DE3210454C2

DE3210454C2 -

Info

Publication number: DE3210454C2
Application number: DE3210454A
Authority: DE
Inventors: Heinz 7100 Heilbronn De Rinderle
Original assignee: Telefunken Electronic GmbH
Current assignee: Atmel Germany GmbH
Priority date: 1982-03-22
Filing date: 1982-03-22
Publication date: 1990-10-18
Also published as: JPS58171132A; US4580288A; JPH0356019B2; DE3210454A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Empfänger-Eingangsschaltung mit einer ersten und zweiten Regelschleife zur Verstärkungsregelung, bei der das Regelsignal für die erste Regelschleife vom Zwischenfrequenzsignal abgeleitet und das Regelsignal für die zweite Regelschleife vor der Mischstufe entnommen wird und bei der beide Regelsignale dem der Mischstufe vorgelagerten Schaltungsteil zugeführt werden.

Aus der DE-OS 28 47 706 ist eine Schwundregelung für einen Rundfunkem pfänger mit Sendersuchlauf, insbesondere für einen Fernsehempfänger, bekannt, bei der eine vom ZF-Verstärker abgeleitete Regelspannung über ein RC-Siebglied als Schwundregelspannung dem Tuner zugeführt wird und bei Abstimmung auf einen Sender eine Umladung des Kondensators bewirkt. Dabei ist für den Kondensator ein zusätzlicher Umladeweg mit einer spannungsabhängigen Impedanz vorgesehen, die durch die bei Abstimmung auf einen Sender auftretende Regelspannung leitend gesteuert wird. Die bekannte Schwundregelung dient zur Verbesserung der Sender-Suchlaufeigen schaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Empfänger-Eingangsschal tung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die möglichst störunempfind lich ist. Diese Aufgabe wird durch eine Empfänger-Eingangsschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Empfängereingangsschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit erweitertem, fest abgestimmten Eingangsnetzwerk,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit erweitertem, abstimmbaren Eingangsnetzwerk,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für den iterationsfreien Abgleich der Abstimmkreise,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für die gemeinsame Abstimmung eines zweikreisigen Filters mit einer Doppelvaraktordiode.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingangsschaltung gezeigt. Diese beinhaltet das Eingangsnetz werk 3 mit den drei Reaktanzelementen (3 a, 3 b, 3 c) und einer PIN-Diode 3 d zur steuerbaren Signalabschwächung, die Vorver stärkerstufe 4 mit einem Bipolartransistor 4 b in Basisgrund schaltung, das abstimmbare Netzwerk 5 mit den Resonanzkreisen 16 und 17, die Misch- und Oszillatorstufe 6, das ZF-Filter 7 mit dem Resonanzkreis 18, die Gleichrichterschaltungen 8 und 9 und die Regelsignalaufbereitungsschaltung 10.

Die in den Gleichrichterschaltungen 8 und 9 gewonnenen signalabhängigen Gleichsignale werden von einem Konden sator 21 geglättet und als Steuersignal einem gesteuerten Shuntwiderstand im Schaltungsteil 10 zugeführt. Der Shunt widerstand, der zwischen dem Schaltungspunkt 4 h und Be zugspotential eingeschaltet ist, steuert den zur PIN-Diode 3 d fließenden Gleichstrom, wobei die Summe der Ströme durch den Shuntwiderstand und durch die PIN-Diode 3 d gleich dem Betriebsstrom der Vorverstärkerstufe 4 ist. Die Steuerung der PIN-Diode (Steuerelement für die Ver stärkung) erfolgt daher durch die vom Shuntwiderstand be stimmte Aufteilung des Betriebsstromes auf die PIN-Diode und den Shuntwiderstand. Diese Art der Verstärkungs steuerung hat den Vorteil, daß bei Verstärkungsregelung der Betriebsstrom der Gesamtschaltung sich praktisch kaum ändert und keine wesentliche, zusätzliche Regel leistung erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil dieser Art der Verstärkungsregelung mit der nahezu konstanten Betriebsleistung bei Regelung besteht darin, daß, bei Integration der Regelschaltung mit anderen Schaltungsteilen keine wesentlichen Temperaturänderungen in der integrierten Schaltung beim Regelvorgang auftreten. Der Vorteil der PIN-Diodenregelung im Eingangsnetzwerk 3 vor dem 1. ver zerrungsbildenden Element (4 b) besteht darin, daß bei Regelung alle verzerrungsbildenden Bauelemente der Schal tung vor Signalübersteuerung geschützt werden können. Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Regelschaltung mittels PIN-Diode den Vorteil, daß das nachgeschaltete Verstärkerelement vor Hochspannungs-Entladestößen der Antenne geschützt wird.

Da im allgemeinen Gleichrichterschaltungen selbst Signal verzerrungen erzeugen (z. B. Intermodulation), ist es zweckmäßig, die Gleichrichterschaltungen 8 und/oder 9 so auszubilden, daß die gegebenenfalls entstehenden Signalverzerrungen nicht auf die Eingangsschaltung zu rückwirken. Dies kann z. B. durch einen Trennverstärker oder Verstärkerelement, der (das) zwischen der gleich zurichtenden Signalspannung und der die Verzerrungen bildenden Gleichrichterschaltung angeordnet ist, erreicht werden.

Die Glättung des Regelsignals wird durch den Kondensator 21 so vorgenommen, daß der Kondensator 21 sich schnell auf den Wert auflädt, der dem höchsten Wert des Signalpegels entspricht, und relativ langsam dem abfallenden Signalpegel folgt. Damit wird eine größere Störbefreiung durch die Regelschaltung erreicht, wenn starke, amplitudenmodulierte Störsignale vor liegen und die Gefahr der Übersteuerung durch die Spitzen amplituden gegeben ist und diese Gefahr durch eine nur auf den arithmetischen Mittelwert reagierende Regelschal tung nicht vermieden werden kann.

In einer Weiterbildung des Eingangsnetzwerkes nach Fig. 2 ist die Verwendung einer zweiten PIN-Diode 3 e und eines erweiterten Reaktanznetzwerks mit den zusätzlichen Reak tanzen 3 f bis 3 k gezeigt. Die PIN-Dioden wirken hierbei gleichstrommäßig in Reihe und dämpfen mit zunehmendem, durchfließendem Steuerstrom zum einen die Serienresonanz der Reaktanzkombination 3 a, 3 b und zum anderen die Parallel resonanz des aus den Reaktanzen 3 f und 3 g gebildeten Parallelschwingkreises. Die Serien- bzw. Parallelresonanz frequenz der genannten Reaktanzkombinationen sind dabei gleich der Mittenfrequenz des zu übertragenden Signal frequenzbandes. Die Kondensatoren 3 h und 4 f stellen für die Signalfrequenz praktisch Kurzschlüsse dar. Mit der Reak tanz 3 j wird im vorgegebenen Beispiel eine Abwärtstrans formation des am Anschluß 2 angeschalteten Signalquellen widerstandes zum Verstärkerelement 4 b (Anschluß 4 a) er reicht. Der Vorteil dieses Eingangsnetzwerkes, im Vergleich zu dem nach Fig. 1, ist der größere, erreichbare Regel umfang und die höhere Selektivität der Eingangsschaltung gegenüber den Nachbarsignalfrequenzbändern.

Eine Weiterbildung des Eingangsnetzwerkes zeigt Fig. 3. Gegenüber der Netzwerkausbildung nach Fig. 1 ist zwischen der Klemme 2 und der Signaleingangsklemme 2 a ein abstimm barer Selektionskreis mit den Elementen 3 l bis 3 n einge schaltet. Diese Schaltung hat den Vorteil der höheren Selektion, wobei bei Regelung eine starke Dämpfung des abstimmbaren Selektionskreises vermieden wird. Die ge wünschte Quellenimpedanz für die Ansteuerung des Vorver stärkertransistors im ungeregelten Zustand wird z. B. durch die Wahl der Anzapfung der Reaktanz 3 l oder durch eine entsprechend bemessene Koppelspule eingestellt. Allen Ein gangsnetzwerkschaltungen nach den Fig. 2 bis 4 ist ge meinsam, daß bei Regelung (Signaldämpfung am Eingang) die Quellenimpedanz für den in Basisgrundschaltung arbeitenden Vorverstärkertransistor 4 b ansteigt. Dadurch wird die Regelwirkung durch die damit zunehmende Stromgegenkopplung verstärkt ohne wesentliche Zunahme des Rauschmaßes bei Regelung. Dies wird durch die am Verbindungspunkt der Reaktanzen 3 a und 3 b einwirkende PIN-Diode, deren Wider stand gesteuert wird, bewirkt.

In Fig. 4 ist das abstimmbare Netzwerk einer Ausführungs form der Erfindung gezeigt, bei der das mit Varaktordioden abstimmbare Netzwerk 5 mit den Schwingkreisen 16 und 17 und des Oszillatorkreises eine getrennte Versorgung und Einstellung der Abstimmspannung für die Varaktordioden auf weist. Diese Schaltung ermöglicht einen iterationsfreien Abgleich aller abstimmbaren Abstimmkreise der Empfängerein gangsschaltung. Die Schaltung funktioniert wie folgt. Die vom Abstimmspannungsgenerator 28 (z. B. eine PLL-Schaltung) erzeugte Stellgröße wird bei minimal vorgegebener Abstimm frequenz mittels der Oszillatorkreisspule auf die minimale, vorgegebene Abstimmspannung 27 abgeglichen. Danach werden die Spulen 16 c und 17 c auf maximale Verstärkung des Empfänger eingangsteils bei minimaler Signalfrequenz abgeglichen (L-Abgleich). Bei der oberen Abstimmfrequenz und Signal frequenz des Übertragungsbandes erfolgt danach der so genannte C-Abgleich mit den Potentiometern 23, 24 und 25 in der Reihenfolge: 25 (Einstellung der oberen Abstimm spannung) und 23 und 24 (maximale Verstärkung). In einer Ausführungsform der Erfindung kann einer der Spannungs teiler für den Abgleich auch ein fester Spannungsteiler sein, so z. B. der Teiler 25 für den Oszillatorkreis. Der C-Abgleich der Schwingkreise 16 und 17 zueinander ist dann erforderlich, wenn die Varaktordioden keine genügend gleiche C (U)-Kennlinie aufweisen. Das gilt auch für den Fall der Verwendung von Einzeldioden anstelle der in Fig. 4 ange gebenen Doppeldioden.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des abstimmbaren Netz werkes 5 mit einer einzigen Doppeldiode, die mit der Induktivität 16 c bzw. 17 c den Schwingkreis 16 bzw. 17 bildet und die mittels einer einzigen, gemeinsamen Ab stimmspannung versorgt wird. Die Kopplung der Schwingkreise erfolgt hierbei induktiv, wobei der Kondensator 29 im wesentlichen einen HF-Kurzschluß darstellt. Der Vorteil dieser Ausführungsform des abstimmbaren Netzwerkes besteht darin, daß eine große Gleichheit der C (U)-Kennlinie der Varaktordioden erwartet werden kann. In diesem Fall ist eine getrennte Einstellung der Abstimmspannung nicht er forderlich.

Claims

1. Empfänger-Eingangsschaltung mit einer ersten und zweiten Regelschleife zur Verstärkungsregelung, bei der das Regelsignal für die erste Regel schleife vom Zwischenfrequenzsignal abgeleitet und das Regelsignal für die zweite Regelschleife vor der Mischstufe entnommen wird und bei der beide Regelsignale dem der Mischstufe vorgelagerten Schaltungsteil zuge führt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante für die Auf wärtsregelung größer ist als die Zeitkonstante für die Abwärtsregelung.

2. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein abstimmbares Netzwerk (5) zur Signal Vorselektion vorgesehen ist und daß das Regelsignal für die zweite Verstärkungsregelschleife dem Aus gang des abstimmbaren Netzwerkes (5) entnommen wird.

3. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abstimmbare Netzwerk (5) zwischen einer Vorverstärkerstufe (4) und der Mischstufe (6) angeordnet ist.

4. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsignal für die zweite Verstärkungsregelschleife dem Ausgang der Vorverstärkerstufe (4) entnommen wird.

5. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement für die Verstärkung im Signalweg vor demjenigen Schaltungs teil (4) liegt, der übersteuerungsgefährdete Bauelemente aufweist.

6. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Ansprech schwellen, bei denen die Regelkreise ansprechen, unter schiedlich sind.

7. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelkreise unter schiedliche Frequenz-Bandbreiten haben, bei denen sie wirk sam sind.

8. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz-Bandbreite des zweiten Regelkreises größer ist als die Frequenz-Band breite des ersten Regelkreises.

9. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle des zweiten Regelkreises höher ist als die Ansprechschwelle des ersten Regelkreises.

10. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Verstärkungs regelschleife (13, 10, 3, 4, 5, 6, 7) vorgesehen ist, deren Ansprechschwelle und Frequenz-Bandbreite niedriger sind als die Ansprechschwelle und Frequenz-Bandbreite des ersten und zweiten Regelkreises.

11. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechschwelle des dritten Regelkreises steuerbar ist.

12. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Ansprechschwelle des dritten Regelkreises durch den ersten und/oder zweiten Regelkreis erfolgt.

13. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Ver stärkung PIN-Dioden (3 d) vorgesehen sind.

14. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom für die PIN-Dioden vom Betriebsstrom der Vorstufe (4) abgeleitet wird.

15. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerelement ein Transistor (4 b) in Basis- Grundschaltung in der Vorverstärkerstufe (4) vorgesehen ist.

16. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die PIN-Diode(n) (3 d, 3 e) derart im Reaktanznetzwerk (3) angeordnet ist (sind), daß die Quellenimpedanz für den Transistor (4 b) bei Abwärts regelung der Verstärkung ansteigt.

17. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstimmung der ab stimmbaren Schwingkreise (16, 17) Varaktordioden (16 a, 17 a) vorgesehen sind.

18. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgleich der ab stimmbaren Schwingkreise Spannungsteiler (23, 24, 25) vor gesehen sind.

19. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abgleich vorgesehenen Spannungs teiler (23, 24, 25) zwischen dem Ausgang eines Abstimm- Spannungsgenerators (28) und einer Spannungsquelle (27) ge schaltet sind.

20. Empfänger-Eingangsschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (27) derart be messen ist, daß ihre Spannung gleich der minimalen Abstimm spannung ist.

21. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstimmung von zwei Abstimmkreisen (16, 17) eine Doppel-Varaktordiode (22) vor gesehen ist.

22. Empfänger-Eingangsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichrichterschaltungen (8, 9) zur Regelsignalerzeugung vorgesehen sind und daß diese Gleichrichterschaltungen so ausgebildet sind, daß sie möglichst keine Signalverzerrungen im Signalweg der Eingangsschaltung hervorrufen.