DE2358695C2

DE2358695C2 - Automatischer Frequenznachstimmkreis

Info

Publication number: DE2358695C2
Application number: DE2358695A
Authority: DE
Inventors: Kokichi Chigasaki Kanagawa Morii
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1972-11-25
Filing date: 1973-11-24
Publication date: 1984-09-27
Also published as: US3852686A; FR2208238B1; JPS4990012U; FR2208238A1; GB1424467A; DE2358695A1; CA996194A; NL7316173A; JPS5313304Y2; NL178112B; NL178112C

Description

gekennzcIchnet durch die Kombination folgender Merkmale: .

f) zwischen Basis und Kollektor des Oszillator-Transistors (7) ist ein Gleichspannungs-Rückkopplungskreis (11,13 bzw. 1,13) vorgesehen;

g) eine am Kollektor des Oszillator-Transistors (7) auftretende stabilisierte Gleichspannung wird als Sperrvorspannung (V₂₀) der Kapazitätsdiode (3) zugeführt .

2. Automatischer Frequenznachstimmkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspanntings-Rückkopplungskreis (11, 13) zwei in Reihe geschaltete Widerstände(11,13) enthält, an deren Verbindungspunkt die Kapazitätsdiode (3) angeschlossen ist

3. Automatischer Frequenznachstimmkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungs-Rückkopplungskreis (1,13) durch die Spule (1) des Z-C-Resonanzkreises (1, 2) und einen hiermit in Reihe geschalteten Widerstand (13) gebildet wird, wobei der Verbindungspunkt von Spule (1) und Widerstand (13) an die Kapazitätsdiode (3) angeschlossen ist, die in Reihe mit einem Kondensator (18) parallel zur Spule (1) geschaltet ist.

Die Erfindung betrifft einen automatischen Frequenznachstimmkreis entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches I.

Bei einem mit einer Kapazitätsdiode versehenen automatischen Frequenznachstimmkreis (wie er beispielsweise durch die DE-AS 12 77 954 und 12 96 226 sowie durch die Technische Information Halbleiterbauelementeder Firma Deutsche ITT Industries GmbH, 1969, S. 6, 7 bekannt ist), besteht die Gefahr einer unerwünschten Gleichrichtung der Oszillatorschwingung durch die Kapazitätsdiode. Um diese Gefahr zu vermeiden, wird die Kapazitätsdiode zweckmäßig in Sperrichtung vorgespannt.

Eine bekannte Schaltung, die anhand der F i g. I noch im einzelnen erläutert wird, benutzt zu diesem Zweck eine Zenerdiode. Eine derartige Schaltung ist jedoch verhältnismäßig aufwendig. Die Zenerdiode ist außerdem eine Quelle unerwünschter Störsignale, die durch eine zusätzliche Kompensationsschaltung unterdrückt werden müssen.

Es ist weiterhin eine Schaltung bekannt (US-PS 36 19 803), bei der zur Erzeugung einer stabilisierten Sperrvorspannung für die Kapazitätsdiode ein vom Oszillator-Transistor gesonderter Transistor vorgesehen ist der eine Gleichstrom-Rückkopplung zwischen Basis und Kollektor aufweist. Der wesentliche Nachteil dieser Schaltung fegt in dem durch die Verwendung eines ge-

so sonderten Transistors bedingten schaltungstechiiischen Aufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Frequenznachstimmkreis entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß die erforderliche Sperrvorspannung für die Kap^zitätsdiode mit einem wesentlich verringerten schaltungstechnischen Aufwand erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Indem erfindungsgemäß der Oszillator-Transistor zugleich dazu ausgenutzt wird, eine stabilisierte Gleichspannung zu erzeugen, die a!s Sperrvorspannung der Kapazitätsdiode zugeführt wird, ergibt sich ein besonders einfacher schaltungstechnischer Aufbau.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 6 beispielsweise eriäutert Es zeigt
Fi g. 1 ein Schaltbild eines bekannten automatischen Frequenznachstimmkreises,

Fig.2 ein Schaltbild einer Ausführungsform des ΛF/V-Kreises gemäßder Erfindung,

Fig.3 ein,Schaltbild eines Teils des Kreises der Fi g. 2,

Fig.4 ein Diagramm, aus dem die Sperrvorspannungs-Energiequellenspannungs-Kennlinie der Ausführungsform der F i g. 2 hervorgeht

F i g. 5 ein Diagramm, aus dem die Schwingungsfrequenzabweichungs-Energiequellenspannungs-Kennli- nie der Ausführungsform der F i g. 2 h-Tvorgeht, und

F i g. 6 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des /IF/V-Kreises gemäß der Erfindung.

Ein bekannter AFN-Kreis, der in einem HF-Radioempfänger verwendet wird, wird nun anhand der F i g. 1 beschrieben. In F i g. 1 bezeichnen 1 und 2 eine Abstimmspule und einen Abstimmkondensator eines Oszillatorkreises des Radioempfängers. Ein Ende der Parallelschaltung aus Abstimmspule und Abstimmkondensator ist geerdet und das andere Ende ist über einen Koppelkondensator 31 mit einem Anschluß einer Kapazitätsdiode 3 verbunden. Der andere Anschluß der Kapazitätsdiode ist über eine Konstantspannungsdiode 4 wie eini Zenerdiode geerdet.

Der Verbindungspunkt zwischen den Dioden 3 und 4 ist mit einer Quelle einer Versorgungsspannung + Vcc und auch über einen Kondensator 6 mit Erde verbunden. Der Kondensator ist zur Beseitigung von Störsignalen vorgesehen. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 31 und der Kapazitätsdiode 3 ist über Serienwiderstände 32 und 34 mit einem AFN-Signa!eingangsanschluß 5 und der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 32 und 34 ist über eine Kapazitätsdiode 35 geerdet. In diesem Kreis bilden der Widerstand 34 und der Kondensator 35 ein Tiefpaßfilter, das HF-Komponenten beseitigen kann, die in einem AFN-Spannungssignal enthalten sind, das an den Eingangsan-Schluß 5 angelegt wird.

In der Schaltung der Fig. 1 wird, wenn eine AFN-

Spannung an den Eingangsanschluß 5 angelegt wird, die Kapazität der Kapazitätsdiode 3 proportional zu dem AFN-Spannungssignal geändert, um eine Änderung der Schwingungsfrequenz des Oszillatorkreises zu erreichen und dadurch die automatische Frequenznachstimtnung durchzuführen. Die Konstantspannungsdiode 4 ist vorgesehen, um die Kapazitätsdiode 3 in Sperrichtung vorzuspannen und die Gleichrichtung eines Schwingungssignals (im allgemeinen etwa 7 Volt Spitze-Spitze) durch die Kapazitätsdiode 3 zu verhindern, das an der Spule 1 und dem Kondensator 2 erhalten wird; die Gleichrichtung würde die automatische Frequenznachstimmung nachteilig beeinflussen.

Die Verwendung einer Konstantspannungsdiode 4 in einem AFN-Kreis erhöht jedoch nicht nur die Kosten is des Kreises, sondern die Diode 4 ist auch eine Störsignalquelle und es ist daher notwendig, daß der Kondensator 6 zur Ableitung von Störsignalen eine große Kapazität hat Dadurch werden die Kosten des Kreises ebenfalls erhöht.

Wenn ein Widerstand anstelle der Konstantspannungsdiode 4 vorgesehen wird, dann führen Änderungen der Energiequellenspannung + Vcc zu einer Änderung der Sperrvorspannung der Kapazitätsdiode 3, so daß eine Abweichung der Schwingungsfrequenz hervorgerufen werden kann.

Es wird nun anhand der F i g. 2 eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der gleiche Bezugsziffern wie in F i g. 1 die gleichen Elemente bezeichnen.

Bei der Ausführungsform der F i g. 2 wird ein abgewandelter Hartley-Oszillator als Oszillatorkreis verwendet. Die Basis eines zur Erzeugung einer Schwingung geeigneten Transistors 7 ist an eine Bezugspotentialquclle wie Erde über einen Kondensator 8 und einen i-C-Resonanzkreis aus der Parallelschaltung einer Spule

I und eines Kondensators 2 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 7 ist mit einem Mittelabgriff der Spule 1 und außerdem mit der Basis über einen Kondensator 9 verbunden. Der Kollektor des Transistors ist durch Serienwiderstärde 11 und 12 mit einem Energiequellenan-Schluß 10 verbunden, der eine Versorgungsspannung + Vcc erhalten kann. Der Verbindungspunkt 20 zwischen den Widerständen 11 und 12 ist an die Basis des Transistors 7 über einen Widerstand 13 angeschlossen. Die Basis des Transistors 7 ist durch einen Widerstand J4 geerdet. Fine Elektrode wie die Kzihode der Kapazitätsdiode 3 ist mit dem Verbindungspunkt 20 verbunden, der durch einen Kondensator 15 geerdet ist. Die andere Elektrode der Kapazitätsdiode 3 ist mit dem A FN-Spannungseingangs?nschluß 5 durch Widerstände 16 und 17 und auch mit dem LC- Resonanzkreis aus der Spule 1 und dem Kondensator 2 durch einen Kondensator 18 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 16 und 17 ist durch einen Kondensator 19 geerdet. Das Schwhigungssignal wird über eine an die Spule 1 transformatorisch angekoppelte Sekundärspult: abgenommen. Der Widerstand 11 wird zur Verringerung der Streuung der Parameter des Transistors 7 verwendet. Wenn die Widerstandswerte der Widerstände

II und 12 Rw und R\j sind, und wenn die Bedingung eo Rw < Rn erfüllt ist, kann der Widerstand 11 weggelassen werden.

Ein Wechselspannungsersatzschaltbild des Transistors 7 in der Ausführungsform der F i g. 2 ist in F i g. 3 gezeigt. Ein negativer Gleichspannungsrückkopplungspfad ist zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors 7 vorgesehen. D^;eser Rückkopplungspfad besteht aus dem Widerstand 11, der einen relativ kleinen Widerstandswert zuläßt, und dem Widerstand 13. Da die Gleichspannung V20 an dem Verbindungspunkt 20 unabhängig von den Änderungen der Energiequellenspannung + Vcc im wesentlichen konstant ist, bildet der Mittelabgriff der, Spule 1 für den Emitter des Transistors einen Gleichstrompfad nach Erde. Da in diesem Kreis eine Elektrode der Kapazitätsdiode 3 mit dem Verbindungspunkt 20 verbunden ist, erhält die Kapazitätsdiode eine konstante Sperrvorspannung. Die Kapazitätsdiode 3 ist wechselspannungsmäßig durch die Kondensatoren 15 und 18 parallel zu der Spule 1 geschaltet, so daß, wenn an den Eingangsanschluß 5 eine AFN-Spannung angelegt wird, die Kapazitätsdiode durch die Vorspannung an dem Verbindungspunkt 20 gesperrt und die automatische Frequenznachstimmung durchgeführt wird.

Wie aus den F i g. 4 und 5 hervorgeht, die graphisch die Einwirkung von Änderungen der Energiequellenspannung Vcc auf die Sperrvorspannung Vx der Kapazitätsdiode 3 und die Einwirkung von Änderungen der Energiequellenspannung Vcc auf du- Schwingungsfrequenzabweichung (die Mittenfrequenz beträgt z. B. 108,7 MHz) zeigen, ist die Stabilität der Sperrvorspannung V20 im wesentlichen die gleiche wie die einer Konstantspannungsquelle. Somit kann ein stabiles Schwingungsauigangssigna! erhalten werden.

Der AFN-Kreis gemäß der Erfindung benötigt daher keine relativ teure Konstantspannungsdiode und keinen Kondensator mit einem großen Kapazitätswert, die bisher in den bekannten AFN-Kreisen des in F i g. 1 gezeigten Typs verwendet wurden. Daher ist der AFN-Kreis gemäß der Erfindung einfach und billig und bewirkt dennoch eine stabile und zwangsläufige automatische Frequenznachstimmung.

F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der die gleichen Bezugsziffern wie in den vorherigen Figuren zur Bezeichnung der entsprechenden Elemente verwendet sind.

In F i g. 6 ist der Transistor 7 an die Spule 1 und den Kondensator 2 zur Bildung eines abgewandelten CoI-pitts-Oszillators angeschlossen. Die Spule 1 hat einen relativ niedrigen Gleichspannungs-Widerstandswert. Ein negativer Gleichspannung-Rückkopplungspfad ist zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors vorgesehen und besteht aus der Spule 1 ur»d dem Widerstand 13. Der Kollektor des Transistors 1 ist auch durch die Spule und den Widerstand 12 mit dem Energiequellenanschluß 10 verbunden. Wie gezeigt ist, ist die Kathode der Kapazitätsdiode 3 mit dem Kollektor des Transistors 7 verbunden. Daher wird der Kapazitätsdiode von dem Kollektor ähnlich wie bei den Ausführungsformen der F i g. 2 und 3 eine im wesentlichen konstante Sperrvorspannung zugeführt. Cine stabile und zwangsläufige aromatische Frequenznachstimmung wird in Abhängigkeit von der Zufuhr einer AFN-Spannung an den Ausgangsanschluß 5 erhalten. Die Kapazitätsdiode ist durch die Kondensatoren 15 und 18 wechselspannungsmäßig zu der Spule 1 und dem Kondensator 2 parallelgeschaltet. Das ScHwingüngsausgangssignal wird von dem von der Spule 1 erzeugten Signal abgeleitet und kann von der an die Spule 1 transformatorisch angekoppelten Sekundärwicklung 21 abgenommen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatischer Frequenznachstimmkreis, enthaltend

a) einen LC-Resonanzkreis (1,2),

b) einen an den LC-Resonanzkreis (1, 2) angeschlossenen und mit diesem einen Oszillator bildenden Oszillator-Transistor (7),

c) eine Gleichspannungsquelle (+ V_1x-), die über einen Widerstand (12) mit dem Kollektor des Oszillator-Transistors (7) verbunden ist

d) eine parallel zum Kondensator (2) des LC-Resonanzkreises (1, 2) geschaltete variable Kapazitätsdiode(3),

e) Schaltungselemente (16, 17,19) zur Zuführung eines Frequenznachstimmsignales zur variablen Kapazitätsdiode (3),