DE1412357B2 - Verstaerkerstufe fuer mehrnormenfernwehgeraete zur gleich zeitigen oder wahlweisen verstaerkung zweier hochfrequenz schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerstufe für Mehrnormenfernsehgeräte zur gleichzeitigen oder wahlweisen Verstärkung zweier Hochfrequenzschwingungen mit geringem Frequenzabstand, bei der die zugehörige Filteranordnung eine Längsinduktivität und zwei Querkapazitäten aufweist, welche einen auf die eine der beiden Frequenzen abgestimmten π-Resonanzkreis bilden.

Sollen z. B. zwei Hochfrequenzschwingungen mit geringem Frequenzabstand gemeinsam verstärkt werden, wie es unter anderem für die Aussteuerung einer Mischstufe zur Bildung des Zwischenträgers in Fernsehgeräten notwendig ist, so kann die Verstärkerstufe beispielsweise mit einem überkritisch gekoppelten Bandfilter ausgerüstet sein. Dieses hat den Nachteil, daß Streuungen des Kopplungsfaktors Verschiebungen der Resonanzmaxima bewirken. Bei Bandfiltern mit verstimmten Kreisen besteht dieser Nachteil nicht. Dafür ist aber die erzielbare Verstärkung geringer und von der Abstimmung der Kreise abhängig.

Durch die britische Patentschrift 688 142 ist eine Verstärkerstufe zur gleichzeitigen Verstärkung der Ton- und Bildzwischenfrequenz eines Fernsehempfängers bekannt, deren Filter zwei auf die Bildzwischenfrequenz abgestimmte Parallelresonanzkreise aufweist, die durch einen auf die Tonzwischenfrequenz abgestimmten Sperrkreis gekoppelt sind, dem die Tonzwischenfrequenz zur weiteren Verstärkung entnommen wird. Abgesehen vom Aufwand, ist diese Stufe nicht in der Lage, wahlweise nur eine der beiden Zwischenfrequenzen zu verstärken.

Zur wahlweisen selektiven Verstärkung zweier Hochfrequenzschwingungen, z. B. verschiedener Ton-ZF-Träger in Mehrnormenfernsehgeräten ist es bekannt, dem zugehörigen Schwingkreis mit Hilfe von Schaltkontakten Kapazitäten und/oder Induktivitäten ab- und anzuschalten. Hierbei treten erhebliche Schwierigkeiten bei der Verdrahtung und bei der Unterbringung der Stufe im Gerät auf. Die aus diesen Gründen naheliegende Verwendung einer Halbleiterdiode als Schalter scheidet jedoch aus, weil deren Durchlaßwiderstand den nicht kurzgeschlossenen Kreis zu stark bedämpft.

Ferner ist es z. B. zur Aussteuerung eines Nachstimmdiskriminators oder einer frequenzselektiven Störaustastung im ZF-Teil von Fernsehempfängern üblich, einen Verstärker mit zwei Ausgängen vorzusehen, die jeweils einer der am Eingang eintreffenden Hochfrequenzschwingung zugeordnet sind. Hierzu ist es bekannt, am Ausgang des Verstärkers zwei Parallelresonanzkreise hintereinanderzuschalten und daran die Ausgangsspannungen auszukoppeln.

Um die gegenseitige Verkopplung der beiden Kreise über die Röhre.nkapazitäten klein zu halten, müssen den Spulen relativ große Abstimmkapazitäten parallel geschaltet werden. Daraus ergeben sich kleine Kreiswiderstände und eine geringe Stufenverstärkung. Zudem weisen die Frequenzgänge der Ausgangsspannungen außer den erwünschten Resonanzstellen noch Nebenresonanzstellen auf. Es ist auch nicht möglich, jeweils einen der Kreise kurzzuschließen, ohne daß hierdurch eine Verstimmung des noch offenen Kreises eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkerstufe darzustellen, der die angeführten Nachteile nicht anhaften und die ohne nennenswerte Umstellungen für alle eingangs genannten Betriebsfälle geeignet ist.

Als bekannt ist noch eine Hochfrequenzeingangsstufe für Fernsehempfänger vorauszusetzen, die zur Verstärkung zweier weit auseinanderliegender Frequenzbereiche geeignet ist. Das zugehörige Eingangsfilter, welches eine Längs- und eine Querinduktivität, sowie zwei Querkapazitäten enthält, stellt für den tiefen Frequenzbereich einen Parallelresonanzkreis

ίο und für den hohen Frequenzbereich einen π-Resonanzkreis dar. Die Querkapazitäten dienen gleichzeitig als Schwingkreiskapazität des Parallelresonanzkreises. Die Querinduktivität liegt parallel zum Eingang oder zum Ausgang des Filters und muß wesent-Hch größer sein als die Längsinduktivität.

Schließlich ist noch durch das deutsche Patent 968 071 ein Verstärker zur wahlweisen Verstärkung zweier nahe beieinanderliegender oder sich überschneidender Frequenzbereiche bekannt, der zwei Parallelschwingungskreise enthält. Der erste hiervon ist als symmetrische Brückenschaltung ausgeführt und der zweite in diejenige Diagonale derselben gelegt, die zwischen den Symmetriepunkten des ersten Schwingkreises liegt. Ähnliche Anordnungen werden auch als selbstschwingende Mischstufen betrieben.

Weder die eine, noch die andere der beiden zuletzt genannten Anordnungen ist geeignet, die eingangs erwähnten herkömmlichen Verstärker im Sinne der der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung zu ersetzen.

Die Erfindung besteht darin, daß die Längsinduktivität mit einer Anzapfung versehen ist, an die eine Querinduktivität angeschlossen ist, die mit den beiden Querkapazitäten einen auf die andere der beiden Frequenzen abgestimmten Parallelresonanzkreis bildet und daß ferner die beiden Induktivitäten durch Schalter überbrückbar sind.

Es ist zwar an sich bekannt, Filteranordnungen wahlweise durch Schalter kurzzuschließen und auch für Mehrnormenfernsehempfänger (vgl. zum Beispiel deutsche Auslegeschrift 1 010 565) eine aus mindestens zwei Filtern bestehende Filteranordnung durch Schalter wahlweise zu überbrücken.

Bei der Erfindung handelt es sich jedoch um eine Anordnung, bei der sich das gesamte Filter wie eine auf Symmetrie abgeglichene Brückenschaltung verhält, in der unter den gegebenen Voraussetzungen Änderungen im Längszweig keinen Einfluß auf den Querzweig haben, und umgekehrt, so daß es ohne Rückwirkung möglich ist, wahlweise die Längsinduktivität oder die Querinduktivität durch je einen Schalter kurzzuschließen.

Schließlich ist es auch bekannt, (vgl. zum Beispiel USA.-Patentschrift 2196 266) ein HF-Signal (BiIdsignal) durch eine Filteranordnung abzutrennen, bei der eine Längsinduktivität mit zwei Querkapazitäten einen auf eine (von zwei) Frequenzen abgestimmten ^-Resonanzkreis bilden. Der Querzweig besteht jedoch nicht wie bei der Erfindung, aus einer gegen Masse (oder HF-mäßig gleichwertigem Potential) geschalteten Induktivität, welche mit den Querkapazitäten des Parallelresonanzkreises abgestimmt ist, sondern vielmehr aus einem Serienresonanzkreis, der aus einer Serienschaltung einer Induktivität und einer zusätzlichen Kapazität gebildet wird und der zur Unterdrückung eines der beiden HF-Signale (Tonträger) dient und somit die gegenteilige Wirkung der Erfindung verursacht.

Diese bekannte Anordnung ermöglicht auch nicht die gleiche Verwendung wie die Erfindung, denn sie dient zur gleichzeitigen Verstärkung eines breiten Frequenzbandes (Bildträger und Video-Modulator) und einer konkreten Frequenz (Tonträger mit relativ schmalem Seitenspektrum), die nur getrennten Ausgängen entnommen werden können.

Die Anordnung gemäß der Erfindung vereinigt mehrere Vorteile auf sich, die insbesondere für die Fernsehtechnik von Bedeutung sind.

So ist es zum Beispiel möglich, mit einer Filtertype die drei eingangs erwähnten Arten von Verstärkerstufen aufzubauen. Der Abgleich erfolgt durch einfaches Abstimmen auf die beiden Resonanzmaxima, ohne daß gegenseitige Rückwirkungen auftreten. Die Verstärkung entspricht in allen Anwendungsfällen der optimal erreichbaren. Außerdem ist es möglich, zur Umschaltung einen elektronischen Schalter zu verwenden, da durch dessen Durchlaßwiderstand keine Bedämpfung des nicht überbrückten Kreises eintritt.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von drei Abbildungen näher erläutert werden. Danach zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Verstärkerstufe gemäß der Erfindung mit einem gemeinsamen Ausgang,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Verstärkerstufe gemäß der Erfindung mit getrennten Ausgängen und

F i g. 3 die Durchlaßkurven der Einzelkreise und den resultierenden Frequenzgang des Verstärkers.

In F i g. 1 ist an die Anode der Verstärkerröhre 1 der aus den Querkapazitäten 2 und 3 und der Längsinduktivität 4 bestehende π-Resonanzkreis angeschlossen. Der Koppelkondensator 5 stellt die Verbindung zum Gitter der nächstfolgenden Verstärkerröhre 6 her. Je nach der Höhe der Betriebsfrequenzen können die Kapazitäten 2 und 3 vorwiegend aus den Röhrenkapazitäten gebildet werden. Die Längsinduktivität ist in der Mitte angezapft und die beiden Spulenhälften sind, bezogen auf den dadurch gebildeten Symmetriepunkt, bifilar gewickelt. Dadurch entsteht eine sehr feste Kopplung der zwei Wicklungen, die unter Umständen durch geeignetes Kernmaterial noch erhöht werden kann. Von der Mittelanzapfung der Spule 4 aus liegt die Querinduktivität 7 über einen Kondensator 8 großer Kapazität an Masse. Das gesamte Filter verhält sich somit wie eine auf Symmetrie abgeglichene Brückenschaltung, in der unter den gegebenen Voraussetzungen Änderungen im Längszweig keinen Einfluß auf den Querzweig haben, und umgekehrt. Deshalb ist es möglich, wahlweise die Längsinduktivität durch den Schalter 9 oder die Querinduktivität durch den Schalter 10 kurzzuschließen. Die Spule 7 bildet mit den Querkapazitäten 2 und 3 einen Parallelresonanzkreis, dessen Frequenz höher oder tiefer sein kann als die des π-Resonanzkreises. Ferner ist es möglich, zur Korrektur des Frequenzganges die in F i g. 1 gestrichelt gezeichneten Kapazitäten hinzuzufügen. Es ist auch leicht einzusehen, daß eine Bedämpfung des einen Kreises keine Güteverminderung des anderen hervorruft.. Die mechanischen Schalter 9 und 10 mit unendlich kleinem Übergangswiderstand können somit durch elektronische Schalter mit nicht vernachlässigbarem Durchlaßwiderstand ersetzt werden.

Die Durchlaßkurven des Verstärkers nach Fig. 1 sind in Fig. 3 zusammengestellt. Darin zeigen die Kurven I und II den Frequenzgang, wenn jeweils einer der Schalter 9 und 10 geschlossen ist und die Kurve III den resultierenden Frequenzgang, wenn die beiden Schalter geöffnet sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist an die Anode der Röhre 1 der aus den Querkapazitäten 2 und 3 und der Längsinduktivität 4 gebildete π-Resonanzkreis angeschlossen. An der Mittelanzapfung der Spule 4 liegt die Querinduktivität 5, die über den Kondensator 6 mit Masse verbunden ist. Die gestrichelt gezeichnete Kapazität 2 kann z. B. die Ausgangskapazität der Röhre 1 sein. Die Kapazität 3 ist als Trimmer ausgebildet, um für diesen Fall den genauen Abgleich der Brücke zu ermöglichen. Mit den Spulen 4 und 5 sind die Induktivitäten 6 und 7 gekoppelt. An deren Anschlüssen 8 und 9 können die verstärkten Hochfrequenzschwingungen entnommen werden. Die Frequenzgänge an den Ausgängen 8 und 9 entsprechen den Kurven I und II in F i g. 3.

Es läßt sich nun ein weiteres, nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verstärkers zusammenstellen, indem die Spulen 4 und 7 in F i g. 1 mit Koppelspulen nach F i g. 2 versehen werden. So entsteht ein Verstärker mit einem Eingang und drei Ausgängen mit den Frequenzgängen nach den Kurven I, II und III in F i g. 3.

An die Koppelspulen können aber auch, z. B. über streuungsarme Bandkabel, die Schalter 9 und 10 (Fig. 1) oder andere Schaltelemente, wie Spulen, Kondensatoren, Widerstände usw. abgesetzt angeschlossen werden. Werden die Koppelinduktivitäten an Schwingkreise angeschlossen, die auf die jeweilige Betriebsfrequenz abgestimmt sind, so können die in der Verstärkerstufe enthaltenen Kreise als Primärkreise der so gebildeten Bandfilter dienen. Die Sekundärkreise lassen sich aber auch dadurch darstellen, indem an die Koppelinduktivitäten entsprechend bemessene Kapazitäten angeschlossen werden.

Soll nur der Querzweig zeitweise durch einen Schalter überbrückt werden, so ist es nicht notwendig, die Längsinduktivität als bifilar gewickelte Spule auszuführen, und die beiden Wicklungshälften fest miteinander zu koppeln. Auch besteht nicht immer die Forderung, die Querkapazitäten des π-Kreises einander gleich zu machen. Es muß aber immer darauf geachtet werden, daß die Querinduktivität am kalten Punkt der Längsinduktivität angeschlossen ist.

Für die Verwendung der Verstärkerstufe gemäß der Erfindung ergibt sich somit eine Vielzahl von Möglichkeiten und eine größere Freizügigkeit bei der räumlichen Unterbringung in einem Gerät.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verstärkerstufe für Mehrnormenfernsehgeräte zur gleichzeitigen oder wahlweisen Verstärkung zweier Hochfrequenzschwingungen mit geringem Frequenzabstand, bei der die zugehörige Filteranordnung eine Längsinduktivität und zwei Querkapazitäten aufweist, welche einen auf die eine der beiden Frequenzen abgestimmten π-Resonanzkreis bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsinduktivität (4) mit einer Anzapfung versehen ist, an die eine Querinduktivität (7) angeschlossen ist, die mit den

beiden Querkapazitäten (2, 3) einen auf die andere der beiden Frequenzen abgestimmten Parallelresonanzkreis bildet und daß ferner die beiden Induktivitäten (4, 7) durch Schalter (9, 10) überbrückbar sind.

2. Verstärkerstufe nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Signale der Querkapazität am Ausgang des Filters entnommen werden.

3. Verstärkerstufe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Signale den Induktivitäten entnommen werden, die mit denen des Verstärkers gekoppelt sind.

4. Verstärkerstufe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Längs- und/oder der Querinduktivität gebildete Schwingkreis als Primärkreis eines Bandfilters dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen