DE2735148A1 - Mit frequenzsynthese arbeitende steueranordnung - Google Patents

Description

Patentanwälte Opt-Chem. Opl-Ing.

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E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leise/ ^M!) Ernsbergerstrasae 19

8 München 60

Unser Zeichen: P 2342 2.August 1977

PLBSSET HANDEL UND INVESTMENTS AG Gartenstrasse 2 6300 Zug» Schweiz

Mit Frequenzsynthese arbeitende Steueranordnung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Nachrichtentlbertragungsgeräte; sie kann zwar sowohl bei Empfängern als auch bei Sendern angewendet werden, doch ist sie insbesondere bei Fernsehempfängern anwendbar. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine mit Frequenzsynthese arbeitende Steueranordnung für die Verwendung in einem solchen Gerät zur Erzielung seiner Kanal- oder Frequenzabstimmung·

Die Frequenzabstimmung, die bei modernen Fernsehempfängern häufiger als Kanalwahl bezeichnet wird, kann von Hand und/oder durch voreingestellte Druckknöpfe, Berührungstasten usw. erzielt werden. Die Stabilisierung der Frequenzabstimmung wird normalerweise mit Hilfe einer Frequenzregelanordnung (AFC) erzielt, in der ein Vergleich

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zwischen einer Zwischenfrequenz und einem Bezugsresonanzkreis durchgeführt wird, und ein Fehlersignal erzeugt wird, das zur Änderung der Frequenz des Überlagerungsoszillators benutzt wird. Empfänger mit AFC-Anordnungen haben den Nachteil, da0 die Genauigkeit von der anfänglichen Einstellung des Bezugsresonanzkreises abhängt, die sich auf alle Fälle mit der ZeI t ändert; das Arbeiten der Regelschleife der AFC-Anordnung hängt von der Stärke des Eingangssignals ab, was zur Folge hat, daß die Regelschleife unterhalb eines Schwellenwerts nicht mehr arbeitet; es besteht die Möglichkeit, dafi die Regelschleife von einem benachbarten starken Signal beim Versuch, ein schwaches Signal festzuhalten, eingefangen wird; wenn auf eine andere Frequenz abgestimmt werden soll, muß die AFC-Anordnung unwirksam gemacht werden.

Mit Hilfe der Erfindung wird die Notwendigkeit der Benutzung einer AFC-Anordnung beseitigt, indem ein digitales Syntheseverfahren zum Abstimmen des Überlagerungsoszillators eines Fernsehempfängers angewendet wird. Auf diese Weise kann eine sehr genaue Abstimmung ohne irgendeine Einstellung erhalten werden; es liegt keine Abhängigkeit von der Signalstärke vor; ein Einfangen durch starke Nachbarkanäle ist unmöglich; es kann automatisch eine Anzeige der Frequenzkanalabstimmung erhalten werden.

Nach der Erfindung 1st eine mit Frequenzsynthese arbeitende Steueranordnung für NachrichtenUbertragungsgeräte mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung einer Kanal- oder Frequenz-

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abstimmung des Geräts verändert wird, gekennzeichnet durch eine auf das Ausgangssignal des frequenzveränderlichen Oszillators einwirkende erste Teilervorrichtung, die unter der Steuerung durch ein an sie angelegtes Feinabstimm-Steuersignal auf ein erstes Teilungsverhältnis oder ein zweites Teilungsverhältnis zur Erzielung eines ersten geteilten Signals einstellbar ist, eine auf das erste geteilte Signal einwirkende veränderliche Frequenzteilervorrichtung, deren Teilungsverhältnis entsprechend einem gewünschten Kanal oder einer gewünschten Frequenz des NachrichtenUbertragungsgeräts zur Erzielung eines zweiten geteilten Signals auswählbar ist, einen Bezugsfrequenzgenerator zur Erzeugung eines Bezugsfrequenzsignals, eine Komparatorvorrichtung, die das zweite geteilte Signal und das Bezugsfrequenzsignal vergleicht und ein Steuersignal für den frequenzveränderlichen Oszillator zur Steuerung seiner Frequenz liefert, und eine Feinabstimmvorrichtung zum Anlegen des Feinabstimm-Steuersignale an die erste Teilervorrichtung und zum Anlegen eines weiteren Feinabetimm-Steuersignals an die veränderliche Frequenzteilervorrichtung, so daß die Teilungsverhältnisse beider Teilervorrichtungen zur Erzielung der Feinabstimmung des frequenzveränderlichen Oszillators geändert werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die veränderliche Frequenzteilervorrichtung eine erste programmierbare Teilervorrichtung enthält und daß eine Speichervorrichtung zur Auswahl eines Teilungsverhältnisses der ersten programmierbaren Teilervorrichtung vorgesehen ist, das dem gewünschten Kanal oder der gewünschten Frequenz des NachrichtenUbertragungsgeräts entspricht. Ferner ist vorzugsweise

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vorgesehen, daß die verHnderliche Frequenzteilervorrichtung eine weitere programmierbare Teilervorrichtung enthält, die zusammen mit der ersten programmierbaren Teilervorrichtung arbeitet und der von der Feinabstimmvorrichtung das weitere Feinabstimm-Steuersignal zur Steuerung ihres Betriebs zugeführt wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die weitere programmierbare Teilervorrichtung ein Schiebeverzögerungsglied mit der Kapazität von mehreren Bits ist; bei einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, daß die weitere programmierbare Teilerforrichtung ein Zähler mit der Kapazität mehrerer Bits ist.

Zweckmässigerweise ist vorgesehen, daß die Komparatorvorrichtung ein Phasen/Frequenz-Komparator ist; ferner ist nach der Erfindung vorteilhafterweise vorgesehen, daß der frequenzveränderliche Oszillator spannungsgesteuert ist und daß der Phasen/Frequenz-Komparator an den frequenzveränderlichen Oszillator zur Steuerung seiner Frequenz ein Steuersignal liefert.Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß der spannungesteuerte frequenzveränderliche Oszillator wenigstens eine Kapazitätsdiode enthält, an die die Steuerspannung angelegt wird.

Vorteilhafterweise kann die Erfindung so weitergebildet sein, daß die erste Teilervorrichtung einen auf das Ausgangssignal des frequenzveränderlichen Oszillators einwirkenden Verteiler und einen auf das Ausgangssignal des Verteilers einwirkenden Doppelmodus-

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Teiler zur Erzeugung des ersten geteilten Signals enthält.

In einer bevorzugten Anordnung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Feinabstimmvorrichtung auf das Ausgangssignal der weiteren programmierbaren Teilervorrichtung einwirkende Zählervorrichtungen enthält, wobei ferner vorgesehen ist, daß die Zählervorrichtungen einen unter der Steuerung dureh ein ihm zügeführtes Steuersignal arbeitenden festen Zähler und einen unter der Steuerung durch ein ihm zugefUhrtes Steuersignal arbeitenden veränderlichen Zähler enthält, wobei der feste Zähler und der veränderliche Zähler wirkungsmässig in Serie geschaltet sind.

Zweckmässigerweise ist die Erfindung derart weitergebildet, daß das Ausgangssignal des veränderlichen Zählers dem ersten Zähler über eine im Zusammenhang mit dem Ausgangssignal der ersten Teilervorrichtung arbeitende Synchronisierungshalteschaltung zugeführt wird.

Eine besonders bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung für Nachrichtenübertragungsgeräte mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung der Kanalabstimmung des Geräts verändert wird, ist gekennzeichnet durch eine Kanalzählervorrichtung, die zusammen mit der Speichervorrichtung ein Teilungsverhältnis der ersten programmierbaren Teilervorrichtung gemäß einem gewünschten Kanal des Geräts auswählt.

Eine solche Anordnung kann gekennzeichnet sein durch eine an die Kanalzählervorrichtung angeschlossene Kanalwählvorrichtung zum Auswählen des gewünschten Kanals;, vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die

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Kanalwählvorrichtung ein Digitalschalter ist.

Die besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ferner gekennzeichnet durch eine Feinzählervorrichtung zur Lieferung eines Steuersignals an den veränderlichen Zähler. Zweckmässigerweise ist vorgesehen, daß die Kanalwählvorrichtung und die Feinzählvorrichtung zusammen mit einer Zeitsteuervorrichtung unter der Steuerung durch ein daran angelegtes Abstimmsignal arbeiten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Abstimmsteuervorrichtung ein Eingangssignal aus dem Bezugsfrequenzgenerator erhält.

Eine zweckmässige Ausgestaltung besteht darin, daß die Kanalzählervorrichtung eine Steuervorrichtung zum Ändern der Zählgeschwindigkeit der Kanalzählervorrichtung enthält,_WObei außerdem vorgesehen sein kann, daß die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie eine Grob/Feinsteuerung bewirkt.

Vorteilhafterweise kann die Erfindung so weitergebildet sein, daß die Feinzählervorrichtung ein Aufwärts/Abwärts-Zähler ist, der Steuereingänge aufweist, die verursachen, daß die Zählervorrichtung aufwärts oder abwärtszählt. Die erfindungsgemäße Anordnung enthält vorzugsweise eine weitere Speichervorrichtung zum Speichern einer Information, die auf die Zählerstände der Kanalzählervorrichtung und der Feinzählervorrichtung entsprechend einem gewünschten Kanal bezogen ist.

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Die weitere Speichervorrichtung ist vorzugsweise ein Dauerspeicher, der zweckmässigerweise in Form eines Metall-Nitrid-Oxid-Halbleiter-Speichers (MNOS-Speicher) oder in Form eines komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-Speichers (CMOS-Speicher) ausgeführt ist.

Zweckmässigerweise kann die Erfindung weitergebildet sein durch eine Programmwählvorrichtung, die zusammen mit der weiteren Speichervorrichtung die Kanalzählervorrichtung und die Feinzählervorrichtung entsprechend einem gewünschten Kanal einstellt, wobei eine Weiterbildung darin besteht, daß die Programmwählvorrichtung eines von mehreren Programmen freigibt, von denen jedes einem vorgewählten auszuwählenden Kanal entspricht, und daß die weitere Speichervorrichtung so ausgebildet ist, daß sie eine Information speichert, die sich auf die Zählerstände der Kanalzählervorrichtung und der Feinzählervorrichtung für die ausgewählten Kanäle entsprechend den mehreren Programmen bezieht.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Programmwählvorrichtung einen ersten Programmadressenzähler enthält, der auf die weitere Speichervorrichtung so einwirkt, daß die darin gespeicherte Information, die sich auf die Zählerstände der Kanalzählervorrichtung und der Feinzählervorrichtung entsprechend einem gewählten Programm bezieht, an die Kanalzählervorrichtung bzw. an die Feinzählervorrichtung angelegt wird.

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Programmwählvorrichtung eine Berlihrungstasten-Abstimmanordnung zur Erzielung der Programmwahl enthält, wobei

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eine erfindungsgemäße Weiterbildung darin besteht, daß die BerUhrungstasten-Abstimmanordnung für jedes auszuwählende Programm ein Berührungsplattenpaar enthält, daß jedem Berührungsplattenpaar eine Halteschaltung zugeordnet ist, die bei der Aktivierung des Berührungsplattenpaars betätigt wird, und daß die Halteschaltung das Anlegen einer gemeinsamen Spannung an dem Programmadressenzähler verursacht, damit die sich auf einen vorgewählten Kanal entsprechend einem gewünschten Programm beziehende Information, die in der weiteren Speichervorrichtung gespeichert ist, an die Kanalzählervorrichtung bzw. an die Feinzählervorrichtung angelegt wird. Zweckmässigerweise ist vorgesehen, daß die Berührungstasten-Abstimmanordnung eine Anzeigevorrichtung enthält, die anzeigt, welches Programm ausgewählt worden ist.

Es ist insbesondere vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Steueranordnung in einem Fernsehempfänger benutzt wird. Eine Ausgestaltung der Erfindung ist daher ein Fernsehempfänger mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung einer Kanal- oder Frequenzabstimmung des Empfängers veränderlich ist, und mit einer mit Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung nach der Erfindung.

Ferner ist vorgesehen, die Steueranordnung nach der Erfindung in einem Radioempfänger anzuordnen. Demgemäß ist eine Weiterbildung der Erfindung ein Radioempfänger mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung der Kanal- oder Frequenzabstimmung

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des Empfängers veränderlich ist, und mit einer mit Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung nach der Erfindung.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig.1 ein Blockschaltbild einer mit digitaler Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung zur Verwendung in einem Fernsehempfänger nach der Erfindung,

Fig.2 ein Blockschaltbild einer mit Brriihrungstasten ausgestatteten Anordnung zur Verwendung in der mit digitaler Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung von Fig.1,

Fig.3 ein Blockschaltbild einer praktischen AusfUhrungsform der mit digitaler Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung von Fig.1,

Fig.4 ein genaueres Blockschaltbild der Feinabstimmschaltung von Fig.2 und

Flg.5 bis Fig.8 Frequenzdiagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Feinabstimmschaltung von Fig.4.

Die zu beschreibende Frequenzsteueranordnung für die Verwendung in einem Fernsehempfänger macht von einem digitalen Syntheseprinzip Gebrauch, bei dem ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO), der normalerweise in Form eines mittels einer Kapazitätsdiode abgestimmten Oszillators ausgeführt ist, als Überlagerungsoszillator des Fernsehempfängers vorgesehen ist, die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators nach einer Frequenzteilung mit einer von einem quarzgesteuerten Oszillator wieder über eine Frequenzteilung abgeleiteten Bezugsfrequenz verglichen wird, ein Fehlersignal erzeugt wird, das von der Differenz der zwei verglichenen Frequenzen abhängt,

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und das Fehlersignal an den spannungsgesteuerten Oszillator zur Steuerung seiner Frequenz angelegt wird. Diese Anordnung wirkt als geschlossene Rückkopplungsschleife, und die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators wird so verändert, daß die zwei verglichenen Frequenzen gleichgehalten werden. Durch Ändern des Teilungsverhältnisses des auf das Ausgangssignal des spannungsgeeteuerten Oszillators einwirkenden Frequenzteilers oder möglicherweise des auf den Bezugsoszillator einwirkenden Frequenzteilers kann die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators zur Erzielung der Frequenzabstimmung, d.h. der Kanalwahl des Fernsehempfängers erzielt werden, mit dem der Oszillator verbunden ist.

In Fig.1 ist eine solche Frequenzsteueranordnung in der Anwendung bei einem Fernsehempfänger dargestellt. Vom eigentlichen Fernsehempfänger ist nur ein Teil dargestellt, nämlich ein von einer Antenne 21 gespeister Tuner 20 und ein spannungsgesteuerter Überlagerungsoszillator 22, dessen Frequenz mittels einer Kapazitätsdiodenanordnung 23 gesteuert ist; das Ausgangssignal des Tuners 20 wird einem Tiefpaßfilter 24 und von diesem einem ZF-Verstärker 25 und einem Videodetektor 26 zugeführt, der das übliche Videoausgangssignal 27 abgibt.

Die Frequenzwahl und die Steuerung des Oszillators 22 und a>mlt die Kanalwahl des Tuners 20 wird dadurch erzielt, daß ein Ausgangs signal am Ausgang 28 des Oszillators 22 einem veränderlichen Teiler 29 zugeführt wird, dessen Teilungsverhältnis in Abhängigkeit von einem seinem Eingang 30 zugeführten Steuersignal über einen vorbestimmten Bereich veränderlich ist. Das Ausgangssignal des veränderlichen Teilers 29 wird als ein Eingangssignal einem Frequenzdetektor 31 zugeführt, der ein zweites Eingangssignal über einen festen Teiler 34 aus einem

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Bezugsoszillator 32 empfängt, der unter der Steuerung durch einen Quarz 33 arbeitet. Das Ausgangssignal des Frequenzdetektors 31 wird an einen Fehlerspannungsverstärker 35 angelegt, dessen Ausgangssignal der Kapazitätsdiodenanordnung 23 des Oszillators 22 zugeführt wird. Die Schaltungsanordnung arbeitet als geschlossene Rückkopplungsschleife, wobei die Frequenz des Oszillators 22 abhängig vom Teilungsverhältnis des veränderlichen Teilers 29 eingestellt wird. Das Teilungsverhältnis des veränderlichen Teilers 29 kann so eingestellt werden, daß es Jedem der erforderlichen Kanäle entspricht, indem seinem Steuereingang 30 über einen Abstimmcode 136 eine geeignete Abstimmcodeinformation zugeführt wird.

In dieser Schaltungsanordnung hängt die Frequenzstabilität gänzlich von der Stabilität des Quarzoszillators 33 ab; die Schaltungsanordnung weist gegenüber bekannten Verstärkungsregelsystemen folgende Vorteile auf:

a) es ergibt sich eine sehr genaue Abstimmung ohne irgendeine Einstellung - Sobald die Frequenz« oder Kanalcodegruppe in den veränderlichen Teiler eingegeben worden ist, hängt die Genauigkeit nurmehr von der Genauigkeit des Oszillatorquarzes ab. Die Genauigkeitsanforderungen an die Auslegung des Quarzes sind nicht sehr hoch, und der Quarz sollte nicht so teuer wie der normale Farbquarz sein, der in modernen Fernsehempfängern benutzt wird.

b) Die Frequenzsteuerung ist von der Signalstärke völlig unabhängig. Dies ist deshalb der Fall, weil das System zum Arbeiten kein Eingangssignal benötigt. Der überlagerungsoszillator wird ohne Mitwirkung des Eingangssignals auf die erforderliche Frequenz eingestellt.

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c) Ein Einfangen durch starke Nachbarkanäle ist unmöglich. Dies ist deshalb der Fall, weil die Frequenzsteuerung völlig unabhängig vom Eingangssignal ist.

d) Eine Kanalidentifizierung kann in einfacher Weise erhalten werden. Die Kanalcodegruppe ist eindeutig, und eine Anzeige der empfangenen Station kann in einfacher Weise aus dem veränderlichen Teiler gebildet werden. In einer bevorzugten Anordnung kann die Codegruppe in Dezimalfonn vorliegen, und die gewünschte Station wird durch ihre eigene Zahl ausgewählt. Die Codegruppe kann einzeln durch Handverdrahtung gebildet sein und dann über ein vorhandenes Berührungstasten- oder Druckknopfsystem angeschlossen werden; es kann auch ein einfacher zweistelliger Dezimalschalter für Jeden Kanal benutzt werden, der einen Zugriff auf alle Stationen ergibt.

e) Es wird eine beträchtliche Vereinfachung des mit Berührungstasten arbeitenden Abstimmsystems des Fernsehempfängers erzielt. In einem herkömmlichen Berührungstasten-Abstimmsystem eines Fernsehempfängers ist jede Berührungsfläche mit einerHalteschaltung als Speicher zur Betätigung von zwei Schaltergruppeη versehen. Eine Schaltergruppe liefert die Versorgungsenergie, die eine Kanalanzeigelampe zum Aufleuchten bringt, sowie die Versorgungsenergie für die VHF-und UHF-Tuner. Die zweite Schaltergruppe, die mit höheren Spannungswerten arbeiten muß, schaltet die genauen Spannungen durch, die zum Abstimmen der Kapazitätsdiode des durchstimmbaren Oszillators benötigt werden. Die zweite SchaItergruppe muß einerseits die Fähigkeit haben, Spannungen von typischerweise 33 Volt zu verarbeiten, und andrerseits eine niedrige "Ein"-Spannung sowie eine niedrige Temperaturdrift auf-

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weisen, wenn die Frequenzgenauigkeit aufrecht erhalten werden soll. Bei Anwendung der Frequenzsteueranordnung nach der Erfindung kann diese zweite Schaltergruppe vollständig weggelassen werden, so daß das Berührungstasten-Abstimmsystem auf das in Fig.2 der Zeichnung dargestellte System vereinfacht werden kann.

In der Schaltungsanordnung von Fig.2 sind sechs Berührungsplattenpaare 40 dargestellt, wobei jedes Paar einem gewünschten Kanal entspricht. Jedes Berührungsplattenpaar 40 verursacht dann, wenn es durch die dichte Annäherung beispielsweise eines Fingers wirksam gemacht wird, das Anlegen einer Versorgungsspannung V1 an eine entsprechende Halteschaltung 42 einer Gruppe von sechs solchen Halteschaltungen. Jede der Halteschaltungen 42 bewirkt im betätigten Zustand das Schließen des entsprechenden Schalters in der Gruppe von sechs Schaltern 43, damit eine zweite Versorgungsspannung V2 an die entsprechende Anzeigelampe in der Gruppe von sechs Anzeigelampen 444 und an einen entsprechenden Ausgang 45 angelegt wird, der mit dem Kanalwahlsystem verbunden ist, wie anschliessend im Zusammenhang mit der Ausführung von Fig.3 noch beschrieben wird. In einer typischen Anordnung können 16 Berührungsplattenpaare 40 zur Auswahl eines von 16 entsprechenden Ausgängen 45 vorgesehen sein.

In der Ausführungsform von Fig.3 ist eine Frequenzsteueranordnung dargestellt, die auf der unter Bezugnahme auf Fig.1 beschriebenen Anordnung beruht, jedoch so modifiziert worden ist,ddß sie für die Verwendung

in einem sogenannten europäischen Fernsehempfänger geeignet ist. In der folgenden Tabelle sind die Kanalfrequenz und die Uberlagerungsoszillatorfrequenz für die verschiedenen Kanäle angegeben, die derzeit in Europa benutzt werden.

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.analzahl	Kanalfrequenz	Oszillatorfrequenz
	(MHz)	(MHz)
2(K2)	48,25	87,15
3(Κ3)	55,25	94,15
4(Κ4)	62,25	101,15
5(Κ5)	175,25	214,15
6(Κ6)	182,25	221,15

11JCK11)	217,25	256,15
12(Κ12)	224*25	263,15
21	471,25	510,15
22	479,25	518,15

50

703,25

742,15

67	839,25	878,15
68	847,25	886,15
69	855,25	894,15
70(A)	53,75	92,65
71(B)	62,25	101,15
72(C)	82,25	121,15
73(D)	175,25	214,15
74(E)	183,75	222,65
75(F)	192,25	231,15
76(G)	201,25	240,15
77(H)	210,25	249,15
78(J)	217,25	256,15
79(L)	224,25	263,15
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Die Kanäle 2 bis k sind Kanäle des VHF-Bandes I; die Kanäle 5 bis 12 sind Kanäle des VHF-Bandes III; die Kanäle 21 bis 69 sind die VHF-Kanäle und die Kanäle 70 bis 79 sind die italienischen UHF-Kanäle.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß der Kanalabstand im UHF-Band 8 MHz und in den VHF-Bändern 7 MHz beträgt; ferner ist erkennbar, daß die UHF-Kanäle und die ungeradzahligen VHF-Kanäle MHz-Werte mit ungeraden ganzen Zahlen haben, während die geradzahligen VHF-Kanäle MHz-Werte mit geraden ganzen Zahlen haben. Die Frequenz des spannungsgesteuerten Überlagerungsoszillators ist gleich der Summe der Kanalfrequenz und der Zwischenfrequenz von 39,9 MHz.

Mit Hilfe der im Zusammenhang mit Fig.3 zu beschreibenden Frequenzsteueranordnung sollen die erforderlichen Oszillatorfrequen7en des Fernsehempfängers mit sehr großer Genauigkeit erzeugt werden, so daß der Empfänger alle Kanäle befriedigend empfangen kann.

In Fig.3 ist ein kombinierter spannungsgesteuerter VHF/UHF-Oszillator 50 dargestellt, der über Ausgänge VHF-und UHF-Ausgangssignale einem festen Teiler 52 mit dem Teilungsverhältnis Sk zuführt. Die Auswahl eines der Ausgänge 51 erfolgt unter der Steuerung durch zwei dem spannungsgesteuerten Oszillator 50 zugeführten Steuereingangssignale 53; der Betrieb des Teilers 52 mit einem der beiden, an den Ausgängen 51 abgegebenen Signale wird von einem der Steuereingangssignale 53 gesteuert, das an ihn angelegt ist. Das Ausgangssignal des festen Teilers 52 wird einem weiteren Teiler 5k zugeführt,

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dessen Teilungsverhältnis unter der Steuerung durch ein ihm aus einer Feinabstimmschaltung 56 zugeführtes Eingangssteuersignal 55 auf den Wert 15 oder auf den Wert 16 eingestellt; die Arbeitsweise dieser Peinabstimmschaltung 56 wird unter Bezugnahme auf Fig.4 noch genauer erläutert. Das Ausgangssignal des Teilers 54 mit dem Teilungsverhältnis 15 oder 16 wird der Feinabstimmschaltung 56 und einem veränderlichen Frequenzteiler zugeführt, der typischerweise ein Abwärtszähler ist; das Teilungsverhältnis N dieses Frequenzteilers wird mittels eines Festspeichers 58 gesteuert, der auch die Steuereingangssignale 53 für den spannungsgesteuerten Oszillator 50 erzeugt. Das Ausgangssignal des veränderlichen Frequenzteilers 57 wird, wie noch erläutert wird, über die Feinabstimmschaltung 56 als Eingangssignal einem Phasen/Frequenz-Komparator 59 zugeführt, der ein zweites Eingangssignal über einen weiteren festen Teiler 61 aus einem Quarzoszillator 60 empfängt. Das Ausgangssignal des Phasen/Frequenz-Komparators 59 wird an ein aktives Filter 62 angelegt, das dieses Signal integriert, glättet und verstärkt, damit ein Steuereingangssignal für den spannungsgesteuerten Oszillator 50 geliefert wird.

Der Festspeicher 58 ist so ausgebildet, daß er eine Information bezüglich des Teilungsverhältnisses speichert, das für den veränderlichen Frequenzteiler 57 für jeden der 60 möglichen Kanäle benötigt wird. Eine Kanalauswahl im Festrpeicher 58 erfolgt mit Hilfe einer Adressendecodierschaltung 63 unter der steuerung durch einen Kanalzähler/Puffer 64, der seinerseits entweder über manuell bedienbare Eingabesteuerorgane 65 mit einem

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Knopf 66 für "Abstimmung", einem Knopf 67 für "Feinabstimmung aufwärts", einem Knopf 68 für "Feinabstimmung abwärts", einem Digitalschalter 69 und einem Wahlknopf 70 für "Grob/Fein" oder von einer Kanalabstimminformation gesteuert wird, die in einem vorzugsweise als Dauerspeicher, beispielsweise in MNOS-Technologie ausgeführten Direktzugriffspeicher gespeichert ist. Der Betrieb der Feinabstimmschaltung 56 erfolgt in ähnlicher Weise durch einen"Fein"-Zähler 72, der seinerseits entweder von den von Hand bedienbaren Eingangssteuerorganen 65 oder von der im Direktzugriffspeicher 71 gespeicherten Feinabstimminformation gesteuert wird. Der Direktzugriffspeicher 71 ist so ausgebildet, daß er sich auf die Einstellungen des Kanalzähler/Puffers und des"Feinⁿ-Zählers 72 beziehende Informationen für jedes von 16 auswählbaren Programmen speichert, die mit Hilfe eines Programmadressenzählers 73 ausgewählt werden können. An den Programmadressenzähler 73 gelangen Adresseneingangssignale 74 beispielsweise aus einer (nicht dargestellten) BerUhrungstastenabstimmanordnung, wie sie unter Bezugnahme auf Fig.2 beschrieben wurde, oder aus einer (nicht dargestellten) herkömmlichen Fernsteuereinheit, die typischerweise aus fünf Bits bestehende binär codierte Ausgangssignale abgibt oder mit seriellen Impulsen arbeitet, die Fortschalt- und Ruckste11-Ausgangssignale liefern. Der "Fein"-Zähler,72, der Kanalzähler/ Puffer 64 und der Direktzugriffspeicher 71 erhalten Zeitsteuerinformationen aus einer Zeltsteuerschaltung 61·, die vom festen Teiler 61 versorgt wird.

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Die Arbeitsweise der in Fig.3 dargestellten Schaltungsanordnung läßt sich am besten bei Betrachtung typischer Betriebsfolgen verstehen. Es sei angenommen, daß aus 16 möglichen Programmen mit Hilfe einer Berührungstastensteuereinheit oder einer Fernsteuereinheit, die ein entsprechendes Eingangssignal an den Programmadressenzähler 73 anlegt, das Programm Nr.1 ausgewählt wird. Ferner sei angenommen, daß der Kanal 50 ausgewählt werden muß. In den Digitalschalter 69 wird daher die Zahl 50 eingegeben, und der Knopf 66 für "Abstimmung" wird gedruckt, was zur Folge hat, daß der Kanalzähler/ Puffer SU betätigt wird, bis er einen Zustand erreicht, der dem Kanal 50 entspricht. Die Einstellung des Kanalzähler /Pufferewird dann in den Direktzugriffspeicher an einer dem Programm Nr.1 zugeordneten Stelle eingegeben, wo sie gespeichert wird. Ferner wird sie der Adressendecodierschaltung 63 zugeführt, die den Festspeicher 58 veranlaßt, das Teilungsverhältnis N des veränderlichen Teilers 57 auf das den Kanal 50 entsprechende Teilungsverhältnis einzustellen, wie es zuvor in ihm abgespeichert worden ist. Es ist auch vorgesehen, daß die Einstellung des Kanalzähler /Puffers 64 auf einer (nidt dargestellten) Kanalanzeigeeinheit wiedergegeben wird. Die geschlossene RUckkopplungsschleife des Frequenzsteuersystems arbeitet dann solange, bis die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 50 so eingestellt ist, daß sie dem Kanal 50 entspricht, was zur Folge hat, daß der Fernsehempfänger auf den gewünschten Kanal eingestellt ist. Wenn sich nach dieser Einstellung zeigt, daß noch eine Feinabstimmung erforderlich ist, dann werden die Druckknöpfe für "Feinabstimmung aufwärts" oder für "Feinabstimmung

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abwärts" gedrückt, so daß der "Fein"-Zähler 72 betätigt wird, der dann seinerseits so auf die Feinabstimmschaltung 56 einwirkt, daß die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 50 geringfügig verändert wird, bis die gewünschte Feinabstimmung erhalten ist. Die Einstellung des "Fein"-Zählers 72 wird dann ebenfalls im Direktzugriffspeicher 71 gespeichert, wenn die Knöpfe für "Fein aufwärts" und "Fein abwärts⁹ losgelassen werden. Eine anschließende Auswahl des Programms Nr.1 ohne Betätigung des Abstimmungsknopfs 68 bewirkt dann automatisch eine Einstellung des Fernsehempfängers auf den Kanal 50 entsprechend der Im Direktzugriffspeicher 71 gespeicherten Information.

Die oben beschriebene Anordnung arbeitet befriedigend, wenn die Kanalzahlen der in einem Gebiet verfügbaren Fernsehsender bekannt sind, doch ist dies oft nicht der Fall. Die Anordnung kann dann so abgewandelt werden, daß die Knöpfe für " Feinabstimmung aufwärts" und "Feinabstimmung abwärts" als "Aufwärts"- und "Abwärts"-Knöpfe sowohl auf den "Fein"-Zähler 72 als auch auf den Kanalzähler /Puffer 6k einwirken, und daß der Knopf für "Abstimmung" in einen Knopf für "Kanalabstimmung/Fein" geändert wird. Wahlweise kann auch der "Grob/Fein"-Knopf 70 vorgesehen sein, der sich im Ruhezustand in seiner "Grob"-Stellung befindet, und in die "Fein"-Stellung gedrückt werden kann, oder umgekehrt. In diesem Fall wird der Knopf für "Kanalabstimmung/Fein" in die Stellung "Kanalabstimmung" gebracht und der "Aufwärts"- oder "Abwärts"-Knopf wird ausgewählt, der bewirkt, daß der

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Kanalzähler/Puffer nacheinander Jeden seiner Zählerstände aufwärts oder abwärts durchläuft, wobei Jeder dieser Zählerstände einem bestimmten Kanal entspricht. Wenn der gewünschte Kanal erhalten ist, wird der "Aufwärts" - oder "Abwärts"-Knopf losgelassen, und der Knopf für "Kanalabstinrmung/Fein" wird in die Stellung "Fein" gebracht, worauf der "Aufwärts"- und "Abwärts"-Knopf wie zuvor zur Erzielung der Feinabstimmung benutzt wird. Die Einstellungen des Kanalzähler/Puffers 64 und des "Fein"-Zählers 72 werden wieder im Direktzugriffspeicher 71 an einer der ausgewählten Programmzahl zugeordneten Stelle abgespeichert, und eine anschliessende Auswahl dieser Programmzahlen hat zur Folge, daß der Fernsehempfänger wieder auf den vorgewählten Kanal abgestimmt wird.

Der "Grob /Fein"-Knopf 70 kann dazu verwendet werden, anfänglich eine sequentielle Abtastung der Kanäle mit hoher Geschwindigkeit und dann in der Nähe des gewünschten Kanals eine Abtastung der Kanäle mit einer niedrigen Geschwindigkeit zu bewirken, damit der gewünschte Kanal einfacher ausgewählt werden kann.

Unter Bezugnahme auf Fig.4 und auf die Frequenzdiagramme der Figuren 5 bis 8 wird nun genau erläutert, wie dieFrequenzabstimmung oder Kanalauswahl durchgeführt wird. In Fig.4 ist ein Teil der Schaltungsanordnung von Fig.3 dargestellt, wobei den verschiedenen Teilen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet worden sind; ferner ist die Feinabstimmschaltung von Fjig.3 genauer dargestellt.

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig.3 beschrieben wurde, ^09886/0932

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werden die signale an den Ausgängen 51 des spannungsgesteuerten Oszillators 50 in Fig.4 dem festen Teiler 52 mit dem Teilungsverhältnis 64 zugeführt; das Ausgangssignal dieses Teilers wird an den Teiler 54 mit dem Teilungsverhältnis 15 oder 16 angelegt, der normalerweise so ausgebildet ist, daß er das Teilungsverhältnis 16 hat, Jedoch mittels des ihm von der Feinabstimmschaltung 56 zugeführten nteuersignals 55 auf das Teilungsverhältnis 15 eingestellt werden kann. Dieser Teiler wird zweckmässigerweise mit D1 bezeichnet. Das Ausgangssignal des Teilers 54 wird dem programmierbaren veränderlichen Teiler 57 zugeführt, der das Teilungsverhältnis N hat und zweckmässigerweise mit D2 bezeichnet wird; ein Ausgangssignal 0 dieses Teilers wird der Feinabstimmschaltung 56 zugeführt.

Das Ausgangssignal 0 des programmierbaren veränderlichen Teilers 57, das geliefert wird, wenn der Teiler 57 seine Zählung bis N durchgeführt hat, wird an ein dreistufiges programmierbares Schiebeverzögerungsglied 75 angelegt, das in Form eines 2-Bit-Zählers ausgeführt sein kann und zweckmässigerweise mit D3 bezeichnet wird; dieses Schiebeverzögerungsglied hat die Fähigkeit, zum Teilungsverhältnis N des veränderlichen Teilers 57 (D2) maximal drei zusätzliche Zählerstände hinzuzufügen, wobei die Anzahl dieser zusätzlichen Zählerstände von einem dem Schiebeverzögerungsglied 75 aus dem "Feinⁿ-Zähler 72 (Fig.3) zugeführten Steuereingangssignal 56 bestimmt -wird. Wenn das programmierbare Schiebeverzögerungsglied 75 zu zählen beginnt, dann gibt es an den programmierbaren veränderlichen Teiler 57 ein

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Ausgangssignal O¹ ab, das das ihm aus dem Zähler 54 zugeführte Eingangssignal sperrt. Diese Sperrung wird beibehalten, bis das Schiebeverzögerungsglied 75 seine Zählung vollendet hat, wobei das über den Ausgang 0' gelieferte Sperrsignal dann entfernt wird, und der programmierbare Teiler 57 ein Ausgangssignal 0" abgibt, das dem ftiasen/Frequenz-Komparator 59 zugeführt wird. In diesem Komparator wird es mit einer vom quarzgesteuerten Oszillator 60 über den festen Teiler 61 abgeleiteten Bezugsfrequenz F^ verglichen, und das Ausgangssignal des Komparators 59 wird über das aktive Filter 62 dem spannungsgesteuerten Oszillator 50 zur Steuerung seiner Frequenz zugeführt.

Durch eine sinnvolle Auswahl der verschiedenen Teilungsverhältnisse der Anordnung und durch Auswahl der Frequenz des Quarzoszillators 60 kann erreicht werden, daß sich für jeden Stand des veränderlichen Teilers 57 (D2), der jedem Ausgangssignal des Teilers 54 (D1) entspricht, die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 50 um 2MHz-Sndert, was dann erreicht wird, wenn der Teiler 54 auf das TeilungsverhMltnis 16 eingestellt ist.

Auf diese Weise kann die Auswahl der ungeraden VHF-Kanäle und der UHF-Kanäle erreicht werden, da für jeden dieser Kanäle der ganzzahlige Teil der Oszillatorfrequenz ein geradzahliges Vielfaches von MHZ ist. FUr die geradzahligen VHF-Kanäle ist jedoch der ganzzahlige Teil der Oszillatorfrequenz eine ungeradzahlige Vielfache von MHz, und es muß eine Anordnung in die Schaltung eingebaut werden, die die Auswahl der geradzahligen VHF-Kanäle ermöglicht. Außerdem ist es fast immer erforderlich· eine von Hand bedienbare Feinabstimmung vorzusehen, damit

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die Bereitstellung ungenauer Kanalfrequenzen ermöglicht wird. Die Auswahl geradzahliger VHF-Kanäle und die von Hand ausfuhrbare Feinabstimmung werden in der Schaltungsanordnung von Fig.4 dadurch bewirkt,daß die Tatsache ausgenutzt wird, daß jeder Stand des veränderlichen Teilers 57, der durch ein Ausgangssignal aus dem Teiler 54 bewirkt wird, bei dessen Einstellung auf das Teilerverhältnis 16 einer Änderung der Oszillatorfrequenz von 2 MHz entspricht. Wenn nun bei N Zählvorgängen des veränderlichen Teilers 57 das Teilungsverhältnis des Teilers 54 einmal auf den Wert 15 anstelle des Werts 16 eingestellt wird, dann läßt sich zeigen, daß sich die Oszillatorfrequenz um 125 kHz erhöht. Wenn da3Teilungsverhältnis des Teilers 54 bei N Zählvorgängen achtmal auf den Wert 15 eingestellt wird, dann wird die Oszillatorfrequenz um 1 MHz erhöht, und wenn das Teilungsverhältnis in N Zählvorgängen fünfzehnmal auf den Wert 15 eingestellt wird, dann wird die Oszillatorfrequenz um 1,875 MHz erhöht.

Es ist also dafür gesorgt, daß zur Auswahl von geradzahligen VHF-Kanälen das Teilungsverhältnis des Teilers 54 achtmal während Jeweils N Zählvorgängen des veränderlichen Teilers 57 auf den Wert 15 eingestellt wird, so daß die Auswahl der ungeradzahligen Oszillatorfrequenzen ermöglicht wird. Zur Ermöglichung einer Feinabstimmung ist dafür gesorgt, daß das Teilungsverhältnis des Teilers 54 in jeder Folge aus N Zählvorgängen des veränderlichen Teilers 57 weitere fünfzehnmal auf den Wert 15 eingestellt wird, so daß

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-- se -

eine Frequenzänderung von 1,875 MHz erhalten wird, wobei die zusätzlichen Zählvorgänge mit dem Teilungsverhältnis 15 sequentiell von 15 auf 0 in Zeitintervallen von beispielsweise 1/8 Sekunden reduziert werden, damit die gewünschte feine Frequenzänderung erhalten wird.

Dies wird in der Anordnung von Fig.4 dadurch erzielt, daß ein voreingestellter Zähler 77 mit der Zahlkapazität 8, der mit D4 bezeichnet werden kann, und ein 4-Bit-Abwärtszähler 78, der mit D5 bezeichnet werden kann, vorgesehen werden kann, wobei die beiden Zähler von einem Ausgangssignal des Schiebeverzögerungsglieds 75 freigegeben und vom Ausgangssignal des Teilers 54 getaktet werden. Der Zähler 77 wk*d entsprechend Steuersignalen 79 für "VHF/UHF" und "Gerade/Ungerade" betrieben, die ihm aus dem Kanalzähler/Puffer 64 (Fig.4) zugführt werden, so daß bei der Auswahl geradzahliger VHF-Kanäle der Zähler 77 und der 4-Bit-Abwärtszähler in Serie geschaltet sind, und der Zähler 77 zuerst zählt, während dann, wenn UHF-Kanäle oder ungeradzahlige VHF-Kanäle ausgewählt werden, der Zähler 77 umgangen wird, so daß nur der 4-Bit-Abwärtszähler 78 zählt. Der Stand des 4-Bit-Abwärtszählers kann mittels eines ihm aus dem ^wFein"-Zähler 72 (Fig.4) zugeführten Steuereingangssignal 80 eingestellt werden, und sein Ausgangssignal wird über eine Synchronisierungshalteschaltung 81 dem Steuereingang 55 des Teilers 54 zur Steuerung seines Teilungsverhältnisses zugeführt.

Die genaue Arbeitsweise der Schaltungsanordnung von Fig.4 kann am besten bei Betrachtung mehrerer Beispiele erläutert

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- ar -

werden, bei denen der spannungsgesteuerte Oszillator 50 entsprechend einer gewünschten Kanalzahl eingestellt werden soll.

Die Frequenz f_yco des spannunsgesteuerten Oszillators kann aus der folgenden Gleichung berechnet werden:

^fvco = ^{64 f}ref Γ16 ( ^N+x " A) + ^J (1)

In dieser Gleichung gilt für UHF-und für ungeradzahlige VHF-Kanäle

_M /-Oszillatorfrequenz bei dem Kanal in MHz τ _Λ

und für geradzahlige VHF-Kanäle gilt:

_M Oszillatorfrequenz bei dem Kanal in MHz -1 ..(3)

Ferner ist χ der Teilerstand des Schiebeverzögerungsgliedes D3. Dieser Stand kann jede Zahl von 0 bis 3 sein.

Der Wert Y ist der Gesamtteilerstand der Teiler D^ und D5 Dieser Stand könnte für UHF-und für ungeradzahlige VHF-Kanäle Jede Zahl von 15 bis O und für geradzahlige VHF-Kanäle jede Zahl von 23 bis 8 sein. Die Bezugsfrequenz ^fref ^{nat den Wert 1}»^{953 kHz}*

Die Gleichung 1 ist aus der Tatsache abgeleitet worden, daß der Teiler D1 anfänglich A mal während des gesamten Teilungsstande-s von D2 und D3, der gleich ( N+x) ist,

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durch 15 teilt, und daß der Teiler D1 für den Rest der Zeit (N+x-A) durch 16 teilt. Für feste Werte von N und χ ändert sich bei einer Änderung des Werts A auch die Frequenz f„„des spannungsgesteuerten Oszilla-

vco

tors. Der Differenzwert Δ f„__ , der der Feinabstimm-

VCO

schritt ist, kannnaus der Gleichung 1 folgendermaßen berechnet werden·

^fvco = ^{6h f}ref = 125 kHz.

Der Festspeicher 58 (Fig.3) weist BCD-Codeeingänge für Kanalzahlen auf .Seiine binären Ausgangssignale betätigen den programmierbaren veränderlichen Teiler 58 so, daß sich das gewünschte Teilungsverhältnis N ergibt.

Auswahl von UHF-und ungeradzahligen VHF-Kanälen

Es sein ngenommen, daß der Kanal 50 ausgewählt werden soll, der im UHF-Band liegt und eine Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators von 742,15 MHz erfordert. Es ergeben sich, folgende Betätigungserfordernisse :

1. Wenn der Knopf 66 für "Abstimmung" (Fig.3) betätigt wird, nachdem die Kanalzahl in denDlgitalschalter

(Fig.3)eingegeben worden ist, sollte die Frequenz sehr dicht bei 742,15 MHz liegen.

2. Wenn der Knopf 67 für "Feinabstimmung aufwärts" oder der Knopf 68 für "Feinabstimmung abwärts" (Fig.3) betätigt wird, sollte der Feinabstimmbereich + 4 MHz um die Mittenfrequenz von 742,15 MHz

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- vs -

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betragen, und in Schritten von 123 kHz mit einer Geschwindigkeit von beispielsweie 1/8 Sekunden pro Schritt durchlaufen werden.

Der Wert von N kann aus der Gleichung (2) folgendermaßen berechnet werden:

N = -ίψ- - 1 = 370. Abstimmvorgang

Wenn der Knopf 68 für "Abstimmung¹¹ (Fig.2) nach dem Eingeben der Kanalzahl 50 in den Digitalschalter 69 (Fig.3) betätigt wird, arbeiten die verschiedenen Stufen der Anordnung folgendermaßen:

1. Der Teiler D2 teilt durch N = 79.

2. Der Teiler D3 erzeugt einen zusätzlichen Stand 2. Die Größe X hat daher den Wert 2.

3. 1) Der Teller D5 ist so voreingestellt, daß er

vom Wert 15 aus abwärts zählt.

11) Der Teiler D4 ist unwirksam.

111) Der Gesamtstand von D4 und D5, d.h. A,hat den Wert 15.

Durch Einsetzen der Werte von N, χ und A in die Gleichung 1 ergibt "ich der nachfolgend angegebene Wert für die Frequenz f„__:

VCO

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- 50 -

^fvco = ⁷⁴²' ¹²⁵

Dies ist im Frequenzdiagramm von Fig.5 an der Stelle •a¹ angegeben. Diese Frequenz ist zwar um 25 kHz
gegenüber der erforderlichen Frequenz von 742, 15 MHz versetzt, doch ist sie annehmbar.

Feinabstimmung aufwärts

Wenn zur Optimierung des Bildes auf dem Fernsehschirm eine Feinabstimmung erforderlich ist, dann wird der
Knopf 67 für "Feinabstimmung aufwärts" (Fig.3) gedrückt. Bei gedrückt gehaltenem Aufwärtsfeinabstimmungsknopf liegen folgende Funktionen der verschiedenen beteiligten Stufen vor:

1. Die in den Teiler D5 eingegebenen Voreinstelldaten ändern sich von 15 auf O mit einer Geschwindigkeit von acht Schritten pro Sekunde. Dies hat eine entsprechende Änderung desWerts A in der Gleichung 1 zur Folge.Dies bedeutet, daß die Frequenz f_vc0 mit der Geschwindigkeit von 8 Schritten pro Sekunde um
Schritte von 125 kHz zunimmt. Wenn A den Wert O
annimmt, wird die Frequenz f_vco aus der Gleichung 1

f_vco = 744 MHz.

Dies ist in Fig.5 an der Stelle 'b' angegeben.

2. Wenn die Abstimmfrequenz die Stelle 'b· in Fig.5 erreicht, dann tritt folgendes ein:
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a) D3 wird um 1 erhöht, so daß gilt: χ = 3.

b) D5 wird für ein./.bwärtszählen von 15 aus voreingestellt. Somit gilt A = 15.

c) Die Feinabstimmung wird wie unter Punkt 1 fortgesetzt, so daß sich bei A=O ein Endwert der Frequenz f_vco» von

^fvco

ergibt. Dies ist an der Stelle 'c' von Fig.5 angegeben.

3. Wenn die Abstimmfrequenz die Stelle ¹C' in Fig.5 erreicht, dann tritt folgendes ein:

a) D3 w±rd auf 0 gestellt, so daß gilt : χ =

b) D5 wird zum Abwärtszähler von 15 aus voreingestellt, so daß gilt : A = 15.

c) f_yco au; der Gleichung (1) wird nun zu

f_vco = 738,125 MHz ;

dies ist in Fig.5 an der Stelle 'd^f angegeben.

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(d) Die Feinabstinunung wird wie zuvor fortgesetzt, wobei die Fre<
Wert annimmt:

wobei die Frequenz f_vco für A=O folgenden

f _vco = 7AO MHz.

Dies ist in Fig.5 an der Stelle 'e' angegeben.

4. Wenn die Abstimmfrequenz die Stelle 'e' in Fig.5 erreicht, dann tritt folgendes ein:

(a) D3 wird auf 1 eingestellt, so daß gilt: χ = 1.

(b) Für A gilt der Wert 15.

(c) Die Feinabstimmung wird wie zuvor fortgesetzt, bis die Abstimmfrequenz die Stelle Γ in Fig.5 für f„„ = 742 MHz und A=O erreicht.

VCO

Von der Stelle f aus wird die Feinabstimmung fortgesetzt, und die Abstimmfrequenz bewegt sich zur Stelle 'b' usw. Im FreigabeZeitpunkt des Aufwärts-Abstimmknopfs endet die Feinabstimmung, wobei der Teiler D3 auf dem zur Zeit vorhandenen Wert χ stehenbleibt, während der Teiler D5 an dem gerade vorliegenden Wert von A stehenbleibt. Diese Werte von χ und A werden im Direktzugriffspeicher 71 (Fig.3) abgespeichert,

Feinabstimmung abwärts

Wenn nach einem Abstimmvorgang der Knopf 68 für "Abstimmung abwärts" (Fig.3) zur Optimierung des Bildes auf dem Fernsehschirm gedrückt wird, dann laufen in

den verschiedenen beteiligten Stufen folgende Vorgänge 709886/0932

ab, solange dieser AbwSrtsabstimmknopf gedrückt wird:

1. Der Zähler D3 ist auf den Wert 1 eingestellt, so daß gilt: χ = 1; der Zähler D5 ist auf den Wert 0 vorein gestellt, so daß gilt: A=O. Aus der Gleichung 1 er gibt sich nun folgende Frequenz f,_ron ^:

vco =
Dies ist in Fig.6 an der Stelle *f · angegeben.

2. Wenn die Abstimmfrequenz die Stelle 'f in Fig.6 erreicht, dann tritt folgendes ein:

a) Die in den Zähler D5 eingegebenen Voreinstelldaten nehmen von 0 bis 15 mit der Geschwindigkeit von 8 Schritten pro Sekunde zu, so daß der Wert von A mit der gleichen Geschwindigkeit von 0 auf 15 erhöht wird. Dies bedeutet, daß die Frequenz f„__

mit einer Geschwindigkeit von 8 Schritten pro Sekunde mit einer Schrittweite von 125 kHz verkleinert wird. Der Endwert der Frequenz f_vco für A = 15 kann aus der Gleichung 1 folgendermaßen berechnet werden:

^fvco ⁼ 7^0,125 MHz.

b) Wenn dieser Endpunkt erreicht ist, ist der Zähler DU auf den Wert 0 eingestellt, so daß gilt: χ = 0, und der Zähler D5 ist so voreingestellt, daß er von 0 aus aufwärts zählt, so daß gilt: A=O. Aus der Bleichung 1 ergibt sich die Frequenz f_vco nun folgendermaßen:

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^fvco = ⁷⁴⁰
Dies ist in Fig.6 an der Stelle 'e' angegeben.

3. Die Feinabstimmung wird wie zuvor fortgesetzt, wenn der Vert A von O bis 15 zunimmt. Für χ = 0 und A = 15 ergibt sich:

f_vco = 738,125 MHz.

Dies ist in Fig.6 an der Stelle'd' angegeben.

4. {a) Wenn die Abstimmfrequenz die Stelle 'd' Fig.6

erreicht, dann gilt folgendes:

Der Zähler DA ist auf den Wert 3 gestellt, so daß gilt: χ = 3; der Zähler D5 ist so voreingestellt, daß er vom Wert O aus aufwärtszählt, so daß gilt: A = O.

Es ergibt sich: f„„ = 746 MHz.
Dies ist in Fig.6 an der Stelle ¹C* angegeben.

(b) Die Feinabstimmung wird wie zuvor fortgesetzt, wenn der Wert A von 0 bis 15 zunimmt. Die Abstimmfrequenz erreicht die Stelle »b¹ in Fig.6; der Zähler D4 ist auf den Wert 3 eingestellt, so daß gilt: χ = 2; der Zähler D5 ist so voreingestellt, daß er von O aus aufwärtszählt, so daß gilt:A = 0.

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(c) Von der Stelle 'b' wird die Feinabstimmung fortgesetzt, so daß die Stelle 'a* erreicht wird, wobei der Zähler DA auf den Wert 1 eingestellt ist, so daß gilt χ = 1; der Zähler D5 ist dabei so voreingestellt, daß er von 0 aus aufwärts zählt, so daß gilt: A=O. Der Abwärtsfeinabstimmvorgang wird dann wiederholt.

Wie,im Fall der Aufwärtsfeinabstimmung hört der Feinabstimmvorgang auf, wenn der Knopf für "Feinabstimmung abwärts" losgelassen wird; der Zähler D3 bleibt dabei auf dem an diesemZeitpunkt vorliegenden Wert von χ stehen, und der Zähler D5 bleibt auf dem an diesem Zeitpunkt vorliegenden Wert von A stehen. Diese Werte von χ und A werden im Direktzugriffspeicher 71 (Fig.3) abgespeichert.

Frequenzabstimmung für geradzahlige VHF-Kanäle

Zur Erläuterung der Frequenzabstimmung für geradzahlige VHF-Kanäle sei als Beispiel der Kanal Nr.6 genommen. Die entsprechende Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators beträgt 221,15 MHz. Aus der Gleichung 3 kann der Wert η folgendermaßen berechnet werden:

Abstimmvorgang

Wenn der Knopf 66 für "Abstimmung" (Fig.3) nach dem Eingeben der Kanalzahl 6 in den Digitalschalter 69 (Fig.3)

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betätigt wird, dann spielen sich in den verschiedenen Stufen der Anordnung folgende Funktionen ab:

1. Der Teiler D2 teilt durch N = 110.

2. Der Zähler D 3 ergibt eine zusätzliche Zählung von 2, so daß gilt χ = 2.

3. (1) Der Zähler D5 ist so voreingestellt,daß er von 15

aus abwärtszählt.

(11) Der Zähler D4 ist so voreingestellt, daß er von 8 aus abwärtszählt.

(111) Der Gesamtstand der Zähler D4 und D5 , d.h. die Größe A hat den Wert 23.

Durch Einsetzen der Werte für N, χ und A in die Gleichung ergibt sich folgender Wert für die Frequenz f„__:

vco ^fvco * ²²¹»¹²5 MHz

Diese Frequenz ist gegenüber der erforderlichen Frequenz von 221,15 MHz um 25 kHz versetzt, doch ist sie annehmbar.

Die Vorgänge der Aufwärtsfeinabstimmung und der Abwärtsfeinabstimmung gleichen den Vorgängen für die Auswahl der UHF-Kanäle und der ungeradzahligen VHF-Kanäle mit der Ausnahme, daß in beiden Fällen der Zähler D4 so eingestellt ist, daß er von 8 aus abwärtszählt.

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-Jf-

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Dies ergibt das in Fig.7 dargestellte Frequenzdiagramm für den Aufwärts-Feinabstimmvorgang und das in Fig.8 dargestilte Frequenzdiagramm für den Aufwärts-Feinabstimmvorgang.

Es ist insbesondere beabsichtigt, die mit digitaler Frequenzsynthese arbeitende Steueranordnung von Fig.3 mit integrierten Schaltungen zu verwirklichen, wobei folgende integrierte Schaltungen verwendet werden sollen:

IC₁: Eine bipolare Schaltung in einem DIL-Gehäuse (dualin-line-Gehäuse) mit 14 Anschlußstiften, die den Teiler 52. mit dem Teilungsverhältnis 64 enthält;

IC₂: Eine bipolare Schaltung in einem DIL-Gehäuse mit 14 Anschlußstiften, die den Teiler 54 mit dem Teilungsverhältnis 15 oder 16, den Phasen/Frequenzkomparator 59, einen Teil des festen Teilers 61 und den Quarzoszillator 60 enthält;

IC,: Eine MOS-Schaltung in einem DIL-Gehäuse mit 16

Anschlußstiften, die den programmierbaren veränderlichen Teiler 57, den Festspeicher 58, die Feinabstimmschaltung 56 und einen Teil des festen Teilers 61 enthält;

IC^: Eine MNOS-Schaltung in einem DIL-Gehäuse mit 24

Anschlußstift€n, die den Direktzugriffspeicher 71, den Programmadressenzähler 73, den Feinzähler 72 und den Kanalzähler/Puffer 64 enthält;

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IC₅: Eine integrierte Schaltung, die das aktive Filter und die Bandumschaltanordnung für den Tuner enthält (diese integrierte Schaltung kann wahlweise verwendet werden).

In der Anordnung von Fig.3können zur Erleichterung der Programmierung des Festspeichers 58 und des Direktzugriff Speichers 57 mit einer minimalen Anzahl von Verbindungsleitungen herkömmliche Multiplexverfahren angewendet werden, und der Direktzugriffspeicher 71 kann außerdem so ausgebildet sein, daß er mit einem Lese/Lösch/Schreib-Zyklus arbeitet, der jedesmal dann erzeugt wird, wenn eine Programmnummernänderung festgestellt wird oder wenn die Knöpfe für "Abstimmung" oder "Feinabstimmung aufwärts/abwärts" betätigt werden.

Zweckmässigerweise kann auch ein Geräuschsperr-Ausgangssignal erzeugt werden, das bei einem Kanalwechsel den Fernsehton für eine Zeitdauer von beispielsweise 200 ms sperrt.

Die mit Frequenzsynthese arbeitende Abstimmanordnung ist hier zwar im Zusammenhang mit Fernsehempfängern beschrieben worden, doch kann sie auch auf andere Formen von Nachrichtenübertragungsgeräten wie Radioempfänger, Radiosender, Sender/Empfänger-Geräte usw. angewendet werden; obgleich die Kanalabstimmung ausführlich erläutert worden ist, kann in anderen Anwendungsfällen auch eine einfache Frequenzabstimmung benutzt werden.

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W.

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Claims (36)

1. Patentanwälte

   DU*-Ing. Dipl-Chem. Dipl.-Ing.

   E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser2 7 3 5 14 8

   Ernsbergerstrasse 19

   8 München 60

   Unser Zeichen: P 2342 2.August 1977

   PLESSBY HANDEL UND INVESTMENTS AG Gartenstrasse 2 6300 Zug, Schweiz

   Patentansprüche

   Frequenzsynthese arbeitende Steueranordnung für Nachrichtenübertragungsgeräte mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung einer Kanaloder Frequenzabstimmung des Geräts verändert wird, gekennzeichnet durch eine auf das Ausgangssignal des frequenzveränderlichen Oszillators einwirkende erste Teilervorrichtung, die unter der Steuerung durch ein an sie angelegtes Feinabstimm-Steuersignal auf ein erstes Teilungsverhältnis oder ein zweites Teilungsverhältnis zur Erzielung eines ersten geteilten Signals einstellbar ist, eine auf das erste geteilte Signal einwirkende veränderliche Frequenzteilervorrichtung, deren Teilungsverhältnis entsprechend einem gewünschten Kanal oder einer gewünschten Frequenz des Nachrichtenübertragungsgeräts zur Erzielung eines zweiten geteilten Signals auswählbar ist, einen Bezugsfrequenzgenerator zur Erzeugung eines Bezugsfrequenzsignals, eine Komparatorvorrichtung, die das zweite geteilte Signal und das Bezugsfrequenzsignal vergleicht und ein Steuersignal für den frequenzveränderlichen

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   Oszillator zur Steuerung seiner Frequenz liefert, und eine Feinabstimmvorrichtung zum Anlegen des Feinabstimm -Steuersignals an die erste Teilervorrichtung und zum Anlegen eines weiteren Feinabstimm-Steuersignals an die veränderliche Frequenzteilervorrichtung, so daß die Teilungsverhältnisse beider Teilervorrichtungen zur Erzielung der Feinabstimmung des frequenzveränderlichen Oszillators geändert werden.
2. 2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Frequenzteilervorrichtung eine erste programmierbare Teilervorrichtung enthält und daß eine Speichervorrichtung zur Auswahl eines Teilungsverhältnisses der ersten programmierbaren Teilervorrichtung vorgesehen ist, das dem gewünschten Kanal oder der gewünschten Frequenz des Nachrichtenübertragungsgeräts entspricht.
3. 3. Steueranordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung ein Festspeicher ist.
4. 4. Steueranordnung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Frequenzteilervorrichtung eine weitere programmierbare Teilervorrichtung enthält, die zusammen mit der ersten programmierbaren Teilervorrichtung arbeitet und der von der Feinabstimmvorrichtung das wed. tere Feinabstimm-Steuersignal zur Steuerung ihres Betriebs zugeführt wird.
5. 5. Steueranordnung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die weitere programmierbare Teilervorrichtung ein Schiebeverzögerungsglied mit der Kapazität von mehreren

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   Bits ist.
6. 6. Steueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere programmierbare Teilervorrichtung ein Zähler mit der Kapazität mehrerer Bits ist.
7. 7. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorvorrichtung ein Phasen/Frequenz-Komparator ist.
8. 8. Steueranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der frequenzveränderliche Oszillator spannungsgesteuert ist und daß der Phasen/Frequenz-Komparator an den frequenzveränderlichen Oszillator zur Steuerung seiner Frequenz ein Steuersignal liefert.
9. 9. Steueranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsgesteuerte frequenzveränderliche Oszillator wenigstens eine Kapazitätsdiode enthält, an die die Steuerspannung angelegt wird.
10. 10. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Tellervorrichtung einen auf das Ausgangsignal des frequenzveränderlichen Oszillators einwirkenden Vorteiler und einen auf das Ausgangssignal des Vorteilers einwirkenden Doppelmodus-Teiler zur Erzeugung des ersten geteilten Signals enthält.
11. 11. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinabstimmvorrichtung auf das Ausgangssignal der weiteren programmierbaren Teilervorrichtung einwirkende Zählervorrichtungen enthält,

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    die der ersten Teilervorrichtung zur Änderung ihres Teilungsverhältnisses ein Feinabstimm-Steuereignal zuführen.
12. 12. Steueranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählervorrichtungen einen unter der Steuerung durch ein ihm zügeführtes Steuersignal arbeitenden festen Zähler und einen unter der Steuerung durch ein ihm zügeführtes Steuersignal arbeitenden veränderlichen Zähler enthält, wobei der feste Zähler und der veränderliche Zähler wirkungsmässig in Serie geschaltet sind.
13. 13. Steueranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des veränderlichen Zählers dem ersten Zähler Über eine im Zusammenhang mit dem Ausgangssignal der ersten Teilervorrichtung arbeitende Synchroni sierungshalteschaltung zugeführt wird.
14. 14. Steueranordnung nach Anspruch 13 für Nachrichtenübertragungsgeräte mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung der Kanalabstimmung des Geräts verändert wird, gekennzeichnet durch eine Kanalzählervorrichtung, die zusammen mit der Speichervorrichtung ein Teilungsverhältnis der ersten programmierbaren Teilervorrichtung gemäß einem gewünschten Kanal des Geräts auswählt.
15. 13. Steueranordnung nach Anspruch 14 gekennzeichnet durch eine an die Kanalzählervorrichtung angeschlossene Kanalwählvorrichtung zum Auswählen des gewünschten Kanals.
16. 16. Steueranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwählvorrichtung ein Digitalschalter ist.

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17. 17. Steueranordnung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch eine Feinzählervorrichtung zur Lieferung eines Steuersignals an den veränderlichen Zähler.
18. 18. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwählvorrichtung und die Feinzählervonichtung zusanunen mit einer Zeitsteuervorrichtung unter der Steuerung durch ein daran angelegtes Abstimmsignal arbeiten.
19. 19· Steueranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmsteuervorrichtung ein Eingangssignal aus dem Bezugsfrequenzgenerator erhält.
20. 20. Steueranordnung nach Anspruch 18 oder 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalzählervorrichtung eine Steuervorrichtung zum Ändern der Zählgeschwindigkeit der Kanalzählervorrichtung enthält.
21. 21. Steueranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie eine Grob/Feinsteuerung bewirkt.
22. 22. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinzählervorrichtung ein Aufwärts/Abwärts-Zähler ist, der Steuereingänge aufweist, die verursachen,daß die Zählervorrichtung aufwärts oder abwärtszählt.
23. 23. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, gekennzeichnet durch eine weitere Speichervorrichtung zum Speichern einer Information, die auf die Zählerstände der Kanalzählervorrichtung und der Felnzähler-

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    vorrichtung entsprechend einem gewünschten Kanal bezogen ist.
24. 24. Steueranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Speichervorrichtung ein Dauerspeicher ist,
25. 25. Steueranordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung ein Metall-Nitrid-Oxid-Halbleiter-Speicher (NNOS-Speicher)ist.
26. 26. Steueranordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Speichervorrichtung ein komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter-Speicher (CMOS-Speicher) ist.
27. 27. Steueranordnung nach den Ansprüchen 23 bis 26, gekennzeichnet durch eine Programmwählvorrichtung, die zusammen mit der weiteren Speichervorrichtung die Kanalzählervorrichtung und die Feinzählervorrichtung entsprechend einem gewünschten Kanal einstellt.
28. 28. Steueranordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmwählvorrichtung eines von mehreren Programmen freigibt, von denen jedes einem vorgewählten auszuwählenden Kanal entspricht, und daß die weitere Speichervorrichtung so ausgebildet ist, daß sie eine Information speichert, die sich auf die Zählerstände der Kanalzählervorrichtung und der Feinzählervorrichtung für die ausgewählten Kanäle entsprechend den mehreren Programmen bezieht.

    709886/0932

    2735U8
29. 29. Steueranordnung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmwählvorrichtung einen ersten Programmadressenzähler enthält, der auf die weitere Speichervorrichtung so einwirkt, daß die darin gespeicherte Information, die sich auf die Zählerstände der Kanalzählervorrichtung und der Feinzählervorrichtung entsprechend einem gewählten Programm bezieht, an die Kanalzählervorrichtung bzw. an die Feinz&hlervorrichtung angelegt wird.
30. 30. Steueranordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmwählvorrichtung eine Berührungstasten-Abstimmaraordnung zur Erzielung der Programmwahl enthält.
31. 31· Steueranordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die BerUhrungstasten-Abstimmanordnung für Jedes auszuwählende Programm ein BerUhrungsplattenpaar enthält, daß jedem BerUhrungsplattenpaar eine Halteschaltung zugeordnet ist, die bei der Aktivierung des Berührungsplattenpaars betätigt wird, und daß die Halteschaltung das Anlegen einer gemeinsamen Spannung an den Programmadressenzähler verursacht, damit die sich auf einen vorgewählten Kanal entsprechend einem gewünschten Programm beziehende Information, die in der weiteren Speichervorrichtung gespeichert ist, an die Kanalzählervorrichtung bezw. an die Feinzählervorrichtung angelegt wird.
32. 32. Steueranordnung nach Anspruch 31« dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungstasten-Abstimmanordnung eine Anzeigevorrichtung enthält, die anzeigt, welches Programm ausgewählt worden ist.

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33. 33. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Fernehsempfanger angewendet ist.
34. 34. Fernsehempfänger mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, dessen Frequenz zur Erzielung einer Kanal- oder Frequenzabstimmung des Empfängers veränderlich ist, und mit einer mit Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
35. 35. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Radioempfänger verwendet ist.
36. 36. Radioempfänger mit einem frequenzveränderlichen Oszillator, deseen Frequenz zur Erzielung der Kanal-oder Frequenzabstimmung des Empfängers veränderlich ist, und mit einer mit Frequenzsynthese arbeitenden Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

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