DE2615690B2 - Empfangsfrequenzband-Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Zahlreiche elektronische Tuner (Abstimmvorrichtungen oder Kanalwähler) mit einer Kapazitätsdiode, wie z. B. einem Abstimm-Bauelement, verwenden eine Schaltdiode zum Schalten von Abstimm-Frequenzbändern (z. B. zum Schalten von Hoch- und Tiefbändern bzw. Highband und Lowband in einem VHF-Tuner). Zum Schalten des Empfangsfrequenzbandes in einem derartigen elektronischen Tuner wird eine Durchlaßspannung an die Schaltdiode in einem Frequenzband gelegt, um diese leitend zu machen, während eine Sperrspannung in anderen Frequenzbändern angelegt wird, um die Diode zu sperren, so daß eine Abstimminduktivität schaltbar ist. Daher sind eine positive und eine negative Gleichspannung zum Ansteuern der Schaltdiode erforderlich. Die Verwendung dieser bipolaren Gleichspannung erfordert somit eine zusätzliche Spannungsquelle mit unterschiedlicher Polarität, da Fernsehempfänger gewöhnlich mit einer unipolaren Spannungsquelle betrieben werden. Ein derartiges Vorgehen ist aber aufwendig.

Die F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines elektronischen VHF-Tuners, der in gewöhnlicher Weise geschaltet ist (kurz erste Schaltungsart genannt). In dieser Figur sind vorgesehen ein HF-Eingangsanschluß 1, eine Tuner-Eingangsstufe 2, ein aktives Bauelement 3 zur HF-Verstärkung, eine mehrfach abgestimmte Zwischenstufe 4, ein aktives Bauelement 5 zur Schwingungserregung, wie z. B. ein Transistor, ein Frequenzumsetzer 7 und ein Zwischenfrequenz-Ausgangsanschluß. Die Tuner 2, 4, 6 haben jeweils eine Abstimmkapazität mit Kapazitätsdioden (Kapazitäts-Variations-Dioden) 12,13,14,15 und Kondensatoren 16, 17, 18, 19, um jeweils einer Korrektur zu folgen, eine Abstimminduktivität mit jeweils Spulen 24,26,28,30 für Highband und Spulen 25,27,29,31 für Lowband und ein Schaltglied mit Dioden 32, 33, 34, 35 zum Schalten der Abstimminduktivität und Parallel- oder Überbrückungskondensatoren 36, 37, 38, 39, die einen Gleichstrom verhindern. Ein Anschluß 9, an den eine Abstimmspannung abgegeben wird, ist mit den Kapazitätsdioden 12, 13,14,15 der Tuner 2,4,6 jeweils über Widerstände 20, 21,22,23 verbunden Eine Änderung der Abstimmspannung ermöglicht eine Änderung der Abstinimfrequenz in jedem Tuner.

Eine Spannung zum Ansteuern der aktiven Bauelemente 3, 5, 7 (im folgenden als +B-Spannung bezeichnet) liegt an einem Anschluß 10 zur Versorgung mit der +B-Spannung. Ein Anschluß 11 zum Anlegen einer Bandschaltspannung ist mit den Dioden 32, 33,34, 35 jeweils über Widerstände 40, 41, 42, 43 verbunden.

Wenn eine positive Spannung am Anschluß 11 zum Anlegen der Bandschaltspannung liegt, um jede Schaltdiode 32, 33, 34, 35 leitend zu machen, sind die Spulen 25, 27, 29, 31 für Lowband in jedem Tuner in HF-Richtung kurzgeschlossen, wobei lediglich die Highband-Spulen 24,26, 28,30 betrieben werden. Dies bewirkt einen Highband-Empfangsbetrieb. Das Anlegen einer negativen Spannung an den Anschluß 11 zur Einspeisung der Bandschaltspannung sperrt bzw. schaltet andererseits jede Schaltdiode 32,33,34,35 aus und bewirkt so die Abstimminduktivität mit einer Reihenschaltung aus Spulen 24.26,28,30 für Highband und Spulen 25, 27, 29, 31 für Lowband, so daß ein Lowband-Empfangsbetrieb vorliegt.

Eine derartige erste Schaltungsanordnung erfordert jedoch in unerwünschter Weise eine bipolare, d.h. positive und negative Spannungsquelle zum Ansteuern der Schaltdiode. Um die Verwendung der bipolaren Spannungsquelle zu vermeiden, sind gewöhnlich weitere zwei prinzipielle Schaltungsarten vorgesehen (kurz zweite und dritte Schaltungsart genannt):

1. Eine Überlagerungsschwingungs-(Überlagerungsoszi'lations-)Spannung wird gleichgerichtet, um eine negative Spannungsquelle zu bilden, und

2. Schaltdioden sind in Reihe in Gleichstromrichtung ²' verbunden.

Im folgenden werden die bei diesen beiden Schaltungsarten gewöhnlich auftretenden Probleme näher erläutert. in

Die zweite Schaltungsart kann mit einer zur F i g. 1 ähnlichen Schaltungsanordnung verwirklicht werden und wird daher anhand dieser Figur erläutert. Beim Highbandempfang liegt eine positive Spannung am Versorgungsanschluß 11 zum Schalten des Bandes, um r> jede Schaltdiode 32, 33,34, 35 leitend zu machen. Beim Lowbandempfang ist dagegen der Versorgungsanschluß 11 zum Schalten des Bandes mit keiner Spannung beaufschlagt und wird offen gehalten. In diesem Zeitpunkt tritt eine negative Spannung am Anschluß 11 auf, da eine Überlagerungsschwingungsspannung durch die Diode 35 und einen Kondensator 39 im Überlagerungsoszillator gleichgerichtet wird. Diese negative Spannung bewirkt, daß jede Schaltdiode abgeschaltet wird, und sie führt zum Lowband-Empfangsbetrieb. Es ist daher möglich, das Band lediglich mittels der unipolaren Spannungsversorgung zu schalten, da die negative Spannung be^:m Lowbandempfang durch Gleichrichten de Überlagerungsschwingungsspannung ohne äußere Beaufschlagung des Anschlusses 11 mit einer negativen Spannung erzeugt wird.

Diese Schaltungsart hat jedoch die folgenden Nachteile:

Ein erster Nachteil ist eine geringe Stabilität der Überlagerungsschwingungsfrequenz. Eine Änderung der Amplitude der Schwingungsspannung aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur oder der -I-B-Spannung führt zu einer Änderung der Sperrspannung an der Schaltdiode, da diese Sperrspannung während des Lowbandempfanges durch Gleichrichten der Überlagerungsschwingungsspannung erzeugt wird. Dies führt zu einer Änderung der Übergangskapazität der Schaltdiode, was eine Fluktuation der Überlagerungsschwingungsfrequen/. bewirkt.

Ein zweiter Nachteil liegt darin, daß alle Schaltdioden ω in den Tunern für ein Frequenzband (das Lowband in Fig. 1) gesperrt werden müssen, indem die Überlage rungsschwingungsspannung gleichgerichtet verwendet wird. Diese Schaltungsart ist z. B. dann nicht anwendbar, wenn eine beliebige Schaltdiode in Durchlaßrichtung zur Erleichterung des Schaltungsaufbaues während des Lowbandempfangs (mit geöffnetem Anschluß 11) in F i g. 1 vorgespannt werden soll. Dies beruht darauf, daß ein großer Strom, der vom Überlagerungsoszillator abgegeben wird, in die in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode fließt, um eine große Last an den Überlagerungsoszillator zu legen und die normale Schwingung unmöglich zu machen.

Der dritte Nachteil ist eine geringe Ansprechgeschwindigkeit beim Schalten der Schaltdiode vom leitenden in den sperrenden Zustand (vom Highband zum Lowband in F i g. 1). Dies beruht darauf, daß die Geschwindigkeit, mit der der Kondensator 39 aufgeladen wird, durch die Zeitkonstante der Parallelschaltung aus der Kapazität dieses Kondensators und den Sperr-Widerstandswerten der Schaltdioden 32, 33, 34 bestimmt ist, und diese Zeitkonstante ist groß. Um diesen dritten Nachteil auszuschließen, kann der Anschluß 11 mit einem Widerstand geerdet sein, dessen Widerstandswert viel kleiner als der Sperr-Widerstandswert der Dioden ist Diese Möglichkeit ist jedoch aufgrund der Erläuterungen zum zweiten Nachteil ungünstig, da der Widerstand für den Überlagerungsoszillator eine Last darstellt.

Im folgenden wird die dritte Schaltungsart näher erläutert.

Bei dieser sind die Schaltdioden in Reihe in Gleichstromrichtung vorgesehen. Die F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines elektronischen VHF-Tuners, der diese Schaltungsart verwendet. In der F i g. 2 sind einander entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1.

Weiterhin sind Parallel- oder Überbrückungskondensatoren 46, 47 und 48 zum Sperren des Gleichstromes vorgesehen. Ein Anschluß 44 zum Anlegen der + B-Spannung während des Highbandempfanges ist über einen hochohmigen Widerstand 53 geerdet. Ein Anschluß 45 zum Anlegen der + B-Spannung während des Lowbandempfanges ist über einen Widerstand 54 jeweils mit den aktiven Bauelementen 3, 5, 7 und den Schaltdioden 32, 33, 34, 35 verbunden. Hochohmige Widerstände 49,50,51,52 sind mit den entsprechenden Schaltdioden parallel geschaltet und versorgen die Schaltdioden mit einer gewünschten Sperrspannung, wenn sie im ausgeschalteten Zustand betrieben werden.

Anhand der Fig. 2 wird im folgenden die dritte Schaltungsart näher beschrieben.

Die + B-Spannung liegt am Anschluß 44 während des Highbandempfanges mit geöffnet gehaltenem Anschluß 45. In diesem Zeitpunkt wird die 4- B-Spannung an jedes aktive Bauelement 3, 5, 7 über die entsprechenden Schaltdioden gelegt, so daß jede Schaltdiode leitend gemacht wird und jedes aktive Bauelement in Betrieb ist. Während des Lowbandempfangs liegt dagegen am Anschluß 45 die + B-Spannung, während der Anschluß 44 offen gehalten ist. In diesem Fall liegt die + B-Spannung an jedem aktiven Bauelement 3,5,7 über den Widerstand 54, und jede Schaltdiode empfängt eine Sperrspannung proportional zum Widerstandswert jedes Widerstandes 49,50,51,52 und wird abgeschaltet. Mit dieser Schaltungsart ist es daher möglich, jede Schaltdiode mittels der unipolaren Spannungsversorgung in den leitenden und den ausgeschalteten Zustand zu schalten. Weiterhin empfängt bei diesem Verfahren die Schaltdiode die Sperrspannung zwangsweise von außerhalb des Tuners im ausgeschalteten Zustand. In

dieser Hinsicht überwindet die Schaltungsart wesentlich den Nachteil, der während des Lowbandempfanges bei der zweiten Schaltungsart auftritt; die gerade beschriebene Schaltungsart hat jedoch auch die folgenden Nachteile:

Zunächst liegt während des Highbandempfanges die + B-Spannung an jedem aktiven Bauelement über alle Schaltdioden, die während dieser Zeit die Durchlaßspannung empfangen, so daß die an jedem aktiven Bauelement liegende +B-Spannung um einen Betrag entsprechend dem Durchlaßspannungsabfall aufgrund aller Dioden abfällt (ungefähr 0,7 V χ 4 = 2,8 V beim Beispiel der Fig.2), so daß der Wirkungsgrad bei der Spannungsversorgung verringert wird. Es treten keine Probleme auf, wenn die Versorgungsspannung am Anschluß 44 ausreichend groß ist. Wenn jedoch berücksichtigt wird, daß ein gewöhnlicher Tuner insbesondere mit einer Spannungsquelle angesteuert wird, deren Spannung etwa 12 V beträgt, so ist es unerwünscht, die Dioden durch eine derartige Spannungsquelle oder andere Quellen anzusteuern, deren Spannungen niedriger als diese ist.

Weiterhin wird die + B-Spannung an jedes aktive Bauelement über den Widerstand 54 während des Lowbandempfanges gelegt, d. h., wenn die Schaltdiode im ausgeschalteten Zustand verwendet wird. Der Widerstand 54 dient zum Erzeugen einer Spannung, die an jedes aktive Bauelement gelegt wird und so groß wie die Spannung während des Highbandempfanges ist. Mit anderen Worten, da die Spannung am Anschluß 44 wähend des Highbandempfanges im allgemeinen gleich der Spannung am Anschluß 45 während des Lowbandempfanges ist. wird ein Spannungsabfall während des Lowbandempfanges durch den Widerstand 54 um einen Betrag entsprechend dem Durchlaßspannungsabfall aufgrund der Schaltdiode während des Highbandempfanges verursacht, um so im wesentlichen die gleichen + B-Spannungen zu erzeugen, die am aktiven Bauelement im Highband und im Lowband üegen. Im Tuner ändert sich jedoch der vom Anschluß 45 fließende Gleichstrom abhängig von der Verstärkungsdämpfung, da die Verstärkungssteuerung insbesondere durch Ändern des Betriebsgleichstromes des HF-Verstärkungs-Bauelements 3 durchgeführt wird. Dies bewirkt daher die Änderung des Spannungsabfalles aufgrund des Widerstandes 54 und auch die Änderung der + B-Spannung an jedem aktiven Bauelement 3, 5, 7. Dies ist jedoch unerwünscht, da Vorspannungen für jedes aktive Bauelement 3, 5, 7 nicht nur abhängig von der Verstärkungsdämpfung verschieden sind, sondern sich auch die Sperrspannung an der Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator ändert, mit dem Ergebnis, daß die Überlagerungsschwingungsfrequenz fluktuiert oder der Frequenz-Umsatz-Verstärkungsfaktor abnimmt-

Um diese Probleme während des Lowbandempfanges zu vermeiden, kann die gleiche Anzahl Dioden wie Schaltdioden anstelle des Widerstandes 54 vorgesehen werden. Dies ist jedoch sehr aufwendig und daher unerwünscht.

Die bestehenden Schaltungsanordnungen wurden oben anhand der drei Schaltungsarten erläutert; jede dieser Schaltungsarten hat bestimmte Nachteile, die im einzelnen beschrieben wurden.

Im folgenden sind die Hauptnachteile der bestehenden Schaltungsarten zusammengefaßt:

!. Bei der ersten Schaltungsart ist eine bipolare Positiv-Negativ-Gleichstromquelle erforderlich;

2. bei der zweiten Schaltungsart ist die Überlagerungsschwingungsfrequenz wenig stabil, da die Überlagerungsschwingungsspannung als Sperrspannung an der Schaltdiode im Überlagerungsoszillator in dem Frequenzband gleichgerichtet wird, in dem die Schaltdiode im gesperrten Zustand verwendet werden soll; und

3. bei der dritten Schaltungsart liegt die +B-Spannung am aktiven Bauelement über alle Schaltdi-

m oden oder Widerstände, so daß der Spannungsabfall aufgrund dieser Dioden oder Widerstände so groß ist, daß der Wirkungsgrad der Spannungsversorgung abfällt und die Überlagerungsschwingungsfrequenz während der Verstärkungsdämp-

,.·, fung ebenfalls abnimmt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Empfangsfrequenzband-Schalter anzugeben, der nicht die oben erläuterten Nachteile hat und ein Bandschalten lediglich

in mit einer unipolaren Spannungsquelle ausführen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß alternativ durch das Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 2.
Der erfindungsgemäße Empfangsfrequenzband-

2-, Schalter hat also einen eigenen Gleichspannungsanschluß zum Ansteuern des aktiven Bauelements (zur ausschließlichen Verwendung) für jedes Frequenzband. In einem Frequenzband (z. B. im Highband bei den bereits bestehenden Schaltungsanordnungen), in dem

to eine Schaltdiode in einem Überlagerungsoszillator im leitenden Zustand verwendet wird, sind Dioden so angeordnet, daß mehr als eine von allen Schaltdioden, die im leitenden Zustand verwendet werden, einschließlich der Schaltdiode im Überlagerungsoszillator, zwi-

j. sehen dem aktiven Bauelement und dem eigenen Anschluß (für die ausschließliche Verwendung) in diesem Frequenzband liegt, während die übrigen Dioden zwischen dem eigenen Anschluß (für ausschließliche Verwendung) und Erde oder einem beliebigen anderen Konstantspannungsanschluß liegen, um alle Dioden leitend zu machen, wenn eine Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelementes am eigenen Anschluß (für ausschließliche Verwendung) liegt. Jedes Frequenzband kann wahlweise empfangen werden,

4S indem die Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelements an einen der eigenen Anschlüsse (für ausschließliche Verwendung) in jedem Frequenzband gelegt wird. In einem Empfangsfrequenzband, in dem die Schaltdiode im Überlagerungsoszillator im ausgeschalteten Zustand verwendet wird, empfängt die Schaltdiode eine ausreichend tiefe Sperrspannung, und der Spannungsabfall zwischen dem aktiven Bauelement und dem Anschluß zum Anlegen der Gleichspannung ( + B-Spannung) zum Ansteuern des aktiven Bauelements kann auf einen erforderlichen Mindestwert verringert werden. Auf diese Weise überwindet die Erfindung die Nachteile einer Verringerung des Wirkungsgrades der Spannungsversorgung (Versorgungsspannungsabfall) und einer geringen Stabilität der

w) Überlagerungsschwingungsfrequenz bei den bestehenden Empfangsfrequenzband-Schaltern.

Die Erfindung sieht also eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines Empfangsfrequenzbandes in einem Tuner vor, bei der eigene Gleichspannungs-Versorgungsanschlüsse (zur ausschließlichen Verwendung) zum Ansteuern eines aktiven Bauelements, wie z. B. eines Transistors, vorgesehen sind, der in einem HF-Verstärker, einem Frequenzumsetzer oder einem

Überlagerungsoszillator verwendet wird. In einem Frequenzband, in dem eine Schaltdiode im Überlagerungsoszillator im leitenden Zustand verwendet wird, ist mehr als eine von allen Schaltdioden, die im leitenden Zustand verwendet werden, einschließlich der Schaltdiode im Überlagerungsoszillator mit dem eigenen Anschluß (für ausschließliche Verwendung) in diesem Band und dem aktiven Bauelement verbunden, während die übrigen Dioden zwischen dem eigenen Anschluß (für ausschließliche Verwendung) und einem Konstanlspannungsanschluß liegen, so daß alle Dioden leitend gemacht werden können, wenn der eigene Anschluß (für ausschließliche Verwendung) die Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelements empfängt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Schaltbilder herkömmlicher elektronischer VHF-Tuner,

Fig.3 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig.4-19 Schaltbilder weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Im folgenden wird die Erfindung in Einzelteile anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel dient zum Schalten eines Highbandes und eines Lowbandes in einem VHF-Tuner wie beim herkömmlichen Beispiel. Die Dioden 32, 33, 34, 35 zum Schalten von Abstimminduktivitäten in jedem Tuner 2, 4, 6 sind so in Gleichstromrichtung angeordnet, daß die Schaltdiode 35 für den Überlagerungsoszillator zwischen dem + B-Spannungsversorgungsanschluß 44 für das Highband und jed°m aktiven Bauelement 3, 5, 7 liegt, während die übrigen Schaltdioden 32, 33, 34 zwischen dem Anschluß 44 und Erde über die Widerstände 40,41, 42 vorgesehen sind. Zum leichteren Verständnis des oben erläuterten Schaltungsaufbaues dient Fig.4, die lediglich die Gleichstromverbindung des Schaltgliedes in F i g. 3 zeigt.

In der Fig.4 ist jedes aktive Bauelement 3, 5, 7 in F i g. 3 allgemein mit dem Bezugszeichen 55 versehen. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator in Durchlaßrichtung leitend gemacht, um die +B-Spannung an das aktive Bauelement 55 zu legen und einen Durchlaßstrom entsprechend jedem Widerstandswert der Widerstände 40,41,42 an die Schaltdioden 32,33,34 abzugeben, wenn die +B-Spannung am Anschluß 44 liegt, der geöffnet gehalten ist. Die Schaltdioden 32,33, 34, 35 werden daher leitend gemacht, um den Highbandempfang zu erzielen. Wenn dagegen die + B-Spannung am Anschluß 45 bei geöffnetem Anschluß 44 liegt, empfängt die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator eine Sperrspannung entsprechend der + B-Spannung, da der Anschluß 44 über den Widerstand 53 geerdet ist, während die anderen Dioden 32, 33, 34 auf Nullpotential liegen, wie dies aus F i g. 4 folgt. Daher sind alle Schaltdioden ausgeschaltet, und es liegt der Lowbandempfang vor.

Aus dem vorliegenden Ausführungsbeispiel folgt, daß das Frequenzband des Highbandes und des Lowbandes lediglich mit der unipolaren Spannung (+ B-Spannung) geschaltet werden kann. Weiterhin ist der Abfallpegel der + B-Spannung am aktiven Bauelement 5 während des Highbandempfanges lediglich bei ungefähr 0,7 V entsprechend der Durchlaßspannung einer einzigen Diode. Daher können die Nachteile der bereits bestehenden und anhand der F i g. 2 erläuterten

Schaltungen überwunden werden. Weiterhin empfängt während des Lowbandempfanges die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator eine ausreichend große Sperrspannung, die nicht der Änderung abhängig von der Verstärkungsdämpfung wie bei den bestehenden Schaltungsanordnungen unterworfen ist, so daß die Stabilität in der Überlagerungsschwingungsfrequenz gut ist und alle Nachteile der bestehenden Schaltungsanordnungen überwunden sind.

Die F i g. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Schahdioden 32, 33, 34 in den Schaltgliedern anders als der Überlagerungsoszillator 6, beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 zwischen dem Anschluß 44 und Erde, nunmehr zwischen dem Anschluß 44 und dem aktiven Bauelement 55 wie die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator liegen. Die Nachteile der bestehenden Schaltungsanordnungen werden wie beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 überwunden. Die F i g. 6 zeigt die Gleichstromverbindung der Schaltdioden von F i g. 5. Wie aus F i g. 5 hervorgeht, empfangen die Schaltdioden 32, 33, 34 in der Schaltung anders als der Überlagerungsoszillator 6 auch eine Sperrspannung entsprechend der +B-Spannung während des Lowbandempfangs und haben so den Vorteil einer geringeren Übergangskapazität und einer größeren Sperrfähigkeit als die Schaltdioden beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Widerstände 40, 41, 42, 43 zur Steuerung des Durchlaßstromes dienen, der in die Schaltdicden 32,33, 34 während des Highbandempfanges fließt, aber sie können weggelassen werden, wenn die Schaltdioden 32, 33, 34, 35 verwendet werden, die nur eine kleine Unregelmäßigkeit in der Durchlaßspannung haben. Diese Widerstände haben, selbst wenn erforderlich, einen sehr kleinen Einfluß auf den auf ihnen beruhenden + B-Spannungsabfall während des Highbandempfanges ohne jeden Nachteil der bestehenden Schaltungsanordnungen, da ihr Widerstandswert etwas größer als der Durchlaßwiderstand der Diode ist.

Wie aus dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel folgt, können die Schaltdioden 32, 33, 34 anders als die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator 6 zwischen dem Anschluß 44 und jedem anderen Konstantspannungsanschluß vorgesehen sein, wenn der Durchlaßstrom in diese fließt, während am Anschluß 44 die + B-Spannung liegt. Die F i g. 7 zeigt hierfür ein besonderes Ausführungsbeispiel. In F i g. 7 ist lediglich die Gleichstromverbindung der Schaltdioden dargestellt, wobei die Schaltdioden 32, 33, 34 zwischen dem Anschluß 44 und einem Spannungsanschluß liegen, bei dem die + B-Spannung am aktiven Bauelement 55 durch Widerstände 56, 57 geteilt wird, um die mit der Erfindung angestrebten Wirkungen zu erzielen. In diesem Fall empfängt jede Schaltdiode eine ausreichend große Sperrspannung während des Lowbandempfangs, so daß die Schaltdiode 35 im Oberlagerungsoszillator 6 durch jede andere Diode 32,33,34 ersetzt werden kann, während die mit der Erfindung angestrebten Wirkungen erzielt werden.

Die Fig.8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel und in Fig.9 ist hierfür die Gleichstromverbindung dargestellt Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schaltdioden 32, 33, 34, die bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen in Gleichstromrichtung parallel geschaltet sind, nunmehr in Reihe zwischen dem Anschluß 44 und Erde mit den gleichen Wirkungen vorgesehen. Weiterhin zeigt die Fi g. 10 die Gleichstromverbindung eines weiteren Ausführungsbei-

spiels, bei dem die Schaltdioden 32, 33, 34 in Reihe und parallel geschaltet sind. Offenbar können die Schaltdioden in jeder Anordnung mit den gleichen Vorteilen vorgesehen sein, obwohl die Dioden 33,34 in Reihe und die Diode 32 hierzu parallel beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 vorgesehen sind. Weiterhin folgt daraus, daß die Schaltdioden 32, 33, 34 zwischen dem Anschluß 44 und einem anderen Konstantspannungsanschluß, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, mit den gleichen Vorteilen liegen können, obwohl die Dioden 32, 33, 34 bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 8 — 10 zwischen dem Anschluß 44 und Erde vorgesehen sind.

Die Fig. 11 — 13 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei oder mehr Dioden in Reihe zwischen dem + B-Spannungsanschluß 44 für Highband und dem aktiven Bauelement 55 liegen, wobei die gleichen Vorteile wie bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen erzielt werden, die die Nachteile der bereits bestehenden Schaltungsanordnungen überwinden. In F i g. 11 liegen die Schaltdiode 32 in der Abstimmeingangsstufe 2 und die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator in Reihe in Gleichstromrichiung zwischen dem + B-Spannungsanschluß 44 für Highband und dem aktiven Bauelement 55, während die Schaltdioden 33,34 in der mehrfach abgestimmten Zwischenstufe 4 zwischen dem Anschluß 44 und Erde vorgesehen sind. Die Gleichstromverbindung dieses Ausführungsbeispiels ist in F i g. 12 dargestellt, wobei Widerstände 49, 52 zur Steuerung der Sperrspannung an den Schaltdioden während des Lowbandempfangs dienen. Während des Lowbandempfanges liegt an den Dioden 32,35 eine Sperrspannung, die durch Teilen der + B-Spannung mit dem Widerstandsverhältnis der Widerstände 49, 52, 53 bestimmt ist, und diese Dioden werden gesperrt. Die Schaltdioden 33, 34 sind dagegen auf Nullpolential und ebenfalls gesperrt bzw. ausgeschaltet Während des Highbandempfangs sind alle Schaltioden leitend, um das aktive Bauelement 55 mit der + B-Spannung über die Schaltdiode 32, 35 zu versorgen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wächst die zwischen dem Anschluß 44 und dem aktiven Bauelement einzufügende Diode in der Anzahl im Vergleich mit den oben erläuterten Ausführungsbeispielen, so daß der Abfallpegel der + B-Spannung am aktiven Bauelement 55 während des Highbandempfangs entsprechend zunimmt, sie wird jedoch halb so stark wie der Pegel bei der bekannten Schaltungsanordnung nach Fig.2 verringert, so daß sich die gleichen Vorteile wie beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel ergeben. Die Schaltdioden 32,35 in F i g. 12 können mit den gleichen Vorteilen voneinander ersetzt werden. Weiterhin können die Schaltdioden 32, 34 an das aktive Bauelement 55 oder jede andere Konstantspannungsquelle angeschlossen sein, wobei die gleichen Vorteile wie bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen erreicht werden, obwohl sie in Fig. 12 geerdet sind. Weiterhin können die Schaltdioden zwischen dem Anschluß 44 und dem aktiven Bauelement 55 aus Dioden einschließlich der Schaltdiode im Oberlagerungsoszillator mit den gleichen Vorteilen bestehen, obwohl sie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Diode 35 im Oberlagerungsoszillator und die Diode 12 in der Eingangsstufe umfassen.

Die Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel und insbesondere dessen Gleichstromverbindung. In den Fig. 11 oder 12 hegen die Schaltdioden 33, 34 zwischen dem Anschluß 44 und Erde. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen sie jedoch zwischen einer Verbindungsstelle 57 der Schaltdioden 32 und 35 und Erde mit den gleichen Vorteilen. Ein Widerstand 56 hält die Verbindungsstelle 57 im wesentlichen während des Lowbandempfanges auf Nullpotential.

Die Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel

r, einer Schaltungsanordnung, bei der eine Schaltdiode vorgesehen ist, die während des Lowbandempfanges im leitenden Zustand verwendet wird. Bei der Schaltungsanordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat die Eingangssstufe 2 ein Bandpaßfilter. Die Eingangsstufe 2 in Fig. 14 hat ein Bandpaßfilter mit Induktivitäten (Spulen) 58,59,60 und Kondensatoren 61,62,63, um ein Lowbandsignal zu leiten und ein anderes Signal als das Lowbandsignal zu sperren, und ein anderes Bandpaßfilter mit Induktivitäten (Spulen) 64, 65, 66 und Kondensatoren 67, 68, 69, um ein Highbandsignal zu leiten und ein anderes Signal als das Highbandsignal zu sperren. Diese beiden Bandpaßfilter werden durch Dioden 73, 74 geschaltet, um das Empfangsband zu schalten. Das Anlegen der +B-Spannung an den Anschluß 44 mit geöffnetem Anschluß 45 bewirkt, daß die Diode 73 leitend und die Diode 74 gesperrt wird, so daß die Eingangsstufe 2 lediglich das zum Highbandempfang betriebene Bandpaßfilter zum Leiten des Highbandsignals aufweist. Das Anlegen der +B-Spannung an den Anschluß 45 mit offenem Anschluß 44 bewirkt andererseits, daß die Diode 73 gesperrt und die Diode 74 leitend wird, so daß die Eingangsstufe lediglich das Bandpaßfilter zum Leiten des betriebenen Lowbandsignals hat und zum Lowbandempfang geschaltet wird.

Wie oben erläutert wurde, erfordert die in Fig. 14 dargestellte Schaltung eine Schaltdiode, die während des Lowbandempfangs leitet. Hierzu ist lediglich eine ohne großen Aufwand durchzuführende Änderung der Schaltung erforderlich, um die Nachteile der bekannten Schaltungen zu überwinden. Die Fig. 15 zeigt die Gleichstromverbindung der Schaltdioden in Fig. 14. Aus dieser Figur geht hervor, daß die Vorteile der Erfindung erzielt werden, indem die im leitenden Zustand im Lowbandempfang zu verwendende Schaltdiode zwischen den + B-Spannungsanschluß 45 für das Lowband und das aktive Bauelement 55 bei den vorherigen Ausführungsbeispielen geschaltet wird. Ein Widerstand 75 hält den Anschluß 45 im wesentlichen auf Nullpotential während des Highbandempfangs. Bei einer derartigen Schaltungsanordnung bewirkt das Anlegen der +B-Spannung an den Anschluß 444 mit geöffnetem Anschluß 45, daß alle Schaltdiode!} 33, 34, 35, 73 leitend werden und die Diode 74 die

so Sperrspannung entsprechend der + B-Spannung empfängt und für Highbandempfang gesperrt wird, wähernd das Anlegen der + B-Spannung an den Anschluß 45 mit geöffnetem Anschluß 44 bewirkt, daß die Diode 74 leitend wird und die Dioden 33, 34, 35, 73 für den Lowbandempfang gesperrt werden. Es braucht nicht besonders darauf hingewiesen werden, daß die Schwierigkeiten der bestehenden Schaltungen nicht auftreten, da an der Schaltdiode 35 im Oberlagerungsoszillator während des Lowbandempfanges eine ausreichende Sperrspannung liegt

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen wurde eine Schaltung erläutert, bei der eine Diode während des Lowbandempfangs leitend sein soll, aber es ist selbstverständlich, daß mehrere Dioden bei einer Schaltungsanordnung leitend sein können, bei der sie in ähnlicher Weise vorgesehen sind wie die mit dem Anschluß 44 verbundene Schaltdiode oder eine Schaltungsanordnung wie in den F i g. 3 bis 13.

Die Fig. 16 zeigt die Gleichstromverbindung eines anderen Ausführungsbeispiels, bei dem Schaltdioden im leitenden Zustand während des Lowbandempfanges verwendet werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Schaltdioden 33, 34 zwischen den Anschlüssen 44 und 45 und sind leitend, wenn die + B-Spannung am Anschluß 44 vorgesehen ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders geeignet, wenn an den Dioden 33, 34 während des Lowbandempfanges eine niedrige Sperrspannung liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel empfangen die Schaltdiode 33, 34 eine Sperrspannung entsprechend der +B-Spannung wäh rend des Lowbandempfanges (wobei der Anschluß 45 die +B-Spannung empfängt und der Anschluß 44 geöffnet ist), so daß ein Schaltglied mit großer Sperrfähigkeit entsteht. Die Diode 73 kann, wenn erforderlich, zwischen den Anschlüssen 44 und 45 üegen. Weiterhin kann die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator zwischen den Anschlüssen 44 und 45 vorgesehen sein, wobei die Vorteile der Erfindung erzielt werden, da an der Diode zwischen den Anschlüssen 44, 45 die niedrige (tiefe) oder kleine Sperrspannung während des Lowbandempfanges liegt. Die Vorteile der Erfindung werden auch erreicht, indem z. B. die Schaltdiode 33 oder 34 in der mehrfach abgestimmten Zwischenstufe von F i g. 16 durch die Schaltdiode 35 im Überlagerungsoszillator ersetzt wird.

Bisher wurde die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, bei denen zwei Bänder geschaltet werden; die Erfindung ist jedoch auch vorteilhaft zum Schalten von mehr als drei Bändern anwendbar. Dies wird an einem besonderen Ausführungsbeispiel erläutert, das in Fi g. 17 dargestellt ist. Die Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild eines Tuners für einen Fernsehempfänger, der zum Empfang von drei Bändern, Lowband in VHF, Highband in VHF und UHF-Band, geeignet ist. In dieser Figur sind Abstimminduktivitäten 78, 79, 80. 81 für ein UHF-Band in jedem Tuner, eine Koppelinduktivität 82 für UHF-Band in der mehrfach abgestimmten Zwischenstufe, HF-Schaltdioden 83, 84, 85, 86, Gleichstrom-Sperr-Parallel-Kondensatoren 87, 88, 89, 90, Widerstände 91, 92, 93 zum Sperren des Gleichstrom-Durchiaßstromes in den Schaltdioden 83,84, 85 und ein Widerstand 94 zum Halten eines +B-Spannungsanschlusses 95 für UHF-Band auf Nullpotential bei geöffnetem Anschluß 95 vorgesehen. Die übrigen Bauelemente arbeiten auf ähnliche Weise wie die mit den gleichen Bezugszeirhen versehenen Bauelemente der oben erläuterten Ausführungsbeispiele.

Die Fig. 18 zeigt die Gleichstromverbindung der Schaltdioden in F i g. 17. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 17 und 18 näher erläutert Während des Empfanges des UHF-Bandes-liegt am Anschluß 95 die + B-Spannung, und die Anschlüsse 44, 45 werden geöffnet. Während dieser Zeit wird die + B-Spannung an das aktive Bauelement 55 über die Schaltdiode 86 im Überlagerungsoszillator abgegeben, um die Schaltdiode 86 leitend zu machen und die Schaltdioden 83,84,85 so vorzuspannen, daß sie leitend werden. Als Ergebnis sind die Abstimminduktivitäten in jedem Tuner 2,4,6 und die Spulen 24 bis 31 für Highoder Lowband in VHF in Richtung der Hochfrequenz kurzgeschlossen, und !ediglich die Induktivitäten 78, 79, 80, 81 für UHF-Band werden für UHF-Band-Empfang betrieben. Während des Highbandempfangs in VHF empfängt der Anschluß 44 die + B-Spannung und die anderen Anschlüsse 45, 95 werden geöffnet Während dieser Zeit werden auch die Schaltdioden 32,33, 34, 35 aus den gleichen Gründen leitend gemacht, die oben beim UHF-Band-Empfang erläutert wurden. Die Schaltdiode 86 im Überlagerungsoszillator empfängt dagegen eine Sperrspannung im wesentlichen entsprechend der

ϊ + B-Spannung. Dadurch wird bewirkt, daß die Diode 86 gesperrt wird und die Schahdioden 83, 84, 85 auf Nullpotential geführt und ebenfalls gesperrt werden, so daß die Abstimminduktivität in jedem Tuner 2, 4, 6 jeweils eine Serieninduktivität der Bauelemente 78 und

κι 24, eine Serieninduktivität der Bauelemente 79 und 26 und eine Serieninduktivität der Bauelemente 81 und 30 aufweist, um einen Highbandempfangsbetrieb zu bewirken. Während des Lowbandempfangs in VHF liegt die +B-Spannung am Anschluß 45, wobei der andere Anschluß 44, 95 geöffnet ist. Während dieser Zeit sind die Schaltdioden 35, 86 in Sperrichtung um einen Betrag entsprechend der + B-Spannung vorgespannt und werden gesperrt, während die anderen Dioden 32, 33, 34, 83, 84, 85 im wesentlichen auf Nullpotential gehalten und ebenfalls gesperrt werden, so daß die Abstimminduktivität in jedem Tuner eine Serieninduktivität mit den Induktivitäten für UHF- Band, den Induktivitäten für Highband in VHF und den Induktivitäten for Lowband in VHF aufgrund der oben erläuterten Ausführungen zum Highbandempfangsbetrieb aufweist. Dies bewirkt den Lowbandempfangsbetrieb. Daraus folgt, daß die drei Bänder mit einer unipolaren Spannungsversorgung ( + B-Spannung) geschaltet werden können. Während des Lowbandemp- fanges haben die Schaltdioden 35,86 im Überlagerungsoszillator eine ausreichend große Sperrspannung. Auch im Highbandempfangsbetrieb liegt an der Schaltdiode 86 eine ausreichend große Sperrspannung. Dies zeigt die gute Stabilität in der Überlagerungsschwingungsfre- quenz und gewährleistet, daß die bei den bisher bestehenden Schaltungsanordnungen auftretenden Pro bleme nicht vorliegen. Weiterhin ist die Größe des Spannungsabfalles der + B-Spannung sehr klein (ungefähr 0,7 V entsprechend der Durchlaßspannung einer Diode) während des UH F-Band-Empfangs und des Highbandempfangs in VHF, so daß bei gutem Wirkungsgrad der Spannungsversorgung die bei den bisher bestehenden Schaitungsanordnungen auftretenden Probleme nicht vorliegen.

Eine Schaltungsanordnung zum Schalten von drei oder mehr Bändern kann entsprechend der Schaltungsanordnung in Fig. 3 bis 16 für Schalten von zwei Bändern aufgebaut werden, ohne auf Schaltungsanordnungen zum Schalten jeder Diode beschränkt zu sein, die anhand des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert wurden.

Die Fig. 19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Schalten von drei Bändern. Dies ist eine Schaltungsanordnung, bei der die sechs Widerstände 40, 41,42,91,92,93 zum Steuern des in die Schaltdioden 32, 33, 34, 83, 84, 85 bei der Schaltung der F i g. 17 oder 18 fließenden Durchlaßstromes auf drei Widerstände 96, 97, 98 verringert sind. Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Schaltdioden 83, 84, 85, die im ausgeschalteten Zustand im wesentlichen auf Nullpotential während des Highbandempfangs in Fi g. 18 sind, im gesperrten oder ausgeschalteten Zustand verwendet werden können, indem sie eine Sperrspannung im wesentlichen entsprechend der + B-Spannung empfan gen. Mit anderen Worten, das Anlegen der ausreichend großen Sperrspannung bewirkt, daß die Übergangskapazität der Schaltdioden 83, 84, 85 klein wird und verbessert die HF-Sperrfähigkeit

Die Erfindung wurde in Einzelheiten anhand besonderer Ausführungsbeispiele mit den F i g. 3 bis 19 näher erläutert; ihre Wirkungen und Vorteile werden im folgenden nochmals zusammengefaßt:

(t) Mehrere Frequenzbänder können mit lediglich der unipolaren Spannungsquelle geschaltet werden.

(2) Die Schaltdiode im Überlagerungsoszillator empfängt eine ausreichend große Sperrspannung in einem Frequenzband, in dem sie gesperrt oder ausgeschaltet verwendet werden muß, so daß eine gute Stabilität in der Überlagerungsschwingungsfrequenz entsteht

(3) Der Abfallpegel der +B-Spannung am aktiven Bauelement wird auf einen erforderlichen Mindestwert verringert, da der erforderliche Mindestwert an Schaltdioden zwischen dem aktiven Bauelement und dem Anschluß zum Einspeisen der + B-Spannung zur Ansteuerung des aktiven Bauelements liegen muß. Dies gewährleistet daher einen hohen Betriebswirkungsgrad in der Spannungsversorgung, keine Fluktuation der Spannung am aktiven Bauelement während der Verstärkungsdämpfung, wie dies bei der Erläuterung der bereits bestehenden Schaltungsanordnungen beschrieben wurde und keine Fluktuation der Sperrspannung an dei Schaltdiode im Oberlagerungsoszillator mit den Ergebnis einer guten Stabilität in der Oberlage rungsschwingungsfrequenz.

(4) Der erfindungsgemäße Empfangsfrequenz-Schal ter kann einfach aufgebaut werden, wobei di« Anzahl der Bauelemente im Vergleich zu der bestehenden Schaltungsanordnungen nicht merk

ίο Hch erhöht isL

Wie oben erläutert wurde, ist der erfindungsgemäße Empfangsfrequenzband-Schalter für Tuner vorteilhafl und überwindet die Nachteile der bekannten Schals tungsanordnungen. Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen sind die Schaltdioden in einer Schaltungsanordnung vorgesehen, in der eine positive Spannungsquelle zum Ansteuern des aktiven Bauelements dient; die Schaltdioden können jedoch selbstverständlich in ihrei Richtung auch umgekehrt angeschlossen weden, wobei die gleichen Wirkungen für eine Schaltungsanordnung erzielt werden, bei der eine negative Spannungsquelle vorgesehen ist.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Empfangsfrequenzband-Schalter, mit einem aktiven Bauelement, insbesondere einem Transistor, zur HF-Verstärkung, Frequenzumsetzung oder Oberlagerungsschwingungserzeugung, und mit mehreren Schaltdioden zum Schalten einer HF-Schaltung, wobei jedes Frequenzband eigene Gleichspannungsanschlüsse zum Ansteuern des aktiven Bauele- ι ο ments hat und die Schaltdioden wahlweise für jedes Frequenzband durch eine Gleichspannung angesteuert sind, um das Frequenzband zu schalten, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltdioden (32, 33, 34, 35) in eine erste Schaltdioden- r» gruppe mit mindestens einer Schaltdiode einschließlich einer Schaltdiode (35) in einem Überlagerungsoszillator (G) und in eine zweite Schaltdiodengruppe mit der bzw. den übrigen Schaltdioden (32, 33, 34) unterteilt sind, daß die erste Schaltdiodengruppe in Reihe in Gleichstromrichtung zwischen einem ersten eigenen Anschluß (44) und dem aktiven Bauelement (55) liegt,

daß die zweite Schaltdiodengruppe zwischen dem 2"> ersten eigenen Anschluß (44) und einem Bezugspotential mit einem zweiten eigenen Anschluß (45) liegt, der mit dem aktiven Bauelement (55) verbunden ist, und

daß die erste und die zweite Schaltdiodengruppe nur mi dann leiten, wenn eine Gleichspannung am ersten eigenen Anschluß (44) liegt und gesperrt sind, wenn die Gleichspannung am zweiten eigenen Anschluß (45) liegt, so daß wenigstens zwei Empfangsfrequenzbänder durch wahlweises Verbinden einer r> unipolaren Gleichspannungsquelle mit dem ersten oder dem zweiten eigenen Anschluß wählbar sind.

2. Empfangsfrequenzband-Schalter für Tuner, mit einem aktiven Bauelement -*ur HF-Verstärkung, Frequenzumsetzung oder Überlagerungsschwin- -to gungserzeugung, und mit mehreren Schaltdioden zum Schalten eines H F-Bandes, wobei jedes Frequenzband eigene Gleichspannungsanschlüsse zum Ansteuern der aktiven Bauelemente hat und die Schaltdioden wahlweise für jedes Frequenzband α·> durch eine Gleichspannung angesteuert sind, um das Frequenzband zu schalten, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere erste Dioden in Reihe in Gleichstromrichtung zwischen dem aktiven Bauelement (55) und einem ersten eignen Anschluß (44) liegen, an dem eine Gleichspannung liegt, um das aktive Bauelement (55) in einem Frequenzband anzusteuern, in dem eine Schaltdiode (35) in einem Überlagerungsoszillator (6) im leitenden Zustand arbeitet, so daß die erste Diode nur leitet, wenn der eigene Anschluß die Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelementes (55) empfängt,

daß eine oder mehrere zweite Dioden in Reihe in Gleichstromrichtung zwischen dem aktiven Bauelement (55) und einem zweiten eigenen Anschluß (45) sind, an dem eine Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelements (55) in einen Frequenzband liegt, in dem die Schaltdiode (35) im Überlagerungsoszillator (6) gesperrt ist, so daß die zweite Diode nur leitet, wenn der zweite eigene Anschluß (45) die Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelements (55) empfängt, und
daß die Schaltdiode (35) im Überlagerungsoszillator

(6) zwischen einer Anschlußstelle der ersten Diode, die von der Anschlußstelle verschieden ist, an der die erste Diode an das aktive Bauelement (55) angeschlossen ist, und einer Anschlußstelle der zweiten Diode liegt, die von der Anschlußstelle verschieden ist, an der die zweite Diode an das aktive Bauelement (55) angeschlossen ist, so daß die Schaltdiode (35) nur leitet, wenn die Gleichspannung zum Ansteuern des aktiven Bauelements (55) am ersten eigenen Anschluß liegt, so daß jedes Empfangsfrequenzband lediglich mit einer unipolaren Gleichspannungsquelle wählbar ist