DE2620055C3 - Schaltung zum Erzeugen und Einstellen des Betrags einer Gleichspannung für die Schwingkreisabstimmung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lohaltung zum Erzeugen und Einstellen des Betragb einer Gleichspannung für die Schwingkreisabstimmung mit Kapazitätsdiode^ bestehend aus einem Oszillator mit nachgeschaltetem Spannungseinsteller, der aus einem Transistorverstärker besteht, bei dem an die Basis des Transistors der Oszillator angeschaltet ist, dessen Emitter über eine veränderbare Impedanz mit Masse verbunden ist, um den Grad einer entsprechenden Gegenkopplung einzustellen, und dessen Kollektor über einen abgestimmten Übertrager an die Betriebsspannung geschaltet ist und bei dem die Sekundärwicklung des Übertragers über eine Gleichrichter- und Siebschaltung die Gleichspannung liefert.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Erzeugung der Gittervorspannung für Elektronenröhren (DE-PS 5 62J02) wird ein HF-Oszillator verwendet, dessen HF-Ausgangssignal gleichgerichtet und als Gittervorspannung auf das Gitter einer Verstärkerschaltung gegeben wird. Insbesondere wird das hochfrequente Ausgangssignal des Oszillators transformatorisch auf eine Gleichrichterschaltung gekoppelt. Indem man den transformatorischen Kopplungsgrad verändert, ändert man die gleichgerichtete Spannung und damit die Gittervorspannung. Bei dieser bekannten Einrichtung wird die gleichgerichtete Spannung über die Einstellung des Kopplungsgrades eines Transformators eingestellt. Die Änderung der Kopplungsgrade eines Transformators läßt sich jedoch nicht für einen Permeabilitätstuner verwenden.

Nach der US-PS 14 13 732 wird durch Selbstgleich' richten des Gitterstroms einer röhrenbesiückten Oszillatorschaltung eine Gleichspannung erzeugt indem man die so erzeugte Gleichspannung als Gittervorspannung für eine Weitere Röhre Verwendet, läßt sich der

Verstärkungsfaktor der letzteren steuern. Bei einer solchen Anordnung läßt sich jedoch eine hohe Stabilität des Verstärkungsgrades nicht erreichen, sofern nicht auch die Schwingspannung und die Schwingfrequenz sehr stabil sind.

Nach der BE-PS 5 67 879 wird eine Reihengegenkoppiung durch einen veränderbaren Widerstand verändert, der am Emitter eines Transistorverstärkers liegt Durch die Änderung des Gegenkopplungsgrades

ίο läßt sich der Verstärkungsgrad der Verstärkerschaltung einstellen. Bei dieser üblichen Technik erhält man eine Verstärkungsregelung der Verstärkerstufe, wobei man den Widerstand (die Impedanz) zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors verändert

'^s Der Sinn dieses Verfahrens besteht darin, einen Verstärker vorzusehen, dessen Ausgangsspannung konstanter als die Eingangsspannung ist. Es handelt sich also um eine sogenannte AVR-Schaltung (automatische Verstärkungsregelung). Bei einer AVR-Schltife wird die Widerstandsänderung des Transistors ausgenutzt Obgleich der Verstärkungsgrad eines Verstärkertransistors theoretisch durch Ändern eines Widerstands veränderbar ist, ist auf diese Weise kein sehr stabiler Verstärkungsgrad erreichbar.

Insbesondere im Fall einer Verstärkerschaltung, die keine geschlossene Schleife bildet läßt der instabile Verstärkungsgrad (Instabilität bspw. infolge von Temperaturschwankuiigen) eine sinnvolle Nutzung einer solchen Anordnung nicht zu.

Bei einer ganz ähnlichen, aus der GB-PS 8 52 059 bekanntgewordenen Schaltung wird eine Senkung des Verstärkungsfaktors mit einer AVR-Schaltung angestrebt Insbesondere wird bei dieser bekannten Schaltung die Ausgangsspannung eines Verstärkers gleichgerichtet. Wenn die gleichgerichtete Spannung steigt, nehmen der Vorstrom einer Diode ab und die Impedanz des Emitternebenschlußzweiges der Vorverstärkerstufe zu, so daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers sinkt. Bei dieser Schaltung sind die Impedanz der Diode temperaturabhängig, der Absolutwert der angelegten Spannung sehr hoch und der erforderliche Änderungsbereich für die Spannung breit (2... 20 V).

Es ist ferner bekannt, daß Dioden mit spannungsabhängiger Kapazität sich als Abstimmelement einsetzen lassen, wobei die Frequenzeinstellung von einer an die Kapazität angelegten Gleichspannung abhängt. Ein übliches Verfahren zur Erzeugung der erforderlichen Gleichspannung besteht darin, die Spannung einer Gleichspannungsversorgung auf ein Maximum zu erhöhen, diese erhöhte Spannung zu stabilisieren und dann die stabilisierte Spannung mittels eines Spannungsteilers, wie beispielsweise eines Potentiometers, herabzuteilen. Bei diesem Verfahren sind jedoch zum Voreinstellen der Spannungsversorgungsschaltung auf bestimmte Frequenzen so viele Potentiometer wie Frequenzen bzw. eine komplizierte mechanische Anordnung erforderlich, falls die erforderlichen Spannungen durch ein mit einem Frequenzeinstellungsknopf einstellbares einziges Potentiometer erzeugt werden sollen. Bei einem solchen Verfahren ist im Potentiometer mindestens ein Schleifkontakt erforderlich, der Störspannungen und auch Schwankungen der Abstimmspannung infolge der Änderungen des elektrischen Berührungswiderstandes erzeugen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichspannungsversorgungsschaltung für die Schwingkreisabstimmung anzugeben, die eine bestimmte stabile Gleichspannung bei gleichzeitig einfacher Schaltungs-

anordnung liefert

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die veränderbare Impedanz im wesentlichen aus einem einsteilbaren Blindwiderstand besteht und so bemessen ist, daß der Betrag der Gleichspannung für die Schwingkreisabstimmung einstellbar isL

Nach der Erfindung wird ein Blindelement mit zwei Anschlüssen zur Einstellung der Schwingungsspannung verwendet. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in d?w Unteransprüchen herausgestellt

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Gleichspannung, insbesondere im Bereich niedriger Spannungen, sehr gut stabilisiert ist, weil der Verstärkungsfaktor des Verstärkertransistors mit zunehmendem Gegenkopplungsgrad infolge der Impedanz geringer wird.

Anhand der Zeichnung werden nunmehr bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 ist ein teilweise als Blockschallbild ausgeführter Schaltkreis einer Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung; und

Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit der Kapazität einer Kapazitätsdiode von der angelegten Spannung.

Nach der Erfindung wird die stabile Ausgangswechselspannung eines Oszillators an einen Transistorverstärker mit einem Verstärkertransistor gelegt, wobei dessen Gegenkopplungsgrad durch eine veränderbare Impedanz bestimmt ist, die am Emitter des Transistorverstärkers liegt Die Ausgangswechselspannung des Transistorverstärkers wird zu einer Gleichspannung gleichgerichtet bei der es sich um die gewünschte Ausgangsgleichspannung handelt und die an die spannungsabhängige Kapazitätsdiode in einer Abstimmschaltung gelegt wird.

Fig. 1 zeigt einen Oszillator 1, dessen Frequenz und Ausgangsspannung ausreichend stabil sind. Die Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 1 kann jede Frequenz sein, die die Funktion eines Empfängers nicht stört. Für den Oszillator 1 lassen sich bekannte Oszillatorschaltungen einsetzen. Ein Spannungsregler 2 bringt das Ausgangssignal des Oszillators 1 auf einen gewünschten Wert Eine Gleichrichter- und Siebschaltung 3 wandelt die Ausgangsspannung des Spannungsreglers 2 zu einer Gleichspannung um. Die Ausgangsspannung der Gleichrichterspannung 3 wird auf eine spannungsabhängige Kapazitätsdiode 5 gegeben, bei der es sich um das Abstimmelement einer Abstimmschaltung 4 handelt

De^r Transistorverstärker 21 verstärkt die Ausgangsspannung des Oszillators 1. Ferner ist ein Last-Resonanzkreis 22 vorgesehen, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz der vom Oszillator gelieferten Wechselspannung entspricht und der mit einem Anschluß am Kollektor des Transistorverstärkers 21 liegt. Der Resonanzkreis 22 besteht aus einem kapazitiven und einem induktiven Element mit transformatorischer Auskopplung; vergl. das Bezugszeichen 28. Die Transformatoranordnung in Fig. 1 besteht dabei aus dem induktiven Element des Resonanzkreises als Primärwicklung, während die Sekundärwicklung auf den Eingang der Gleichrichterschaltung 3 geht. Anstatt den Kondensator an die Primärwicklung des Transformators 28 anzuschließen, wie in F i g. 1 gezeigt, kann er auch mit der Sekundärwicklung des Transformators (in F i g. 1 nicht gezeigt) Verschaltet sein, so daß die Sekundärwicklung zum Teil des Resonanzkreises wird. Der Transformator 28 erhöht bei geeignetem Windungsverhältnis die in die Primärwicklung induzierte Spannung. An den Anschluß 35 ist eine Spannung V_x aus einer geeigneten Betriebsspannungsversorgung gelegt. Das Element 23 veränderbarer Impedanz liege am Emitter des Transistorverstärkers 21 und an einer Parallelschaltung aus einem Widerstand 24 und einem Entkopplungskondensator 25. Das Element 23 veränderbarer Impedanz kann ein Blindwiderstand veränderbarer Induktivität oder veränderbarer Kapazität sein. Basisvorspannungswiderstände 26 und 27 liegen an der Basis des Transistorverstärker 21. Das andere Ende des Widerstandes 26 liegt am anderen Ende des Resonanzkreises 22, Da ein Eingangssignal am Transistorverstärker 21 als Spannungsdifferenz zwischen der Basis des Transistors 21 und einem Anschluß der Impedanz 23 auftritt die mit ihrem anderen Ende am Emitter des Transistors 21 liegt und da das Ausgangssignal des Transistors 21 die Spannungsdifferenz zwischen dem Kollektor des Transistors 21 und dem einen Ende der Impedanz ist läßt der in F i g. 1 gezeigte Transistorverstärker mit dem Transistor 21 sich als reihengegengekoppelter Verstärker bezeichnen. Eine Gleichrichterdiode 31, ein Wide -land 34 und die Kondensatoren 32, 33 bilden eine Gleichrichter- und Siebschaltung.

Nimmt man an, daß die Lastimpedanz des Kollektors des Verstärkertransistors Zu die Impedanz zwischen dem Fmitter des Transistors 21 und Masse Z_c und die Spannungsreglerschaltung gleichspannungsmäßig gegen Temperatur und Betriebsspannungsschwankungen stabil ist, ist die Wechselspannungsverstärkung bei an der Basis des Transistors 21 anliegender konstanter Wechselspannung proportional ZJZ* Da die Impedanz im wesentlichen durch die veränderbare Impedanz 23 verursacht wird, hängt die über der Primärwicklung des Transformators 28, d. h. der Last, anstehende Ausgangsspannung von der Impedanz des Blindwiderstands 23 ab. Die Ausgangsspannung über der Primärwicklung des Transformators 28 wird von diesem auf einen geeigneten vorbestimmten Wert herauftransformiert und dann von der Gleichrichter- und Siebschaltung 3 gleichgerichtet und geglättet.

Da die oben beschriebene Schaltungsanordnung auf e; ier einzigen Schwingungsfrequenz arbeitet und eine konstante Ausgangsspannung liefert, lassen die Schwingungen des Oszillators 1 sich leicht mit einer einfachen Schaltungsanordnung stabilisieren, und durch ausreichende Stabilisierung dieser Schwingungen des Oszillators 1 erhält man eine ausreichend stabile Ausgangsgleichspannung. Weiterhin bewirkt was das Arbeiten der Spannungsreglerschaltung 2 anbetrifft, die Impe-

danz Z_f zwischen dem Emitter des Transistors 21 und Masse eine Gegenkopplung. Nimmt die Impedanz Z? zu. steigt auch der Gegenkopplungsgrad, so daß die Verstärkungswirkung des Transistors 21 sich stabilisiert. In diesem Fall nehmen der Verstärkungsfaktor des Transistorverstärker sowie die Ausgangswechselspannung der Spannungsreglerschaltung 2 ab. Ist die gewünschte Ausgangsgleichspannung der Gleich richterschaltung 3 also gering, ist sie infolge der verstärkten Gegenkopplung auch stabiler als eine höhere Gleichspannung. Insbesondere sind im Bereich der niedrigen Ausgangsgleichspannungen die Schwankungen der Ausgangsgleichspannung gering.

Diese Eigenschaft der Ausgangsgleithspannung is! insbesondere dort von Vorteil, wo sie an eine Abstimmdiode in einer frequenzbestimmenden Schaltung gelegt wird.

Die Kapazität einer üblicherweise für Abstimmzwekke verwendeten Kapazitätsdiode zeigt einen Verlauf,

wie er in F i g. 2 gezeigt ist, wobei die Spannungsabhängigkeit im Bereich geringer Sperrspannungen stärker ist als im Bereich hoher Sperrspannungen. Die angelegte Spannung muß also im Bereich niedriger Abstimmspannungen stabiler sein als im Bereich hoher Spannungen. Die Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung 3 erfüllt diese Forderung.

Als veränderbare Impedanz 23 ist ein übliches Potentiometer nicht geeignet, da bei diesem ein Gleitkontakt vorliegt, der wiederum zu den oben ausgeführten Nachteilen führt.

Eine herkömmliche Abstimmeinheit, deren veränderliches Element eine Induktivität — beispielsweise in einem Aütorundfunkempfänger — ist, enthält üblicherweise eirie Vöfeinstellmechahik, mit der das induktive Element und damit die Frequenzabstimmung voreingestellt werden können. Eine Abstimmeinheit für einen solchen Aütorundfunkempfänger weist im allgemeinen zwei veränüefiicne indükiiviiäieri in einefn H F-Versiär* kef sowie eine weitere veränderliche Induktivität im Mischoszillator auf, und diese drei veränderlichen

Induktivitäten sind zur gleichzeitigen Verstellung mechanisch miteinander gekoppelt. In einer Abstimmeinheit für einen MW-UKW-Autorundfunkempfänger sind sechs Induktivitäten vorhanden. Setzt man die Schaltungsanordnung der Erfindung ein, lassen sich die drei Induktivitäten (nur MW-Empfang) oder sechs Induktivitäten (MW-UKW-Empfang) durch nur eine Induktivität ersetzen, und die Gleichlaufeinstellung für diese vielen Induktivitäten läßt sich daher vermeiden.

Wenn weiterhin die Abstiminspannung bei einer herkömmlichen Abstimmeinheit höher sein muß als die Betriebsspannung, muß diese Betriebsgleichspannung mittels eines Gleichspannungswandlers umgesetzt und stabilisiert werden; erst dann läßt sie sich an das Abstimrrielemerit legeii. Mit der Erfindung lassen sich diese Schwierigkeiten vermeiden und man erhält die gewünschte Gleichspannung leicht und bequem, so daß sich die Erfindung nicht nur auf Rundfunk-, sondern auch auf Fernsehempfänger anwenden faßt, sofern diese mit Kapazitätsdioden abgestimmt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Erzeugen und Einstellen des Betrags einer Gleichspannung für die Schwingkreisabstimmung mit Kapazitätsdioden, bestehend aus einem Oszillator mit nachgeschaltetem Spannungseinsteller, der aus einem Transistorverstärker besteht, bei dem an die Basis des Transistors der Oszillator angeschaltet ist, dessen Emitter über eine veränderbare Impedanz mit Masse verbunden ist, um den Grad einer entsprechenden Gegenkopplung einzustellen, und dessen Kollektor über einen abgestimmten Übertrager an die Betriebsspannung geschaltet ist und bei dem die Sekundärwicklung des Übertragers über eine Gleichrichter- und Siebschaltung die Gleichspannung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz im wesentlichen aus einem einstellbaren Blindwiderstand besteht und so bemessen ist, daß der Betrag der Gleichspannung für die Schwingkreisabstimmung einstellbar ist

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz aus einem Element mit veränderbarer Induktivität besteht.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz ein veränderbarer Kondensator ist und daß der veränderbare Kondensator für Gleichstrom überbrückt ist.