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Die Erfindung betrifft eine Mischeranordnung zur Mischung hochfrequenter elektrischer Schwingungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Derartige Mischeranordnungen werden insbesondere in Empfangsgeräten der Nachrichten- und Unterhaltungselektronik verwendet und dienen zur Erzeugung einer für die Weiterverarbeitung in dem Gerät 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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In einem aus der Zeitschrift "Funkschau" 1972, Heft 8, Seite 249 bis 252 bekannten VHF-Tuner Typ VD 1 von Valvo ist sowohl für den Bereich I als auch für den Bereich III je ein abstimmbares Bandfilter vorgesehen, deren Ausgänge über einen Ankoppelkondensator an einen gemeinsamen Eingang (Emitter) eines bipolaren Mischtransistors 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 beeinander oder überlappen sich sogar, tritt eine gegenseitige Beeinflussung der Schwingkreise auf, die störend auf den Mischvorgang der Mischeranordnung einwirkt.
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Bei einer aus den Patents Abstracts of Japan, E-148, Dezember 14, 1982, Vol. 6/No. 254 bekannten Frequenzbandumschaltung werden die beiden Antennenabstimmkreise für Mittelwelle und für Langwelle mittels zweier Halbleiterschalter auf einen Ankopplungspunkt umgeschaltet. Dadurch treten die genannten Nachteile der unmittelbaren Ankopplung der Schwingkreise an einen Ankopplungspunkt nicht auf. Anstelle von Schaltdioden, die die Güte der Antennenabstimmkreise vermindern sollen, werden bei der bekannten Frequenzbandumschaltung Feldeffekttransistoren als Halbleiterschalter verwendet. Wegen der verhältnismäßig hohen Kapazität der Gate-Source-Strecke der Feldeffekttransistoren sind diese zur Umschaltung von Frequenzbändern mit einem großen durchzustimmenden Frequenzumfang nicht geeignet.
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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 spannungsgsteuerten Kapazitätsdiode abstimmbarer Schwingkreis eines Bandfilters angeschlossen. Die Schwingkreisspulen dieser bekannten Schaltung enthalten Anzapfe, die über Schaltdioden an Masse schaltbar sind. Mittels der Schaltdiode 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 Schwingkreiskapazitätsdiode 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 lückenlos 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 angegebenen Art derart auszubilden, daß an sie nacheinander mehrere Schwingkreise anschaltbar sind, deren Frequenzbereiche, innerhalb denen sie abstimmbar sind, sich überlappen oder wenigstens unmittlebar 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 Patentanspruchs 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 Schaltungsaufwand erreicht.
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Bei der aus der DE-OS 32 30 738 bekannten Mischeranordnung, deren der ersten Mischerschaltung vorgeschalteter VHF-Verstärker nur einen Eingang aufweist, liegen die an diesen Eingang anschließbaren und abstimmbaren Bandfilter zwischen elektronischen Umschaltern. Das benutzte Bandfilter ist über eine Schaltdiode an den Eingang der Eingangsschaltung angeschlossen; die nicht benutzten Bandfilter sind durch sperrende Schaltdioden von diesem Eingang getrennt und über durchlässig gesteuerte Schaltdioden ausgangsseitig an Masse geschaltet. Die Sperrschichtkapazitäten der gesperrten Schaltdioden der Umschalter der nicht benutzten Bandfilter und die Sperrkapazität der masseseitigen Schaltdiode des ausgangsseitigen Umschalters des benutzten und an den Eingang der Eingangsschaltung geschalteten Bandfilters liegen zum Ausgang des benutzten Bandfilters über die die Schaltgleichspannung trennenden Kondensatoren parallel und engen damit den Abstimmbereich des angeschalteten Bandfilters erheblich ein. Außerdem ist bei der bekannten Mischeranordnung ein erheblicher zusätzlicher Schaltungsaufwand für die Anschaltung der einzelnen Bandfilter an den Eingang des VHF-Verstärkers notwendig.
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Dagegen können in der erfindungsgemäßen Mischeranordnung die Schaltdioden die Schwingkreise insbesondere für die höherfrequenten Frequenzbänder nicht mehr bedämpfen. Besonders vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Mischeranordnung dann aus, wenn die Ankoppelkondensatoren zwischen den Schwingkreisen und den Eingängen der Eingangsschaltung 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. Die Erfindung wird nachfolgend anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
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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 anschlossen ist. An den zweiten Eingang 4 der Mischerschaltung 1 ist eine Eingangsschaltung 5 der Mischerchaltung angeschlossen, deren drei Eingänge E 1, E 2 und E 3 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 E 1, E 2 und E 3 der Eingangsschaltung 5 ist je ein Schwingkreis 11, 12, 13 angeschlossen, jeweils über eine spannungsgesteuerte Kapazitätsdiode D 21, bzw. D 22 bzw. D 23 und über einen Trennkondensator C 21, bzw. C 22, bzw. C 23. Jeder Schwingkreis ist aus einer Induktivität L 1, L 2, L 3, einer spannungsgesteuerten Kapazitätsdiode D 11, D 12, D 13 und einem Trennkondensator C 11, C 12, C 13 aufgebaut. Die Kapazitätsdioden D 11 bis D 23 sind über Begrenzungswiderstände R 11 bis R 23 an eine Abstimmspannung U A angeschlossen, mittels der die Kapazität der Kapazitätsdioden D 11 bis D 23 verändert und damit die Durchlaßfrequenz der Schwingkreise 11, 12 und 13 eingestellt wird. Die Schwingkreise 11, 12 und 13 sind für unterschiedliche Frequenzbänder bemessen und können mittels Einstellung der Kapazitätsdioden D 11, D 12 und D 13 auf beliebige Frequenzen innerhalb des Frequenzbandes der Schwingkreise abgestimmt werden.
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An die Eingänge E 1, E 2 und E 3 der Eingangsschaltung 5 sind außerdem über Trennkondensatoren C 1, C 2 und C 3 Schaltdioden D 1, D 2 und D 3 angeschlossen, die normalerweise mittels Schaltspannungen U S 1, U S 2 und U S 3 über Entkopplungswiderstände R 1, R 2 und R 3 durchlässig geschaltet sind. Dadurch liegen die Eingänge E 1, E 2 und E 3 der Eingangsschaltung 5 normalerweise HF-mäßig an Masse, so daß die Eingänge der Eingangsschaltung unwirksam sind. Die Kapazität der Trennkondensatoren ist um ein Vielfaches größer bemessen als die Kapazität der spannungsgesteuerten Kapazitätsdioden, so daß die Trenkondensatoren HF-mäßig außer Betracht bleiben können.
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Soll beispielsweise der Schwingkreis 13 an den Eingängen E 3 der Eingangsschaltung 5 angeschlossen werden, wird im dargestellten Ausführungsbeispiel die Schaltdiode D 3 mittels einer negativen Schaltspannung U S 3 über den Widerstand R 3 gesperrt, so daß der Eingang E 3 der Eingangsschaltung 5 freigeschaltet ist. Dadurch, daß die gesperrte Schaltdiode D 3 hochfrequenzmäßig in Serie zur Ankoppel-Kapazitätsdiode D 23 liegt, erhöht die Sperrschichtkapazität der gesperrten Schaltdiode D 3 nur unwesentlich die der Schwingkreiskapazität D 13 parallelliegenden Schaltkapazitäten, so daß der Kapazitätsvariationsbereich für den Schwingkreis 13 kaum spärbar 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 ES 1 und ES2 je ein Schwingkreis 11 und 12 über eine spannungsgesteuerte Kapazitätsdiode D 21 bzw. D 22 angeschlossen ist. Die Schwingkreise 11 und 12 entsprechen den Schwingkreisen 11 und 12 der Mischeranordnung der Fig. 1 und sind Bestandteile von HF-Bandfiltern 15 und 16. Die über die Trennkondensatoren C 1 und C 2 an den symmetrischen Eingang ES des HF-Verstärkers 14 angeschlossenen Schaltdioden D 1 und D 2 sind außerdem über die Entkopplungswiderstände R 1 und R 2 und eine Schaltanordnung 17 so mit zwei Schaltspannungen U S + und U S - verbunden, daß jeweils die eine Schaltdiode an der positiven Schaltspannung U S + und die andere Schaltdiode an der negativen Schaltspannung U S - liegt. Damit ist jeweils ein Eingangspol des symmetrischen Einganges ES des HF-Verstärkers 14 an Masse geschaltet, während der andere Eingangspol des symmetrischen Eingangs freigeschaltet ist zur Aufnahme der Signale des an ihn angeschlossenen Schwingkreises.