DE1202318B - UHF-Abstimmschaltung fuer einen Fernseh-empfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

H04n

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 al-33/70

Nummer: 1202 318

Aktenzeichen: C 31955 VIII a/21 al

Anmeldetag: 24. Januar 1964

Auslegetag: 7. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft eine Abstimmschaltung für einen Fernsehempfänger mit einer UHF-Verstärkerstufe und einer damit gekoppelten Oszillator-Mischstufe in Transistorausführung, der für den Fernsehempfang in den Bändern IV und V bestimmt ist.

Beim gegenwärtigen Stand der Technik auf diesem Gebiet enthält ein wirtschaftlich ausgeführter UHF-Adapterverstärker üblicherweise zwei Stufen:

eine UHF-Verstärkerstufe, die im allgemeinen in Basischaltung ausgeführt ist, eine Oszillator-Mischstufe (selbstschwingende Mischstufe), die an den Ausgang der vorhergehenden Stufe angeschlossen ist und einZwischenfrequenzsignal zu dem einen Teil des normalen Fernsehempfängers bildenden ZF-Verstärker liefert.

Für den ordnungsgemäßen Betrieb der Oszillator-Mischstufe ist ein ausreichend hoher Pegel der Überlagerungsschwingung erforderlich, damit der Umsetzerwirkungsgrad und der Rauschabstand annehmbar bleiben. Andererseits darf die Uberlagerungsschwingung nicht zu stark sein, damit der Pegel der in den Antennenkreis zurückgeführten Störstrahlung die zulässige Grenze nicht überschreitet.

Der Pegel der Überlagerungsschwingung läßt sich unabhängig von der angewendeten Kopplungsart (kapazitiv oder induktiv) leicht auf den geforderten Wert einstellen, wenn die Oszillatorfrequenz fest ist oder sich nur in einem schmalen Band ändern kann.

Dies ist jedoch bei den UHF-Schaltungen von Fernsehempfängern nicht der Fall, insbesondere nicht bei der neuen französischenNorm, bei der dieBänderlV und V (435 bis 825 MHz) zu den Bändern I und III (40 bis 210 MHz) hinzugefügt werden.

Die Oszillatoren bekannter Art, die den Bereich 435 bis 825 MHz erfassen, weisen im allgemeinen beträchtliche Pegelschwankungen auf, so daß sie die Bedingung eines optimalen Pegels für sämtliche Kanäle der Bänder IV und V nur unvollkommen erfüllen.

Andererseits besteht die Gefahr, daß der UHF-Vorverstärker in Basisschaltung den Betrieb des Empfängers wegen seiner eigenen Instabilität stört.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung, mit der der Schwingungspegel der Oszillator-Mischstufe in Transistorausführung über einen großen Frequenzbereich stabilisiert wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Emitterkreis und der Kollektorkreis der selbstschwingenden Mischstufe sowohl über eine eine magnetische Kopplung bewirkende Schleife als auch einen eine kapazitive Kopplung bewirkenden Kondensator gekoppelt sind.

UHF-Abstimmschaltung für einen Fernsehempfänger

Anmelder:

CSF-Copagnie Generale de Telegraphie

sans FiI, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:
Alexandre Sev, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 25. Januar 1963 (922 699)

Das heißt, im unteren Teil des Frequenzbereichs wird mit Hilfe der zusätzlichen kapazitiven Kopplung zwischen dem aus einer Leitung bestehenden Kollektorschwingkreis und dem Emitterkreis des Transistors dieser Stufe der Schwingungspegel angehoben.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ferner die Eigenstabilität des Transistor-UHF-Verstärkers in Basisschaltung dadurch verbessert werden, daß zwischen der Basis dieses Transistors und Masse ein Stabilisierungskondensator eingefügt wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielshalber erläutert. Darin zeigt:

F i g. 1 das Schaltbild eines UHF-Adapterverstärkers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 zwei Diagramme α und b der den tiefsten bzw. den höchsten Frequenzen des Bereichs entsprechenden Spannungen entlang der Leitung eines Schwingkreises in der Schaltung von Fig. 1,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Anordnung von Fig. 1.

F i g. 1 zeigt das vollständige Schaltbild eines UHF-Tuners, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Ein UHF-Verstärkertransistor 1 in Basisschaltung wird über den Kondensator 2 angesteuert (der Antennenanpassungskreis ist nicht dargestellt).

509 690/320

3 4

Die Basis ist mit Masse über einen Stabilisierungs- hohen Frequenzen (b) des vom Oszillator erfaßten kondensator 5 verbunden, dessen Aufgabe später Bereichs. Der Spannungsknoten verschiebt sich demerläutert wird. Das Gleichspannungspotential der entsprechend von JV bis R.

Basis wird durch den Spannungsteiler 6, 7 bestimmt, Der Spannungsknoten des Diagramms b bestimmt

dem ein Entkopplungskondensator 4 parallel liegt. 5 die Lage des Punktes JV in der Schaltung von Fig. 1.

Der Emitterkreis enthält einen Widerstand 3 und Bekanntlich ist die vom Kondensator 24 bewirkte

einen Entkopplungskondensator 40. kapazitive Kopplung der Spannung u(x) — X'X im

Der Kollektorschwingkreis 8 ist ein herkömmlicher Punkt X (F i g. 2) proportional.

Leitungsschwingkreis, wie er in bekannten UHF- Es ist zu erkennen, daß unter diesen Voraus-

Tunern verwendet wird. Er enthält eine abgestimmte io Setzungen die kapazitive Kopplung bei der höchsten Leitung 80, die an einer Seite in einem einstellbaren Frequenz verschwindet und daß ihre Wirkung zu den Kondensator 9 endet, dessen andere Belegung an tieferen Frequenzen des erfaßten Bereichs hin all-

Masse liegt, und an der anderen Seite an einer Parallel- mählich zunimmt, während die induktive Kopplung

schaltung aus einem einstellbaren Kondensator 10, ein entgegengesetztes Verhalten aufweist, wie all-

einem Trimmkondensator 11 und einer Ergänzungs- 15 gemein bekannt ist.

induktivität 12, die zwischen der Leitung und Masse Es kann in der Praxis zweckmäßig sein, den Anliegt, schlußpunkt des Kondensators 24 gegenüber dem

Dieser erste Schwingkreis ist magnetisch über das zuvor definierten Knoten JV geringfügig zu verschieben,

in der Trennwand 35 angebrachte Kopplungsfenster 34 damit die zwischen dem Emitter und dem Kollektor

mit einem zweiten Schwingkreis 13 gekoppelt, der dem 20 möglicherweise vorhandene Streukapazität berück-

ersten Schwingkreis genau gleich ist und die mit den sichtigt wird. Diese Kompensationsverschiebung geht

gleichen Bezugszeichen bezeichneten gleichen Organe jedoch über einige Millimeter nicht hinaus,

aufweist. Die Leitung dieses zweiten Schwingkreises Die Wahl des Punktes P der Schleife 17, an welchen

ist magnetisch mit dem im wesentlichen aus einer der Kondensator 24 angeschlossen ist, ist nicht kritisch.

Schleife 17 bestehenden Emitterkreis des Oszillator- 25 Für diese Wahl gelten jedoch die folgenden Über-

Misch-Transistors 14 gekoppelt. legungen:

Die Vorspannung des Emitters dieser Stufe erfolgt Bei hohen Frequenzen wird die Energie des Schwingbeispielsweise durch eine Gleichspannungsquelle von kreises 22 über die magnetische Kopplung zwischen +9 V, die an den Verbindungspunkt einer zwischen den Organen 17 und 22 zum Emitter abgezweigt, dem Emitter und Masse liegenden Serienschaltung 30 Diese Kopplung kann schematisch durch einen Geneaus einem Widerstand 15 und einem Entkopplungs- rator dargestellt werden, der in den Abschnitt MP kondensator 16 angeschlossen ist. der Schleife 17 eingefügt ist. Es ist zu erkennen, daß

Die Schleife 17 steuert den Emitter über einen dieser Generator den Emitterkreis über ein Tiefpaß-Kondensator 18 von etwa 100 pF. Sie ist außerdem filter ansteuert, dessen einziges T-Glied aus den beiden magnetisch mit dem Kollektorschwingkreis 22 ge- 35 Selbstinduktivitäten MP (von Masse bis zum Punkt P) koppelt, der eine Leitung und Abstimmorgane in und PQ (zwischen dem Punkt P und dem Kondengleicher Weise wie die Schwingkreise 8 und 13 enthält. sator 18) sowie dem Kondensator 24 besteht. Es ist Der Fußpunkt der Leitung des Schwingkreises 22 ist offensichtlich, daß ein befriedigender Betrieb bei der mit dem Kollektor 14 über einen Kondensator 23 höchsten Frequenz nur dann erreicht werden kann, von einigen Picofarad verbunden. 40 wenn die Grenzfrequenz dieses Tiefpaßfilters aus-

Ein kleiner Kondensator 24 von einigen Picofarad, reichend hoch ist. Dies führt im allgemeinen dazu,

welcher den Punkt P der Schleife 17 mit dem Punkt JV daß die Strecke MP etwas kleiner als die Strecke PQ

der Leitung des Schwingkreises 22 verbindet, ergibt bemessen wird und daß der Wert des Kondensators 24

eine zusätzliche kapazitive Kopplung zwischen dem begrenzt wird.

Schwingkreis 22 und dem Emitterkreis. 45 Bei einer praktischen Ausführung einer an die

Die Basis liegt an einer Vorspannung von +9 V, französische Norm angepaßten Oszillator-Mischstufe

die über eine Schaltung zugeführt wird, die einen wurden die folgenden Werte angewendet:

Entkopplungskondensator 19, einen zwischen Masse „ 1 s f

und +9 V liegenden Spannungsteiler 20, 21 und eine °²⁴ '^{8 p}

Entkopplungskapazität 16 enthält. 50 MP 30-mm-Kupferdraht

Der Kollektorkreis wird durch Organe vervoll- ^{von 1 mm} Durchmesser

ständigt, die dazu dienen, das Zwischenfrequenzsignal PQ 50-mm-Kupferdraht

abzutrennen und zum Ausgang des Tuners zu über- von 1 mm Durchmesser

tragen. Höchste Schwingungs-

Zu diesen Organen gehören insbesondere 55 frequenz des Transistors 2000 MHz

eine UHF-Drosselspule 25, der ein Widerstand 26 _, ..„ . „,.,.,« , ^ /- , · ,

parallel geschaltet ist Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird

eine mit einem Abgriff versehene ZF-Abstimm- ^{ferner die} UHF-Verstärkerstufe in Basisschaltung

spule 27 verbessert. Bekanntlich wird die Basisschaltung der

eine ZF-Abstimmspule 28, ^6o Emitterschaltung oft vorgezogen weil sie in be-

ein Abstimmkondensator 29, stimmten Fällen den Fortfall der Neutrodynschaltung

ein Kopplungskondensator 30. ermöglicht, die schwierig zu realisieren und ziemlich

aufwendig ist. Jedoch kann eine Verstärkerstufe in

Die Wahl des Punktes JV auf der Leitung 22 ist aus Basisschaltung ohne Neutrodynschaltung instabil sein,

den Spannungsdiagrammen α und b von F i g. 2 65 Diese Instabilität stammt zum großen Teil von der

verständlich. Diese Diagramme zeigen die Potential- inneren Selbstinduktivität/ des Transistors in der

verteilung entlang der Leitung 80 des Schwingkreises Verbindung zwischen der Basis und dem Anschluß-

22 bei den niedrigen Frequenzen (d) und bei den kontakt am Gehäuse. Die Stabilität der Basisschaltung

kann nun dadurch verbessert werden, daß zwischen dem Anschlußkontakt am Gehäuse und Masse ein Kondensator C angeschlossen wird, dessen Wert in geeigneter Weise so bemessen ist, daß eine Serienresonanz Cl bei der Frequenz F hervorgerufen wird, die der maximalen Verstärkung der Stufe entspricht.

Auf Grund dieser Maßnahme wird das Potential der Verbindung von der Basis zum Anschluß des Transistors bei der Frequenz F zu Null gemacht und bei den übrigen Frequenzen des Höchstfrequenzbereichs herabgesetzt.

Die innere Selbstinduktivität / der zur Zeit erhältlichen Transistoren liegt im allgemeinen zwischen 10 und 30 nH. Der optimale Wert des Kondensators C schwankt dementsprechend zwischen 3 und 10 pF, da der Wert F in der Nähe von 500 MHz liegt.

Der Stabilisierungskondensator C ist mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet.

In F i g. 3 ist eine andere Ausführung der Oszillator-Mischstufe von Fig. 1 gezeigt. Bei dieser Schaltung sind der Schwingkreis 13 und die Oszillator-Mischstufe 14 auf andere Weise miteinander gekoppelt: Die Schleife 17 ist nicht mehr magnetisch mit der Leitung des Schwingkreises 13 gekoppelt, sondern die Kopplung zwischen dem Schwingkreis 13 und dem Emitter erfolgt über einen Kondensator 31 von geringem Wert (1 bis 3 pF).

Alle übrigen Organe dieser Ausführungsform entsprechen derjenigen von Fig. 1.

Die Anwendung der erfmdungsgemäßen Verbesserungen ist natürlich nicht auf den Fall eines UHF-Tuners für Fernsehzwecke beschränkt; sie eignen sich ganz allgemein für Verstärker und Oszillatoren, die im UHF-Band arbeiten.

Die gleichen Verbesserungen nach der Erfindung können im Falle eines UHF-Adapters auch noch dann angewendet werden, wenn die Funktionen des Oszillators und der Mischstufe durch zwei getrennte Transistoren ausgeführt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abstimmschaltung für einen Fernsehempfänger mit einer UHF-Verstärkerstufe und einer damit gekoppelten Oszillator-Mischstufe in Transistorausführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterkreis und der Kollektorkreis der selbstschwingenden Mischstufe (14) sowohl über eine eine magnetische Kopplung bewirkende Schleife (17) als auch einen eine kapazitive Kopplung bewirkenden Kondensator (24) gekoppelt sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden induktiv gekoppelten Kreise mit verteilten Schaltungselementen jeweils aus einer Übertragungsleitung (17, 22) gebildet sind und daß der Kopplungskondensator (24) einerseits an einen Punkt (P) der Emitterleitung (17) und andererseits an einen Punkt (N) der Kollektorleitung (22) angeschlossen ist, der im wesentlichen einem Spannungsknoten bei den hohen Frequenzen und einem Spannungsbauch bei den niedrigen Frequenzen entspricht.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterkreis (17) der Oszillator-Mischstufe (14) mit dem Kollektorkreis (8) der UHF-Verstärkerstufe (1) über einen Zwischenresonanzkreis (13) gekoppelt ist, der mit dem Kollektorresonanzkreis (8) der Verstärkerstufe (1) über ein in der Trennwand (35) angebrachtes Fenster (34) gekoppelt ist.

4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stabilisierungskondensator (5) zwischen Masse und der Basis des UHF-Verstärker-Transistors (1) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Journal I. E. E.«, Oktober 1962, S. 447.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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