DE4038110C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum automatischen Abstimmen eines Doppelüberlagerungs-Fernsehempfängers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum automatischen Ab­ stimmen und auf eine Schaltungsanordnung eines Doppelüberlagerungs- Fernsehempfängers, insbesondere auf ein Verfahren zum automatischen Abstimmen sowie eine Schaltungsanordnung eines Doppelüberlagerungs-Fernsehempfängers, in welchem eine zur Abweichung der Bild-/Tonträgerwelle des vom Doppelüberlage­ rungs-Fernsehempfänger angewählten Übertragungskanals korrespondierende Abstimmspannung auf einen spannungsgesteuerten Oszillator übertragen wird, damit eine weitere Abstimmung erfolgt, so daß die vom Eingangsfilter herrührende Dämpfung, bezogen auf die Bild-/Tonträgerwelle, minimal wird, nach den Oberbegrif­ fen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 8.

Im allgemeinen benutzt der Empfangsteil innerhalb eines Fernsehempfängers eine Anzahl von eingebauten Tunern mit Mischstufen, um Signale innerhalb einer Anzahl von TV- Frequenzbändern zu empfangen. Beispielsweise wählt ein erster Tuner ei­ nen Übertragungskanal innerhalb des VHF-TV- Frequenzbandes (54-88 und 174-­ 216 MHz) und ein zweiter Tuner einen Übertragungskanal innerhalb des UHF-TV- Frequenzbandes (470-890 MHz). Falls ein Fernsehempfänger auch das Kabelfern­ sehsignal CATV empfangen können soll, sollte ein Empfangssystem für dieses Si­ gnal mit einem dritten Tuner und Mischstufe hinzugefügt werden.

Ein Doppelüberlagerungsempfangssystem für den Empfang von VHF-TV- und UHF- TV-Rundfunksignalen (Luftisolation) zur Vermeidung der Komplexität einer Anzahl von Tunern und des Problems der damit verbundenen immensen Kosten ist unter dem Titel "high capacity TV" von D. L. in arch on consumer electronic IEEE manual CE-24, 1. Auflage, Februar 1978, Seite 39-46, beschrieben. Trotzdem besteht ein Bedürfnis nach einem einfachen und billigen Empfangssystem zum Empfang von VHF-TV-, UHF-TV- und CATV-Signalen.

Zu diesem Zweck ist ein Empfangsteil bis jetzt, wie dem technischen Inhalt der US- 4 408 348 zu entnehmen ist, mit einer Steuereinheit zur Er­ zeugung eines Abstimmsignals ausgerüstet, dessen Größe durch die Frequenz des gewählten Kanals festgelegt ist; weiterhin aus einem ersten Filterelement zur Aus­ wahl des Hochfrequenzsignals (HF), welches dem aus einem ersten Band (low band) mit dem niederfrequenten Teil des ersten Kabelbandes (MB-CATV) und einem ersten Rundfunkband (L-VHF) ausgewählten Kanal entspricht, in Anhängigkeit des besagten Abstimmsignals; aus einem zweiten Filterelement zur Auswahl des HF- Signals, welches dem aus einem zweiten Empfangsband (high band) mit dem obe­ ren Frequenzbereich des ersten Kabelbandes (MB-CATV), einem zweiten Rund­ funkband (H-VHF) und schließlich dem niederfrequenten Teil des zweiten Kabel­ bandes (SB-CATV) in Abhängigkeit vom Abstimmsignal ausgewählten Kanal ent­ spricht; weiterhin aus einer Baugruppe zur Auswahl eines Filters, welche den ersten Filter in Betrieb setzt, wenn der angewählte Kanal im ersten Empfangsband (low band) liegt, und den zweiten Filter aktiviert, sobald der ausgewählte Kanal im zwei­ ten Empfangsband (high band) liegt; und schließlich aus mehreren Abstimmsyste­ men, welche als Folgesignal aus dem HF-Signal des ersten Rundfunkbandes, des ersten Kabelbandes, des zweiten Rundfunkbandes und des zweiten Kabelbandes ein Zwischenfrequenzsignal (ZF) erzeugt.

Die Steuereinheit erzeugt ein Abstimmsignal, dessen Größe von der Frequenz des ausgewählten Kanals bestimmt ist.

Der erste Filter wählt dasjenige Hochfrequenzsignal aus, welches dem aus dem un­ teren Frequenzbereich des ersten Kabelbandes und des ersten Empfangsbandes mit dem ersten Rundfunkband in Abhängigkeit des Abstimmsignals ausgewählten Kanal entspricht.

Der zweite Filter wählt dasjenige Hochfrequenzsignal aus, welches dem aus dem ersten Kabelband, dem zweiten Rundfunk- und dem zweiten Empfangsband in Ab­ hängigkeit vom Abstimmsignal ausgewählten Kanal entspricht.

Das Bauelement zur Auswahl des Filters betreibt den ersten Filter, wenn das ange­ wählte Signal innerhalb des ersten Empfangsbandes liegt, und den zweiten Filter, wenn der angewählte Kanal im zweiten Empfangsband liegt.

Ein Einfachüberlagerungsempfänger mit Kapazitätsdiode wird zum Empfang des Rundfunkspektrums bei der Fernsehübertragung eingesetzt. Da die an die Kapazitäts­ diode eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) angelegte Abstimmspannung mit derjenigen, welche an die Kapazitätsdiode eines Hochfrequenzabstimmkreises anzule­ gen ist, identisch ist, ist es bei einem Einfachüberlagerungsempfänger mit Kapazi­ tätsdiode möglich, den gesamten Tuner mit einer einzigen Abstimmspannung abzu­ stimmen.

Trotzdem sollten Doppelüberlagerungsempfänger eingesetzt werden, um das Rund­ funkspektrum zu nutzen. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Eingangssignalen mehre­ rer Arten im Verhältnis zu den Eingangssignalen von Einfachüberlagerungsempfängern mit Kapazitätsdiode und bei höherfrequenten Signalen. Entsprechend dem Wesen des Doppelüberlagerungsempfängers sind die Abstimmspannungen an den Kapazi­ tätsdioden des VCO und des HF-Abstimmkreises unterschiedlich.

Da VCO und HF-Abstimmkreis des Doppelüberlagerungsempfängers auf unterschiedli­ che Frequenzen abgestimmt sind, wenn unterschiedliche Abstimmspannungen angelegt werden, ergibt sich das Problem, daß die vom Eingangsfilter herrührende Dämpfung größer wird.

Ein gattungsgemäßer Doppelüberlagerungs-Fernsehempfänger ist in der US-PS 4,402,089 offenbart. Dieser umfaßt eine erste Mischstufe, wo gefilterte und verstärkte Eingangssignale mit dem Ausgangssignal eines ersten lokalen Oszillators gemischt werden, und einer zweiten Mischstufe, welche ihr Eingangssignal dem Ausgangssignal eines zweiten lokalen Osziallators überlagert, um ein zweites Zwischenfrequenzsignal für den TV-Signalprozessor zu erzeugen. Ein Zwischenfrequenzverstärker und mehrere Filterschaltkreise sind zwischen den beiden Mischstufen angeordnet. Der Eingangs­ kreis besitzt zwei Signalpfade, einmal für das VHF- und zum anderen für das UHF- Band. In jedem Pfad sind abstimmbare Filter angeordnet sowie ein Verstärker und ein "trap circuit", was ein fest abgestimmter Filter zur Dämpfung der zweiten Zwischenfre­ quenz ist.

Abstimmbare Kreise im HF-Bandfilter werden so beeinflußt, daß vorbestimmte, fre­ quenzselektive Charakteristiken erhalten werden. Dies erfolgt mittels einer elektronischen Einstellvorrichtung, welche ein programmierbares ROM, Digital/Analog-Wandler und Analog-Pufferverstärker aufweist.

Die Steuerung erfolgt mittels einer Dekodier- und Steuerungslogik, die ihre Eingangsi­ gnale von einer Bedientastatur erhält. Im Betrieb der elektronischen Einstellvorrichtung dekodiert die genannte Logik den selektierten Kanal von der Tastatur- Eingangsinformation und adressiert einen entsprechenden Speicherplatz im nicht flüch­ tigen ROM. Der Wert wird einem Digital/Analog-Wandler eingegeben, der ein analoges Abstimmsignal erzeugt, das verstärkt und den Abstimmkreisen mittels der jeweiligen Pufferverstärker zugeführt wird. Diese Sequenz wird für alle abstimmbaren Kreise je­ desmal durchgeführt, wenn ein neuer Kanal ausgewählt ist.

Die Digitalwerte der jeweiligen Abstimm-Spannungen sind einem nicht flüchtigen Nur- Lese-Speicher mittels einer getrennten Tuner-Einstelleinheit eingegeben, die mit dem Empfänger nur zwecks Ausführung der Einstellungen verbunden ist.

Bei der vorbekannten Anordnung werden die optimalen Abstimm-Spannungen dadurch bestimmt, daß die Inhalte der Speicherplätze variiert werden, bis die gewünschten Be­ triebsbedingungen, die an geeigneten Stellen im Abstimmsystem mit entsprechenden Testsignalen erfaßt werden, erreicht sind. Ein derartiges, statisches Tuner- Abstimmverfahren ist nicht in der Lage, veränderten Empfangsbedingungen gerecht zu werden, wie sie aus den örtlich und zeitlich schwankenden Betriebsbedingungen des Empfängers resultieren.

Andererseits ist in der DE-PS 33 47 132 eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren zur dynamischen Abstimmung eines Tuner-Oszillators offenbart. Hierbei soll eine opti­ male Abstimmung dadurch gefunden werden, daß der Schwingkreisfrequenz des von einem PLL gesteuerten Oszillators eine von einem Hilfsoszillator erzeugte Frequenz durch wird eine sogenannte Kennfreugenz erzeugt, welche bei dem arithmetischen Mittelwert zwischen der Frequenz des Bildträgers und des Tonträgers liegt, und die beim Herabmischen immer auf eine geringfügig reduzierte Zwischenkreisfrequenz transformiert wird, auf die sodann der Zwischenfrequenzkreis abgestimmt werden muß. Dieses Verfahren erfordert eine Reihe von Zusatzelementen (Hilfsoszillator, Mischstufe, Schaltstufen und Kondensatoren), ohne welche die vorbekannte Anordnung nicht funk­ tionsfähig ist.

Weiterhin läßt sich das aus der DE-PS 33 47 132 vorbekannte Abstimmverfahren nicht ohne weiteres auf einen Doppelüberlagerungs-Fernsehempfänger übertragen, wo die Verhältnisse weitaus schwieriger sind. Denn bei Doppelüberlagerungs- Fersehempfängern können aufgrund der vielfältigen Einflußnahmen auf das Emp­ fangssignal auch "schiefe" Einstellungen resultieren, bei denen bspw. ein Filter und/oder ein Mischoszillator ungünstig eingestellt ist, was aber durch eine optimale Justierung der übrigen Elemente wieder ausgeglichen wird. Solchenfalls kann es pas­ sieren, daß einer der Signalverstärker sich aufgrund eines ungünstigen Eingangs­ signalspegels in einer Art Begrenzungszustand befindet, so daß eine Veränderung vor­ geschalteter Abstimmelemente überhaupt keine Veränderung der abgegriffenen und zur Abstimmung verwendeten AGC-Spannung hervorruft. Mangels einer erkennbaren Rückkopplung kann solchenfalls keine optimale Einstellung gefunden werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die verschiedenen, oben be­ schriebenen, üblicherweise auftretenden Probleme zu lösen, insbesondere ein dynami­ sches Verfahren zur automatischen Abstimmung sowie eine Schaltungsanordnung ei­ nes Doppelüberlagerungs-Fernsehempfängers zur Verfügung zu stellen. Hierbei soll eine Abstimmspannung an den HF-Abstimmschaltkreis angelegt werden, welche unter­ schiedlich zur Abstimmspannung für den VCO des Doppelüberlagerungs- Fernsehempfängers ist und die Bild-/Tonträgerwelle des am Eingang des Doppelüber­ lagerungsempfängers anliegenden Eingangskanals nutzt.

Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung die in den nebengeordneten Ansprü­ chen enthaltenen Maßnahmen vor. Hierbei enthält der Abstimmschaltkreis des Empfangsteils eine Anzahl von Bandpassfiltern zur Verarbeitung des an den Anten­ nenanschlüssen anliegenden HF-Signals sowie einen HF-Verstärker und einen An­ passungsschaltkreis, eine Anzahl von internen Oszillatoren zur Erzeugung von Wellensignalen mit Anpassung an das anliegende HF-Signal, weiterhin eine Anzahl von Mischstufen zum Mischen des Ausgangssignals des Anpassungsschaltkreises und des internen Oszillators. Der Empfangsteil enthält darüberhinaus einen Nach­ laufsynchronisationsschaltkreis (PLL) zur Steuerung des Ausgangssignals des in­ ternen Oszillators des Abstimmschaltkreises, einen Schaltkreis zur Erzeugung einer Videozwischenfrequenz, welcher aus dem Ausgangssignal des Abstimmschaltkrei­ ses ein Signal zur automatischen HF-Verstärkungsregelung (AGC) sowie ein Signal zur automatischen HF-Verstärkungsregelung (AGC) sowie ein Signal zur automatischen ZF-Verstärkungsregelung (ZFAGC) erzeugt, außerdem ein automatisches Abstimmelement, welches mit Hilfe der beiden Ausgangssignale des die Videozwischen­ frequenz erzeugenden Schaltkreises das Bandpassfiltersignal des Abstimmschaltkreises steuert. Dieses automatische Ab­ stimmelement umfaßt eine Anzahl von A/D-Wandlern zur Umset­ zung der beiden analogen Signale des die Videozwi­ schenfrequenz erzeugenden Schaltkreises in digitale Signa­ le, ein ROM-Speicherelement mit dem Steuerprogramm, welches dem Verfahren zur automatischen Abstimmung gemäß der vor­ liegenden Erfindung entspricht, einen Mikroprozessor zur Verarbeitung der beiden in digitale Werte gewandelten Signale mit Hilfe des im ROM-Speicherelement gespeicherten Steuerprogramms, eine Anzahl von D/A-Wandlern zur Umsetzung zweier vom Mikroprozessor erzeugter, digitaler Signale in analoge Signale, sowie einen Operationsverstärker, der die Ausgangssignale der D/A-Wandler vergleicht und den Abstimm­ schaltkreis steuert. Entsprechend der beschriebenen Schal­ tungsanordnung besteht das Verfahren aus einem ersten Pro­ zess, welcher den VCO-Schaltkreis mittels eines PLL-Schalt­ kreises abstimmt und das HF-Signal unter Zuhilfenahme eines vom Steuerprogramm aus einem Speicherelement des Mi­ kroprozessors ausgelesenen Abstimmwertes abstimmt, wobei die AGC-Spannung der Bildträgerwelle mit einer maximalen AGC-Spannung verglichen wird. Ein zweiter Prozess nutzt die ZFAGC-Spannung, wenn beim ersten Prozess die maximale AGC- Spannung erreicht oder überschritten ist; falls die maxi­ male AGC-Spannung größer ist, wird dieser Schritt über­ sprungen. Sodann wird die Abstimmspannung so gesteuert, daß die AGC-Spannung einen maximalen Verstärkungsfaktor er­ reicht, wobei dieser AGC-Wert in einem Speicherelement ge­ speichert wird. Außerdem werden +4,5 MHz zur Oszillati­ onsfrequenz des Eingangssignals addiert, wodurch der VCO gesteuert wird. In einem dritten Prozess wird die Tonträ­ gerwelle ermittelt und deren Abstimmspannung so gesteuert, daß die AGC-Spannung der Tonträgerwelle einen maximalen Verstärkungsfaktor erreicht. Dieser Wert wird in einem Speicherelement gespeichert und schließlich der VCO mittels der Oszillationsfrequenz gesteuert. Ein vierter Prozess steuert das HF-Signal mit einer Abstimmspannung, welches sich durch Subtraktion eines Wertes, der der Subtraktion der Bildträgerwellenspannung von der Tonträ­ gerwellenspannung entspricht, von der Bildträgerwellenspan­ nung ergibt. Diese Abstimmspannung wird in einem Speicherelement gespeichert. In einem fünften Prozess wird ein Wert von der AGC-Spannung des Bildträgers subtrahiert, welcher sich aus der Differenz zwischen der AGC-Spannung der Bildträgerwelle und der AGC-Spannung der Tonträgerwelle ergibt. Gemäß dem sich ergebenden Wert wird die neue AGC- Spannung der Bildträgerwelle gesetzt. Entsprechend wird die AGC-Spannung der neuen Tonträgerwelle gesetzt. Ein sechster Prozess vergleicht den Absolutwert der AGC-Spannungsdiffe­ renz der neuen Bild- und Tonträgerwelle des fünften Prozes­ ses mit festen numerischen Werten. Ein siebter Prozess legt schließlich die Abstimmspannung fest auf die AGC-Spannung der neu bestimmten Tonträgerwelle, wenn der Absolutwert und der feste numerische Wert im sechsten Prozess gleich waren. Wenn der Absolutwert und der feste numerische Wert unter­ schiedlich sind, wird die AGC-Spannung der Bildträgerwelle mit der AGC-Spannung der neuen Tonträgerwelle verglichen, die Abstimmspannung geändert und in einem Speicherelement gespeichert. Ein achter Prozess ändert die AGC-Spannung der Bild-/Tonträgerwelle des siebten Prozesses abermals, wo­ durch die Abstimmspannung der Bildträgerwelle so geändert wird, daß der sechste Prozess ausgeführt werden kann.

Das oben Dargelegte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie sie ausgeführt werden kann, wird im folgenden eine bei­ spielhafte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zur automatischen Abstimmung gemäß der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 2 Graphen zur Erläuterung des bevorzugten Verfah­ rens zur automatischen Abstimmung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 ein Blockdiagramm der verwendeten Schaltungsan­ ordnung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren angewandt wird.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ausführlich beschrieben.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm des verwendeten Systems, mit dem das Verfahren zur automatischen Abstimmung eines Dop­ pelüberlagerungsempfängers gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.

In dieser Fig. 3 durchläuft das HF-Eingangssignal, welches am Antenneneingang 11 anliegt, ein erstes Bandpassfilter 12, wird in einem ersten HF-Verstärker 13 ausreichend ver­ stärkt und nach Durchgang durch den Anpassungsschaltkreis 14 an die erste Mischstufe 15 angelegt. Diese erste Misch­ stufe 15 mischt das Ausgangssignal des Anpassungsschalt­ kreises 14 mit dem Signal eines ersten internen Oszillators 16. Das Ausgangssignal der Mischstufe 15 wird von einem zweiten Bandpassfilter 17 gefiltert und einem zweiten HF- Verstärker 18 zugeführt. Der erste interne Oszillator 16 wird von dem PLL-Schaltkreis 300 gesteuert. Dieser PLL- Schaltkreis 300 ist die Steuereinrichtung des VCO. Das am zweiten HF-Verstärker 18 anliegende Signal wird ausreichend verstärkt, damit das Verstärkerausgangssignal mit dem Aus­ gangssignal eines zweiten internen Oszillators 20 in einer zweiten Mischstufe 19 gemischt werden kann. Das Ausgangs­ signal der zweiten Mischstufe 19 wird mit dem dritten HF- Verstärker 21 abermals verstärkt und schließlich einem eine Videozwischenfrequenz (VIF) produzierenden Schaltkreis 30 zugeführt. Dieser VIF produzierende Schaltkreis 30 erzeugt ein HFAGC-Signal 31 und ein ZFAGC-Signal 32. Diese Signale 31, 32 werden den A/D-Wandlern 42, 43 der Mikroprozessor­ steuereinheit 40 zugeführt. Diese Mikroprozessorsteuereinheit 40 ist so aufgebaut, daß ein ROM-Speicher 44 und ein Mikroprozessor 41 mit den A/D-Wand­ lern 42, 43 verbunden sind. Die von den A/D-Wandlern 42, 43 in Digitalwerte gewandelte HFAGC- (31) und ZFAGC-Signale (32) werden von dem Mikroprozessor 41 verarbeitet. Während dieser Verarbeitung auftretende Ergebnisse werden den Digi­ tal/Analog-Wandlern 51, 52 zugeführt. Diese D/A-Wandler 51, 52 setzen die digitalen Ausgangssignale des Mikroprozessors 41 in Analogwerte um, welche an den Komperator 50 angelegt werden, um die HF-Abstimmspannung des ersten Bandpassfil­ ters 12 zu erzeugen.

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm mit einer bevorzugten Ausge­ staltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Abstimmung. Gemäß Fig. 1 wird, um die Ausgangsfrequenz des VCO genau anzupassen, der VCO-Abstimmschritt 101 durchlau­ fen, in welchem der VCO unter Benutzung des PLL-Schaltkrei­ ses 300 abgestimmt wird. Nachdem dieser VCO-Abstimmungs­ schritt 101 durchlaufen wurde, wird, um maximale Verstär­ kung zu erhalten, ein HF-Spannungsabstimmschritt 102 durch­ laufen, in welchem die HF-Spannung vermittels einer vom im ROM-Speicher 44 enthaltenen Steuerprogramm ausgelesenen Abstimmspannung VT abgestimmt wird. Die HF-Abstimmung er­ folgt in drei Bändern, und zwischen diesen Bändern wird ge­ mäß des angewählten Kanals umgeschalten. Hier wird die HF- Abstimmspannung als Reaktion auf die Änderung der AGC-Span­ nung des Tuners und des ZF-Verstärkers festgelegt. Sie wird vermittels Durchlaufens (sweeping) der Abstimmspannung so festgelegt, daß ein maximaler Verstärkungsfaktor innerhalb des HF-Abstimmspannungsbereichs des gewünschten Kanals er­ reicht wird. Der Prozess des Durchlaufens, welcher eine Art von Abtastung (scanning) darstellt, wird im folgenden er­ läutert. Nach Abarbeitung des HF-Abstimmungsschrittes 102 werden die AGC-Spannung der Bildträgerwelle VP und ein ma­ ximaler AGC-Spannungswert, der aus dem ROM-Speicher 44 aus­ gelesen wurde, im Schritt 103 miteinander verglichen. Seit dem HF-Spannungsabstimmungsschritt 102 befindet sich das System in dem im Teilbild A der Fig. 2 dargestellten Zu­ stand. Hierbei ist PC die Bildträgerwelle und SC die Ton­ trägerwelle. Falls der ausgelesene Maximalwert der AGC- Spannung gleich oder kleiner ist als der tatsächliche Wert der AGC-Spannung der Bildträgerwelle des Eingangssignals während dieses Vergleichsschrittes 103, wird die ZFAGC- Spannung im Schritt 104 benutzt. Andernfalls, wenn der Ma­ ximalwert der AGC-Spannung größer ist als der tatsächliche Wert der AGC-Spannung der Bildträgerwelle, wird sofort zum Schritt 105 übergegangen. In diesem Schritt 105 wird die Abstimmspannung VT so eingestellt, daß die auf die Bildträ­ gerwelle VP bezogene AGC-Spannung einen maximalen Verstär­ kungsfaktor ergibt. Der Wert der AGC-Spannung V_AGC (VP) bezogen auf die Bildträgerwelle, wird im Schritt 106 in ei­ nem Speicherelement gespeichert. Aus der Einstellung im Schritt 105 resultiert ein Systemzustand, wie er im Teil­ bild B der Fig. 2 zu sehen ist. Im im Teilbild B darge­ stellten Graphen bewegt sich die Abstimmspannung VT zu ei­ ner Position, welche identisch ist mit der Spannung VP der Bildträgerwelle. Andererseits wird, nachdem im Schritt 107 der VCO durch Addition von +4,5 MHz zur Os­ zillationsfrequenz FO gemäß des HF-Signals abgestimmt ist, die Abstimmspannung VT so gesteuert, daß die auf die Ton­ trägerwelle bezogene AGC-Spannung einen maximalen Verstär­ kungsfaktor erreicht. Dies geschieht im Schritt 108. Wäh­ rend des Schrittes 107 wurde die Oszillationsfrequenz des­ halb um +4,5 MHz angehoben, um die auf die Tonträgerwelle bezogene AGC-Spannung VS zu ermitteln. Diese 4,5 MHz ent­ sprechen dem Differenzwert SC-PC. Nachdem daher der VCO so abgestimmt wurde, daß die Oszillationsfrequenz um 4,5 MHz angehoben wurde, wird der gesuchte Wert ermittelt, indem die Abstimmung so durchlaufen wird, daß dieser Wert zum ma­ ximalen Verstärkungsfaktor wird. Während des Schrittes 108 ergibt sich der im Teilbild C der Fig. 2 dargestellte Sy­ stemzustand. Gemäß diesem Teilbild C entspricht die Ab­ stimmspannung VT der Spannung VS der Tonträgerwelle.

Die AGC-Spannung VS, V_AGC (VS), welche sich durch Einstel­ lung der Abstimmspannung VT im Schritt 108 ergibt, wird im Schritt 109 in einem Speicherelement gespeichert. Im Schritt 110 wird der VCO auf die Oszillationsfrequenz FO gemäß des HF-Signals eingestellt. Um einen Vergleichswert zu erhalten, wird die Differenz ΔVSP zwischen der Spannung VS der Tonträgerwelle SC und der Spannung VP der Bildträ­ gerwelle PC (ΔVSP = VS - VP) abermals zur Bildung einer weiteren Abstimmspannung VT von der Spannung VP der Bild­ trägerwelle PC subtrahiert (VT = VP - ΔVSP). Auf diesen Wert wird die Abstimmspannung VT im Schritt 111 einge­ stellt, wobei gleichzeitig eine Einstellung des HF-Signals erfolgt. Daraufhin wird die entsprechende AGC-Spannung V_AGC (-ΔVSP), die sich bei der Abstimmspannung VT = VP - ΔVSP ergibt, im Schritt 112 in einem Speicherelement gespei­ chert. Während des Schritts 111 ist das System in einem im Teilbild D der Fig. 2 dargestellten Zustand. Im Schritt 113 wird die AGC-Spannung des Schrittes 112 gesetzt für die AGC-Spannung (VP = VP - ΔVSP) der neuen Bildträgerwelle PC und die AGC-Spannung der Bildträgerwelle PC für den AGC- Wert (VS' = VP) der neuen Tonträgerwelle SC. Zum Zeitpunkt des Schrittes 113 liegt der im Teilbild E der Fig. 2 darge­ stellte Systemzustand vor. Die AGC-Spannungen der neuen Bild- und Tonträgerwellen des Schrittes 113 werden im Schritt 114 miteinander verglichen. Bei diesem Vergleich wird die Größe des Absolutbetrags der Differenz aus der AGC-Spannung VS' der Tonträgerwelle SC und der AGC-Spannung VP' der Bildträgerwelle PC (|V_AGC (VS') - V_AGC (VP')|) er­ mittelt. Das heißt, es wird abgefragt, ob der Verstärkungs­ faktor (V_AGC (- ΔVSP) identisch mit dem Verstärkungsfaktor (V_AGC (P)) ist. Wenn im Schritt 114 die Verstärkungsfakto­ ren der Tonträgerwelle und der Bildträgerwelle identisch sind, wird der Spannungswert VS' der Tonträgerwelle der Ab­ stimmspannung VT im Schritt 123 zugewiesen und schließlich gestoppt. Falls als Ergebnis des Vergleichs im Schritt 114 der Absolutwert ungleich des festen Wertes 0 ist, wird die AGC-Spannung VS' der neuen Tonträgerwelle SC mit der AGC- Spannung VP' der neuen Bildträgerwelle PC im Schritt 115 verglichen. Falls bei diesem Vergleich der AGC-Spannungs­ wert VS' der Tonträgerwelle SC größer ist, wird die ver­ stärkungsfaktorunabhängige Zahl N zur Änderung der Abstimm­ spannung VT subtrahiert (N = - (N + 1)), was im Schritt 116 geschieht. Falls jedoch die AGC-Spannung VP' der Bildträ­ gerwelle PC größer ist als die AGC-Spannung VS' der Tonträ­ gerwelle SC, wird die verstärkungsfaktorunabhängige Zahl N zur Änderung der Abstimmspannung VT im Schritt 117 addiert (N = N + 1). Eine zweite Abstimmspannung (VT2 = VS' + NΔV) wird im Schritt 118 gebildet. Eine Differenzspannung ΔV wird mit dem verstärkungsfaktorunabhängigen Wert N, welcher in den Schritten 116 beziehungsweise 117 bestimmt worden ist, multipliziert und schließlich zum AGC-Spannungswert VS' der Tonträgerwelle SC addiert. Die AGC-Spannung V_AGC (VS' + NΔV) bezogen auf die Abstimmspannung VT2, wird im Schritt 119 in einem Speicherelement gespeichert. Der AGC- Wert (VP' + NΔV), welcher im Schritt 119 gespeichert worden ist, entspricht einem Spannungsverstärkungfaktor bei einer Verschiebung der Abstimmspannung der Tonträgerwelle SC im Graph nach links um etwa 1 MHz. Eine dritte Abstimmspannung (VT3 = VP' + NΔV) wird im Schritt 120 eingestellt. Hierbei wird die verstärkungsfaktorunabhängige Zahl N mit der Differenzspannung ΔV multipliziert und dieser Wert zur AGC- Spannung VP' der Bildträgerwelle PC addiert. Die AGC-Span­ nung V_AGC (VP' + NΔV) der dritten Abstimmspannung VT3, wel­ che im Schritt 120 eingestellt worden ist, wird im Schritt 121 gespeichert. Anschließend werden die Bild- /Tonträgerwellen-Abstimmspannungen VT2, VT3 der Schritte 118 und 120 festgelegt (ersetzt) durch den AGC-Spannungs­ wert (VS' = VS' + NΔV) einer anderen Tonträgerwelle VS', SC und durch den AGC-Spannungswert (VP' = VP' + NΔV) der Bild­ trägerwelle PC, was im Schritt 122 geschieht. Daraufhin kehrt das Programm zum Schritt 114 zurück. In dieser Schleife verbleibt das System so lange, bis der Absolutbe­ trag (|V_AGC (VS') - V_AGC (VP')|) identisch mit dem festen Wert 0 ist. Sobald dies der Fall ist, wird durch den Span­ nungswert VS' der Tonträgerwelle SC im Schritt 123 eine endgültige Abstimmspannung VT festgelegt. Im Schritt 123 liegt der im Teilbild F der Fig. 2 dargestellte Graph vor. Hierbei ist die Spannung NΔV eine bei jedem Durchlauf um 1 MHz zunehmende Spannung. Der Wert der Differenzspannung ΔV = ΔVSP/4, 5.

Wie oben dargelegt, hat die vorliegende Erfindung den Vor­ teil, daß die vom Eingangsfilter herrührenden Verluste, be­ zogen auf die Bild-/Tonträgerwelle, minimal werden. Dies wird durch die Wahl der an die Kapazitätsdiode des Ein­ gangs-HF-Schaltkreises angelegte Abstimmspannung erreicht.

Claims (8)

1. Verfahren zum automatischen Abstimmen eines Doppelüberlagerungs- Fernsehempfängers, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Abstimmen (101) der Oszillationsfrequenz eines Überlagerungs­ oszillators (16) mittels eines PLL-Schaltkreises (300);
• b) Abstimmen (102) eines HF-Abstimmkreises (12) auf eine Em­ pfangsfrequenz (F₀) mittels einer HF-Abstimmspannung (V_T), die in einem Speicherelement (44) abgespeichert ist;
• c) die Abstimmspannung (V_T) des HF-Abstimmkreises (12) wird so eingestellt (105), daß eine AGC-Spannung (31; 32) einen maxima­ len Wert erreicht, um die Abstimmspannung (V_P) und AGC- Spannung (31; 32) der Bildträgerwelle (PC) zu ermitteln, wobei dieser AGC-Wert (31; 32) in einem Speicherelement gespeichert (106) wird;
• d) die Oszillationsfrequenz des Überlagerungsoszillators (16) wird auf eine um die Differenzfrequenz zwischen Bild- (PC) und Ton­ trägerwelle (SC) erhöhte Überlagerungsfrequenz abgestimmt (107);
• e) die Abstimmspannung (V_T) des HF-Abstimmkreises (12) wird so eingestellt (108), daß die AGC-Spannung (31; 32) einen ma­ ximalen Wert erreicht, um die Abstimmspannung (V_S) der Tonträ­ gerwelle (SC) zu ermitteln;
• f) die Oszillationsfrequenz des Überlagerungsoszillators (16) wird auf die ursprüngliche Empfangsfrequenz (F₀) des HF-Signals ab­ gestimmt (110);
• g) Einstellung (111) des HF-Abstimmkreises (12) mittels einer HF- Abstimmspannung (V_P'), welche sich durch Subtraktion der Diffe­ renz (δV_SP) aus der Abstimmspannung (V_S) der Tonträgerwelle (SC) minus der Abstimmspannung (Vp) der Bildträgerwelle (PC) von der Abstimmspannung (V_P) des Bildträgers (PC) ergibt, und anschließende Speicherung dieser HF-Abstimmspannung (V_P');
• h) Ermittlung der AGC-Spannung (31; 32) bezüglich der eingestell­ ten Abstimmspannung (V_P'), um die AGC-Spannung (31; 32) für eine neue Bildträgerwelle (P') festzulegen;
• i) Verwendung (113) der im Schritt c) bestimmten AGC-Spannung (31; 32) der Bildträgerwelle (PC) als AGC-Spannung (31; 32) für eine neue Tonträgerwelle (S');
• j) Vergleich (114) des Absolutbetrags der Differenz zwischen den im Schritt h) und i) oder m) ermittelten AGC-Spannungen (31; 32) der neuen Bild- und Tonträgerwellen (P', S') mit einem festen numeri­ schen Wert, der die Identität der AGC-Spannungen (31; 32) der neuen Bild- und Tonträgerwellen (P', S') anzeigt;
• k) Verwendung (123) der Abstimmspannung (V_S') der neu ermittel­ ten Tonträgerwelle (S') als endgültige Abstimmspannung, wenn im Schritt j) die Identität der zuletzt ermittelten AGC-Spannungen (31; 32) der neuen Bild- und Tonträgerwellen (P', S') festgestellt wor­ den ist;
• l) falls diese Werte dagegen unterschiedlich sind, wird verglichen (115), ob die AGC-Spannung (31; 32) der neuen Bildträgerwelle (P') größer ist als die AGC-Spannung (31; 32) der neuen Tonträ­ gerwelle (S'), und daraufhin wird die Abstimmspannung (V_P', V_S') entsprechend dem Vergleichsergebnis geändert (118, 120) und in einem Speicherelement gespeichert;
• m) Ersetzen (122) der bisher im Schritt j) verwendeten AGC-Span­ nungen (31; 32) der Bild- und Tonträgerwelle (P', S') durch dieje­ nigen AGC-Spannungen (31; 32) der neuen Bild-/Tonträgerwelle (P, S'), welche sich entsprechend der Änderung (118, 120) der Abstimmspannung (V_P', V_S') ergeben, und dann Wiederholung der obigen Schritte ab Schritt j).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF- Abstimmspannung (V_T) in Abhängigkeit von der Größe und/oder Ände­ rung der AGC-Spannung (31, 32) des Tuners und des ZF-Verstärkers gesteuert (102) wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Schritt b) ein Vergleich (103) der tatsächlichen HF-AGC-Spannung (31) der Bildträgerwelle (PC) mit einem aus dem Speicherelement (44) aus­ gelesenen Maximalwert der AGC-Spannung vorgenommen wird, und falls der tatsächliche Wert der HF-AGC-Spannung der Bildträgerwelle (PC) kleiner ist als der ausgelesene Maximalwert der AGC-Spannung, wird in den folgenden Schritten c) bis m) die HF-AGC-Spannung (31) zur Ermittlung der gesuchten Abstimmspannung herangezogen; wenn da­ gegen bei diesem Vergleich (103) der tatsächliche Wert der HF-AGC- Spannung (31) der Bildträgerwelle (PC) gleich oder größer ist als der ausgelesene Maximalwert der AGC-Spannung, wird im folgenden anstel­ le der HF-AGC-Spannung (31) eine ZF-AGC-Spannung (32) zur Ermitt­ lung der Abstimmspannung herangezogen (104).

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der im Schritt l) in je einem Speicherelement gespei­ cherte Wert den AGC-Spannungen bei einer Abstimmspannung ent­ spricht, welche bezüglich der Bild- und Tonträgerabstimmspannung (V_P, V_S) um den einer vorbestimmten Frequenz, insbesondere 1 MHz, ent­ sprechenden Wert geändert ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abstimmspannungsänderungen (118, 120) im Schritt l) erfolgen durch Bildung einer zweiten Abstimmspannung (V_T2), indem eine Differenzspannung (δV) mit einem verstär­ kungsunabhängigen Wert N multipliziert und zum Ab­ stimmspannungswert (V_S') der Tonträgerwelle (SC) addiert wird, und durch Bildung einer dritten Abstimmspannung (V_T3), indem eine Dif­ ferenzspannung (δV) mit einem verstärkungsunabhängigen Wert N mul­ tipliziert und zum Abstimmspannungswert (V_p') der Bildträgerwelle (PC) addiert wird, und die diesen Abstimmspannungen (V_T2, V_T3) entspre­ chenden AGC-Spannungen in je einem Speicherelement gespeichert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz­ spannung (δV) berechnet wird, indem ein Differenz-Wert (δV_SP) zwi­ schen der Abstimmspannung (V_S) der Tonträgerwelle (SC) und der Ab­ stimmspannung (V_P) der Bildträgerwelle (PC) durch einen Wert dividiert wird, welcher der Differenzfrequenz zwischen Bild- und Tonträger, insbe­ sondere 4,5 MHz, entspricht.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmspannung im Schritt l) entweder durch Inkrementieren (117) oder durch Dekrementieren (116) des verstärkungsfaktorunabhängigen Wertes N verändert wird.

8. Schaltungsanordnung zum automatischen Abstimmen eines Doppe­ lüberlagerungs-Fernsehempfängers gemäß dem Verfahren nach An­ spruch 1, mit folgenden Baugruppen:

• 1. Einem Abstimmschaltkreis (100), umfassend eine Mehrzahl von Band­ paßfiltern zur Verarbeitung des an einem Antenneneingang anliegen­ den HF-Signals, einen HF-Verstärker und einen Anpassungsschalt­ kreis, eine Mehrzahl von internen Oszillatoren zur Erzeugung von dem HF-Eingangssignal zugeordneten Oszillatorsignalen, sowie eine Mehrzahl von Mischstufen zum Mischen des angepaßten HF-Signals mit einem Oszillatorsignal;
• 2. einem PLL-Schaltkreis (300) zur Steuerung des Oszillatorsignals des ersten Oszillators im Abstimmschaltkreis (100);
• 3. einem Schaltkreis (30) zur Erzeugung einer Videozwischenfrequenz, welcher das Ausgangssignal des Abstimmschaltkreises (100) verar­ beitet und dabei ein HFAGC-Signal (31) zur automatischen Verstär­ kungsregelung des HF-Signals sowie ein ZFAGC-Signal (32) zur au­ tomatischen Verstärkungsregelung des ZF-Signals produziert; und
• 4. einem Schaltkreis (200) zur automatischen Abstimmung, welcher ei­ nen ersten, auf den Bildträger bezogenen Wert des Ausgangssignals (31; 32) des die Videozwischenfrequenz erzeugenden Schaltkreises (30) einliest und diesen Wert in einem Speicherelement abspeichert; durch Steuerung des PLL-Schaltkreises (300) die Oszillatorfrequenz auf f₀ + 4,5 MHz abgleicht; einen ersten, auf den Tonträger bezoge­ nen Wert des Ausgangssignals (31; 32) des die Videozwischenfre­ quenz erzeugenden Schaltkreises (30) einliest und diesen Wert in ei­ nem Speicherelement abspeichert; falls beide Spannungen identisch sind, wird die gefundene Abstimmspannung endgültig eingestellt, falls die abgespeicherten Spannungen voneinander abweichen, wird die Abstimmspannung iterativ um δV verändert, bis die AGC-Spannungen von Bild- und Tonträger identisch sind, um die Abstimmspannung des Abstimmschaltkreis (100) zu ermitteln, womit der erste Bandpaßfilter des Abstimmschaltkreises (100) abgeglichen wird;

dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (200) zur automatischen Abstimmung ein Paar von A/D-Wandlern (42, 43) zur Umwandlung der Ausgangssignale des die Videozwischenfrequenz erzeugenden Schalt­ kreises (30) umfaßt, nämlich des HFAGC-Signals (31) zur automatischen Verstärkungsregelung des HF-Signals sowie des ZFAGC-Signals (32) zur automatischen Verstärkungsregelung des ZF-Signals; weiterhin ei­ nen Mikroprozessor zur Bearbeitung der umgewandelten Digitalsignale anhand eines in einem ROM-Speicher festgelegten Steuerprogramms; sowie D/A-Wandlungselemente zur Umwandlung der von dem Mikropro­ zessor erzeugten Digitalsignale in analoge Ausgangssignale zur An­ steuerung des Abstimmschaltkreises (100).