DE2603603A1 - Filterkreis - Google Patents
FilterkreisInfo
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
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Description
It 3528
SONY CORPORATION Tokyo / Japan
Filterkreis
Die Erfindung betrifft allgemein Filterkreise mit steuerbaren Frequenzgängen und insbesondere einen
Filterkreis mit einem akustischen Oberflächenwellenfilter, dessen Bandbreite gesteuert werden kann.
Die Möglichkeit der Änderung der Bandbreite eines Filterkreises hat viele verschiedene und zweckmäßige
Anwendungsfälle. Z.B. ist es auf dem Gebiet des Rundfunkempfangs erwünscht, die Bandbreite der ZF-Stufe
eines FM-Empfängers auf ein relativ schmales Band bzw.
auf ein relativ breites Band in Abhängigkeit von der Intensität der empfangenen elektrischen Felder zu
ändern. Dies geschieht, da, wenn ein elektrisches Feld schwach ist, die Bandbreite schmal gemacht wird,
um den Rauschabstand, die Empfindlichkeit und die
Selektivität zu vergrößern. Wenn dagegen das elektrische Feld stark ist, z.B. größer als ein bestimmter
Wert, wird die Bandbreite groß gemacht, um die Verzerrungs- und Stereotrenneigenschaften zu verbessern.
OBGfNAL INSPECTED
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" 2 " 26036D3
Es gibt selbstverständlich verschiedene Filterkreise,
die in der ZF-Stufe verwendet werden können und verwendet wurden. Es wurde auch vorgeschlagen, ein akustisches
Oberflächenwellenfilter zu verwenden. Im allgemeinen besteht ein akustisches Oberflächenwellenfilter aus
Eingangs- und Ausgangswandlern, die aus einem Körper aus piezoelektrischem Material gebildet sind und von
denen jeder aus zwei überlappten Elektroden besteht und die eine bestimmte Strecke voneinander entfernt
sind, um eine bestimmte Verzögerungscharakteristik bzw. eine Filtercharakteristik durch Übertragung einer
akustischen Oberflächenwelle zwischen den Eingangs- und Ausgangswandlern zu schaffen. Das akustische Oberflächenwellenfilter
hat bessere Gruppenlaufzeitcharakteristiken. Wenn es daher in der ZF-Stufe verwendet wird,
wird die Phasenkennlinie flach und daher werden die FM-Stereotrenn- und Verzerrungseigenschaften verbessert.
Aus diesen Gründen ist das akustische Oberflächenwellenfilter besonders zur Verwendung in einem FM-Empfänger
geeignet.
Um die Bandbreite solch eines Filters zu ändern, z.B. um die Bandkennlinien breit oder schmal zu machen, muß
die Anzahl der leitenden Elemente geändert werden, die die überlappten Elektroden bilden. Wenn jedoch die Anzahl
der leitenden Elemente in den Elektroden geändert wird, ergibt sich eine Änderung der Filtereinfügungsdämpfunq
und der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen. Daher ist die
Vorherbestimmung der Bandcharakteristiken des akustischen Oberflächenwellenfilter schwierig, wenn diese
Charakteristiken änderbar sein sollen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Filterkreis mit einem akustischen Oberflächenwellenfilter
zu schaffen, das von den oben erwähnten Nachteilen frei ist.
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Weiterhin soll durch die Erfindung ein Filterkreis mit einem akustischen Oberflächenwellenfilter geschaffen
werden, das von einem Verstärker angesteuert wird und bei dem die Verstärkung des Verstärkers geändert wird,
wenn die Bandbreite des Filterkreises geändert wird.
Weiterhin soll durch die Erfindung ein Filterkreis mit einem akustischen Oberflächenwellenfilter geschaffen
werden, das von einem Verstärker angesteuert wird, wobei die Verstärkung und die Ausgangsimpedanz des Verstärkers
geändert werden, um die Änderungen der Einfüqunasdämpfung
und der Eingangsimpedanz des Filterkreises zu kompensieren,
wenn die Bandbreite des Filterkreises geändert wird.
Durch die Erfindung wird ein Filterkreis mit einem akustischen Oberflächenwellenfilter geschaffen, das einen Eingangswandler
hat, der aus zwei kammartig überlappten Elektroden besteht, die an einem ersten Teil eines Körpers
angeordnet sind, der aus piezoelektrischem Material besteht, das geeignet ist, akustische Oberflächenwellen
zu übertragen, sowie einen Ausgangswandler, der aus zwei kammartig überlappten Elektroden besteht, die an einem
zweiten Teil des piezoelektrischen Körpers angeordnet sind, der um eine bestimmte Strecke von dem ersten Teil
entfernt ist, mit einem Verstärker, der das akustische Oberflächenwellenfilter dadurch ansteuert, daß er den
Eingangswandlerelektroden ein verstärktes Signal zuführt, und mit einem Steuerkreis zur wahlweisen Änderung der
Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilter und zur Änderung der Verstärkung des Verstärkers, wenn sich
die Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilter ändert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise beschrieben. Es zeigt:
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760 3
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines akustischen Oberflächenwellenfilter,
das bei der Erfindung verwendbar ist,
Figur 2A und 2B Aufsichten, die zeigen, wie ein akustisches Oberflächenwellenfilter bei der Erfindung
verwendbar ist,
Figur 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Erfindung, und
Figur 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform eines Filterkreises
unter Verwendung akustischer Oberflächenwellenfilter gemäß der Erfindung.
Ein akustisches Oberflächenwellenfilter, das bei der Erfindung verwendbar ist, ist in Fig. 1 gezeigt» Das Filter
besteht aus einem Körper 1 aus piezoelektrischem Material, auf dem interdigitale Elektroden 2 angeordnet sind. Die
Elektroden 2 sind aus getrennten, überlappten kammartigen Elektroden 3a und 3b gebildet, die als zwei solche kammartige
Elektroden umfassend angesehen werden. Ein elektrisches Wechselspannungsfeld v.ird an den Elektroden 3a
und 3b von einer Wechselspannungsquelle 1a angelegt, um eine akustische Oberflächenwelle entstehen zu lassen.
Die Elektroden 2 umfassen einen Eingangswandler, und ein Ausgangswandler (nicht gezeigt) ähnlicher Konstruktion
(d.h. aus zwei überlappten Elektroden) ist in einem bestimmten Abstand von dem Eingangswandler vorgesehen.
Bei dieser Anordnung gleichen die Einfügungsdämpfungs-Frequenzkennlinien
denjenigen eines Bandpaßfilters. Außerdem sind die Gruppenlaufzeitkennlinien des akustischen
Oberflächenwellenfilter im wesentlichen konstant und daher ist seine Phasenkennlinie flach.
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Fig. 2A zeigt schematisch die Darstellung eines Beispiels der Elektrodenstrukturform dieses akustischen Oberflächenwellenfilter
s. Der Eingangswandler 4 und der Ausgangswandler 5 sind auf dem Körper aus piezoelektrischem
Material als überlappte Sätze kammartiger Elektroden z.B. durch Aufdampftechniken oder dergleichen gebildet. Bei
dem gezeigten Beispiel besteht der Eingangswandler 4 aus einer geraden Anzahl von Elektroden 6, die mit einem
Bezugspotential wie Erde verbunden (bzw. kurzgeschlossen) sind und einer geraden Anzahl von Elektroden, die als
Leiterpaare 7a, 7b und 7c angesehen werden können, die mit einem Eingangsanschluß 8 verbunden und mit den Elektroden
6 überlappt sind. Der Ausgangswandler 5 besteht in gleicher Weise aus einer geraden Anzahl von Elektroden
9, die mit einem Bezugspotential wie Erde verbunden (bzw. kurzgeschlossen) sind und einer geraden Anzahl von Elektroden,
die als Leiterpaare 10a, 10b und 10c angesehen werden können, die mit einem Ausgangsanschluß 11 verbunden
und mit den Elektroden 9 überlappt sind.
Die Bandbreite eines akustischen Oberflächenwellenfilter
wird von der effektiven Anzahl der Leiter bzw. Leiterpaare in den Elektroden bestimmt, die den Wandler 4 oder
5 bilden. Die Anzahl der Leiter kann z.B. durch Verbindung eines oder mehrerer Leiter 7, 10 mit Erde geändert
werden. Bei dem in Fig. 2B gezeigten Beispiel ist das mittlere Paar Leiter 7b und 10b des Eingangs- und Ausgangswandlers
4 und 5 mit Erde verbunden, um die Bandbreite des Filters schmal zu machen. Die Bandbreite des
Filters kann durch Verbindung eines oder mehrerer weiterer Leiter mit Erde ebenso wie durch andere Techniken
schmal gemacht werden.
Die Notwendigkeit, die Bandbreite eines Filters schmal zu machen, ist für den Fachmann auf dem Gebiet des Radioempfangs
ersichtlich. Z.B. kann die Selektivität eines
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FM-Empfängers verbessert werden, indem die Bandbreite des
ZF-Filters (im Vergleich zur normalen Bandbreite) schmal
gemacht wird, wenn benachbarte Rundfunkstationen einen geringen Frequenzabstand haben. Wenn dagegen benachbarte
Rundfunkfrequenzen weiter entfernt sind, kann die Bandbreite des ZF-Filters erweitert werden, um die Verzerrungskennlinie des Empfängers zu verbessern.
Der Strahlungsleitwert GQ des gezeigten akustischen Oberflächenwellenfilter
s wird wie folgt ausgedrückt:
G0 = ^k2u,oCTN2 ... (1)
wobei C_ die Kapazität des Wandlers darstellt, die proportional
der Anzahl N der Leiter ist, die die Wandlerelektrode umfassen, und k der piezoelektrische Kopplungskoeffizient, der von den besonderen Materialien abhängt,
aus denen der piezoelektrische Körper gebildet ist.
Aus der Gleichung (1) ist ersichtlich, daß, wenn die Anzahl der Elektrodenpaare abnimmt, wie im Falle der Fig. 2B,
N abnimmt, so daß der Strahlungsleitwert G0 ebenfalls abnimmt.
Dies verursacht eine Zunahme der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen des akustischen Oberflächenwellenfilters.
Im allgemeinen kann die Eingangsimpedanz Z. des gezeigten
akustischen Oberflächenwellenfilters wie folgt ausgedrückt werden:
Zin = G0 + J
2
Da G0 proportional N ist, wie Gleichung (1) zeigt, dann nimmt, wenn N abnimmt, auch G0 ab und die Eingangsimpedanz Z. nimmt zu.
xn
Da G0 proportional N ist, wie Gleichung (1) zeigt, dann nimmt, wenn N abnimmt, auch G0 ab und die Eingangsimpedanz Z. nimmt zu.
xn
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Eine graphische Darstellung der Änderung der Bandbreite des Filters ist in Fig. 3 gezeigt, in der eine durchgehende
Kennlinienkurve 12 die normale Frequenzwählkennlinie
des Filters mit einer Mittenfrequenz von 10,7 MHz zeigt, wenn das Leiterschema wie in Fig. 2A ist, und
eine unterbrochene Kennlinienkurve 13 die schmale Frequenzwählkennlinie des Filters ist, wenn das Leiterschema
wie in Fig. 2B ist, um die Bandbreite schmal zu machen. Wie aus dieser graphischen Darstellung ersichtlich ist,
nimmt, wenn die Bandbreite des Filters schmal gemacht wird, seineEinfügungsdämpfung zu. Dies wird dadurch verursacht,
daß, wenn die Anzahl der Leiterpaare abnimmt, der Umwandlungswirkungsgrad des akustischen Oberflächenwellenfilters
verringert wird.
Für die Anwendung des akustischen Oberflächenwellenfilter
als ZF-Filter in einem FM-Empfanger, sollten die Änderungen
der Eingangs-und Ausgangsimpedanzen und der Einfügunqsdämpfung
des Filters, die durch die Änderung der Bandbreite hervorgerufen werden, kompensiert werden. Diese
Kompensation sollte durchgeführt werden, während ein Signal dem akustischen Oberflächenwellenfilter zugeführt
wird. Es ist daher notwendig, die Impedanz- und Einfügungsdämpfungsänderungen
durch Änderung der Eingangs- und Ausgangsimpedanz des akustischen Oberflächenwellenfilter
und durch Kompensation seiner Verstärkungsänderung anzupassen. Diese Anpassung bzw. Kompensation wird von der
in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung durchgeführt, in der die gezeigte Ausführungsform als ZF-Verstärker eines
FM-Empfangers verwendet wird.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist eine erste Verstärkerstufe 21 mit einem Eingangsanschluß 27 versehen,
um z.B. mit dem Ausgangssignal eines Mischers eines FM-Empf ängers (nicht gezeigt) versorgt zu werden. Die Verstärkerstufe
21 ist so geschaltet, daß sie ein akustisches
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8" 7603603
Oberflächenwellenfilter ansteuert, dessen Aufbau und
dessen Arbeitskennlinien zuvor beschrieben wurden. Der Eingangsanschluß 8 der Vorrichtung 31 ist mit dem Ausgangsansc^luß
des Verstärkers 21 verbunden und der Ausgangsanschluß 11 der Vorrichtung ist, wie gezeigt ist,
mit einer nachfolgenden Verstärkerstufe 22 verbunden.
Außerdem sind weitere Oberflächenwellenfilter 32 bis 36, von denen jedes von einem entsprechenden Verstärker 22
bis 26 angesteuert wird, in Kaskade geschaltet, und der Ausgangsanschluß 11 der letzten Stufe des gezeigten Filterkreises
kann mit einem FM-Demodulator (nicht gezeigt) verbunden werden. Bei einer Ausführungsform wie der gezeigten
kann die Bandbreite der Filter 31 bis 33 in der in den Fig. 2A und 2B gezeigten Weise geändert werden, während
die anderen Filter 34 bis 36 feste Bandbreiten haben. Schalter S1 bis Sg wie Umschalter sind mit den akustischen
Oberflächenwellenfiltern 31 bis 33 verbunden, wie gezeigt
ist, und können die Filterbandbreiten wahlweise ändern. Z.B. ist der Eingangsanschluß 8 (in Fig. 2A gezeigt) des
Filters 31 mit einem festen Kontakt b des Schalters S1
verbunden und sein Leiterpaar 7b ist mit einem beweglichen Kontakt a dieses Schalters verbunden. Ein weiterer
fester Kontakt c ist geerdet. In gleicher Weise ist der Ausgangsanschluß 11 des Filters 31 (in Fig. 2A gezeigt)
mit einem festen Kontakt b des Schalters S_ verbunden,
während das Leiterpaar 10b mit einem beweglichen Kontakt a dieses Schalters verbunden ist. Ein weiterer fester
Schalterkontakt c ist geerdet. Wenn die Kontakte a an den Kontakten b der Schalter S1 und S2 anliegen, hat das
Filter die in Fig. 2A gezeigte Form. Wenn die Kontakte a an den Kontaktenc anliegen, wird das Filter in die in Fig.
2B gezeigte Form geändert, so daß seine Bandbreite schmal wird. Wenn es gewünscht wird, können die Schalter S1 bis
S,. unabhängig voneinander betrieben werden oder es können
Paare von Schaltern (z.B. S-, S2;S_, S4; S5, Sg) gekoppelt
werden oder alle Schalter können gleichzeitig betrieben werden.
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Alle Verstärker 21 bis 26 und auch alle akustischen Oberflächenwellenfilter
31 bis 36 können die gleiche Konstruktion haben. Zur Vereinfachung der folgenden Erläuterung
wird die Kombination des ersten Verstärkers 21 und des ersten akustischen Oberflächenwellenfilter 31 in Verbindung
mit einer Änderung der Filterbandbreite beschrieben. Diese Beschreibung ist in gleicher Weise auf die
übrigen Verstärker-Filter-Kombinationen anwendbar.
Der Verstärker 21 ist als Differentialverstärker mit verbundenen Transistoren 42 und 43 ausgebildet, die über
eine Konstantstromquelle 41 geerdet sind. Die Basis des Transistors 42 ist mit dem Eingangsanschluß 27 verbunden
und die Basis des Transistors 43 ist wechselspannungsmäßig geerdet» Die Kollektoren der Transistoren
42 und 43 sind über Widerstände 44 und 45 mit einem Spannungsquellenanschluß +V verbunden. Ein Verstärkerausgangssignal
wird an dem Kollektor des Transistors 43 abgegeben und das Ausgangssignal wird dem Eingangsanschluß
8 des akustischen Oberflächenwellenfilter 31 zugeführt. Der Kollektor des Transistors 42 ist über
einen Widerstand 46 mit dem beweglichen Kontakt a des Schalters S1 geerdet und der feste Schalterkontakt b
ist, wie gezeigt ist, mit dem Kollektor des Transistors
43 verbunden. Der andere feste Kontakt c kann direkt geerdet sein, wie gezeigt ist, oder stattdessen über
einen by-pass-Kondensator geerdet sein.
Der Schalter S1 verbindet wahlweise ein Leiterpaar der
Eingangswandlerelektrode des akustischen Oberflächenwellenfilter s 31 mit Erde, wenn der bewegliche Kontakt
a an dem Kontakt c angreift. Dadurch wird die Anzahl der Leiter in dem Filter (siehe Fig. 2A und 2B) verringert,
um so seine Bandbreite schmal zu machen. Der Schalter S1
ändert auch den Lastwiderstand des Verstärkers 21, der wiederum die Verstärkung und die Ausgangsimpedanz des
Verstärkers ändert.
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" 1G " 7603603
Der Ausgangsanschluß 11 des akustischen Oberflächenwellenfilters
31 ist mit der nächsten Stufe des Filterkreises verbunden und insbesondere mit dem Eingangsanschluß des
Verstärkers 22. Das an dem Ausgangsanschluß 11 abgegebene
Signal wird auf einen Widerstand 47 gegeben, der zur Impedanzanpassung zwischen dem akustischen Oberflächenwellenfilter
31 und dem Verstärker 22 vorgesehen ist. Der Schalter S2 ist mit dem akustischen Oberflächenwellenfilter
31 verbunden, wie zuvor erwähnt wurde. Der bewegliche Kontakt a des Schalters S_ ist über einen
Widerstand 48 geerdet. Der Schalter S_ verbindet wahlweise ein Leiterpaar der Ausgangswandlerelektrode des
akustischen Oberflächenwellenfilters 31 mit Erde, wenn sein beweglicher Kontakt a an seinem festen Kontakt c
angreift (siehe Fig. 2A und 2B), um so die Bandbreite des Filters schmal zu machen. Der Schalter S2 ändert
auch (z.B. erhöht) die Anpassungsimpedanζ an dem Ausgang
des Filters 31.
Wenn bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform die
beweglichen Kontakte a der Schalter S1 und S2 an ihren
jeweiligen festen Kontakten b angreifen, wie gezeigt ist, sind die Leiterpaare 7b und 10b des akustischen
Oberflächenwellenfilters 31 mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 8 und 11 verbunden. Unter dieser
Bedingung hat das akustische Oberflächenwellenfilter seine normale Bandbreite. Wenn die beweglichen Kontakte
a dieser Schalter an ihren jeweiligen festen Kontakten c angreifen, sind die Leiterpaare 7b und 10b geerdet
(Fig. 2B) und damit wird die Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilters 31 schmal gemacht. Unter dieser
Bedingung, d.h. bei schmaler Bandbreite, sind die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen des Filters größer, als
wenn deren Bandbreite ihren normalen Wert hätte, und ihre Einfügungsdämpfung ist erhöht, wie zuvor beschrieben
wurde.
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Wenn angenommen wird, daß die Widerstandswerte der Widerstände 44 bis 46 R4, R5 und Rg sind, dann kann die Verstärkung
G des Verstärkers 21, wenn der bewegliche Kontakt a des Schalters S1 an seinem festen Kontakt b angreift,
durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
R5
G = E„ - E,
1 E2 R c
wobei E1 und E2 Spannungen an den Kollektoren der Transistoren
43 und 42 sind.
In der Gleichung (3) ist die Spannung E. eine Funktion
des Widerstandswertes R5 parallel zu den in Reihe liegenden
Widerstandswerten R- und R6, und die Spannung E„
ist eine Funktions des Widerstandswertes R. parallel zu
den in Reihe liegenden Widerstandswerten R5 und Rg. Dies
kann wie folgt ausgedrücktv.werden:
E1 = K R5 // (R4 + R6) ... (4)
E2 = K R4 // (R5 + R6) ... (5)
wobei K eine Konstante und das Symbol "//" die parallelen
Widerstandswerte darstellt.
Aus den Gleichungen (3), (4) und (5) kann die Verstärkung
G des Verstärkers 21 wie folgt neu geschrieben werden:
R5(R4 + R6) R5 v R4(R5 + V
x\_. τ- x\.„ τ x\.,_ - R— + R- R_ + Ryi + R,-
54656 546
Die Ausgangsimpedanz Z des Verstärkers 21 kann wie folgt
ausgedrückt werden:
= R5 // (R4 + R6) ... (7)
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Wenn nun der bewegliche Kontakt a des Schalters S1 geändert
wird, um an dem festen Kontakt c anzugreifen, kann die Verstärkung G des Verstärkers 21 wie folgt ausgedrückt
werden:
G = K · R5 ... (8)
Wenn der Schalter S1 in diesem Zustand ist, wird die Ausgangsimpedanz
Z des Verstärkers 21:
Z0 = R5 ... (9)
Wenn daher der Schalter S1 umgeschaltet wird, um die
Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilters
von einer normalen Bandbreite auf eine schmale Bandbreite zu ändern und so seine Einfügungsdämpfung zu erhöhen,
wird gleichzeitig die Verstärkung G des Verstärkers 21 erhöht, wie aus den Gleichungen (6) und (8) ersichtlich
ist, und daher wird die erhöhte Einfügungsdämpfung kompensiert. Außerdem wird die Ausgangsimpedanz
Z des Verstärkers 21 erhöht, wie aus den Gleichungen (7) und (9) ersichtlich ist, so daß, selbst wenn die Eingangsimpedanz
des akustischen Oberflächenwellenfilters 31 erhöht wird, die Impedanzanpassung noch aufrecht
erhalten wird.
Wenn der Schalter S2 umgeschaltet wird, um die Bandbreite
des akustischen Oberflächenwellenfilters 31 schmal zu machen, wird die Ausgangsimpedanz des Filters erhöht.
Da jedoch diese Betätigung des Schalters S2 die parallele
Verbindung des Widerstandes 48 und des Widerstandes unterbricht, um so die Impedanz zu erhöhen, die mit dem
Ausgang des Filters verbunden ist, wird die Impedanzanpassung am Ausgang des akustischen Oberflächenwellen-,
filters 31 nicht gestört.
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7603603
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 haben die Schalter
S3 und S5 die gleiche Funktion wie der Schalter S1 und
die Schalter S4 und Sg haben die gleiche Funktion wie
der Schalter S3. Daher werden der Kürze halber diese
Schalter nicht beschrieben.
Wie sich aus der vorherigen Beschreibung ergibt, kann der Filterkreis der Erfindung als ZF-Filter eines FM-Empfängers
Anwendung finden, insbesondere da seine Bandbreite geändert werden kann. Änderungen der Eingangs-
und Ausgangsimpedanz und der Einfügungsdämpfung des akustischen Oberflächenwellenfilters, die Änderungen
der Bandbreite begleiten, können kompensiert werden, so daß keine störenden Wirkungen auftreten, selbst wenn
die Bandbreite des.akustischen Oberflächenwellenfilters
geändert wird, während ihm ein Signal zugeführt wird.
Die gleichen Schalter, die zur Änderung der Bandbreiten der akustischen Oberflächenwellenfilter verwendet werden,
bewirken auch eine Änderung der Verstärkungen und der Impedanzen der Verstärker. Folglich kann die Anzahl
der Schalter, die für diesen Zweck verwendet werden, verringert werden. Dies hat den Vorteil einer stabilen
Arbeitsweise und, wenn mehrere Stufen vorgesehen sind, hat der Kreis eine in gewünschter Weise einfache Konstruktion.
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Claims (19)
- " 14 " 7603603AnsprücheJ Filterkreis, gekennzeichnet durch ein akustisches Oberflächenwellenfilter mit einem Eingangswandler, bestehend aus einem ersten Satz überlappter Elektroden, die an einem ersten Teil eines Körpers aus piezoelektrischem Material angeordnet sind, um akustische Oberflächenwellen zu übertragen, und mit einem Ausgangswandler, bestehend aus einem zweiten Satz von überlappten Elektroden, die an einem zweiten Teil des Körpers aus piezoelektrischem Material im Abstand von dem Eingangswandler angeordnet sind, einen mit dem Eingangswandler verbundenen Eingangsanschluß, um diesem ein Signal zuzuführen, einem mit dem Ausgangswandler verbundenen Ausgangsanschluß, von dem ein gefiltertes Ausgangssignal abgegeben wird, einem mit dem EingangsanschIuß verbundenen Verstärker, um diesem ein Eingangssignal zuzuführen, und eine mit dem akustischen Oberflächenwellenfilter und dem Verstärker verbundene Einrichtung zur wahlweisen Änderung der Filterkennlinien des akustischen Oberflächenwellenfilters und zur wahlweisen Änderung der Verstärkung des Verstärkers, um so Änderungen der Einfügungsdämpfung des akustischen Oberflächenwellenfilter zu kompensieren, die bei Änderungen der Filterkennlinien auftreten.
- 2. Filterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Satz überlappter Elektroden aus Leiterelementen gebildet sind, und daß die Einrichtung zur Änderung der Filterkennlinien des aku-.stischen Oberflächenwellenfilters aus einer Einrichtung zur Änderung der Anzahl der überlappten Leiterelemente in wenigstens einem dieser Sätze besteht.609832/071 77603603
- 3. Filterkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Verstärkung des Verstärkers von dessen Lastimpedanz abhängt, und daß die Einrichtung zur Änderung der Filterkennlinien des akustischen Oberflächenwellenfilters und zur Änderung der Verstärkung des Verstärkers aus einer Schalteinrichtung besteht, die mit wenigstens einem der Leiterelemente in dem Eingangswandler und auch mit der Lastimpedanz des Verstärkers verbunden ist, um gleichzeitig wenigstens ein Leiterelement aus seiner überlappten Anordnung elektrisch zu entfernen und die Lastimpedanz und damit die Verstärkung zu ändern.
- 4. Filterkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen Umschalter aufweist, der einen ersten Zustand hat, in dem wenigstens ein Leiterelement in der überlappten Anordnung ist, und einen zweiten Zustand, in dem wenigstens ein Leiterelement elektrisch aus der überlappten Anordnung entfernt ist, um die Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilters schmal zu machen und gleichzeitig die Verstärkung des Verstärkers zu erhöhen.
- 5. Filterkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Filterkennlinien des akustischen Oberflächenwellenfliters außerdem eine zusätzliche Schalteinrichtung aufweist, die mit wenigstens einem der Leiterelemente in dem Ausgangswandler verbunden ist, um wenigstens eines der Leiterelemente aus seiner überlappten Anordnung in dem Ausgangswandler elektrisch zu entfernen.
- 6. Filterkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schalteinrichtung einen zweiten Umschalter aufweist, der mit der Ausgangsimpedanz verbunden ist und einen ersten Zustand hat, in dem609832/0 7 177603603wenigstens ein Leiterelement in der überlappten Anordnung in dem Ausgangswandler ist, und einen zweiten Zustand, in dem wenigstens ein Leiterelement aus der überlappten Anordnung in dem Ausgangswandler elektrisch entfernt ist, um gleichzeitig die Ausgangsimpedanz zu erhöhen.
- 7. Filterkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz Elektroden aus einer geraden Anzahl von Leiterelementen besteht, die mit dem Eingangsanschluß verbunden sind, und einer ungeraden Anzahl überlappter Leiterelemente, die mit einem Bezugspotential verbunden sind.
- 8. Filterkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Satz Elektroden aus einer geraden Anzahl von Leiterelementen besteht, die mit dem Ausgangsanschluß verbunden sind, und einer ungeraden Anzahl überlappter Leiterelemente, die mit dem Bezugspotential verbunden sind.
- 9. Filterkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur wahlweisen Änderung der Filterkennlinien eine Schalteinrichtung zur wahlweisen Verbindung wenigstens eines der ungeraden Anzahl von Leiterelementen in dem ersten und zweiten Satz mit dem Bezugspotential aufweist, um die Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilters zu ändern.
- 10. Filterkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker aus in Differentialschaltung geschalteten Stufen besteht, von denen jede Ausgänge hat, wobei ein erster Ausgang einer der Stufen mit dem Eingangsanschluß verbunden ist, und daß die Schalteinrichtung einen Umschalter aufweist, der einen ersten Zustand zur Verbindung wenigstens eines der609832/0 7 17? 6 η 3 R ηgeraden Anzahl von Leiterelementen in dem ersten Satz mit dem Eingangsanschluß und gleichzeitig zur Verbindung des ersten Ausgangs einer der Stufen mit einem
zweiten Ausgang einer weiteren Stufe über einen Widerstand hat, sowie einen zweiten Zustand zur Verbindung wenigstens eines der geraden Anzahl von Leiterelementen in dem ersten Satz mit dem Bezugspotential und gleichzeitig zur Verbindung des zweiten Ausgangs mit dem Bezugspotential. - 11. Filterkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur wahlweisen Änderung der Filterkennlinie außerdem eine Einrichtung zur Änderung der
Ausgangsimpedanz des ersten akustischen Oberflächenwellenfilters bei Änderung der Bandbreite des Filters aufweist. - 12. Filterkreis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Ausgangsimpedanz einen zweiten Widerstand zur Verbindung des Ausgangsanschlusses mit dem Bezugspotential und einem dritten Widerstand f und einen zweiten Umschalter aufweist, der einen ersten Zustand zur Verbindung wenigstens eines
der geraden Anzahl von Leiterelementen in dem zweiten Satz mit dem Ausgangsanschluß und gleichzeitig zur
Verbindung des zweiten Widerstandes parallel zu dem
dritten Widerstand, sowie einen zweiten Zustand zur
Verbindung wenigstens eines der geraden Anzahl von
Leiterelementen in dem zweiten Satz mit dem Bezugspotential und gleichzeitig zur Trennung der parallelen Verbindung hat. - 13. Filterkreis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Umschalter zusammen beta'tigbar sind.r> η η ο O ri I M Ί 1 Π7603603
- 14. Filterkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere akustische Oberflächenwellenfilter, die in Kaskade mit dem Ausgangsanschluß verbunden sind, Ansteuerverstärker, von denen jeder einem akustischen Oberflächenwellenfilter zugeordnet ist, um diesen ein Eingangssignal zuzuführen und ein gefiltertes Signal von einem vorangehenden Oberflächenwellenfilter zu empfangen, und eine zusätzliche Einrichtung, die mit wenigstens einigen der akustischen Oberflächenwellenfilter und der zugehörigen Ansteuerverstärker verbunden ist, um die Filterkennlinien wenigstens einiger der Filter und die Verstärkung der zugehörigen Ansteuerverstärker wahlweise zu ändern.
- 15. Filterkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Anzahl überlappter Leiterelemente eine zweite Schalteinrichtung zur Verringerung dieser Anzahl aufweist, um die Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilters schmal zu machen und die Impedanz und die Einfügungsdämpfung des Filters zu erhöhen, und daß der Verstärker eine Lastimpedanz aufweist, die mit der Schalteinrichtung verbunden ist, so daß, wenn die Schalteinrichtung betätigt wird, um die Bandbreite schmal zu machen, die Lastimpedanz geändert wird, um die Verstärkung und die Ausgangsimpedanz des Verstärkers zu erhöhen.
- 16. Filterkreis nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein Differentialverstärker ist, der aus in Differentialschaltung geschalteten Stufen besteht, von denen jede einen Ausgang hat, und daß die Schalteinrichtung einen Schalter mit einem beweglichen Kontakt, der mit wenigstens einem der Leiterelemente in dem ersten Satz und mit dem Ausgang einer der Stufen verbunden ist, einen ersten festen Kontakt, der mit dem Eingangsanschluß und dem Ausgang derR Π Q S 3 9 / Π 7 1 77603603anderen der Stufen verbunden ist, und einen zweiten festen Kontakt, der mit einem Bezugspotential verbunden ist, aufweist.
- 17. Filterkreis, gekennzeichnet durch ein akustisches Oberflächenwellenfilter mit einem Eingangswandler, bestehend aus einem ersten Satz überlappter Leiterelemente, die an einem ersten Teil eines Körpers aus piezoelektrischem Material angeordnet sind, um akustische Oberflächenwellen zu übertragen, einem Ausgangswandler, bestehend aus einem zweiten Satz überlappter Leiterelemente, die an einem zweiten Teil des Körpers aus piezoelektrischem Material im Abstand von dem Eingangswandler angeordnet sind, einem Eingangsanschluß, der mit dem Eingangswandler verßunden ist, um diesem ein Signal zuzuführen, einem Ausgangsanschluß, der mit dem Ausgangswandler verbunden ist, der ein gefiltertes Ausgangssignal abgibt, einen Verstärker mit änderbarer Lastimpedanz, um dadurch die Verstärkung und die Ausgangsimpedanz zu ändern, der mit dem Eingangsanschluß verbunden ist, um diesem ein Eingangssignal zuzuführen, einen ersten Schalter, der mit wenigstens einem der Leiterelemente des ersten Satzes verbunden ist, um wenigstens ein Leiterelement aus seiner überlappten Anordnung elektrisch zu entfernen und die Bandbreite des akustischen Oberflächenwellenfilters zu erhöhen, wobei der erste Schalter außerdem mit der Lastimpedanz des Verstärkers verbunden ist, um die Lastimpedanz gleichzeitig mit der Änderung der Bandbreite zu ändern und die Verstärkung und Ausgangsimpedanz zu erhöhen und die erhöhte Einfügungsdämpfung und Impedanz des akustischen Oberflächenwellenfilters zu kompensieren, eine änderbare Ausgangsimpedanz, die mit dem Ausgangs ans chluß verbunden ist,und einen zweiten Schalter, der mit wenigstens einem der Leiterelemente des zweiten Satzes verbunden ist, um wenigstens ein609832/0 7 177603603Leiterelement des zweiten Satzes aus seiner überlappten Anordnung elektrisch zu entfernen, wobei der zweite Schalter außerdem mit der Ausgangsimpedanz verbunden ist, um die Ausgangsimpedanz zu erhöhen und die erhöhte Impedanz des akustischen Oberflächenwellenfilters zu kompensieren, wenn seine Bandbreite geändert wird.
- 18. Filterkreis nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Schalter gleichzeitig betätiqbar sind.
- 19. Filterkreis nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Satz Leiterelemente aus einer geraden Anzahl von Leiterelementen besteht, die eine ungerade Anzahl von Leiterelementen überlappen und elektrisch von diesen getrennt sind, und daß jeder Schalter mit zwei Leiterelementen i-n einer geraden Anzahl von Leiterelementen verbunden ist.609832/U717Leerseite
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