DE2828838C2

DE2828838C2 - HF-Eingangsschaltung für Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE2828838C2
Application number: DE2828838A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Matsuura; Toshinori Yokohama Murata; Mitsuhisa Fujisawa Shinagawa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1983-10-20
Also published as: US4247953A; DE2828838A1

Description

Die Erfindung betrifft eine H F-Eingangsschaltung für Fernsehempfänger mit einem Abstimmkreis für den Empfang wenigstens eines Signals aus dem UHF-Band und eines Signals aus dem VHF-Band, mit einem Überlagerungsoszillator zum Erzeugen eines einem empfangenen Signal entsprechenden Signals mit Überlagerungsfrequenz una mit einem an den Abstimmkreis und den Überlagsrungsoszillator angeschlossenen Mischer zum Umsetzen des empfangenen Signals in ein Zwischenfrequenzsignal.

Eine HF-Eingangsschaltung für einen Fernsehempfänger, wie sie auch unter dem Namen Kanalwähler bekannt ist, weist im allgemeinen zwei getrennte, als Tuner bezeichnete Abstimmeinheiten auf, von denen ein VHF-Tuner für den Empfang des VHF-Frequenzbandes und ein UHF-Tuner für den Empfang des UHF-Frequenzbandes bestimmt ist Jeder dieser beiden Tuner weist eigene Baugruppen wie Abstimmkreise, HF-Ver-■ stärker, Frequenzmischer und Lokaloszillatoren auf. Je nach der Zugehörigkeit der. zu empfangenden Signale zum UHF-Band oder zum VHF-Band muß dann zwischen den beiden Abstimmeinrichtungen umgeschaltet werden, was üblicherweise mit Hilfe von Schaltdioden geschieht.

In der GB-PS 10 02 941 ist nun ein Abstimmkreis beschrieben, der aus einer Mehrzahl von Kondensatoren und Spulen besteht Dieser Abstimmkreis läßt sich gleichzeitig auf zwei Frequenzen abstimmen. Diesen beiden Frequenzen sind jedoch jeweils unterschiedliche Kondensatoren und Spulen zugeordnet, die jeweils getrennte Schwingkreise bilden. Eine Mehrfachausnutzung von Bauelementen für die unterschiedlichen Frequenzbänder ist also allenfalls in begrenztem Umfange möglich.

Aus der DE-AS 15 91005 ist weiter eine HF-Eingangsschaltung in Form eines breiten Bandpasses bekannt, bei der Signale im Bereich eines Bandes II stark gedämpft werden, während die Signale aus einem Band I und einem Band III ungedämpft passieren können. Im Betriebe wird diese Schaltung zwischen einer Empfangsantenne und dem zugehörigen Fernsehempfänger angeordnet und dient einer gegenseitigen Impedanzanpassung.
In der DE-AS 12 73 607 ist schließlich eine Schaltung beschrieben, die eine Mehrzahl von Oszillatoren und einen Mischer aufweist. Dabei wird dieser Mischer der Reihe nach mit einem Ausgangssignal gespeist, das unter den Ausgangssignalen der Oszillatoren ausgewählt wird, um so die Auswahl eines gewünschten Eingangssignals aus einer Mehrzahl von Eingangssignalen zu ermöglichen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine HF-Eingangsschaltung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die sich durch einen Abstimmkreis auszeichnet, der gleichzeitig auf zwei Signale abgestimmt sein kann, von denen das eine im VHF-Band und das andere im UHF-Band liegt, wobei es nicht des Einsatzes einer Schaltdiode für eine Uinschal-

tung zwischen dem VHF-Band und dem UHF-Band bedarf, so daß sich Signalverluste innerhalb des UHF-Bandes auf einem Minimalwert halten lassen.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Ausbildung einer H F-Eingangsschaltung far Fernsehempfänger, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Abstimmkreis stellt ein schmales Bandpaßfilter dar, das ein spezielles Signal passieren läßt. Dabei ist dieser Abstimmkreis gleichzeitig auf zwei Frequenzen abgestimmt, wobei sich die jeweiligen Resonanzfrequenzen gleichzeitig innerhalb der gewünschten Frequenzbereiche verändern lassen, indem der Kapazitätswert einer einzigen Kapazitäts-Variations-Diode ent- sprechend geändert wird. Im Ergebnis führt die Erfindung zu einem integrierten Schaltungsaufbau mit einem Abstimmkreis, der auch im UHF-Band nur eine geringe Dämpfung aufweist, wobei weiter eine Reihe von Baugruppen wie HF-Verstärker, Frequenzmischer und Lokaloszillatoren sowohl für die Abstimmung im VHF-Band als auch im UHF-Band gemeinsam verwendbar ist und alle Signale, die in dem unteren VHF-Band und dem UHF-Band liegen, mit einem einzigen Kanalwähler empfangen werden können.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der Ausführungsbeispiele für die Erfindung und eine vergleichbare HF-Eingangsschaltung in bisher üblicher Ausführung einander gegenübergestellt sind; dabei zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild für einen bisher üblichen und in der japanischen Patentveröffentlichung 84 83/47 beschriebenen integrierten Tuner,

F i g. 2 den Schaltungsaufbau für einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Abstimmkreis,

F i g. 3 den Frequenzgang für einen Abstimmkreis gemäß F i g. 2 mit Darstellung der Reaktanz entlang der Ordinate und der Frequenz entlang der Abszisse,

F i g. 4 eine Darstellung der Empfindlichkeit des «o Abstimmkreises von Fig.2 mit Auftragung des Dämpfungsverhältnisses entlang der Ordinate und der Frequenz entlang der Abszisse,

F i g. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäß ausgebildete Abstimmkreise,

Fig.7 und 8 Blockschaltbilder für gemäß der Erfindung ausgebildete H F-Eingangsschaltungen,

F i g. 9 den Aufbau eines Filters für die HF-Eingangsschaltung gemäß F i g. 8 und

Fig. 10 und 11 zwei weitere Ausführungsbeispiele für gemäß der Erfindung ausgebildete HF-Eingangsschaltungen.

Bei der in F i g. 1 dargestellten HF-Eingangsschaltung werden HF-Signale an einem Eingang 1 eingespeist und über einen Eingangs-Abstimmkreis 3, einen HF-Verstärker 6 und einen Zwischen-Abstimmkreis 4 in der Weise übertragen, daß nur ein Signal aus einem gewünschten Kanal ausgewählt, verstärkt und in einen Frequenzmischer 7 eingespeist wird. Der i-requenzmischer 7 wird weiter von einem Signal aus einem abstimmbaren Lokal-Oszillator mit einem Transistor-Oszillator 8 und einem Resonanzkreis 5 gespeist. Auf diese Weise wird das ausgewählte und verstärkte HF-Signal, das dem Frequenzmischer 7 zugeführt wird, in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt, das an einen *5 Ausgang 2 abgegeben wird. Der Eingangs-Abstimmkreis 3, der Zwischen-Abstimmkreis 4 und der Resonanzkreis 5 lassen sich auf alle Signale in dem VHF- und dem UHF-Band abstimmen. Alle drei Kreise 3,4 und 5 sind grundsätzlich gleich aufgebaut, so daß im folgenden nur der Abstimmkreis 3 näher beschrieben wird.

Dieser Abstimmkreis 3 ist ein veränderbarer Abstimmkreis und enthält Spulen 9, 10 und 11, einen Kondensator 12 und eine Kapazitätsdiode 13 sowie einen aus Schaltdioden 14 und 15 aufgebauten Frequenzband-Umschalter und Abblockkondensatoren 16 und 17, die zur gleichstrommäßigen Trennung dienen. Zwischen der Kathode der Kapazitätsdiode 13 und einem Anschluß 21 liegt ein Nebenschlußwiderstar.d 18, und Strombegrenzungswiderstände 19 und 20 zwischen den Anoden der Schaltdioden 15 bzw. 14 und Anschlüssen 22 bzw. 23 dienen dazu, den in die Scha!tdioden 15 und 14 eingespeisten Strom zu begrenzen. Wenn mit der Schaltung von F i g. 1 ein Signal im UHF-Band empfangen werden soll, wird an den Anschluß 23 eine positive Gleichspannung angelegt, welche die Schaltdiode 14 in leitenden Zustand bringt bzw. einschaltet. In ihrem leitenden Zustand bewirkt die Schaltdiode 14 einen hochfrequenzmäßigen Kurzschluß für die Reihenschaltung aus den Spulen 10 und 11, so daß nur die Spule 9 für die Abstimmung wirksam wird. Der Abstimmkreis 3 kann daher auf das höchste Frequenzband, das UHF-Band abgestimmt werden.

Soll dagegen ein Signal im oberen VHF-Band empfangen werden, so wird an den Anschluß 23 eine negative Spannung angelegt, so daß die Schaltdiode 14 sperrt, und gleichzeitig liegt an dem Anschluß 22 eine positive Spannung, welche die Schaltdiode 15 in den leitenden Zustand bringt. Als Abstimminduktivität wird nun die Reihenschaltung der Spulen 9 und 10 wirksam, so daß der Abstimmkreis 3 auf das obere VHF-Band abgestimmt werden kann.

Soll ein Signal im unteren VHF-Band empfangen werden, so wird sowohl an den Anschluß 22 als auch an den Anschluß 23 negative Spannung angelegt, so daß beide Schaltdioden 14 und 15 sperren. Als Abstimminduktivität wird dann die Reihenschaltung aller drei Spulen 9,10 und 11 wirksam, so daß der Abstimmkreis 3 auf das niedrigste Frequenzband, also auf das untere VHF-Band abgestimmt werden kann.

Durch eine Änderung der Kapazität der Kapazitätsdiode 13 läßt sich eine entsprechende Änderung der Resonanzfrequenz des Abstimmkreises 3 erzielen. Um also ein Signal in einem gewünschten Frequenzband auszuwählen, wird die Kapazität der Kapazitätsdiode 13 entsprechend verändert. Zu diesem Zweck wird an den Anschluß 21, mit dem die Kapazitätsdiode 13 verbunden ist, eine Abstimmspannung angelegt. Durch Änderung dieser Abstimmspannung ändert sich die Kapazität der Kapazitätsdiode 13, und entsprechend erfolgt auch eine Änderung der Resonanzfrequenz des Abstimmkreises 3.

Nachteilig ist bei einem nach F i g. 1 aufgebauten Abstimmkreis 3, daß die Schaltdioden 14 und 15 beim Empfang von Signalen im UHF-Band und im oberen VHF-Band mit den Abstimmspulen 9 und 10 in Reihe liegen. Dadurch verringert sich wegen des Hochfrequenzwiderstandes der Schaltdioden 14 und 15 die Güte der Spulen 9 bzw. 10, und die Dämpfung des Abstimmkreises 3 wird entsprechend hoch. Im unteren VHF-Band, in dem die Abstimminduktivität verhältnismäß:3 groß ist, wirkt sich der Einfluß des Hochfrequenzwiderstandes der Schaltdioden 14 und 15 verhältnismäßig wenig aus, so daß es auch keine störende Dämpfung für den Abstimmkreis 3 gibt. Anders liegen dagegen die Verhältnisse für das UHF-Band, wo die Abstimminduk-

tivität sehr klein ist, so daß hier der Einfluß des Hochfrequenzwiderstandes der Schaltdioden 14 und 15 eine sehr hohe Dämpfung im Abstimmkreis 3 bewirkt.

Zur Ausschaltung solcher unerwünschter Dämpfungseigenschaften ist es bisher üblich, für das VHF-Band und das UHF-Band unabhängige Abstimmkreise zu verwenden. Dies bedeutet jedoch, daß jeweils eigene H F-Verstärker, Frequenzumsetzer und Lokaloszillatoren vorgesehen werden müssen, und außerdem sind gesonderte VHF-Kanalwähler und UHF-Kanalwähler erforderlich. Erst mit Hilfe der Erfindung ist es gelungen, einen Abstimmkreis zu schaffen, der sich gleichzeitig auf Signale abstimmen läßt, die dem VHF- und dem UHF-Band angehören, ohne daß dabei eine störende Dämpfung auftritt. Die Erfindung führt somit zu eineti integrierten Tuner, der den Empfang aller Signale gestattet, die im VHF- und UHF-Band liegen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für den Aufbau eines Abstimmkreises gemäß der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt. Dieser Abstimmkreis besitzt kapazitive und induktive Bauelemente, nämlich eine erste Spule 24, eine zweite Spule 25, einen Kondensator 26, eine Kapazitäts-Variations-Diode 27 sowie Eingangs- bzw. Ausgangsanschlüsse 28 und 29. Bezeichnet man die Kapazitätswerte für den Kondensator 26 mit Q und für die Kapazitäts-Variations-Diode 27 mit C₂ und die Induktivitätswerte für die Spulen 24 und 25 mit Li bzw. mit L₂, so berechnet sich die zwischen den Anschlüssen 28 und 29 auftretende Impedanz Zwie folgt:

Z -

j (oC\ +

JuL_x +

j ω L₁

30

35

JjL

ω² — (»η +

+ ω₂₂ + ω\₂) ω² + ω\χ ω\₂ O)

ω² - ϋ>\

C₁ (ω²-ω² _Η)(ω²-ω])

45

»11	1	•i	-·?.-	1	5 ^ω12	1
	L₁ (	•i	= 6>ί,·	i₂c₂	»12	^₁C₂
	«i +		= »]₂·	+ »22 +
	ei·'		»22
	+•Ö22-

(3)

55

Der Zusammenhang zwischen den Frequenzen ω_Η, e>_L und t>_T in den Gleichungen (3), (4) und (S) kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

= -ω² _η·α² _η*Ό. Für ω² _β>ω1 gilt:

(6)

(7)

60

65

Somit gilt also:

f„>f_r>f_L (8)

mit: ω_Η = 2 η f_H, u_T = 2 π/_r, und u_L = 2 π f_L.

Die Reaktanz X des Resonanzkreises ist in F i g. 3 dargestellt. Man erkennt aus F i g. 3, daß der Resonanzkreis bei den beiden Frequenzen /i. und fn gleichzeitig eine Resonanzstelle aufweist. Wenn also an die Anschlüsse 28 und 29 des Resonanzkreises nach F i g. 2 eine Signalquelle und eine Last parallel angeschlossen sind, stellt der Resonanzkreis nach Fig.2 einen Abstimmkreis dar, der gleichzeitig auf die beiden Frequenzen abgestimmt werden kann. Da die beiden Resonanzfrequenzen in und /i. die Wurzeln der quadratischen Gleichung für ω sind, wenn der Nenner in der Gleichung (1) Null ist, sind diese Frequenzen /«und 4 abhängig von 0)22 und 0)12, d. h. abhängig von der Kapazität C₂ des Kondensators 27. Somit ändern sich die Resonanzfrequenzen fa und f_L des Abstimmkreises mit der Kapazität C₂ des Kondensators 27. Wenn also diese Resonanzfrequenzen found 4derart gewählt sind, daß sie im Frequenzbereich des UHF-Bandes und des VHF-Bandes liegen, kann der Abstimmkreis auf alle individuellen Kanäle in diesen Frequenzbändern abgestimmt werden.

F i g. 4 stellt die Empfindlichkeit des Abstimmkreises dar, wenn die Signalquelle und die Last parallel an die Anschlüsse 28 und 29 des Resonanzkreises nach F i g. 2 angeschlossen sind. Die Empfindlichkeit wurde meßtechnisch erfaßt, indem die Kapazität C₂ von 2,5 pF bis 11,5 pF verändert wurde, wobei die anderen Bauelemente folgende Werte aufwiesen: L\ =34,5 nH, L₂ =48,6 nH und Ci =5,24 pF. Der Abstimmkreis ist derart dimensioniert, daß die Fernseh-Frequenzbandnormen in Japan erfüllt werden, wonach der UHF-Frequenzbereich von 473 MHz bis 767 MHz reicht, während das obere VHF-Frequenzband von 173 MHz bis 219 MHz reicht. Die ausgezogene Kurve nach F i g. 4 wurde bei einer Kapazität C₂ = 2.5 pF gemessen; man erkennt, daß die Resonanzfrequenzen bei 770 MHz im UHF-Band und bei 220 MHz im oberen VHF-Band liegen. Die Strichlinie nach F i g. 4 wurde bei C₂ = 11,5 pF gemessen; man erkennt daß die Resonanzfrequenzen bei 470 MHz im UHF-Band und bei 170 MHz im oberen VHF-Band liegen. Wenn also die Kapazität C₂ des Kondensators 27 von 2,5 pF bis 11,5 pF geändert wird, läßt sich der Abstimmkreis auf alle Kanäle des UHF-Bandes und des oberen VHF-Bandes gemäß den in Japan genormten Frequenzbändern abstimmen. Diese Kapazitätsänderung kann durch eine Kapazitätsdiode in einem elektronischen Tuner leicht realisiert werden. In der vorstehenden Beschreibung wurde die Kapazität C₂ des Kondensators 27 geändert; selbstverständlich kann der Abstimmkreis auch durch Änderung der Kapazität Ci des Kondensators 26 anstelle der Kapazität C₂ auf alle Kanäle abgestimmt werden.

Fig.5 und 6 zeigen weitere Resonanzkreise, die dieselbe Funktion wie der Resonanzkreis nach F i g. 2 haben. Diese Resonanzkreise können ebenfalls gleichzeitig auf zwei Frequenzen abgestimmt werden. Der Spule 24 nach Fig.2 entspricht eine Spule 30 nach F i g. 5 und eine Spule 37 nach F i g. 6. Der Spule 25 nach F i g. 2 entspricht ferner eine Spule 31 nach F i g. 5 und eine Spule 36 nach F i g. 6. Ferner entsprechen sich: der Kondensator 32 nach F i g. 5 bzw. der Kondensator 38 nach Fig.6 und der Kondensator 26 nach Fig.2;

außerdem entspricht der Kondensator 27 nach F i g. 2 einem Kondensator 33 nach F i g. 5 bzw. einem Kondensator 39 nach Fig.6. In den Abstimmkreisen nach F i g. 2, 5 und 6 sind die Kondensatoren mit der Kapazität Q und die Spulen mit der Induktivität L\ hochfrequenzmäßig in Reihe geschaltet; hochfrequenzmäßig parallel zu dieser Reihenschaltung liegen die Kondensatoren mit der Kapazität Ct und die Spulen mit der Induktivität Z.2· Die Resonanzfrequenzen dieser Abstimmkreise können durch Änderung der Kapazitätswerte Q oder C2 in einfacher Weise verändert werden.

Der Resonanzkreis nach Fig. 2 läßt sich auf Frequenzen aus verschiedenen Frequenzbändern abstimmen, wenn mittels eines Schalters der Spule 24 oder 25 eine weitere Spule parallel oder in Reihe dazu geschaltet wird.

F i g. 7 stellt ein Blockschaltbild dar, das den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels des integrierten Tuners gemäß der Erfindung darstellt, wobei ein vorstehend beschriebener Abstimmkreis verwendet wird. Gleiche Bauelemente in Fig. 1 und 7 sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Nach Fig.7 werden Hochfrequenzsignale, die aus dem UHF- oder VHF-Frequenzband stammen, in einen Hochfrequenz-Signaleingang t eingespeist und über einen Abstimmkreis 103, einen Hochfrequenz-Verstärker 6 sowie einen Zwischen-Abstimmkreis 104 derart übertragen, daß nur je ein Kanal aus dem UHF- und dem VHF-Band ausgewählt, verstärkt und in einen Frequenzmischer 7 eingespeist wird. Eines der ausgewählten Hochfrequenzsignale, die in den Frequenzmischer 7 eingespeist werden, wird mittels eines ebenfalls in den Frequerizmischer 7 eingespeisten Lokal-Oszillator-Signals in ein Zwischenfrequenz-Signal umgesetzt. Dieses Lokal-Oszillator-Signal stammt aus einem VHF-Lokal-Oszillator 42 oder einem UHF-Lokal-Oszillator 43. Das derart erzeugte Zwischenfrequenzsignal wird an einem Ausgang 2 abgenommen und in die nachfolgende Stufe eingespeist. Der Lokal-Oszillator 42 schwingt nur beim Empfang eines Kanals im VHF-Band, während der Lokal-Oszillator 43 nur beim Empfang eines Kanals im UHF-Band schwingt. Da die Abstimmkreise 103 und 104 auf eine Frequenz im VHF-Band und auf eine weitere im UHF-Band abgestimmt sind, weisen die in den Frequenzmischer 7 eingespeisten Signale nicht nur ein Signal im gewünschten Frequenzband auf, sondern auch ein weiteres Signal im anderen Band.

Wenn also beispielsweise ein Signal aus einem der Kanäle des VHF-Bandes empfangen werden soll, werden die Abstimmkreise 103 und 104 nicht nur auf das gewünschte Signal im VHF-Band abgestimmt, sondern außerdem auf ein anderes Signal mit verschiedener Frequenz im UHF-Band, und dieses UHF-Signal gelangt ebenfalls in den Frequenzmischer 7. Infolgedessen muß das unerwünschte Signal abgetrennt und entfernt werden. Durch die Erfindung wird nur das gewünschte Signal in das entsprechende Zwischenfrequenzsignal umgesetzt, während das unerwünschte Signal dadurch entfernt wird, daß es nicht in das Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird. Somit wird also nur das dem gewünschten Hochfrequenzsignal entsprechende Lokal-Oszillator-Signa! in den Frequenzmischer 7 eingespeist, damit lediglich das gewünschte Hochfrequenzsignal in das Zwischenfrequenzsignal umgesetzt wird. Wenn also das gewünschte Empfangssignal ein Signal im VHF-Band ist, darf nur der VHF-Lokal-Oszillator 42 schwingen, nicht dagegen der UHF-Lokal-Oszillator 43, so daß nur das durch den Lokal-Oszillator 42 erzeugte Lokal-Oszillator-Signal in den Frequenzmischer eingespeist wird. Wenn andererseits das gewünschte Empfangssignal im UHF-Band liegt, darf nur der UHF-Lokal-Oszillator 43 schwingen, nicht dagegen der VHF-Lokal-Oszillator 42, so daß nur das Lokal-Oszillator-Signal des UHF-Lokal-Oszillators 43 in den Frequenzmischer 7 eingespeist wird. Durch diese Anordnung wird nur das Hochfrequenzsignal des gewünschten Kanals in das Zwischenfrequenzsignal umgesetzt, das am Ausgang 2 auftritt. Der VHF-Lokal-Oszillator 42 und der UHF-Lokal-Oszillator 43 sind in F i g. 7 dargestellt. Diese beiden Lokal-Oszillatoren sind jedoch nur zum Zwecke des leichteren Verständnisses getrennt dargestellt, dagegen genügt ein einziger Lokal-Oszillator, sofern dieser ein Lokal-Oszillator-Signal erzeugen kann, das einem gewünschten Signal im VHF- oder im UHF-Band entspricht (vgl. F i g. 1).

Nachstehend sei der Aufbau und die Wirkungsweise der im ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 verwendeten Abstimmkreise 103 und 104 näher erläutert. Allerdings wird nur der Aufbau und die Wirkungsweise des Abstimmkreises 103 näher beschrieben, da der Abstimmkreis 104 grundsätzlich denselben Aufbau und dieselbe Wirkungsweise wie der Abstimmkreis 103 hat. Die in F i g. 7 dargestellten Bauelemente entsprechen jenen in F i g. 2 in folgender Weise: Der Kondensator 44 entspricht dem Kondensator 26, die Spule 45 der Spule

24, die Reihenschaltung aus Spulen 46 und 47 der Spule

25, und die Kapazitätsdiode 48 dem Kondensator 27. Abblockkondensatoren 50 und 51 in Fi g. 7 dienen zur gleichstrommäßigen Trennung. Zwischen dem Abblockkondensator 50 und dem Verbindungspunkt zwischen den Spulen 46 und 47 liegt eine Schaltdiode 49, die über einen Widerstand 18 an einen Anschluß 21 angeschlossen ist. Diese Schaltdiode 49 dient zur Bandumschaltung im VHF-Band. An einen Anschluß 22 wird eine Steuerspannung angelegt, die über einen Widerstand 19 in die Kapazitätsdiode 48 eingespeist wird. Diese Steuerspannung steuert die Lage der Resonanzfrequenzen in den einzelnen Frequenzbändern.

Der Abstimmkreis 103 wird auf die Frequenzen in den einzelnen Bändern vorzugsweise nach einem der folgenden Verfahren abgestimmt:

1. Der Abstimmkreis wird auf die Frequenzen im oberen VHF-Band und im UHF-Band abgestimmt, wenn die Schaltdiode 49 leitet, dagegen auf die Frequenz im unteren VHF-Band, wenn die Schaltdiode 49 sperrt.

2. Der Abstimmkreis wird auf die Frequenzen im unteren VHF-Band und UHF-Band abgestimmt, wenn die Schaltdiode 49 sperrt dagegen auf die Frequenz im oberen VHF-Band, wenn die Schaltdiode 49 leitet

Zunächst sei das erste Verfahren beschrieben. Wenn ein Hochfrequenzsignal im oberen VHF-Band oder im UHF-Band empfangen werden soll, wird eine positive Spannung am Eingang 21 angelegt, und die Schaltdiode 49 wird eingeschaltet, so daß die Spule 47 kurzgeschlossen wird. Der Abstimmkreis 103 wird somit dargestellt durch den Kondensator 44, die Spulen 45 und 46, sowie durch die Kapazitätsdiode 48. Der Abstimmkreis 103 ist in diesem Zustand äquivalent zum Resonanzkreis nach F i g. 2. Die Schaltungsgrößen sind derart gewählt, daß der Abstimmkreis 103 auf die Frequenzen im oberen VHF-Band und UHF-Band abgestimmt werden kann. Durch die Steuerspannung am Eingang 22 kann die Kapazität der Kapazitätsdiode 48 außerdem derart verändert werden, daß der gewünschte Kanal in einem

der genannten Frequenzbänder ausgewählt werden kann.

Wenn ein Hochfrequenzsignal im unteren VHF-Band empfangen werden soll, wird eine negative Spannung in den Eingang 21 eingespeist, die die Schaltdiode 49 sperrt. Als Folge davon wird nun die Reihenschaltung der Induktivitäten 46 und 47 parallel zur Kapazitätsdiode 48 geschaltet, wodurch die Resonanzfrequenzen des Abstimmkreises 103 derart verringert werden, daß sich der Abstimmkreis 103 nun auf die gewünschte Frequenz im unteren VHF-Band abstimmen läßt. Die Wirkungsweise des Zwischen-Abstimmkreises 104 entspricht derjenigen des Eingangs-Abstimmkreises 103. Dieser Abstimmkreis 104 nach F i g. 7 verwendet Einzelabstimmung; falls eine Doppelabstimmung gewünscht ist, setzt sich der Zwischen-Abstimmkreis 104 aus zwei Abstimmkreisen zusammen.

Der Eingangs-Abstimmkreis 103 nach F i g. 7 ist wie der Abstimmkreis 3 nach F i g. 1 aufgebaut, da er die Schaltdiode 49 für den Empfang von Signalen im UHF-Band und im oberen VHF-Band aufweist. Da jedoch die in Reihe zur Schaltdiode 49 geschaltete Spule

46 eine Induktivität aufweist, die um ein Vielfaches größer als jene der Spule 10 nach F i g. 1 ist, ist die Dämpfung infolge des Hochfrequenz-Widerstandes R_s der Kapazitätsdiode 49 nicht nennenswert.

Nun sei das zweite Verfahren näher beschrieben. Wenn. ein Signal im unteren VHF-Band oder im UHF-Band empfangen werden soll, wird am Eingang 21 eine negative Spannung angelegt, die die Schaltdiode 49 sperrt. Die Signale im unteren VHF-Band und im UHF-Band können beide durch geeignete Wahl der Werte für den Kondensator 44 und die Spulen 45,46 und

47 empfangen werden. Gewünschte Kanäle in den einzelnen Frequenzbändern können durch Änderung der Kapazitätsdiode 48 ausgewählt werden. Wenn ein Signal im oberen VHF-Band empfangen werden soll, wird am Eingang 21 eine positive Spannung angelegt, die die Schaltdiode 49 derart durchschaltet, daß die Spule 47 kurzgeschlossen wird. Dadurch erhöhen sich die Resonanzfrequenzen des Abstimmkreises 103 derart, daß sich der Abstimmkreis 103 nun auf das Signal im oberen VHF-Band abstimmen läßt. Der Hochfrequenzwiderstand R_s der Schaltdiode 49 hat im allgemeinen einen nachteiligen Einfluß auf den Abstimmkreis 103, wenn ein Signal im UHF-Band empfangen wird. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil vermieden, da sich die Schaltdiode 49 beim Empfang eines Signals im U H F-Band im Sperrzustand befindet.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf zwei typische Verfahren, doch existieren darüber hinaus weitere Verfahren. Beispielsweise besteht ein anderes Verfahren darin, daß Signale im oberen und unteren VHF-Band gleichzeitig empfangen werden. Bei einem weiteren Verfahren wird die Bandumschaltung nicht durch Umschaltung der Spulen, sondern durch Umschaltung der Kondensatoren bewirkt Die Erfindung bezieht sich jedoch nicht auf eine derartige Einrichtung zur Bandumschaltung, sondern auf einen Abstimmkreis, der gleichzeitig auf Signale in zwei verschiedenen Frequenzbändern abstimmbar ist, ferner auf einen Tuner, der einen derartigen Abstimmkreis aufweist Insofern ist das angewandte Verfahren von untergeordneter Bedeutung und soll lediglich in geeigneter Weise ausgewählt werden.

Fig.8 zeigt das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels für den integrierten Tuner. Im Tuner nach F i g. 7 werden das gewünschte Signal und das unerwünschte oder nicht benötigte Signal in den Frequenzmischer 7 eingespeist. Wenn also das unerwünschte Signal einen verhältnismäßig starken Pegel aufweist, stellt es eine Störquelle dar, so daß das erwünschte Signal im Hochfrequenzverstärker 6 oder im Frequenzmischer 7 durch Kreuzmodulation gestört werden kann. Ferner kann das unerwünschte Signal durch eine Oberwelle des Lokal-Oszillator-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal umgesetzt werden. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, wenn das unerwünschte Signal vor der Einspeisung in den Frequenzmischer 7 entsprechend gedämpft wird. Der Tuner nach Fig.8 weist zu diesem Zweck ein Filter auf, das dieses unerwünschte Signal dämpft. Dieses Filter 52 befindet sich zwischen dem Hochfrequenz-Signaleingang 1 und dem Eingangs-Abstimmkreis 103. Der Eingangs-Abstimmkreis 103, der Hochfrequenzverstärker 6, der Zwischen-Abstimmkreis 104, der Frequenzmischer 7 und die Lokal-Oszillatoren 42 und 43 nach Fig.8 entsprechen den Baugruppen nach F i g. 7. Das Durchlaßband des Filters 52 wird durch ein an einem Eingang 53 eingespeistes Steuersignal umgeschaltet.

Wenn ein Signal im VHF-Band empfangen werden soll, wirkt das Filter 52 als Tiefpaßfilter, das nur Signale im VHF-Band überträgt, dagegen Signale im UHF-Band sperrt. Wenn andererseits ein Signal im UHF-Band empfangen werden soll, arbeitet das Filter 52 als Hochpaßfilter, das Signale im UHF-Band überträgt, nicht dagegen Signale im VHF-Band. Auf diese Weise dämpft das Filter 52 das unerwünschte Signal.

Ein derartiges Filter 52, dessen Durchlaßband umschaltbar ist, kann in verschiedenster Weise realisiert werden; nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel für dieses Filter 52 näher beschrieben.

Fig. 9 zeigt die Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für das im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach F i g. 8 verwendete Filter 52. Wie Fig.9 zeigt sind zwei Anschlüsse 54 und 55 vorhanden, von denen einer als Eingang, der andere als Ausgang verwendet wird. Der Anschluß 53 dient als Steuereingang, in den eine Steuerspannung zur Umschaltung der Charakteristik des Filters 52 nach F i g. 8 eingespeist wird. Kondensatoren 62, 63 und 64 dienen zur gleichstrommäßigen Abblockung. Widerstände 68 bzw. 67 dienen zur Begrenzung des in Schaltdioden 65 bzw. 66 eingespeisten Stroms. Die Bauelemente 62 bis 68 haben keinen Einfluß auf die Kennlinie bzw. Charakteristik des Filters 52, dessen Übertragungsfunktion durch Spulen 56,57 und 58 sowie

so Kondensatoren 59,60 und 61 bestimmt ist

Wenn ein Signal im VHF-Band empfangen werden soll, wird über den Anschluß 53 und die Widerstände 68 bzw. 67 eine positive Gleichspannung an die Schaltdioden 65 bzw. 66 angelegt wodurch die Schaltdiode 65 in den leitenden Zustand, die Schaltdiode 66 in den Sperrzustand gebracht wird. Als Folge davon wird die Spule 58 hochfrequenzmäßig kurzgeschlossen, und der Verbindungspunkt der Kondensatoren 59 und 60 wird hochfrequenzmäßig auf Masse gelegt. Somit wird

zwischen den Anschlüssen 54 und 55 ein Tiefpaßfilter hergestellt bei dem die Spulen 56 und 57 in Reihe zum Signalweg liegen, während die Kondensatoren 59, 60 und 61 zwischen Signalweg und Masse geschaltet sind Somit können Signale im VHF-Band über das Filter 52 übertragen werden, dagegen werden Signale im UHF-Band gedämpft

Wenn andererseits ein Signal im UHF-Band empfangen werden soll, wird eine negative Gleichspannung in

den Anschluß 53 eingespeist, wodurch die Schaltdiode 65 gesperrt und die Schaltdiode 66 durchgeschaltet wird. Dadurch wird der Kondensator 61 hochfrequenzmäßig kurzgeschlossen, während der Verbindungspunkt der Spulen 56 und 57 geerdet wird. Im Gegensatz zu dem Fall, daß ein Signal im VHF-Band empfangen wird, stellt die Schaltungsanordnung zwischen den Anschlüssen 54 und 55 nun ein Hochpaßfilter dar, bei dem die Kondensatoren 59 und 60 in Reihe zum Signalweg liegen, dagegen die Spulen 56,57 und 58 zwischen dem Signalweg und Masse. Das Filter 52 gestattet somit die Übertragung von Signalen im UHF-Band, während es Signale im VHF-Band dämpft

Im zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 liegt das Filter 52 zwischen dem Hochfrequenz-Signaleingang 1 und dem Eingangs-Abstimmkreis 103. Dieses Filter 52 kann jedoch auch zwischen dem Eingangs-Abstimmkreis 103 und dem Hochfrequenzverstärker 6 liegen, oder zwischen dem Hochfrequenzverstärker 6 und dem Zwischen-Abstimmkreis 104, oder zwischen dem Zwischen-Abstimmkreis 104 und dem Frequenzmischer 7.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des integrierten Tuners ist in Fig. 10 dargestellt, wobei für dieselben Bauelemente die gleichen Bezeichnungen wie in F i g. 7 verwendet werden.

Kennzeichnend für dieses dritte Ausführungsbeispiel ist, daß für Eingangs-Abstimmkreis 71 und 72 nicht der erfindungsgemäße Abstimmkreis verwendet wird. Diese Eingangs-Abstimmkreise 71 und 72 sind vielmehr VHF- und UHF-Band-Abstimmkreise, deren Aufbau dem Aufbau bereits entwickelter Tuner ähneln. Beim Anlegen von Signalen im VHF-Band an einen Eingang 69 wird das Signal des gewünschten Kanals durch den zugehörigen Eingangs-Abstimmkreis 71 ausgewählt und in einen Umschalter 73 eingespeist. Beim Anlegen von Signalen im UHF-Band an einen weiteren Eingang 70 wählt der Eingangs-Abstimmkreis 72 den gewünschten Kanal aus und speist dieses Signal ebenfalls in den Umschalter 73 ein. Der Umschalter 73 kann entweder das Signal im VHF-Band oder das Signal im UHF-Baijd auswählen.

Wenn also ein Signal im VHF-Band gewünscht wird, wählt der Umschalter 73 dieses Signal aus; entsprechendes gilt für die Auswahl eines Signals im UHF-Band. Das ausgewählte Signal des gewünschten Kanals wird anschließend in einen Hochfrequenzverstärker 6 eingespeist, dessen Ausgangssignal wie im ersten Ausführungsbeispiel in den Abstimmkreis 104 gelangt und schließlich in einen Frequenzmischer 7 eingespeist wird. Ein Lokal-Oszillator 42 oder 43 speist in den Frequenzmischer 7 außerdem ein Lokal-Oszillator-Si- _ gnal entsprechend dem gewünschten Kanal derart ein. daß am Ausgang 2 ein dem gewünschten Kanal entsprechendes Zwischenfrequenzsignal erzeugt wird. Da also nur das Signal des gewünschten Kanals in den Hochfrequenzverstärker 6, den Abstimmkreis 104 und den Frequenzmischer 7 eingespeist wird, existiert kein Störsignal, das zu Kreuzmodulations-Verzerrungen führen könnte.

Ein viertes Ausführungsbeispiel eines integrierten Tuners ist in F i g. 11 dargestellt, wobei für dieselben Bauelemente gleiche Bezeichnungen wie in F i g. 7 verwendet werden.

In diesem vierten Ausführungsbeispiel wird der erfindungsgemäße Abstimmkreis lediglich in einem Eingangs-Abstimmkreis 103 verwendet, nicht dagegen in Zwischen-Abstimmkreisen 75 und 76. Stattdessen sind diese Zwischen-Abstimmkreise 75 und 76 konventionell aufgebaut, wobei der Abstimmkreis 75 Signale im VHF-Band verarbeitet, während der Abstimmkreis 76 Signale im UHF-Band verarbeitet. Der Abstimmkreis 103 wählt beim Einspeisen von Hochfrequenzsignalen

ίο der einzelnen Frequenzbänder in einen Hochfrequenz-Signaleingang 1 Signale der beiden Kanäle in den beiden unterschiedlichen Frequenzbändern aus und speist diese Signale in einen Hochfrequenzverstärker 6 und danach in einen Umschalter 74 ein. Die Signale der beiden Kanäle werden dann in einen Zwischen-Abstimmkreis 75 oder 76 geleitet. Beispielsweise werden die beiden Signale in den Zwischen-Abstimmkreis 75 eingespeist, wenn ein Signal im VHF-Band gewünscht ist. Da der Zwischen-Abstimmkreis 75 lediglich auf das Signal im VHF-Band abgestimmt ist, wird das andere Signal im UHF-Band gedämpft, so daß nur das Signal im VHF-Band in einen Frequenzmischer 7 eingespeist wird. Wenn andererseits ein Signal im UHF-Band gewünscht wird, werden die beiden Signale in den Zwischen-Abstimmkreis 76 eingespeist. Da dieser Zwischen-Abstimmkreis 76 auf das Signal im UHF-Band abgestimmt ist, wird das andere Signal im VHF-Band gedämpft und lediglich das Signal im UHF-Band in den Frequenzmischer 7 eingespeist. Der Frequenzmischer 7 wird ferner von einem Lokal-Oszillator-Signal, das dem gewünschten Frequenzband entspricht und aus einem Lokal-Oszillator 42 oder 43 stammt, derart gespeist, daß an einem Ausgang 2 ein Zwischenfrequenzsignal erzeugt wird, das dem gewünschten Kanal entspricht.

In allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dient der Frequenzmischer 7 zur Verarbeitung von Signalen sowohl im VHF- als auch im UHF-Band. Jedoch kann auch ein Paar derartiger Frequenzmischer zur getrennten Verarbeitung der Signale im VHF- und im UHF-Band vorgesehen werden, so daß eine noch bessere Trennung der Signale im VHF-Band und im UHF-Band erzielt wird.

Obwohl die Erfindung am Beispiel eines Tuners für Fernsehempfänger beschrieben wurde, kann der erfindungsgemäße Abstimmkreis selbstverständlich ebenso gut für Tuner verwendet werden, die Mehrfrequenz-Signale verarbeiten.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht ferner hervor, daß der erfindungsgemäße Abstimmkreis für einen integrierten Tuner sowohl die Anzahl der Schaltdioden als auch die Verlustdämpfung verringern kann. Bauelemente wie das Bauelement zur Hochfrequenzverstärkung, das Bauelement zur Frequenzumsetzung und das Bauelement zur Erzeugung des Lokal-Oszillator-Signals können für die verschiedenen Frequenzbänder gemeinsam verwendet werden. Somit kann ein einziger Tuner alle Signale z. B. im VHF- und UHF-Band empfangen. Somit ist der erfindungsgemäße Tuner auch weniger aufwendig bzw. kostengünstiger als bereits entwickelte Tuner, da die Anzahl der Halbleiter-Bauelemente und anderer Schaltungsteile beträchtlich verringert werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. HF-Eingangsschaltung für Fernsehempfänger mit einem Abstimmkreis für den Empfang wenigstens eines Signals aus dem UHF-Band und eines Signals aus dem VHF-Band, mit einem Überlagerungsoszillator zum Erzeugen eines einem empfangenen Signal entsprechenden Signals mit Überlagerungsfrequenz und mit einem an den Abstimmkreis und den Überlagerungsoszillator angeschlossenen Mischer zum Umsetzen des empfangenen Signals in ein Zwischenfrequenzsignal, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmkreis (103, 104) eine erste Induktivität (24; 30; 37; 45), eine an einem ersten Anschluß mit einem ersten Anschluß der ersten Induktivität verbundene zweite Induktivität (25; 31; 36; 46), einen zwischen einen zweiten Anschluß der ersten Induktivität und einen zweiten Anschluß der zweiten Induktivität eingefügten Kondensator (26; 32; 38; 44) und eine zwischen den ersten Anschluß der ersten Induktivität und den zweiten Anschluß der zweiten Induktivität eingefügte Kapazitäts-Variations-Diode (27; 33; 39; 48) aufweist und gleichzeitig auf zwei Frequenzen (f_L und /w) abgestimmt ist, von denen die eine im Bereich des UHF-Bandes und die andere im Bereich des VHF-Bandes liegt und die beide jeweils im Bereich ihres Bandes durch Verändern der Kapazität der Kapazitäts-Variations-Diode in andere Frequenzen veränderbar sind.

2. HF-Eingangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kapazitäts-Variations-Diode (48) ein Gleichstrom-Sperrkondensator (51) in Serie liegt und daß dem Verbindungspunkt zwischen diesem Kondensator und der Kapazitäts-Variations-Diode eine Gleichspannung zur Änderung der Kapazität der Kapasitäts- Variations-Diode zuführbar ist.

3. HF-Eingangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Anschluß der zweiten Induktivität (46) ein erster Anschluß einer dritten Induktivität (47) verbunden, der Kondensator (44) zwischen den zweiten Anschluß der ersten Induktivität (45) und einen zweiten Anschluß der dritten Induktivität gelegt, der Kapazitäts-Variations-Diode (48) zwischen dem ersten Anschluß der ersten Induktivität und dem zweiten Anschluß der dritten Induktivität ein erster Gleichstrom-Sperrkondensator (51) in Serie geschaltet und zwischen den ersten und den zweiten Anschluß der dritten Induktivität in Serie mit einem zweiten Gleichstrom-Sperrkondensator (50) eine Schaltdiode (49) eingefügt ist, wobei dem Verbindungspunkt zwischen der Schaltdiode und dem zweiten Gleichstrom-Sperrkondensator über einen Widerstand (18) eine Spannung zum Einschalten der Schaltdiode und dem Verbindungspunkt zwischen der Kapazitäts-Variations-Diode und dem ersten Gleichstrom-Sperrkondensator über einen anderen Widerstand (19) eine andere Spannung zum Variieren des Kapazitätswertes der Kapazitäts-Variations-Diode zuführbar ist, und daß die zu empfangenden Bänder durch Ein- und Ausschalten der Schaltdiode und die Resonanzfrequenzen durch Variation des Kapazitätswertes der Kapazitäts-Variations-Diode veränderbar sind, wobei der Abstimmkreis (103, 104) bei eingeschalteter Schaltdiode gleichzeitig auf eine Frequenz im Bereich des oberen VHF-Bandes und eine Frequenz im Bereich des UHF-Bandes und bei ausgeschalteter Schaltdiode gleichzeitig auf eine Frequenz im Bereich des unteren VHF-Bandes und eine Frequenz im Bereich des UHF-Bandes abgestimmt ist