DE2624787B2

DE2624787B2 - Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung einer Zwischenfrequenz eines FM-Empf ängers

Info

Publication number: DE2624787B2
Application number: DE2624787A
Authority: DE
Inventors: Yuji Takatsuki Nishioka; Toshiyuki Hirakata Takei; Tetsuya Toyama
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2624787A1; US4092602A; JPS51142201A; DE2624787C3; JPS572210B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung einer Zwischenfrequenz eines FM-Empfängers,beidemein Zwischenfrequenzsignal in einer einen eingebauten Oszillator enthaltenden Mischstufe aus einer ankommenden Trägerwelle gewonnen und über einen Zwischenfrequenzverstärker an einen Demodulator weitergeleitet wird.

Eine derartige Schaltung ist aus der US-PS 29 19 401 oder der CH-PS 5 43 193 bekannt. Mit den bekannten Schaltungen können durch Frequenzvergleich Frequenzfehler festgestellt werden. Dabei ist eine Kompensationseinrichtung vorgesehen, welche die Abdrift des Frequenzdiskriminators unwirksam machen soll. Hierzu ist jedoch die Kompensationsschaltung elektrisch an den Diskriminator gebunden. In der CH-PS 5 43 193 beispielsweise enthält die Kompensationsschaltung einen hochverstärkenden Operationsverstärker mit differenziell Gegenkopplung, unter dessen direktem Einfluß der Diskriminator steht. Nichtlinearitäten des Operationsverstärkers beeinflussen daher den Diskriminator direkt.

Allgemein ist aus der FR-AS 20 00 346 noch bekannt.

Abweichungen zwischen einer Hauptmaschine and einer Servomaschine in entsprechende Frequenzen umzuwandeln und aus den Frequenzunterschieden die Steuerung der Servomaschine zu gewinnen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung einer Zwischenfrequenz eines FM-Empfängers zu schaffen, bei der die Erfassung des Frequenzfehlers und der Abdrift des Frequenzdiskriminators sowie das Unwirksammachen der Abdrift elektrisch unabhängig vom Diskriminator erfolgen.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltungsanordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels eines durch einen Umschaltgenerator betätigten ersten Umschalters abwechselnd das Zwischenfrequenzsignal und ein der gewünschten Zwischenfrequenz entsprechendes Bezugssignal eines Bezugssignalgenerators an einen Diskriminator gelegt sind, daß an den Ausgang des Diskriminators ein zweiter durch den Umschaltgenerator betätigter Umschalter angeschlossen ist, der das Diskriminatorausgangssignal wechselweise an zwei Schaltungen zur Bildung einer der Zwischenft jquenz zugeordneten Mittelwertspannung und einer dem Bezugssignal zugeordneten Mittelwertspannung weitergibt und daß in Abhängigkeit von der Differenz der Mittelwertspannungen der in der selbstschwingenden Mischstufe eingebaute Oszillator durch eine Subtraktionsschaltung angesteuert ist.

Bei der Erfindung arbeitet die Subtrahierstufe elektrisch unabhängig vom Frequenzdiskriminator. Man erzielt daher eine exakte Erfassung des Frcqucnzfehlers und eine genaue Steuerung der gewünschten Frequenz.

Als Umschaltsignal für den ersten und zweiten

Umschalter benötigt man ein solches mit hoher Phasen- und Frequenzstabilität, daß außerhalb der Tonfrequenzen liegt. Zur Gewinnung des für die Umschalter bestimmten Umschaltsignals kann in vorteilhafter Weise an den Demodulator ein Verstärker einer phasenstarren Stereomultiplexwiedergabeschaltung angeschlossen sein, die außerdem einen an den Verstärker angeschlossenen Phasenvergleicher aufweist, der ein aus dem zusammengesetzten Signal des Verstärkers erhaltenes Stereopilotsignal mit einem Signal vergleicht, das ein Frequenzteiler liefert, der an einen Oszillator angeschlossen ist, der ein Frequenz- oder Phasenänderungssignal in Abhängigkeit von einer vom Phasenvergleicher gelieferten Spannung abgibt, wobei das Ausgangssignal des Frequenzteilers, durch welches außerdem ein Synchrondetektor der Stereomultiplexwiedergabeschaltung angesteuert wird, zur Bildung des Umschaltsignals für die Umschalter verwendet wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele, bei denen einige Bauteile im einzelnen dargestellt sind;

Fig.4 eine schematische Darstellung des Umschaltsignals und

F i g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen Frequenzdiskriminator 1. Tiefpaßfilter 2 und 2'. einen Bezugssignalgenerator 5, pinen Umschalt-

generator 7, Umschalter 8 und 9, eine Mischstufe 13, die einen Hochfrequenzverstärker 10, einen Oszillator 11 und einen Konverter 12 aufweist, einen Zwischenfrequenzverstärker 14, einen Demodulator 15 und eine Stereomultiplexwiedergabeschaltung 17. Mit 4' ist eine Subtraktionsschaltung und mit 14' ein zusätzlicher Zwischenfrequenzverstärker bezeichnet, der an den Zwischenfrequenzverstärker 14 angeschlossen ist Ein Bandfilter 18 ist zwischen das Tiefpaßfilter 2, das eine der ZwiscLenfrequenz zugeordnete Mittelwertspannung Ed liefert und die Subtraktionsschaltung 4' geschaltet, um die Umschaltsignale des Umschaltgenerators abzublocken und um so Überlagerungen auszuschließen, die zwischen den Umschaltsignalen und Reststörfrequenzanteilen des durch den Frequenzdiskriminator 1 demodulierten zusammengesetzten Signals auftreten können. Der andere Eingang der Subtraktionsschaltung 4' ist an das Tiefpaßfilter 2' angeschlossen, das eine dem Bezugssignal zugeordnete Mittelwertspannung Er liefert. Das Bezugssignal wird von einem Bezugssignalgenerator 5 geliefert.

Mit der dargestellten Schaltung ist es möglich, die Zwischenfrequenz auf dem gewünschten Wert, beispielsweise 10,7 MHz,zu halten.

In Fig.2 sind einige Bauteile der Schaltung im einzelnen dargestellt Wenn die Frequenz des vom Umschaltgenerator 7 gelieferten Schaltsignals außerhalb des Tonfrequenzbereiches liegt, kann das in F i g. 1 gezeigte Bandfilter 18 weggelassen werden.

Der Bezugssignalgenerator 5 liefert eine stabile Bezugsfrequenz fo, welche normalerweise 10,7 MHz beträgt und welche durch einen Kristall bestimmt wird. Der Umschalter 8 wird von Transistoren 19 und 20 und der Umschalter 9 von Transistoren 21 und 22 gebildet. Die Emitter dieser Transistoren 19 und 21 sind geerdet. Die Basen der Transistoren 19 und 2t sind über ein Widerstandspaar miteinander verbunden. Der Verbindungspunkt des Widerstandspaarcs ist mit dem Kollektor eines Transistors 23 verbunden. Die beiden Basen der Transistoren 20 und 22 sind über ein weiteres Widerstandspaar miteinander verbunden. Der Verbindungspunkt dieses Widerstandspaares ist mit dem Kollektor eines weiteren Transistors 24 verbunden, dessen Basis über einen Widerstand mit dem Umschaltgenerator 7 verbunden ist. Der Kollektor dieses Transistors 24 ist mit der Basis des Transistors 23 über einen Widerstand verbunden. Die Transistoren 19 bis 24 werden synchron mit dem vom Umschaltgenerator 7 gelieferten Umschaltsignal umgeschaltet. Dabei schaltet der positive Ausgang des Generators 7 den Transistor 24 durch, so daß die Transistoren 20, 22, 23 gesperrt werden und die Transistoren 19, 21 durchgeschaltet werden und der negative Ausgang des Generators 7 sperrt den Transistor 24, so daß die Transistoren 20, 22, 23 durchgeschaltet und die Transistoren 19, 21 gesperrt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Zwischenfrequenz auf der stabilen Bezugsfrequenz fa die durch den Kristall im Bezugssignalgenerator 5 bestimmt wird, gehalten.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 3 sind zwei Dioden 25,26 mit variabler Kapazität und gleicher Charakteristik in den Schwingkreis des Frequenzdiskriminators 1 geschaltet. Von der vom Bezugssignalgenerator 5 gelieferten und dem Bezugssignal entsprechenden Spannung wird durch das Tiefpaßfilter 2' die Mittelwertspannung gebildet und zu den eine einstellbare Kapazität besitzenden Dioden 25,26 zur Einstellung der Eichkurve des Diskriminators 1 zurückgekoppelt Der Diskriminator 1 wird dabei so geregelt, daß seine Resonanzfrequenz jeweils exakt gleich der stabilen Bezugsfrequenz fodes Bezugssignalgenerators 5 ist Die vom Zwischenfrequenzverstärker 14 abgeleitete und durch den zusätzlichen Zwischenfrequenzverstärker 14' verstärkte tatsächliche Zwischenfrequenz wird vom Diskriminator 1 frequenzdemoduliert und so geregelt, daß die Resonanzfrequenz (= Bezugsfrequenz fo), wie bereits erwähnt konstant gehalten wird. Die gemitteite Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters 2 entspricht einer möglichen Abdrift des Mittelwertes der tatsächlichen Zwischenfrequenz von der Bezugsfrequenz fo- Die Mittelwertspannung steuert den Oszillator 11 der Mischstufe 13 an, so daß die Zwischenfrequenz auf dem erwünschten Wert /bgehalten wird-

AIs Umschaltgenerator 7 eignen sich bekannte Einrichtungen mit einem Arbeitszyklus, wie er aus Fig.4 ersichtlich ist mit einem Verhältnis der Zeitabschnitte fivzu Γ von etwa 50%. Das Umschaltsignal kann auch, wie in Fig. 5 dargestellt ist, von der Stereomultiplexwiedergabeschaltung 17 gewonnen werden. Diese enthält einen Verstärker 27, einen Oszillator 28, Frequenzteiler 29 und 30, einen Phasenvergleicher 31 und einen Synchrondetektor 32. Bei einer Frequenz des aus dem zusammengesetzten Signal des Verstärkers 27 enthaltenen Stereopiiotsignals von 19 kHz ist die Zwischenträgerfrequenz 38 kHz. Der Oszillator 28 ist so ausgebildet, daß er eine Frequenz von 76 kHz mit der Möglichkeit der Frequenzregulierung in Abhängigkeit von der vom Phasenvergleicher 31 zugeführten Eingangsspannung liefert. Der Phasenvergleicher 31 enthält als Eingangsspannung auf der einen Seite das Stereopilotsignal vom Verstärker 27 und auf der anderen Seite ein Signal, welches vom Oszillator 28 geliefert wird und eine Frequenz gleich einem Viertel der ursprünglichen Oszillatorausgangsfrequenz durch die beiden Frequenzteiler 29 und 30 erhält. Dieses Signal steuert in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangsspannungen an dem Phasenvergleicher 31 den Oszillator 28 an. Die Ausgangsspannung des Oszillators 28 wird auf diese Weise exakt viermal so hoch bemessen wie das Stereopilotsignal und beträgt daher 76 kHz und ist mit dem Pilotsignal in Phase. Der Frequenzteiler 29 liefert eine Zwischenträgerfrequenz von 38 kHz, die ebenfalls in Phase mit dem Pilotsignal ist. Der diese Zwischenträgerfrequenz empfangende Synchrondotektor 32 liefert die beiden stereophonen Tonausgänge.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Steuerung einer Zwischenfrequenz eines FM-Empfängers, bei dem ein Zwischenfrequenzsignal in einer einen eingebauten Oszillator enthaltenden Mischstufe aus einer ankommenden Trägerwelle gewonnen und über einen Zwischenfrequenzverstärker an einen Demodulator weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines durch einen Umschaltgenerator (7) betätigten ersten Umschalters (8) abwechselnd das Zwischenfrequenzsignal und ein der gewünschten Zwischenfrequenz (Fo) entsprechendes Bezugssignal eines Bezugssignalgenerators (5) an einen Diskriminator (!) gelegt sind, daß an den Ausgang des Diskriminator (1) ein zweiter durch den Umschaltgenerator (7) betätigter Umschalter (9) angeschlossen ist, der das Diskriminatorausgangssignal wechselweise an zwei Schaltungen (2 und 2') zur Bildung einer der Zwischenfrequenz zugeordneten Mittelwertspannung (Eo) und einer dem Bezugssignal zugeordneten Mittelwertspannung (Er) weitergibt und daß in Abhängigkeit von der Differenz der Mittelwertspannungen der in der selbstschwingenden Mischstufe (13) eingebaute Oszillator (11) durch eine Subtraktionsschaltung (4') angesteuert ist.

2.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung des für die Umschalter (8 und 9) bestimmten Umschaltsignals an den Demodulator (15) ein Verstärker (27) einer phasenstarren Stereomultiplexwiedergabeschaltung (17) angeschlossen ist, die außerdem einen an den Verstärker (27) angeschlossenen Phascnvcrgleicher

(31) aufweist, der ein aus dem zusammengesetzten Signal des Verstärkers (27) erhaltenes Stereopilotsignal mit einem Signal vergleicht, das ein Frequenzteiler (29) liefert, der an einen Oszillator (28) angeschlossen ist, der ein Frequenz- oder Phasetiänderungssignal in Abhängigkeit von einer vom Phasenvergleicher (3i) gelieferten Spannung abgibt und daß das Ausgangssignal des Frequenzteilers (29), durch welches außerdem ein Synchrondetektor

(32) der Stereomultiplexwiedergabeschaltung angesteuert wird, zur Bildung des Umschaltsignals für die Umschalter (8 und 9) verwendet wird.