DE2008550C3 - Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige für Hochfrequenz-Empfangsgeräte mit Kapazitäts-Diodenabstimmung, insbesondere Rundfunk- oder Fernsehempfänger - Google Patents

Description

nicht tragbar erscheint. Außerdem muß der Kreis mit dem Widerstand 9, der die Gleichspannung zur Abstimmungseinstellung an die Kapazitätsdiode 2 liefert, mit einer guten Gleichspannungs-Stabilisierung und guter Temperaturkompensation versehen sein, was ebenfalls eine wesentliche Verteuerung verursacht. Aus diesen Gründen ist diese bekannte Schaltung für die Praxis, insbesondere für eine Serienfer*igung von Hochfrequenz-Empfangsgeräten, nachteilig.

Die gemäß vorliegender Erfindung ausgebildete Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 dargestellt und vermeidet die genannten Nachteile. Der Oszillator-Schwingkreis 1 mit der Kapazitätsdiode 2 bildet in bekannter Weise mit dem Transistor 10 die Oszillatorstufe des Empfängers, die eine Betriebsgleichspannung in bekannterWeise von Klemme 11 erhält. Der mit der Kapazitälsdiode 2 bestückte Oszillator-Schwingkreis 1 liefert einen Teil seiner Hochfrequenz-Spannungen ein in Art einer Brücke geschaltetes /iC-Netzwerk 12 mit den Widerständen 13,16 und den Kondensatoren 14,15. Das Netzwerk 12 besitzt zwei Ausgänge 17, 18, die je nach Frequenz des Oszillators mehr oder weniger hohe Hochfrequenz-Spannungen abgeben.

Einer hohen Frequenz des Oszillators 1 entsprechen eine hohe Hochfrequenz-Spannung am Punkt 18 und eine niedrige Hochfrequenz-Spannung am Punkt 17. Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn eine niedrige Hochfrequenz am Oszillatorkreis 1 vorliegt, was einer niedrigen Hochfrequenz-Spannung lim Punkt 18 und einer hohen Hochfrequenz-Spannung am Punkt 17 entspricht. (Die Spannungen sind gegen Masse gemessen.) Diese Hochfrequenz-Spannungen werden durch die Dioden 19,20 gleichgerichtet, und die dadurch gewonnenen Gleichspannungen gelangen an das Potentiometer 21, das eine lineare Widerstandscharakteristik besitzt.

In dieser Schaltung sind z. B. bei einer mittleren Frequenz des Oszillatorkreises 1 die positiven und negativea Spannungen an den Anschlüssen 22 und 23 des Potentiometers 21 gleich hoch, so daß am Schleiferabgriff des Potentiometers bzw. am entsprechenden Drehpunkt M des Reglers (Schleifer-Mittelstellung) die Spannung gleich Null ist. Bei Abweichung der Frequenz nach oben oder nach unten entstehen dagegen am Anschlußpunkt Λί proportional zur Höhe der Frequenzänderung positive oder negative Gleichspannungen. Wollte man jetzt erreichen, daß bei beliebiger Frequenzabweichung des Oszillators von der Mittenfrequenz am Punkt M die Spannung wieder auf Null zurückgeht, müßte der Schleifer des Reglers 21 je nach Höhe der Frequenzabweichung um einen bestimmten Betrag aus seiner Mittelstellung verschoben werden. Man könnte also demgemäß (bei Null-Abgleich von Punkt Λί) am jeweils eingestellten Drehwinkel des Reglers 21 direkt die Frequenz ablesen, mit der der Oszillator gerade schwingt. Wenn man also den Regler-Drehpunkt Λί mit dem Zeiger der Anzeigeskala 24 des Empfängers mechanisch verbindet, so läßt sich an dieser Anzeigeskala die jeweilige Abstimmung ablesen.

Der Punkt M ist des weiteren mit dem Eingang eines Gleichstrom-Differenzverstärkers 25 verbunden. Die Spannungsverstärkung dieses Verstärkers 25 muß relativ hoch sein und soll mindestens 60 dB betrugen. Ausgangsseitig ist dieser Verstärker 25 über die WC-Glieder 26,27 und einen Vorwiderstand 28 mit der irn Oszillatorkreis 1 eingeschalteten Kapazitätsdiode 2 verbunden.

Diese Schaltung funktioniert wie folgt:
Wird der Regler bzw. der Drehknopf des Reglers 21 am Punkt Λί, der mit dem Zeiger auf der Skala 24 und dem Abstimmknopf des Gerätes mechanisch verbunden ist, aus seiner Ruhestellung (Nullspannung) herausgedreht, so entsteht am Punkt Λ/ jetzt eine Gleichspannung. Diese Spannung wird im Differenzverstärker 25 beispielsweise um den Faktor 1000 erhöht und lädt den Kondensator 27 so lange auf, bis die Spannungsänderung an der Kapazitätsdiode 2 die Frequenz des Oszillatorkreises 1 so weit geändert hat, daß Punkt Λί wieder nahezu Nullspannung besitzt.

Dieser Vorgang läßt sich mittels des Abstimmknopfes des Gerätes durchführen, denn Abstimmknopf des Gerätes. Zeiger auf der Anzeigeskala 24 und der Abgriff M des Reglers 21 sind beispielsweise durch einen Seiltrieb miteinander verbunden. Der Abstimmknopf des Gerätes wird also auf die gewünschte, mittels des Zeigers auf der Skala 24 auffindbare Frequenz eingestellt. Die Reglerstellung wird dabei um einen bestimmten Betrag geändert und läßt am Punkt Λί eine bestimmte Gleichspannung entstehen. Diese Spannung wird durch Verstärker 25 verstärkt, teilt sich der Kapazitätsdiode 2 im Oszillatorkreis 1 mit und ändert dessen Frequenz auf den gewünschten, auf der Skala eingestellten Frcquenzwert, wobei Punkt Λί nach Ablauf dieses Regelvorganges wieder auf einer Spannung von annähernd Null liegt, womit gleichzeitig auch der Ladeoder Entlade-Vorgang des Kondensators 27 beendet ist.

Eine absolute Null-Spannung am Punkt M ist nur bei der Mittenfrequenz vorhanden, d. h. also wenn der Abgriff am Potentiometer 21 sich in der Mittelstellung befindet. Bei maximaler Abweichung von dieser Mittenfrequenz auf die obere oder untere Grenzfrequenz setzt sich die am Punkt Λί entstehende Restspannung wie folgt zusammen:

Ändert sich beispielsweise diese Mittenfrequenz von 1 MHz auf 1.5 MHz. so entspricht dies einer Spannungsänderung von z. B. 5 V an der Kapazitäisdiode 2 (je nach Kennlinie). Eine Spannungsänderung von 5 V am Ausgang des Verstärkers 25 entspricht einer Spannungsänderung am Eingang desselben von 5,'iOOO = 5 mV. Da aber beim Durchstimmen des Oszillators 1 von einem Ende zum anderen am Punkt M eine gesamte Spannungsänderung IV von etwa 500 mV entstehen kann, kann also ein maximaler Anzeigefehler von 5 mV.'500 mV ~ 1"» an den Enden der Skala entstehen. Selbstverständlich kann man diese Abweichung bei der Herstellung der Skala, d. h. bei der Eichung, berücksichtigen. Beim Austausch der Kapazitätsdiode 2 ist es natürlich möglich (auf Grund der Streuungen der einzelnen Diodcnexemplare), daß bei der Frequenzänderung von IMHz auf 1,5MHz die benötigte Nachslimmspannung statt 5 V dann z. B. 6 V beträgt. Eine solche Spannungsdifferenz von 1 V an der Diode 2 bedeutet am Abgriffpunkt A/ eine Spannungsändcrung von I V 1000 — 1 mV, was maximal einem Anzeigefehler auf der Skala von 0,2 entspricht. Damit ist nachgewiesen, daß diese Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ohne großen Aufwand eine relativ sehr genaue Frequenzanzeige für Kapazitäts-Diodeniibstimmung bei Empfangsgeräten ermöglicht.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltung sind folgende:

1. Noch vertretbarer Mehrkostenaufwand gegenüber Abstimmschaltungen mit Drehkondensator. .

2. Genaue Frequenzanzeige.

3. Die bekanntlich bei Diodenabstimmschaltungen auftretenden Probleme der Temperaturkompensation werden auf ein Minimum reduziert.

4. Es wird keine stabilisierte Versorgungsspannung benötigt.

Es wird noch bemerkt, daß die Frequenz-Stabilität der Schaltung in erster Linie abhängig ist von der Temperaturkompensation des 7?C-Netzwerkes und von der Spannungsdrift des Differenzverstärkcr-Einganges durch Temperaturänderang sowie vom Temperaturverhalten der Gleichrichterdioden. Handelsübliche Verstärker dieser Art werden mit einer Spannungbdrift von maximal 5 μν/Grad geliefert, was in dieser Schaltung ζ. B. iin Mittelwellenbereich eine Frequenzänderung von maximal 60 Hz/Grad zur Folge hätte. Dieser Wert ist noch abhängig von der HF-Spannung des Oszillators. Je höher die Oszillatorspannung, desto frequenzstabiler arbeitet diese

ίο Schaltung.

Zur Erzielung einer noch besseren Frequenzstabilität und noch genauerer Frequenzanzeige ist es vorteilhaft, in die beschriebene Schaltung gemäß F i g. 2 zwischen dem Oszillator 1 und dem RC-Ntizwerk 12 einen Hochfrequenzverstärker zusätzlich noch einzufügen, der beispielsweise eine Spannungsverstärkung von etwa 20 dB besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

1 2 Alle diese vorstehend genannten Lösungen sind ρ ... jedoch für eine rationelle Fertigung nicht tragbar. 1 atentansprucne: Es jst ff.meTbereks eme demgegenüber bessere Lösung dieses Problems der genauen Abstimnian-

1. Schaltungsanordnung zur Abstimmanzeige 5 zeige bei Kapazitäts-Diodenabstimmung vorgeschla-. für Hochfrequenz-Empfangsgeräte mit Kapazi- gen worden, die darin besteht, daß das Potentiotäts-Diodenabstimmung, insbesondere Rundfunk- meter zur Frequenzeinstellung (Abstimmung) zwar oder Fernsehempfänger, dadurch gekenn- verwendet wird, aber nicht mit dem Zeiger der Anzeichnet, daß die Hochfrequenz-Spannung Zeigeskala mechanisch in Verbindung steht. Die Fredes mit einer Kapazitätsdiode (2) versehenen Os- io quenzanzeige wird in diesem Falle vielmehr mittels zillatorkreises (1) des Empfangsgerätes über ein eines sogenannten »direkt anzeigenden Frequenzfre-'.uenzabhängiges Netzwerk (12) und nach messerc« vorgenommen. Diese Methode ist beispiels-G¹ -üchrichtung gegensinnig an die Enden eines weise in Fig. 1 im Prinzip dargestellt. Da diese Potentiometer-Widerstandes (21) geführt wird, Schaltungsanordnung ein Drehspul-Meßinstrument dessen Abgriff (M) mechanisch mit dem Zeiger 15 zur Frequenzanzeige von einer Güteklasse von minder Anzeigeskala (24) verbunden und auf den ge- destens 2,5 benötigt, ist sie für eine rationelle Fertiwünschten Abstimmwert einstellbar ist und elek- gung von Rundfunk- oder Fernsehempfängern zu trisch über einen Gleichspannungsverstärker (25) kostspielig, so daß diese Methode ebenfalls ausscheian die Kapazitätsdiode (2) des Oszillator- det, wenn man eine rationelle Fertigung von Rundkreises (1) rückgeführt wird. 20 funkgeriiten od. dgl. durchführen will.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Gemäß der Erfindung ist die Schaltungsanordnung durch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz- zur Abstimmanzeige mittels Kapazitäts-Diodenab-Spannung des mit einer Kapazitätsdiode (2) ver- Stimmung dadurch gekennzeichnet, daß die Hochsehenen Oszillatorkreises (1) über ein RC-NcXz- frequenzspannung des mit einer Kapazitätsdiode verwerk (12) und je einen gegensinnig geschalteten 25 sehcr.cn Oszillatorkreises über ein frequenzabhän-Gleichrichter (19 bzw. 20) an die Enden (22,23) giges Netzwerk und nach Gleichrichtung gege.isinnig des Potentiometer-Widerstandes (21) geführt an die Enden eines Potentiometer-Widerstandes gewird, führt wird, dessen Abgriff mechanisch mit dem Zei-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 ger der Anzeigeskala verbunden und auf den ge- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleich- 30 wünschten Abstimmwert einstellbar ist und elektrisch spannungsverstärker (25) ein Differenzverstärker über einen Gleichspannungsverstärker an die Kapabenulzt wird. zitätsdiode des Oszillators rückgeführt wird.

Der Vorteil einer solchen Schaltungsanordnung besteht darin, daß die Abstimmanzeige unabhängig

.15 von der Gerätespannung selbst ist und keine Stabilisierung der Gleichspannung des Gerätes erforderlich ist. Gleichspannungsschwankungen von ±15 ⁰Zo

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung machen sich bei dieser Schaltang gemäß der Erfinzur Abstimmanzeige für Hochfrequenz-Empfangs=· dung nicht bemerkbar.

geräte, insbesondere Rundfunk- oder Fernsehemp- 40 Vorteilhafterweise verwendet man als Gleichstronifänget, mit Kapazitäts-Diodenabstimmung und be- verstärker hinter dem Potentiometerabgriff einen zweckt die Beseitigung der bisher bestehenden Differenzverstärker, der sehr stabil gegen äußere EinSchwierigkeiten bei der Erzielung einer genauen Sta- flüsse ist, wie z. B. gegen Betriebsspannungsschwaniionsanzeige auf der zugehörigen Anzeigeskala des kungen und Temperatureinflüsse.
Gerätes, die insbesondere auf die Kennlinienstreu- 45 Die Schaltungsanordnung gemäß der 'Erfindung ung der einzelnen Diodenexemplare zurückgehen. wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung er- dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, möglicht ein serienmäßig herstellbares Rundfunk- In diesen Zeichnungen zeigt

gerät mit AM-Kapazitäts-Diodenabstimmung mit Fig. 1 das Prinzip einer der bekannten Schaltuneiner Atizeigegegenauigkeit auf der Skala von maxi- 50 gen mit direkter Frequenzanzeige durch einen Fremal ± 3 % der Skalenlänge, was allgemein für die qucnzmesscr und

serienmäßige Herstellung derartiger Rundfunkemp- F i g. 2 läßt die erfindungsgemäße Schaltung cr-

fangsgeräle als ausreichend angesehen wird. kennen.

Die bisher bekanntin Einrichtungen dieser Art Gemäß F i g. 1 bezeichnet 1 den Oszillatorkreis.

benutzen zur Beseitigung der erwähnten Schwierig- 55 des Empfängers mit der Kapazitätsdiode 2. Die Ab-

keiten folgende Mittel: Stimmung dieses Kreises erfolgt mittels des Potentio-

_, . „,., . meteis3, von dem eine variable Gleichspannung über

1. Potentiometer mit einstellbarer Widerstands- _widerstand 9 _{an dic} Kapazitätsdiode 2 gelegt und charakteristik mittels mehrerer Anzapfungen _{dadurch die} gewünschte Abstimmung des Oszillator- und angeschlossener Trimmpotentiometer, so _{6o krejses t durehgeführt werden kann}. Der Kreis 1 ist daß durch Trimmung zumindest an mehreren „_leichzeitig über ein KC-Glied 4,5 und über einen Punkten die Kennlinien der Diode und des Reg- Gleichrichter 6 unter Zwischenschaltung des La.delcrs übereinstimmen. kondensator 7 mit einem direkt anzeigenden Fre-

2. Benutzung von nach Art der Kennlinien sor- quenzmesserS verbunden. Dieser Frequenzmesser 8 tierlen Gruppen von Dioden und Potentio- 65 muß einen Gütegrad von mindestens 2,5 haben, um meiern. eine hinsichtlich der Genauigkeit brauchbare Ab-

3. Benutzung verschiedener Skalcnarten mit un- Stimmeinstellung zu gewährleisten, was aber für eine terschiedlichcn Eichungen. rationelle Rundfunkfertigung aus Kostengründen