DE3144243C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft einen Oszillator oder Verstärker gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Es ist ein Fernsehtuner für die VHF-Bereiche I und III bekannt (Funkschau 1971, Seiten 189-190), bei dem ein Schwingkreis aus einer Induktivität und parallel dazu geschalteten frequenzbestimmten Kapazitäten vorgesehen ist. Dabei liegt eine erste steuerbare Kapazitätsdiode in Serienschaltung mit einer Festkapazität parallel zur Induktivität, während eine weitere Kapazitätsdiode an einen Abgriff der Induktivität angeschaltet ist und über die Parallelschaltung aus einem Serienschwingkreis und einer Schaltdiode parallel zu einem Teil der Induktivität liegt. Der Schwingkreis wird von einem Transistor gespeist, der bei Betrieb im niederfrequenteren Bereich I über eine erste Versorgungsleitung und bei Betrieb im höherfrequenten Bereich III über eine zweite Versorgungsleitung mit Strom gespeist wird. Bei Betrieb des so aufgebauten Oszillators im niederfrequenteren Frequenzbereich I befindet sich die Schaltdiode im Sperrzustand. Dann ist der Serienschwingkreis wirksam, der als frequenzvariable Kapazität betrieben wird und dadurch seine wirksame Kapazität zu niederen Frequenzen hin steigert. Der über die beiden Kapazitätsdioden abzustimmende Frequenzbereich wird dadurch zu tieferen Frequenzen hin erweitert. Bei Betrieb des Oszillators im höherfrequenten Frequenzbereich III wird dagegen die Schaltdiode und die zweite Kapazitätsdiode in den leitenden Zustand gesteuert. Hierdurch soll die Induktivität, zu der diese Serienschaltung parallel liegt, kurzgeschlossen werden. Infolge des relativ hohen Serienwiderstandes dieser Reihenschaltung tritt jedoch eine Bedämpfung des noch aktiven Schwingkreisteiles ein, wobei der Schwingkreis nur noch über die erste Kapazitätsdiode abzustimmen ist. Soll jedoch im höherfrequenten Frequenzbereich III ein erweiterter Frequenzbereich abgestimmt werden, dann reicht die Kapazitätsvariation der einzigen Kapazitätsdiode nicht aus.
Es ist auch ein Verstärker für einen Fernsehtuner bekannt (US-PS 33 54 397), bei dem parallel zur Induktivität eines Parallelschwingkreises mit einer ersten Kapazitätsdiode die Serienschaltung aus zwei Teilinduktivitäten geschaltet ist. Einer der Teilinduktivitäten ist dabei die Serienschaltung aus einer steuerbaren Kapazitätsdiode und einem Festkondensator parallelgeschaltet. Zur Umschaltung des Frequenzbereiches wird dabei die zweite Kapazitätsdiode entweder in den leitenden Zustand versetzt, wodurch die Wirkung der zugehörigen Induktivität zumindest wesentlich vermindert wird, oder die zweite Schaltdiode wird als Festkapazität im Sperrzustand betrieben. Hierzu ist eine Spannungsquelle erforderlich, die Anschlüsse für ein positives bzw. ein negatives Spannungspotential aufweist. Diese Potentiale werden zur Frequenzbereichsumschaltung mittels eines manuell betätigbaren Umschalters an die zweite Kapazitätsdiode angeschaltet. Die Abstimmung des Schwingkreises erfolgt somit nur durch die erste Kapazitätsdiode.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Oszillator oder Verstärker gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche im höherfrequenten Frequenzbereich mit der Frequenzbereichs-Umschaltung durch Anlegen der Betriebsspannung eine erhöhte Abstimmvariation der frequenzbestimmenden Schwingkreiskapazität und eine Änderung der Schwingkreisinduktivität mit einfachen Schaltungsmaßnahmen erreicht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei einem gemäß der Erfindung aufgebauten Oszillator oder Verstärker erfolgt die Frequenzänderung im niederfrequenteren Frequenzbereich I nur mit der ersten Kapazitätsdiode, weil durch die Stromversorgung über die erste Versorgungsleitung die beiden der Frequenzbereichsumschaltung dienenden Schaltdioden in Sperrichtung betrieben sind und die weitere Kapazitätsdiode sowie die parallel zu einem Teil der Induktivität geschaltete Spule vom frequenzbestimmenden Schwingkreis abgeschaltet sind. Im höherfrequenteren Frequenzbereich III werden dagegen die beiden Schaltdioden in Flußrichtung betrieben, wodurch die weitere Kapazitätsdiode über die erste Schaltdiode parallel zum in Serie mit der ersten Kapazitätsdiode liegenden Festkondensator geschaltet wird und die Spule über die zweite Schaltdiode parallel zur Schwingkreis-Induktivität oder einen Teil derselben gelegt wird. Durch die Serienschaltung der beiden Schaltdioden werden sie bei Anschaltung der Versorgungsspannung für den Frequenzbereich III selbsttätig in den niederohmigen Durchlaßzustand geschaltet. Durch die Parallelschaltung der zweiten Kapazitätsdiode zur Festkapazität wird gegenüber der einfachen Serienschaltung der ersten Schaltdiode mit der Festkapazität eine überproportionale Änderung der frequenzbestimmenden Schwingkreiskapazität bewirkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Schaltungs­ beispiels näher erläutert.
Eine aus Teilinduktivitäten 1 und 2 aufgebaute Indukti­ vität eines Schwingkreises ist einseitig an Masse und andererseits an den Kollektor eines in Basisschaltung betriebenen Transistors 3 angeschaltet. Parallel zur Induktivität 1, 2 liegt die Serienschaltung aus einer ersten Kapazitätsdiode 4 und einer gegen Masse ge­ schalteten Festkapazität 5. An den Verbindungspunkt der ersten Kapazitätsdiode mit der Festkapazität 5 ist eine weitere Kapazitätsdiode 6 so angeschlossen, daß ihre Kathode mit der Kathode der ersten Kapazitätsdiode 4 verbunden ist. An diesen Verbindungspunkt ist auch ein Entkopplungswiderstand 7 angeschlossen, über den die Ab­ stimmspannung zugeführt wird. Der Emitter des Tran­ sistors 3 ist über einen Rückkopplungskondensator 8 mit dem Emitter verbunden und zusätzlich über die Serien­ schaltung eines Widerstandes 9 und eines Kondensators 10 über die Kathoden der Kapazitätsdioden, 4, 6 mit dem Schwingkreis zurückgekoppelt. Der Transistor 3 ist in Basisschaltung betrieben, wobei der Arbeitspunkt über Widerstände 11, 11 a, 12 einstellbar ist. Dabei sind die Widerstände 11 a, 12 an eine Speiseleitung 13 angeschlossen, die einerseits über einen Widerstand 14 und eine Diode 15 an eine erste Versorgungsleitung 16 ange­ schlossen sind. Beim Anlegen einer Betriebsspannung an die erste Versorgungsleitung 16 wird die Diode 15 in Flußrichtung betrieben. Die Anode der weiteren Kapazi­ tätsdiode 6 ist über einen ohmschen Widerstand 17 gleichstrommäßig gegen Masse und hochfrequenzmäßig über einen Trennkondensator 18 an die Anode einer ersten Schaltdiode 19 und einen Anschluß einer HF-Drossel 20 verbunden. Die HF-Drossel 20 ist an eine zweite Ver­ sorgungsleitung 21 angeschlossen und über einen Ableit­ widerstand 22 mit Masse verbunden. In Serie zur ersten Schaltdiode 19 liegt in gleicher Flußrichtung eine zweite Schaltdiode 23, deren Anode über die Serien­ schaltung einer Spule 24 und eines Koppelkondensators 25 an den Verbindungspunkt der beiden Teilinduktivitäten 1, 2 gelegt ist. An den Verbindungspunkt des Koppelkonden­ sators 25 mit der Spule 24 ist eine erste Koppelspule 26 angeschaltet, zu der die Parallelschaltung aus einer dritten Schaltdiode 27 mit parallel geschalteter Serien­ schaltung aus einem Koppelkondensator 28 und einer zweiten Koppelspule 29 in Reihe liegt. Diese Parallel­ schaltung ist über eine Koppelkapazität 30 an einen Eingang G 1 eines Mischstufentransistors hochfrequenz­ mäßig und über eine zweite Blockinduktivität 32 gleich­ strommäßig an die Speiseleitung 13 angeschlossen. Von der Speiseleitung 13 führt ein Spannungsteilerwider­ stand 33 zum Verbindungspunkt der beiden ersten Schalt­ dioden 19, 23, während von diesem Verbindungspunkt ein weiterer Spannungsteilerwiderstand 34 sowie ein Kon­ densator 35 gegen Masse geschaltet sind.
Wird bei dieser Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Oszillatorfrequenz für den niederfrequenten VHF-Be­ reich I, gegebenenfalls mit Sonderkanälen, an die erste Versorgungsleitung 16 Spannung gelegt, dann wird über die in Flußrichtung betriebene Diode 15 der erforder­ liche Speisestrom auf die Speiseleitung 13 gegeben. Die an der Speiseleitung 13 anstehende Spannung bewirkt in Verbindung mit einem gleichzeitig für die Arbeitspunkt­ einstellung am Eingang G 2 des Transistors 31 dienenden Widerstandes 36 ein Sperrpotential für die dritte Schalt­ diode 27, wobei das gleichzeitig an der Anode der zwei­ ten Schaltdiode 23 anstehende Gleichspannungspotential positiver als das durch die Spannungsteilerwiderstände 33, 34 erzeugte Potential an der ersten Schaltdiode 19 ist. Die Anode der ersten Schaltdiode 19 liegt dabei über die HF-Drossel 20 und den Ableitwiderstand 22 an Massen. In­ folge der Sperrung der ersten und zweiten Schaltdiode 19 bzw. 23 besteht somit weder über den Trennkondensator 18 noch über die Spule 24 ein Hochfrequenzpfad, so daß die Induktivität 1, 2 und die erste Kapazitätsdiode 4 mit der Festkapazität 5 die Schwingkreisfrequenz bestimmen. Die Frequenzänderung erfolgt dabei allein über die erste Kapazitätsdiode 4. Der Ankopplungsgrad des Oszillator­ schwingkreises an den Eingang G 1 des Mischtransistors 31 wird dabei infolge der gesperrten Schaltdiode 27 durch die beiden Koppelspulen 26, 29 und den Koppelkondensa­ tor 28 bestimmt.
Für eine Umschaltung des Oszillators auf einen höheren Frequenzbereich wird von der ersten Versorgungsleitung 16 die angelegte positive Gleichspannung abgeschaltet und dafür Massenpotential angelegt. Dafür wird an die zweite Versorgungsleitung 21 eine positive Gleichspannung an­ geschaltet, welche die Schaltdioden 19, 23, 27 in Fluß­ richtung durchschaltet und an die Speiseleitung 13 das erforderliche Spannungspotential anlegt. Bei durchge­ schalteter erster Schaltdiode 19 wird dabei auch ein Strompfad für Hochfrequenz durchgeschaltet, der von der weiteren Kapazitätsdiode 6 über den Trennkondensator 18 und den Kondensator 35 gegen Masse geschaltet ist. Hier­ durch wird die weitere Kapazitätsdiode 6 parallel zur Festkapazität 5 geschaltet, wodurch ihre Kapazitätsvari­ ation im Schwingkreis wirksam wird. Gleichzeitig wird die Spule 24 über den Koppelkondensator 25 und die zweite Schaltdiode 23 und auch den Kondensator 35 parallel zur Teilinduktivität 1 gelegt, wodurch sich die Gesamtinduk­ tivität im Schwingkreis vermindert. Die Induktivitäten 1, 2 und 24 bilden somit in Verbindung mit den Kapazitäten 4, 5, 6 die wesentlichen frequenzbestimmenden Bauteile des Schwingkreises für den höher frequenten Abstimmbereich des Oszillators. Dabei liegen auch die hierfür erforder­ lichen Schaltdioden 19, 23 in einem einzigen, für die Speisung des Transistors erforderlichen Strompfad. In diesem Strompfad liegt aber auch die dritte Schalt­ diode 27, die in diesem Betriebszustand die Serienschal­ tung aus dem Koppelkondensator 28 und der Koppelspule 29 überbrückt, so daß lediglich die erste Koppelspule 26 im Kopplungsast zum Mischtransistor 31 liegt. Hierdurch wird die Ankopplung automatisch auf einen auf den höher­ frequenten Abstimmbereich abgestimmten Wert angepaßt. Die Eigenresonanzfrequenz des aus der dritten Schaltdiode 27 und dem Koppelkondensator 28 sowie der zweiten Koppel­ spule 29 gebildeten Kreises ist höher als eine der Oszillatorfrequenzen. Das ist insbesondere dadurch mög­ lich, daß für die dritte Schaltdiode 27 eine Pin-Diode verwendet wird.

Claims (9)

1. Oszillator oder Verstärker für Fernsehtuner für die VHF-Bereiche I und III mit einem Schwingkreis aus einer Induktivität und parallel dazu geschalteten frequenzbestimmenden Kapazitäten, von welchen eine erste steuerbare Kapazitätsdiode in Serienschaltung mit einer Festkapazität parallel zur Induktivität liegt und eine weitere Kapazität als steuerbare Kapazitätsdiode ausgebildet ist, die gleichstrommäßig parallel zur ersten Kapazitätsdiode und hochfrequenzmäßig in Serie mit einer ersten Schaltdiode liegt, welche bei angelegter Versorgungsspannung für den höherfrequenten Bereich III in den leitenden Zustand geschaltet ist und Massepotential an einen Anschluß der weiteren Kapazitätsdiode legt, wobei gleichzeitig ein Teil der Induktivität an Masse angeschlossen ist, und mit einem aktiven Bauelement, insbesondere einem Transistor, das bei Betrieb im niederfrequenteren Bereich I über eine erste Versorgungsleitung und bei Betrieb im höherfrequenteren Bereich III über eine zweite Versorgungsleitung mit Strom gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kapazitätsdiode (6) über die erste Schaltdiode (19) parallel zu der in Serie mit der ersten Kapazitätsdiode (4) geschalteten Festkapazität (5) liegt und daß in Serie mit der ersten Schaltdiode (19) eine weitere Schaltdiode (23) liegt, welche in Reihenschaltung mit einer Spule (24) hochfrequenzmäßig parallel zu mindestens einem Teil (2) der Induktivität (1, 2) liegt und daß beide Schaltdioden (19, 23) in Serie in die zweite Versorgungsleitung (21) geschaltet sind.
2. Oszillator oder Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kapazitätsdiode (6) über einen ohmschen Widerstand (17) an Masse und über einen Trennkondensator (18) an die erste Schaltdiode (19) angeschlossen ist.
3. Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt der beiden Schaltdioden (19, 23) über einen Kondensator (35) gegen Masse geschaltet ist.
4. Oszillator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (24) über einen Koppelkondensator (25) an die Induktivität (1, 2) ange­ schlossen ist.
5. Oszillator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spule (24) bzw. den Koppelkondensator (25) eine Koppelspule (26) ange­ schaltet ist, zu der in Serie eine dritte Schaltdiode (27) liegt, an die parallel die Serienschaltung aus einem Kondensator (28) und einer zweiten Koppelspule (29) an­ geschlossen ist, daß die Resonanzfrequenz der Parallel­ schaltung (27, 28, 29) bei gesperrter dritter Schalt­ diode (27) höher als die höchste Oszillatorfrequenz liegt, daß die Parallelschaltung an einen Eingang (G 1) einer Mischstufe (31) angekoppelt sowie über eine zweite Blockinduktivität (32) und eine Speiseleitung (13) mit dem aktiven Bauelement (3) verbunden ist und daß die drei Schaltdioden (19, 23, 27) in Flußrichtung hinterein­ ander geschaltet sind.
6. Oszillator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt der ersten mit der zweiten Schaltdiode zwei Spannungsteiler­ widerstände (33, 34) angeschlossen sind, von welchen der eine gegen Masse und der zweite nach der zweiten Schaltdiode (23) mit der Speiseleitung (13) verbunden ist und daß die erste Versorgungsleitung (16) über eine in Flußrichtung gepolte Diode (15) an die Speiseleitung (13) angeschlossen ist.
7. Oszillator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (24) und die dazu in Serie liegende zweite Schaltdiode (23) parallel zu einem einseitig an Masse angeschlossenen Teil (2) der Induktivität (1, 2) geschaltet ist.
8. Oszillator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (24) über einen Koppelkondensator (25) mit der Induktivität (1, 2) ver­ bunden ist.
9. Oszillator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltdioden (19, 23, 27) in Flußrichtung hintereinander geschaltet sind, wobei die erste Schaltdiode (19) mit ihrem mit dem Trenn­ kondensator (18) verbundenen Anschluß über eine HF-Drossel (20) an die zweite Versorgungsleitung (21) angeschlossen ist.
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