DE2257574B1 - - Google Patents

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DE2257574B1
DE2257574B1 DE2257574A DE2257574A DE2257574B1 DE 2257574 B1 DE2257574 B1 DE 2257574B1 DE 2257574 A DE2257574 A DE 2257574A DE 2257574 A DE2257574 A DE 2257574A DE 2257574 B1 DE2257574 B1 DE 2257574B1
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Walter 4150 Krefeld Puetzer
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Description

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Dies wird dadurch erreicht, daß für jeden Frequenz- betrifft die (kleinere) Kapazitätsänderung im
bereich ein eigener Schwingkreis mit besonderem Band III.
Rückkopplungsweg vorgesehen ist, wobei die Rück- In der Fig. 1 sind zwei Kennlinien gezeichnet,
kopplungswege durch zusätzliche Filter nur jeweils und zwar gilt die eine mit 1 bezeichnete für die
in einem bestimmten gewünschten Frequenzbereich 5 Kapazitätsdiode im Schwingkreis I für Band I und
wirksam sind. Diese Filter bedingen jedoch einen die mit 2 bezeichnete für die Kapazitätsdiode im
gewissen Aufwand, da an sie Mindestforderungen Schwingkreis III für Band III.
gestellt werden müssen, wenn ein einwandfreies Um- Die Aufgabe dieser Erfindung besteht nun darin,
schalten von einem Frequenzbereich in den anderen Mittel anzugeben, mit denen es möglich ist, eine grö-
gewährleistet sein soll. io ßere Kapazitätsänderung auch in den höheren Fre-
In der älteren Patentanmeldung nach deutsche quenzbereichen zu erreichen und auch gleichzeitig
Auslegeschrift 2116 901 bestand die Aufgabe, eine eine einfache Schaltungsanordnung anzugeben, die
Schaltungsanordnung anzugeben, mit der die auto- für drei Frequenzbereiche geeignet ist, bei denen
matische Umschaltung von einem Frequenzbereich dann zwei Frequenzbereiche im VHF-Bereich, also
in den anderen bei einer bestimmten Abstimmspan- 15 Band I und Band III, und ein Frequenzbereich im
nung mit weniger Aufwand erfolgt. Diese Aufgabe UHF-Bereich, also Band IV bzw. V oder IV und V,
wurde dort dadurch gelöst, daß für jeden Schwing- liegen. Hierzu wird noch näher bei Beschreibung der
kreis ein kapazitiver Rückkopplungsweg vorgesehen F i g. 2 und 3 eingegangen.
ist, der von einem Punkt des betreffenden Schwing- Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch kreises auf einen Parallelresonanzkreis führt, in des- 20 gelöst, daß bei der Schaltungsanordnung der einsen einen Zweig die Eingangselektroden des verstär- gangs genannten Art nach der Erfindung mindestens kenden Elementes liegen, und daß die Werte der eine Kapazitätsdiode neben der Abstimmspannung Bauelemente im Rückkopplungsweg so gewählt sind, UA außerdem an eine fest eingestellte Vorspannung daß jeweils nur in einem Teil des Abstimmbereiches UVl; Uv.2 angeschlossen ist. Dabei kann die Einjedes Schwingkreises die Selbsterregungsbedingungen 25 speisung der Vorspannung UVl;UV2 in den Schwingerfüllt sind. Auf diese Weise entsteht eine Oszillator- kreis am Fußpunkt der Induktivität erfolgen. Auch schaltung, bei der mit sehr geringem Aufwand ein können an dem Fußpunkt der Induktivität ein zum Umschalten von einem Frequenzbereich in den ande- gemeinsamen Bezugspunkt (Masse) führender Konren ermöglicht wird. Diese Oszillatorschaltung kann densator, parallel dazu ein Widerstand, und eine zu auch besonders vorteilhaft als selbstschwingende 30 einer Gleichspannungsquelle führende Diode ange-Mischstufe verwendet werden, bei der das Eingangs- schlossen und die Diode in Richtung des Gleichsignal jedes Frequenzbereiches an dem von dem Stromweges gesehen zur betreffenden Kapazitätszugehörigen frequenzbestimmenden Schwingkreis ab- diode in Gegenrichtung geschaltet sein. Die frequenzgewandten Ende des Rückkopplungsweges ange- bestimmenden Elemente in jedem Schwingkreis könschlossen ist. Dadurch können sich die Eingangs- 35 nen derart bemessen sein, daß im Schwingbereich die signale der einzelnen Frequenzbereiche weniger volle mögliche Kapazitätsänderung der betreffenden gegenseitig beeinflussen bzw. bedampfen. Kapazitätsdiode ausnutzbar ist.
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verbesse- Weiterhin kann am Eingang des verstärkenden rung einer derartigen Schaltungsanordnung. Es ist Elementes eine solche Impedanz gegen Masse angenämlich festgestellt worden, daß in den verschie- 40 schlossen sein, daß sie mit der Eingangsimpedanz des denen Ländern für die Bereiche, in denen die Fern- verstärkenden Elementes einen Parallelschwingkreis sehsen düngen ausgestrahlt werden, unterschiedliche bildet, dessen Mittenfrequenz im höchsten Frequenz-Bandgrenzen bestehen. So ist z. B. die untere Kanal- bereich der zu erzeugenden Oszillatorfrequenz liegt, mittenfrequenz in der BRD für Band I 51 MHz und und daß der Rückkopplungskondensator so gewählt die obere 65 MHz, im Band III ist die untere Kanal- 45 ist, daß unterhalb der tiefsten zu erzeugenden Oszilmittenfrequenz 178 MHz und die obere 227 MHz. latorfrequenz in diesem Frequenzbereich die Selbst-Für Italien gelten Im Band III die gleichen Frequenz- erregungsbedingungen nicht mehr erfüllt sind. Die grenzen, jedoch erstreckt sich das Band I von Werte der Bauelemente des im Rückkopplungsweg 56,5 MHz bis hin zu 85 MHz, der Frequenzbereich des niedrigeren Frequenzbereiches liegenden Resoist also um 14,5 MHz breiter. Wird nun ein Tuner 50 nanzkreises können so gewählt sein, daß sie einen mit einer Oszillatorschaltung wie oben nach der schmalbandigen Parallelresonanzkreis bilden, dessen älteren Patentanmeldung angegeben konstruiert, so Mittenfrequenz so weit unterhalb der höchsten zu ergeben sich Schwierigkeiten, weil unter Ausnutzung erzeugenden Frequenz des jeweiligen Bereiches liegt, einer Schwingbereichslücke zwischen Band I und daß die Selbsterregungsbedingungen oberhalb dieser Band III im oberen Frequenzbereich (Band III) eine 55 höchsten zu erzeugenden Frequenz nicht mehr erfüllt Spannungsänderung verbleibt, die nur zu einer ge- sind. Zumindest kann beim frequenzbestimmenden ringen Kapazitätsänderung führt, d. h. mit anderen Schwingkreis für den niedrigeren Frequenzbereich Worten: im Band I wird z. B. eine Kapazitätsände- die Schwingkreiskapazität aus der Reihenschaltung rung von 8 pF bei einer Spannungsänderung von 3 V einer variablen Kapazität und einer an Masse liegenerreicht, während im Band III eine Kapazitätsände- 60 den festen Kapazität bestehen und der Rückkopprung von nur 5 pF mit einer Spannungsänderung von lungsweg am Zusammenschaltpunkt der beiden Kabereits 19 V erreicht wird. pazitäten angeschlossen sein. Weiterhin kann das Ein-
Hierzu vgl. Fig. 1 der anliegenden Figuren, in der gangssignal jedes Frequenzbereiches an dem von dem
die Abstimmspannung [T4 in Abhängigkeit von der zugehörigen frequenzbestimmenden Schwingkreis abKapazität C aufgetragen ist. Der linke schraffierte 65 gewandten Ende des Rückkopplungs-Kondensators
Bereich ist mit I versehen und betrifft die Kapazi- angeschlossen sein.
tätsänderung der Kapazitätsabstimmdiode im Band I. Ein sogenannter Fernsehtuner, ausgebildet mit dem
Der rechte schraffierte Bereich, mit III bezeichnet, Merkmal nach der Erfindung, ist nicht nur zur Ver-
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Wendung für die italienischen Fernsehnormen geeig- quenzbereich bei UHF, also Band IV und V, eine
net, sondern auch bei entsprechender Ausbildung der Abstimmung des Oszillators um etwa 490 MHz er-
frequenzbestimmenden Elemente in jedem Schwing- möglicht.
kreis als Allbereichstuner für die Norm der BRD, Diese Kennlinie nach F i g. 3 zeigt also die Aus-
also für VHF und UHF. 5 nutzung der Kapazitätsänderung der einzelnen ein-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den gesetzten Kapazitätsdioden in Abhängigkeit von der
Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden angelegten Spannung immer jeweils in dem Bereich,
näher beschrieben. in dem die Kapazitätsänderung am stärksten ist.
Es zeigt Die in den Fig. 1, 2 und 3 aufgetragenen Span-
Fig. 1 die bereits oben beschriebene grafische io nungswerte der Abstimmspannung UA werden an die
Darstellung für die Kapazitätsdioden — Kapazität in mit UA bezeichnete Klemme in dem Schaltbild nach
Abhängigkeit von der Abstimmspannung für einen F i g. 4 angelegt. Die Vorspannung +UVl für Band
Zweibereichstuner für Band I und Band ΠΙ der älteren III und damit für den Schwingkreis III betrug z.B.
Anmeldung nach deutsche Auslegeschrift 2116 901, +5V und die Größe des Widerstandes6 war z.B.
Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für 15 2MOhm. 1 MOhm kann die Größe für den Arbeitseinen Zweibereichstuner für Band I und Band III mit widerstand 8 für die Diode 9 zur Erzeugung der VorEinsatz der Erfindung, jedoch ohne optimale Be- spannung für den Schwingkreis IV für den UHF-messung der frequenzbestimmenden Elemente im Bereich, also für Band IV bzw. V oder Band IV und Schwingkreis für Band ΠΙ, V sein. Die angelegte Vorspannung an der Klemme
Fig. 3 eine Darstellung entsprechend den Fig. 1 20 +Uy2 nach dem Schaltbild nach Fig. 4 betrug z. B.
und 2 für einen Allbereichstuner für BandI, III und +12 V (vgl. jeweils Fig. 3); der BereichIII beginnt
Band IV oder V, oder IV und V mit Einsatz der Er- also bei einer Vorspannung von 5 V und die Schwin-
findung und optimaler Bemessung der frequenz- gung setzt ein bei 6 V und reißt ab bei 11V. Für den
bestimmenden Elemente in jedem Schwingkreis, Bereich IV bzw. V oder IV und V beträgt die Vor-
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung für einen All- 25 spannung 12V, die Schwingung setzt ein bei +13V
bereichstuner nach der Erfindung. und reißt ab bei +32V. Praktisch zeigt Fig. 3 also
Für Fig. 1 seinen noch kurz die obengemachten das altbekannte Reißdiagramm eines Oszillators in
Ausführungen wiederholt, jedoch nunmehr im Zu- etwas anderer Darstellung.
sammenhang mit der Schaltungsanordnung nach Die Schaltungsanordnung nach F i g. 4 arbeitet an-
F i g. 4. 30 sonsten im wesentlichen in gleicher Weise wie die in
Die Kennlinie 1 in F i g. 1 ist die der Kapazitäts- der deutschen Auslegeschrift 2116 901 beschriebene, diode 3 im Schaltbild nach Fig. 4 und im Schwing- Der dem Schwingkreis I zugeordnete Rückkopplungskreis I, also für den Bereich I (Oszillatormitten- kondensator ist hier mit 10 bezeichnet und an der frequenz entsprechend deutscher Norm/CCIR 87,15 Klemme/4 kann die Empfangsfrequenz für den Bebis 101,5 MHz). 35 reich I eingekoppelt werden. Teile des zugehörigen
Die Kennlinie 2 ist die der Kapazitätsdiode 4 Parallelresonanzkreises am Eingang des Transistors
(siehe Schaltbild F i g. 4) ohne Vorspannung und im 11 sind die Spule L5 und die Kapazitäten C0 und C7.
Schwingkreis ΙΠ, also für Bereich III (Oszillator- Die Rückkopplung für den Kreis III erfolgt über
mittenfrequenz entsprechend deutscher Norm/CCIR den Rückkopplungskondensator 12. Die Eingangs-
214,15 bis 263,15 MHz). 40 frequenz im Band III kann wieder an der Klemme B
In Fig. 2 ist die Kennlinie 1 wieder die der Kapa- eingekoppelt werden. Teile des Parallelresonanzzitätsdiode 3 und die Kennlinie 2 die der Kapazitäts- kreises am Eingang sind dann im wesentlichen die diode 4, aber nun mit Vorspannung. Ohne besondere Spule L6 und die Kapazität C7 neben dem Eingangs-Schaltungsmaßnahmen, also bei gleichen Induktiv!- scheinwiderstand des Transistors 11.
täten L1 und L3 und lediglich unter Einfügung einer 45 Der Rückkopplungskondensator für den Schwingzusätzlichen Kapazität C, einer Gleichrichterdiode 5 kreis IV für den Bereich IV bzw. V oder IV und V und eines Widerstandes 6, ergibt sich eine Kenn- ist mit 13 bezeichnet. Die Eingangsfrequenz in dielinie, die bereits für eine Spannungsänderung von nur sem UHF-Bereich kann an der Klemme C einge-15 V eine Kapazitätsänderung von 6 pF ergibt. koppelt werden, wobei in diesem Fall bei der sehr
Werden aber nunmehr die frequenzbestnnmenden 50 hohen Frequenz der Imaginärteil des Eingangsschein-Elemente im Schwingkreis, also im Schwingkreis I Widerstandes des Transistors 11 schon eine ganz die Induktivität L1 und die Kapazität C1, im Schwing- wesentliche Rolle spielt. Der Kondensator C7- an der kreis III die Induktivität L3 und die Kapazität C3, Basis des Transistors muß für alle auftretenden Freim Schwingkreis rV die Induktivität L4 sowie die quenzen einen Kurzschluß gegen den gemeinsamen Kapazität C4, entsprechend optimal bemessen, so 55 Bezugspunkt schaffen. Die Kondensatoren C8, C9 und werden die Kennlinien nach Fig. 3 erhalten. Die C10 koppeln die Schwingkreisel, II und IV an den Kennlinie 1 für die Kapazitätsdiode 3 im Schwing- Ausgang und sind entsprechend den Bereichsfrequenkreis I weist in etwa wieder dieselben Werte auf wie zen zu bemessen. Die Kapazitäten C in den SchwingdienachFig. 1. kreisen III und IV sind Kurzschlüsse bei den auf-
Die Kennlinie 2 für die Kapazitätsdiode 4 zeigt 60 tretenden Hochfrequenzen und dienen lediglich der aber nunmehr einen stark verschobenen Ausnut- Gleichstromtrennung zur Vorspannungserzeugung,
zungsbereich, denn bei optimaler Bemessung der Die Widerstände 14, 15 und 16 sind Vorwider-Schaltelemente wird bei einer Spannungsänderung stände für die nachgeschalteten abstimmbaren Kapavon lediglich 5 V eine Kapazitätsänderung von 9 pF zitätsdioden 7, 4 und 3 und entsprechend zu bemeserreicht. Die Kennlinie 3 ist die der Kapazitäts- 65 sen. Die Widerstände 14, 15 und 16 liegen gemeindiode 7 im Schwingkreis IV. Eine Spannungsände- sam an der Klemme UA, also an der Abstimmspanrung von 19 V ergibt die vollnutzbare Kapazitäts- nung UA.
änderung von 14,5 pF, die in dem betreffenden Fre- Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 zeigt also
die Möglichkeit der Verwirklichung eines für VHF und UHF gemeinsamen Fernsehtuners mit einem einzigen verstärkenden Element (Transistor 11) und einer guten Entkopplung der Schwingkreise untereinander, und mit einer einzigen Abstimmung, die sich
über alle Bereiche erstreckt. Damit ist ein sehr wesentlicher Vorteil gegenüber dem bisherigen Stand der Technik erreicht, bei dem immer noch für VHF und UHF zwei getrennte Tuner in jedem Fernsehempfangsgerät vorhanden sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409521/335

Claims (8)

1 2 . 7. Schaltungsanordnung nach einem oder meh- Fatentanspruche: reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
1. Schaltungsanordnung für einen Oszillator gekennzeichnet, daß zumindest beim frequenzfür mindestens zwei Frequenzbereiche mit einem bestimmenden Schwingkreis für den niedrigeren verstärkenden Element, bei dem an der Aus- 5 Frequenzbereich die Schwingkreiskapazität aus gangselektrode für jeden Frequenzbereich ein der Reihenschaltung einer variablen Kapazität frequenzbestimmender Schwingkreis mit züge- und einer an Masse liegenden festen Kapazität hörigem Abstimmelement angeschlossen ist, die besteht und der Rückkopplungsweg am Zusam-Abstimmelemente Kapazitätsdioden sind und alle menschaltpunkt der beiden Kapazitäten angegemeinsam betätigt werden, für jeden Schwing- io schlossen ist.
kreis ein kapazitiver Rückkopplungsweg vorge- 8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehsehen ist, der von einem Punkt des betreffenden reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Schwingkreises auf einen Parallelresonanzkreis gekennzeichnet, daß das Eingangssignal jedes führt, in dessen einen Zweig die Eingangselek- Frequenzbereiches an dem von dem zugehörigen troden des verstärkenden Elementes liegen und 15 frequenzbestimmenden Schwingkreis abgewanddie Werte der Bauelemente im Rückkopplungs- ten Ende (A, B C) des Rückkopplungs-Kondenweg derart gewählt sind, daß jeweils nur in einem sators angeschlossen ist.
Teil des Abstimmbereiches jedes Schwingkreises
die Selbsterregungsbedingungen erfüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 20
eine Kapazitätsdiode neben der Abstimmspannung (JJa) außerdem an eine fest eingestellte Vor-
spannung (UVl; CZy2) angeschlossen ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisung der 25
Vorspannung (CZy1; CZy2) in den Schwingkreis
Fßk d Idkiiä fl
pg (y1; y2) g
am Fußpunkt der Induktivität erfolgt. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs-
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- anordnung für einen Oszillator für mindestens zwei durch gekennzeichnet, daß an dem Fußpunkt der Frequenzbereiche mit einem verstärkenden Element, Induktivität ein zum gemeinsamen Bezugspunkt 30 bei dem an der Ausgangselektrode für jeden Fre-(Masse) führender Kondensator, parallel dazu quenzbereich ein frequenzbestimmender Schwingern Widerstand, und eine zu einer Gleichspan- kreis mit zugehörigem Abstimmelement angeschlosnungsquelle führende Diode angeschlossen sind sen ist, die Abstimmelemente Kapazitätsdioden sind und die Diode in Richtung des Gleichstromweges und alle gemeinsam betätigt werden, für jeden gesehen zur betreffenden Kapazitätsdiode in 35 Schwingkreis ein kapazitiver Rückkopplungsweg vorGegenrichtung geschaltet ist. gesehen ist, der von einem Punkt des betreffenden
4. Schaltungsanordnung nach einem oder meh- Schwingkreises auf einen Parallelresonanzkreis führt, reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch in dessen einen Zweig die Eingangselektroden des gekennzeichnet, daß die frequenzbestimmenden verstärkenden Elementes liegen und die Werte der Elemente in jedem Schwingkreis derart bemessen 40 Bauelemente im Rückkopplungsweg derart gewählt sind, daß im Schwingkreis die volle mögliche sind, daß jeweils nur in einem Teil des Abstimm-Kapazitätsänderung der betreffenden Kapazitäts- bereiches jedes Schwingkreises die Selbsterregungsdiode ausnutzbar ist. bedingungen erfüllt sind.
5. Schaltungsanordnung nach einem oder meh- Derartige Oszillatorschaltungen werden besonders reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 45 für den Eingangsteil von Fernsehempfangsgeräten gekennzeichnet, daß am Eingang des verstärken- benötigt. Fernsehempfangsfrequenzen sind bekanntden Elementes eine solche Impedanz gegen Masse Hch in mehrere Bänder eingeteilt. Um den Aufwand angeschlossen ist, daß sie mit der Eingangsimpe- zu verringern, soll ein Oszillator nach Möglichkeit danz des verstärkenden Elementes einen Parallel- für mehrere Bänder verwendet werden. Damit der schwingkreis bildet, dessen Mittenfrequenz im 5° Oszillator aber nur in dem jeweils gewünschten Frehöchsten Frequenzbereich der zu erzeugenden quenzbereich schwingt, sind besondere Maßnahmen Oszillatorfrequenz liegt, und daß der Rückkopp- notwendig. Zu diesem Zweck werden bei bekannten lungskondensator so gewählt ist, daß unterhalb Geräten z. B. Schwingkreise oder einzelne frequenzder tiefsten zu erzeugenden Oszillatorfrequenz in bestimmende Elemente des Schwingkreises umgediesem Frequenzbereich die Selbsterregungsbe- 55 schaltet.
dingungen nicht mehr erfüllt sind. Als Abstimmelemente werden im Eingangsteil von
6. Schaltungsanordnung nach einem oder meh- Fernsehempfängern im allgemeinen Kapazitätsdioden reren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch verwendet, deren Kapazität durch eine Spannung gekennzeichnet, daß die Werte der Bauelemente veränderbar ist.
Solche Kapazitätsdioden werden des im Rückkopplungsweg des niedrigeren Fre- 60 aber auch teilweise zum Umschalten der Schwingquenzbereiches liegenden Resonanzkreises so ge- kreise für die verschiedenen Empfangsbänder mitwählt sind, daß sie einen schmalbandigen Par- benutzt.
allelresonanzkreis bilden, dessen Mittenfrequenz Es ist auch schon eine Oszillatorschaltung beso weit unterhalb der höchsten zu erzeugenden kanntgeworden, bei der nur eine einzige Abstimm-Frequenz des jeweiligen Bereiches liegt, daß die 65 spannung notwendig ist, da der Oszillator beim kon-Selbsterregungsbedingungen oberhalb dieser hoch- tinuierlichen Verändern der Abstimmspannung bei sten zu erzeugenden Frequenz nicht mehr erfüllt einem bestimmten Punkt der Abstimmspannung sind. automatisch in den nächsten Frequenzbereich springt.
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