DE2507607A1 - Tuner fuer fernsehempfaenger - Google Patents

Description

• Tuner für Fernsehempfänger Die Erfindung betrifft einer Tuner für Fernsehempfänger, der durch Veränderung einer von einer veränderlichen Gleichstromquelle an eine Vielzahl von Kapazitätsdioden gelieferte Gleichspannung auf die Frequenzen eines gewünschten Kanals abstimmbar ist und einen mit einer Antenne verbundenen Eingangskreis, eine Mischstufe, einen an diese angeschlossenen Uberlagerungsoszi£-lator und eine Zwischenstufe zwischen dem Eingangskreis und der Mischstufe enthält. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Sperr- oder Saugkreis oder einen abgestimmten Kreis in einem solchen Tuner.
• Es ist bekannt, daß wenn eIn Tuner auf ile Frequenzen eines gewünschten Kanals abgestimmt ist, er glechzehg andere nicht abgestimmte, unerwünschte Signale empfängt, obwohl deren Größe gering ist. Unter diesen unerwünschten Signalen ist eines mit der halben Frequenz des Signals, auf das der Tuner abgestimmt ist; dieses Signal ist deshalb sehr schädlich und verhindert eine klare Bild- und Tonwiedergabe, da es nach Verstärkung in einem Hochfrequenzverstärker (Eingangsverstärker) infolge der nicht-linearen Verstärkungskennlinie eine zweite harmonische hervorruft, die in Verbindung mit den abgestimmten erwünschten Trägern zu Schwebungen (beat noise) führt. Es ist auch bekannt, daß insbesondere bei Abstimmung eines Tuners auf Kanal 6 in den USA Schwebungen in der Zwischenfrequenzstufe entstehen können, wie unten beschrieben wird. Der Tonträger (87,75 MHz) erzeugt eine zweite Harmonische (175,50 MHz) im Hochfrequenzverstärker infolge dessen nicht-linearer Verstärkungskennlinie. Diese zweite Harmonische ruft ihrerseits in Verbindung mit einem Signal l129 MHz) vom Uberlagerungsoszillator eine Schwebung hervor. Da die Frequenz dieser Schwebung (46,5 MHz) in der Nähe des Zwischenfrequenzsignals liegt, beeinflußt es nachteilig die Bild- und Tonwiedergabe.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile müssen ein oder mehrere Sperr- oder Saugkreise oder abgestimmte Kreise in den Tuner eingesetzt werden, um die unerwünschten Frequenzen herauszuhalten. Aus diesem Grund enthält ein herkömmlicher Tuner wie etwa ein Trommelkanalwähler mit einem mechanischen Schalter für den Wechsel von einem Kanal zum anderen mehrere Sperrkreise, von denen jeder geeignet auf gesonderten drehbaren Streifen für jeden Kanal angeordnet ist. Ein Tuner jedoch, der zur Abstimmung auf einen gewünschten Kanal Kapazitätsdioden verwendet, kann nicht mit Sperrkreisen für jeden Kanal versehen werden, da zur Auswahl eines gewünschten Kanals bei diesem Tuner kein Schaltmechanismus, sondern eine an den Kapazitätsdioden liegende veränderliche Spannung verwendet wird.
• Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Tuner, der durch Veränderung einer an Kapazitätsdioden, d.h. Varactoren oder Varicaps, angelegten Spannung auf einen gewünschten Kanal abgestimmt wird, mit einem Sperrkreis oder einem abgestimmten Kreis zu versehen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Tuner der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiiegenden Figuren, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind. Es zeigen: Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung eines bekannten Tuners, der durch Veränderung einer an mehrere Kapazitätsdioden angelegten Spannung auf die Frequenzen eines gegewünschten Kanals abstimmbar ist, Fig. 2 eine Schaltung gemäß der Erfindung, bei der in einen Schaltungsaufbau von Fig. 1 ein abgestimmter oder Saugkreis eingesetzt ist, Fig. 3 eine zeichnerische Darstellung des Verhältnisses zwischen einer an die Kapazitätsdiode im Saugkreis von Fig. 2 angelegten Sapnnung und der Resonanzfrequenz des Saugkreises bei Einstellung des Tuners auf die niedrigen Kanäle, Fig, 4 eine geänderte Ausführungsform der Schaltung von Fig. 2, Fig. 5 eine andere Anderung der Schaltung von Fig. 2, Fig. 6 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der ein Saug- oder abgestimmter Kreis in die Zwischenstufe der Schaltung von Fig. 1 eingesetzt ist und Fig. 7 eine geänderte Ausführungsform der Schaltung von Fig. 4.
• Im schematischen Blockschaltbild in Fig. 1 ist ein Fernsehtuner dargestellt, der Kapazitätsdioden verwendet und einen Eingangskreis A, eine Zwischenstufe B, eine Mischstufe D, einen Uberlagerungsoszílator C und eine variable Gleichstromquelle E enthält. Wie dargestellt, sind in dem Eingangskreis A, der Zwischenstufe B bzw. dem UberlagerungsosziLator C vier abgestimmte Kreise a, b1 und b2 und c vorgesehen, von denen jeder eine Kapazitätsdiode enthält. Die abgestimmten Kreise sind mit der variablen Gleichstomquelle E verbunden, deren Spannung bei einem Wechsel von einem Fernsehkanal zu einem anderen zur Änderung der Kapazitäten der Kapazitätsdioden variiert wird. Auf diese Weise werden die Resonanzfrequenzen der abgestimmten Kreise geändert, so daß der Tuner auf den Bild- und den Tonträger eines gewünschten Kanals abgestimmt werden kann.
• Fig. 2 zeigt eine verbesserte Schaltung gemäß der Erfindung, bei der in den Eingangskreis eines Fernsehtuners ein Saugkreis oder ein abgestimmter Kreis 14 eingesetzt ist. Kurz gesagt,besteht das Merkmal der ersten'Ausführungsform der Erfindung darin, daß der Saugkreis 14 wie in Fig. 2 dargestellt in den Fernsehtuner eingesetzt ist, der durch Veränderung einer an in dem Tuner vorgesehene Kapazitätsdioden angelegten Gleichspannung auf die Frequenzen eines gewünschten Kanals abgestimmt werden kann. Der Saugkreis 14 dient dazu, unerwünschte Frequenzen, die mit einem abgestimmten erwünschten Fernsehsignal in vorher erwähnter Weise interferieren>auszufiltern. Die Bezugszahl 10 bezeichnet einen Eingangsanschluß, an den von einer Antenne (nicht dargestellt) Fernsehsignale angelegt werden. Ein Sperrkreis 12 ist mit dem Eingangsanschluß 10 verbunden, um ein in den ankommenden Fernsehsignalen enthaltenes Zwischenfrequenzband abzuschwächen. Dar oben erwähnte Saugkreis 14, der dem Sperrkreis 12 folgt enthält eine Serienschaltung bestehend aus einer Kapazitätsdiode 18, einer Induktivität 20 und einem Kondensator 22. Ein anderer Kondensator 16 liegt parallel zur Kapazitätsdiode 18. Der Kondensator 22 des Serienresonanzkreises dient außerdem dazu, einen Gleichstromfluß zu verhindern. Wie dargestellt, ist zwischen einem Verbindungspunkt 17 und einem Ausgangsanschluß 38 einer nicht dargestellten variablen Gleichstromquelle ein Widerstand 36 vorgesehen, um die Kapazitätsdiode 18 über den Anschluß 38 zur Änderung ihrer Kapazität mit einer variablen Gleichspannung zu versorgen. Als Ergebnis wird die Resonanzfrequenz des Saugkreises 14 in Abhängigkeit vom Anlegen der variablen Gleichspannung über den Anschluß 38 geändert. Neben dem Saugkreis 14 ist ein Eingangsübertrager 24 vorgesehen, der eine mit dem Sperrkreis 12 verbundene Anzapfung besitzt, dessen einer Anschluß an Masse liegt und dessen anderer Anschluß über einen Kondensator 34 an einen Transistor TR1 angeschlossen ist. Der Kondensator 34 dient der Impedanzanpassung, während der Transistor TR1 die abgestimmten Hoch frequenzen verstärkt. Eine Kapazitätsdiode 26 ist mit ihrer Anode an eine Leitung 33 und mit ihrer Kathode über einen Kondensator 28 und einen Widerstand 30 an den Anschluß 38 angeschlossen. Die Kapazitätsdiode 26 ändert ihre Kapazität in Abhängigkeit von der über den Anschluß 38 angelegten veränderlichen Gleichspannung. Wie dargestellt, liegt eine variable Induktivität 32 zwischen der Leitung 33 und Masse. Die oben erwähnten Elemente 24, 26, 32 und 34 bilden einen abgestimmten Eingangskreis, in dem ein gewünschtes Fernsehsignal oder ein Kanal durch Veränderung sowohl der Kapazität der Kapazitätsdiode 26 als auch der Induktivität 32 ausgewählt wird.
• Fig. 3 ist eine charakteristische zeichnerische Darstellung der Beziehung zwischen einem am Anschluß 38 von Fig. 2 auftretenden Gleichstrompotential und der Resonanz frequenz des Saugkreises 14 beispielsweise bei den australischen niedrigen Kanälen (Kanal 0 bis Kanal 5). Wie aus der Darstellung in Fig. 3 ersichtlich, wird die Kapazitätsdiode 18 vom Anschluß 38 mit 25 Volt beaufschlagt, wenn der Kanal 5 (101 bis 108 MHz) ausgewählt wird, so daß die Resonanzfrequenz des Saugkreises 14 ungefähr 50 MHz wird. Folglich wird der Tonträger des Kanals 0 (51,75 MHz) bei Auswahl des Kanals 5 ausgefiltert. Auf der anderen Seite werden 15 Volt an die Kapazitätsdiode 18 angelegt, wenn der Kanal 4 ausgewählt wird, so daß die Resonanzfrequenz des Saugkreises 14 ungefähr auf den Bildträger (46,25 MHz) eingestellt wird; dies hat zur Folge, daß der Bildträger des Kanals 0 aufgefiltert wird. Bei Empfang des Kanals 1 wird 1 Volt an die Kapazitätsdiode 18 angelegt und die in Frage stehende Resonanzfrequenz auf ungefähr 30 MHz verstimmt, um einen Energieverlust infolge der Anwesenheit des Saugkreises 14 zu vermeiden.
• Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung die Frequenzen des Ton- und des Bildträgers des Kanals 0 ausgefiltert werden (trapped) wenn die Kanäle 5 bzw. 4 eingestellt werden.
• Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der ein Sperrkreis 40, der aus der Parallelschaltung einer Kapazitätsdiode 18', eines Kondensators 16' und einer Induktivität 20' besteht und zwischen den Sperrkreis 12 und den Eingangsübertrager 24 geschaltet ist. Da die elektrischen Eigenschaften eines Parallelresonanzkreises den Fachleuten bekannt ist und die Filterwirkung aus der vorangegangenen Beschreibung klar ist, wird auf eine weitere Beschreibung der Fig. 4 verzichtet.
• Fig. 5 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die eine Variante der Schaltung von Fig. 2 darstellt. Der Zweck der Ausführungsform von Fig. 5 ist es, den Saugkreis 14 von Fig. 2 alternativ bei niedrigen oder hohen Kanälen zu betreiben. Dies wird dadurch erzielt, daß der Schaltung von Fig. 2 eine Schalteranordnung zugefügt wird. Der Binfachheit halber wird auf die Komponenten der Fig. 2 nicht mehr Bezug genommen. In Fig. 5 bezeichnet 42 eine Schaltdiode, die zwischen den Saugkreis 14 und Masse gefügt ist. Die Anode der Schaltdiode 42 ist über einen Widerstand 44 mit dem Anschluß 38 verbunden., Eine andere Schaltdiode 52 und ein Widerstand 48 sind zwischen die variable Induktivität 32 und den Anschluß 38 geschaltet. Wie dargestellt, ist zwischen der Diode 52 und dem Widerstand 48 ein Kondensator 50 vorgesehen, der als Uberbrückung für Wechselstrom dient. Mit der Kathode der Diode 52 ist eine variable Induktivität 54 verbunden, die im Falle einer Änderung der Schaltzustände der Dioden 42 und 52 eine Serienschaltung mit der Induktivität 32 bildet, wenn einer der niedrigen Kanäle empfangen wird. Auf der anderen Seite wird die variable Induktivität 54 kurzgeschlossen, wenn einer der hohen Kanäle eingestellt ist. Bei der Auswahl einer der niedrigen Kanäle wird an den Anschluß 38 ein negatives Potential angelegt, das die Dioden 42 und 52 in den nicht-leitenden Zustand versetzt. Bei der Auswahl einer der hohen Kanäle wird im Gegenteil dazu an den Anschluß 38 ein positives Potential angelegt, das die Dioden 42 und 52 in den leitenden Zustand bringt. Infolge des leitenden Zustands der Dioden 42 und 52 wird daher der Saugkreis 14 betriebsfähig, wenn einer der hohen Kanäle ausgewählt ist. Es ist klar, daß in dem voranstehenden Fall durch eine leichte hinderung der Schaltung von Fig. 5 erreicht werden kann, daß der Saugkreis 14 für den Empfang eines der niedrigen Kanalsignale betriebsbereit wird.
• Fig. 6 enthält eine wiederum andere bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der ein Saugkreis 114 in eine in gestrichelten Linien eingeschlossene Zwischenstufe 140 eingesetzt ist. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform eigent sich besonders für die Aus filterung von Frequenzen nahe 176 MHz, was der zweiten Harmonischen von 87,75 Eiz entspricht, die in dem Hochfrequenzverstärker erzeugt wird, wenn der Kanal 6 (82 bis 88 MHz) in USA empfangen wird. Die harmonische Welle führt zusammen mit dem Signal vom Uberlagerungsoszillator (nicht dargestellt) zu einer unerwünschten Schwebung, wie eingangs der Beschreibung erläutert. Die Zwischenstufe 140 ist allgemein bekannt, so daß nur eine einfache Beschreibung der Darstellung im folgenden gegeben wird. Ganz links in der Zeichnung befindet sich der Transistor TR1, der die vom Eingangskreis des Tuners abgeleiteten Hochfrequenzsignale verstärkt. Ein Uberbrückungskondensator 60 und ein Emitterwiderstand 62 liegen zwischen dem Emitter von TR1 und Masse. An den Kollektor von TR1 sind über einen Widerstand 64 ein Anschluß 68 einer Gleichstromquelle und außerdem ein Kondensator 66 als Gleichstromblockierung angeschlossen.
• Kapazitätsdioden 72, 100 und 218 sind über Widerstände 70, 106 bzw. 112 mit einem anderen Anschluß 130 verbunden. Die Kapazitäten dieser Kapazitätsdioden 72, 100 und 218 werden mit jeder Auswahl eines Kanals in Abhängigkeit vom Potential am Anschluß 130 geändert. Kondensatoren 78 und 102, die mit den Kathoden der Kapazitätsdioden 72 bzw. 100 verbunden sind, dienen als Uberbrückung für einen Wechselstrom. Wie dargestellt, sind Spulen 86 und 90 und ebenso Spulen 88 und 92 jeweils in Reihe geschaltet. Eine Spule 94 ist zwischen einem Verbindungspunkt 93 und Masse vorgesehen und dient für den Empfang eines der niedrigen Kanalsignale. Mit einem Anschluß 132 sind ein Verbindungspunkt 89 über eine Schaltdiode 80 und einen Widerstand 84 und ein Verbindungspunkt 91 über eine Schaltdiode 96 und einen Widerstand 98 verbunden. Wenn eines der hohen Kanalsignale empfangen wird oder eingestellt wird, wird an den Anschluß 132 ein positives Potential angelegt mit dem Ergebnis, daß die Dioden 80 und 96 durchlässig werden und die Spulen 90, 92 und 94 kurzschließen. Wenn auf der anderen Seite eines der niedrigen Kanalsignale empfangen wird, wird an den Anschluß 132 ein negatives Potential gelegt, um die Dioden 80 und 96 zu öffnen.
• Dadurch werden die Spulen 86, 88, 90, 92 und 94 elektrisch zwischen Masse und eine Leitung 67 bzw. 69 eingesetzt. Kondensatoren 82 und 104, die zwischen Masse und die Anoden der Dioden 80 und 96 geschaltet sind, dienen als Überbrückung für einen Wechselstrom. Auf der Leitung 69 ist zwischen der Spule 88 und der Basis eines Transistors TR2 ein Kondensator 108 vorgesehen, der die Zwischenstufe 140 mit dem Transistor verbindet. Der Transistor TR2 dient als Modulator oder Mischer. An die Basis des Transistors TR2 ist ein Kondensator 110 angeschlossen, der einen Gleichstromfluß unterbindet. Der Saugkreis 114 ist zwischen dem Kondensator 110 und Masse angeordnet. Wie dargestellt, enthält der Saugkreis 114 einen Kondensator 216, eine Spule 220 und die Kapazitätsdiode 218. Der Emitter des Transistors TR2 ist über einen Kondensator 118, der aLs Nebenschluß für Wechselstrom dient, und einen Widerstand 116 an Masse geschaltet. Der Kollektor des Transistors TR2 ist über einen Kondensator 20 mit Masse verbunden und außerdem über eine variable Induktivität 122 und einen Widerstand 124 mit einem Anschluß einer nicht dargestellten Gleichstromquelle. Der Ausgang des Transistors TR2, d.h. ein Signal einer Zwischenfrequenz, wird über einen Kondensator 126 von einem Zwischenfrequenzausgangsanschluß 128 abgenommen.
• Fig. 7 enthält eine Modifizierung der in Fig. 4 gezeigten Schaltung. Der Unterschied zwischen beiden Schaltungen besteht darin, daß die Sperrkreise 12 und 14 der Fig. 4 in Fig.
• 7 zur Bildung eines neuen Sperrkreises 13 kombiniert sind. Die Funktion des Sperrkreises 13 ergibt sich aus dem vorangegangenen, so daß, eine weitere Beschreibung unterbleiben kann. Aus der vorangegangenen Beschreibung ist verständlich, daß mit der Erfindung eine sehr einfache Anordnung geschaffen wurde, die sehr nützlich ist, um unerwünschte Frequenzen auszusieben, die in einem Tuner entstehen, der durch Veränderung eines an in dem Tuner vorgesehene Kapazitätsdioden angelegten Potentials auf den Bild- und den Tonträger eines gewünschten Kanals abstimmbar ist.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Tuner für Fernsehempfänger, der durch Veränderung einer von einer veränderlichen Gleichstromquelle an eine Vielzahl von Kapazitätsdioden gelieferte Gleichspannung auf die Frequenzen eines gewünschten Kanals abstimmbar ist und einen mit einer Antenne verbundenen Eingangskreis, eine Mischstufe, einen an diese angeschlossenen Überlagerungsoszillator und eine Zwischenstufe zwischen dem Eingangskreis und der Mischstufe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sperr- oder Saugkreis (14, 40, 114, 13) zur Aussiebung unerwünschter Frequenzen, die mit den Frequenzen des gewünschten Kanals interferieren, vorgesehen ist, wobei der wenigstens eine Sperr-oder Saugkreis eine Kapazitätsdiode (18, 18', 218) enthält und die Resonanzfrequenz des wenigstens einen Sperr- oder Saugkreises in Abhängigkeit von einer mit jeder Auswahl eines Kanals an die Kapazitätsdiode angelegten Gleichspannung veränderlich ist.

2. Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Kapazitätsdiode des wenigstens einen Sperr- oder Saugkreises anliegende Gleichspannung von einer variablen Gleichspannungsquelle geliefert wird.

3. Tuner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis eine Reihenschaltung aus einer Induktivität (20, 220) und der Kapazitätsdiode (18, 218) enthält.

4. Tuner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (14, 114) einen in Reihe geschalteten Kondensator (22, 110) als Gleichstromsperre sowie einen anderen Kondensator (16, 216) parallel mit der Kapazitätsdiode (18, 218) enthält.

5. Tuner nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (14, 114) elektrisch zwischen Masse und eine Fernsehsignalübertragungsleitung in dem Tuner geschaltet ist.

6. Tuner nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (14, 114) elektrisch zwischen Masse und eine Fernsehsignalübertragungsleitung im Eingangskreis (A) geschaltet ist.

7. Tuner nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (14, 114) elektrisch zwischen Masse und eine Fernsehsignalübertragungsleitung in der Zwischenstufe (B) geschaltet ist.

8. Tuner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (40) eine Parallelschaltung aus einer Induktivität (20') und der Kapazitätsdiode (18') enthält.

9. Tuner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (40) elektrisch in eine Fernsehsignalübertragungsleitung in dem Fernsehtuner geschaltet ist.

10. Tuner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sperr- oder Saugkreis (40) elektrisch in eine Fernsehsignalübertragungsleitung im Eingangskreis (A) geschaltet ist.

11. Tuner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (42) vorgesehen ist, um den Sperr- oder Saugkreis in Abhängigkeit davon betreibbar zu machen, ob der Fernsehtuner auf einen der niedrigen oder einen der hohen Kanäle abgestimst ist.