ALIGNING METHOD FOR A MULTISTAGE SELECTIVE AMPLIFIER AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CARRYING IT OUT

Abstract: 1. Method for calibrating a multi-stage selective amplifier which can be tuned by means of several reactance elements which can be driven independently of one another, particularly a tuner, characterized in that the selective amplifier (14), particularly the tuner, is calibrated by an external calibration device (15) by means of a microcomputer (16) for controlling the entire calibration process, a signal generator (17) controlled by means of a phase-locked loop, for generating automatic calibration signals, and a store (18) via the reactance elements (1 to 8) in that the calibration values needed for driving the individual reactance elements (1 to 8) are determined in iterative calibration steps and are in each case temporarily stored in the store (18) and in that after optimization and termination of the calibration process, the final calibration values are transferred into a non-volatile store (11) of the selective amplifier (14), particular of the tuner, where they are permanently stored for its later operating state.

Description: VERFAHREN ZUM ABGLEICH EINES MEHRSTUFIGEN SELEKTIVEN VERSTÄRKERS UND ANORDNUNG ZUR DURCHFÜHRUNC DES VERFAHRENS BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleich eines mit mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Reaktanzelementen abstimmbaren mehrstufigen selektiven Verstärkers und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Bei bekannten elektronisch abstimmbaren selektiven Verstärkern, insbesondere Tunern, werden in den Vor-, Drain-, Misch- und Oszillatorkreisen meist spannungsgesteuerte variable Reaktanzelemente (Kapazitätsdioden) zur Abstimmung verwendet. Dort werden den für die Abstimmung verwendeten Kapazitätsdioden getrennte und voneinander unabhängig veränderbare Abstimmspannungen zugeführt. Jeweils nach Wahl eines neuen Frequenzkanals wird der Tuner von einem Mikroprozessor mit Hilfe der unabhängig veränderbaren Abstimmspannungen automatisch abgeglichen. Hierzu trennt zunächst der Mikroprozessor die Antenne vom Eingang des Vorkreises und koppelt anstelle des Antennensignals das Ausgangssignal des von einer PLL gesteuerten Oszillators in den Vorkreis ein. Dabei entspricht die Frequenz dieses Signals der vorher gewählten Kanalfrequenz. Der Abgleich der einzelnen Kreise erfolgt nacheinander durch Variation der dem jeweiligen Abstimmelement zugeführten Abstimmspannung. Ein am Ausgang des letzten Kreises angeschlossener Detektor kontrolliert den Pegel der Signaldurchlasskurve und veranlasst die Beendigung des jeweiligen Abgleichschrittes, sobald ein Maximum der Signaldurchlasskurve auftritt. Nach Beendigung des gesamten Abgleichvorganges trennt der Mikroprozessor den Oszillator wieder vom Eingang des Vorkreises und schaltet die Antenne an den betreffenden Eingang an. Die vorher ermittelten Abstimmspannungen werden in einem Kurzzeitspeicher digital abgelegt und bei der Wahl eines anderen Kanals wieder gelöscht (US-PS 43 34 323). Die Nachteile dieses Tuners liegen zum einen in der relativ aufwendigen Abgleicheinheit, die zudem gesondert in den Tuner bzw. jedes Rundfunk- oder Fernsehgerät eingebaut werden muss und damit höhere Gerätekosten verursacht. Zum anderen muss sich der Tuner jeweils nach der Wahl eines anderen Kanals wieder neu abgleichen, da die Abstimmdaten für die einzelnen Kanäle nicht abrufbereit gespeichert werden. Im übrigen wäre eine Speicherung der Abstimmdaten mit einem hohen kostenmässigen und technischen Aufwand an Speicherkapazität verbunden, falls für jeden wählbaren Frequenzkanal mehrere Abstimmspannungen abgespeichert werden sollen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens so auszubilden, dass die genannten kosten uiässigen und technischen Nachteile entfallen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und bevorzugt Ausführungsbeispiele der Erfindung für eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren, insbesondere zum Abgleich von Tunern, werden zwar die Abstimmdioden der Vor-, Drain-, Misch- und Oszillatorkreise in bekannter Weise von getrennt veränderbaren Abstimmspannungen angesteuert. Jedoch erfolgt der Abgleich des Tuners im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren über eine extern an den Tuner anschliessbare wahlweise automatische oder manuell betätigbare Abgleichvorrichtung. In vorteilhafter Weise werden die für den optimalen Abgleich der Frequenzkanäle ermittelten Abstimmspannungen für die einzelnen Kapazitätsdioden in einem nicht flüchtigen, internen Speicher des Tuners digital abgespeichert. Zur Einsparung von Speicherplätzen wird der Tuner nur in jedem n-ten Frequenzkanal abgeglichen, für den jeweils auch die entsprechenden Abstimmspannungen in digitalisierter Form permanent im Speicher des Tuners abgelegt werden. Je nachdem, in welchem Teil der Diodenkennlinien (Spannungs-Kapazitäts-Kennlinien) sich die Abstimmspannungen für die verschiedenen Frequenzkanäle bewegen, variiert n in einem Bereich n > 2. Dabei werden bevorzugt die Kanäle, für die die Abstimmspannungen in den Bereich der Kennlinienknicke fallen, in einer dichteren Reihenfolge abgespeichert (2S nu3) als die Kanäle, deren Abstimmspannungen im linearen und flachen Teil der Kennlinien liegen (n > 3). Ferner werden die Abstimmspannungen für den Vor-, Drain- und Nischkreis nicht in ihrer absoluten Grösse digital abgespeichert, sondern es werden lediglich deren Differenzwerte zu der Oszillatorab stimmspannung im nicht flüchtigen Speicher des Tuners abgelegt. Durch diese Massnahmen ist es möglich, die benötigte Speicherkapazität so weit zu reduzieren, dass beim Einbau des Tuners in einen Fernsehempfänger die dort noch frei zur Verfügung stehende Speicherkapazität eines ohnehin vorhandenen Speichers ausreichend ist. Beim Einsatz des Tuners in einen Fernsehempfänger wird über den dort ebenfalls schon vorhandenen Mikrocomputer auf die fest abgespeicherten Abstimmdaten zugegriffen. Die Abstimmdaten der nicht abgespeicherten Frequenzkanäle (Bereich n > 2) ermittelt der Mikrocomputer durch lineare Interpolation aus den diesen Kanälen benachbarten permanent abgespeicherten Abstimmdaten. Die bei dieser Näherung entstehenden Abgleichfehler sind vernachlässigbar klein. Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines abzugleichenden VHF/UHF-Tuners für einen Fernsehempfänger. Hierbei sind die Vor-, Drain-, Misch- und Oszillatorkreise des VHF- und UHF-Teiles symbolisch durch die Kapazitätsdioden 1 bis 4 und 5 bis 8 dargestellt. Ein mit einem Digital-Analog-Converter 9 gekoppelter Mehrfach-Operationsverstärker steht über separate Steuerleitungen mit den Kapazitätsdioden 1 und 5, 2 und 6 sowie 3 und 7 der Vor-, Drain- und Mischkreise in Verbindung. Die Kapazitätsdioden 4 und 8 der Oszillatorkreise sind an eine Phasenregelschleife (Phase-Locked Loop, PLL) 10 mit vorgeschaltetem Frequenz-Vorteiler angeschlossen. Ferner sind der Digital-Analog-Converter 9 und die Phasenregelschleife 10 jeweils über einen Datenbus (1 2C-Bus) mit einem nichtflüchtigen Speicher 11 verbunden. Ein weiterer von der PLL 10 abgehender Datenbus 12 bildet den Steuereingang und/oder -ausgang des Tuners. Ferner liegt an dem aus Frequenz-Vorteiler und PLL kombinierten Baustein 10 die maximal zur Verfügung stehende Abstimmspannung UA. Eine derartige Anordnung wird zu ihrem einmaligen Abgleich an eine Abgleichvorrichtung 15 angeschlossen. Für den Fall des automatischen Abgleichs schaltet diese nacheinander über einen Mikrocomputer 16 selbsttätig die abzugleichenden Kanäle durch und führt jeweils den Abgleich aus. Hierbei rastet die Phasenregelschleife 10 auf die jeweilige Kanalfrequenz ein und steuert die Oszillatorabstimmspannung so, dass der Oszillator ebenfalls auf der betreffenden Kanalfrequenz arbeitet. Diese Oszillatorabstimmspannung bildet dann den Ausgangspunkt für den Abgleich des Vor-, Drain- und Mischkreises. Die Abstimmspannungen für die Kapazitätsdioden dieser drei Kreise können unabhängig voneinander um eine maximale Differenzspannung von + AU von der Oszillatorabstimmspannung variiert werden. Dabei erfolgt der Abgleich der einzelnen Kreise völlig getrennt voneinander in mehreren iterativen Schritten. Nach jedem Schritt kontrolliert die Abgleichvorrichtung 15 mit Hilfe eines PLL-gesteuerten Signalgenerators 17 unter Ausnutzung der von ihm erzeugten monofrequenten Markensignale für den Bildund Tonträger die Durchlasskurve des Tuners. Die in Bezug auf die Oszillatorabstimmspannung jeweils anliegenden Differenzspannungen werden in einem Speicher 18 der Abgleichvorrichtung 15 bis zum nächsten Schritt zwischengespeichert. Sobald die Durchlasskurve eines Kanals optimiert ist, bleiben die entsprechenden digitalisierten Werte der einzelnen Differenzspannungen im Arbeitsspeicher 18 der Abgleichvorrichtung 15 gespeichert, bis für alle abzugleichenden Kanäle der Abgleichvorgang ausgeführt ist. Der geschilderte autonatische Abgleichvorgang kann auch manuell über die Stellvorrichtung 19 durchgeführt werden. Hierbei erfolgt die iterative Ermittlung der zu speichernden Abgleichwerte vorzugsweise durch manuell betätigbare Potentiometer. Unabhängig davon, ob der Abgleich manuell oder automatisch erfolgt, werden nach Beendigung des gesamten Abgleichs die ermittelten Abgleichdaten für die einzelnen Kanäle mit entsprechenden Adressen in den nichtflüchtigen Speicher 11 des Tuners zur permanenten Abspeicherung übertragen. Zur Ausschliessung von Fehlern beim Laden des nichtflüchtigen Speichers 11 erfolgt anschliessend ein nochmaliger Vergleich der permanent abgespeicherten Ab stirmdaten im Tuner mit den während des Abgleichs ermittelten Abstimmdaten im Arbeitsspeicher 18 der Abgleichvorrichtung 15. Beim Einsatz eines derart fest abgestimmten Tuners in ein Fernsehgerät wird der Steuereingang und/oder -ausgang 12 mit dem dort ohnehin vorhandenen geräteinternen Mikrocomputer 13 verbunden. Der Mikrocomputer wählt dann bei Aufruf eines bestimmten Kanals uber die damit gekoppelte Adresse die entsprechenden Abstimmdaten aus dem nichtflüchtigen Speicher 11 des Tuners aus. Diese werden dann über den Datenbus und den Digital-Analog-Converter 9 als analoge Abstimmspannungen den einzelnen Kapazitätsdioden zugeführt. Die Abstimmdaten für die nicht abgespeicherten Frequenzkanäle ermittelt der Mikrocomputer 13 durch lineare Interpolation aus den für die benachbarten Kanäle permanent abgespeicherten Werten.

Claims: VERFAHREN ZUM ABGLEICH EINES MEHRSTUFIGEN SELEKTIVEN VERSTÄRKEKS UND ANORDNUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Abgleich eines mit mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Reaktanzelementen abstimmbaren mehrstufigen selektiven Verstärkers, insbesondere Tuners, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der selektive Verstärker (14) von einer externen Abgleichvorrichtung (15) über die getrennt ansteuerbaren Reaktanzelemente (1 bis 8) abgeglichen wird, dass die zur Ansteuerung der einzelnen Reaktanzelemente benötigten Abgleichwerte in iterativen Abgleichschritten wahlweise automatisch oder manuell ermittelt und jeweils in einem Speicher (18) der externen Abgleichvzrichtung zwischengespeichert werden, und dass nach Optimierung und Beendigung des Abgleichvorganges die endgültigen Abgleichwerte in einen nichtflüchtigen Speicher (11) des selektiven Verstärkers übertragen und dort für dessen späteren Betriebszustand permanent gespeichert werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die einzelnen Stufen oder Kreise des selektiven Verstärkers (14) nacheinander und unabhängig voneinander abgeglichen werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der selektive Verstärker (14) in jedem n-ten (n > 1) Frequenzkanal abgeglichen und die entsprechenden Abgleichwerte permanent im Verstärker abgespeichert werden. 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass n in Abhängigkeit des Kennlinienverlaufes der Reaktanzelemente (1 bis 8) in einem Bereich n > 2 variiert wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgleichwerte für die nicht abgespeicherten Frequenzkanäle im Betriebszustand des selektiven Verstärkers (14) durch lineare Interpolation aus den für die benachbarten Kanäle permanent abgespei- cherten Werten ermittelt werden. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Abgleichwerte für die Reaktanzelemente (1 bis 3 und 5 bis 7) der Vor- und Zwischenkreise nur die Differenzwerte in Bezug auf den absoluten Abgleichwert für die Reaktanzelemente (4, 8) der Oszillatorkreise des selektiven Verstärkers (14) permanent abgespeichert werden. 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die an den abzugleichenden selektiven Verstärker (14), insbesondere Tuner, angeschlossene externe Abgleichvorrichtung (15) aus einem Mikrocomputer (16) zur Steuerung des gesamten Abgleichvorganges, einem mittels Phasenregelkreis gesteuerten Signalgenerator (17) zur Erzeugung von automatischen Abgleichsignalen in Form von monofrequenten, den Informationsträgern der Durchlasskurven entsprechenden Markensignalen und einem Speicher¯(18) zur Zwischenspeicherung der in iterativen Abgleichschritten gewonnenen Abgleichwerte für die einzelnen Reaktanzelemente (1 bis 8) besteht. 8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abgleichvorrichtung (15) eine zusätzliche manuell betätigbare Stellvorrichtung (19) besitzt. 9. Anordnung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stellvorrichtung (19) in Form von mehreren Potentiometern ausgebildet ist. 10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der selektive Verstärker (14) mit einem nichtflüchtigen Speicher (11) ausgestattet ist, in den die Abgleichvorrichtung (15) nach beendetem Abgleich aller Frequenzkanäle die optimierten Abgleichwerte zur permanenten Abspeicherung überträgt. 11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Betriebszustand des fest abgeglichenen selektiven Verstärkers (14) ein bereits vorhandener Mikrocomputer (13) anstelle der Abgleichvorrichtung (15) angeschlossen ist, der die lineare Interpolation zur Ermittlung der nicht abgespeicherten Abgleichwerte übernimmt. Beschreibung:

Inventors: HEUCKE-GAREIS, WILHELM, OERTEL, EBERHARD
Applicants: GRUNDIG E.M.V. ELEKTRO-MECHANISCHE VERSUCHSANSTALT MAX GRUNDIG HOLLAEND. STIFTUNG & CO. KG.
Application year: 1984
Main classification: H03J3
IPC codes: H03J3, H03J5