DE2637369A1

DE2637369A1 - Verstaerkerschaltung

Info

Publication number: DE2637369A1
Application number: DE19762637369
Authority: DE
Inventors: Masayuki Hongu; Hiromi Kawakami; Masaharu Tokihara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1976-08-19
Publication date: 1977-03-03
Also published as: NL7609188A; US4110635A; AU1692676A; NL188200B; NL188200C; CA1084598A; FR2321801A1; FR2321801B1; JPS5911282B2; AU506422B2; GB1520085A; DE2637369C2; JPS5224061A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MDNCHEN 22 Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 Dr. re r. η at. W. KÖRBER ^ (08?) ' 29 66 84

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS 2637369

PATENTANWÄLTE

19. August 1976

SONY Corporation

7-35 Kitashinagawa-6 Shinagana-ku

Tokyo/Japan

Patentanmeldung

Verstärkerschaltung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung und insbesondere auf eine Verstärkerschaltung zum Empfang von zwei Eingangssignalen für einen Synchronvideodetektor in einem Fernsehempfänger.

In der Vergangenheit ist ein Diodengleichrichter oder -detektor oder ein Transistordetektor gewöhnlich als Videodetektor bei einem Fernsehempfänger verwendet worden. Solche Detektoren haben jedoch den Nachteil, daß ihre Eingangs-Ausgangscharakteristik infolge der

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Nichtlinearität der Diode oder des Transistors nichtlenar ist.

Infolge dieser Nichtlinearität, falls ein Videozwischenfrequenzsignal und ein Tonzwischenfrequenzsignal dem Detektor zugeführt werden, enthält das erhaltene Ausgangssignal nicht nur ein Videosignal und ein Tonzwischenfrequenzsignal mit einer Trägerfrequenz von 4,5 MHz, sondern zusätzlich dazu auch ein Schwebungssignal mit einer Frequenz von 920 KHz, welche der Frequenzunterschied des Tonzwischenfrequenzsignals von 4,5 MHz und des Farbsignals von 3,58 MHz ist.Viele andere Oberwellen- oder Oberschwingungssignale werden auch erzeugt, wobei jedoch die Frequenzen dieser Oberwellensignale außerhalb des Videofrequenzbandes liegen, so daß sie keinen nachteiligen Einfluß auf das wiedergegebene Bild haben. Das Schwebungssignal von 920 KHz liegt innerhalb des Videofrequenzbandes und wird daher in dem Bild als Stör- oder Geräuschsignal wiedergegebenen. Um das Schwebungsstörsignal zu eliminieren, ist früher vorgeschlagen worden, entweder in die Videosignalbahn eine Trap- oder Trenn- oder die Sicherheitsschaltung anzuschließen oder zu schalten, welche auf die Frequenz des Schwebungssignals abgestimmt ist, oder das Liefern eines Tonzwischenfrequenzsignals bei der ursprünglichen Zwischenfrequenz dem Videodetektor zu vermeiden. Bei dem ersten Vorschlag wird die Güte der Frequenzcharakteristik des Videosignals herabgesetzt, während bei dem zweiten Vorschlag es notwendig ist, eine andere Detektorschaltung vorzusehen, um ein Ton mit Zwischenfrequenzsignal zu erhalten, das eine Trägerfrequenz von 4,5 MHz hat.

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Es ist auch vorgeschlagen worden, einen Synchronvideodetektor zu verwenden, um die zuvor beschriebenen Nachteile zu vermeiden. Durch Verwendung eines Synchronvideodetektors ist möglich, die vorerwähnten Nachteile zu beseitigen, wobei jedoch die erhaltene Schaltung viele Bestandteile erfordert und ihre Herstellung in einer integrierten Schaltung sehr schwierig ist.

Erfindungsgemäß wird das Zwischenfrequenzsignal, welches sowohl Video- als auch Tonkomponenten enthält, an eine Verstärkerstufe angelegt. Diese Stufe kann entweder ein Eintaktverstärker oder beispielsweise ein Differentialverstärker sein. Das verstärkte Ausgangssignal, welches immer noch sowohl Bild- und Tonkomponenten aufweist, wird an eine Schaltung bzw. an einen Schaltkreis angeschlossen, welcher als Synchrondetektor fungiert. Ein (grounded) Basistransistorverstärker wird zwischen die Lastimpedanz oder dem Belastungswiderstand (bzw. die Belastungswiderstände im Falle eines Differentialverstärkers) und die Netzanschlußklemme in Reihe geschaltet. Der Basisverstärker hat eine abgestimmte Belastungsschaltung oder einen VerbraucherStromkreis, welcher auf den Zwischenfrequenzträger abgestimmt ist, wobei das gefilterte oder gesiebte Ausgangssignal an die Schalteingangsklemme derselben Synchrondetektorschaltung angelegt wird. -

Gemäß normaler Praxis bei Synchrondetektoren tastet bzw. fragt das Schaltsignal das gleichzurichtende Signal ab und erzeugt ein Ausgangssignal, welches der Amplitude des abgetasteten Signals entspricht. Da das

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Schaltsignal von demselben zu schaltenden Signal abgeleitet wird, ist es mit dem zu schaltenden Signal inhärent synchron.

Durch das Anschließen eines Basisverstärkers auf die vorerwähnte Art zur Verstärkung vor allem des Zwischenfrequenzträgers, stört die Niederemitterimpedanz des Verstärkers dieser Art nicht die Arbeitsweise des Verstärkers, welcher das vollständige Zwischenfrequenz signal verstärkt. Es sind weniger Bestandteile als bei den Schaltungen nach dem Stand der Technik erforderlich, wodurch die Herstellung des ganzen Systems als integrierte Schaltung leichter ist.

Nun folgt eine nähere Beschreibung anhand der Zeichnungen; darin zeigen:

Figur 1: ein schematisches Schaltungsbild einer Synchrondetektorschaltung ohne die Vorteile der vorliegenden Erfindung;

Figur 2: ein schematisches Schaltungsbild der erfindungsgemäßen Ausführungsform; und

Figur 3: ein schematisches Schaltungsbild einer

weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Figur 1 zeigt eine Schaltung nach dem Stand der Technik. Gemäß Figur 1 werden ein Videozwischenfrequenzsignal und ein Tonzwischenfrequenzsignal einem Diffe-

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rentialverstärker zugeführt/ der aus den Transistoren Q. und Q« zusammengesetzt ist. Ein verstärktes Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker wird an einen Schaltstromkreis oder eine Schaltung 2 für den Synchrondetektor durch Emitterfolgertrenn- oder -pufferstufen Q_, Q. bzw. Q₁-, Q_a geliefert. Das Zwischenfrequenzsignal am Ausgang der Trennstufe Q₃₇ Q. wird durch einen Differentailverstärker verstärkt, der aus Transistoren Q- und Q₀ zusammengesetzt ist, wobei nur eine Trägerkomponente des Zwischenfrequenzsignals durch eine Resonanzschaltung 3 extrahiert wird. Diese Trägerkomponente wird der Schaltung oder dem Schaltkreis 2 durch eine Trennstufe Q_, Q₁₀ zugeführt. In der Schaltung oder dem Schaltstromkreis wird das Zwischenfrequenzsignal durch Schaltwirkung synchron demoduliert oder der Detektorwirkung unterzogen, wobei ein Videosignal und ein Tonzwischenfrequenzsignal mit der Trägerfrequenz 4,5 MHz am Ausgang des Schaltstromkreises erhalten werden. ■

Da das Zwischenfrequenzsignal durch das Schaltsignal in dem Schaltstromkreis 2 geschaltet wird, ist nicht notwendig, die nichtlineare Charakteristik des Transistors als Detektor zu verwenden, so daß sogar dann, wenn das Tonzwischenfrequenzsignal zusätzlich zum Videozwischenfrequenzsignal dem Schaltstromkreis zugeführt wird, das Schwebungssignal mit der Frequenz von 920 KHz in dem demodulierten bzw. in dem der Detektorwirkung unterworfenen Signal eliminiert wird. Darüber hinaus ist nicht notwendig, eine andere Detektorschaltung zu verwenden, um das Tonzwischenfrequenzsignal

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mit der Frequenz von 4,5 MHz zu erhalten.

Bei der Schaltung nach Figur 1 sind jedoch zwei Signalbahnen zur Schaltung oder zum Schaltstromkreis 2 notwendig. Diese Bahnen sind; eine erste Signalbahn zur Verstärkung des Zwischenfrequenzsignals und zum Erhalt des verstärkten Zwischenfrequenzsignals und eine andere Signalbahn zum Erhalt der Trägerkomponente aus dem Zwischenfrequenzsignal. Die Schaltung hat infolgedessen viele Schaltungskomponenten, wobei es sehr schwierig ist, diese Schaltung in einer integrierten Schaltung zu erhalten. Die erfindungsgemäße Ausführungsform der Schaltung überwindet jedoch die vorerwähnten Nachteile der Schaltung nach dem Stand der Technik.

Gemäß Figur 2 sind die Transistoren Q₁₁/ Q₁₂ ^{in ei}~ nem Differentialvexstärker 11 geschaltet bzw. an ihm angeschlossen, während ein Widerstand R₁ als Konstantstromquelle zwischen einem gemeinsamen Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren Q₁ ., Q₁₂ und Erde geschaltet ist. Die Widerstände R„ und R_ sind an die Kollektoren der Transistoren Q₁₁ bzw. Q₁₂ als Belastungs- oder Richtwiderstände angeschlossen. Aus einer Vorstufe 1 werden ein Videozwischenfrequenzsignal und ein Tonzwischenfrequenzsignal differenziert den Basisteilen der Transistoren Q₁₁ bzw. Q₁₂ durch die Eingangsklemmen T₁ bzw. T» zugeführt. Äusgangssignale an den Kollektoren der Transistoren Q₁₁ und Q₁₀ werden durch zwei Puffertransistoren oder Trenntransistoren Q₁₃ und Q₁₄ der Schaltung bzw. dem Schaltkreis 2 für einen Synchrondetektor zugeführt.

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Darüber hinaus sind die Emitter der beiden Transistoren Q<tc und CL/-/ welche in einer Form einer gemeinsamen Basis verbunden sind, wobei ihre Baisteile durch einen Kondensator oder Kapazitätsteil C₁ geerdet sind, mit den Widerständen R₂ und R- verbunden. Eine abgestimmte Schaltung 3, welche eine mittelangezapfte Spule parallel zu einem Kondensator aufweist und welche mit der Videozwischenfrequenz in Resonanz schwingt, sowie ein Widerstand R. sind zwischen die Kollektoren der Transistoren Q₁C/ Q_1fi geschaltet. Die Mittelanzapfung der Spule L₁ ist an eine Netzanschlußklemme T. angeschlossen. Ausgangssignale an den Kollektoren Q₁₅/ Q-ic werden durch Trenntransistoren oder Puffertransistoren Q₁₇ und Q₁₈ dem Schaltkreis 2 als Schaltsignal zugeführt.

Bei dieser Ausführungsform sind die Impendanzen der Transistoren Q_1c und Q₁, aus den Widerständen R₀ und R_ so klein, da sie Emittereingangsimpedanzen sind, daß die Wechselstrombelastungen der Transistoren Q₁₁ und Q₁₂ hauptsächlich die Widerstände R₃ und R₃ sind. Das Zwischenfrequenzsignal wird in ein Stromsignal umgesetzt oder verwandelt und durch die Transistoren Q₁₁ und Q₁₂ verstärkt, wobei dieses verstärkte Signal durch die Widerstände R und R fließt. Als Ergebnis werden Zwischenfrequenzspannungssignale, deren Amplituden von den Amplituden der Stromsignale und den Widerstandswerten der Widerstände R₃ und R_ abhängen, an den Kollektoren der Transistoren Q₁₁ und Q₁₂ erhalten. Diese Spannungssignale werden dem Schaltkreis durch die Trenntransistoren Q₁₃ und Q₁₄ zugeführt.

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Die Stromsignale, welche durch die Transistoren Q₁₁- und Q_{1 fi} fließen, sind dieselben Stromsignale, wie jene, welche durch die Widerstände R₂ und R_ fließen und sind ganz unabhängig von Widerstandswerten der Widerstände R₂ und R₃. Daher erscheinen die verstärkten Zwischenfrequenztonsignale an den Kollektoren der Transistoren Q_{1 g} und Q₁₆- Nur eine Trägerkomponente des Videozwischenfreguenzsignals wird an den Kollektoren der Transistoren Q₁₅ und Q₁₆ durch die Resonanzschaltung 3 und den Widerstand 4 als Spannungssignal extrahiert, wobei dieses Spannungssignal dem Schaltkreis 2 durch zwei Trenntransistoren ζ)_Λη und Q_AO zu-

I / . Io

geführt wird.

Dementsprechend wird der Schaltung bzw. dem Schaltkreis 2 das Zwischenfrequenzsignal durch einen Schaltvorgang synchron demoduliert bzw. der Detektorwirkung unterzogen, wobei ein Videosignal und ein Tonzwischenfrequenzsignal (4,5 MHz) an der Anschlußklemme T₃ erhalten werden.

Wie zuvor beschrieben im Zusammenhang mit Figur 2, werden sowohl das Zwischenfrequenzsignal und die Trägerkomponente gleichzeitig verstärkt, wobei weniger Schaltungskomponenten bei dieser Ausführungsform gegenüber der Schaltung gemäß Figur 1 erforderlich sind, so daß es leichter ist, die Schaltung der Figur 2 in Form einer integrierten Schaltung herzustellen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2 sind sämtliche Schaltungen für Differentialarbeitsweise konstruiert. Figur 3 zeigt dieselbe Basisschaltung in Eintaktform.

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Gemäß Figur 3 ist der Emitter eines Transistors Q₂₁ durch einen Kondensator 2 geerdet, während der Kollektor des Transistors an dem Emitter eines Transistors Q₂₂ durch einen Widerstand R₅ angeschlossen ist. Die Basis des Transistors Q₃₂ ist durch einen Kondensator C₃ geerdet, während der Kollektor dieses Transistors an eine Netzanschlußklemme T. durch eine Resonanzschaltung 3 und einen Widerstand R. angeschlossen ist. Ein Zwischenfrequenzsignal aus einer Vorstufe 1 wird der Basis des Transistors Q₂₁ durch eine Eingangsklemme T- zugeführt, während ein verstärktes Zwischenfrequenzsignal an dem Kollektor des Transistos Q₂₁ erhalten und dem Schaltkreis 2 durch eine (nicht gezeigte) Trennstufe zugeführt wird. Ein verstärktes Trägerkomponentsignal ist am Kollektor des Transistors Q₂₂ erhalten und dem Schaltkreis 2 durch eine (nicht gezeigte) andere Trennstufe zugeführt, wobei das synchrondemodulierte Signal bzw. das Signal, welches der Detektorwirkung unterzogen worden ist, aus der Schaltung bzw. dem Schaltkreis 2 an der Ausgangsklemme T_ erhalten wird. Die Schaltung gemäß Figur 3 kann ebenso sehr leicht als integrierte Schaltung hergestellt werden, und zwar infolge der Einfachheit der Schaltung.

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Claims

- ίο - Ansprüche

1. j Verstärker anordnung gekennzeich. net

durch eine Transistorverstärkerstufe (11, Q₁₁, Q₁₂ oder Q₂₁) mit einer ersten Kollektorbelastung (R₉, R_ oder R_), die daran angeschlossen ist, und durch eine geerdete Basistransisstufe (Q₅, Q₁^ oder Q₉₉), die an die besagte Kollektorbelastung angeschlossen ist, sowie eine zweite KoI-lektobelastung (3), die daran angeschlossen ist, wobei die erste Kollektorbelastung zwischen die Transistorverstärkerstufe und die Emittereingangsschaltung der geerdeten Basistransistorstufe geschaltet ist.

2. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1 mit einer Synchrondetektorschaltung bzw. einem Synchrondetektor schaltkreis, der einen ersten Eingangsabschnitt aufweist, der mit der besagten Transistorverstärkerstufe verbunden ist, um ein Signal daraus, welches synchron demoduliert bzw. der Detektorwirkung ausgesetzt werden soll, zu erhalten, sowie einen Eingangsabschnitt, der mit der geerdeten Basistransistorstufe verbunden ist, um ein Schaltsignal daraus zu erhalten, welches mit dem Signal, welches synchron demoduliert bzw. der Detektorwirkung ausgesetzt werden soll, synchron ist, wobei die Transistorverstärkerstufe aus zwei differential verbundenen Transistoren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte geerdete Basistransistorstufe ein zweites Paar Transistoren (Q-_c/ Q_ni~) enthält,

Ib Io

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wobei die Kollektoremitterschaltung diese Transistoren jeweils mit der besagten ersten Kollektorbelastung (R₂, R_) in Reihe geschaltet ist.

3. Verstärkeranordnung nach Anspruch 2, bei welcher die besagte zweite Kollektorbelastung eine parallel abgestimmte LC-Schaltung ist, welche auf die Trägerfrequenz des Signals, das synchron demoduliert bzw. der Detektorwirkung unterzogen werden soll, abgestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel abgestimmte Schaltung (3) zwischen die Kollektoren des hesagten zweiten Transistorpaares (Q₁C/ Q_1fi) in Reihe geschaltet ist.

4. Verstärkeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktor bzw. die Induktivität bzw. die Spule (L₁) der abgestimmten Schaltung eine Mittelanzapfung hat, welche mit einer Netzanschlußklemme (T₄) verbunden ist, um elektrischen Strom zur Transistorverstärkerstufe und zur geerdeten Basistransistorstufe zu führen.

5. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorverstärkerstufe einen ersten Transistor (Q₂-]) aufweist, der in eine geerdete Emitterschaltung geschaltet ist, und daß die besagte geerdete Basistransistorstufe einen zweiten Transistor (Q₂₂) aufweist.

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6. Verstärkeranordnung nach Anspruch 5, mit einer Synchrondetektorschaltung bzw. einem Synchrondetektorschaltkreis, der einen ersten Eingangsabschnitt hat, der mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist, um von ihm ein amplitudenmoduliertes Signal mit einer vorbestimmten Trägerfrequenz zu erhalten, welche synchron demoduliert werden soll, sowie einen zweiten Eingangsabschnitt, der mit dem Kollektor des besagten zweiten Transistors verbunden ist, um von ihm ein Schaltsignal zu erhalten, welches mit dem Signal, das synchron demoduliert werden soll/ synchron ist, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte zweite Kollektorbelastungseinrichtung eine parallel abgestimmte Schaltung (3) aufweist, welche auf die Trägerfrequenz des besagten Signals, das synchron demoduliert werden soll, abgestimmt ist, wobei die besagte abgestimmte Schaltung zwischen dem Kollektor des besagten zweiten Transistors (Q₂₂) ^un<^ ^e^~ ne Netzanschlußklemme (T.) in Reihe geschaltet ist, um von der Netzanschlußklemme Arbeitsstrom für die besagte Transistorverstärkerstufe und die besagte geerdete Basistransistorstufe abzuleiten .

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