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Dokumentenidentifikation DE3406150C3 03.04.1997
Titel Verfahren zum Abgleich einer Hochfrequenzeingangsschaltung sowie Steuerschaltung zum Durchführen des Verfahrens
Anmelder TEMIC TELEFUNKEN microelectronic GmbH, 74072 Heilbronn, DE
Erfinder Engelmeier, Martin, Dipl.-Ing., 85101 Lenting, DE
DE-Anmeldedatum 21.02.1984
DE-Aktenzeichen 3406150
Offenlegungstag 22.08.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.05.1991
Date of publication of amended patent 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse H03J 3/10
IPC-Nebenklasse H03J 3/16   H03J 3/28   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleich einer Hochfrequenzeingangsschaltung, inbesondere zum Abstimmen eines Tuners gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Steuerschaltung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE 32 34 236 A1 ist ein solches Fernsehabstimmsystem mit einer Einrichtung zur elektronischen Frequenzeinstellung bekannt. Dieses Abstimmsystem für einen Fernsehempfänger enthält zur Selektion eines momentan ausgewählten bestimmten Hochfrequenzsignales aus mehreren empfangbaren HF-Signalen eine Hochfrequenzeingangsschaltung mit ersten Bauelementen, welche für die Frequenzselektion sorgen und mit zweiten Bauelementen zum Abgleichen der Frequenzselektivität, ferner einen Oszillator zur Erzeugung eines Oszillatorsignals mit einer Frequenz, die durch ein erstes Steuersignal bestimmt wird, und einen Mischer zur Überlagerung der HF- Signale mit dem Oszillatorsignal zu einem Zwischenfrequenzsignal einer vorbestimmten Frequenz. Eine Abstimmsteuerschaltung erzeugt das erste Steuersignal auf die Selektion des ausgewählten HF-Signals hin, so daß dieses HF-Signal vom Mischer auf die vorbestimmte Zwischenfrequenz umgesetzt wird. Eine elektronische Einstellvorrichtung erzeugt ein Abgleichsignal, welches durch die Wahl des einen bestimmten HF-Signals nicht beeinflußt wird, und führt dieses Abgleichsignal den zweiten Elementen zum Abgleichen der Frequenzselektivität zu. Die Hochfrequenzeingangsschaltung besteht aus abstimmbaren Schaltungen, wie Frequenzfallen und HF- Bandfiltern. Um diese abstimmbaren Schaltungen abgleichen zu können, damit man vorgeschriebene Frequenzselektionseigenschaften erhält, enthält die elektronische Einstellvorrichtung einen programmierbaren PROM-Speicher, der als Steuerelement zur Speicherung, Ableitung und Zuführung geeigneter Einstell- und Steuersignale zum Abgleichen der abstimmbaren Schaltungen verwendet wird. Für den fabrikmäßigen Abgleich des Fernsehempfängers ist eine Tunerabgleichschaltung TAU vorgesehen, die die den abstimmbaren Schaltungen zugeführten und analogisierten Digitalwörter so lange verändert, bis der gewünschte Betriebszustand erreicht ist. Somit können für jeden empfangbaren Kanal ein optimaler Steuersignalwert gespeichert werden. Der PROM-Speicher umfaßt einen nichtflüchtigen Speicher NVM, in dessen Speicherplätzen codierte Signale gespeichert werden, welche Werte für die verschiedenen Abgleich- und Steuersignale in Form binärer Digitalworte darstellen. Eine Decodier- und Steuerlogikschaltung DCL reagiert auf die codierte Information für den ausgewählten Kanal, welcher ihr über eine Signalleitung von einer Tastatur zugeführt wird, und adressiert die geeigneten Speicherplätze im Speicher NVM über eine Steuerleitung. Digital/Analog- Wandler DAC erhalten die codierten Signale, die in adressierten Speicherplätzen des Speichers NVM gespeichert sind, und leiten daraus entsprechende analoge Abstimmsignale ab. Diese Analogsignale werden den verschiedenen abstimmbaren Schaltungen über analoge Pufferverstärker zugeführt.

Diese elektronische Einstellvorrichtung erfordert eine Anzahl an Speicherplätzen, deren Wert der doppelten Anzahl der zu empfangenden Kanäle entspricht. So sind zum Empfang von 127 Kanälen in den Bereichen VHF, UHF und CATV 254 Speicherplätze im Speicher NVM notwendig. Nachteilig ist somit die erforderliche hohe Anzahl von Speicherplätzen, wodurch auch der Arbeitsaufwand für den fabrikmäßigen Abgleich sehr groß ist, da für jeden zu empfangenden Kanal entsprechende Digitalworte mit den richtigen analogen Werten erzeugt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem vorbestimmte Frequenzselektionseigenschaften beim betriebsmäßigen Abgleich optimal eingestellt werden können und der Arbeitsaufwand für den Abgleich der Frequenzkennlinien der einstellbaren Bauelemente bei der Fabrikeinstellung gering bleibt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine Steuerschaltung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.

Die Lösung der erstgenannten Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 4 und 6 gegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Abgleich bzw. die Abstimmung mit der üblichen, den Oszillator steuernden Abstimmsteuerspannung in groben Zügen vorgenommen, während der Feinabgleich durch individuell auf die einzelnen Schwingkreise abgestimmte Korrekturspannungen erfolgt, wobei die Werte dieser Korrekturspannungen von der zugeführten Abstimmsteuerspannung abhängt.

Hierbei stellen die im normalen Betrieb des Empfängers den einstellbaren Bauelementen zugeführten Korrekturspannungen Interpolationen von einer gewissen Anzahl von in dem Mikroprozessor gespeicherten festen Korrekturspannungswerte dar, die einzelnen vorbestimmten Werten innerhalb des Änderungsbereiches der Abstimmsteuerspannung zugeordnet sind, also Stützwerte bildend für die gewünschten Frequenzselektionseigenschaften der einstellbaren Bauelemente bedingende Zuordnung der Korrekturspannungswerte zu allen Werten innerhalb des Änderungsbereiches der Abstimmsteuerspannung. Diese Stützwerte sind beim fabrikmäßigen Abgleich dadurch zu bestimmen, daß in einem Speicher unter festen Adressen zu einzelnen vorbestimmten Werten innerhalb des Änderungsbereiches der Abstimmsteuerspannung zugehörige Digitalworte abgelegt werden, die für einen erstmaligen Abgleich nacheinander als jeweils gemeinsame augenblickliche Abstimmsteuerspannung an die frequenzbestimmenden Bauelemente ausgegeben werden. Zu jeder ausgegebenen Abstimmsteuerspannung werden dann die erforderlichen Korrekturspannungen an den einzelnen Bauelementen erzeugt und zu der jeweiligen festen Adresse in einem weiteren Speicher an entsprechenden Speicherplätzen gruppenweise abgelegt. Der erstmalige fabrikmäßige Abgleich zur Berücksichtigung von Abgleichungenauigkeiten in den frequenzbestimmenden Bauelementen wird somit festgehalten und steht damit für das Abstimmen im normalen Anwendungsfall jederzeit zur Verfügung.

Zum betriebsmäßigen Abstimmen auf ein zu empfangendes Hochfrequenzsignal wird dann die für den Abgleich des Oszillators erforderliche Abstimmsteuerspannung in ein dem aktuellen Wert entsprechenden Digitalwort gewandelt, das dann als Vergleichsadresse übernommen wird. Diese Vergleichsadresse wird mit den beiden wertmäßig benachbarten festen Adressen, über die beim fabrikmäßigen Abgleichen feste Steuerspannungen ausgegeben wurden, verglichen und die zu diesen festen Adressen gespeicherten Korrekturwerte im Verhältnis der Adressen zueinander interpoliert. Das aus der Interpolation gewonnene Digitalwort wird dann als Korrekturspannung ausgegeben. Dabei sind zur jeden festen Adresse eine der Zahl der weiteren Bauelemente entsprechende Anzahl von Korrekturwerten gespeichert, die nacheinander an die zugehörigen weiteren Bauelemente ausgegeben werden. Hierdurch können nicht nur die zu den festen Adressen gespeicherten Korrekturwerte ausgegeben werden, sondern durch die Interpolation auch Zwischenwerte, so daß sich der Abgleich nach der Fabrikation auf einige Punkte im Durchstimmbereich beschränken kann und die Korrekturspannungen in Abhängigkeit von der Höhe der Abstimmsteuerspannung über den gesamten Änderungsbereich derselben in ausreichender Näherung an die tatsächlich erforderlichen Werte herangeführt werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden zur mehrfachen Ausnutzung des Änderungsbereiches der Abstimmsteuerspannung für mehrere durchstimmbare Frequenzbänder den festen Adressen Bandkennbitmuster zugeordnet, wobei für jeden Frequenzbereich zu den einzelnen vorbestimmten festen Spannungswerten der Abstimmsteuerspannung entsprechende bereichsbezogene digitalisierte Korrekturspannungswerte gespeichert sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß die dem zu empfangenden Hochfrequenzsignal entsprechende Abstimmsteuerspannung über den Mikroprozessor zyklisch abgefragt wird und daß nach jeder Abfrage das aktuelle Digitalwort mit dem Digitalwort der vorangegangenen Abfrage verglichen wird, wobei nur bei einer Abweichung der Digitalworte eine Aktualisierung der auszugebenden Korrekturspannungswerte erfolgt, im übrigen jedoch unmittelbar die Korrekturspannungswerte erneut ausgegeben werden.

Die Lösung der weiteren Aufgabe der Erfindung zur Schaffung einer Steuerschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 4 und 6 gegeben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Steuerschaltung sind durch den Patentanspruch 5 sowie durch die Patentansprüche 7 bis 13 gegeben.

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Abgleichverfahren anhand von Ausführungsbeispielen einer zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehenen Steuerschaltung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipschaltung einer Steuerschaltung für eine Hochfrequenzeingangsschaltung,

Fig. 2 eine Prinzipschaltung der Steuerschaltung für das Abspeichern von Korrekturwerten für den Abgleich im Fertigungsprozeß und

Fig. 3 eine Prinzipschaltung der Steuerschaltung für das Abstimmen einer Hochfrequenzeingangsschaltung im normalen Betrieb.

Eine Hochfrequenzeingangsschaltung gemäß Fig. 1 weist einen abstimmbaren Vorkreis 1, ein zweikreisiges Bandfilter 2, eine Mischstufe 3 und einen Oszillator 4 auf. Der Schwingkreis des Oszillators 4 weist dabei ein erstes einstellbares Bauelement 5 in Form einer kapazitiven Abstimmdiode auf. Den Schwingkreisen des Vorkreises 1 und des Bandfilters 2 sind weitere entsprechende einstellbare Bauelemente 6 zugeordnet, deren Kapazitätswert durch Ändern einer Abstimmsteuerspannung UD gesteuert werden kann. Die Abstimmsteuerspannung UD wird dabei dem ersten einstellbaren Bauelement 5 im Oszillatorkreis 4 allein zugeführt und speist auch die weiteren steuerbaren Bauelemente 6. Ferner ist ein Verstärkerelement 32 im Vorkreis 1 vorgesehen. Schließlich ist noch eine Schaltungsanordnung 7 mit elektronischen Abstimmspannungssteuermitteln und elektronischen Analogspeichern vorgesehen. Eine Leitung 8 für die Abstimmsteuerspannung UD ist an die Schaltungsanordnung 7 angeschlossen. Weitere Leitungen 9 stellen eine Gleichstromverbindung zwischen den weiteren Bauelementen 6 bzw. der Mischstufe 3 und der Steueranordnung 7 her. Diese weiteren Leitungen 9 sind für Korrekturspannungen UK1, UK2, UK3 und UK4 vorgesehen. Diese Korrekturspannungen UK1, . . ., UK4 werden den weiteren Bauelementen 6 bzw. dem Transistor 10 der Mischstufe 3 zur Änderung der Schwingkreisfrequenz bzw. des Verstärkungsfaktors zugeführt. Die Korrekturspannungen UK1 . . . UK3 sind so bemessen, daß sich zu einer allein durch die Abstimmsteuerspannung UD bestimmten Oszillatorfrequenz der für den jeweiligen Zweck geforderte Frequenzgang der Hochfrequenzeingangsstufe als Zwischenfrequenz ergibt. Die Korrekturspannungen UK1 . . . UK3 können dabei der Abstimmsteuerspannung UD entgegengeschaltet sein oder dieselbe unterstützen. Die Korrekturspannung UK4 ist dagegen so bemessen, daß sich über den Abstimmbereich der Eingangsschaltung eine gleichmäßige Verstärkung ergibt.

Die Schaltungsanordnung 7 ist für den erstmaligen Abgleich der Hochfrequenzeingangsschaltung gemäß Fig. 2 aufgebaut. Sie enthält einen Prozessor 11, der verschiedene, für die Ein- bzw. Ausgabe von Daten geeignete Tore 1, 2, 3, einen Stopsignaleingang 12 und Eingänge 13 und 14 für die Eingabe von Frequenzbereichskenndaten aufweist. Innerhalb des Prozessors 11 befindet sich ein Speicher, in dem unter festen Adressen einzelnen vorbestimmten Werten UD1, UD2, . . . im Änderungsbereich der Abstimmsteuerspannung UD entsprechende Digitalworte abgelegt sind. Diese vorbestimmten Werte können der niedrigste und der höchste Wert und ein oder mehrere dazwischen liegende Werte der Abstimmsteuerspannung UD sein. Entsprechend diesen vom Prozessor aufrufbaren Digitalworten wird für den erstmaligen Abgleich der Eingangsschaltung am Tor 1 je ein Digitalwort ausgegeben, das über eine erste R/2R-Widerstandsleiter 16 in eine dem vorbestimmten Wert entsprechende Spannung umgewandelt wird. Diese der Abstimmsteuerspannung UD proportionale Spannung wird über einen ersten Operationsverstärker 17 und einen zweiten Operationsverstärker 18 bis zur tatsächlich erforderlichen dem jeweils ausgegebenen Digitalwort entsprechenden Abstimmsteuerspannung UD verstärkt. Der Verstärkungsfaktor dieser Operationsverstärker 17 und 18 ist dabei immer gleich. Die hierdurch erzeugten einzelnen vorbestimmten Werte UD1, UD2, . . . der Abstimmsteuerspannung UD werden den weiteren steuerbaren Bauelementen 6 und 10 gemäß Fig. 1 beim erstmaligen Abgleich zugeführt. Da zu jedem der vorbestimmten Werte UD1, UD2, . . . der Abstimmsteuerspannung UD kein Korrekturwert erforderlich ist, bestimmt sich daraus unmittelbar die Frequenz des Oszillators 4. Für einen optimalen Abgleich der Durchlaßkurve der Eingangsschaltung ist es dann erforderlich, die weiteren Bauelemente 6 zu jedem Wert so einzustellen, daß sich am Zwischenfrequenzausgang ZF zur Oszillatorfrequenz der richtige Wert ergibt. Hierzu wird diesen weiteren Bauelementen 6 in der einfachsten Form über je ein Potentiometer 19 eine Korrekturspannung UK1 . . . UK3 aufgeschaltet, die das weitere Bauelement 6 soweit verändert, bis der geforderte Abgleich erreicht ist. Außerdem wird die Korrekturspannung UK4 so eingestellt, daß sich ein geforderter Verstärkungsfaktor für das Eingangssignal ergibt. Die Leitungen 9 sind an je einen Analogschalter 20 angeschaltet, deren zweiter Pol der Schaltstrecke gemeinsam auf den positiven Eingang eines Komparators 21 geschaltet ist. Die Steuereingänge C der Analogschalter 20 dienen dem Durchschalten bzw. Öffnen der Schaltstrecken und liegen je an einem Anschluß eines Tores 3 des Prozessors 11. Über die Anschlüsse des Tores 3 werden zu jedem einzelnen vorbestimmten, über das Tor 1 ausgegebenen Wert UD1, UD2, . . . der Abstimmsteuerspannung nacheinander die einzelnen Analogschalter 20 durchgeschaltet, so daß auch nacheinander die jeweiligen Korrekturspannungswerte UK1, . . ., UK4 auf den Eingang des Komparators 21 gelangen. Beim Anstehen einer der Korrekturspannungen UK1, . . ., UK4 wird über den Ausgang des Komparators 21 solange ein Signal auf den Stopsignaleingang 12 gegeben, bis über die zweite, an das Tor 2 angeschlossene R/2R-Widerstandsleiter 22 und einen nachgeschalteten dritten Operationsverstärker 23 am negativen Eingang des Komparators 21 ein zum positiven Eingang gegengleiches Eingangssignal ansteht. Dabei wird über den Stopsignaleingang 12 ein Zähler initiiert, der zu der jeweiligen festen Adresse, unter der das Digitalwort für den vorbestimmten aktuellen Wert UD1 der ausgegebenen Abstimmsteuerspannung UD abgelegt ist, ein weiteres Digitalwort generiert, dessen ausgegebener Analogwert sich fortlaufend steigert oder vermindert, bis die Kompensation erreicht ist. Bei erreichter Kompensation wird die weitere Generierung des weiteren Digitalwortes gestoppt und das erreichte weitere Digitalwort als ein der angelegten Korrekturspannung UK1 entsprechender Korrekturwert in einem Speicherplatz eines weiteren Speichers des Prozessors 11 abgelegt. Zu der festen Adresse werden nachfolgend auch die übrigen Korrekturspannungen UK2 nacheinander durch das Tor 2 an den Komparator 21 angelegt und das jeweils generierte weitere Digitalwort in einem weiteren der festen Adresse zugeordneten Speicherplatz abgelegt. Danach kann der Prozessor 11 auf eine weitere feste Adresse geschaltet werden, um einen anderen der vorbestimmten Werte im Änderungsbereich der Abstimmsteuerspannung UD auszugeben. Zu jeder dieser festen Adressen wiederholt sich dann das Abspeichern der Korrekturspannungen UK1, . . ., UK4 an weiteren Speicherplätzen. Um hierbei die Schrittspannungen abhängig von der Höhe der ausgegebenen Steuerspannung zu machen, wird dem zweiten Eingang des Operationsverstärkers 23 über Widerstände 24, 25, 26 eine proportional mit der Abstimmsteuerspannung UD sich ändernde Sollwertspannung vorgegeben. Der Widerstand 24 ist nämlich an den Ausgang des Operationsverstärkers 17 angeschlossen, der die vom Prozessor 11 ausgegebene aktuelle Abstimmsteuerspannung UD verstärkt. Auch die R/2R-Widerstandsleiter 22 wird von dieser der Abstimmsteuerspannung UD proportionalen Spannung gespeist, nachdem der Widerstand 27 an den Widerstand 24 angeschlossen ist. Bei kleiner Abstimmsteuerspannung UD werden somit auch an der R/2R-Widerstandsleiter 22 bei jedem Änderungsschritt des am Tor 2 ausgegebenen Digitalwortes entsprechend kleine Änderungen der ausgegebenen Analogspannung eintreten. Mit zunehmender Höhe der Abstimmsteuerspannung UD werden auch die Schrittspannungen entsprechend vergrößert. Es ergibt sich hierdurch eine optimale Abgleichgenauigkeit über den Änderungsbereich der Abstimmsteuerspannung UD.

Wenn die Hochfrequenzeingangsschaltung umschaltbar auf mehrere durchzustimmende Frequenzbereiche ist, dann werden über die Eingänge 13 und 14 zusätzlich Frequenzbereichskenndaten eingegeben. Hierzu werden den festen Adressen über die Eingänge 13, 14 entsprechende Bandkennbitmuster zugeordnet, so daß einem ersten Frequenzbereich, z. B. VHF I eine erste Anzahl von festen Adressen zugeordnet werden kann, zu welchen entsprechende Steuerspannungen ausgegeben werden. Durch Umschalten der Steuersignale an den Eingängen 13, 14 können, für weitere Frequenzbereiche, z. B. VHF III, zu entsprechend gekennzeichneten weiteren festen Adressen wiederum über den Änderungsbereich der Abstimmsteuerspannung UD verteilte Digitalworte gespeichert sein. Unter Berücksichtigung dieser Bandkennbitmuster werden dann auch die Korrekturwerte unter entsprechenden unterschiedlichen Speicherplätzen abgelegt.

Nach diesem einmalig durchzuführenden Abgleich der weiteren Bauelemente 6 bzw. 10 ist die Eingangsschaltung für die Anwendung beispielsweise in einem Fernsehgerät geeignet, nachdem die für den Abgleich erforderlichen Daten gespeichert sind.

Bei der Anwendung einer derart abgeglichenen Steuerschaltung wird gemäß der Fig. 3 der zweite Operationsverstärker 18 und der Komparator 21 aus der Schaltungsanordnung 7 entfernt. Anstelle des Komparators 21 wird dann eine direkte Verbindung vom Ausgang des dritten Operationsverstärkers 23 zu den gemeinsamen Anschlüssen der Analogschalter 20 gebildet, während der Stopsignaleingang 12 am Ausgang eines vierten Operationsverstärkers 28 liegt. An die Stelle des Operationsverstärkers 18 tritt dieser vierte Operationsverstärker 28, dessen negativer Eingang an den Ausgang des Operationsverstärkers 17 angeschlossen ist, während der positive Eingang an den Ausgang eines Impedanzwandlers 29 gelegt ist, der von der dann fremd erzeugten Abstimmsteuerspannung UD gespeist wird. Die Erzeugung dieser Abstimmsteuerspannung UD kann dabei beispielsweise durch eine PLL- Schaltung in bekannter Weise erfolgen. Der Impedanzwandler 29 vermindert dabei die Abstimmsteuerspannung UD um den Faktor, um den der Operationsverstärker 18 die über das Tor 1 ausgegebene Spannung verstärkt hatte. Der Operationsverstärker 28 arbeitet nun als Komparator, dessen Ausgang auf den Stopsignaleingang 12 des Prozessors 11 geschaltet ist. Über diesen Eingang 12 wird, solange am Ausgang des Operationsverstärkers 28 ein Signal ansteht, ein Zähler gestartet, der ein über das Tor 1 auszugebendes, schrittweise sich änderndes Digitalwort generiert. Dieses Digitalwort wird an der ersten Widerstandsleiter 16 in ein Analogsignal umgewandelt, das über den Operationsverstärker 17 auf den Komparator 28 gelangt. Sobald hier die Kompensation erreicht ist, wird über den Eingang 12 der Zähler gestoppt und das bis dahin generierte Digitalwort festgehalten. Dieses Digitalwort, das der aktuell am Impedanzwandler 29 anstehenden Abstimmsteuerspannung UD entspricht, wird als Vergleichsadresse übernommen. Diese Vergleichsadresse wird mit den beiden wertmäßig nächstliegenden festen Adressen verglichen. Entsprechend dem Verhältnis, in dem diese Vergleichsadresse von den benachbarten festen Adressen abweicht, werden auch die zu den entsprechenden festen Adressen gespeicherten Korrekturwerte ins Verhältnis gesetzt und daraus ein der Vergleichsadresse entsprechender Korrekturwert erzeugt. Es wird also entsprechend der Verhältnisbildung der Vergleichsadresse zu den festen Adressen durch entsprechende Interpolation der zugehörigen Korrekturwerte ein der Vergleichsadresse zugehöriger Korrekturwert errechnet. Dieser aus der Interpolation gewonnene Korrekturwert wird als Digitalwort über das Tor 2 ausgegeben und nach einer Analogwandlung an der zweiten R/2R-Widerstandsleiter 22 über den Operationsverstärker 23 an die den Leitungen 9 abgewandten Anschlüsse der Analogschalter 20 angelegt. Die Interpolation erfolgt dabei nacheinander für die einzelnen abgelegten Korrekturwerte für die Korrekturspannungen UK1, . . ., UK4. Dabei schaltet der Prozessor 11 bei der Ausgabe des interpolierten Korrekturwertes für die Korrekturspannung UK1 über das Tor 3 auch den zugehörigen Analogschalter 20 durch, so daß die vom Operationsverstärker 23 ausgegebene Korrekturspannung auf einen elektrischen Speicher in Form eines Kondensators 30 gegeben wird, der das zugehörige weitere Bauelement 6 speist. Danach gewinnt der Prozessor 11 in einer weiten Interpolation mit dem gleichen Verhältniswert aus den für die Korrekturspannung UK2 abgelegten Korrekturwerten den interpolierten, der Vergleichsadresse entsprechenden Korrekturwert und gibt denselben wieder über die R/2R-Widerstandsleiter 22 und den Operationsverstärker 23 aus. In diesem Fall wird jedoch der der Korrekturspannung UK2 zugeordnete Analogschalter 20 durchgeschaltet, während die übrigen Analogschalter 20 hochohmig geschaltet sind. Auch hier wird bei den übrigen Korrekturspannungen UK1, UK3 und UK4 die ausgegebene Korrekturspannung an einem Kondensator 30 elektrisch gespeichert. Durch die Interpolation kann somit über den gesamten Änderungsbereich der Abstimmsteuerspannung eine entsprechende Korrekturspannung für die weiteren Bauelemente 6 und 10 erzeugt werden, obwohl über den Änderungsbereich nur einzelne Werte abgespeichert sind. Die Ausgabe der Korrekturspannungen UK1 bis UK4 zu der jeweiligen aktuellen Vergleichsadresse wird vom Prozessor 11 zyklisch wiederholt, um Verluste an den Kondensatoren 30 bzw. den weiten Bauelementen 6 und 10 auszugleichen. Auch hierbei wird die R/2R-Widerstandsleiter 22 wie der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 23 von der zur Abstimmsteuerspannung UD proportionalen Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 17 gespeist, damit die eingespeicherten Digitalwerte wieder die gleichen auszugebenden Werte erzeugen. Durch Umschaltungen der Steuersignale an den Eingängen 13 und 14 können im übrigen wieder die den einzelnen Frequenzbändern zugeordneten festen Adressen gekennzeichnet und die zugehörigen Korrekturspannungswerte ausgegeben werden. Der jeweilige Zähler, die zugehörige R/2R-Widerstandsleiter 16 bzw. 22 und die nachgeschalteten Komparatoren 21 bzw. 28 bilden Approximationsregister, deren aus der Approximation gewonnenes Digitalwort die Vergleichsadresse bzw. den Korrekturwert bilden.

Die Abstimmsteuerspannung UD wird durch den Prozessor 11 zyklisch abgefragt. Nach jeder Abfrage wird das aus der Abstimmsteuerspannung UD gewonnene aktuelle Digitalwort mit dem Digitalwort der vorausgegangenen Abfrage verglichen. Hat sich dabei eine Änderung des aktuellen Digitalwortes ergeben, werden neue Korrekturspannungswerte berechnet und ausgegeben. Ist keine Änderung eingetreten, erfolgt keine Aktualisierung der auszugebenden Korrekturspannungswerte und insbesondere erfolgt keine neue Berechnung derselben. In diesem Fall werden die Korrekturspannungen in verkürzten Zykluszeiten ausgegeben.

Die Korrekturspannungen können beim erstmaligen Abgleich nicht nur über veränderbare Widerstände 19 gemäß der Fig. 2 erzeugt werden, es können vielmehr auch andere einstellbare Spannungsquellen verwendet werden. Dabei können diese Spannungsquellen automatisch in Abhängigkeit vom am ZF-Ausgang gemessenen Frequenzgang eingestellt werden, wozu insbesondere die Steuerung über einen selbstabgleichenden Meßplatz erfolgt.

Die R/2R-Widerstandsleiter 16 und 22 bestehen aus einzelnen Widerständen, die einendig mit je einem Anschluß der Tore 1 bzw. 3 und deren zweite Anschlüsse jeweils miteinander verbunden sind. Dem hochwertigsten Anschluß der Tore 1 bzw. 3 ist jeweils der niederohmigste Widerstand zugeordnet, während den nächsten Anschlüssen je ein Widerstand zugeordnet ist, dessen Widerstandswert doppelt so hoch wie der des an den vorangehenden Anschluß angeschalteten Widerstandes ist. Die zusammengefaßten Anschlüsse der R/2R-Widerstandsleiter 16 und 22 sind je an einen Eingang des Operationsverstärkers 17 bzw. 23 angeschlossen und liegen über Speisewiderstände 31 bzw. 27 an einer Speisespannung. An die Anschlüsse der Tore sind im Prozessor 11 im Prinzip steuerbare Schalter angeschlossen, die einendig an Masse gelegt sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Abgleich einer Hochfrequenzeingangsschaltung in Abhängigkeit einer Abstimmsteuerspannung (UD), die mehrere einstellbare Bauelemente (5, 6, 10) steuert, insbesondere zum Abstimmen eines Tuners für Hochfrequenzsignale mit einem ein einstellbares Bauelement (5) aufweisenden Oszillator (4) und wenigstens einem ein weiteres einstellbares Bauelement (6) aufweisenden Vorselektionskreis (1, 2), die von einer Abstimmsteuerspannung (UD) gesteuert sind und mit einem ein weiteres einstellbares Bauelement (10) aufweisendes Verstärkerelement (3), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    1. a) daß zum fabrikmäßigen Abgleich folgende Verfahrensschritte einmalig durchgeführt werden:
      1. a1) daß in einem ersten Speicher eines Mikroprozessors (11) unter festen Adressen einzelnen vorbestimmten Spannungswerten (UD1, . . .) im Änderungsbereich der Steuerspannung (UD) entsprechende Digitalworte gespeichert werden,
      2. a2) daß diese vorbestimmte Werte (UD1, . . .) der Abstimmsteuerspannung (UD) nacheinander vom Mikroprozessor (11) als Steuerspannung an die weiteren einstellbaren Bauelemente (6, 10) angelegt werden,
      3. a3) daß zu jedem vom Mikroprozessor (11) ausgegebenen Wert (UD1, . . .) der Abstimmsteuerspannung (UD) die für jedes weitere Bauelement (6, 10) individuelle Korrekturspannung (UK1, . . ., UK4) für deren optimalen Abgleich erzeugt und jeweils dem weiteren Bauelement (6, 10) zusätzlich zu den vorbestimmten Werten (UD1, . . .) der Abstimmsteuerspannung (UD) zugeführt werden,
      4. a4) daß diese Korrekturspannung (UK1, . . ., UK4) digitalisiert und für jedes weitere Bauelement (6, 10) unter der zu dem jeweiligen vorbestimmten Wert (UD1, . . .) der ausgegebenen Abstimmsteuerspannung (UD) gehörenden festen Adresse in einem zweiten Speicher gruppenweise abgelegt werden,
    2. b) daß jeweils zum betriebsmäßigen Abstimmen auf ein zu empfangendes Hochfrequenzsignal folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
      1. b1) daß ein dem zu empfangenden Hochfrequenzsignal entsprechender Wert der Abstimmsteuerspannung (UD) in ein zu diesem Wert proportionales Digitalwort gewandelt wird,
      2. b2) daß dieses Digitalwort als Vergleichsadresse herangezogen wird, um hiermit zwei feste in dem ersten Speicher abgelegte, zur Vergleichsadresse benachbarte Adressen festzustellen,
      3. b3) daß die zu diesen beiden festen Adressen in dem zweiten Speicher gespeicherten Korrekturwerte (UK1, . . . UK4) im Verhältnis der Adressen zueinander von dem Mikroprozessor (11) interpoliert, analogisiert und als Korrekturspannung gleichzeitig mit der Abstimmsteuerspannung (UD) an die weiteren Bauelemente (6, 10) ausgegeben werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur mehrfachen Ausnutzung des Änderungsbereiches der Abstimmsteuerspannung (UD) für mehrere durchstimmbare Frequenzbänder den festen Adressen Bandkennbitmuster zugeordnet sind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zu empfangenden Hochfrequenzsignal entsprechende Abstimmsteuerspannung (UD) über den Mikroprozessor (11) zyklisch abgefragt wird und daß nach jeder Abfrage das aktuelle Digitalwort mit dem Digitalwort der vorangegangenen Abfrage verglichen wird und daß nur bei einer Abweichung der Digitalworte eine Aktualisierung der auszugebenden Korrekturspannungswerte (UK1, . . ., UK4) erfolgt, im übrigen jedoch unmittelbar die Korrekturspannungswerte erneut ausgegeben werden.
  4. 4. Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Verfahrensschritt a) nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. a) daß ein Mikroprozessor (11) vorgesehen ist,
    2. b) daß das jedem festen Wert (UD1, . . .) der Abstimmsteuerspannung (UD) zugeordnete Digitalwort über eine R/2R-Widerstandsleiter (16) ausgegeben und als analoge Steuerspannung den weiteren Bauelementen (6, 10) zugeführt wird,
    3. c) daß die für den Abgleich der weiteren Bauelemente (6, 10) gemäß Verfahrensschritt a3) erzeugten Korrekturspannungen (UK1, . . ., UK4) über Analogschalter (20), welche nacheinander vom Mikroprozessor (11) gesteuert werden, auf einen Eingang eines Komparators (21) geschaltet werden, dessen Ausgang einen dem Mikroprozessor (11) zugeordneten Zähler steuert, der zur jeweiligen festen Adresse ein weiteres Digitalwort generiert, das nach einer Digital/Analog-Wandlung dem zweiten Eingang des Komparators (21) zugeführt wird und daß bei erfolgter Kompensation jeweils der Zähler gestoppt und das erreichte weitere Digitalwort als ein Korrekturwert in einen Speicherplatz des zweiten Speichers übernommen wird.
  5. 5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über eine weitere R/2R-Widerstandsleiter (22) das weitere Digitalwort in das analoge Signal für den zweiten Eingang des Komparators (21) gewandelt wird und daß diese R/2R-Widerstandsleiter (22) mit einer der jeweils ausgegebenen Abstimmsteuerspannung (UD) proportionalen Spannung gespeist ist.
  6. 6. Steuerschaltung nach Anspruch 4 oder 5 zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Verfahrensschritt b) nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. d) daß ein A/D-Wandler vorgesehen ist, der gemäß des Verfahrensschrittes b1) die Abstimmsteuerspannung (UD) in ein Digitalwort wandelt,
    2. e) daß dieser A/D-Wandler und die Speicher über den Mikroprozessor (11) gesteuert werden,
    3. f) daß die den weiteren Bauelementen (6, 10) jeweils zugeordneten Analogschalter (20) nacheinander über den Mikroprozessor (11) angesteuert werden,
    4. g) daß der jeweils angesteuerte Analogschalter (20) die dem zugehörigen weiteren Bauelement (6, 10) zugeordneten Korrekturspannung (UK1, . . ., UK4) aufschaltet,
    5. h) daß das der jeweils interpolierten Korrekturspannung (UK1, . . ., UK4) entsprechende Digitalwort über die weitere R/2R-Widerstandsleiter (22) in ein Analogsignal gewandelt wird, das an einen Eingang des Operationsverstärkers (23) geschaltet ist, an dessen zweiten Eingang eine der Abstimmsteuerspannung (UD) analoge Spannung geschaltet ist, daß der Ausgang dieses Operationsverstärkers (23) gleichzeitig an gleichwertige Eingänge der Analogschalter (20) angeschlossen ist und daß die weitere R/2R-Widerstandsleiter (22) aus einer der Abstimmsteuerspannung (UD) proportionalen Spannung gespeist ist,
    6. i) daß die der Abstimmsteuerspannung (UD) proportionalen Spannung einem Eingang eines Operationsverstärkers (28) aufgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal an einen einen Zähler steuernden A/D-Wandler angeschaltet ist, der einen Zähler steuert, daß das im Zähler jeweils anstehende Digitalwort über die erste R/2R-Widerstandsleiter (16) analog gewandelt dem zweiten Eingang des Operationsverstärkers (28) als Kompensationssignal zugeführt wird und daß bei erfolgter Kompensation der Zähler gestoppt und das gewonnene Digitalwort als Vergleichsadresse dient.
  7. 7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler gemäß Merkmal i) die zugehörige R/2R-Widerstandsleiter (16) und der Operationsverstärker (28) ein Approximationsregister bilden, dessen aus der Approximation gewonnenes Digitalwort die Vergleichsadresse bildet.
  8. 8. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspannungen (UK1, . . ., UK4) über veränderbare Spannungsquellen erzeugt werden.
  9. 9. Steuerschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquellen einstellbare Widerstände (19) enthalten.
  10. 10. Steuerschaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquellen automatisch eingestellt werden.
  11. 11. Steuerschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquellen über einen selbstabgleichenden Meßplatz gesteuert sind.
  12. 12. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Korrekturspannung (UK1, . . ., UK3) der Steuerspannung (UD) für eine kapazitive, einem Schwingkreis (1, 2) zugeordnete Abstimmdiode (6) zugeschaltet ist.
  13. 13. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspannungen (UK1, . . ., UK3) und die Abstimmspannung (UD) einer Abstimmdiode so zugeleitet werden, daß die Abstimmspannung die Kathodenseite und die Korrekturspannung die Anodenseite der Diode speist.






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