DE2343505A1

DE2343505A1 - Keramischer filterschaltkreis

Info

Publication number: DE2343505A1
Application number: DE19732343505
Authority: DE
Inventors: Minoru Ogita
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2343505C2; US3939442A; JPS4944648A

Description

NIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISIiA Patwtonwolt.

No. 10-1, Nakazawcho

8200 Ro$cnh llamamatsu-shi Max-Josofj-Plots 6

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KERAMISCHER FILTERSCHALTKREIS.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen keramischen Filterschaltkreis für ein Bandpassfilter in einer Zwischcnfrcquenzstufe eines Rundfunkempfängers.

Meistens bestehen keramische Filtersohaltkroi^e aus einem synraetrischen T-Glied iriit drei keramischen Schwingnngsolcmcnten, einem symmetrischen TT -Glied mit drei keramischen Schwingungselcmenten, oder einer Kaskadenschaltung dieser Glieder, oder aus einem einzelnen keramischen Schwinger mit asymmetrisch geteilten Elektroden. In einigen Veröffentlichungen, wie es in der Figur la dargestellt ist, liegt ein relativ hoher Widerstand Rl in Reihe mit dem Eingang des keramischen Schwingers CF und ein Widerstand R2 liegt parallel zum Ausgang des Schwingers, wodurch ein Tiefpassfilter entsteht, mit einer Eingangsstreukapazität Cl und einer Ausgangsstreukapazität C2, oder wie es in der Figur Ib dargestellt ist, ist eine Abstimmspule T (welche auch als Impedanzwandler arbeitet} zwischen dme Reihenwiderstand Rl und dem keramischen Filterelement CF vorgesehen.

Jedoch wird bei dem in der Figur la dargestellten Schaltkreis eine Verzerrung, v/elche beim Durchlaufen frequenzmodulierter Wellen durch das keramische Filter auftritt, mit steigender Frequenz höher, so wie es durch die Kurve a in der Figur 2 dargestellt ist, und weicht beträchtlich von einem Schaltkreis zum andern ab, wegen der nicht gleichförmigen Kennlinien der keramischen Filterelemente.

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Mit dem in der Figur Ib dargestellten Schaltkreis ist es möglich, eine gute Linearität der Phasenkennlinie der Impedanz des keramischen Filters durch eine kleine Abstimmung der Abstimmspule T erzeugen, aber der Gütefaktor Q der Abstimmspule T muss einen relativ hohen Viert haben, um einen Kompensationswert zu liefern, welcher charakteristische Abweichungen von einem keramischen Filterelement zum andern erfasst, wodurch eine schlechte Linearität der Phasenkennlinie der Abstimmspule selbst an beiden Enden dos Durchlassbandes erzeugt wird und eine Kennlinie entsteht, wie sie durch die Kurve b in der Figur 2 dargestellt ist. Deswoitcrn ist es schwierig ein stabiles Temperaturverhalten zu sichern, v/eil die Spule einen hohen Gütefaktor Q hat.

Die Figur 3 zeigt ein Schaltschema in dem einstellbare Widerstände VRl, VR2 in Reihe zum Eingang und Ausgang des keramischen Filters CF geschaltot sind. Nach Einstellen der einstellbare;:! Widerstände auf einen Wert, bei dein ein Minimum an Verzerrungen der Modulationsfrequenz von IkHz auftritt, wird die Modulationsfrequenz nacheinander von 40 Hz bis 50 kHz verändert, um den Verzerrungsfaktor zu messen, v/elcher den in der Figur 4 dargesLc·]]-ten Verlauf hat. Aus dieser Figur erkennt man, dass der Verzcr rungsfaktor innerhalb des Modulationsfrequenzbereiches von 100 Hz bis 700 Hz etwa flach verläuft und unterhalb von 0,1 % lieyt, dass der Verzerrungsfaktor bei Frequenzen über 1 kHz zunehmend ansteigt bis zu einem Wert von 0,25 bis 0,42 % bei einer Modulationsfrequenz von 10 kHz. Die Kurven a und b der Figur 4 zeigen die Verzerrungen beim Auswechseln der keramischen Filter; es ist also ersichtlich, dass beträchtliche Abweichungen der Kennlinien vorliegen. ' ■

Die Aufgabe der Erfindung ist es ein keramisches Filter der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, welches die Kachteile bekannter keramischer Filteranordnungen nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem keramischen Filter in dem Reaktanznetzwerke am Eingang und am Ausgang des keramischen Schwingungselementes vorgesehen sind, wodurch der lineare Bereich der Phasenkennlinie desselben erweitert wird, und auch eine Verringerung der Verzerrungen der Modulationsfrequenz ermöglicht wird, wenn dieselbe das keramische Filterelement durchläuft.

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Bei den herkömmlichen, keramischen Filtern hat sich herausgestellt, dass die Abweichungen der Filtereigenschaften durch Wertänderungen der Impedanz am Eingang hervorgerufen wurden.

Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. In den Zeichnungen sind:

Die Figuren 1 bis 4 Schaltpläne und Kennlinien herkömmlicher, keramischer Fjlterschaltkreise;

die Figuren 5 und 7 Schaltpläne bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung; und

die Figuren 6 und 8 Diagramme der Betriebskennlinien der keramischen Filter nach der Erfindung.

Ein Schaltplan eine? keramischen Filterschaltkroi.ses nadi der Erfindung ist in der Figur 5A dargestellt; darin ist die Parallelschaltung eines Widerstandes Rl und ,eines Kondensators C in Reihe, mit der Eingangsseite des keramischen Filters CF als Energiefalle geschaltet, liegt eine Spule Ll parallel zum Eingang, eine Spule L2 und ein Widerstand R2 parallel zum Ausgang des Filters. Die Figur 5b stellt einen dem Schaltkreis der Figur 5a gleichwertigen Schaltkreis dar, wobei rl den Innenwiderstand der Spule Ll und r2 den Innenwiderstand der Spule L2 darstellen. Das aus im Widerstand Rl, deir. Kondensator C und der Spule Ll bestehende Netzwerk ist ein Parallelresonanzkreis, wenn man von der Eingangsseite des keramischen Filterelementes CF in dieses Netzwerk hineinsieht. Die Resonanzfrequenz weicht leicht von der Mittenfrequenz des keramischen Fi Iteirelementes CF (10,7 MIIz) ab, wodurch das Netzwerk Reaktanzvcrhalten (entweder kapazitiv oder induktiv) gegenüber dem keramischen Filterelement CF zeigt.

Versuche haben ergeben, dass die Spulen Ll und L2 feste Werte haben können. Die Einstellung des Kondensators C und des Widerstandes Rl bringt den Verzerrungsfaktor unterhalb 0,1% bei 30 Hz bis 10 kHz, sowie es in der Figur 6 dargestellt ist, wobei die Kurve des Verzerrungsfaktors einen meist flachen Verlauf innerhalb des Modulationsfrequenzbereiches von 40 Hz bis 7 kHz zeigt. Die Kurven A und B gelten für verschiedene keramische Filter und zeigen, dass nur im Bereich hoher Frequenzen eine kleine Abweichung eintritt. Die Trägerfrequenz in den Zwischenfrequenzstufen

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-A-ist normalerweise 10,7 MHz.

Die Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, in welcher ein Widerstand Rl in Reihe zum Eingang dos keramischen Filterelementes CF liegt, und eine Spule Ll parallel zu dessen Eingang geschaltet ist, ein Widerstand R2 in Reihe zum Ausgang des Filters liegt und eine Spule L2 parallel zu dessen Ausgang geschaltet ist, wobei beide Widerstände Rl und R2 einstellbar sind. Das keramische Filter ist das gleiche wie in der Figur 5.

So wird ein keramischer Filterschaltkreis bereitgestellt, dessen Verzerrungsfaktor unterhalb 0,1% bei Modulation-requonzcn von 40 Hz bis 4 kHz liegt. Dieser Schaltkreis liefert eine etwas, schlechtere Kennlinie im Vergleich zur Kennlinie des Schaltkreises der Figur 6, liefert jedoch noch eine den herkömmlichen Filtern überlegene Kennlinie.

Wie weiter oben beschrieben worden ist, liefert die vorliegende Erfindung eine Verringerung des Verzerrungsfaktors der Modulationsfrequenz bei deren Durchlaufen durch das keramische Filter und erlaubt es die keramischen Filter mit verschiedenen Verzerrungsfaktoren ungefähr auf die gleiche Kennlinie einzustellen.

Die vorliegende Erfindung ist auf spezifische Beispiele derselben abgestellt, jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt.

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Claims

- 5 PATENTANSPRÜCHE

Keramischer Filterschaltkreis für ein Bandpass in eigner Zwischenfrequenzstufe eines Rundfunkempfängers, gekennzeichnet durch ein keramisches Filterelement (CF) an dessen Eingang ein erstes Reaktanznetzv;erk (Ri, C^, L-^ R-^, L^) angeschlossen ist·/ und an dessen Ausgang ein zweites Reaktanznetzwerk (R2 _r I>2» R2, L2) angeschlossen ist.
2. Keramisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reaktanznetzwerk aus der Parallelschaltung eines ersten Widerstandes (R]_-) und eines Kondensators (C-^), welche in Reihe zum Eingang des keramischen Filterelementcs (CF) liegt, und einer ersten parallel zu diesem Eingang geschaltetem Spule (L^) besteht, und, dass das zweite Netzwerk aus der Parallelschaltung einer Spule (L-) und eines Widerstandes (ΓΟ besteht, welche parallel zum Ausgang des keramischen Filterelementes (CF) liegt.
3. Keramisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reaktanznetzwerk aus einem mit dem Eingang des keramischen Filterelementes (CF) in Reihe liegenden Widerstand (R₁) und einer parallel zu diesem Eingang geschalteten Spule (L,) besteht und, dass das zweite Reaktanznetzverk/_einera mit dem Ausgang des keramischen Filterelementes"in Reihe geschalteten Widerstand (R₉) und einer parallel zu dem Ausgang des keramischen Filterelementes (CF) geschalteten Spule (L_) besteht.
4. ■ Keramisches Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C.) einstellbar ist.
5. Keramisches Filter nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Widerstände (R. , R-) einstellbar sind.

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