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Transistor-Verstärker oder-Mischstufe, besonders für
Fernsehkanalschalter
Die Erfindung betrifft einen Transistor-Verstärker oder eine Transistor-Mischstufe für einen grossen
Frequenzbereich mit Mitteln zur Verminderung der Rückwirkung des frequenzabhängigen Transistorein- gangswiderstandes auf die Bandbreite eines vorgeschalteten Schwingkreises, wobei die Abstimmung des
Schwingkreises innerhalb des Frequenzbereiches stufig oder stetig erfolgt. Besonders kann die Erfindung für Fernsehkanalschalter angewendet werden.
Folgt in einem Empfänger, z. B. einen Fernsehempfänger, auf einen Schwingkreis oder ein Bandfil- ter ein Transistor und ist der Schwingkreis bzw. das Bandfilter in einem sehr grossen Frequenzbereich, z. B. von 41 bis 223 MHz, stufenweise oder stetig abstimmbar, so macht sich störend bemerkbar, dass der kom- plexe Eingangswiderstand des Transistors in der Weise frequenzabhängig ist, dass der Eingangswiderstand bei den höheren Frequenzen kleiner ist. Infolgedessen wird der Schwingkreis bzw. das Bandfilter bei den höheren Frequenzen stärker bedämpft, so dass die Bandbreite grösser ist. Wird die Dimensionierung z.
B. so gewählt, dass sich im Band I (41-68 MHz) die richtige Bandbreite des Sekundärkreises und damit die gewünschte Form der Durchlasskurve des gesamten Bandfilters ergibt, so wird im Band III (174-233 MHz) die Dämpfung des Sekundärkreises durch den Transistoreingang so gross, dass entweder bei gleicher Kopplung der Bandfilterkreise wie bei Band I die Durchlasskurve die Form eines sehr stark unterkritisch gekoppelten Bandfilters erhält oder aber bei entsprechend stärkerer Kopplung eine viel zu grosse Gesamtbandbreite erreicht wird.
Dieser Nachteil könnte bei stufenweiser Abstimmung dadurch vermieden werden, dass der Transistor bei höheren Frequenzen an eine tiefer liegende Anzapfung des Schwingkreises angeschaltet wird, jedoch wäre dann ein zusätzlicher Schaltkontakt notwendig, der z. B. bei den üblichen Fernsehkanalschaltern nicht vorgesehen ist. Bei stetiger Abstimmung, z. B. durch Kernverschiebung, wäre diese Möglichkeit überhaupt nicht anwendbar.
Es ist nun ein Transistor-Verstärker bekannt, bei dem die Spule, die den fallenden Eingangswiderstand des Transistors ausgleichen soll, mit dem magnetischen Feld der vorgeschalteten Schwingkreisspule gekoppelt ist und als Transformator mit erhöhter Streuung wirkt. Hiebei wird also der Effekt ausgenützt, dass bei einem Transformator mit entsprechend bemessener Streuung die Rückwirkung des Lastwiderstandes, hier des Transistoreingangswiderstandes, auf das speisende Netz vermindert, also der vorgeschaltete Schwingkreis trotz fallenden Eingangswiderstandes des Transistors etwa gleichmässig über den Frequenzbereich belastet wird.
Um mit dieser Anpassungsschaltung eine stufenweise Frequenzbereichsumschaltung vornehmen zu können, die bei Kanalschaltern durch Austauschen der Schwingkreisspulen geschieht, müsste für jeden Frequenzbereich eine gesonderte Spulenkombination vorgesehen werden, für die sich gegenüber einer einzelnen Spule mindestens ein Umschaltkontakt mehr an jedem Spulenträger befinden müsste. Abgesehen davon, dass das einen Umbau der üblichen Spulenträger erfordert, wird zusätzlich die Störanfälligkeit erhöht. Ausserdem gestaltet sich der elektrische Abgleich erheblich schwieriger, da zur Einstellung der richtigen Kopplung an beiden Spulen eine Veränderung der elektrischen Werte vorgenommen werden muss.
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Weiterhin ist ein Transistor-Verstärker bekannt, bei dem zwischen einer Signalquelle mit Innenwi- derstand und den Transistoreingangselektroden ein aus Induktivitäten und Kapazitäten gebildetes Netz- werk liegt. Dabei ist entweder an die Klemmen der Signalquelle ein Parallelschwingkreis angeschlossen und von der einen Klemme aus führt eine Induktivität zur Transistoreingangselektrode, oder es liegt ein
Sezienschwingkreis zwischen einer Klemme der Signalquelle und der Transistoreingangselektrode, wäh- rend parallel zum Transistoreingang eine Induktivität angeschlossen ist. Durch dieses ganze Netzwerk wird jedoch zusammen mit dem inneren Innenwiderstand der Signalquelle im Signalfrequenzbereich der für das Minimalrauschen erforderliche günstigste frequenzabhängige Quellwiderstand gebildet.
Gegenüber dem Bekannten ist die Erfindung nun dadurch gekennzeichnet, dass zwischen denSchwing- kreis und die Eingangselektrode des Transistors eine so bemessene Spule geschaltet ist, dass durch eine be- sonders bei den hohen Frequenzen des Frequenzbereiches auftretende Hochtransformierung des Eingangs- widerstandes des Transistors in den Schwingkreis eine im Frequenzbereich annähernd konstante Bandbreite erzielt ist.
Die Spule wird also so dimensioniert, dass sie bei den tiefsten Frequenzen (z. B. im Band I) praktisch wirkungslos bleibt, d. h. sie ist so klein, dass sie noch keinen nennenswerten induktiven Widerstand dar- stellt. Bei den höheren Frequenzen (z. B. im Band III) soll dagegen der induktive Widerstand dieser ein- geschalteten Spule so gross sein, dass der Eingangswiderstand des Transistors in dem für eine konstante
Bandbreite richtigen Verhältnis in den Schwingkreis transformiert wird. Es kann dadurch erreicht werden, dass sowohl z. B. in der Mitte des BandesI wie auch des Bandes III die gleiche Bandfilterdurchlasskurve er- zielt wird und nur an den jeweiligen Bandgrenzen eine nur noch ganz geringe Verformung auftritt.
Die Erfindung ist sowohl bei normalen Hochfrequenzverstärkerstufen als auch bei Mischstufen an- wendbar, wobei es unwesentlich ist, ob die Mischstufe selbstschwingend oder fremderregt ist. Ebenso ist es gleichgültig, ob die Abstimmung des Schwingkreises stufig oder stetig durchführbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel in Form eines Bandfilters mit nachgeschaltetem Transistor erkennbar. Die Zeichnung ist schematisch gehalten, d. h. die Gleichstromkreise sind weggelassen.
Mit 1 ist eine Spule, mit 2 ein Kondensator eines Resonanzkreises bezeichnet, der mit einem zweiten, aus einer Spule 3 und zwei in Serie geschalteten Kapazitäten 4 und 5 bestehenden Resonanzkreis ein Bandfilter bildet. Die Spulen 1 und 3 sind mit einem Kanalschalter auswechselbar. Die beiden Kondensatoren 4 und 5 sind als Spannungsteiler geschaltet, an deren Mittelpunkt 6 über eine erfindungsgemäss vorgesehene Spule 7 der Emitter 8 eines Transistors angeschaltet ist. Die Basis 9 des Transistors ist für die Hochfrequenz über einen Kondensator 10 mit Masse verbunden (ausserdem für Gleichstrom über einen nicht dargestellten Widerstand). Am Kollektor 11 liegt z. B. ein Zwischenfrequenzkreis.
Die zwischen Basis 9 und Emitter 8 gemessene frequenzabhängige Eingangsimpedanz des Transistors kann im Ersatzschaltbild durch eine Spule 12 und einen dazu parallelgeschalteten Widerstand 13 dargestellt werden.
Vorzugsweise findet die Erfindung Anwendung für Fernsehkanalschalter, wobei nach einer Hochfrequenz-Verstärkerstufe ein Bandfilter und an dieses über die erfindungsgemäss vorgesehene Spule der Emitter eines in Basisschaltung betriebenen Transistors, der zugleich als Mischer dient, angeschlossen ist. In der Basisschaltung tritt die kleinste Rückwirkung auf.