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Beschreibung
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Tunerschaltung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tunerschaltung
zum Gebrauch in einem Fernsehempfänger und insbesondere eine Verbesserung in einer
Tunerschaltung, z.B. einen Tuner der Auf-Ab-Konverter-Art (CATV-Konverter-Tuner),
der zwei erste und zweite lokale Oszillatoren aufweist, um ein erstes Zwischenfrequenz-(ZF)
Signal mit dem erhöhten Frequenzband durch Mischen des Oszillationsausgangs des
ersten lokalen Oszillators und eines Hochfrequenzeingangssignals zu liefern und
um dann ein zweites ZF-Signal mit dem erniedrigten Frequenzband durch Mischen des
Oszillationsausgangs des zweiten lokalen Oszillators und des ersten ZF-Signals zu
liefern.
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Gemäß einem Kanalauswahlsystem, das eine phasenverriegelte Schleifen-(PLL)
Frequenzsynthesizertechnik verwendet, insbesondere einem Stand der Technik (Japanische
Patentoffenbarung Nr. 30425/1982), der ein Kanalauswahlsystem betrifft, das die
oben erwähnte Auf-Ab-Frequenzverdoppelungs-Konversionstechnik verwendet, kann die
maximale Betriebsfrequenz eines Vorzähler (Prescaler) erniedrigt werden, indem als
Eingangssignal des Vorzählers die Differnz zwischen den Oszillationsfrequenzen der
ersten und zweiten lokalen Oszillatoren gegeben wird, um zu einem wirtschaftlichen
Kanalauswahlsystem zu kommen.
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Z.B. ist es in dem Fall von hohen Oszillationsfrequenzen, sowie der
ersten lokalen Oszillationsfrequenz (2500 bis 3000 MHz) und der zweiten lokalen
Oszillationsfrequenz (3045 MHz), unmöglich, die direkte Frequenzdivision der ersten
oder zweiten lokalen Oszillationsfrequenz durchzuführen, weil die maximale Betriebsfrequenz
einer solchen Vorzählereinrichtung zur Zeit ungefähr 1000 MHz ist. Im Gegensatz
dazu ist im Fall der Differenzfrequenz die maximale Frequenz 545 MHz, um zu erlauben,
daß die vorliegende Vorzählereinrichtung gebraucht wird, um leicht eine Realisation
des Kanalauswahlsystems zu erhalten, wie es im Stand der Technik offenbart ist.
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In dieser Technik wird jedoch keine spezielle Aufmerksamkeit auf die
Schwebungsstörung gerichtet, die von der Interferenz zwischen den lokalen Oszillationsfrequenzkomponenten
verursacht wird, die durch Bilden einer Differenz zwischen der ersten und zweiten
Oszillationsfrequenz erzeugt wird, insbesondere eine Schwebungseigenschaft wegen
der gegenseitigen Interferenz der lokalen Oszillatoren.
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Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm zum Erläutern der Schaltkreisstruktur
eines konventionellen Tuners, der Auf-Ab-Konverter-Art.
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In der Zeichnung wird ein Eingangssignal von einer Antenne einem Eingangsanschluß
1 zugeführt, der mit einem Eingangsanschluß eines breitbandvariablen Dämpfungsgliedes
2 verbunden ist. Ein Ausganganschluß des Dämpfungsgliedes 2 ist verbunden mit einem
Einganganschluß eines Breitbandverstärkers 3. Ein automatischer Gewinn-Steuer-Anschluß
11 zum Einstellen des Eingangssignals auf einen geeigneten Pegel durch Setzen einer
entsprechenden Spannung ist an dem breitbandvariablen Dämpfungsglied 2 vorgesehen.
Ein erster Mischer 4 ist verbunden mit dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 3. Der
Mischer 4 wird getrieben bzw. gespeist durch einen ersten lokalen Oszillator 5.
Ein erster ZF-Verstärker 6, der aus einem Bandpaßfilter gebildet wird,
ist
zwischen dem ersten Mischer 4 und einem zweiten Mischer 7 angeordnet. Der Mischer
7 wird gespeist durch einen festen zweiten lokalen Oszillator 8 und der Ausgang
des Mischers 7 wird verstärkt bei einem zweiten ZF-Verstärker 9 und ausgegeben von
einem Ausgangsanschluß 12.
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Der erste und zweite lokale Oszillator 5 und 8 -speisen einen dritten
Mischer 10, um ihre Differenzfrequenz zu erhalten. Eine phasenverriegelte Schleife
(PLL) wird gebildet durch eine PLL-Schaltung 30, die programmierbare Frequenzteiler,
einen Phasenvergleicher usw. aufweist. Die PLL-Steuerung des ersten lokalen Oszillators
5 wird durchgeführt auf der Basis dieser Differenzfrequenz und von Steuerinformation.
Frequenzen der jeweiligen Kanäle werden gespeichert als Kanalinformation in einem
Steuerkreis 40.
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Kanalinformation wird der PLL-Schaltung 30 gegeben abhängig von einem
Kanal, der durch Kanaleinstelleinrichtungen ausgewählt ist. Der Steuerkreis kann
einen Mikroprozessor und einen Speicher usw. aufweisen.
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In dieser konventionellen Struktur gibt es jedoch ein Problem, daß
eine Schwebung wegen der harmonischen Komponenten der ersten und zweiten lokalen
Oszillationsfrequenzen verursacht wird bei den erstem Mischer 4 oder dem zweiten
Mischer 7, um von dem Ausgangsanschluß 12 ausgegeben zu werden. Wenn die Frequenz
dieser Schwebungskomponente in dem Zwischenfrequenzband enthalten ist, wird eine
schweblose Störung verursacht.
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Eine Beschreibung wird anhand des Falles des Empfangs der amerikanischen
83-Kanal-Standard CATV Fernseh- und Rundfunkübertragung als ein Beispiel vorgenommen.
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Die Empfangs frequenz fRF bewegt sich in einem Bereich von 55,25 bis
547,25 MHz. In diesem Fall bewegt sich die Frequenz foscl des ersten lokalen Osziallators
5 im Bereich von 2452,75 bis 2944,75 MHz, was auf der Beziehung von Gleichung (1)
beruht, die unten gegeben wird durch Setzen
der ersten ZF-Frequenz
fZF1 des ersten ZF-Verstärkers 6 zu 3000 MHz.
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fRF + fOSCl fZFl (1) Wenn die Ausgangsfrequenz des zweiten ZF-Verstärkers
zu 45,75 MHz gesetzt wird, ist die zweite lokale Oszillationsfrequenz des zweiten
lokalen Oszillators 8 zu 3045,75 MHz von der Beziehung der Gleichung (2), die unten
gegeben wird.
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fosc2 fZF1 fZF2 (2) In dem Fall der Empfangsfrequenz von 469,25 MHz,
verursachen die sechste Harmonische der ersten lokalen Oszillationfrequenz foscl
und die fünfte Harmonische der zweiten lokalen Oszillationsfrequenz eine Schwebungskomponente
in der Nachbarschaft (1,5 MHz) von fzF2, um die Bildqualität zu beeinträchtigen,
wie in der folgenden Gleichung (3) gezeigt: foscl x (6) - fOSC2 x (5) = fbeat =
44,25 MHz ... (3) Solch eine Schwebungskomponente ist eine Frequenzkomponete, die
in dem zweiten Zwischenfrequenzband (41 bis 47 MHz) liegen kann, um einige Störungen
in Fernsehbildern zu verursachen.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Tunerschaltung anzugeben,
die in der Lage ist, die Bildstörung in einem Fernsehempfänger zu verhindern mit
der Anpassung einer Struktur, in der die Schwebungsfrequenz, die von der Interferenz
der harmonischen Komponenten von zwei lokalen Oszillatoren verursacht wird, nicht
in dem zweiten Zwischenfrequenzband erscheint.
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In der vorliegenden Erfindung wird Information, die an-
zeigt,
ob dieser Kanal Schwebungstörungen verursacht, in einem Steuerkreis zusätzlich zu
Kanal informationen, so wie Frequenzen, die jedem Kanal entsprechen, gespeichert.
Ein Signal, das einen Kanal anzeigt, der eine Schwebungsstörung verursacht, wird
nachdem es in eine konstante Spannung konvertiert worden ist auf eine Resonanz-Leitungs-Kapazität-Veränderungseinrichtung
gegeben, die benachbart zu einer Resonanz-Leitung eines zweiten lokalen Oszillators
vorgesehen ist. Zu dieser Zeit oszilliert der zweite lokale Oszillator mit einer
anderen Frequenz, die durch eine konstante Frequenz verändert worden ist. Diese
andere Frequenz ist ausgewählt zu einer Frequenz, die nicht die Schwebungsstörung
verursacht, die durch Gleichung (3) innerhalb des Zwischenfrequenzbandes gezeigt
ist.
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Auf diese Art kann Bildqualitätsstörung verhindert werden durch Veränderung
der Oszillationsfrequenz des zweiten lokalen Oszillators in eine andere Freqeunz
in solch einem Kanal, der normalerweise die Schwebungsstörung verursacht.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 eine grafische Darstellung zum Beschreiben der
Beziehung zwischen der zweiten lokalen Oszillationsfrequenz und der Schwebungsfrequenz,
die jedem Kanal entspricht, Fig. 3 ist ein Schaltbild einer frequenzvariablen Schaltung
zum Variieren der Frequenz eines zweiten lokalen Oszillators, Fig. 4 ist ein weiteres
Schaltbild einer frequenz-
variablen Schaltung ähnlich zu der von
Fig. 3, und Fig. 5 zeigt ein Schaltbild eines konventionellen Tuners.
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In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische Strukturelemente.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist die Ausführungsform einen Steuerkreis
40 auf, der einen Kanalinformationsspeicher 44 zum Speichern von Frequenzen usw.
hat, die jedem Kanal entsprechen. Die Information, die anzeigt, ob jeder Kanal eine
Schwebungsstörung verursacht, ist in dem Speicher 44 gespeichert.
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Beim Empfang wird ein bestimmter Kanal ausgewählt durch Kanalsetzeinrichtungen
60, um Kanalfrequenzinformation zu einer PLL-Schaltung zu senden. Gleichzeitig wird
"1" zu einem Kanalinformationsanschluß 14 eines zweiten lokalen Oszillators 8 gesendet,
falls ein ausgewählter Kanal derjenige ist, der die Schwebungsstörung verursacht,
während "O" zu dem gleichen Anschluß 14 gesendet wird, falls es derjenige ist, der
keine Schwebungsstörung verursacht.
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In Abhängigkeit zu dem Signaleingang zu dem Anschluß 14 ändert eine
Resonanz-Leitungs-Kapazität-Veränderungs-Schaltung 20 die Kapazität einer Resonanz-Leitung
23 des zweiten lokalen Oszillators 8. Als ein Ergebnis ändert sich die Oszillationsfrequenz
des Oszillators 8 durch einen konstanten Wert. Zu dieser Zeit ändert sich die Empfangs
frequenz nicht wegen der Änderung eines lokalen Oszillators 5 durch die Funktion
des PLL, aber die Schwebungsfrequenz fbeat, die durch Gleichung (3) erhalten wird,
verändert sich, um sich aus der Zwischenfrequenz zu bewegen.
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Die Beziehung zwischen dieser Schwebungsfrequenz und der zweiten lokalen
Oszillationsfrequenz wird beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 2.
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In Fig. 2 stellen Symbole M4, M3, M12, M24, M25, M26, M, T, A, usw.
jeweils Kanäle in dem amerikanischen CATV Rundfunk-und Fernsehübertragungsband dar.
Bezugszeichen, so wie 7 und 13, bezeichnen Kanäle, die sich augenblicklich in der
Luft ausbreiten.
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Genauer gesagt zeigt ein gerade Linie mit dem Symbol M4 eine Eigenschaft,
die erhalten wird durch Zeichnen der Beziehung zwischen der lokalen Oszillationsfrequenz
und der Schwebungsfrequenz auf dem M4-Kanal, nachdem die Operation der Gleichung
(1) ausgeführt worden ist. Dies wird auf die anderen Kanäle angewendet.
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Ebenfalls liegt das zweite Zwischenfrequenzband in dem Bereich von
41 bis 47 MHz.
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Es ist nun notwendig, einzeln die zweite lokale Oszillationsfrequenz
in dem Bereich des Zwischenfrequenzbandes (41 bis 47 MHz) auszuwählen, das in Fig.
2 gezeigt ist, wo keine Interferenz-Schwebungs-Frequenzkomponente (sud) erscheint,
so daß die Interferenz-Schwebungs-Frequenz fud nicht erscheint innerhalb des zweiten
Zwischenfrequenzbandes in Bezug auf den ausgewählten Kanal.
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In Fig. 2 zeigt die Abzisse die zweite lokale Oszillationsfrequenz
(fosc2) und die Ordinate zeigt die Schwebungs-Frequenz (fUd) die die Interferenz-Schwebung
verursacht.
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Wenn angenommen wird, daß der Empfangskanal M4 die Schwebung verursacht,
wird die lineare Charakteristik von M4 gezeigt durch eine durchgezogene Linie. Wie
in Fig. 2 gezeigt, kann die Schwebungsfrequenz berechnet werden durch die oben erwähnte
Gleichung (1) und die Rechnungsergebnisse sind gezeigt mit linearen Kennlinien,
wenn angenommen wird, daß die Grade m und n von höheren Harmonischen jeweils 1 und
20 sind. In dieser Ausführungsform werden diese Berechnungen ausgeführt durch Auswählen
von fZF1 = 2997 MHz und fZF2 = 45,75 MHz. Die zweite lokale Oszillationsfrequenz
fosc2 wird normalerweise bei 3042,75 MHz fixiert.
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Wenn jetzt die Aufmerksamkeit auf den Kanal M26 gerichtet wird, neigt
die Bildqualitätstörung dazu verursacht zu werden, weil die Schwebungs-Frequenz
innerhalb der Zwischenfrequenz von 41 bis 47 MHz liegt. Durch Auswählen der zweiten
lokalen Oszillationsfrequenz, daß sie niedriger als 3042 ist, wird die Schwebungsfrequenz
fud höher als 47 MHz und kommt außerhalb der zweiten Zwischenfrequenz, so daß sie
keine Schwebungsstörung gibt.
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Aus dem oben festgestellten Grund kann die Schwebungsstörung vermieden
werden durch gewöhnliches Auswählen der zweiten lokalen Oszillationsfrequenz, daß
sie 3042,75 MHz ist, und durch Ändern auf 3041 MHz, z.B. in dem Empfang bei dem
M26 Kanal, der eine solche Schwebungsstörung verursacht.
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Auf diese Art, mit der Veränderung der zweiten lokalen Oszillationsfrequenz
abhängig von dem entsprechenden Empfangskanal nach der Bestimmung dieses Empfangskanals
und der zweiten lokalen Oszillationsfrequenz, kann jede Störung des Bildes verhindert
werden, da keine Interferenz-Schwebung innerhalb des zweiten Zwischenfrequenzbandes
erscheint.
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Als nächstes wird eine spezifische Schaltung eines zweiten lokalen
Oszillators 8 zum Verändern der Oszillationsfrequenz unter Bezugnahme auf Fig. 3
erklärt.
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Der Oszillator 8 weist einen Oszillationstransistor 22, die Resonanz
leitung (Streifenleitung) 23, einen Kopplungskondensator 16 und die Resonanzleitungs-Kapazitäts-Veränderungseinrichtung
20 auf. Die Einrichtung 20 weist ein Anpaßglied bzw. Dämpfungsglied (pad) das an
einem Ende der Resonanz leitung 23 und mit einem gewissen Abstand davon vorgesehen
ist, um etwa eine entsprechende Länge zu haben, und eine Schaltungsdiode 15 und
einen Widerstand 19 auf, die beide mit einem Ende des Anpaßgliedes 17 verbunden
sind.
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In Abhängigkeit zu dem Empfang eines Kanals, der eine Schwebungsstörung
verursacht, wird eine konstante Spannung an den Anschluß 14 angelegt, um die Schaltungsdiode
15 anzuschalten. Als ein Ergebnis wird das Potential des Anpaßgliedes 17 zu dem
Erdpotential gebracht, um die Kapazität an der Spitze der Resonanz leitung 23 zu
verändern und dadurch die Oszillationsfrequenz zu variieren. Tatsächlich steigt
die Kapazität der Resonanzleitung, um die Oszillationsfrequenz zu erniedrigen. Folglich
ändert sich in dem Schwebungs verursachenden Kanal die Frequenz von der normalen
Oszillationsfrequenz, um eine Frequenzbeziehung zu liefern, in der keine Schwebung
innerhalb des Zwischenfrequenzbandes auftaucht. Eine beliebige Kapazität kann gebildet
werden durch die Entfernung zwischen der Resonanzleitung und dem Anpaßglied 17 und
der oben erwähnten entsprechenden Länge, um eine andere Frequenz des zweiten lokalen
Oszillators beliebig auszuwählen.
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Fig. 4 zeigt ein Schaltbild zum Erläutern eines weiteren Beispiels
einer Struktur ähnlich zu der von Fig. 3. In der Zeichnung ist eine variable Kapazitätdiode
25 verwendet, um solch eine Frequenzbeziehung zu erhalten. Genauer wird die Spannung,
die an den Anschluß 14 angelegt wird, bei jeder Schwebungserscheinung variiert.
Die Kapazität der Diode 25 wird folglich verändert, um die Frequenzbeziehung zu
haben, in der keine Schwebung erscheint, mit der Auswahl der zweiten lokalen Oszillationsfrequenz.
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Die vorliegende Erfindung erlaubt, daß Bilder, die keine Qualitätsverschlechterung
haben, dargestellt werden durch Veränderung der Schwebungskomponente, die von den
Harmonischen der ersten und zweiten lokalen Oszillationsfrequenzen verursacht werden,
und daß sich dadurch die zweite lokale Oszillationsfrequenz in einer Tunerschaltung,
z.B. einem Tuner der Auf-Ab-Konverterart, verändert.
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Ein Fachmann wird verstehen, daß verschiedene Veränderungen oder Ersetzungen
in der oben beschriebenen Ausführungsform
vorgenommen werden können,
ohne den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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