-Transistors 19· Diese führt einerseits über einen ohmschen Widerstand 44 zum Versorgungspotential, andererseits über die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstands 38 mit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 18 zum Bezugspotential. Der Emitter des Transistors 19 ist direki am Versorgungspotential angeschlossen, der Kollektor an der Basis eines npn-Transistors 21. Dessen.Emitter liegt an der Basis eines npn-Transistors 20. Die Kollektoren der Transistoren 20 und 21 sind am Versorgungspotential angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 19 ist über einen ohmschen Widerstand 39 mit der Basis des Transistors 20 verbunden; ,diese wiederum ist überfeinen ohmschen Widerstand 40 mit der Klemme 10 und der Emitter des Transistors 20 über einen ohmschen V/iderstand 41 ^m4-"fcdem Ausgang 9 verbunden.

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Die Potentialpunkte 34 und 36 sind Teilerpunkte eines zwischen Bezugs- und Versorgungspotential gelegten Spannungsteilers. Zwischen dem oberen Potentialpunkt 36 und dem Yersorgungspotential liegt ein ohmscher Widerstand 42, zwischen den beiden Potentialpunkten 34 und 36 ein ohmscher Widerstand 43 und zwischen dem unteren Potentialpunkt 34 und dem Bezugspotential die Kollektor-Emitter-Strecke eines npn-Transistors 24. Mit dem P.otentialpunkt 34 sind außerdem die Basis eines npn-Transis tors 22 und die eines pnp-Transistors 23 verbunden. Der Kollektor des Transistors 22 liegt auf Versorgungspotential, der des Transistors 23 auf Bezugspotential. Die Emitter beider Transistoren 22 und 23 sind miteinander verbunden und liegen gemeinsam an der Basis des Transistors 12. Des weiteren sind mit dem unteren Potentialpunkt 34 der Kollektor und die Basis eines npn-Transistors 25 verbunden, dessen Emitter seinerseits an der Basis des Transistors 24 angeschlossen ist.

Gelangt nun an die Klemme 8 ein von einer Änderung der Abstimnspannung verursachter Spannungsstoß, dann wird über den durch die Transistoren 11 und 12 gebildeten Differenzverstärker entweder der Transistor 16 dadurch leitend, daß das Potential am Kollektor des Transistors 11 gesunken ist, oder aber auf Grund der durch die Transistoren 13» 14 und 15 gebildeten Phasenumkehrstufe der Transistor 17, weil das Potential am Kollektor des Transistors 11.gestiegen ist. In beiden Fällen sinkt das Potential an der Basis des Transistors 19, im ersten Fall, weil der Transistor 16 leitend ist, im zweiten Fall, weil mit dem Transistor 17 auch der Transistor 18 leitend geworden ist. Bei sinkendem Basispotential werden der Transistor 19 und mit ihm die beiden Transistoren 20 und 21 leitend. Über den Ausgang 9 Jfließt dann ein Schaltstrom, der dazu verwendet wird, den Schalter 2 zu öffnen. Gleichzeitig fließt aber über die Klemme

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ein Strom in das Zeitglied, daß sich schnell auflädt und sich langsam wieder entlädt, wenn die Transistoren 19 und 21 wieder sperren. Durch diese langsame Entladung führt der Transistor 20 auch dann noch Strom, wenn der Spannungsstoß am Eingang 8 bereits abgeklungen ist und die Transistoren 19 und 21 aus diesem Grund keinen Strom mehr führen. Das bedeutet, Daß mit Hilfe des Zeitglieds die Dauer des Schaltstroms am Ausgang 9 bestimmt werden kann.

Die Transistoren 24 und 25 dienen zur Spannungsstabilisierung, die Transistoren 22 und 23 zur Begrenzung des Spannungshubes an dem Eingang 8. In einer einfacheren Ausführung sind die Transistoren 24, 25 weggelassen und an der Stelle der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 24 ein ohmscher Widerstand geschaltet. Ebenso stellt die Spannungshubbegrenzung mit Hilfe der Transistoren 22, 23 eine vorteilhafte Weiterbildung dar. Des weiteren liegt im Vorsehen des Transistors 21 und des ohmschen Widerstandes 39 eine vorteilhafte Ausgestaltung einer einfacheren Version, in der der Kollektor des Transistors 19 direkt an der Basis des Transistors 20 angeschlossen ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die lediglich beispielhaft angegebene Ausführungsform. Die an Hand der Fig.2 beschriebene konkrete Schaltungsausführung der Gleichrichterschaltung 5 stellt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens dar, läßt jedoch hinsichtlich der Ausführung der Gleichrichterschaltung selbst als auch der anderen zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens benötigten Teile jeden Spielraum offen.

6 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

Patentansprüehe

1. Jßchaltungsanordnung zur automatischen Frequenznaehstimmung

in Rundfunk- und Fernsehempfängern, bei denen durch unterschiedliche Abstimmspannungen Sender unterschiedlicher Pre^ quenz eingestellt werden können, wobei der einer Quelle entnommenen Abstimmspannung über einen Regelkreis eine Nachstimmspannung überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Regelkreis vor der Überlagerungsstelle (1) ein elektrischer Schalter (2) befindet, daß zwischen dem Steuereingang des Schalters (2) und der Quelle (3) für die Abstimmspannung die Reihenschaltung eines Kondensators (4) mit einer Gleichrichterschaltung (5) befindet, womit der Schalter (2) während Änderungen der Abstimmspannung geöffnet und damit die Nachstimmautomatik bei sich ändernder Abstimmspannung automatisch abgeschaltet wird, und daß ein Zeitglied (6, 7) vorgesehen ist, das den Schalter (2) über eine durch die Zeitkonstante des Zeitglieds (6, 7) vorgegebene Zeit geöffnet hält.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Zeitglied aus einem zum Bezugspotential führenden Kondensator (6) mit ohmschemParallelwiderstand (7) besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleichrichterschaltung (5)

.einen Eingang (8), an den der Kondensator (4) angeschlossen ist", einen Ausgang (9), der zum Steuereingang des Schalters (2) führt, und eine Klemme (10) hat, an den das Zeitglied (6, 7) angeschlos-

/sen ist, und daß sie mit einem Versorgungspotential und mit

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einem Bezugspotential versehen ist, daß in der Gleichrichterschaltung (5) ein Differenzverstärker aus zwei npn-Transistoren (11 und 12) besteht, bei denen die Emitter gemeinsam "vorzugsweise über einen ohmschen Widerstand (31) zum Bezugspotential führen, der Kollektor des ersten Transistors (11) über die Kollektor-Emitter-Strecke eines dritten Transistors

(13) vom pnp-Typ und der Kollektor des zweiten Transistors (12) über die Kollektor-Emitter-Strecke eines vierten Transistors

(14) vom pnp-Typ zum Versorgungspotential führen, wobei die Basen des dritten und vierten Transistors (13» 14) gemeinsam mit dem Emitter eines fünften Transistors (15) vom pnp-Typ verbunden sind, dessen Basis ihrerseits mit dem Kollektor des vierten Transistors (14) und dessen Kollektor mit dem Bezugspotential verbunden ist, und bei denen die Basis des zv/eiten Transistors (12) über einen ohmschen Widerstand (32) mit dem Eingang (8) und über einen ohmschen Widerstand (33) mit einem unteren Potentialpunkt (34) verbunden ist, mit dem auch die Basis des ersten Transistors (11) über einen ohmschen Widerstand (35) verbunden ist, daß außerdem der Kollektor des ersten Transistors (11) mit den Emittern zweier weiteren Transistoren (16, 17) unterschiedlichen Typs in Verbindung steht, deren 3asen an einem oberen Potentialpunkt (36) zusammengeschaltet sind, wobei der Kollektor des siebten Transistors (17) vom pnp-Typ über einen ohmschen Widerstand (37) mit dem Bezugspotential und direkt mit der Basis eines achten Transistors (18) vom npn.-Typ verbunden ist und der Kollektor des sechsten Transistors (16) vom npn-Typ mit der Basis eines neunten Transistors (19) vom pnp-Typ verbunden ist, daß die Basis des neunten Transistors (19) über einen ohmschen Widerstand (44) mit dem Versorgungspotential und über die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes (38) mit der Kollektor-Emitter-Strecke des achten Transistors (18)

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mit dem Bezugspotential in Verbindung steht, daß der Emitter des neunten Transistors (19) an dem Versorgungspotential und der Kollektor an der Basis eines zehnten Transistors (20) vom npn-Typ angeschlossen ist, wobei dessen Kollektor auf Versorgungspotential, dessen Basis über einen ohmschen Widerstand (40) an der Klemme (10) für das Zeitglied und dessen Emitter über einen ohmschen Widerstand (41) am Ausgang (9) liegen, daß weiterhin ein ohmscher Widerstand (42) zwischen dem oberen Potentialpunkt (36) und dem Versorgungspotential, ein ohmscher Widerstand (43) zwischen den beiden Potentialpunkten (36, 34) und ein weiterer Widerstand zwischen dem unteren Potentialpunkt (34) und dem Bezugspotential liegen.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Kollektor des neunten Transistors (19) und der Basis des zehnten Transistors (20) ein ohmscher Widerstand (39) liegt, daß ein elfter Transistor (21) vom npn-Typ mit seiner Basis am Kollektor des neunten Transistors (19), mit seinem Emitter an der 3asis des zehnten Transistors (20) und mit seinem Kollektor am Versorgungspotential angeschlossen ist.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein zwölfter Transistor (22) vom npn-Typ mit seiner Basis am unteren Potentialpunkt (34), mit seinem Kollektor am Versorgungspotential und mit seinem Emitter an der Basis des zweiten Transistors (12) angeschlossen ist und daß ein dreizehnter Transistor (23) vom pnp-Typ mit seinem Emitter an der Basis des zweiten Transistors (12), mit seinem Kollektor auf Bezugspotential und mit seiner Basis am unteren Potentialpunkt (34) liegt.

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Schaltungsanordnung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß der zwischen dem unteren Potentialpunkt (34) und dem Bezugspotential liegende Widerstand aus der Kollektor-Emitter-Strecke eines vierzehnten Transistors (24) vom npn-Typ "besteht, dessen Emitter mit dem Bezugspotential und dessen Kollektor mit dem unteren Potentialpunkt (34) verbunden sind, wobei die Basis am Emitter eines fünfzehnten Transistors (25) vom npn-Typ liegt, dessen Basis und Kollektor am unteren Potentialpunkt (34) angeschlossen sind.

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