DE1296226C2 - Abstimm-schaltungsanordnung mit einer schaltdiode - Google Patents

Abstimm-schaltungsanordnung mit einer schaltdiode

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DE1296226C2 DE1967P0043575 DEP0043575A DE1296226C2 DE 1296226 C2 DE1296226 C2 DE 1296226C2 DE 1967P0043575 DE1967P0043575 DE 1967P0043575 DE P0043575 A DEP0043575 A DE P0043575A DE 1296226 C2 DE1296226 C2 DE 1296226C2
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstimm-Schaltungsanordnung mit einem örtlichen Oszillator, die auf zwei Frequenzen oder Frequenzbereiche umschaltbar ist mittels wenigstens einer Schaltdiode, die im einen Zustand durch eine Sperrspannung nichtleitend ist und die im anderen Zustand dadurch, daß ihr von einer Öffnungsspannung ein in Öffnungsrichtung fließender Strom zugeführt wird, eine niederohmige Verbindung zwischen Schwingkreiselementen herstellt.
In einer bekannten Schaltung wird dazu die Schaltdiode alternativ mit einer von außen zugeführten positiven oder negativen Vorspannung verbunden.
In einem Gerät, das eine solche Abstimm-Schaltungsanordnung enthält, steht in der Regel nur eine Gleichspannungsquelle zur Verfügung, die keine Anzapfung aufweist. Die Spannung hat in vielen Fällen einen niedrigen Wert, der nicht ^iel größer ist als der für das Sperren der Schaltdiode erforderliche Wert, und es bedeutet einen beträchtlichen Aufwand, wenn etwa &o durch einen Spannungsteiler oder durch eine solche Ausbildung der Schaltungsanordnung, daß die vorhandene Spannung wahlweise an der Kathode oder der Anode der Diode und damit sperrend oder öffnend wirksam gemacht werden kann, die einzige Spannungs- ^ quelle für beide Schaltzustände ausgenutzt wird. Dabei ist insbesondere zu bedenken, daß ja Schwingkreiselemente umgeschaltet werden müssen, die für die Schwingungsfrequenz definierte Potentiale aufweisen müssen. Insbesondere bei hohen Frequenzen im Bereich von VHF und UHF1 wie sie für Fernsehempfänger erforderlich sind, ist es auch für die Vermeidung von Streukapazitäten in der Regel erwünscht, daß die Schaltdiode wenigstens mit einer Elektrode ohne zusätzliche Schaltelemente an den Schwingkreis angeschlossen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art diese Nachteile zu vermeiden und ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand eine von der Geräte-Speisespannung getrennte Sperrspannung unmittelbar dort, wo sie benötigt wird, zu erzeugen, so daß von außen nur eine, die Diode in Durchlaßrichtung einstellende Schaltspannung zugeführt zu werden braucht. Hierzu sind gemäß der Erfindung zur Gewinnung der Sperrspannung die an die Oszillator-Schaltdiode angeschlossenen Glieder derart bemessen, daß eine extreme Spitzengleichrichtung der Osziliatorschwingungen auftritt und durch eine große Entladezeitkonstante der gleichstromseitig angeschlossenen Kapazitäten und einen entsprechend hochohmigen Ableitwiderstand erreicht wird, daß die Diode nur sehr wenig Strom führt.
Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß es bekannt ist, die am Gitter eines Röhren-Oszillators auftretende negative Spannung in anderen Stufen des Gerätes, z. B. als Gittervorspannung für Verstärkerstufen, zu verwenden. Es ist weiter bekannt, einen Röhrenoszillator abzustimmen, dadurch, daß über einen Kondensator eine Diode durch Gleichrichtung an den Schwingungskreis angeschlossen ist, so daß an dem Kondensator durch Gleichrichtung eine Spannung auftritt, durch die die Diode gesperrt wird, wenn man den Ableitwiderstand als sehr groß oder unendlich annimmt. Mittels eines einstellbaren Widerstandes wird die Diode durch einen Strom belastet, derart, daß ihr ohmscher Innenwiderstand sich ändert; zusammen mit der Kapazität des zwischen Diode und Schwingungskreis eingeschalteten Kondensators ergibt sich dann eine Impedanz, deren Blindanteil verändert wird, derart, daß eine Abstimmung des Oszillators möglich ist. Demgegenüber wird bei der Erfindung die an sich bekannte Schaltdiode zur Erzeugung ihrer eigenen Sperrspannung ausgenutzt, wobei sie in diesem Schaltzustand gegenüber dem Schwingungskreis praktisch unwirksam sein soll. Die Ums:haltung in den Zustand, in dem die Schaltdiode einen Kurzschluß darstellt, erfolgt mittels einer von außen angelegten Öffnungsspannung. Der hochohmige Kreis der Sperrspannung braucht daher praktisch keine Verbindung mit anderen Schaltungsteilen aufzuweisen, und erst im niederohmigen Durchlaßzustand wird ein äußerer Stromkreis angeschlossen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
An einen Transistor 1 der Type AF 139 oder AF 2110 ist die an Erde liegende Reihenschaltung zweier Induktivitäten 2 und 3 angeschlossen, denen eine durch Vorspannungsänderungen in ihrer Kapazität steuerbare Diode 4 der Type BA 138/BB 105 in Reihe mit einem Trennkondensator 5 von z. B. 10 pF parallel geschaltet ist: dem Verbindungspunkt der Diode 4 und des Kondensators 5 wird von einem Punkt A her eine einstellbare Spannung zugeführt, mit der der Schwingungskreis 2, 3, 4, 5 auf eine gewünschte Frequenz abgestimmt werden kann.
Dieser Schwingungskreis ist eingeschaltet zwischen
den Kollektor des Transistors 1 und Erde. Auch die Basis des Transistors 1 iiegt über einen Trennkondensator 6 von 680 ρF an Erde, und die Basrvorspannung wird durch einen zwischen dem positiven Pol der Speisequelle und dem geerdeten Minuspol eingeschalteten Spannungsteiler aus einem Widerstand 7 von 1,5 kOhm und einem Widerstand 8 von 5.6 kOhm geliefert. Der Emitter des Transistors 1 is' über einen Widerstand 9 an den positiven Pol der Speisequelle angeschlossen. Die Oszillatorspannung ist in bekannter Weise über einen zwischen Kollektor und Emitter angebrachten Kondensator 10 von 1,2 pF zurückgekoppelt und kann somit auf der durch den Schwingungskreis 2,3,4,5 bedingten Frequenz schwingen.
Der Verbindungspunkt der Induktivität 2 und 3 ist mit der Kathode einer Schaltdiode 12 verbunden, deren Anode eine positive Schaltspannung S zugeführt wurden kann, wobei weher zur Unterd'iickiing von Hochfrequenzspannungen ein Kondensator 13 von 680 pF gegen Erde und weiter ein Kondensator 14 von 680 pF gegen die Basis des Transistors ! angeschlossen ist. Wird durch die positive Schaltspannung S ein in Öffnungsrichtung durch die Diode 12 fließender Strom bewirkt, so erhält die Diode 12 einen sehr niedrigen Widerstand und schließt die Induktivität 2 kurz. Im Schwingungskreis im dann nur noch die Indul· 'ivität 3 wirksam, und es werden Schwingungen entsp. echend höherer Frequenz erregt. So kann in einfacher Weise zwischen zwei VHF-Bereichen zum Empfang von Fernsehsignalen umgeschaltet werden. Im anderen jo Bereich, in dem eine positive Spannung S nicht zugeführt wird, genügt es aber nicht, die Diode 12 ohne zusätzliche Sperrspannung zu betreiben, da sie ohne Vorspannung einen nicht sehr hohen Widerstand zeigt, der außerdem stark nichtlinear ist und somit die Oszillatorschwingungen dämpfen und verzerren kann. Es wird dahei eine Sperrspannung für die Diode wirksam gemacht, die erst dann wechselt, wenn die positive Durchlaßspannung S angelegt wird. Die Sperrspannung wird nach der Erfindung dadurch erhalten, daß die Oszillator-Schwingungen an der Schaltdiode 12 selbst gleichgerichtet werden. Dazu sind die an die Diode 12 angeschlossenen Glieder derart zu bemessen, daß eine extreme Spitzengleichrichtung auftritt und durch eine große Entladezeitkonstante der gleichstromseitig angeschlossenen Kapazitäten 13 und 14 und einen entsprechend hochohmigen Ableitwiderstand erreicht wird, daß die Diode 12 nur sehr wenig Strom zu führen braucht. Wenn die Diode 12 nichtleitend ist, erzeugt sie sich dann ihre Sperrspannung selbst. Diese kann von ihrer Anode, gegebenenfalls über zusätzliche Entkopplungselemente, entnommen und für Schaltdioden an weiteren Schw'ngungskreisen verwendet werden. Da solche Schaltdioden nur einen geringen Sperrstrom in der Größenordnung von 1 μΑ führen, ergibt sich keine unzulässige Belastung für den Oszillatorkreis. Im übrigen tritt diese Belastung nur bei gesperrter Diode 12 auf, wenn der Kreis auf niedrigeren Frequenzen und damit im allgemeinen stabiler schwingt. Im Bereich höherer Frequenzen wirkt die Diode 12 durch die positive Schaltspannun" SaIs Kurzschluß für die Induktivität 2 und ist praktisch im Hochfrequenz-Gsziliaiorkreis nicht mehr wirksam.
Wird der dargestellte Oszillator ohne positive .Schaltspannung S in Betrieb gesetzt, irj besteht noch k'jr.x Sperrspannung für die Dioue 12 und diese weist einen verhältnismäßig niedrigeren Widerstand in der Größenordnung von 2 bis 3 kOhm auf. Dies bewirk; eine beträchtliche Dämpfung des Schwingungskreises, und es besteht die Möglichkeit, daß unter diesen Bedingungen der Oszillator nicht anschwingt. Nach der Erfindung wird der Oszillator darer so ausgebildet, daß er auch ohne jede Vorspannung der Diode 12 anschwingen kann. Dies läßt sich insbesondere dadurch erreichen, daß eine zusätzliche Rückkopplung vorgesehen wird, die bei fehlender Sehaltspannung wirksam ist. und die unwirksam wird, wenn die normalen Bl-u Jcbibtdingungen erreicht sind. So könnte z. B. mittels zusätzlicher Schaltdioden, die durch die erwähnte Schaltspannungen für die Diode 12 gesteuert werden, bei fehlenden Schaltspannungen der Rückkopplungskondensator 10 vergrößert werden.
Eine einfachere Lösung ergibt sich, wenn zwischen Emitter und Basis ein weilerer Kondensator 19 angebracht wird, der so bemessen ist. daß der induktive Basis-Emitter-Eingang des Transistors auf einer vorzugsweise außerhalb der abzustimmenden Bereiche, insbesondere zwischen den abzustimmenden Bereichen, liegenden Frequenz in Resonanz gebracht wird. Dadurch wird für diese Frequenz der Emittereingang wesentlich hochohniiger und die Emitter-Basis-Steuerstrecke Iiegt in diesem Kreis, so daß für die über den Rückkopplungskondcnsator 10 zugeführten Schwingungen eine Stromtransformation und somit eine entsprechend stärkere Ansteuerung des Transistors 1 erfolgt. Infolge dieser verstärkten Ruckkopplung treten Schwingungen auch dann auf. wenn durch eine vorspannungslose Schaltdiode 12 der Schwingkreis stärker gedämpft ist. Die so erhaltenen Schwingungen dienen lediglich dazu, die Diode 12 zur Herstellung einer Sperrspannung zu speisen. Sobald durch den Aufbau einer Sperrspannung an den Kondensatoren 13 und 14 die Diode 12 stärker gesperrt und der Resonanzkreis 2, 3, 4, 5 entdämpft ist, geht die Frequenz auf den gewünschten, mittels der Diode 4 eingestellten Wert über, und die weitere Gleichrichtung und Aufrechterhaltung der Sperrspannung geht in normaler Weise vor sich. Da dann der Emittereingang des Transistors 1 nicht mehr in der durch den Kondensator 19 bedingten Resonanzfrequenz angesteuert wird, geht auch die Rückkopplung zurück auf den im betreffenden Frequenzbereich mit anderen Mitteln, insbesondere durch den Kondensator 10 in Verbindung mit dem normalen Eingangswiderstand des Widerstands des Transistors 1, eingestellten Wert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Abstimm-Schaltungsanordnung mit einem örtlichen Oszillator, die auf zwei Frequenzen oder Frequenzbereiche umschaltbar ist mittels wenigstens einer Schaltdiode, die im einen Zustand durch eine Sperrspannung nichtleitend ist und die im anderen Zustand dadurch, daß ihr von einer Öffnungsspannung ein in öffnungsrichiung fließender Strom zugeführt wird, eine niederohmige Verbindung zwischen Schwingkreiselementen herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung der Sperrspannung die an die Oszillator-Schaltdiode (12) angeschlossenen Glieder derart *5 bemessen sind, daß eine extreme Spitzcngleichrichtung der Oszillatorschwingungen auftritt und durch eine große Entladezeitkonstante der gleichstromseitig angeschlossenen Kapazitäten (13 und 14) und einen entsprechend hochohmigen Ableitwiderstand erreicht wird, daß die Diode (12) nur sehr wenig Strom führt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Oszillator selbst mittels einer Schaltdiode umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator derart ausgebildet ist, daß er in jedem Falle auch anschwingen kann, ohne daß die Sperrspannung bereits aufgebaut ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Rückkopplung (19), die wirksam ist, solange die Sperrspannung noch nicht aufgebaut ist.
4. Schaltungsanordnung na<:h Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zusätzliche Rückkopplung eine Schwingung erregt wird, die außerhalb des Bereiches der normal einstellbaren Schwingungen liegt.
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