DE2733191C2

DE2733191C2 -

Info

Publication number: DE2733191C2
Application number: DE2733191A
Authority: DE
Inventors: Fumio Isehara Kanagawa Jp Ishikawa; Yukio Machida Tokio/Tokyo Jp Tsuda
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1989-05-18
Also published as: AU510667B2; FR2359543A1; US4160964A; AT378089B; JPS5313330A; FR2359543B1; CA1092668A; GB1573280A; ATA516877A; NL7708101A; DE2733191A1; AU2713477A; JPS5651688B2

Description

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer abstimmbaren Resonanzschaltung für einen UHF-Tuner der eingangs beschriebenen Art, die zuletzt erwähnten Störungen zu reduzieren oder weitgehend zu eliminieren.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst,

a) daß der andere Anschluß der zusätzlichen Induktivität über eine erste zusätzliche Kapazität mit dem Verbin dungspunkt zwischen der Kapazitätsdiode und der Parallel kapazität verbunden ist,
b) daß parallel zu der ersten zusätzlichen Kapazität eine Serienschaltung aus einem Widerstand und einer zweiten zusätzlichen Kapazität parallel geschaltet ist,
c) und daß die variable Gleichspannung zur Abstimmung der Kapazitätsdiode dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und der zweiten zusätzlichen Kapazität zugeführt ist, wobei neben der Hauptresonanzfrequenz eine tiefer liegende unerwünschte Nebenresonanzfrequenz auftritt, zu deren Unterdrückung die Bemessungsregel gilt, daß die Impedanz der ersten zusätzlichen Indukti vität und die Impedanz der ersten zusätzlichen Kapazität gleich dem Widerstandswert des Widerstandes ist und die Impedanz der zweiten zusätzlichen Kapazität sehr viel kleiner als der Widerstandswert des Widerstandes ist.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß aus der zusätzlichen Induktivität und der ersten zusätzlichen Kapazität ein Serienresonanzkreis gebildet wird, dessen Resonanzfrequenz gleich der Nebenresonanzfrequenz ist. Bei dieser Nebenresonanzfrequenz wirkt der Widerstand stärker dämpfend als bei der Hauptresonanzfrequenz. Auf diese Weise werden im Bereich der Nebenresonanzfrequenz auftretende Signale weitgehend unterdrückt.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Resonanzschaltung ist ferner mit dem Vorteil verbunden, daß der Widerstand in bezug auf die Kapazitätsdiode als Vorwiderstand zur Erzeugung der Gleichvorspannung verwendet werden kann. Ein gesonderter Vorwiderstand zur Erzeugung der Gleichvor spannung für die Kapazitätsdiode ist demnach unentbehrlich.

Ein Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenz-Breitbandresonanzkreises der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels; und

Fig. 2, 3 und 4 Charakteristiken des Hochfrequenz-Breitband resonanzkreises nach Fig. 1 zur Erläuterung seiner Funktion.

Ein Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenz-Breitbandresonanzkreises gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben, die ein Schaltbild eines Hochfrequenz-Breitbandresonanzkreises zeigt, der in einer Abstimmvorrichtung (tuner) eines Fernseh empfängers verwendbar ist, und ein Fernsehsignal eines UHF- Bandes, z. B. von 473 MHz bis 767 MHz in Japan, empfangen kann.

Fig. 1 zeigt einen Eingangsanschluß 1 und einen Ausgangsanschluß 2, die durch eine Signalleitung 3 gekoppelt sind. Zwischen der Signal leitung 3 und einer gemeinsamen Leitung 4 liegt eine diskrete Kapzität 11 mit etwa 3 bis 6 pF. Parallel zu der Kapazität 11 liegt ein Serienschaltkreis, aus einer diskreten Induktivität 12 mit etwa 21 bis 28 nH und einer Kapazitätsdiode 13, deren Kapazität im Bereich von 2,2 bis 15 pF variiert wird. Ferner ist der Kapazitätsdiode 13 ein Serien schaltkreis aus einer diskreten Induktivität 14 mit etwa 48 bis 56 nH sowie einer diskreten Kapazität 15 mit etwa 10 bis 40 pF parallelgeschaltet. Parallel zu der Kapazität 15 liegt ein Serienschaltkreis aus einem Widerstand, dessen Wert etwa 30 bis 300 Ohm aufweist und einer Kapazität 17. Von dem Verbindungs punkt zwischen dem Widerstand 16 und der Kapazität 17 ist ein Anschluß 5 für eine Steuerspannung herausgeführt, die angelegt wird, um den Kapazitätswert der Kapa zitätsdiode 13 zu steuern.

In der Schaltung nach Fig. 1 bilden die Kapazität 11, die Induktivität 12 und die Kapazitätsdiode 13 einen Resonanzkreis, in dem der Kapazitätswert der Kapazitätsdiode 13 durch die Steuerspannung über den Anschluß 5 und damit auch die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises variiert wird. Ferner ist in diesem Aufbau die Induktivität 14 der Kapazitätsdiode 13 hochfrequenzmäßig parallel geschaltet, so daß ihr scheinbarer Kapazitätswert vermindert wird und das Variatonsverhältnis erhöht werden kann, wobei der Variationsbereich der Resonanz frequenz erweitert wird.

Allgemein kann in einem solchen Schaltkreis nach Fig. 1 eine parasitäre Resonanzerscheinung, z. B. bei der halben Frequenz einer erwünschten Resonanzfrequenz hervorge rufen werden. Deshalb ist in dem in Fig. 1 gezeigten Resonanz kreis ein aus den Kapazitäten 15 und 17 und dem Widerstand 16 gebildeter π-förmiger Schaltkreis vorgesehen, und die Impedanzen der den π-förmigen Schaltkreis bildenden Elemente sind so gewählt, daß sie die folgende Be dingung in dem parasitären Resonanzfrequenzband erfüllen:

|Z ₁₇| « R ₁₆
|Z ₁₄| ≃ |Z ₁₅| ≃ R ₁₆,

wobei Z ₁₄, Z ₁₅, R ₁₆ und Z ₁₇ die jeweiligen Impedanzwerte der Induktivität 14, der Kapazität 15, des Widerstands 16 und der Kapazität 17 darstellen. Auf diese Weise kann der scheinbare Widerstandswert der der Kapazitätsdiode 13 hochfrequenzmäßig parallelgeschalteten Induktivität 14 in dem erwünschten Frequenzband klein, aber in dem parasitären Frequenzband groß gemacht werden, wobei die Güte Q des Resonanzkreises in dem parasitären Fre quenzband klein ist.

In dem Resonanz kreis sind keine Elemente mit verteilter Kapazität bzw. Induktivität enthalten, so daß keine Notwendigkeit für ein Abschirmgehäuse, eine besondere Grundplatte und so weiter besteht und deshalb kann der Resonanzkreis auf derselben Grundplatte angeordnet sein, auf der die anderen Schaltkreise angeordnet sind. Dementsprechend wird der gesamte Schaltkreis einfach im Aufbau und ist kompakt oder klein auslegbar. Ferner gibt es keine Abteilwand, beispielsweise eine Ab schirmplatte und dergleichen, zwischen dem Resonanzkreis und den übrigen Schaltkreisen, so daß eine Einstellung leicht ausgeführt werden und der Kopplungsgrad zwischen aufeinander folgenden Stufen frei gewählt werden kann. Daher kann der Resonanzkreis leicht hinsichtlich Ungleichförmigkeit in den Charakteristiken der Elemente abgeglichen werden.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Induktivitäten 12, 14, die Kapazitäten 11, 15 und 17 Elemente, deren Induktivität oder Kapazität sich bei verschiedenen Resonanzfrequenzen nicht verändert, nämlich Elemente mit punktförmiger diskreter Induktivität bzw. Kapazität. Dementsprechend richtet sich die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises nur nach dem Kapazitäts wert der Kapazitätsdiode 13, und es gibt kein Element wie beispielsweise eines mit verteilter Induktivität bzw. Kapazität, das die Kapazitätsvariation begrenzt, so daß der Variationsbereich der Resonanzfrequenz groß gemacht werden kann.

Da ferner die Güte Q des Resonanzkreises in dem parasitären Resonanzfrequenzband gering ist, besteht keine Gefahr, daß ein Signal in dem parasitären Resonanzfrequenzband verstärkt wird und die Abstimmcharakteristik verschlechtert, und daß eine parasitäre Schwingung verursacht wird.

Ferner kann bei dem Resonanzkreis der Einführungsverlust über ein breites Frequenzband konstant gehalten werden. Der Einführungsverlust eines Resonanzkreises ist mit

ausgedrückt, wobei Z _o die Resonanzimpedanz des Resonanz kreises und Z _d die Eingangsimpedanz des Schaltkreises der nachfolgenden Stufe bedeutet.

Der Resonanzkreis nach Fig. 1 ändert seine Resonanz impedanz Z _o entsprechend der Vollinien-Kurve A in dem Diagramm der Fig. 2, wobei die Ordinate den Impedanzwert und die Abszisse die Frequenz in MHz angibt. Die Eingangsimpedanz eines FET in Source-Schaltung oder eine bipolaren Tran sistors ändert sich im allgemeinen entsprechend der Strichlinsen-Kurve B in Fig. 2. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Kurven A und B einander ähnlich, also kann ein Hochfrequenz- Selektivverstärkerkreis oder ein Hochfrequenz-Schwingkreis durch Kombination des Resonanzkreises nach Fig. 1 mit dem FET oder bipolaren Transistor gebildet werden, wobei der Ein führungsverlust des Kreises unabhängig von der Resonanzfrequenz näherungsweise konstant gehalten wird, was die Kurven A und B des Diagramms der Fig. 3 zeigen, in dem die Ordinate den Einführungsverlust in dB und die Abszisse die Resonanzfrequenz in MHz abgibt. Nach Fig. 3 zeigt die Kurve A einen Fall, in dem die Induktivität einer Zuführungsleitung am Eingang des FET oder bipolaren Transistors, mit dem der Resonanzkreis verbunden ist, 3 nH beträgt, und die Kurve B zeigt einen Fall, in dem die Zuleitungsinduktivität 5 nH beträgt.

Dementsprechend kann, wenn der Resonanzkreis als Abstimmkreis für einen Hochfrequenzverstärker verwendet wird, die Rauschzahl des Hochfrequenzverstärkers über einen breiten Frequenzbereich konstant gehalten werden, und wenn der Resonanzkreis in einem Schwingkreis verwendet wird, kann er über einen breiten Fre quenzbereich stabil schwingen.

Weiterhin wird bei dem Resonanzkreis nach Fig. 1 durch Vorsehen der Induktivität 14 die Durchlaßbandbreite bei Resonanz des Kreises annähernd konstant gehalten, unabhängig von der Resonanzfrequenz, wie die Kurven A und B des Diagramms der Fig. 4 zeigen, in dem die Ordinate die Bandbreite in MHz und die Abszisse die Resonanzfrequenz in MHz angibt. Das Diagramm der Fig. 4 zeigt einen Fall, in dem der Resonanzkreis als Eingangsabstimmkreis für einen FET- oder bipolaren Transistor-Verstärker verwendet wird und die Induktivität einer Eingangs-Zuführungsleitung des FET oder bipolaren Transistors 3 nH für die Kurve A und 5 nH für die Kurve B beträgt.

Dementsprechend kann, wenn der Resonanzkreis als Abstimmkreis verwendet wird, über den gesamten Abstimmbereich ein optimales Durchlaßband erhalten werden, ohne daß ein Signal eines benachbarten Kanals oder ein Bildsignal mit einem erwünschten Signal gemischt wird, und ohne daß ein lokales Schwingungsausgangssignal zu einem Eingangsanschluß durchgelassen wird.

In dem Resonanzkreis ist die Induktivität 14 der Kapazitätsdiode 13 hochfrequenzmäßig parallelgeschaltet, um deren scheinbare Kapazität zu vermindern, aber der Umfang der Reduzierung der scheinbaren Kapazität ist in dem niedrigen Frequenzbereich nicht so groß. Daher wird beim Einstellen der Steuerspannung der Kapazitätsdiode 13, wenn die tiefste Resonanzfrequenz durch die Induktivität 12 eingestellt wird und danach die höchste Resonanzfrequenz mit der Induktivität 14 eingestellt wird, die vorher eingestellte Frequenz nicht verändert. Das heißt, die tiefste und die höchste Resonanzfrequenz können unabhängig voneinander eingestellt werden, so daß der Abgleich vereinfacht wird und die Steuerspannung für die Kapazitätsdiode 13 genau auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann.

In dem Resonanzkreis kann wegen der Induktivität 14 ein Widerstand zum Vorspannen der Kapazitätsdiode 13 entfallen, so daß das zwischen dieser und dem Eingangsanschluß 5 für die Steuerspannung vorgesehene Widerstandselement nur der Widerstand 16 mit kleinem Widerstandswert ist. Deshalb wird sogar dann, wenn ein Eingangssignal mit hohem Pegel an den Eingangsanschluß 1 angelegt wird, die Steuerspannung nicht durch das Eingangssignal geändert, und daher kann der Resonanzkreis bei Anlegen des Eingangssignals mit hohem Pegel stabil arbeiten.

Wie oben beschrieben, ist ein Hochfrequenz- Breitbandresonanzkreis geschaffen, der eine geringe Abmessung hat und im Betrieb stabil ist. Der Resonanzkreis wird speziell in einem UHF-Fernsehempfänger geringer Größe angewendet, kann aber auch in anderen Empfängern verwendet werden, die ein Signal eines VHF-Bandes empfangen.

Claims

Abstimmbare Resonanzschaltung für einen UHF-Tuner, bestehend aus einer mittels einer variablen Gleichspannung abstimm baren Kapazitätsdiode, einer mit dieser in Reihe geschal teten Serieninduktivität, einer zu der Reihenschaltung parallel geschalteten Parallelkapazität und einer zusätz lichen Induktivität, deren einer Anschluß am Verbindungs punkt zwischen Serieninduktivität und Kapazitätsdiode liegt, dadurch gekennzeichnet,
- a) daß der andere Anschluß der zusätzlichen Induktivität (14) über eine erste zusätzliche Kapazität (15) mit dem Verbindungspunkt zwischen der Kapazitätsdiode (13) und der Parallelkapazität (11) verbunden ist,
- b) daß parallel zu der ersten zusätzlichen Kapazität (15) eine Serienschaltung aus einem Widerstand (16) und einer zweiten zusätzlichen Kapazität (17) parallel geschaltet ist,
- c) und daß die variable Gleichspannung zur Abstimmung der Kapazitätsdiode (13) dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (16) und der zweiten zusätzlichen Kapazität (17) zugeführt ist, wobei neben der Haupt resonanzfrequenz eine tiefer liegende unerwünschte Nebenresonanzfrequenz auftritt, zu deren Unterdrückung die Bemessungsregel gilt, daß die Impedanz der ersten zusätzlichen Induktivität (14) und die Impedanz der ersten zusätzlichen Kapazität (15) gleich dem Wider standswert des Widerstandes (16) ist und die Impedanz der zweiten zusätzlichen Kapazität (17) sehr viel kleiner als der Widerstandswert des Widerstandes (16) ist.