DE69120335T2 - Hochfrequenzmodulator ohne Bedarf an einem Testbildgenerator - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen RF- Modulator, und insbesondere auf einen in den VCR (Videokassettenrecorder) eingebauten RF-Modulator, der die TV-Kanaleinstellung durch die Frequenz-Synthetisatortechnik bewirkt.
• Zusätzlich zu seinem Hauptsignalverarbeitungssystem enthält der VCR (Videokassettenrecorder) allgemein einen RF- Modulator, der die vom Signalverarbeitungssystem gelieferte RF (Radiofrequenz) umwandelt, um ein für TV (das Fernsehen) geeignetes Signal zu erzeugen.
• Beim Abspielen des Videobandes wird das Videosignal vom Amplitudenmodulator mit der im RF-Trägeroszillator erzeugten Frequenz amplitudenmoduliert. Das Audiosignal wird vom Frequenzmodulator mit der im Audio-Trägeroszillator erzeugten Frequenz frequenzmoduliert. Das frequenzmodulierte Audiosignal wird weiter durch den Frequenzwandler in die im RF-Trägeroszillator erzeugte Frequenz umgewandelt.
• Das amplitudenmodulierte Videosignal und das einmal frequenzumgewandelte Audiosignal werden addiert, um eine RF- Signalausgabe zu bilden, die ihrerseits an das TV-System übertragen wird.
• Das Kanaleinstellen beim Abspielen von Videobändern erfolgt durch Ändern der Schwingungsfrequenz des RF-Trägeroszillators an seinem veränderlichen Kondensator. Der Zweck der Kanaleinstellung besteht darin, das Videosignal und das Audiosignal in einen unbesetzten TV-Kanal einzubringen. Jedes Land erfordert seine eigene Kanaleinstellung im UHF-Band. Um mit dieser Situation fertigzuwerden, wird der veränderliche Kondensator verwendet, um einen großen Kanaleinstellbereich abzudecken.
• Zum Einstellen des Kanals betätigt der Benutzer den Kanaleinstellmodusschalter, um den Testmustergenerator zu aktivieren, dessen Ausgangssignal an das Videosignalsystem angelegt wird, mit dem Ergebnis, daß das generatorerzeugte Testmuster in ein RF-Signal umgewandelt wird, welches an das TV-System geliefert wird.
• Nun sei angenommen, daß das Fernsehgerät einen vorher unbesetzten Kanal empfangen hat. Dann wird der veränderliche Kondensator so eingestellt, daß das Testmuster im unbesetzten Kanal erscheint. Nachdem die Kanaleinstellung beendet ist, wird der Testmustergenerator abgetrennt, um auf den normalen Modus umzuschalten.
• Bei einem RF-Generator mit dem beschriebenen Aufbau wird der veränderliche Kondensator dazu benutzt, die Schwingungsfrequenz des RF-Trägeroszillators für die TV- Kanaleinstellung zu ändern. Dies wirft ein Problem auf: Die Verwendung des veränderlichen Kondensators führt zu einer Störanfälligkeit durch Temperaturdrift und zur Veränderung der mechanischen Genauigkeit im Laufe der Zeit, was es unmöglich macht, für stabilen Empfang zu sorgen, unabhängig von der richtigen Kanaleinstellung.
• Neue VCRs erzeugen Signale, die anstelle des Testmusters für die Kanaleinstellung geeignet sind, wie etwa ein Signal, das den gesamten Bildschirm blau färbt bzw. was blauer Hintergrund genannt wird. Dies macht den Betrieb des Testmustergenerators zum Liefern des Testmusters unnötig.
• Die Druckschrift US-A-4 500 920 zeigt einen RF-Modulator mit einer Trägergeneratorschaltung für das Audiosignal und das Videosignal, sowie Einrichtungen zum Kombinieren der modulierten Video- und Audiosignale. Es gibt darin aber keine Offenbarung eines A/D-Umsetzers oder einer Kanalerfassungseinrichtung, oder einer Signalabschalteinrichtung.
• Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen RF-Modulator ohne Testmustergenerator zu schaffen, der einen stabilen Fernsehempfang durch Kanaleinstellung ermöglicht.
• Die vorliegende Erfindung schafft einen RF-Modulator des Typs, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
• Bei dieser Konfiguration erfaßt die Kanalerfassungseinrichtung einen Abschnitt nahe der Mitte jedes Kanals der durch den A/D-Umsetzer digitalisierten Kanaleinstelldaten, während die Begrenzerschaltung im wesentlichen das Videosignal bei einem geeigneten Begrenzungspegel an beiden Enden jedes Kanaleinstellbereiches abschneidet, die nicht erfaßt worden sind. Dies macht die Kanaleinstellung gegen Temperaturdrift und zeitbedingte Anderung der mechanischen Genauigkeit unempfindlich.
• Die vorliegende Erfindung kann deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden.
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
• Fig. 2A ist ein Diagramm der Kanaleinstelldaten in Bezug auf die A/D-Umsetzer-Eingangsspannung, die von der Begrenzersteuerschaltung der Fig. 1 empfange wird;
• Fig. 2B zeigt eine Signalwellenform des Steuersignals in Bezug auf die A/D-Umsetzer- Eingangsspannung, die von der Begrenzersteuerschaltung der Fig. 1 empfangen wird;
• Fig. 3A u. 3B zeigen Wellenformen, die benutzt werden, um die Betriebsweise der Begrenzersteuerschaltung der Fig. 1 zu erläutern;
• Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
• Fig. 5 ist ein Blockschaltbild für eine Anwendung gemäß der Ausführungsform der Fig. 1.
• Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsformen derselben erläutert.
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines RF- Modulators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Bei der vorliegenden Erfindung wird ein mit einer Varactordiode betriebener spannungsgesteuerter Oszillator anstelle eines veränderlichen Kondensators verwendet, der für einen stabilen Fernsehempfang schwierig zu verwenden ist. Der Oszillator ist in die PLL (phasenverriegelte Schleife) eingeschaltet, um einen RF-Modulator des Frequenzsynthetisatortyps aufzubauen, der die Steuerspannung der Varactordiode digital steuert.
• Beim Abspielen des Videobandes wird das an den Anschluß 11 gelieferte Videosignal S1 durch eine Modulatoreinheit 12 mit einer Frequenz amplitudenmoduliert, die durch den RF- Trägeroszillator 13 erzeugt wird. Die Modulatoreinheit 12 besteht aus einer Klemmschaltung 14, einer Begrenzerschaltung 15 und einem Amplitudenmodulator 16. Die Begrenzerschaltung 15 wird von einer Begrenzersteuerschaltung 17 gesteuert. Das an den Anschluß 18 gelieferte Audiosignal S2 wird durch einen Frequenzmodulator 19 mit einer Frequenz frequenzmoduliert, die im Audioträgeroszillator 20 erzeugt wird. Dieses frequenzmodulierte Audiosignal S2 wird dann durch den Frequenzwandler 21 in eine RF-Frequenz umgewandelt, wobei der Wandler auch die vom RF-Trägeroszillator 13 erzeugte Frequenz empfängt. Das amplitudenmodulierte Videosignal S1 und das einmal frequenzmodulierte, frequenzgewandelte Audiosignal S2 werden im Addierer 22 addiert, und das Ergebnis erscheint als RF-Signal Saus am Anschluß 23.
• Sowohl der RF-Trägeroszillator 13, als auch der Audioträgeroszillator 20 werden von einer Oszillatorsteuerschaltung 24 gesteuert. Das von einem veränderlichen Widerstand VR, der als ein externes Abstimmelement dient, gelieferte analoge Eingangssignal wird in einem A/D-Umsetzer 25 in ein digitales Signal umgewandelt. Dieses digitale Signal wird sowohl an die Oszillatorsteuerschaltung 24, als auch an die Begrenzersteuerschaltung 17 geliefert.
• Die Oszillatorsteuerschaltung 24 bestimmt das Frequenzteilungsverhältnis sowie die Kanaleinstelldaten zum Andern seiner Ausgangsfrequenzen auf der Basis des vom A/D- Umsetzer 25 gelieferten digitalen Signals. Der RF- Trägeroszillator 13 vergleicht seine eigene Frequenz mit derjenigen der Oszillatorsteuerschaltung 24 in einer Abstimmvaractordiode 26, die in einer Phasenverriegelungsschleife PLL enthalten ist. Auf diese Weise wird die Schwingungsfrequenz für den Audioträgeroszillator 20 und den RF-Trägeroszillator 16 digital eingestellt.
• In der Begrenzersteuerschaltung 17, die das vom A/D-Umsetzer 25 gelieferte digitale Signal empfängt, werden vorher erstellte Kanaldaten mit A/D-umgesetzten Kanaleinstelldaten verglichen, um die Mitte des Spannungsbereichs zu erfassen, auf die jeder Kanal eingestellt ist. Die Operation für die Kanaleinstellung wird nachfolgend erklärt.
• Wie in Fig. 2A dargestellt, liefert der A/D-Umsetzer 25 individuelle Kanaleinstelldaten an die Begrenzersteuerschaltung 17, und zwar in Form der vom externen Abstimmelement VR gelieferten Eingangsspannung mit einem spezifischen Wert, sowie mit einem spezifischen Bereich von Werten. Daraufhin gibt die Begrenzersteuerschaltung 17 ein Steuersignal aus, das in der Weise einwirkt, daß die Kanaleinstellung nicht an beiden Enden des am A/D-Umsetzers eingestellten Spannungsbereiches durchgeführt werden kann, wobei diese Enden sich an den vorhergehenden und den nachfolgenden Bereich anschließen. Das heißt, daß mit der Begrenzersteuerschaltung 17 das Signal VH geliefert wird, wie in Fig. 2B dargestellt, wenn die Einstellspannung in der Nähe der Mitte des Kanaleinstellbereichs liegt, während andernfalls das Signal VL geliefert wird.
• Indem sie die von der Begrenzersteuerschaltung 17 gelieferten Signale VH und VL empfängt, ändert die Begrenzerschaltung 15 den Begrenzungspegel, wie in den Fig. 3A und 3B dargestellt. Was die Eingabe des Signals VH anbetrifft, führt die Schaltung 15 die normale Weißbegrenzung des Videosignals S1 durch, um eine Übermodulation zu verhindern, während was die Eingabe des Signals VL anbetrifft, sie im wesentlichen das Videosignal S1 begrenzt bei einem auf einem niedrigen Wert befindlichen Begrenzungspegel.
• Bei dieser Operation wird nur das in der Nähe der Mitte des Kanaleinstellspannungsbereiches gelegene Videosignal ausgegeben. Ein Abstimmen des veränderlichen Widerstandes VR derart, daß das so erhaltene Videosignal auf dem Bildschirm erscheinen kann, verursacht ein Einstellen der Spannung in der Nähe der Mitte jedes Kanals.
• Nachfolgend wird die für den Benutzer bestehende Art und Weise erläutert, die Ausgangsfrequenz jedes Kanals unter Benutzung der obengenannten Anordnung einzustellen. Dabei wird angenommen, daß das VRC-signalsystem ein Videosignal liefert, das von den Aussendungen anderer Stationen unterscheidbar ist, wie etwa ein Blaugrundsignal.
• Zunächst wird der TV-Empfangskanal auf einen freien Kanal eingestellt, der nicht von einer Fernsehstation besetzt ist. Der Kanaleinstellmodusschalter 27 (vgl. Fig. 1 des RF- Modulators) wird dann eingeschaltet. Anschließend wird der veränderliche Widerstand VR so eingestellt, daß das vom VCR- Signalsystem gelieferte Videosignal, wie etwa ein Blaugrund, auf dem Bildschirm erscheinen kann. Dann wird der Einstellschalter 27 des RF-Modulatorkanals abgeschaltet.
• Mit dieser Konfiguration wird die Abstimmspannung am Abweichen von der Nähe der Mitte des Kanaleinstellspannungsbereiches gehindert, selbst wenn Fluktuationen der Versorgungsspannung, eine Temperaturdrift und eine zeitliche Veränderung auftreten. Dies erlaubt den Aufbau eines RF-Modulators des Frequenzsynthetisatortyps, der keinen Testmustergenerator benötigt und einen stabilen Fernsehempfang liefert.
• Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines RF- Modulators gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Anordnung gemäß Fig. 4 ist die gleiche wie die gemäß Fig. 1, mit der Ausnahme, daß ein Schalter 28 zwischen die Klemmschaltung 14 und die Begrenzerschaltung 15 eingefügt ist, und daß eine Schaltersteuerschaltung 29 anstelle der Begrenzersteuerschaltung 17 vorgesehen ist, um den Schalter 28 anzusteuern.
• Wie beim Steuersignal der Fig. 2B erzeugt die Schaltersteuerschaltung 29 das Signal VH, wenn die Einstellspannung in der Nähe der Mitte des Kanaleinstellbereiches liegt, während sie sonst das Signal VL erzeugt. Der Kanaleinstellbereich für jeden Kanal wird vom A/D-Umsetzer 25 in Form der Eingangsspannung geliefert. Die Schaltersteuerschaltung 29 schaltet den Schalter 28 während des Bestehens des Signals VH ein und veranlaßt die Begrenzerschaltung 15, die normale Weißbegrenzung des Videosignals S1 durchzuführen, um eine Übermodulation zu verhindern. Während der Periode des Signals VL schaltet sie den Schalter 28 aus, um das Videosignal S&sub1; abzuschalten.
• Obwohl die beiden oben beschriebenen Ausführungsformen so ausgelegt sind, daß das Audiosignal S2 durch den Frequenzmodulator 19 frequenzmoduliert werden kann, kann auch ein Frequenz-/Amplitudenmodulator 30 anstelle des Frequenzmodulators 19 verwendet werden, der sowohl die Frequenzmodulation als auch die Amplitudenmodulation bewirken kann. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 5 eine Anwendung des Frequenz-/Amplitudenmodulators bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung. Das gleiche gilt für die Anordnung gemäß Fig. 4.
• Demgemäß macht es bei dem Videokassettenrecorder VCR, der ein als Testmustersignal verwendbares Signal benutzt, wie etwa ein Blaugrund, die Verwendung der Anordnungen gemäß den obenerwähnten Ausführungsformen möglich, einen RF-Modulator zu schaffen, der als Frequenzsynthetisator ohne Testmustergenerator arbeitet und beim Einstellen des Kanals einen stabilen Fernsehempfang gewährleistet.
• Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen dem besseren Verständnis dienen und deren Umfang nicht einschränken.

Claims (6)

1. RF-Modulator, der eine Fernsehkanaleinstellung durchführt, aufweisend:

- einen A/D-Umsetzer (25) zum Digitalisieren eines Kanaleinstellsignals, das für jeden Kanal einen Bereich von Werten annehmen kann;

- einen Audioträgeroszillator und einen RF- Trägeroszillator;

- eine Oszillatorsteuerschaltung (24) zum Steuern sowohl der Audioträgerschwingung als auch der RF- Trägerschwingung auf der Basis des vom A/D-Umsetzer (25) digitalisierten Kanaleinstellsignals;

- Signalsynthetisiereinrichtungen (21, 22) zum Kombinieren der durch ein Videosignal (S1) amplitudenmodulierten Trägerschwingung mit dem durch ein Audiosignal (S2) frequenz/amplitudenmodulierten Audioträgerschwingung;

- Kanalerfassungseinrichtungen (17, 29) zum Feststellen, wenn das digitalisierte Kanaleinstellsignal (1) sich in oder nahe der Mitte des Bereiches (2) für jeden Kanal befindet; und

- Signalbegrenzungseinrichtungen (15, 28) zum Begrenzen des Videosignals (S1), wenn die Kanalerfassungseinrichtung feststellt, daß sich das digitalisierte Kanaleinstellsignal für jeden beliebigen Kanal außerhalb des Bereichsabschnittes befindet.

2. RF-Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalerfassungseinrichtungen (17, 29) das vom A/D- Umsetzer (25) gelieferte Kanaleinstellsignal mit dem vorher gebildeten Kanalsignal vergleichen, um ein Signal (VH, VL) zu erzeugen, daß darstellt, ob sich das Kanaleinstellsignal für jeden beliebigen Kanal innerhalb oder außerhalb des Bereichsabschnittes befindet.

3. RF-Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbegrenzereinrichtungen eine Begrenzerschaltung (15) zum Begrenzen des Videosignals (S1) durch Abschneiden des Videosignals (S1) bei einem geeigneten Begrenzungspegel erfaßt.

4. RF-Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Videosignal (S1) abschneidenden Signalbegrenzereinrichtungen eine Schalterschaltung (28) zum Unterbrechen des Übertragungspfades des Videosignals (1) umfassen.

5. RF-Modulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalerfassungseinrichtungen eine Begrenzungssteuerschaltung (17) umfassen, die den Begrenzungspegel der Begrenzungsschaltung steuert.

6. RF-Modulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalerfassungseinrichtungen eine Schaltersteuerschaltung (29) zum Steuern des Schaltens der Schalterschaltung umfassen.