DE2261580B2 - Kanalwähler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kanalwähler mit einem Abstimmkreis, dessen Frequenz durch die Gleichspannung bestimmt ist, mit der seine Dioden veränderlicher Kapazität vorgespannt sind, mit einer Gleichspannungsquelle, die eine Anzahl von Wählschaltern für die jedem Kanal entsprechende Gleichspannung aufweist, und mit Dioden, deren Anzahl gleich der Anzahl der benutzten Kanäle ist und die in Durchlaßrichtung zwischen die Wählschalter der Gleichspannungsqueüe und — mit einer gemeinsamen Verbindung — den Abstimmkreis geschaltet sind.

Wenn bei einem derartigen Kanalwähler, der aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1970, Heft 7, S. 203 und 204, bekannt ist, ein zu einem gewünschten Kanal gehörender Schalter umgelegt wird, wird eine Gleichspannung, die diesem Kanal entspricht, über die zugehörige Diode an die Diode veränderlicher Kapazität der elektronischen Abstimmschaltung gelegt, um diese zu betätigen. Die zu einem gewünschten Kanal gehörende Diode zeigt eine relativ starke Änderung des Spannungsabfalls in Durchlaßrichtung mit der Umgebungstemperatur von etwa —2 mV pro ⁰C, was zu Störungen bei der Abstimmung führen kann. Deshalb kann sich selbst dann, wenn ein gewünschter Kanal ausgewählt ist, durch den Anstieg der Temperatur beispielsweise eine Fernsehempfängeranlage oder die Änderung der Zimmertemperatur eine Verstimmung ergeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt daher darin, den Kanalwähler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Vorspannung, die über die mit der Gleichspannungsquelle verbundenen Dioden an den Dioden veränderlicher Kapazität der Abstimmschaltung liegt, von der Umgebungstemperatur und der Stromspannungskennlinie der mi? der Gleichspannungsquelle verbundenen Dioden unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine zusätzliche Diode mit den gleichen Charakteristiken wie die der zwischen die Wählschalter und den Abstimmkreis geschalteten Dioden, die mit einer diesen Dioden entgegengesetzten Polarität zwischen die gemeinsame Verbindung der Dioden und den Abstimmkreis geschaltet ist, durch eine erste konstante Stromquelle, die mit einer Elektrode der zusätzlichen Diode verbunden ist und durch die ein Strom fließt, dessen Stärke gleich der Stromstärke des durch die anderen Dioden fließenden Stromes ist, und durch eine zweite konstante Stromquelle, die mit der anderen Elektrode der zusätzlichen Diode verbunden ist und durch die die Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode und die anderen Dioden fließt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß durch die Dioden, die mit der Gleichspannungsquelle verbunden sind, als auch durch die zusätzliche Diode, die mit einer dazu entgegengesetzten Polarität geschaltet ist, der gleiche Strom fließt, was zur Folge hat, d«fl der Durchlaßspannungsabfall der mit der Gleichspannungsquelle verbundenen Dioden sowie der zusätzlichen Dioden in Vorwärtsrichtung, der jeweils in entgegengesetzte

Richtung auftritt, gleich groß ist Somit hebt sich der Spannungsabfall über den Dioden, die mit der Gleichspannungsquelle verbunden sind, und über der zusätzlichen Diode auf, so daß die tatsächlich zu einem bestimmten Kanal gehörende Vorspannung direkt an der Abstimmschaltung liegt und sowohl von der Umgebungstemperatur als auch von der Stärke des durch die Dioden fließenden Stromes unabhängig ist

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beispielsweise bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert:

F i g. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kanalwählers;

F i g. 2 stellt einen detaillierten Schaltungsaufbau der Ausführungsform von F i g. 1 dar;

F i g. 3 zeigt den Temperaturverlauf der in den F i g. 1, 2 und 5 dargestellten Vorrichtungen;

Fig.4 ist ein Schaltbild eines elektronischen Tuners, der mit der in F i g. 1, 2 und 5 dargestellter- Vorrichtung verbunden ist;

Fig.5 ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kanalwählers, und

Fig.6 bis 8 zeigen den Schaltungsaufbau von Modifikationen einer konstanten Stromquelle, die bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen verwandt werden.

Anhand von F i g. 1 wird im folgenden das grundlegende Prinzip einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Mit den Kanalwählspannungoklemmen 11 bis In einer Kanalwählgleichspannungsqüelle 10, die für die jeweiligen Kanäle vorgesehen ist, ist in Durchlaßanordnung eine Vielzahl von Kanaldioden D 1 bis Dn verbunden, die gemeinsam als eine Art ODER-Schaltung 20 arbeiten. Die gemeinsame Verbindung 21 dieser Dioden an der Katodenseite ist mit einer Vorspannungssteuerklemme 23 einer Diode VD veränderlihe^r Kapazität eines elektronischen Tuners 22 verbunden. Auf diese Weise ist der Kanalwähler zusammengesetzt. Die Diode VD veränderlicher Kapazität und die Induktivität L bilden eine Abstimmschaltung.

Die Teile der Schaltung des bekannten Kanalwählers haben die obengenannte Anordnung. Wenn ein Kanalwählerschalter SW4 beispielsweise umgelegt wurde, wurde die Kanalwählgleichspannung eines variablen Spannungsteilerwiderstandes VR 4, die für den entsprechenden Kanal vorher bestimmt wurde, der Vorspannungssteucrklemme 23 durch die entsprechende KanRldiode D4 eingeprägt. In diesem Fall wird die Kanalwählspannung jedoch durch die Temperaturcharakteristik der Kanaldiode DA nachteilig beeinflußt, so daß sie nicht ge.iau wie ursprünglich erzeugt dem Tuner zugeleitet wird.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, weist der erfindungsgemäße Kanalwähler eine gemeinsame Ausgleichsdiode DO, die nahezu die gleiche Charakteristik wie die Kanaldioden D 1 bis Dn aufweist, die in der dazu entgegengesetzten Richiung in Serie verbunden sind, zwischen der gemeinsamen Verbindung 21 der Kanaldioden D 1 bis Dn und der Vorspannungssteuerklemme 23 auf. Unter dem hier verwandten Ausdruck »gleiche Charakteristik« sind hauptsächlich die gleichen Tempe raturcharakteristiUen und Stromspannungscharakteii stiken zu verstehen. Eine integrierte Schaltung macht es möglich, daß die darin enthaltenen Dioden leicht mit den gleichen Charakteristiken versehen sind. Da sowohl die Kanaldioden D I 'tis Dn als auch die gemeinsame Ausgleichsdiode OO den gleichen Spannungsabfall zeigen, wird der Wert der Kanalwählspannung, der an einer der Klemmen 11 bis In erhalten wird, wirklich der VorspannungssteuerkJemme 23 eingeprägt, wodurch es möglich ist, daß beide Diodenarten mit einem konstanten Strom / durch konstante Stromquellen 25 und 27 versorgt werden. Die Ausgleichsdiode DO ist nämüch mit ihrer Anode mit der Quelle 25 des konstanten Stroms /verbunden. Weiterhin ist die Quelle

in 27 des konstanten Stroms 2/mit dem Koniakt 26 der gemeinsamen Verbindung 21 der Kanaldioden D1 bis Dn und der Ausgleichsdiode DO verbunden. Bei dieser Anordnung wirkt am Kontakt 26 das Kirchhoffsche Gesetz, was zur Folge hat, daß der konstante Strom /, der durch eine der Kanaldioden D1 bis Dn und durch die Ausgleichsdiode DO fließt, zu dem Kontakt 26 geleitet wird, wodurch ein konstanter Stromdurchfluß gebildet wird, durch den der ko^-tante Strom 2/ zur Quelle 27 geleitet wird, jeder der veränderlichen Widerstände VR 1 bis VRn hat einen Widerstand in der Größenordnung von einigen kil, während die konstante Stromquelle 27 eine Ausgangsimpedanz in der Größenordnung von mehr als einigen ΜΩ aufweist. Dementsprechend werden die Ströme, die durch die Kanaldio-

r, den D1 bis Dn fließen, unabhängig von der Höhe der den Kanaldioden eingeprägten geteilten Spannungen nahezu gleich gemacht Der konstante Strom / muß lediglich eine ausreichende Stärke aufweisen, damit die Kanaldioden Dl bis Dn und die Ausgleichsdiode DO

v) leitend gehalten werden. Daher sind die konstanten Stromquellen 25 und 27 so gewählt, daß sie einen Strom von beispielsweise mehr als 50 Mikroamperes liefern. Ein Spannungsabfall in einer der Kanaldioden D 1 bis Dn ist gleich dem Spannungsabfall in der Ausgleichsdio-

si de DO. Daher kann die Kanalwählspannung, die an einer der Ausgangsklemmen 11 bis in der Gleichspannungsquelle 10 erhalten wird, der Vorspannungssteuerklemme 23 zugeleitet werden, ohne daß sie durch eine Änderung der Temperatur beider Dioden sowie der

in Umgebungstemperatur beeinflußt wird.

Anhand von Fig. 2, die eine konkretere Anordnung der in Fig. 1 dargestellten Schaltung zeigt, wird die Erfindung im einzelnen im folgenden bischriehen.
In Fig. 2 sind die Klemmen an einem Ende einer

ι, Vielzahl von Kanalwählschaltern 5Wl bis Sun, die für die jeweiligen Kanäle vorgesehen sind, gemeinsam mit einer Anodenenergiequelle verbunden, die eine Spannung von etwa +30V aufweist. Die Klemmen am gegenüberliegenden Ende der Schalter 5Wl bis SWn

,ο sind mit einer Vielzahl von veränderlichen Spannungsteilerwiderständen VRI his VRn verbunden. Für pr«.k;ische Zwecke bestehen die Kanalwählschalter 5Wl bis SWn vorzugsweise aus Transistoren oder Feldeffekttransistoren, sie können abtv auch vom

ii mechanischen Typ sein. Die Kanalwählgleichspannungsquelle 10 ist so geschaltet, daß sie den Ausgangsklemmen 11 bi* In der veränderlichen Widerstände VR 1 bis VRn, mit deren Schleifkontakten sie verbunden isi, eine Gleichspannung unterschiedlicher Höhe einge-

hii prägt, die den jeweiligen Kanälen entspricht. Die Schleifkontakte oder Ausgangsklemmen 11 bis In sind mit den Anoden der Kanaldioden D 1 bis Dn verbunden, um eine Zwischjnkanalstöning /u vermeiden. Die Katoden der Kanaldioden l> I his />n sind miteinander

hi verbunden, so daß sie eine Art ODER-Schaltung 20 bilden. Die gemeinsame Verbindung der Kanaldioden D 1 bis Dn ist mit der Katode einer Ausgleichsdiode DO verbunden, die dieselbe ')utLhlaUsi<annungsstromcha-

rakteristik zeigt wie die Kanaldioden D1 bis Dn, wobei die Anode der Ausgleichsdiode DO mit der Vorspannungssteuerklemme 23 verbunden ist. Die Kathode der Ausgleichsdiode ist über eine Serienschaltung geerdet, die aus dem Kollektor CA und Emitter F4 eines npn-Transistors Q4 und einem Widerstand R 4 besteht und wirkt als konstante Stromquelle 27.

Die Ausgleichsdiode DO ist mit der konstanten Stromquelle 25 verbunden, die hauptsächlich aus einem pnp-Transistor Q 2 besteht und von der im folgenden beschriebenen Schaltung gebildet wird.

Der Kollektor Cl des als konstante Stromquelle wirkenden Transistors Q2 ist mit der Anode der Ausgleichsdiode DO, der Emitter E2 des Transistors Q 2 mit einer Energieversorgungsklemme Vcc über einen Widerstand R 2 und die Basis B 2 mit der Basis B 1 eines Transistors Q1 verbunden, der den Vorspannungskreis des pnp-Transistors Q 2 bildet. Der Emitter E1 des Transistors Q 1 ist mit der Energieversorgungsquelle Vccundder Kollektor Cl des Transistors Q\ mit der Basis öl verbunden. Die zuletzt genannte Schaltung bildet im wesentlichen eine Diodenschaltung, nämlich eine Schaltung zum Festlegen der Basisvorspannung des Transistors Q2, dessen Basis B2 über einen Widerstand R 5 mit dem Kollektor C3 des Transistors Q 3 verbunden ist, der einen Teil der obengenannten konstanten Stromquelle 27 bildet. Der Kollektor C3 ist mit der Basis B3 desselben Transistors Q 3 verbunden. Dementsprechend bildet ein solcher Kreis einen Diodenkreis oder einen Basisvorspannungskreis eines konstanten Stromtransistors QA. Auf diese Weise ist der Emitter E3 des Vorspannungstransistors Q 3 über einen Widerstand /?3 geerdet und ist seine Basis S3 mit der Basis BA eines Transistors QA konstanten Stroms verbunden. Die Transistoren Q1 und Q 3, die über einen Widerstand /?5 miteinander verbunden sind, nehmen einen Strom auf, um die Transistoren Q2 und QA mit einem konstanten Strom zu erregen. Dementsprechend wird der Transistor QA mit einem Strom versorgt, der zweimal so stark ist wie der, der durch den Transistor Q 2 fließt.

Wenn bei dem oben beschriebenen Schaltungsaufbau wahlweise beispielsweise ein Kanalwählschalter SWA geschlossen ist, dann wird im Schleifkontakt eines veränderbaren Widerstandes VRA eine Gleichspannung für den entsprechenden Kanal erzeugt. Diese Gleichspannung hält die Kanaldiode D4 leitend, um einen Gleichstrom id atm Transistor QA zu liefern. Der Gleichstrom id entspricht dem Strom /von Fig. 1, der von der Kanaldiode D 4 zum Kontakt 26 fließt Der Konstantstror; !transistor QA wird über die Ausgleichsdiode DO vom Konstantstromtransistor Q 2 mit einem Strom /5 versorgt, der dieselbe Stromstärke wie der Strom id aufweist Dieser Strom /5 entspricht ebenfalls dem Strom / von Fig. 1, der von der konstanten Stromquelle 25 zur Ausgleichsdiode DO fließt Der Strom /5 kann dadurch auf dieselbe Stromstärke wie der Strom id gebracht werden, daß die Widerstandswerte der Emitterwiderstände Al, RZ R3, RA der Transistoren Qi, Q2, Q3, QA so eingestellt werden, daß sie das später beschriebene Verhältnis zueinander haben. Wenn die Ströme idund /5 dieselbe Stromstärke haben, zeigen die Kanaldiode D 4 und die Ausgleichsdiode DO ohne Rücksicht auf eine Änderung der Umgebungstemperatur den gleichen Durchlaßspannungsabfall. Dementsprechend wird die Vorspannungssteuerklemme 23 für die Diode VD veränderlicher Kapazität immer mit genau der Spannung versorgt die im veränderlichen Widerstand VR A erzeugt wird und an dessen Schleifkontakt erscheint. Die Kanalwählgleichspannung ändert sich nicht mit der Umgebungstemperatur.

> Die Fig.3A bis 3C zeigen die Änderung der Kanalwählspannung Veh in der Kanalwählschaltung von F i g. 2 mit der Umgebungstemperatur, wobei diese Spannungen eine Wert von 27 V, 15 V und 2 V jeweils haben. Wie aus diesen Figuren zu ersehen ist, ist die

in Änderung der Kanalwählspannung Veh selbst dann kleiner als 5 mV, wenn sich die Umgebungstemperatur um 110"C ändert. Dementsprechend zeigt die Abstimmfrequenz eine Änderung von weniger als 100 kHz beim UHF-Band und weniger als 20 kHz beim VHF-Band

ι-, und ist vor einem Verfehlen eines gewählten Kanals bewahrt. Im Gegensatz dazu zeigt der bekannte Kanalwähler bei derselben Temperaturänderung eine Spannungsänderung um 220 mV, was zur Folge hat. daß sich die Abstimmfrequenz um 4,4 MHz verändert und

in beim Erfassen eines gewählten Kanals eventuell Fehler auftreten.

Wie oben beschrieben, ist die Spannungsänderung des erfindungsgemäßen Kanalwählers auf weniger als 5 mV bei einer Temperaturänderung von 110" C

2ϊ begrenzt, wodurch ein Empfang mit äußerst guter Rep"-oduzierbarkeit der Einstellung erzielt wird. Weiterhin zeigt die Abstimmfrequenz des vorliegenden Kanalwählers eine Änderung von etwa 100 kHz für das UHF-Band, wodurch die Notwendigkeit entfällt, eine

κι automatische Abstimmeinrichtung für den Empfang des UHF-Kanals mit einem breiten Abstimmbereich zu entwerfen. Darüber hinaus ist die vorliegende Vorrichtung frei von einem fehlerhaften Betrieb, der aus einem Bildsignal resultiert, das zu einem Tonsignal, dessen

i) Frequenz um 4,5 MHz von einem Bildträger versetzt ist oder zu einem benachbarten Kanal gezogen ist. wodurch ein gewünschter Kanal fehlerfrei erfaßt wird.

Im folgenden wir die Konstantstromcharakteristik der obengenannten Kanalwählschaltung insbesondere im Hinblick auf den Abschnitt, der in Fig. 2 von den unterbrochenen Linien eingeschlossen wird, oder vorzugsweise im Hinblick auf einen Abschnitt, der der Integration der Schaltung unterworfen ist, beschrieben.

Um den Strom id auf dieselbe Stromstärke wie den

4·) Strom /5 zu bringen, sollten die Eigenschaften der Elemente folgende drei Bedingungen erfüllen:

1. Die Transistoren Q\ und Q2 sollten so ausgelegt

sein, daß sie eine Stromverstärkung mit ausrei-5<i chend großem Verstärkungsgrad hfedurchführen.

2. Die Transistoren Q 3 und QA sollten so ausgelegt

sein, daß sie eine Stromverstärkung mit ausreichend großem Verstärkungsgrad hfe durchführen.

3. Die Kanaldioden D1 bis Dn und die Ausgleichsdiode DO sollten alle die gleichen Durchlaßcharakteristiken aufweisen.

Wenn unter den obengenannten Bedingungen von einem Reststrom abgesehen wird, der durch den bo Obergang der Dioden in umgekehrter Richtung läuft, dann ergeben sich die folgenden Beziehungen:

Für den Spannungsabfall in den Transistoren Q1 und Q 3 ergibt sich

Vcc = R 5 -/1 + ¹ZSEJ + Μ ■ R5 + VBE?, + /3 - R3

Der Spannungsabfall im Transistor Ql. der Ausglcichsdiode DO und dem Transistor QA lautet

IVc = R2 · /4 + VCEl + KDO + VCEA + /8 A4

(2) Die Spannung VBE zwischen Basis und Emitter eines Transistors kann allgemein aus der folgenden Gleichung bestimmt werden:

i0

Rir den Kontakt 26 ergibt sich

id ' (5 - Π .

wobei

13) '"

In den obigen Gleichungen stellen VBE1 und V7?F3 Spannungen zwischen Emitter und Basis der Transistoren Q\ und Q3 jeweils dar. VCE2 und VCEA bezeichnen Spannungen zwischen Emitter und Kollek- ι ·, tor der Transistoren Q 2 und QA. Ähnlich sind die Spannungen zwischen den jeweiligen Elektroden des

K = Boltzmannkonstante

T = absolute Temperatur

q - Elementarladung

IE = Emitterstrom

iO = Reststrom am Übergang

bedeutet.

Die Basisemitterspannungen VBEZ und VBEA der Transistoren Q 3 und QA können aus den folgenden

I I α 11 31311/1 3 UOUUILtI \J\,L\. l\. 111IL· I, UOU UtU >_ MtS^I Cl IC I IUC Bezugsziffer hinzugefügt ist. Da ein großer Stromverstärkungsgrad hfe für die Transistoren erlaubt ist, ist

il -= il = /3
iA = /5
/7 = i8.

Erforderliche Bedingung

/5 = id. (5)

Aus den Gleichungen (3) und (5) ergibt sich

2 ·/5 = /7 . (6)

Das Problem ist, daß Gleichung (6) immer erfüllt sein muß. Die erforderlichen Bedingungen, um diese Bedingung zu erfüllen, können durch die folgenden Gleichungen (7), (8) und (9) ausgedrückt werden, die von den Gleichungen (6), (4) und (2) jeweils abgeleitet sind: vbes = ^KT ι« '"

</ 103

Uli

VBEA = ^KT ,„ '« .
ι/ 104

Da die obengenannten Transistoren Q 3 und QA. die in dieselbe integrierte Schaltung eingeschlossen sind, eine völlig einheitliche Temperaturverteilung aufweisen, ergeben sich die folgenden Gleichungen:

/E3
(03

IEA
Ί04

(13)

Vcc = R2/5 4-

IDO+ VCEA

2-/5-R4. (7) Diese Gleichung sagt aus, daß das gewünschte Ziel erreicht werden kann, wenn die Basisstromdichten der Transistoren Q 3 und QA gleich sind und der Stromverstärkungsgrad hfe dieser beiden Transistoren gleich ist.

Bezüglich des Kontaktes V3Q zwischen dem Emitter des Transistors Q1 und dem Widerstand R 1 und des Kontaktes V3\ zwischen dem Emitter des Transistors Q 2 und dem Widerstand R 2 ergeben sich die folgenden Gleichungen:

F-'ür die Spannung I 28 am Kontakt 28 zwischen dem Emitter des Transistors QA und dem Widerstand R4 ereibt sich

Γ30 = Vcc - Rl il
131 = Vcc - Rl-iS.

128 = RA (8 = 2 · R4 i5 .

(8) (14) (15)

Die Spannung VV) am Kontakt 29 zwischen dem _ ^{Wenn die} Transistoren <?3 und QA die gleiche Emitter des Transistors Q3 und dem Widerstand R3 Basisem.tterspannung naml.ch eme - .«ehe Basisstrom- !„...„, 55 dichte aufweisen und einen gleichen Stromverstar-

kungsgrad hfe hervorrufen, dann ist

lautet

V19 = R3(3 = R3

(9)

Wenn die Spannung VBEZ zwischen Emitter und Basis des Transistors Q 3 gleich der ähnlichen Spannung VBE A des Transistors QA gemacht ist, dann befinden sich die Basiselektroden beider Transistoren Q 3 und QA auf demselben Potential, wobei sie den Kontakten 28 und 29 das gleiche Potential liefern. Daraus resultiert folgende Gleichung:

60

65 Rl /5 = Rl /1.

Aus Gleichung (10) ergibt sich

R2-/5 =

Daraus folgt

2Ri RA
R3

/5.

(16)

(17)

2RAiS = R3-il.

(10) R1R3 = 2Λ1 R4.

(18)

Die obige Beziehung zeigt, daß dann, wenn die Transistoren Qi und Q2, die in eine integrierte Schaltung eingeschlossen sind, so ausgelegt sind, daß sie die gleiche Basisstromdichte aufweisen und denselben Stromverstärkungsgrad hfe bewirken und wenn ahnlich beide Transistoren Q 3 und Q 4 die gleiche Basisstromdichte und den gleichen Verstärkungsgrad hfe aufweisen und weiterhin der Emitterwiderstand sämtlicher dieser Transistoren so gewählt ist, daß er einen Wert aufweist, der durch die rV.eichung (18) dargestellt ist, die Stromdichtecharakteristiken dieser Transistoren am Schleifkontakt des veränderlichen Widerstandes VR immer eine Kanalwählgleichspannung erzeugen, die unabhängig von der Temperatur gleich einer Spannung an der gemeinsamen Ausgangsklemme 23 ist. Dementsprechend wird der Ausgangsklemme 23 eine Spannung erzielt werden kann. Der Emitter E11 eines pnp-Transistors Q11 ist mit einer positiven Energiequelle Vccüber einen Widerstand Λ 11 verbunden. Der Emitter £11 und die Basis BH des Transistors Q 11 sind jeweils mit

> dem Kollektor C12 und dem Emitter EYl eines npn-Transistors <?12 verbunden. Bei einer mit V12 bezeichneten Spannung zwischen der Basis Ö12 des Transistors Q\2 und der Verbindung zwischen dem Widerstand R 11 und der positiven Energiequelle Vcc

ο sei angenommen, daß ein gewisser Strom /10 durch eine Klemme 33 von einem Kontakt 22 zwischen der Basis SIl des Transistors QH und dem Envtter E12 des Transistors ζ) 12 nach außen fließt. Dann wird der Emitter des Transistors ζ>12 eine um einen Be'rag

ι geringere Spannung als die Spannung V12 aufweisen, der gleich der Basisemitterspannung VBE12 des

p₆

gewählten Kanal entspricht, wobei diese Spannung später einem Tuner 22 als Vorspannung eingeprägt wird.

Im folgenden wird der elektronische Tuner 22, der mit der gemeinsamen Ausgangsklemme 23 verbunden ist, im Hinblick auf F i g. 4 beschrieben, die einen detaillierten Schaltungsaufbau des Tuners 22 zeigt. Da dieser Tunerschaltungsaufbau bereits bekannt ist, erübrigt sich die Beschreibung der Art und Weise, wie die Schaltungselemente verbunden sind. Dem vorher beschriebenen Schaltungsaufbau der Erfindung entsprechend wird eine der gemeinsamen Ausgangsklemme eingeprägte Kanalwählgleichspannung wenigstens den Dioden veränderlicher Kapazität VD 1, VD 2, VD 3 und VDA bei der Auswahl eines VHF-Kanals zugeleitet, um eine exakte Abstimmung mit diesem Kanal zu erzielen. Im Fall der Auswahl eines UHF-Kanals wird die obengenannte Gleichspannung wenigstens den Dioden veränderlicher Kapazität VD 5, VD 6, VD 7 und VD 8 geliefert, um auf ähnliche Weise eine exakte Abstimmung mit dem Kanal zu erzielen.

Im folgenden wird anhand von Fig. 5 eine andere Ausführungsform de' erfindungsgemäßen Kanalwählers beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind Kanalwählschalter SWl bis SWn zwischen den jeweiligen variablen Spannungsteilerwiderständen VR 1 bis VRn und der Erde vorgesehen. Die Polarität der Kanaldioden D1 bis Dn, die den Widerständen VR 1 bis VRn entsprechen, und der Ausgleichsdiode DO sowie die Richtung, in die der Strom durch die konstanten Stromquellen 25 und 27 fließt, sind denen, die in der in F i g. 1 dargestellten Schaltung verwandt wurden, entgegengesetzt Daher arbeitet die in Fig.5 dargestellte Ausfuhrungsform auf die gleiche Weise wie die in F i g. 1 dargestellte, außer, daß der Stromfluß entgegengesetzt ist Wenn daher einer der Kanalwählschalter SWt bis SWn, beispielsweise der Schalter SWA, umgelegt ist, dann hat die Kathode der entsprechenden Kanaldiode DA ein geringeres Potential als die übrigen Kanaldioden. Die Folge ist, daß nur diese Kanaldiode DA leitend gehalten wird, was bewirkt, daß die Gleichspannung am Schleifkontakt des veränderlichen Widerstandes VR 4 der Tunerklemme 23 wegen der Ausgleichsanode DO ohne Einfluß durch eine Temperaturänderung in der Kanaldiode DA zugeführt wird.

Anhand der Fig.6, 7 und 8 wird im folgenden die Schaltung der ersten konstanten Stromquelle 25 beschrieben, deren Konstantstromcharakteristik verbessert wurde. Es wird unter Bezug auf F i g. 6 das Grundprinzip erklärt, durch das diese Verbesserung QH wird eine um einen Betrag höhere Spannung als die Emitterspannung des Transistors Q 12 haben, der gleich der Basisemitterspannung KSEIl des Transistors QH ist.

Hinsichtlich der Endspannung VIl des Widerstandes R 11 ergeben sich daher die folgenden Gleichungen:

in

Γ 12 f VIiKXl - I IUA\

Damit kann der Strom /11, der durch den Widerstand R 11 fließt, ausgedrückt werden als

Ml

VH RH

I 12 f VBEXl RH

VBEH

(21)

Mit einem Emitterstrom iEH des Transistors QH und einem Kollektorstrom /C12 des Transistors ζ) 12 kann der oben angeführte Strom /1 * ausgedrückt werden als

ill

/EIl + /Γ 12.

Werden die Basis- und Kollektorströme des Transi- ·»■■> stors <?11 mit /ßll und /CIl jeweils bezeichnet, dann ergibt sich

/El

= iß 11 + /ClI

(23)

Mit den Basis- und Kollektorströmen ΊΒ12 und iC 12 des Transistors Q12 kann der Emitterstrom /E12 des Transistors Q'i2 ausgedrückt werden:

/E12 = /ßl2 + /C12.

(24)

Da der Transistor Q12 im allgemeinen einen großen Verstärkungsgrad hfe hervorruft, hat der Strom /fll2 eine äußerst geringe Stärke. Damit ist

/E12 % /C12.

(25)

Der oben angeführte Strom /10 kann ausgedrückt werden als

ilO = iBXX + /E12.

(26)

1ί

Oer Strom /ClI kiinn daher aus den Gleichungen (22) bis (25) wie folgt ausgedrückt werden:

All

(27)

Wenn clic oben genannte Konstantst ι umschaltung integriert ist. ergibt sieh die folgende Gleichung (2K):

I H Kl 2 I IiE Il < 112

Die ohiw Gleichwie (27) kann umgewandelt weiden

/cn

I 12

/IO

(29)

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der Strom /CII durch eine Änderung der Basisemitterspannungen VflEll und VBE 12 der Transistoren QW und QiI nicht beeinflußt wird. Der Strom iC 11 ist nämlich durch den Widerstand R 11 (der einen konstanten Widerstandswert aufweist), die Spannung V12 und den abgegebenen Strom /10 bestimmt. Der Strom /CU ist theoretisch keine Funktion der Ausgangsspannung, die Ausgangsimpedanz eines durch den Transistor QH bewirkten Konstantstromkreises nimmt einen nahezu unbestimmten Wert ein (mehr als 20 ΜΩ, wie es tatsächlich gemessen wurde). Der Strom /CIl wird durch eine Änderung des Stromverstärkungsgrades hfe, der von den Transistoren Q 11 und Qi2 beiwrkt wird, nicht beeinflußt. Wenn daher der Konstantstromkreis entworfen wird, sollte lediglich darauf geachtet werden, daß der npn-Transistor Q 12 dazu gebracht wird, eine Stromverstärkung mit hohem Verstärkungsgrad hfe zu bewirken. Andererseits ist die minimale vom Transistor Q 11 durchgeführte Stromverstärkung im Hinblick auf einen maximalen Wert des Basisstroms /SIl bestimmt, der dazu erforderlich ist, den Strom /CIl zu bekommen. Wenn der Emitterstrom des Transistors Q 12 auf Null reduziert wird, wird der zugehörige Kreis betriebsunfähig. Wenn daher die maximale Stärke des Stroms /flll kleiner als die des Stroms / IQ gemacht wird, wird es möglich sein, einen Konstantstromkreis so zu entwerfen, daß sein Betrieb möglich ist, obwohl der pnp-Transistor QW, der im allgemeinen als ein seitlicher Typ in einer integrierten Schaltung wirkt, eine Stromverstärkung mit einem so kleinen Verstärkungsgrad wie etwa 0,1 durchführt.

Der von der Klemme 251 des Konstantstromkreises abgegebene Ausgangsstrom, nämlich der Kollektorstrom iC 11 des Transistors QW, kann einen konstanten Wert dadurch haben, daß V12 und /10 in der Gleichung (29) festgehalten werden. Die Spannung V12 und der Strom /10 können durch die in Fig.7 dargestellte Schaltung festgelegt werden. Der Kontakt 32 zwischen der Basis 511 des Transistors QIl und dem Emitter £12 des Transistors Q12 ist über den Kollektor C13 und den Emitter £Ί3 eines npn-Transistors Q13 und eines Widerstandes R 13, die in Reihe geschaltet sind, geerdet Die Basis B12 des Transistors Q12 ist mit der positiven Energiequelle Vcc über den Widerstand Λ 12 verbunden. Der Kontakt 34 zwischen der Basis B12 und dem Widerstand R12 ist über den npn-Transistor Q14 und den Widerstand R14, die in Reihe geschaltet sind, geerdet. Der Emitter E15 eines npn-Transistors Q15 ist über einen Widerstand R 15 und seinen Kollektor C15 und seine Basis B15 geerdet, die miteinander verbunc'n sind. Die Basis B15 ist mit den Basen B13 und B14 der Transistoren Q 13 und Q14 und der Emitter E 15 ist mit einer positiven Energiequelle über einen Widerstand R 16 verbunden. Auf diese Weise vervollständigt die Schaltung von F i g. 7 die in Fig. 6 dargestellte Schaltung. Im folgenden wird die Arbeitsweise der in F i g. 7 dargestellten Schaltung beschrieben. Der Transistor Q15, dessen Kollektor C15 und Basis S15 miteinander verbunden sind, bildet infolge seiner Diodenwirkung einen Vorspannungskreis, der bewirkt, daß die Basen B 13 und S 14 der Transistoren Q 13 und (pl4 mit einer bestimmten Vorspannung versorg* werden. Dementsprechend ist der obengenannte Strom /10 durch den Transistor QM bestimmt, und der Kollektorstrom des Transistors ζ) 14 wird ebenfalls konstant gehalten, wodurch die Endspannung V 12 des Widerstandes /?12 und der vom Transistor QW abgegebene Ausgangsstrom /CIl festgehalten werden. Der Konstantstromkreis 25 von F i g. 7 kann praktisch dadurch gebildet werden, daß der in F i g. 2 dargestellte Kreis mit geeigneten Abänderungen verwandt wird. Es ist in diesem Fall nur erforderlich, die Klemme 251 in F i g. 7 mit der in F i g. 2 zu verbinden. Im Hinblick auf den Konstantstromkreis 27 ist die Basis BA des Transistors C ⁴ mit dem Kollektor des Transistors Q 15 verbunden, wodurch ein Vorspannungskreis gebildet wird, um das Vorspannen hervorzurufen. Wie im obigen beschrieben, kann ein in einer integrierten Form vorgesehener Seitentransistor beim Aufbau der erfindungsgemäßen Kanalwählschaltung benutzt werden.

Als letztes wird armand von Fig.8 eine andere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der der Konstantstromkreis eine stabilere Konstantstromcharakteristik zeigen kann. Fig. 8 zeigt nur den verbesserten Vorspannungskreis, der von de Basis B 12 des Transistors ζ) 12 gebildet wird. Die Basisvorspannung des Transistors Q 12 wird durch einen Differentialverstärker DA stabiler gemacht. Dieser Differentialverstärker DA vergleicht die Endspannung VIl des Widerstandes RW und eine Vergleichsspannung Vref. Für praktische Zwecke wird die Vergleichsspannung von der Spannung des Kollektorwiderstandes R 12 des Transistors Q 14 abgeleitet. Ein Differentialausgang des Differentialverstärkers DA erzeugt in einem Widerstand R 17 eine Spannung, die später der Basis B12 des Transistors Q12 eingeprägt wird. Die Folge ist daß die Basisspannung des Transistors <?12 so festgelegt ist, daß sie mit der Spannung VIl und der Vergleichsspannung Vref übereinstimmt Daher kann der Strom /11, der durch den Widerstand All fließt ausgedrückt werden als

/11 =

KIl RW

Vref
RIl

Der Strom wird überhaupt nicht durch die Basisemitterspannung der Transistoren QW und Q12 beeinflußt sondern bleibt immer konstant Wenn der Strom /10 als konstanter Strom verwandt wird, wird der Ausgangsstrom /CIl, der vom Kollektor des Transi-

stors ζ) 11 gegeben wird, infolge der Beziehung von /CIl = /11 - /10 eine größere Stabilität bekommen.

Durch die Anwendung des oben beschriebenen integrierten Konstantstromkreises wird die Erzeugung einer genauere» und stabileren Kanalwählspannung erzielt, wodurch es einem kapazitätsvariabien Tuner

möglich ist, eine wahrhaftigere Abstimmt) führen.

Die obige Beschreibung bezieht sich au ner. Es ist offensichtlich, daß der erfind Kanalwähler beispielsweise auch auf einer empfänger anwendbar ist

Hierzu 6 Blatt Zeichnuneen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kanalwähler mit einem Abstimmkreis, dessen Frequenz durch die Gleichspannung bestimmt ist, mit der seine Dioden veränderlicher Kapazität vorgespannt sind, mit einer Gleichspannungsquelle, die eine Anzahl von Wählschaltern für die jedem Kanal entsprechende Gleichspannung aufweist, und mit Dioden, deren Anzahl gleich der Anzahl der benutzten Kanäle ist und die in Durchlaßrichtung zwischen die Wählschalter der Gleichspannungsquelle und — mit einer gemeinsamen Verbindung — den Abstimmkreis geschaltet sind, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Diode (DO) mit den gleichen Charakteristiken wie die der zwischen die Wählschalter (SWl bis SWn) und den Abstimmkreis (22) geschalteten Dioden (D 1 bis Dn), die mit einer diesen Dioden (Di bis Dn) entgegengesetzten Polarität zwischen die gemeinsame Verbindung (26) der Dioden (D 1 bis DaJ und den Abstimmkreis (22) geschaltet ist, durch eine erste konstante Stromquelle (25), die mit einer Elektrode der zusätzlichen Diode (DO) verbunden ist und durch die ein Strom fließt, dessen Stärke gleich der Stromstärke des durch die anderen Dioden (D 1 bis Dn) fließenden Stromes ibt, und durch eine zweite konstante Stromquelle (27), die mit der anderen Elektrode der zusätzlichen Diode CDO) verbunden ist und durch die die Summe der Ströme durch die J₁₁ zusätzliche Diode (O 0) unt die anderen Dioden (D 1 bis Dn) fließt.

2. Kanalwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählschalter (SWX bis SWn) elektronische Schalter sind, die jeweils mit j-, einem veränderlichen Spannungsteilerwiderstand (VR 1 bis VRn) in Reihe geschaltet sind, wobei die Gleichspannung wahlweise von den Schleifkontakten der veränderlichen Widerstände (VR 1 bis VRn) abgenommen wird. in

3. Kanalwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (D 1 bis Dn)und die zusätzliche Diode (DO) so geschaltet sind, daß ihre Kathoden miteinander verbunden sind, und daß die erste Stromquelle (25) mit der Anode der zusätzli- _t-, chen Diode (DO) verbunden ist und einen Strom zur zusätzlichen Diode (DO) liefert und daß die zweite Stromquelle (27) die Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode (DO) und die anderen Dioden (D 1

bis Dnjempfäiigt. -_>(>

4. Kanalwähler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (D 1 bis Dn)und die zusätzliche Diode (DO) _So geschaltet sind, daß ihre Anoden miteinander verbunden sind, daß die zweite Stromquelle (27) mit der Anode der zusätzlichen ,·. Diode (DO) verbunden ist und einen Strom liefert, der gleich der Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode (DO) und die übrigen Dioden (D 1 bis Dn) ist, und daß die erste Stromquelle (25) den durch die zusätzliche Diode (DO) fließenden Strom (,0 empfängt.

5. Kanalwähler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquellen (25, 27) von Transistoren (Q2, Q4) entgegengesetzten Leitungstyps gebildet sind, h',

6. Kanalwähler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungsschaltkreise für den Transistor (Ql) der ersten Stromquelle (25) und für den Transistor (Q 4) der zweiten Stromquelle (27) miteinander verbunden sind.

7. Kanalwähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorspannungsschaltkreis des Transistors (Q 2) der ersten Stromquelle (25) ein DifferentiaJverstärker (DAjvorgesehen ist