DE1766563A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen Verstaerkungsregelung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur automatischen Verstaerkungsregelung

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DE1766563A1
DE1766563A1 DE19681766563 DE1766563A DE1766563A1 DE 1766563 A1 DE1766563 A1 DE 1766563A1 DE 19681766563 DE19681766563 DE 19681766563 DE 1766563 A DE1766563 A DE 1766563A DE 1766563 A1 DE1766563 A1 DE 1766563A1
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Description

6606-68 / Ko
£i ί k te C-.W °-° ·
Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung
Die Erfindung befaßt sich mit der Verstärkungsregelung* Sie betrifft insbesondere eine SchaltungsanOrdnung zur automatischen Verstärkungsregelung in Signalempfängern, die mit Mehr— gitter-lfeldeffekttransistoren als aktiven Schaltungselementen arbeiten«
Sip:nalempf finger enthalten im al Ip-; eine ine u ein automatisches Verstürkungsregelsystem (AVR-Systern), das dafür sorgt, daß über einen weiten "Bereich unterschiedlicher Impfangssignalpegel der Pe f.·; el den dem Detektor oder Demodulator des Smnf ängers zugeführten Signals im wesentlichen konstant bleibt. In z.B. einem Fern-
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sehempiMrj'jer bewirkt das AVR-System, das bei zunehmender Jiar:i'aLgr;sipnalstöj?ke die Verstärkung des EF- und ZF-Verst'.'rkerteils sich entsprechend verringert. Uns bei einem gegebenen !Empfänger den optimalen 3tor- oder Rauschabstand (Stör/1'utzverhältnis) für die schwächsten '^mpfangssignale zu erhalten, wird gewöhnlich die Regelung des FF-Verstärkers verzögert, so daß der HP-Verstärker über einen bestimmten Bereich schwach- ^ pegeliger Smpfangssignale mit vollem. 7er st wirkungsgrad arbeitet,
//enη der Signalpegel genügend weit ansteigt, wird die Regelverzögerung des HF-Verstarkers unwirksam und die Verstärkung sowohl des HF-Verstärkers als auch des ZF-Verstärkers herabgeregelt.
Sogenannte Mehrgitter-Feldeffekttransistoren, die außer Quellen-, Abfluß- und Substratelektrode zwei oder mehr Steuerelektroden P (Gitter) haben, weisen günstige Eigenschaften auf, die sie als
für viele Anwendungen geeignet erscheinen lassen· Dazu gehören ein hoher Singangswiderstand, eine niedrige Kreuzmodulation, ein niedriger Rauschfaktor und die Möglichkeit der einfachen Dir ek tkopplung.
Bei Verwendung eines Mehrgitter-Felde L'iekttransistors als ver-
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str;j?kunf sf^eregeltes T~F- oder ZF-V->r rt ir ker element ist es w"in- :-!C!.:Giir.v:ort, das T:F- oder ZF-3irnal de:-· erstei. Gitter und die AVR-3;. ar.runr dem zweiter Gitter pu:;ul'"tbren. JJas erste litter befindet sich .räumlich η Hier bei der Quellenelektrode als das zweite Gitter. Charakteristisch f:lr einen Ii dieser .'eise betriebenen Ilehrgitter-Feldeffekttransistor v:±t isolierten Gittern ist die Tatsache, daß über einen bestimmten bereich von de.μ zweiten
Gitter sugeführteij !tegelspamiungen der /erstirkungsgrad des M
Transistors vom erstei Gitter zur Abi" Iu £ elektrode nahezu konstant
.'3S wurde gefunden, daß, wenn das zweite Gitter eines solchen gj I"teriisolierten Feldeffe.ittvansistors i1' 1 olaritätssinne einer maximaler· v'erotilrkun^ vorgespannt ist, der Transistor einen ^e-
bei reich nahezu konstanter 7erstcrkun,i 0^f "/eiter in dieser "^ola-
ritlltsrichtung ansteigender 3pnt:nunr -am zweiten Gitter aufweist. ^
Innerhalb dieses Bereiches ist die nr an siren duktans, d.h. der ibertra^unpsleitwert (g ) des zweiten Gitterr zur Abflußelektrode praktisch null und ohne nennenswerter iinilui? auf die Transkonduktana (g ) des ersten Gitters.
ml
wird von dieser ^'arskonduk car schar akteristik
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eines^ gitterisolierten Mehrgitter-Feldeffekfctransistors gebrauch
gemacht, um in einer Verstärkerstufe mit einem derartigen Transistor als aktivem Schaltungselement eine automatische Verstärkungsregelung mit-verzögerter Horelwirkunp; zu erzielen. Forner ist erfindungsgemäß ein automatisches /er stärkungsrege lsystem für Radiosignalempfänger vorgesehen, das mit verzögerter Verstärkungsref:elwirkung iii einer HF-Verstärker stufe arbeitet, Bs wird ein verbessertes AVR-Hegelsystem für Hadiosignalempfanger angegeben, bei dem eine Kaskade von gitterisolierten Mehrgitter-Feldeffekttransistorstufen durch eine gemeinsame AVR-Spannungsquelle gemeinsam so geregelt wird, daß sich in jeder Tran sis tor stufe kontrollierbare VerStärkungsär.derungen ergeben.
Sin mit dem erfindungsgemäßen AVR-System arbeitender Fernsehempfänger kann so ausgebildet sein, daß der Frequenzgang des ZF-Teils bei schwachen Signalpegeln im Sirne einer Begünstigung der ZF-Videoträgerfrequenz verschoben v/ird„
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält eine oder mehrere Signalübertragungsstufen mit Zweigitter-Feldeffekttransistoren , deren Vorstärkungsgrad/Zv/eitgit üerspannungscharakteristik so beschaffen ist, daß der Vor stör kungsgrad der Stufe über
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einen ersten -oreich '/on /v.veJ fc: i tteratiaunun^en im wesentlichen konstart ist und über einen zweiten Bereich von Zweitgittersi annunpen abnimmt, wobei die Anordnung eine Quelle einer Verst"rkungs-· regelspannung, die bei absteigendem r'egel des "mpfarigssignals in einer vor be s ti molten .. olarit'tcrichtung ansteigt, enthält und gekennzeichnet ist durch eine iinrichtung zum Vorspannen des Transistors im ersten Z/o't-i tterspannungsbereich und durch Schaltungseibrichtungen, welche die Verstnrkungsregelspannungs- j|
quelle mit dem zweiten Gitter des Transistors so koppeln, daß die 7ersterkunßsregelsj'annung eine solche Größe hat, daß die Spannung am zweiten Gitter bei ansteigendem !iiingangssignalpegel sich über den erster, bzw. zwei'ten Gitter Spannungsbereich ändert.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert.
3s zeigen:
Fig. la und Ib das teilweise in Blockform dargestellte Schalt- \
schema des 3mpfangsteiIs eines Fernsehempfängers mit Tuner und ZF-Stufen in erfindungsgemäßer Ausbildung; und
Fig. 2a und 2b den Gesamtirequenzgang des ZF-Verstärkerteils des 'Smpfängera bei minimaler bzw. maximaler Verstärkung,
Im Schaltbild nach Fig. la umfassen die HF-Verstärkerstufe 10,
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die "Ischstufe 12 und die Oszil lat or stufe 14 allgemein den 'inner eines Fernsehempfängers, über ein an eine Antenne (nicht n,o:',ei:~t) anschließbiires iingangsklemmenpaar 16 wird das Fer empfangen und anschließend fiber einen 3yr>metrieübertrager 13 und eine Trennschaltung 20, enthalten in -;<-e strichelte η Block 22, dem unsymmetrischen Eingangskreis des HF-Verstärkers 10 zugeleitet. Die Trennschaltung 20 ist mit einem Abstimmwchlor 24 p;ekü(/yelt, der in bekannter iVeise ein Schalt er sys tem für eine Anzahl von Blindwider standselemen ten zum Abstimmen des Empfängers auf verschiedene Fernsehempfangskanäle enthält. Der Abstimrnwähler 24 enthält vier verschiedene Abstimmkreisteile (von denen hier nur repräsentative gezeigt sind) zum Abstimmen des Eingangs und Ausgangs des ZF-V>rstärkers 10, des Eingangs der LÜschstufe 12 und des örtlichen Oszillators 14»
P Der ZF-V«rstärker 10 enthält einen gitterisolierten Feldeffekt-
transistor 26 mit Quellenelektrode 28, erstem Gitter 30, zweitem Gitter 32 und Abflußelektrode 34 sowie Substratelektrode 36· Bei der hier gezeigten Ausfuhrungsform ist der Feldeffekttransistor 26 ein sogenannter gitterisolierter Zweigitter transistor mit η-Kanal.
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Der Transistor 26 arbeitet j5# in Quellenschaltung mit an die Quellenelektrode 28 angeschlossener Substratelektrode und über einen Quellenwiderstand 38 an Hasse liegender Quellenelektrode, Der Y/ider stand 38 ist für Signalfrequenzen durch einen Kondensator 40 nach Hasse überbr:iclfct. Das am Ausgang der Trennschaltung 20 erscheinende Fernsehsignal wird über eine Abstimmspule 42 im Wähler 24 und einen Kondensator 44 auf das erste Gitter 30 des Transistors 26 gekoppelt. Die Spule 42 ist A
so abgestimmt, daß sie zusanmen mit dem kondensator 46 und der Streukapazitrt der Schaltung sowie der i)iηgan-^kapazität des Transistors 26 bei der gewünschten oignali'requenz in Resonanz ist. Das erste Gitter 30 liegt über einen .Viderstand 48 an Masse« Die Vor spannung für das zweite Gitter ;>2 wird mittels eines Spannungsteilernetzwerkes erhalten, das aus den zwischen eine Betriebsspannungsquelle B+ und eine AVR-Leitung 56 geschalteten Widerständen 50, 52 und 54 sowie einen zwischen Masse und den %
Verbindunrspunkt der Jiderstände 50 und 52 geschalteten Widerstand 5 besteht. Die AVR-I eitung 56 i«t über eine AVR-Quelle (Fig. Ib) {rleichstrommäßig geerdet. 7ie noch erläutert v/erden wird, dient der .'/iderntand 54 außerdem dasu, die bereits erwähnte "e-elverzoforung im r?-V--rst;rker IC einzustellen und diesem eine AVR-Spannung zuzuführen, "-wischen das zweite Gitter
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und den ß$$S¥K 7erbindungspunkt der 7iderstände 52 und 54 ist ein Isolationswiderstand 62 geschaltet. Die zwischen Masse und die Enden des Widerstands 62 geschalteten Kondensatoren 64 und b6 sorgen für eine HF-Signalableitung nach Ilasse.
Die im HF-Verstärker 10 verstärkten Signale erscheinen am Ausgangs-Par alle lresonanzkreis 68, der effektiv zwischen die Abflußelektrode 24 und Masse gekoppelt und auf die Frequenz des gewünschten Empfangssignals abstimmbar ist. Der Ausgangskreis enthält einen Kondensator 70, der effektiv mit einer Spule 72 des V/ählers 24 parallelgeschaltet ist. Die Abflußelektrode 34 erhält die Betriebsspannung B+ über einen Signalentkopplungswiderstand 74-j der zwischen das eine Ende der Spule 72 und den Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände 50 und 52 geschaltet ist. Die Spule 72 liegt über einen Signalableitkondenfc sator 76 an Masse. Ferner ist ein Signalableitkondensator 78
zwischen Masse und den Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 52 geschaltete
Vom Ausgangskreis 68 des HF-Verstärkers werden die Signale induktiv auf den Eingangskreis 80 der Mischstufe 12 gekoppelt. Der Eingangskreis 80 enthält eine Spule 82 des Wählers 24 und ist
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ebenfalls auf die' Frequenz des ömpfangssignals abstimmbar. Die Mischstufe 12 erzeugt mit Hilfe des örtlichen Oszillators 14 an ihrerAusgangsklemme 84 bei Empfang eines Fernsehsignals vom HF-Verstärker 10 ein entsprechendes ZF-Signal·»
Die in Fig. Ib gezeigte Anordnung enthält eine"Koppelschaltung" 90, drei ZF-Ver stärkerstufen 92, 94 und 96, eine durch den Block
93 angedeutete Vorbraucherschaltung und die AVR-Spannungsquelle %
Das ZF-Signal wird vom Ausgang der H'ischstufe 12 (Figo la) über die Leitung 102 dem Eingang des Zwischenstufen-Bandpaßkoppelnetz-.werks 90 (Koppelschaltung) zugeleitet, das geeignete Unterdrükkungsglieder für unerwünschte Signale enthält und der ersten ZF-Verstärkerstufe 92 vorgeschaltet ist. Der Verstärker 92 ent-
hält einen gitterisolierten Zweigitter-Feldeffekttransistor 104 vom· n-Kanaltyp mit erstem Gitter 106, zweitem Gitter 108, Quellenelektrode 110, Abflußelektrode 112 und Substratelektrode 114,
Der Transistor 104 arbeitet in Quellen schaltung mit an die Quellenelektrode 110 angeschlossener Substratelektrode 114· Die Quellenelektrode 110 liegt über einen Widerstand 116, der für Signal-
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frequenzen durch einen Kondensator 118 ifoelyiMexm* überbrückt ist, an Masse. Das zu verstärkende ZF-Signal wird vom Ausgang der Koppelschaltung 90 dem den Eingang der ersten ZF-Verstärkerstufe 92 bildenden ersten Gitter 106 zugeleitet. Die Abflußelektrode 112 des Transistors 104 ist über einen Widerstand in Reihe mit einem Ausgangslastglied 122 und einem Sntkopplungswi der stand 124 an eine Quelle fester Betriebsspannung B+ angeschlossen. Das Netzwerk 122 besteht aus der Parallelschaltung eines V/iderstands 126 und einer Spule 128. Das vom Widerstand 120 entfernte Ende der Spule 128 ist durch einen Kondensator für Signalfrequenzen nach Masse überbrückt. Die Spule 128 ist so abgestimmt, daß sich zusammen mit der Streukapazität der Schaltung, der Ausgangskapazität des Transistors 104 und der Eingangskapazität des nachgeschalteten Transistors 144 die gewünschte Resonanzfrequenz ergibt. Zur Vorspannung und AVR-Spannungsversorgung des ffiUlfräfcggflHglJOi zweiten Gitters 108 des Transistors 104 ist das Gitter 108 an den Verbindungspunkt der Widerstände 132 und 134 angeschlossen, die in Reihe zwischen die AVR-Leitung 56 und den Verbindungspunkt des Widerstands und des Fetzwerks 122 geschaltet sind. Das zweite Gitter liegt ferner über einen Signalüberbrückungskondensator 136 an Masse. Wie bereits erwähnt, ist die AVR-Leitung 56 über die AVR-Quell·
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58 nleichstrommäßig nach Hasse zurückgeführt. Für Signalfrequenzen ist die AVR-Leitung [j6 durch den überbrückungskondensator 138 f;eerdet.
Vom Ausgangslastnetzwerk 122 wird das verstärkte ZF-Signal über einen Kondensator 140 auf das erste Gitter 142 eines gitterisolierten "v/eigitter-Feldeffekttransistors 144 vom n-Kanaltyp gekoppelt, der das im Quellenschaltung arbeitende Verstärkerelement Λ der zweiten ZF-Verstärker stufe 94 bildet. Die Substratelektrode 146 des IPansistors 144 ist mit der Quellenelektrode 148 verbunden und von dort über die Reihenschaltung zweier Quellenwiderstände 150 und 152 an I>!asse angeschlossen. Die 7/iderstände I50 und 152 sind für Signalfrequenzen durch einen Kondensator 154 nach Masse überbrückt. Die Abflußelektrode I56 ist über einen Widerstand 158 in Reihe mit einem Ausgang slastnetzwerk 160 und einem Entkopplungswiderstand 162 an die Klemme B+ angeschlossen.
Das Netzwerk 160 besteht aus der Parallelschaltung eines Widerstands 164 und einer Spule 166. Das vom Widerstand 158 entfernte Ende der Spule ist für Signalfrequenzen durch einen Kondensator 168 nach Masse überbrückt. Die Spule 166 ist so abgestimmt, daß ^fcev'zusammen mit der Streukapazität der Schaltung, * der Eingangskapazität des nächstfolgenden Transistors 192 und der
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Ausgangskapazität des Transistors 144 die gewünschte Resonanzfrequenz ergibt. Zur Vorspannung und AVR-3pannungsversorgung des zweiten Gitters 170 des Transistors 144 ist das Gitter 170 an den Verbindungspunkt der Widerstände 172 und 174, die in Reihe zwischen die AVR-Leitung i?6 und den Verbindungspunkt des Widerstands 162 und des Netzwerks 160 f-re schaltet sind, angeschlossen. Zwischen das zweite Gitter 170 und Masse ist ein Signalüberbrückungskondensator 173 geschaltet. Zwischen die Quellenelektrode 148 und den Verbindungspunkt des Widerstands 162 und des Netzwerks 160 ist ein Widerstand 175 geschaltet, um die Quellenwiderstände I50 und 152 mit Strom zu beliefern und eine gegebene Er st gitter-Quelle η spannung herzustellen.
Sine Diode 178 ist mit ihrer Anode 176 an das über einen ./iderstand 180 geerdete erste Gitter 142 des Transistors 144 angeschlossen. Die Kathode 182 der -Diode ist mit dem zweiten Gitter 170 verbunden. Wie noch erläutert werden wird, wirkt die Diode 173 als AVR-geSteuerte Kapazität im Nebenschluß zur Singangskapazität des ersten Gitters 142 des Transistors 144. lüine zweite Diode 184 ist zwischen das zweite Gitter 17Ο und den Verbindungspunkt der Quellenwiderstände I50 und I52 geschaltet, und zwar in solcher Polung, daß ihre Kathode an das zweite Gitter I70
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angeschlossen Ist. IDas verstärkte ZF-Signal gelangt vom Ausgangslastnetzwerk 160 über einen Kondensator 186 zum ersten Gitter eines gitterisolierten Zweigitter-Feldeifekttransistors 192 vom n-Kanaltyp in der dritten ZF-Vor stärker stufe 96, Der Transistor 192 arbeitet in 'Zeilenschaltung mit an die Quellenelektrode angeschlossener 3ubstratelektrode 194-0 Die Quellenelektrode 196 liegt über einen Widerstand I98 an Hasse. Der //iderstand I98 ist durch einen Kondensator 200 für Signalfrequenzen nach Masse über- Jt brückt. Die Abflußelektrode 202 ist über einen Widerstand 204 in Reihe mit einem Ausgangslastnetzwerk 206 an die Klemme B+ angeschlossen. Das netzwerk 206 besteht aus der Parallelschaltung eines Widerstands 208 und der Primärwicklung 210 eines Signalkoppeltransformators 212. Zur Vorspannung des zweiten Gitters des Transistors 192 ist das Gitter 214 an den Verbindungspunkt der 7/ider stände 216 und 218, die in Reihe zwischen der Klemme B+ und Masse liegen, angeschlossen. Zwischen das erste Gitter I90 %
und das zweite Gitter 214 ist ein Widerstand 220 geschaltet, während zwischen dem ersten Gitter und Masse ein Widerstand 222 liegt. Zwischen das zweite Gitter 214 und Masse ist ein Überbrückung skond en sat or 223 geschaltet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte ZF-Ver stärker stufe nicht verstärkungsgeregelt.
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Das verstärkte ZF-Signal gelangt von der Primärwicklung 210 des Arbeitsnetzwerkes 20b des "ransistors 192 über die Sekundärwicklung 224 des Übertragers 212 zu den gewünschten Verbraucher stufen des Blockes 98, der die übrigen Stufen eines Fernsehempfängers enthalten kann» Auf jeden Fall enthalten die Verbraucherschaltungen Einrichtungen (angedeutet durch den Rlock 58) zum Erzeugen eines AVR-Signals in Abhängigkeit vom 3mrfangssignalpegel.
Im vorliegenden Fall liefert die AVR-Quelle 58 in die AVR-Leitung 56 eine negative Spannung, die mit ansteigendem Signalpegel zunehmend negativer wird.
Die Arbeitsweise der verstärkungsgeregelten Verstärkerstufen nach Fig. la und Ib soll jetzt erläutert werden.
Es wurde bereits erwähnt, daß, wenn das zweite Gitter eines gitterisolierten Feldeffekttransistors in einer maximale Verstärkung ergebenden Polaritätsrichtung vorgespannt ist, der Transistor bei weiterem Anstieg der Zweitgitter spannung in dieser tolaritätsrichtung einen Bereich nahezu konstanter Verstärkung aufweist· über diesen Bereich ist die Transkonduktanz (gm ) dee
m2
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zweiten Gitters zur Abflußelektrode im wesentlichen null und ergibt sich keine ei'iektive minder uns; der Transkonduktanz (g )
ml
des ersten Gitterse Beispielsweise bei einem Zweigitter-MOS-Transistor des experimentellen RCA-Typs TA7149 wurde gefunden, daß dieser i'.ullbereich von g zwischen +2 und +10 Volt Gleieb.-
Ill t~\
spar nun β für HF-Fernsehfrequenzen und zwischen +4 und +10 Volt Gleichspannung für·ZF-Fernsehfrequenzen liegt. Bei Verwendung der Tr an si stör type TA7149 als aktives Schaltungselement im μ
HF-Verstärker nach Figo la und bei fehlender AVR-Spannung, deh. bei geerdeter AVR-Leitung 56, kann man die Vierte der Betriebsspannung B+ des ^ueHenwider stands 38 und der Spannungsteilerwiderstände 50, 55, 52 und 54 so bemessen, daß der Verstärker dann für maximale Verstärkung vorgespannt ist, wenn die Zweitgittergleichspannung ungefähr +8 Volt beträgt. Verwendet man die Transist or type TA7149 als aktives Schaltungselement in den beiden ersten, zu regelnden ZF-Ver stärker stufen 92 und 94· \
(Fig. Ib), so sind entsprechend die Transistoren 104· und 144 für maximale Verstärkung vorgespannt, wenn die Gleichspannung an ihrem zweiten Gitter 108 bzw, 170 jeweils +4 Volt beträgt. Bei ungeerdeter AVR-Leitung 56 und Empfang schwacher (niederpegeliger) Signale arbeiten nun der HF-Verstärker 10 und die ZF-Ver stärker 92 und 94· normalerweise mit maximaler Verstärkung
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bei nur geringer oder gar keiner AVR-Spannungsrückkopplung von der ATR-Quelle 58· Wenn bei ansteigendem Smpfangs Signa lpe gel die AVR-Spannung ansteigt, d.h. negativer wird, sinkt die resultierende Gleichspannung an den zweiten Gittern der Transistoren 32, 108 und 170 in den Verstärkerstufen 10, 92 und 94 entsprechend ab· Bei abnehmender Zwei-fcgi ttervorspannung beginnt der Verstärkungsgrad der beiden ersten ZF-Verstärkerstufen 92 und 94 rasch abzusinken', so daß sich eine normale AVR-7/irkung ergibt. Dagegen bleibt der Verstärkungsgrad der HF-Verstärker stufe 10 ziemlich konstant, da die Vorspannung am zweiten Gitter J52 des HF-Transistors 26 von Anfang an höher war. Eei dem vorliegenden Beispiel setzt für Fernsehrundfunkfrequenzen die Vers tärkungs ern ie dr igung im HF-Verstärker erst dann ein, wenn die AVR-Spannung das Potential des zweiten Gitters 32 unter den Wert von +2 Volt heruntergedrückt hat. Map flieht ohne weiteres, daß bei der vorliegenden Anordnung unter Verwendung einer gemeinsamen AVR-SpannuDg die Verstärkung der ZF-Ver stärker stufen erheblich heruntergedrückt werden kann, bevor die Verstärkung des HF-Ver stärkers abzusinken
rviif"
beginnt. Der Betrag der Verzögerung,yder die Regelwirkung in der HF-Verstarkerstufe einsetzt, kann durch einfaches Verändern der ursprünglichen Zweifcgittervorspannung von null einerseits bis zum vollen Verzögerungsbetrag andererseits variiert werden. '
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In den beiden ersten ZF-Verstärker stufeη 92 und 94 (Pig,Ib) ist der Quellenwiderstand 116 im ersten ZF-Verstärker 92 so bemessen (in der Größenordnung von 100 Ohm), daß er größer ist als der Wert der in Keine geschalteten Quellenwiderstände 150 und 152 · (Gesamtwiderstand in der Größenordnung von 50 Ohm) im zweiten ZF-Ver stärker 94 0
Bei fehlender AVR-Spannung arbeiten die beiden ZF-Ver star ker- ^
stufen 92 und 94 unter nahezu identischen Bedingungen für maximale Verstärkung. Bei Zuführung einer AVR-Spannung an die zweiten Gitter der Verstärker stuf en sinken der Quellen-Abflußstrom und die Transkonduktanz im zweiten'ZF-Ver stärker 94 schneller ab als im ersten ZF-Ver stärker 92, so daß der Verstärkungsgrad des zweiten ZF-Ver stärker s 94 sich rascher erniedrigt als der des ersten ZF-Verstärkers 92. Der Unterschied in der Geschwindigkeit
der Abnahme des Quellen-Abflußstroms zwischen den beiden ZI- (^
Verstärkerstufen ergibt sich aus den unterschiedlichen Werten des QueHenwiderstände, wodurch eine unterschiedlich starke Gleichstromgegenkopplung in den Verstärkerstufen eingeführt wird· Außerdem wird die Vorspannung der zweiten ZF-Terstärke*- stufe bei maximaler Verstärkung dadurch erhöht, daß in den ^ellenjfwiderstand 150 über den sswischen die Quelltneltktrode 148
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des Transistors 144 und den Sntkopplungswiderstand 162 geschalteten Widerstand 175 eine kontrollierte Strommenge eingespeist wird.
Um zu verhindern, daß der Quellen-Abflußstrom in der zweiten ZF-Stufe unter dem Einfluß der AVR-Spannung auf null heruntergeht und dadurch der Ausgang des zweiten ZF-Verstärkers auf einen Pegel gebracht wird, der unter dem für die volle Aussteuerung der dritten und letzten ZF-Verstärker stufe 96 erforderliohen Pegel liegt, ist es wünschenswert, zwischen das zweite Gitter 170 des zweiten ZF-Ver stärker transistors 144 und einen gleichspannungsmäßigen Bezugspunkt, beispielsweise Masse oder den Verbindungspunkt der Quellenwiderstände I50 und 152, eine "Fangdiode" 184 zu schalten, wie in Fig. Ib gezeigt. Durch den vom Quellen-Abflußstrom des zweiten ZF-Transistors 144 hervorgerufenen Gleichspannungsabfall am Quellenwiderstand 152 wird dieee Diode 184 in der Sperriohtung vorgespannt. Die Diode 184 bleibt solange in der Sperrlchtung gespannt, bis die AVR-Spannung am zweiten Gitter 170 negativer wird als die Spannung am Quellenwide-Dstand 152, In welchem Falle die Diode 184 leitend wird und das zweite Gitter 170 an dl· Spannung am Quellenwiderstand 152 anklammert· Dadurch wlfd verhindert, daß die AVR-ßpannung am
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I ORIGINAL INSPECTED
zweiten Gitter I70 des Transistors 144 einen vorbestimmten Pegel der maximalen AVR-SignalabSchwächung, der eine für die volle Aussteuerung der dritten ZF-Verstärkerstufe ausreichende Verstärkung der zweiten ZF-Ver stärker stufe gewährleistet, in negativer Richtung unterschreitet. Die Fangdiode 184 verhindert außerdem, daß die Spannung am zweiten Gitter l?0 gegenüber der Spannung am ersten Gitter 142 soweit negativ wird, daß die Halbleiterdiode 182 dadurch leitend wird. Dies stellt sicher, daß M die Diode 182 für nachstehend zu erläuternde Kapazitätsänderungseffekte sperjgespannt bleibt.
Das Diagramm nach Fig« 2a zeigt die normale Spannungs-Frequenzganpcharakteristik am Ausgang des ZF-Teils eines Fernsehempfängers. Wie bei X angedeutet, liegt die Ansprechempfindlichkeit für den ZF-Videoträger um ungefähr. 50% unter der maximalen Bandpaß an sprechung· Bei großen Smpfangssignalstärken, wo die Gesamt- d abschwächung oder -dämpfung im ZF-Teil durch die AVR-Spannung ungefähr 10 db und mehr beträgt, entspricht dies dem gewünschten Frequenzgang.
Dagegen bei geringen Empfangssignalstärken, wo die ZF-Ver star kefrstufen von der 10 db-Signaldämpfung auf maximale Verstärkung
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hochgeregelt werden, ist em erwünscht, den Gesamtfrequenzgang
des ZF-Teils zu verschieben, bis sich die Ausgangsbandpaßcharakteristik nach Fig. 2b ergibt. Die Begünstigung des Videoträgers (X), wie in Fig. 2b gezeigt, wirkt sich dahingehend aus, daß die niederen Videofrequenzen angehoben, die Synchronisationsstabilität verbessert und das i^X0UBB^uSB&i Rauschen bzw. Störungen minimalisiert werden. Um nun den Videoträger (X) vom obersten Punkt ^ der Frequenzgangkurve (Fig. 2b) über die rechte Kurvenflanke nach unten zu schieben (Fig. 2a), wenn die ersten 10 db der AVR zugeführt werden, muß man den Frequenzgang einer oder mehrerer ZF-Stufen frequenzmäßig nach unten schieben. Dies kann dadurch geschehen, daß man die dem Ausgangslastnetzwerk einer der ZF-Stufen zugeordnete Shunt- oder Ke bensphluß kapazität erhöht.
In Fig. Ib ist zwischen das erste Gitter 142 und das zweite W Gitter 170 des zweiten ZF-Transistors 144 eine Halbleiterdiode 178 geschaltet, die durch die na?malerweise positive Vorspannung des zweiten Gitters 170 in der Sperrichtung gespannt ist. In dem Maße, wie durch die AVR-Spannung die Spannung am zweiten Gitter von dem ursprünglichen Vorspannwert erniedrigt wird, erhöht eich die Kapazität der Diode. Diese erhöhte Kapazität erscheint parallel zur Eingangskapazität des ersten Gitters 142 und zum Ausgangs-
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lastnetzwerk 122, wodurch die Resonanzfrequenz dieses Hetzwerks 122 del· ei? s te η ZF-Verstärk er stufe 92 verändert und dadurch der Durchlaßbereich des Verstärkers in Richtung gegen niedere Frequenzen verschoben wird, so daß der Gesamtfrequenzgang des ZF-Teils in der in Fig. 2b gezeigten '.'/eise sich ändert.
209812/0345 bad

Claims (1)

  1. - 22 - 1 ■■■':.'. - £Γ
    Patentansprüche
    l,j Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung für Radiosignalempfänger mit einer oder mehreren Signalübertragungsstufen mit Zweigitter-Feldeffekttransistoren mit einer Verstärkungsgrad/Zweitgitte.rspannungscharakteristik, der gemäß der Verstärkungsgrad der Stufe über einen ersten Bereich von Zweitgitterspannungen im wesentlichen konstant ist und über
    einen zweiten Bereich von Zweitgitter spannungen abnimmt, wobei die Anordnung eine Quelle einer Verstärkungsregelspannung enthält, die bei ansteigendem ' Smpfangssignalpegel in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung ansteigt, gekennzeichnet durch eine Vorspanneinrichtung, die den Transistor in den ersten Bereich ,
    von Zweitgitterspannungen vor sparint, und durch eine Schaltungs- .· f einrichtung, welche die Verstärkungsregelspannung in einer solchen fe Größe auf das Zweitgitter des Transistors koppelt, daß die Zweitgitterspannung bei ansteigenden EmpfangsSignalpegeIn über den ersten und den zweiten Bereich verändert wird»
    2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Empfänger
    ferner eine Anzahl von weiteren verstärkungsgeregelten Signal- γ
    Übertragungsstufen enthält, daduroh gekennzeichnet, daß diese f ι . · - '
    209812/0345
    BAD ORIGINAL
    Stufen so vorgespannt sind, daß eine Ver starlmngsregelspannurig, deren Größe ausreicht, um den Transistor in den ersten Bereich von Zweitgitterspannungen zu spannen, den VerStärkungsgrad der anderen Signalübertragungsstufeη erniedrigt, wobei ein weiterer Anstieg der Versturkungsregelspannung den Verstärkungsgrad dieses Transistors und der übrigen Signalübertragungsstufen
    herabsetzt,
    3* Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Signalüber-
    tragungsstufen HF-Verstärker und die weiteren verstärkungsgeregelten Signalüber trager stufen ZF-Ver stärker sind, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der ZF-Ver stärker stufen eine Diode an deren Verstärkungsregelelektrode gekoppelt ist, derart, daß die Größe der ihr zugeleiteten VerStärkungsregelepannung auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird.
    4» Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die weiteren
    verstärkungsgeregelten Signalüber tragerstufen eine Anzahl von in Kaskade geschalteten ZF-Ver stärker stufen zur Verstärkung eines von der Signalübertragungseinrichtung zugeleiteten Zwischenfre-
    ftrntr
    quenzsignals enthalten, wobeifeiner dieser Verstärker stufen eint weitere der Ver stärker stufen vorausgeht, deren Ausgangskreis auf
    209812/0345
    . ' BAD ORIGINAL "
    einen gewünschten F-equenzdurchlaßbereich abgestimmt ist, wobei ferner diese eine Verstärker stufe eine'n zweiten gitter isolier ten Feldeffekttransistor mit Quellenelektrode, Abflußelektrode sowie erstemund zweitem Gitter in Quelle η se haltung mit zwischen erstes Gitter und Quellenelektrode geschaltetem Signaleingangskreis enthält, wobei ferner zwischen den Signaleingangskreis des zweiten Transistors und den abgestimmten Ausgangskreis der genannten anderen Verstärkerstufe.eine Signalkoppeleinrichtung geschaltet ist, die Vers tor kungsregelspannung dem zv/eiten Gitter des zweiten Transistors zugeführt ist und der zweite Transistor so vorgespannt ist, daß sein Verstärkungsgrad bei ansteigender Größe der Verstärkungsregelspannung abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das erste und das zweite Gitter des zweiten Transistors eine Halbleiterdiode geschaltet ist, die so gepolt ist, daß sie durch die Zweit gitter spannung in der Sperr i.chtung ^ gespannt wird, derart, daß sie eine Kapazität aufweist, die Jk effektiv zum abgestimmten Ausgangskreis parallel liegt und mit ansteigender Größe der Verstarkungsregelspannung ansteigt, so daß der Durchlaßbereich des Verstärkers in Richtung gegen niedrigere Frequenzen verschoben wird.
    5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeich-
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    net, daß mit dem zweiten Gitter des zweiten Tcansistors eine zweite Diode gekoppelt ist, die so vorgespannt ist, daß sie die Größe der dem zweiten Gitter zugeführten Verstärkungsregelspannung auf einen vorbestimmten //ert begrenzt.
    209812/0345 0RlSaNM.
    Leerseite
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