DE1033274B - Mischschaltung mit selbstschwingender Triode und Rueckkopplung der Zwischenfrequenz-Schwingungen vom Ausgangskreis auf den Eingangskreis der Mischroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischschaltung mit selbstschwingender Triode und Rückkopplung der Zwischenfrequenz-Schwingungen in der Mischstufe.

Als Mischröhre in Empfängern für Schwingungen hoher Frequenz, z. B. in Empfängern für frequenzmodulierte Schwingungen und Fernsehempfängern, wird vorzugsweise eine Triode in einer selbstschwingenden Schaltung verwendet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Signal-Rausch-Verhältnis einer solchen Röhre niedrig und die Schaltung einfach und somit billig ist.

Ein Nachteil ist jedoch der, daß bei Empfängern mit einem im Verhältnis zur mittleren Zwischenfrequenz schmalen Frequenzband, z. B. bei Empfängern für frequenzmodulierte Schwingungen, eine unerwünscht starke Dämpfung auf den der Mischröhre folgenden Schwingkreis, z. B. ein Bandfilter, ausgeübt wird, da der Innenwiderstand der Triode niedrig ist. Infolgedessen ist die Trennschärfe schlecht, und die Mischverstärkung kann nicht ihren optimalen Wert erreichen.

Es ist bekannt, einen Teil der an der Anode der Triode auftretenden Zwischenfrequenz-Spannung dem Gitter gegenphasig zuzuführen. Dadurch entsteht in der Röhre ein Strom, der zu dem infolge niedrigen Innenwiderstandes auftretenden Dämpfungsstrom in der Röhre gegenphasig ist und somit entdämpfend wirkt (positive Rückkopplung). Auf diese Weise kann zum Teil oder vollständig ein Ausgleich erzielt werden; sogar Überkompensation ist möglich.

Es ist weiter möglich, die Kompensationsschaltung derart auszubilden, daß eine Niederfrequenz-Gegenkopplung nach dem Gitter der Oszillatorröhre entsteht. Infolgedessen kann der Wert des Ableitwiderstandes wesentlich vergrößert werden, was ohne diese Gegenkopplung nicht der Fall wäre. Da das Rauschen der Mischröhre um so niedriger ist, je geringer der Gitterstrom ist, ergibt die Verwendung eines hohen Ableitwiderstandes eine wesentliche Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses der Mischstufe.

Bei einer solchen bekannten Mischschaltung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, werden die Hochfrequenz-Eingangsschwingungen auf die Induktivität eines Schwingungskreises 2 übertragen, deren unteres Ende über einen Kondensator 8 geerdet ist, während ihr oberes Ende über den Abstimmkondensator 14 ebenfalls mit Erde in Verbindung steht. Über einen Koppelkondensator ist der Verbindungspunkt der Induktivität und des Abstimmkondensators 14 an einen Anzapfpunkt, vorzugsweise in der Mitte, einer Spule 4 angeschlossen, deren eines Ende am Gitter der Mischtriode 1 und deren anderes Ende über einen Kondensator 5 an Erde liegt. Mit Hilfe des Kondensators 5, dessen Größe etwa der Gitter-Kathoden-Mischschaltung mit selbstschwingender

Triode und Rückkopplung der

Zwischenfrequenz-Schwingungen vom

Ausgangskreis auf den Eingangskreis

der Mischröhre

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg I₁ Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 12. Februar 1953

Jacobus Johannes Rongen, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

Kapazität der Röhre 1 entspricht, kann die Anzapfung der Spule 4 in bekannter Weise für die Oszillatorschwingungen auf ErdpO'tential gelegt werden, so daß eine unerwünschte Ausstrahlung über den Eingangskreis verhindert wird.

Das Gitter der Mischtriode 1 ist über einen Ableitwiderstand mit der geerdeten Kathode verbunden. An die Anode der Triode 1 ist über einen Kondensator 13 ein andererseits, geerdeter Parallel-Schwingungskreis 3 für die Oszillatorschwingungen angeschlossen, der aus einer Induktivität und einem Abstimmkondensator besteht. Die Induktivität des Oszillatorkreises 3 ist mit der Spule 4 gekoppelt, so daß Oszillatorschwingungen erregt werden, die durch Mischung

mit den Eingangsschwingungen die Zwischenfrequenz-Schwingungen ergeben.

An die Anode der Röhre 1 ist eine Spule 6 angeschlossen, deren anderes Ende über einen Widerstand 9 mit dem Pluspol der Speisequelle verbunden ist. Die durch Mischung entstandenen Zwischenfrequenz-Schwingungen werden von der Spule 6 induktiv auf einen Zwischenfrequenz-Schwingungskreis 7 übertragen, dem sie zur weiteren Verstärkung und Demodulation entnommen werden.

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Vom Verbindungspunkt der Spule 6 mit dem dungspunkt der Reihenschaltung zweier im Gitter-A¥iderstand 9 werden Zwischenfrequenz-Schwingun- kreis liegender Kapazitäten zugeführt wird. gen dem der Erde abgewandten Belag des Konden- Die Fig. 2 bis 7 zeigen einige Ausführungsbeispiele

sators 8 zugeführt, an dem auch der das Gitter ab- einer Mischschaltung nach der Erfindung. Die vergewandte Punkt der Induktivität des Schwingungs- 5 schiedenen Einzelteile sind dabei mit gleichen Bezugskreises 2 angeschlossen ist. Dadurch wird in bekann- ziffern wie die entsprechenden Einzelteile der Schalter Weise eine Zwischenfrequenz-Spannung in den tung nach Fig. 1 bezeichnet.

Gitterkreis der Triode 1 zurückgeführt, so daß eine Bei der Schaltung nach Fig. 2 sind zwischen der

entdämpfende Rückkopplung für die Zwischen- Spule 4 und dem Gitter der Röhre 1 zwei Kondenfrequenz-Schwingungen entsteht. io satoren 10 und 11 eingeschaltet, deren Verbindungs-

Für Zwischenfrequenz-Schwingungen liegt dann punkt an den Verbindungspunkt der Spule 6 und des nämlich die Induktivität 6 zwischen Anode und Gitter Widerstands 9 angeschlossen ist. Der Kondensator 8 der Triode 1 in einer kapazitiven Dreipunktschaltung (Fig. 1) ist entfallen und durch eine direkte Verbin-(Colpitts-Rückkopplungsschaltung), wobei der kapa- dung ersetzt. Der Abstimmkondensator 14 kann dann zitive Spannungsteiler durch die zwischen Anode und 15 einerseits geerdet werden, und er ist für die Zwischen-Erde bzw. zwischen Gitter und Erde wirksamen frequenz-Schwingungen durch die Induktivität des Kapazitäten gebildet wird. Diese Kapazitäten bestim- Kreises 2 überbrückt. Die die Rückkopplung bedinmen die Stärke der Rückkopplung für die Zwischen- gende Kapazität zwischen dem Zuführungspunkt der frequenz-Schwingungen. Zwischenfrequenz-Schwingungen in den Gitterkreis

Für ein stabiles Arbeiten der Schaltung ist eine 20 und Erde wird im wesentlichen durch den Kondenkonstante Entdämpfung erforderlich. Bei der bekann- sator 10 gebildet. Der Kondensator 5 ist, da auch die ten Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird aber die Spule 4 für Zwischenfrequenz-Schwingungen prak-Kapazität zwischen Gitter und Erde mit durch den tisch einen Kurzschluß bedeutet, hierbei unwirksam; Abstimmkondensator 14 bedingt. Da für eine aus- die Größe des Kondensators 11 ist ebenfalls unwesentreichende Rückkopplung der Kondensator 8 diesem 25 lieh, da er gegenüber Erde mit dem Gitterableitwidergegenüber nicht überwiegend groß gemacht werden stand bzw. der Gitterkathodenstrecke in Reihe liegt, kann, ergibt sich, daß die Größe der zwischen Gitter die beide eine sehr große Impedanz aufweisen, und Erde für die Zwischenfrequenz-Schwingungen Bei der Schaltung nach Fig. 3 ist die Reihenschal-

wirksamen Kapazität sich mit der Einstellung des tung der Kondensatoren 10 und 11 zwischen dem Kondensators ändert und daß also die Entdämpfung 30 oberen Ende des Eingangsschwingungskreises 2 und von der Abstimmung abhängig ist. Man könnte dies der Anzapfung der Rückkopplungsspule 4 einvermeiden, indem man den Abstimmkondensator 14 geschaltet. Für die Zwischenfrequenz-Schwingungen der Spule des Eingangskreises 2 direkt parallel legt; liegt dann zwischen Gitter und Erde der Triode 1 der dann ist er für die Zwischenfrequenz-Schwingungen Kondensator 10 und ihm parallel die Reihenschaldurch die Spule praktisch kurzgeschlossen und un- 35 tung der Kondensatoren 10 und 5. Da alle diese Konwirksam gemacht. Es ist jedoch meist erwünscht oder densatoren konstante Kapazität aufweisen, jedenfalls notwendig, den Abstimmkondensator 14 auf einer nicht mit der Abstimmung verändert werden, bleibt Seite mit Erde zu verbinden, so daß diese Lösung auch die Zwischenfrequenz-Rückkopplung konstant, praktisch nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil In Fig. 4 ist der einerseits geerdete Eingangskreis

dieser Lösung wäre, daß es dann bei der Herstellung 40 andererseits mit einem Anzapfpunkt der Spule des schwierig ist, die gewünschten Größen im Hoch- Oszillatorkreises 3 verbunden. Dessen unteres Ende frequenzkreis zu reproduzieren mit Rücksicht auf ist über die Reihenschaltung der Kondensatoren 10 den Einfluß der Toleranzen der Einzelteile und des und 11 an das Gitter der Triode und weiter über Aufbaues. Die Verbindungsdrähte werden nämlich einen Kondensator 15 an Erde angeschaltet. Ähnlich stets eine gewisse Selbstinduktion aufweisen, die bei 45 wie mittels des Kondensators 5 in der Schaltung nach hohen Frequenzen eine nicht zu vernachlässigende Fig. 1 kann mit Hilfe des Kondensators 15 erreicht Wirkung hat. werden, daß die Anzapfung der Spule des Kreises 3

Bei einer Mischschaltung mit selbstschwingender insofern auf Erdpotential liegt, daß der Eingangs-Triode und Rückkopplung der Zwischenfrequenz- kreis von den Oszillator-Schwingungen frei bleibt. Schwingungen vom Ausgangskreis auf den Eingangs- 50 Die Zwischenfrequenz-Rückkopplungsschwingungen kreis werden diese Nachteile vermieden und die Zwi- werden wieder dem Verbindungspunkt der Kondenschenfrequenz-Rückkopplung wird von der Einstel- satoren 10 und 11 zugeführt.

lung des Abstimmkondensators wenigstens nahezu Die Oszillatorschwingungen werden so in einer

unabhängig, wenn gemäß der Erfindung die primäre induktiven Dreipunktschaltung erzeugt. Für die Zwi-Selbstinduktion des Zwischenfrequenz-Bandfilters un- 55 schenfrequenz-Schwingungen sind der dem Gitter abmittelbar zwischen der Anode und dem dem Gitter gewandte Anschluß des Kondensators 10 und der der zugewandten Ende eines zwischen Eingangskreis und Anode abgewandte Anschluß des Kondensators 13 Gitter eingeschalteten Kondensators angeschlossen ist. praktisch geerdet. Die Zwischenfrequenz-Rückkopp-Auf diese Weise kann vermieden werden, daß die lung wird somit durch die Kondensatoren 10 und 13 Zwischenfrequenz-Rückkopplungsspannung innerhalb 60 bestimmt und ist praktisch konstant, des Eingangsschwingungskreises zugeführt werden Fig. 5 zeigt eine Oszillatorschaltung mit einer

muß, und dessen Abstimmkondensator wird für Zwi- kapazitiven Kathodenimpedanz. Der Gitterkreis des schenfrequenz-Schwingungen durch die Spule des Oszillators enthält zwei voneinander unabhängige Eingangskreises 2 überbrückt und unwirksam ge- Parallelresonanzkreise 3 und 12; dadurch ergibt sich macht. Trotzdem ist es möglich, den Abstimtnkonden- 65 eine einfache Einkopplung der Hochfrequenz-Schwinsator einseitig zu erden. gungen in den Gitterkreis der Röhre 1, in dem die

Es müssen selbstverständlich Maßnahmen getrof- Oszillatorschwingungen erzeugt werden. Der Kreis 3 fen werden, um die Anodengleichspannung zu sper- ist dabei auf die Oszillatorschwingungen abgestimmt, ren; dies kann dadurch erreicht werden, daß die rück- während der Kreis 12 für diese Schwingungen rein gekoppelte Zwischenfrequenz-Spannung dem Verbin- 70 kapazitiv wirkt; die eingezeichnete Spule dient im

wesentlichen nur der Gleichstromübertragung. Die kapazitive Kathodenimpedanz führt zusammen mit dem Kondensator 15 zu der erforderlichen Brückenschaltung.

Ähnlich wie bei der Schaltung nach Fig. 3 kann auch bei der Anordnung nach Fig. 5 die Zwischenfrequenz-Spannung dem neutralen Punkt zugeführt werden. Dies führt dann zu einer Schaltung, wie sie Fig. 6 zeigt.

Fig. 7 zeigt eine selbstschwingende Mischröhre, bei der die Oszillatorsdvwingungen in Kathodenrückkopplung erzeugt werden, indem der Oszillatorkreis 3 einerseits mit Erde und andererseits über einen Kondensator 13 mit der Anode der Triode 1 verbunden ist, während ihre Kathode an einem induktiven Anzapfpunkt des Kreises 3 liegt. Für die Zwischenfrequenz-Schwingungen sind die dem Gitter bzw. der Anode abgewandten Anschlüsse der Kondensatoren 10 und 13 praktisch geerdet und von der Abstimmung unabhängig, so daß wiederum die gewünschte Konstanz erreicht wird.

Claims (4)

Patentanspruchε

1. Mischschaltung mit selbstschwingender Triode und Rückkopplung der Zwischenfrequenz-Schwingungen vom Ausgangskreis auf den Eingangskreis der Mischröhre, wobei vorzugsweise die Rückkopplungsspannung dem Verbindungspunkt der unmittelbar in die Anodenleitung aufgenomenen Primärspule des Zwischenfrequenz-Bandfilters und eines zwischen dieser Spule und der Speisequelle eingeschalteten Widerstandes entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Selbstinduktion (6) des Zwischenfrequenz-Bandfilters unmittelbar zwischen der Anode und dem dem Gitter zugewandten Ende eines zwischen Eingangskreis (2) und Gitter eingeschalteten Kondensators (10) angeschlossen ist.

2. Mischschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkoppelspannung dem Verbindungspunkt der Reihenschaltung zweier im Gitterkreis enthaltener Kapazitäten (10, 11) zugeführt wird.

3. Mischschadtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer in den Gitterkreis eingefügten, mit dem Oszillatorkreis (3) gekoppelten Rückkopplungsspule (4) und dem Gitter die Reihenschaltung der beiden Kapazitäten (10, 11) eingeschaltet ist.

4. Mischschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Anzapfung einer in den Gitterkreis eingefügten, mit dem Oszillatorkreis gekoppelten Rückkopplungsspule (4) und dem Hochfrequenz-Eingangskreis (2) die Reihenschaltung der beiden Kapazitäten (10, 11) eingeschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 856 008;
französische Patentschriften Nr. 709 238, 903 902; Radio Mentor, 1952, S. 590;
Funkschau, 1938, S. 405.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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