DE1061839B - Device for self-tuning - Google Patents
Device for self-tuningInfo
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- H03J5/00—Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Abstimmung einer in mehreren Frequenzteilbändern abstimmbaren Stufe in Abhängigkeit von der Frequenz eines Pilotsignal, die einen Regelmotor, der bei Rotation die abstimmbare Stufe der Reihe nach auf die unterschiedlichen Frequenzteilbänder einstellt, einen durch das Pilotsignal gespeisten Diskriminator, der mit einem aus zwei Reihenimpedanzen bestehenden Eingangskreis zum Erzeugen zweier Spannungen im Teilverhältnis der Werte dieser beiden Reihenimpedanzen, und eine Amplitudenvergleichsvorrichtung enthält, welche die den beiden Reihenimpedanzen entnommenen Spannungen nach Gleichrichtung in einer Gleichrichterstufe in der Amplitude vergleicht, wobei die der Amplitudenvergleichsvorrichtung entnommene Diskriminatorausgangsspannung den Regelmotor beim Erreichen des dem Pilotsignal zugeordneten Frequenzteilbandes stoppt.The invention relates to a device for automatic tuning of one in several frequency sub-bands tunable stage depending on the frequency of a pilot signal, which a control motor, which, when rotating, adjusts the tunable stage one after the other to the different frequency sub-bands, a discriminator fed by the pilot signal, the one with one consisting of two series impedances Input circuit for generating two voltages in the partial ratio of the values of these two Series impedances, and an amplitude comparator which compares the two series impedances Taken voltages after rectification in a rectifier stage in amplitude compares, the discriminator output voltage taken from the amplitude comparison device den The control motor stops when the frequency subband assigned to the pilot signal is reached.
Bei einer bereits vorgeschlagenen Vorrichtung von der angegebenen Art enthält die Eingangsimpedanz des Diskriminators die Reihenschaltung eines kontinuierlich veränderlichen Widerstandes und eines schrittweise einstellbaren - Kondensators und wird durch kontinuierliches Überstreichen des Abstimmbereiches die abstimmbare Stufe dadurch auf die erwünschte Frequenz abgestimmt, daß der Regelmotor bei Rotation den Kondensator schrittweise in den Frequenzteilbändern entsprechenden Schritten ändert und zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten den Reihenwiderstand kontinuierlich, ändert, bis beim Erreichen von Spannungsgleichheit über den erwähnten Reihenimpedanzen der Regelmotor gestoppt wird.In an already proposed device of the specified type, the input impedance contains of the discriminator the series connection of a continuously variable resistor and one step-by-step adjustable - capacitor and is activated by continuously sweeping over the tuning range the tunable stage thereby tuned to the desired frequency that the control motor when rotating, the capacitor changes step by step in the corresponding steps in the frequency sub-bands and between two successive steps the series resistance changes continuously, until it is reached the control motor is stopped when the voltage is equal across the series impedances mentioned.
Die Erfindung bezweckt, eine einfache Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei der unter anderem die selbsttätige Abstimmung auf das erwünschteFrequenzteilband erheblich beschleunigt wird.The aim of the invention is to provide a simple device of the type mentioned at the outset, in which under among other things, the automatic tuning to the desired frequency subband is considerably accelerated.
Gemäß der- Erfindung bewirkt der Regelmotor jeweils beim Umschalten auf ein folgendes Frequenzteilband zu gleicher Zeit eine schrittweise Umschaltung des Eingangskreises des Diskriminators, der aus der Reihenschaltung eines Reihenwiderstandes und eines abgestimmten Kreises besteht, dadurch, daß der Regelmotor wenigstens eine Umschaltung auf einen folgenden abgestimmten Kreis bewirkt, wobei innerhalb des betreffenden Frequenzteilbandes die Impedanz der einen Reihenimpedanz größer und außerhalb des betreffenden Frequenzteilbandes kleiner als diejenige der anderen Reihenimpedanz ist, während der Regelmotor bei einer gegebenen Polarität der Diskriminatorausgangsspannung die abstimmbare Stufe der Reihe nach auf die unterschiedlichen Frequenzteilbänder einstellt und stehenbleibt, wenn die Diskriminatorausgangsspannung eine entgegengesetzte Polarität aufweist.According to the invention, the regulating motor has the effect of switching to a subsequent frequency subband at the same time a step-by-step changeover of the input circuit of the discriminator, which is derived from the Series connection of a series resistor and a tuned circuit consists in that the control motor causes at least one switch to a following coordinated circle, within the relevant frequency sub-band the impedance of a series impedance greater and outside of the relevant Frequency subband is smaller than that of the other series impedance, while the variable speed motor for a given polarity of the discriminator output voltage, the tunable stage in turn adjusts to the different frequency sub-bands and stops when the discriminator output voltage has an opposite polarity.
Zum Erzielen einer besonders einfachen VorrichtungTo achieve a particularly simple device
Vorrichtung zur selbsttätigen AbstimmungDevice for automatic tuning
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)
Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg I1 Mönckebergstr. 7Representative: Dipl.-Ing. K. Lengner, patent attorney,
Hamburg I 1 Mönckebergstr. 7th
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 12. Juli 1957Claimed priority:
France 12 July 1957
Gaston Salmet, Courbevoie, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenGaston Salmet, Courbevoie, Seine (France),
has been named as the inventor
der angegebenen Art besteht die Amplitudenvergleichsvorrichtung im Ausgang des Diskriminators aus einem Differentialrelais, das einen Relaiskontakt im Speisekreis des Regelmotors enthält, der aus einem sich selbsttätig bewegenden Schrittschalter besteht.of the type indicated, the amplitude comparison device consists of one at the output of the discriminator Differential relay, which contains a relay contact in the supply circuit of the control motor, which consists of a automatically moving step switch.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention and its advantages are explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt im Blockschaltbild eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;1 shows a block diagram of a device according to the invention;
Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, währendFig. 2 shows an advantageous embodiment of a Device according to the invention while
Fig. 3 und 4 einige Impedanz-Frequenz-Diagramme zur Erläuterung der Vorrichtung nach der Erfindung darstellen;3 and 4 show some impedance-frequency diagrams to explain the device according to the invention represent;
Fig. S zeigt im Detailschaltbild einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 2.FIG. 5 shows a detailed circuit diagram of part of the device according to FIG. 2.
Bei der in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellten Vorrichtung zur selbsttätigen Abstimmungsregelung stellt K1 einen Schalter zur Abstimmung einer nicht näher angegebenen Stufe auf ein erwünschtes Frequenzteilband in Abhängigkeit von der Frequenz eines den Klemmen A und B zugeführten Pilotsignals dar.In the device for automatic tuning control shown in the block diagram in FIG. 1, K 1 represents a switch for tuning an unspecified stage to a desired frequency sub-band as a function of the frequency of a pilot signal fed to terminals A and B.
Die Vorrichtung zur selbsttätigen Abstimmungsregelung enthält einen Regehnotor SM, der bei Rotation die abstimmbare Stufe über eine Welle auf die unterschiedlichen Frequenzteilbänder einstellt, einen durch das Pilotsignal gespeisten Diskriminator D, der mit einem aus zwei Reihenimpedanzen (Z1, Z2) bestehende Eingangskreis zum Erzeugen zweier Spannungen F21 und F22 im Teilverhältnis der Werte dieser Reihenimpedanzen Z1, Z2 versehen ist, und eine Amplitudenvergleichsvorrichtung, welche die den beidenThe device for automatic tuning control contains a control motor SM which, when rotating, adjusts the tunable stage via a shaft to the different frequency sub-bands, a discriminator D fed by the pilot signal, which generates an input circuit consisting of two series impedances (Z 1 , Z 2 ) two voltages F 21 and F 22 in the partial ratio of the values of these series impedances Z 1 , Z 2 is provided, and an amplitude comparison device, which the two
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Reihenimpedanzen Z1, Z2 entnommenen Spannungen die Spannung über dem abgestimmten Kreis Z4 größerSeries impedances Z 1 , Z 2 taken voltages the voltage across the tuned circuit Z 4 greater
nach Gleichrichtung in der Amplitude vergleicht. als die über dem Widerstand Z3 ist; so daß der Dis-after rectification compares in amplitude. than that across resistor Z is 3 ; so that the dis-
Am Ausgangskreis der Amplitudenvergleichsvor- kriminator D eine positive Ausgangsspannung liefert,The amplitude comparison precriminator D supplies a positive output voltage at the output circuit,
richtung ergibt sich eine Gleichspannung, die durch die wodurch der Regelmotor SM gestoppt wird.
Differenz im Absolutwert der Spannungen V21 und Vz2 5 ■ Auf diese Weise wird somit die abstimmbare Stufedirection results in a DC voltage, which is stopped by the motor SM.
Difference in the absolute value of the voltages V 21 and V z2 5 ■ This is how the tunable level is achieved
gegeben wird und den Regelmotor beim Erreichen des: in Abhängigkeit vom Pilotsignal auf das erwünschteis given and the control motor when reaching the: depending on the pilot signal to the desired
dem .Pilotsignal zugeordneten Frequenzteilbandes Frequenzteilband eingestellt.The frequency sub-band assigned to the .Pilot signal is set.
stoppt. - Der Übergang der Diskriminatorausgangsspannung Zur selbsttätigen Abstimmung der in mehreren Fre- von einer negativen zu einer positiven Polarität gibt quenzteilbändern abstimmbaren Stufe besteht die Im- lo ein eindeutiges und von der Amplitude des Pilotsignals pedanz Z1 aus einem Widerstand und die ImpedanzZ2 unabhängiges Stoppkriterium, wodurch stets die Geaus einem abgestimmten Kreis, wobei der Regelmotor währ gegeben wird, daß die abstimmbare Stufe auf SM jeweils bei Einstellung, über Schalter K1, auf ein das erwünschte Frequenzteilband eingestellt wird, folgendes' Frequenzteilband auch den Eingangskreis während hierbei die Einstellung auf das erwünschte des Diskriminators D schrittweise ändert, beispiels- 15 Frequenzteilband schnell durchgeführt wird, weil jetzt weise erfolgt dies in der dargestellten Vorrichtung da- ja von den Reihenimpedanzpaaren jeweils zu gleicher durch, daß der Reihe nach auf die Reihenimpedanz- Zeit ein ganzes Frequenzteilband auf das Vorhandenpaare Z3, Z4 und Z5, Z6 umgeschaltet wird, wobei die sein eines Pilotsignals geprüft wird. Ein zusätzlicher Impedanzen Z3 und Z5 aus Widerständen und die Im- Vorteil der geschilderten Vorrichtung ist die erzielte pedanzen Z4 und Z6 aus abgestimmten Kreisen mit ver- ao Empfindlichkeit, wobei es sich insbesondere herausschiedenen Abstimmfrequenzen bestehen. stellt, daß keine zusätzliche Verstärkung im Diskrimi-stops. - The transition of the discriminator output voltage For the automatic adjustment of the frequency sub-bands that can be adjusted in several frequency sub-bands from a negative to a positive polarity, the Im- lo is a clear stop criterion that is independent of the amplitude of the pilot signal pedance Z 1 from a resistance and the impedance Z 2, whereby always the Geaus a tuned circuit, whereby the control motor is given while that the tunable level on SM is set to the desired frequency sub-band in each case via switch K 1 , the following 'frequency sub-band also the input circuit while the setting is on the desired of the discriminator D changes step by step, for example frequency subband is carried out quickly, because now this is done wisely in the device shown from the series impedance pairs at the same time by sequentially applying a whole frequency subband to the existing pairs at the series impedance time Z 3 , Z 4 and Z 5 , Z 6 is switched over, the pilot signal being checked. An additional impedance Z 3 and Z 5 from resistors and the advantage of the described device is the pedances Z 4 and Z 6 achieved from matched circles with ao sensitivity, whereby there are in particular differentiated tuning frequencies. that no additional reinforcement in the discriminatory
Jedes der Reihenimpedanzpaare (Z1, Z2), (Z3, Z4) nator erforderlich ist.Each of the series impedance pairs (Z 1 , Z 2 ), (Z 3 , Z 4 ) nator is required.
und (Z5, Z6) ist hierbei so bemessen, daß in den diesen Fig. 2 zeigt im Detailschaltbild eine in der Praxis Reihenimpedanzpaaren (Z1, Z2), (Z3, Z4) und (Z5, Z6) eingehend geprüfte Ausführungsform einer Vorrichzugeordneten Frequenzteilbändern die Impedanz der 25 tung von der in Fig. 1 angegebenen Art. Entsprechende abgestimmten Kreise Z2, Z4, Z6 größer als diejenige Teile haben hierbei die gleichen Bezugszeichen erhalten. der zugeordneten Widerstände Z1, Z3, Z5 ist, während Bei der dargestellten Ausführungsform bestehen die umgekehrt außerhalb dieser Frequenzteilbänder die in Reihe geschalteten Impedanzen im Eingang des Impedanz der Widerstände Z1, Z3, Z5 größer als die Diskriminators aus einem festen Widerstand R1 und der zugeordneten abgestimmten Kreise Z2, Z4, Z6 ist. 30 drei abgestimmten Kreisen L1C1, L2 C2, L3 C3, die mit Der angegebene Impedanzverlauf ist in Fig. 3 für Hilfe des Schalters K2 jeweils in Reihe mit dem festen ein Impedanzpaar, beispielsweise Z1, Z2, dargestellt, Widerstand R1 geschaltet werden. Die sich an dem und aus dieser Figur geht hervor, daß die Impedanz Widerstand R1 und einem der abgestimmten Kreise des abgestimmten Kreises nur im Frequenzbereich L1 C1, L2 C2, L3 C3 ergebenden Spannungen V1 bzw. V2 fi~fz'=Af1 größer als die Impedanz des Widerstandes 35 werden hierbei in einer Gleichrichterstuf e D' gleichist. Die Werte der Selbstinduktion L und des Konden- gerichtet und steuern eine Amplitudenvergleichsvorsators C des abgestimmten Kreises Z2 lassen sich hier- richtung in Form eines Differentialrelais RL mit einem bei auf einfache Weise berechnen mit Hilfe der Relaiskontakt a. and (Z 5 , Z 6 ) is dimensioned so that in these Fig. 2 shows in the detailed circuit diagram one in practice series impedance pairs (Z 1 , Z 2 ), (Z 3 , Z 4 ) and (Z 5 , Z 6 ) Thoroughly tested embodiment of a device assigned frequency sub-bands the impedance of the device of the type indicated in Fig. 1. Corresponding matched circles Z 2 , Z 4 , Z 6 larger than those parts have been given the same reference numerals. of the associated resistors Z 1 , Z 3 , Z 5 , while in the illustrated embodiment, the reverse outside these frequency subbands, the series-connected impedances in the input of the impedance of the resistors Z 1 , Z 3 , Z 5 are greater than the discriminator from a fixed Resistor R 1 and the associated matched circles Z 2 , Z 4 , Z 6 is. 30 three matched circles L 1 C 1 , L 2 C 2 , L 3 C 3 , with The specified impedance curve is in Fig. 3 for the help of the switch K 2 in series with the fixed one impedance pair, for example Z 1 , Z 2 , shown, resistor R 1 can be switched. It can be seen from and from this figure that the impedance resistance R 1 and one of the tuned circuits of the tuned circuit only result in voltages V 1 and V 2 in the frequency range L 1 C 1 , L 2 C 2 , L 3 C 3 fi ~ fz ' = Af 1 greater than the impedance of the resistor 35 are here in a rectifier stage e D' is the same. The values of the self-induction L and the condensate and control an amplitude comparator C of the tuned circuit Z 2 can be calculated here in the form of a differential relay RL with a in a simple manner with the aid of the relay contact a.
Formeln: Die angewendete Gleichrichterstufe D' ist in Fig. 5Formulas: The rectifier stage D 'used is shown in FIG. 5
R1 I 1 1 \ 40 dargestellt und enthält zwei Gegentaktgleichrichter mit R 1 I 1 1 \ 40 shown and contains two push-pull rectifiers with
= 2π \7i~ Tl) Gleichrichterzellen dv d2 t>zw. ds, dt, die an den = 2π \ 7i ~ Tl) rectifier cells d v d 2 t> betw. d s , d t that to the
Widerstand R1 bzw., in der dargestellten Lage desResistance R 1 or, in the illustrated position of the
Q _ \ Schalters K2, an den abgestimmten Kreis L1C1 ange- Q _ \ switch K 2 , connected to the coordinated circuit L 1 C 1
2 π R1 (fs — /j) schlossen sind, während die gleichgerichteten Span- 2 π R 1 (f s - / j) are closed, while the rectified span
45 nungen der Gegentaktgleichrichter über Glättungsvor-45 voltages of the push-pull rectifier via smoothing devices
Fig. 4 zeigt den Impedanzverlauf der drei aufein- richtungen mit Glättungsdrosselspulen La, Lb bzw. Lc,
anderfolgenden Reihenimpedanzen (Z1, Z2), (Z3, Z4) Ld in Gegenphase den Erregerwicklungen des Diffe-
und (Z5, Z6), die Frequenzbereiche, in denen die Im- rentialrelais RL zugeführt werden,
pedanz der abgestimmten Kreise Z2, Z4, Z6 größer als Als Regelmotor, der die Schalter K1 und K2 steuert,
diejenige der Widerstände Z1, Z3, Z5 ist, sind in der 50 findet ein sich selbsttätig bewegender Schrittschalter5
Figur durch Af1, A f2 bzw. Af3 angegeben, die zum Er- Verwendung, wobei die Wicklung des Erregungszielen eines ununterbrochenen Regelbereiches sich magneten über einen Schwingkontakt b mit der Plusetwas
überlappen. klemme +V und zu gleicher Zeit über einen Wider-Die selbsttätige Abstimmungsregelung erfolgt da- stand R2 mit einem Relaiskontakt des Differentialrelais
durch, daß der Regelmotor bei Rotation die abstimm- 55 RL verbunden ist.4 shows the impedance curve of the three rectifying devices with smoothing inductors L a , L b and L c , other series impedances (Z 1 , Z 2 ), (Z 3 , Z 4 ) L d in phase opposition to the excitation windings of the differential and (Z 5 , Z 6 ), the frequency ranges in which the RL impedance relays are fed,
Pedance of the coordinated circuits Z 2 , Z 4 , Z 6 greater than As a regulating motor that controls switches K 1 and K 2 , that of the resistors Z 1 , Z 3 , Z 5 , there is an automatically moving step switch5 in 50 Figure indicated by Af 1 , A f 2 and Af 3, respectively, for the use, the winding of the excitation target of an uninterrupted control range magnets overlapping slightly via a vibrating contact b with the plus. terminal + V and at the same time via a resistor. The automatic tuning control is carried out because R 2 with a relay contact of the differential relay by the fact that the regulating motor is connected to the tuning 55 RL during rotation.
bare Stufe über den Schalter K1 auf die aufeinander- Die selbsttätige Abstimmungsregelung erfolgt auf folgenden Frequenzteilbänder und zu gleicher Zeit, bei völlig gleiche Weise wie bei der Vorrichtung nach der Umschaltung auf ein folgendes Frequenzteilband, Fig. 1, es sucht nämlich die in Fig. 2 dargestellte Vorüber den Schalter K2 auf ein zugeordnetes Reihen- richtung selbsttätig die Pilotfrequenz auf, wobei im impedanzpaar einstellt, bis die Ausgangsspannung 60 Zeitpunkt, in dem die Pilotfrequenz im betreffenden des Diskriminators D ihre Polarität umkehrt, so daß Frequenzteilband liegt, der Schaltkontakt α geschlossen der Regelmotor gestoppt wird. Liegt z. B. die Pilot- und infolgedessen der Schrittschalter gestoppt wird, frequenz im Frequenzbereich Δ f2 (Fig. 4) des Impe- Bei der bekannten Vorrichtung sind die wenig kridanzpaares (Z3, Z4), so ist im Zeitpunkt, in dem das tische Einstellung und die Robustheit des Aufbaues Impedanzpaar (Z1, Z2) den Eingangskreis des Diskri- 65 auffallend, wodurch eine hohe Betriebssicherheit erminators D bildet, die Spannung über dem Widerstand zielt wird, die zusammen mit den vorstehend erwähn-Z1 größer als die über dem abgestimmten Kreis Z2 und ten Eigenschaften die Anwendung der geschilderten weist die Diskriminatorausgangsspannung beispiels- Vorrichtung in der Praxis besonders vorteilhaft macht, weise eine negative Polarität auf, während beim IJm- Schließlich sei noch bemerkt, daß im Eingangskreis schalten auf das zweite Inipedanzpaar (Z3, Z4) gerade 70 des Diskriminators an Stelle von Parallelresonanz-bare stage via the switch K 1 to the successive The automatic tuning control is performed on the following frequency subbands and at the same time, in completely the same manner as in the device after switching to a next frequency subband, Fig. 1, which is looking in Fig. 2, the switch K 2 automatically switches to the pilot frequency in an assigned row direction, with the impedance pair setting until the output voltage 60 is the point in time at which the pilot frequency in the relevant discriminator D reverses its polarity, so that the frequency subband is the switching contact α closed the control motor is stopped. Is z. B. the pilot and consequently the step switch is stopped, frequency in the frequency range Δ f 2 (Fig. 4) of the Impe- In the known device, the little kridanzpaares (Z 3 , Z 4 ), so is at the time when the table setting and the robustness of the structure impedance pair (Z 1 , Z 2 ) the input circuit of the discriminator 65 noticeable, whereby a high level of operational safety forms erminators D , the voltage across the resistor is aimed, which together with the above-mentioned Z 1 is greater than the application of the described above the matched circuit Z 2 and th properties makes the discriminator output voltage example device particularly advantageous in practice, has a negative polarity, while with the IJm- Finally, it should be noted that in the input circuit switch to the second inipedance pair (Z 3 , Z 4 ) just 70 of the discriminator instead of parallel resonance
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