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Mischeranordnung zur Mischung hochfrequenter
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elektrischer Schwingungen Die Erfindung betrifft eine Mischeranordnung
zur Mischung hochfrequenter elektrischer Schwingungen der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Art. Derartige Mischeranordnungen werden insbesondere in Empfangsgeräten
der Nachrichten- und Unterhaltungselektronik verwendet und dienen zur Erzeugung
einer für die Weiterverarbeitung in dem Gerat geeigneten zwischenfrequenten Schwingung.
Vielfach ist das Empfangsgerät nur zum Empfang von Schwingungen bestimmter Frequenzbänder
vorgesehen und enthält zur Aussonderung dieser Frequenzbänder Schwingkreise oder
Bandfilter, die auf diese Frequenzbänder eingestellt sind. Meist sind diese Schwingkreise
oder Bandfilter über den Bereich des Frequenzbandes abstimmbar ausgebildet. Beispielsweise
ist ein VHF-Fernsehtuner normalerweise zum Empfang von zwei Frequenzbändern eingerichtet,
dem Band I (41 - 68 MHz) und Band III (174 - 223 MHz).
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Aus dem VHF-Tuner Typ VD1 von Valvo ist es bekannt, sowohl für den
Bereich I als auch für den Bereich III je ein abstimmbares Bandfilter vorzusehen,
deren Ausgänge über
einen Ankoppelkondensator an einen gemeinsamen
Eingang (Emitter) eines bipolaren Mischt rans ist ors angeschlossen sind. An diesen
Eingang ist auch der Mischoszillator der Mischeranordnung angeschlossen. Die Schwingkreise
für den Frequenzbereich I und den Frequenzbereich III dieser bekannten Anordnung
beeinflussen sich nur deshalb nicht gegenseitig, weil 1. die Frequenzbereiche des
Bandes I und des Bandes III weit voneinander getrennt sind und weil 2. der Eingang
des bipolaren Mischtransistors, an den die Schwingkreise angeschlossen sind, eine
niederohmige HF-Impedanz aufweist.
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Liegen die Frequenzbereiche der beiden zu übertragenden Bänder dicht
beieinander oder überlappen sie sich sogar, tritt eine gegenseitige Beeinflussung
der Schwingkreise auf, die störend auf den Mischvorgang der Mischeranordnung einwirkt.
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Aus der Zeitschrift Funkschau 1982, Heft 3, Seiten 63 - 66, ist eine
Mischstufe mit einem MOS-Feldeffekttransistor bekannt, der eine Trennstufe als Eingangsschaltung
vorgeschaltet ist. An den Eingang dieser Trennstufe ist ein mittels einer spannungsgesteuerten
Kapazitätsdiode abstimmbarer Schwingkreis eines Bandfilters angeschlossen. Die Schwingkreisspulen
dieser bekannten Schaltung enthalten Anzapfe, die über Schaltdioden an Masse schaltbar
sind. Mittels der Schaltdiode ist der über eine spannungsgesteuerte Kapazitätsdiode
als Ankoppelkondensator an den Eingang der Eingangsschaltung angeschlossene Schwingkreis
auf zwei sich in ihrem Frequenzbereich überlappende Frequenzbänder umschaltbar.
Mit dieser bekannten Schaltung ist es somit möglich, die Abstimmung auf Frequenzen
sich überlappender Frequenzbänder vorzusehen und damit lückenlos
einen
großen Abstimmbereich zu erhalten. Außerdem kann die Eingangsimpedanz der Eingangsschaltung
hochohmig ausgebildet werden. Durch die über die angezapfte Schwingspule an den
Anschlußpunkt der Kapazitätsdiode übertragene Sperrschichtkapazität der gesperrten
Schaltdiode wird der mit der Schwingkreiskapazitatsdiode einstellbare Kapazitätsvariationsbereich
der Schwingkreiskapazität für das niederfrequentere Frequenzband (Band I) wesentlich
eingeschränkt. Dies wirkt sich dann nachteilig aus, wenn der abstimmbare Frequenzbereich
sehr weit ausgedehnt werden soll, wie dies beispielsweise für einen Fernseh-Kabeltuner
erforderlich ist, der z.B. im VHF-Bereich zusätzlich zum Empfang der über Kabel
übertragenen Kanäle des Satellitenfunkes vorgesehen ist und lücken los beispielsweise
über einen Frequenzbereich von 45 MHz bis 450 MHz abstimmbar sein soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischeranordnung der
im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegegebenen Art derart auszubilden, daß
an sie nacheinander mehrere Schwingkreise anschaltbar sind, deren Frequenzbereiche,
innerhalb denen sie abstimmbar sind, sich überlappen oder wenigstens unmittelbar
aneinanderstoßen und deren Kapazitätsvariationsbereich durch die Schaltungsanordnung
der Schaltdioden zum Umschalten der Schwingkreise weitgehend nicht beeinflußt wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Durch das Kurzschließen der nichtbenötigten Eingänge der Eingangsschaltung
und durch die Verwendung getrennter Schwingkreise für jedes Frequenzband wird eine
hohe Störsicherheit ohne wesentlichen zusätzlichen Schaltungsauf-
wand
erreicht. Außerdem können in der erfindungsgemäßen Mischeranordnung die Schaltdioden
die Schwingkreise insbesondere für die höherfrequenten Frequenzbänder nicht mehr
bedämpfen. Besonders vorteilha-ft wirkt sich die erfindungsgemäße Milscheranordnung
dann aus, wenn die Ankoppelkondensatorien zwischen den Schwingkreisen und den Eingängen
der E.ingangsschaltung als spannungsgesteuerte Kapazitätsdioden ausgebildet sind,
die mit der gleichen Steuerspannung gesteuert werden wie die spannungsgesteuerten
Kapazitätsdioden in den Schwingkreisen. In diesem Fall wirkte sich die Sperrschichtkapazität
der gesperrten Schaltdiode nahezu überhaupt nicht einschränkend auf den Kapazitätsvariationsbereich
der Schwingkreiskapazität aus.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 je eine Mischeranordnung
mit umschaltbaren eingangsseitigen Schwingkreisen.
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Fig. 1 zeigt eine Mischeranordnung mit einer Mischerschaltung 1, an
deren erstem Eingang 2 ein Mischoszillator 3 angeschlossen ist. An den zweiten Eingang
4 der Mischerschaltung 1 ist eine Eingangsschaltung 5 der Mischerschaltung angeschlossen,
deren drei Eingänge El, E2 und E3 voneinander entkoppelt zum Ausgang 6 der Eingangsschaltung
führen. An den Ausgang 7 der Mischerschaltung 1 ist eine ZF-Stufe 8 angeschlossen,
die die von der Mischerschaltung 1 erzeugte zwischenfrequente Schwingung aus dem
Ausgangssignal der Mischerschaltung 1 aussiebt und zur weiteren Verarbeitung an
ihren Ausgang 9 zur Verfügung stellt.
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An die Eingänge El, E2 und E3 der Eingangsschaltung 5 ist
je
ein Schwingkreis 11, 12, 13 angeschlossen, jeweils über eine spannungsgesteuerte
Kapazitätsdiode D 21,, bzw.
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D 22,bzw. D 23 und über einen Trennkondensator C21, bzw.
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C 22, bzw. C23. Jeder Schwingkreis ist aus einer Induktivität L1,
L2, L3, einer spannungsgesteuerten Kapazitätsdiode D11, D12, D13 und einem Trennkondensator
C11, C12, C13 aufgebaut. Die Kapazitätsdioden D11 bis D23 sind über Begrenzungswiderstände
R11 bis R23 an eine Abstimmspannung UA angeschlossen, mittels der die Kapazität
der Kapazitätsdioden D11 bis D23 verändert und damit die Dur-chlaßfrequenz der Schwingkreise
11, 12 und 13 eingestellt wird.
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Die Schwingkreise 11, 12 und 13 sind für unterschiedliche Frequenzbänder
bemessen und können mittels Einstellung der Kapazitätsdioden D11, D12und D13 auf
beliebige Frequenzen innerhalb des Frequenzbandes der Schwingkreise abgestimmt werden.
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An die Eingänge El, E2 und E3 der Eingangsschaltung 5 sind außerdem
über Trennkondensatoren C1, C2 und C3 Schaltdioden D1, D2 und D3 angeschlossen,
die normalerweise mittels Schaltspannungen Usl, Us2 und U53 über Entkopplungswiderstände
R1, R2und R5 durchlässig geschaltet sind. Dadurch liegen die Eingänge El, E2 und
E3 der Eingangsschaltung 5 normalerweise HF-mäßig an Masse# so daß die Eingänge
der Eingangsschaltung unwirksam sind.
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Die Kapazität der Trennkondensatoren ist um ein Vielfaches größer
bemessen als die Kapazität der spannungsgesteuerten Kapazitätsdioden, so daß die
Trennkondensatoren HF-mäßig außer Betracht bleiben können.
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Soll beispielsweise der Schwingkreis 13 an den Eingang E3 der Eingangsschaltung
5 angeschlossen werden, wird im dargestellten Ausführungsbeispiel die Schaltdiode
D3 mittels
einer negativen Schaltspannung U53 über den Widerstand
R3 gesperrt, so daß der Eingang E3 der Eingangsschaltung 5 freigeschaltet ist. Dadurch,
daß die gesperrte Schaltdiode D3 hochfrequenzmäßig in Serie zur Ankoppel-Kapazitätsdiode
D23 liegt, erhöht die Sperrschichtkapazität der gesperrten Schaltdiode D3 nur unwesentlich
die der Schwingk reiskapazi tät D13 parallelLiegenden Schaltkapazitäten, so daß
der Kapazitätsvariationsbereich für den Schwingkreis 13 kaum spürbar eingeengt wird.
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Die in Fig. 2 dargestellte Mischeranordnung unterscheidet sich von
der in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen darin, daß die an den einen Eingang
4 der Mischerschaltung 1 angeschlossene Eingangsschaltung ein HF-Verstärker 14 mit
einem symmetrischen Eingang ES ist, an dessen beide Eingangsklemmen ES1 und ES2
je ein Schwingkreis 11 und 12 über eine spannungsgesteuerte Kapazitätsdiode D21
bzw. D22 angeschlossen ist. Die Schwingkreise 11 und 12 entsprechen den Schwingkreisen
II und 12 der Mischeranordnung der Fig. 1 und sind Bestandteile von HF-Bandfiltern
15 und 16.
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Die über die Trennkondensatoren C1 und C2 an den symmetrischen Eingang
ES des HF-Verstärkers 14 angeschlossenen Schaltdioden D1 und D2 sind außerdem über
die Entkopplungswiderstände R1 und R2 und eine Schaltanordnung 17 so mit zwei Schaltspannungen
U5+ und Us verbunden, daß jeweils die eine Schaltdiode an der positiven Schaltspannung
U5+ und die andere Schaltdiode an der negativen Schaltspannung Us~ liegt. Damit
ist jeweils ein Eingangspol des symmetrischen Einganges ES des HF-Verstärkers 14
an Masse geschaltet, während der andere Eingangspol des symmetrischen Einganges
freigeschaltet ist zur Aufnahme der Signale des an ihn angeschlossenen Schwingkreises.