DE19813510C2 - Tuner für den Fernsehsignalempfang - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Fernsehsignal-Empfangstuner, insbesondere einen Tuner zum Empfangen von Kabelfernsehsignalen (im folgenden als CATV-Signale bezeichnet).

Als CATV-Empfangstuner wird ein doppelt umsetzender Tuner eingesetzt. Ein Doppel-Umsetz-Tuner besitzt zwei Mischkreise und zwei Empfangsoszillato­ ren zur doppelten Frequenzumsetzung. Hierdurch bedingt, weist der Tuner ei­ ner relativ komplizierten mechanischen Aufbau auf und ist teuer. In jüngerer Zeit wurden deshalb als CATV-Empfangstuner einfach-umsetzende Tuner verwendet.

Fig. 4 zeigt anhand eines Blockdiagramms den Aufbau eines konventionellen Empfangstuners, der sich für den CATV-Empfang eignet. Der in Fig. 4 dar­ gestellte Signal-Umsetztuner besitzt grundlegend den gleichen Aufbau wie ein Tuner zum Empfangen von üblichen Fernsehsendersignalen, die nicht über ein Kabel, sonder per Funk übertragen werden.

Gemäß Fig. 4 sind bei dem konventionellen Tuner eine Eingangs-Abstimm­ schaltung 31, ein Hochfrequenz-Verstärker 32, eine Zwischenstufen-Ab­ stimmschaltung 33 und ein Mischer 34 hintereinander in Kaskade geschaltet. Ein Empfangsoszillator 35 ist mit dem Mischer 34 verbunden. Über einen Ein­ gangsanschluß 36 wird ein Fernsehsignal von einem (nicht gezeigten) Kabel eingespeist, welches schließlich durch den Mischer 34 mit einem lokalen Emp­ fangs-Oszillatorsignal, das von dem Empfangsoszillator 35 geliefert wird, ge­ mischt wird, um eine Zwischenfrequenz zu erhalten, die an einem Ausgangs­ anschluß 37 als Zwischenfrequenzsignal ausgegeben wird.

Der Eingangs-Abstimmkreis 31 enthält eine Kapazitätsdiode (eine Varaktor), die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Abstimmkreis selektiert das Frequenzsignal eines gewünschten Kanals mit Hilfe einer Abstimmsteuerschaltung, die dieser Kapazitätsdiode zugeführt wird. Ferner führt der Eingangs-Abstimmkreis 31 bei der Frequenz eines zu empfangenden Signals eine Anpassung der Impedanz des nicht darge­ stellten Kabels an die Eingangsimpedanz des nachgeordneten Hoch­ frequenzverstärkers durch, bevor das Signal auf den Hochfrequenzver­ stärker 32 gelangt.

Der Hochfrequenzverstärker 32 ist eine Verstärkerschaltung mit verän­ derlicher Verstärkung, sie enthält einen Steueranschluß 38, an den eine automatische Verstärkungsregelspannung (AGC-Spannung) von einem nichtdargestellten Demodulator gelegt wird. Der Zwischenstufen-Ab­ stimmkreis 33 wird durch einen Doppel-Tuner gebildet, um Signale in zu dem gewünschten Kanal (oben und unten) benachbarten Kanälen stark zu dämpfen.

Nun liegt die von dem Mischer 34 ausgegebene Zwischenfrequenz in einem Band von einigen zehn MHz (50 MHz in der japanischen Norm und 40 MHz in der US-Norm), und deshalb hat die von dem Oszillator 35 gelieferte Schwingungsfrequenz von der Frequenz des für den Empfang gewünschten Kanals einen Frequenzabstand, welcher der Zwi­ schenfrequenz entspricht.

Bei einem Kabelfernsehsystem, hier als CATV-System bezeichnet, empfangen Teilnehmer des Kabelfernsehsystems Fernsehprogramme von dem Kabelsystem, wozu das Fernsehgerät der einzelnen Teilnehmer jeweils individuell an das CATV-Kabel angeschlossen ist. Wenn nun der Tuner mit dem ober erläuterten Aufbau für den CATV-Empfang ver­ wendet wird, ergeben sich folgende Probleme: Zunächst bilden die an das CATV-Kabel angeschlossenen Empfangsgeräte mehrerer Teilnehmer eine Last für das CATV-Kabel. Deshalb ist die Eingangsimpedanz eines jeweiligen Fernsehempfangsgerät Teil der Signalquellen-Impedanz aus der Sicht eines anderen Fernsehempfangsgerät. Zu diesem Zeitpunkt ist die Ein­ gangsimpedanz eines weiteren TV-Empfängers, der einen anderen Kanal empfängt, nämlich die Signalquellenimpedanz aus der Sicht eines einen spezi­ ellen Kanal empfangenden Empfängers, verschieden von der Eingangsimpe­ danz jenes Empfängers. Folglich beeinflussen konventionelle Tuner ihre Si­ gnalquellenimpedanz gegenseitig und führen zu einer Fehlanpassung der Si­ gnalquellenimpedanz und der Empfänger-Eingangsimpedanz, was einem gu­ ten normalen Empfang entgegensteht. Das Oszillatorsignal, welches von dem lokalen Oszillator 35 in den Mischer 34 eingegeben wird, führt zu einer Fre­ quenzumsetzung in dem Mischer 34 und gelangt außerdem über die Zwi­ schenstufen-Abstimmschaltung 33 zu dem Hochfrequenzverstärker 32 und von diesem zu dem Eingangs-Abstimmkreis 31. Dieses Schwingungssignal, dessen Frequenz sich ja in der Nähe der Frequenz eines Fernsehsignals befin­ det, kann durch die Zwischenstufen-Abstimmschaltung 33 und auch durch den Eingangs-Abstimmkreis nicht ausreichend gedämpft werden, so daß es über den Eingangsanschluß 36 in das nicht dargestellte CATV-Kabel einstreut. Das einstreuende Schwingungssignal gelangt in die Tuner anderer Teilnehmer und stört dort den Empfang durch die Tuner.

Außerdem ist der Hochfrequenzverstärker in der vordersten Stufe des Tuners angeordnet, so daß das am Eingangsanschluß des Hochfrequenzverstärkers eingegebene Signal eine nicht geregelte Stärke aufweist, also in einem breiten Bereich schwankt und möglicherweise eine extrem hohe Stärke aufweist. Dies ist möglicherweise Ursache für eine Verzerrung des Eingangssignals des Hochfrequenzverstärkers, was die Empfangsqualität mindert.

Ein Fernsehsignal-Empfangstuner mit einer veränderlichen Dämpfungsschal­ tung zum Dämpfen eines Eingangs-Fernsehsignals und zum Ausgeben eines gedämpften Signals, einer Eingangstunerschaltung zum Abstimmen auf das verstärkte Fernsehsignal und einer veränderlichen Verstärkungsschaltung zum Verstärken des von der Eingangstunerschaltung ausgegebenen Fernsehsignals ist zum Beispiel aus der US-A-5 369 792 bekannt. Eine Verstärkungsrege­ lungsschaltung empfängt als steuernde Eingangsgrößen den Pegel des am Ausgang der Eingangstunerschaltung abgenommenen Signals und ein Feld­ stärkesignal, das aus dem nachgeschalteten ZF-Kreis gewonnen wird. Es wer­ den dauernd sowohl die Dämpfung der Dämpfungsschaltung als auch die Ver­ stärkung der veränderlichen Verstärkungsschaltung geregelt.

Aus der DE 31 45 849 A1 ist eine Verstärkungsregelung für Fernseh-Breit­ bandtuner bekannt. Einer UHF/VHF-Separierschaltung ist eine Verstärkungs­ regelungsschaltung vorgeschaltet, eine zweite Verstärkungsregelungsschaltung ist ihr nachgeschaltet.

Aus der US-A-5 465 408 ist eine Verstärkungsregelschaltung bekannt, die ei­ ne Steuerschaltung aufweist, die die Verstärkung eines HF-Verstärkers, der in Serie in den Eingangskreis zwischen Antenne und HF-Eingangstunerschaltung geschaltet ist, und die Dämpfung eines parallel zu dem HF-Verstärker ge­ schalteten Dämpfungsglieds steuert.

Die US-A-5 175 883 zeigt eine Empfangsschaltung mit einem Dämpfungs­ glied und einem HF-Verstärker, die der Tunerschaltung vor- bzw. nachge­ schaltet sind, und die von einer Steuerschaltung angesteuert werden, wenn der Pegel des ungefilterten und des gefilterten ZF-Signals einen bestimmten Schwellenwert übersteigen.

Aus der US-A-4 520 507 ist eine CATV-Empfangsschaltung bekannt, bei der eine Verstärkungsregelschaltung den Verstärkungsgrad eines breitbandigen HF-Verstärkers abhängig vom Pegel des ZF-Signals regelt.

Die JP 7-30 456 A zeigt eine Fernsehtunerschaltung, bei der zur Vermeidung einer Vorrichtung zur Bandumschaltung eine Verarbeitung von Signalen auf solche des VHF-Bandes beschränkt wird. Aus der JP 5-41 857 A ist eine CATV-Anschlussschaltung bekannt, bei der für den Fall sehr starker Ein­ gangspegel ein geregeltes Dämpfungsglied im Eingangskreis vorhanden ist. Die Stellspannung zur Regelung der Dämpfung wird am Ausgang der Tunerschal­ tung abgenommen.

Aus der JP 2-268 091 ist ein breitbandiger Verstärker für HF-Signale mit einer Verzweigungsschaltung bekannt. In einem Zweig sind ein breitbandiger Ver­ stärker und ein Dämpfungsglied vorgesehen. Das Dämpfungsglied hat die Auf­ gabe, den Verstärkungsgrad des Verstärkers zu verringern, wenn die Möglich­ keit besteht, dass es zu einer Kreuzmodulations-Verzerrung im CATV-Tuner kommt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fersehsignalempfangstuner zu schaffen, der eine Signalquellenimpedanz nicht abträglich beeinflußt, ein Empfangsoszil­ latorsignal praktisch nicht auf einen Antenneneingangsanschluß streuen läßt und keine Verzerrung am Eingang eines Hoch frequenzverstärkers verursacht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Fernsehsignalempfangstuners gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Steuerspannungs-Erzeugerschal­ tung für den Fernsehsignalempfangstuner;

Fig. 3 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer AGC-Kennlinie in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Fernsehsignal­ empfangstuner; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines bereits konzipierten Fernsehsignal­ empfangstuners.

Anhand der Fig. 1 bis 3 wird im folgenden ein Fernsehsignal­ empfangstuner (im folgenden einfach als Tuner bezeichnet) näher erläu­ tert. Gemäß Fig. 1 enthält der Tuner eine veränderliche Dämpfungs­ schaltung 1, eine Vorverstärkerschaltung 2, eine Eingangstunerschaltung 3, eine veränderliche Verstärkungsschaltung 4, eine Zwischenstufen- Tunerschaltung 5 und einen Mischer 6, die in Kaskade geschaltet sind. Der Mischer 6 ist außerdem mit einem Empfangsoszillator 7 verbunden. Außerdem werden an einem Dämpfungssteueranschluß 8 der veränder­ lichen Dämpfungsschaltung 1 und an einem Verstärkungssteueranschluß 9 der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 eine erste Steuerspannung AGC1 bzw. eine zweite Steuerspannung AGC2 gelegt, die von einer Steuerspannungs-Geberschaltung 10 basierend auf einer AGC-Spannung (einer automatischen Verstärkungsregelspannung) erzeugt wird, welche von einem nicht dargestellten Wellendetektor (Demodulator) geliefert wird. Ein von einem nicht dargestellten Kabel an einen Eingangsan­ schluß 11 gegebenes CATV-Signal wird in dem Mischer 6 mit einem von dem Empfangsoszillator 7 gelieferten Überlagerungssignal gemischt, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erhalten, welches dann von einem Ausgangsanschluß 12 als Zwischenfrequenzsignal abgegeben wird.

Diese Zwischenfrequenzsignal (ZF-Signal) liegt gemäß der japanischen Norm in einem 50-MHz-Band, gemäß der US-Norm in einem 40-MHz- Band, so daß die Frequenz des Überlagerungssignals von dem Empfangsoszillator 7 um 40 bis 60 MHz höher ist als die Frequenz eines zu empfangenden Kanals.

In dem erfindungsgemäßen Fernsehsignalempfangstuner sind die verän­ derliche Dämpfungsschaltung 1 und die Vorverstärkungsschaltung 3 zwischen dem Eingangsanschluß 11 und der Eingangstunerschaltung 3 angeordnet. Wenn daher das von dem Empfangsoszillator 7 kommende lokale Empfangssignal versucht, in umgekehrter Richtung zu dem Ein­ gangsanschluß 11 zu gelangen, unterdrückt die Vorverstärkerschaltung 2 diese Rückwärtsübertragung und der Signalpegel wird von der veränder­ lichen Dämpfungsschaltung 1 gesenkt. Folglich läßt sich der Pegel des Schwingungssignals, welches von dem Eingangsanschluß 11 auf das Kabel gelangt, minimieren.

Die veränderliche Dämpfungsschaltung 1 wird gebildet durch eine PIN- Diode, deren Durchlaßstrom von der AGC-Spannung gesteuert wird. Wenn der Stromfluß von der PIN-Diode variiert, ändert sich entspre­ chend ihr äquivalenter Widerstand, wodurch der Dämpfungswert variiert wird. Die Vorverstärkerschaltung 2 ist eine breitbandige Verstärkerschal­ tung, die die Fernsehsignale sämtlicher Kanäle dämpfen kann, die über das nicht dargestellte Kabel übertragen werden. Die Eingangsimpedanz der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1 ist derart eingestellt, daß sie etwa der charakteristischen Impedanz des Kabels entspricht, bei dem die Vorverstärkungsschaltung 2 in der nächsten Stufe angeschlossen ist.

Außerdem ist die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers so eingestellt, daß sie etwa der charakteristischen Impedanz des Kabels entspricht.

Die Eingangstunerschaltung 3 besitzt eine nicht dargestellte Kapazitäts­ diode, sie wählt das Frequenzsignal eines gewünschten Signals aus mit Hilfe einer Abstimmsteuerschaltung, die der Kapazitätsdiode zugeführt wird, ohne daß dieses Frequenzsignal nennenswert gedämpft wird, sie gibt den gewählten Frequenzkanal in die veränderliche Verstärkungs­ schaltung 4 ein paßt die Ausgangsimpedanz des Vorverstärkers 2 an die Eingangsimpedanz der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 an. Der veränderliche Verstärker 4 wird gebildet durch einen Doppelgate- MOSFET, wobei die zweite AGC-Spannung einem zweiten Gate der veränderlichen Verstärkungsschaltung zugeführt wird, welches mit einem Verstärkungssteueranschluß 9 verbunden ist, um die Verstärkung zu variieren. Die Zwischenstufen-Tunerschaltung 5 wird gebildet durch einen Doppeltuner, um das Signal benachbarter Kanäle oberhalb und unterhalb des gewünschten Kanals stark zu dämpfen.

Demzufolge wird die Eingangsimpedanz dieses Tuners am Eingangs­ anschluß 11 durch das Vorhandensein der veränderlichen Dämpfungs­ schaltung 1 und der Vorverstärkerschaltung 2 im wesentlichen angegli­ chen an die Kabel-Charakteristik auch der Kanäle der Frequenz des von der Eingangstunerschaltung abgestimmten Kanals, so daß die Empfangs­ charakteristik der Tuner der übrigen an das Kabel angeschlossenen Teilnehmer nicht beeinträchtigt wird.

Im folgenden werden die Einzelheiten der veränderlichen Dämfungs­ schaltung 1 und der Steuerspannungs-Geberschaltung 11 in Verbindung mit Fig. 2 näher erläutert. Die veränderliche Dämpfungsschaltung 1 besitzt eine erste PIN-Diode 1a, die in Serie in einem Empfangssignal­ weg angeordnet ist, und eine zweite PIN-Diode 1b, die parallel zu dem Empfangssignalweg geschaltet ist. Die Anode der ersten PIN-Diode 1a ist an die Kathode der zweiten PIN-Diode 1b angeschlossen. An einen Verbindungsknoten der beiden PIN-Dioden wird ein Fernsehsignal eingegeben, und von der Kathode der ersten PIN-Diode 1a wird das gedämpf­ te Fernsehsignal abgenommen. Die Anode der zweiten PIN-Diode 1b ist hochfrequenzmäßig geerdet.

Die Kathode der ersten PIN-Diode 1a und die Anode der zweiten PIN- Diode 1b empfangen jeweils eine vorbestimmte Vorspannung von einem ersten Widerstands-Spannungsteiler 13 bzw. einem zweiten Widerstands- Spannungsteiler 14, wodurch eine solche Stromsteuerung erfolgt, daß die Zunahme oder die Abnahme der Ströme in der ersten PIN-Diode 1a und der zweiten PIN-Diode 1b umgekehrt wären.

Der Wert der Vorspannung, die an die Kathode der ersten PIN-Diode 1a gelegt wird, ist niedrig genug eingestellt, damit der Wert der AGC- Spannung (im folgenden als vorbestimmter AGC-Wert bezeichnet) dann, wenn der Verstärkungswert der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 einen vorbestimmten Wert erreicht, den Fernsehsignalpegel entsprechend anhebt. Der an die Anode der zweiten PIN-Diode angelegte Wert der Vorspannung wird allgemein auf den gleichen Wert eingestellt wie der erwähnte vorbestimmte AGC-Spannungswert.

Andererseits enthält die Steuerspannungs-Geberschaltung 10, die die erste Steuerspannung AGC1 und die zweite Steuerspannung AGC2 für die veränderliche Verstärkungsschaltung 4 erzeugt, einen Emitterfolge- Transistor 15, eine Diode 16, deren Anode an den Emitter dieses Tran­ sistors 15 angeschlossen ist, und einen dritten Widerstands-Spannungs­ teiler 17 zum Anlegen einer Vorspannung an die Kathode dieser Diode 16. Eine AGC-Spannung von einem nicht dargestellten Demodulator wird an die Basis des Transistors 15 gelegt. Von dem Emitter des Tran­ sistors 15 wird die erste Steuerspannung AGC1 abgenommen und an den Dämpfungssteueranschluß 8 der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1 gelegt. Von der Kathode der Diode 16 wird die zweite Steuerspannung AGC abgenommen, um an den Verstärkungssteueranschluß der verän­ derlichen Verstärkungsschaltung 4 gelegt zu werden.

Die an die Basis des Transistors 15 gelegte AGC-Spannung schwankt zwischen etwa 6,5 V und 0 V. Die 6,5 V werden in einem Zustand erzeugt, in welchem der Pegel des empfangenen Fernsehsignals extrem niedrig ist und praktisch keine automatische Verstärkungsregelung er­ folgt. Die AGC-Spannung sinkt, wenn der Pegel des empfangenen Fern­ sehsignals ansteigt. Der Transistor 15 ist nicht unbedingt nötig und könnte aus der Schaltung weggelassen werden. In diesem Fall würde die AGC-Spannung direkt der Anode der Diode 16 zugeleitet, und diese AGC-Spannung würde als die erste Steuerspannung AGC fungieren. Der Wert der Vorspannung für die Kathode der Diode 16 ist so eingestellt, daß sie etwa den gleichen Pegel hat wie der oben erwähnte vorbestimm­ te AGC-Spannungswert.

Im folgenden wird das Dämpfungsverhalten der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1 sowie das Verstärkungsverhalten der veränder­ lichen Verstärkungsschaltung 4 in Verbindung mit Fig. 3 näher erläutert. Eine Kurve X in Fig. 3 kennzeichnet den Verstärkungsverlauf für die AGC-Spannung der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4, eine Kurve Y kennzeichnet den Dämpfungsverlauf für die AGC-Spannung der ver­ änderlichen Dämpfungsschaltung 1. Zunächst sei ein empfangenes Fern­ sehsignal niedrig, und dementsprechend betrage die AGC-Spannung 6,5 V, der Kollektorstrom und die Emitterspannung des Transistors 16 sind maximiert. Aufgrund dieser Emitterspannung fließt ein Strom durch die Diode 16 gegen Masse und der Widerstands-Spannungsteiler 17 und die zweite Steuerspannung AGC2 von etwa 5,7 V, die am Transistor 15 und der Diode 16 abfällt, gelangt an den Verstärkungssteueranschluß 9 der veränderlichen Verstärkungsschaltung. Zu diesem Zeitpunkt verstärkt die veränderliche Verstärkungsschaltung 4 das Signal mit maximaler Ver­ stärkung ohne Dämpfung wie aus Fig. 3 hervorgeht.

Wenn die AGC-Spannung 6,5 V beträgt, bewegt die erste Steuerspan­ nung AGC1 von dem Emitter des Transistors 15, daß ein ausreichender Strom über die erste PIN-Diode 1a zu dem ersten Widerstands-Span­ nungsteiler 13 fließt. Zu diesem Zeitpunkt ist die durch den zweiten Widerstands-Spannungsteiler 14, der an die Anode der zweiten PIN- Diode 1b angeschlossen ist, gegebene Vorspannung auf einen Pegel eingestellt, der niedriger ist als die Emitterspannung des Transistors 15, wodurch die zweite PIN-Diode 1b in Sperrichtung gepolt und ein Strom­ fluß gesperrt wird. Dies bewirkt, daß die erste PIN-Diode 1a einen extrem geringen Widerstandswert darstellt und die zweiten PIN-Diode 1b einen extrem großen Widerstand darstellt, so daß das am Eingangs­ anschluß 11 eingespeiste Fernsehsignal ohne Dämpfung durch die verän­ derliche Dämpfungsschaltung 1 gemäß Fig. 3 in den Vorverstärker 2 eingegeben wird. Die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers 2 ist also scheinbar so groß wie die Eingangsimpedanz am Eingangsanschluß des Tuners, ohne daß eine Veränderung stattgefunden hat. Wenn also die Eingangsimpedanz der Vorverstärkerschaltung 2 vorab so eingestellt ist, daß sie etwa den gleichen Pegel hat wie die charakteristische Impedanz des nichtdargestellten Kabels, so stimmt die Impedanz des Kabels mit der Impedanz des Tuners überein.

Wenn nun der Pegel des eingegebenen Fernsehsignals ansteigt, mit der Folge, daß die AGC-Spannung unter 6,5 V sinkt, sinken entsprechend die erste Steuerspannung AGC1 und die zweite Steuerspannung AGC2. Im Verein mit dem Sinken der zweiten Steuerschaltung AGC2 wird die Verstärkung der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 gedämpft (vgl. die Stelle A in Fig. 3). Weil die an die Kathode der Diode 16 gelangen­ de Vorspannung auf den Wert der AGC-Spannung eingestellt ist (auf den vorbestimmten AGC-Spannungswert), den diese bei ansteigendem Pegel des Fernsehsignals zu dem Zeitpunkt hat, wenn der Verstärkungs- Dämpfungs-Wert der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 den vor­ bestimmten Wert erreicht, nimmt, wenn die AGC-Spannung unter diesen vorbestimmten AGC-Spannungswert sinkt (Punkt B in Fig. 3), die Span­ nung an der Kathode der Diode 16 nicht unter die Vorspannung ab, die durch den dritten Widerstands-Spannungsteiler 17 eingestellt ist, wo­ durch die zweite Steuerspannung AGC2 konstant gemacht wird. Folglich wird gemäß dem Teil C in Fig. 3 der Verstärkungswert der veränder­ lichen Verstärkungsschaltung 4 auf einem vorbestimmten Wert (ATT) gehalten. Es sei angemerkt, daß dieser Verstärkungswert ATT vorzugs­ weise einen Pegel von etwa 15 dB Dämpfung gemäß der Maximalver­ stärkung bei einer AGC-Spannung von 6,5 V entspricht.

Andererseits fällt die erste Steuerspannung AGC1 zusammen mit der AGC-Spannung und verringert dadurch den Stromfluß durch die erste PIN-Diode 1a der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1. Bis die AGC- Spannung auf dem vorbestimmten AGC-Spannungswert B abfällt, fließt ausreichender Strom durch diese erste PIN-Diode 1a, so daß deshalb deren Widerstandswert nicht zunimmt. In ähnlicher Weise bleibt, so­ lange die AGC-Spannung bis auf den vorbestimmten AGC-Spannungs­ wert abfällt, die zweite PIN-Diode 1b im gesperrten Zustand, so daß der Widerstandswert der zweiten PIN-Diode 1b extrem groß ist.

Hieraus folgt: Solange die AGC-Spannung auf den vorbestimmten AGC- Spannungswert hin abfällt, läßt die veränderliche Dämpfungsschaltung 1 das empfangene Fernsehsignal ohne Dämpfung zu dem Vorverstärker 2 durch, wie in dem Bereich D in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Sta­ dium ist der Widerstandswert der ersten PIN-Diode 1a extrem klein, und der Widerstandswert der zweiten PIN-Diode 1b ist extrem groß, so daß die Eingangsimpedanz des Tuners etwa der Eingangsimpedanz des Vor­ verstärkers 2 entspricht.

Wenn dann der Pegel des Fernsehsignals weiter ansteigt, fällt die AGC- Spannung unter der vorbestimmten AGC-Spannungswert B, woraufhin der durch die erste PIN-Diode 1a fließende Strom kleiner wird und der Widerstand dieser Diode anzusteigen beginnt. Andererseits beginnt ein Stromfluß durch die zweite PIN-Diode 1b, und deren Widerstandswert beginnt zu sinken. Diese Zunahme des Dämpfungswerts der veränder­ lichen Dämpfungsschaltung 1 ist in Fig. 3 in dem Bereich E angedeutet. Weil der Widerstandswert der zweiten PIN-Diode 1b mit der Zunahme des Widerstandswerts der ersten PIN-Diode 1a abnimmt, ändert sich die Eingangsimpedanz der veränderlichen Verstärkungsschaltung 1 nur wenig, so daß die Eingangsimpedanz des Tuners am Eingangsanschluß 11 im wesentlichen konstant bleibt.

Erfindungsgemäß befindet sich die Vorverstärkerschaltung 2 in einer Stufe vor der variablen Verstärkungsschaltung 4. Im Anfangsstadium der AGC-Regelung, die gemäß der Zunahme des Pegels des ankommenden Fernsehsignals durchzuführen ist, wird die Verstärkungssteuerung ledig­ lich der veränderlichen Verstärkungssteuerschaltung 4 ausgeführt, und die Dämpfungssteuerung der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1, die dem Vorverstärker 2 vorgeschaltet ist, wird nicht durchgeführt. Dem­ zufolge läßt sich ein guter Rauschfaktor (NF = noise factor) aufrecht erhalten.

Weiterhin wird in dem Stadium, in welchem die AGC-Spannung sich zusammen mit der Zunahme des Pegels des Eingangs-Fernsehsignals auf den vorbestimmten AGC-Spannungswert B geändert hat, die Ver­ stärkungssteuerung der veränderlichen Verstärkerschaltung 4 gestoppt, und es wird die Dämpfung der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1 begonnen. Folglich gelangt in die veränderliche Verstärkungsschaltung 4 kein großes Fernsehsignal, so daß die durch die Vorverstärkerschaltung 2 verursachte Verzerrung gemildert wird. Da außerdem die Verstär­ kungssteuerung der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 nicht durch­ geführt wird, nimmt eine zweite Gatespannung des FET der veränder­ lichen Verstärkungsschaltung 4 weiter ab, und deshalb nimmt die Ver­ zerrung beim FET-Verstärkungsbetrieb nicht zu.

Weiterhin können die Steuerspannungs-Geberschaltung 10 zum Erzeugen der ersten Steuerspannung AGC1 und der zweiten Steuerspannung AGC2 aus der AGC-Spannung einfach durch den Transistor 15, die Diode 16 und den Widerstands-Spannungsteiler 17 gebildet werden. Durch Zufüh­ ren der geteilten Spannungen der Widerstands-Spannungsteiler 13 und 14 zu der ersten und der zweiten PIN-Diode 15 bzw. 16 als Vorspannungen kann in einfacher Weise die Dämpfungssteuerung der veränderlichen Dämpfungsschaltung 1 gegenüber der Verstärkungssteuerung der veränderlichen Verstärkungsschaltung 4 verzögert werden. Es sei angemerkt, daß der Transistor 15 aus der oben beschriebenen Schaltung weggelassen werden kann.

Wie oben beschrieben und in Übereinstimmung mit der Erfindung besitzt der Fernsehsignal-Empfangstuner die veränderliche Dämpfungsschaltung und die Vorverstärkungsschaltung, die dem Eingangstunerkreis vorge­ schaltet sind. Folglich wird ein von dem Empfangsoszillator kommendes Schwingungssignal durch die Vorverstärkerschaltung gesperrt und von der variablen Dämpfungsschaltung gedämpft, so daß verhindert wird, daß die Schwingung in das CATV-Kabel einstreut.

Der erfindungsgemäße Fernsehsignal-Empfangstuner enthält die als breitbandiger Verstärker ausgebildete Vorverstärkungsschaltung. Deshalb ist die Eingangsimpedanz im wesentlichen konstant in sämtlichen Fre­ quenzbändern der Fernsehsignale. Außerdem ändert sich die Eingangs­ impedanz der veränderlichen Dämpfungsschaltung durch den empfange­ nen Kanal nicht, so daß die anderen Teilnehmer, die an dasselbe Kabel gekoppelt sind, nicht unter abträglichen Einwirkungen leiden.

Der erfindungsgemäße Fernsehsignal-Empfangstuner hält den Dämpfung­ swert der veränderlichen Dämpfungsschaltung auf einem Minimum- Pegel, wenn der Pegel der eingegebenen Fernsehsignale gering ist. Deshalb wird der Rauschfaktor nicht schlechter. Wenn außerdem der Pegel des eingegebenen Fernsehsignals ansteigt, wird der Dämpfungs­ wert der veränderlichen Dämpfungsschaltung derart gesteigert, daß ein übermäßig starker Fernsehsignal gedämpft wird, wodurch die Verzer­ rung, die in der Vorverstärkerschaltung und der veränderlichen Ver­ stärkerschaltung hervorgerufen wird, verringert wird.

Der erfindungsgemäße Fernsehsignal-Empfangstuner hält den Ver­ stärkungswert der veränderlichen Verstärkungsschaltung im wesentlichen auf einem vorbestimmten Pegel, wenn der Pegel des Eingangs-Fernseh­ signals ansteigt. Deshalb sinkt die Spannung am zweiten Gate des die veränderliche Verstärkungsschaltung bildenden FET nicht drastisch ab, wodurch die Verzerrung in der veränderlichen Verstärkungsschaltung verringert wird.

Der erfindungsgemäße Fernsehsignal-Empfangstuner legt Vorspannungen an die erste und die zweite PIN-Diode. Deshalb läßt sich die Einstellung ein einfacher Weise mit einem einfachen Schaltungsaufbau erreichen, so daß dann, wenn die AGC-Spannung zu der Zeit, zu der der Ver­ stärkungswert der veränderlichen Verstärkungsschaltung den vorerwähn­ ten vorbestimmten Wert erreicht, der Widerstandswert zu steigen oder zu sinken beginnt.

Der erfindungsgemäße Fernsehsignal-Empfangstuner besitzt eine dritte Diode, deren Anode eine AGC-Spannung und deren Kathode eine Vor­ spannung zugeführt wird. Von dieser Kathode wird die Verstärkungs­ steuerschaltung zum Steuern der Verstärkung der veränderlichen Ver­ stärkungsschaltung abgeleitet. Deshalb kann der Verstärkungsdämpfungs­ wert durch einen einfachen Aufbau begrenzt werden, damit er nicht über den vorbestimmten Wert hinaus zunimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Fernsehsignal-Empfangstuner wird die an die erste PIN-Diode gelegte Vorspannung im Pegel niedriger eingestellt als die AGC-Spannung zu einer Zeit, zu der der Verstärkungs­ dämpfungswert der veränderlichen Verstärkungsschaltung den vorbe­ stimmten Pegel erreicht, und die an die zweite PIN-Diode angelegte Vorspannung wird auf einen Pegel eingestellt, der annähernd gleich ist der AGC-Spannung zu der Zeit, zu der der Verstärkungdämpfungswert der veränderlichen Verstärkungsschaltung den vorbestimmten Pegel erreicht. Deshalb läßt sich durch bloßes Einstellen lediglich der Vor­ spannung in einfacher Weise der Widerstandszunahme-Anfangspunkt der ersten PIN-Diode und der Widerstandsabnahme-Anfangspunkt der zwei­ ten PIN-Diode festsetzen.

Claims (5)

1. Fernsehsignal-Empfangstuner, umfassend:
eine veränderliche Dämpfungsschaltung (1) zum Dämpfen eines Eingangs- Fernsehsignals und zum Ausgeben des gedämpften Signals;
eine eine vorbestimmte Impedanz aufweisende Vorverstärkerschaltung (2) zum Verstärken des von der veränderlichen Dämpfungsschaltung ausge­ gebenen, gedämpften Signals;
eine Eingangstunerschaltung (3) zum Abstimmen auf das verstärkte, von der Vorverstärkerschaltung (2) ausgegebene Fernsehsignal; und
eine veränderliche Verstärkungsschaltung (4) zum Verstärken des von der Eingangstunerschaltung (3) ausgegebenen abgestimmten Fernsehsignals, wobei die veränderliche Verstärkungsschaltung (4) eine vorbestimmte Im­ pedanz aufweist, wenn sie an eine nachgeordnete Stufe angeschlossen ist, wobei
der Empfangstuner zusätzlich eine automatische Verstärkungsregelung (10) aufweist, durch welche die veränderliche Dämpfungsschaltung (1) und die veränderliche Verstärkungsschaltung so gesteuert werden, dass bei relativ niedrigem Pegel des Eingangsfernsehsignals der Dämpfungswert der ver­ änderlichen Dämpfungsschaltung (1) auf einem Minimalpegel gehalten und die Gesamtverstärkung des Empfangstuners über die veränderliche Ver­ stärkungsschaltung geregelt wird, wohingegen bei höherem Pegel des Ein­ gangsfernsehsignals der Verstärkungswert der veränderlichen Verstär­ kungsschaltung auf einem vorbestimmten Pegel gehalten und die Gesamtverstärkung des Empfangstuners über die veränderliche Dämpfungsschal­ tung (1) geregelt wird.

2. Empfangstuner nach Anspruch 1, bei dem die Vorverstärkerschaltung (2) eine breitbandige Verstärkerschaltung ist.

3. Empfangstuner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die verän­ derliche Dämpfungsschaltung (1) eine erste PIN-Diode (1a) und eine zweite PIN-Diode (1b) aufweist, wobei ein Anschluß der ersten PIN-Diode (1a) an den einen Anschluß der zweiten PIN-Diode (1b) gekoppelt ist, eine auto­ matische Verstärkungsregelspannung (AGC1) gemeinsam an das eine Ende der ersten PIN-Diode (1a) und das eine Ende der zweiten PIN-Diode (1b) gelegt wird, eine Vorspannung an das andere Ende der erste PIN-Di­ ode (1a) und eine andere Vorspannung an das andere Ende der zweiten PIN-Diode (1b) gelegt wird, wobei der Stromfluß durch die erste PIN-Di­ ode (1a) und die zweite PIN-Diode (1b) basierend auf der automatischen Verstärkungsregelspannung derart gesteuert wird, daß die ersten PIN-Di­ ode und die zweite PIN-Diode jeweils eine zueinander entgegen gesetzte Strom­ stärkenänderung aufweisen;
wobei die erste PIN-Diode (1a) in Reihe in einem Signalweg des Fernsehsignals liegt und mit der Vorspannung derart eingestellt wird, daß ein Widerstandswert der er­ sten PIN-Diode (1a) relativ rasch bei einer automatischen Verstärkungsre­ gelspannung zu einer Zeit zunimmt, zu der der Verstärkungs­ wert der veränderlichen Verstärkungsschaltung (4) den vorbestimmten Pe­ gel erreicht; und
wobei die zweite PIN-Diode (1b) parallel zu dem Signalweg geschaltet ist und durch die Vorspannung derart eingestellt wird, daß ein Widerstandswert der zweiten PIN-Diode (1b) bei einer automatischen Verstärkungsre­ gelungsspannung zu einer Zeit abnimmt, zu der der Verstärkungs­ wert der veränderlichen Verstärkungsschaltung den vorbestimmten Pegel erreicht.

4. Empfangstuner nach Anspruch 3, bei dem eine dritte Diode (16) vorge­ sehen ist, deren Anode eine automatische Verstärkungsregelspannung, und deren Kathode eine Vorspannung zugeführt wird, wobei eine Verstärkungs­ regelspannung zum Steuern der Verstärkung der veränderlichen Verstär­ kungsschaltung (4) von der Kathode abgeleitet wird, und die Vorspannung auf einen Spannungswert eingestellt wird, der etwa einer automatischen Verstärkungsregelspannung zu einer Zeit gleicht, zu der der Verstärkungs­ wert für die veränderliche Verstärkungsschaltung (4) den vor­ bestimmten Pegel erreicht.

5. Empfangstuner nach Anspruch 4, bei der die Vorspannung für die erste PIN-Diode (1a) auf einen Pegel eingestellt wird, der kleiner ist als die auto­ matische Verstärkungsregelspannung zu einer Zeit, zu der der Verstär­ kungswert der veränderlichen Verstärkungsschaltung (4) den vorbestimmten Pegel erreicht, und die Vorspannung für die zweite PIN-Di­ ode auf einen Pegel eingestellt wird, der annähernd gleich ist der automati­ schen Verstärkungsregelspannung zu einer Zeit, zu der der Verstärkungs­ wert der veränderlichen Verstärkungsschaltung (4) den vorbe­ stimmten Pegel erreicht.