DE2454535A1

DE2454535A1 - Variabler bandfilter

Info

Publication number: DE2454535A1
Application number: DE19742454535
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takeuchi; Toshihiko Waku
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-11-16
Filing date: 1974-11-16
Publication date: 1975-05-22
Also published as: IT1025749B; US3956719A; AU7534174A; NL7415022A; JPS5438840Y2; GB1470197A; CA1023818A; FR2251951B1; JPS5076744U; FR2251951A1

Description

Sony Corporation, Tokyo / Japan

Variabler Bandfilter

Die Erfindung betrifft einen variablen, d.h. in der Bandbreite veränderlichen Bandfilter, der insbesondere für die Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung eines Rundfunkempfängers geeignet ist.

Werden Amplitudenmodulations-Rundfunkwellen in einem Gebiet empfangen, in dem der Empfang dieser Wellen allgemein schwach ist, so besteht die Gefahr, daß sich das Nutzsignal-Störsignal-Verhältnis in einem unerwünschten Maße verschlechtert. Um dieses Verhältnis zu verbessern, ist es in derartigen Fällen bekannt, einen Bandfilter-Durchlaßbereich einer ZF-Verstärkerschaltung variabel auszubilden bzw. den Bandfilter-Durchlaßbereich in dem Gebiet zu verengen, in dem der Empfang der Rundfunkwellen schwach ist; auf diese Weise soll der Empfang verzerrter Wellen vermindert werden.

Es wurden bereits verschiedene Bandfilter vorgeschlagen, deren Durchlaßbereich veränderlich ist. Ein bekannter Filter des LC-Typs enthält eine Spule, die einen Zwischenfrequenz-Transformator bildet, sowie einen parallel zur Spule geschalteten Kondensator; die Zahl der Spulenwindungen wird durch einen Schalter geändert, wodurch der Durchlaßbereich des Filters für ein Signal beeinflußt wird. Wenn jedoch dieser bekannte Filter nach dem Vielfach-Abstimmprinzip ausgebildet ist, so muß für jeden Filterkreis ein Schalter vorgesehen werden, was zu

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einer aufwendigen Konstruktion führt und die Erzielung der gewünschten Selektivität erschwert.

Bei einem anderen bekannten Filter sind eine Anzahl von Keramikfiltern vorgesehen, wobei zwei Kondensatoren mittels eines Schalters zwischen benachbarte Keramikfilter in Reihe oder parallel geschaltet werden können, um den Durchlaßbereich des Filters zu variieren. Bei diesem bekannten Filter wird die Mittelfrequenz f (beispielsweise 455 KHz) bei der Umschaltung der Kondensatoren verschoben; nachteilig ist ferner, daß Keramikfilter reich an Störkomponenten sind, die das Nutzsignal-Störsignal-Verhältnis nicht verbessern. Werden die Konstanten der Keramikfilter zunächst richtig gewählt, so daß die Resonanzfrequenz etwas höher als die Mittelfrequenz f liegt, so kann die durch die Umschaltung bedingte Verschiebung der Mittelfrequenz f kompensiert werden. Derartige Keramikfilter sind jedoch schwierig herzustellen; auch ihre Handhabung wirft Probleme auf.

Allgemein gilt jedoch, daß die bekannten Filter in ihrem Aufbau kompliziert sind und den weiteren Nachteil einer Verschiebung der Mittelfrequenz f bei Umschaltung auf eine andere Bandbreite aufweisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen in der Bandbreite veränderlichen Bandfilter zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist, der somit bei einfacher Bauweise keine Verschiebung seiner Mittelfrequenz bei Umschaltung auf eine andere Bandbreite zeigt.

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Die Erfindung geht aus von einem variablen Bandfilter mit zwei in Kaskade geschalteten Keramikfiltern, einem Signalübertragungsweg zwischen diesen beiden Keramikf Ht er η sowie einem ersten und einem zweiten passiven Kreis, die wahlweise in den Signalübertragungsweg einschaltbar sind.

Bei einem derartigen Bandfilter besteht die Erfindung darin, daß der erste passive Kreis durch einen in Reihe mit dem Signalübertragungsweg schaltbaren Kondensator gebildet wird und daß der zweite passive Kreis einen in Reihe mit dem Signalübertragungsweg schaltbaren Kondensator sowie eine parallel zum Signalübertragungsweg schaltbare Spule aufweist.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der zweite passive Kreis einen in Reihe mit dem Kondensator geschalteten Widerstand sowie einen parallel zur Spule geschalteten Widerstand enthält.

Ein derartiger Bandfilter besitzt den Vorteil, daß die Frequenzcharakteristik sowohl bei großer Bandbreite als auch bei schmaler Bandbreite nur einen einzigen Scheitel besitzt.

Der erfindungsgemäße Bandfilter ist besonders geeignet für Amplituden- oder Prequenzmodulations-Rundfunkempfänger.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Bandfilters (in Anwendung bei. einem ZF-Verstärker),

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Pig. 2 ein Schaltbild des bei der Ausführung gemäß Flg. 1 verwendeten ersten passiven Kreises;

Fig. 3 ein Schaltbild des bei der Ausführung gemäß Fig. 1 verwendeten zweiten passiven Kreises;

Fig. 4 und 5 Diagramme zur Erläuterung der Frequenzcharakteristik des erfindungsgemäßen Bandfilters..

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen variablen Bandfilter. Ein frequenzgemischtes Signal wird einem Eingangsanschluß 1 zugeführt, der mit der Basis eines Transistors Q verbunden ist. Zwischen Zwischenfrequenztransformatoren 2 und 3 sind zwei Keramikfilter 4 und 5 mit je drei Anschlüssen als Resonanzelemente in Kaskade geschaltet. In einem Signalübertragungsweg 1 zwischen den Keramikfiltern 4 und 5 liegt ein passiver Kreis 6 zur Auswahl eines Durchlaßbereiches des Filters 10. Gemäß Fig. 1 besteht der passive Kreis 6 aus einem ersten und einem zweiten passiven Kreis 6k bzw. 6B, von denen jeweils einer durch miteinander gekoppelte Umschalter SW. und SWp in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet wird.

Ist der zweite passive Kreis 6B in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet, so besitzt der Filter 10 einen gewöhnlichen Durchlaßbereich W₂ (8 bis 15 KHz); ist dagegen der erste passive Kreis 6k in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet, so besitzt der Filter 10 einen Durchlaßbereich W₁, der schmaler als Wp ist, der beispielsweise ·= Wp beträgt (etwa 4 KHz).

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Der erste passive Kreis 6A besteht, wie Fig. 2 zeigt, aus einem Kondensator 7. Er liegt bei entsprechender Stellung der Umschalter SVL und SW₂ in Reihe im Signalübertragungsweg 1.

Der zweite passive Kreis 6B besteht aus wenigstens einer Parallelschaltung 9 eines Kondensators 8a und einer Spule 8b (vgl. Fig. 3)· Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält jedoch der zweite passive Kreis 6B darüber hinaus noch zwei Widerstände 11a, 11b, die dazu dienen - wie noch näher erläutert wird -, eine Frequenzcharakteristik mit einer einzigen Spitze zu erzielen. ■ ". " .

Ist der zweite passive Kreis 6B in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet, so liegt der Kondensator 8a in Reihe im Signalübertragungsweg 1 und die Spule 8b hierzu parallel.

In den Fig. IbLs 3 bezeichnen 13a und 13b die Anschlüsse des ersten passiven Kreises Sk und l4A, l4B die Anschlüsse des zweiten passiven Kreises 6B.

Wird der erste passive Kreis 6A in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet, so besitzt der Filter 10 eine Frequenzcharakteristik gemäß Fig. 4 entsprechend einer Kurve 12a, deren Durchlaßbereich W. enger ist. Wird die Kapazität des Kondensators 7 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu 15 pF gewählt, so kann der Durchlaßbereich W., gleich 4 KHz gemacht werden. Ist andererseits der zweite passive Kreis 6B in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet, so besitzt der

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Filter eine Frequenzcharakteristik gemäß Kurve 12b der Fig. 5· Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Konstanten der Schaltungselemente so gewählt, daß der Durchlaßbereich Wp gleich 15 KHz wird. Beispielsweise kann die Kapazität des Kondensators 8a zu 200 pF und die Induktivität der Spule 8b gleich 800μ Η gewählt werden.

Selbst wenn der zweite passive Kreis 6B in den Signalübertragungsweg 1 anstelle des ersten passiven Kreises 6k eingeschaltet wird, wird die Mittelfrequenz f des Filters 10 in beiden Fällen nicht geändert. Der Grund hierfür liegt im Aufbau des zweiten passiven Kreises 6-B (Fig. 3). Wird nämlich nur ein Kondensator in den Signalübertragungsweg in Reihe geschaltet und die Kapazität des Kondensators vergrößert, so kann bekanntlich der Durehlaßbereich W. verbreitert werden. In diesem Falle besteht jedoch die Tendenz einer Verschiebung der Mittelfrequenz f nach unten. Wird andererseits anstelle eines Kondensators eine Spule parallel zum Signalübertragungsweg 1 geschaltet und ihre Induktivität vergrößert, so kann auf diese Weise, wie im Falle des Kondensators, der Durehlaßbereich W₁ vergrößert werden, In diesem Falle besteht jedoch die Gefahr, daß sich die Mittelfrequenz f - gerade entgegengesetzt zum obigen Fall - nach oben hin verschiebt.

Wird nun erfindungsgemäß ein Kondensators 8a in Reihe zum Signalübertragungsweg 1 und eine Spule 8b parallel zum Signalübertragungsweg 1 geschaltet und werden beide hinsichtlich Kapazität bzw. Induktivität vergrößert, so kann man den gewünschten Durehlaßbereich W₂ erzielen. In diesem Falle heben sich die auf dem Kondensator und der Spule beruhenden Tendenzen, die Mittelfrequenz zu verschieben, gegeneinander auf, wenn der gewünschte Durehlaßbereich W₂ erzielt ist. Infolgedessen bleibt bei Einschaltung des zweiten

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passiven Kreises 6B in den Signalübertragungsweg 1 die Mittelfrequenz des Kreises gleich f_Q; sie behält daher denselben Wert wie bei Einschaltung des ersten passiven Kreises 6A in den Signalübertragungsweg 1. Die Mittelfrequenz f wird somit nicht verändert.

Wird nun ein LC-Kreis benutzt, so besitzt die Frequenzcharakteristik des Filters 10 mehrere Scheitel. Werden jedoch in dem zweiten passiven Kreis 6B als Dämpfungsglied zwei Widerstände 11a, 11b vorgesehen (vgl. Fig. 3), so besitzt die Charakteristik des Filters 10 (Kurve 12b in Fig. 5) nur einen einzigen Scheitelwert.

Wie oben beschrieben, besitzt der erfindungsgemäße Bandfilter 10 entweder eine normale Bandbreite Wp oder eine kleinere Bandbreite W^. Die Einstellung der gewünschten Bandbreite erfolgt auf einfache Weise durch Betätigung der gekoppelten Umschalter SW., SWp. Durch die Ausbildung des zweiten passiven Kreises 6b läßt sich dabei erreichen, daß die Mittelfrequenz f bei der Umschaltung unverändert bleibt.

Ist der erste passive Kreis 6A in den Signalübertragungsweg 1 eingeschaltet, so ergibt sich die Verbindungsstufe vier; bei Einschaltung des zweiten passiven Kreises , 6b in den Signalübertragungsweg 1 ergibt sich die Verbindungsstufe fünf, da die Spule 8b und die Streukapazität eine weitere Stufe bilden. Auf diese Weise kann gleichzeitig eine Verschlechterung der Selektivität vermieden werden.

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Erfindungsgemäß ist der Zwischentransformator 2 mit der Eingangsstufe des Keramikfilters 4 und der Zwischentransformator 3 mit der Ausgangsstufe des Keramikfilters 5 verbunden; Störsignale werden auf diese Weise stark reduziert; die Änderung der Impedanz beeinträchtigt auf diese Weise weniger eine ideale Gestaltung des veränderlichen Bandfilters. Der erfindungsgemäße veränderliche Bandfilter 10 besitzt demgemäß ein bevorzugtes Anwendungsgebiet bei Zwischenfrequenzverstärker in Amplitudenmodulations- und Frequenzmodulations-Empfängern.

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Claims

Patentansprüche

Variabler Bandfilter mit zwei in Kaskade geschalteten Keramikfiltern, einem Signalübertragungsweg zwischen diesen beiden Keramikfiltern sowie einem ersten und einem zweiten passiven Kreis, die wahlweise in den Signalübertragungsweg einschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß der erste passive Kreis (6A) durch einen in Reihe mit dem Signalübertragungsweg (1) schaltbaren Kondensator (7) gebildet wird und daß der zweite passive Kreis (6B) einen in Reihe mit dem Signalübertragungsweg schaltbaren Kondensator (8a) sowie eine parallel zum Signalübertragungsweg schaltbare Spule (8b) aufweist.
2. Variabler Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite passive Kreis (6B) einen in Reihe mit dem Kondensator (8a) geschalteten Widerstand (lla) sowie einen parallel zur Spule (8b) geschalteten Widerstand (lib) enthält.

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