DE3606438A1

DE3606438A1 - Abschlussschaltung fuer einen doppelt-symmetrischen mischer

Info

Publication number: DE3606438A1
Application number: DE19863606438
Authority: DE
Inventors: Timothy Wayne Indianapolis Ind. Price
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1986-08-28
Also published as: FR2578132A1; KR860006894A; DE3606438C2; GB8604836D0; SG10192G; CA1233577A; FR2578132B1; GB2171869A; US4601063A; GB2171869B; JPH0328095B2; KR930004134B1; JPS61212122A

Description

DR. .DÜETER V. BEZpLD- Q C (Ί R / Q P DIPL.- ING. PETER SCHÜffZ_: O D U D 4 ΟΌ DIPL. ING. WOLHGÄNG H"EÜ"SLER

ZUGELASSEN BEIM PATENTANWÄLTE TELEFON (089) 4706006

EUROPÄISCHEN PATENTAMT TELEX 522 638 MARIA-THERESIA-STRASSE 22 EUROPEAN PATENTATTORNEYS POSTFACH 86 02 60 TELEGRAMM SOMBEZ

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RCA 81,989 Sch/Vu

USSN 705499

vom 28. Februar 1985

RCA Corporation, Princeton, N.J. (US)

AbschLußschaLtung für einen doppelt-symmetrischen Mischer

POSTf.fBO M'"N<"HFN NR. AOI 48-8OO - ΒΛΜΚΚΟΝΤΟ HYpOBANK MÜNGHHN CRLZ 7OO20OOH KTO. 6060 257378 SWIFT HYPO DH MM

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschlußschaltung für einen doppelt-symmetrischen Mischer.

In Fernsehtunern ist die Verwendung doppelt-symmetrischer Mischer wünschenswert wegen ihrer Eigenschaften Eingangssignale vom Ausgang fernzuhalten und keine unerwünschten Frequenzkomponenten zu erzeugen. Diese Eigenschaften sind in der symmetrischen Schaltung eines doppeltsymmetrischen Mischers begründet.

).·■] Beim Empfang unsymmetrischer Eingangssignale (also auf Signalmasse bezogene Eingangssignale) wird zur Umwandlung unsymmetrischer Signale in symmetrische oder Differenzeingangssignale ein Symmetrierglied für jedes Eingangssignal benötigt. Das Ausgangssignal des Mischers wird üblicherweise von einem der beiden Symmetrierglieder abgenommen. Es ist erwünscht, den Ausgang des Mischers mit der charakteristischen Impedanz des Symmetriergliedes im Frequenzbereich des Mischerausgangssignals abzuschließen, um Impedanzfehlanpassungen zu vermeiden, welche das Entstehen von Verzerrungen begünstigen, so daß unerwünschte Frequenzkomponenten auftreten. Da das Ausgangssignal eines Mischers sowohl Summen- als auch Differenzfrequenzkomponenten enthält, ist eine Abschlußschaltung erwünscht, welche die charakteristische Impedanz des Symmetriergliedes sowohl für die Summerrals auch die Differenzfrequenzkomponenten aufweist. Im allgemeinen erfordert dies eine relativ komplizierte und damit teuere Schaltung.

/-p Für die Verwendung im Tuner eines Fernsehempfängers, bei welchem die Summen- und Differenzfrequenzkomponenten frequenzmäßig sehr weit auseinanderliegen und der Geräteoszillator so abgestimmt ist, daß die Differenzfrequenzkomponente für jeden Kanal dieselbe ist, nämlich immer im nominellen Zwischenfrequenzbereich liegt, kann gemäß der Erfindung die Abschlußschaltung für einen doppelt-symmetrischen Mischer sehr einfach aufgebaut sein. Erfindungsgemäß enthält insbesondere die Abschlußschaltung für den Fall der Summenfrequenz-

komponente Lediglich ein Kondensator- und ein WiderstandseLement mit einem Wert, der gleich der charakteristischen Impedanz des Mischers ist, in Reihe zwischen Mischerausgang und Signalmasse, und für den Fall der Differenzfrequenzkomponente eine Induktivität, eine Kapazität und ein Widerstandselement mit einem Wert, der im wesentlichen gleich der charakteristischen Impedanz des Mischers ist, zwischen Mischerausgang und Signalmasse.

Die Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der

Erfindung und
Fig. 1a und 1b graphische Darstellungen der Impedanzkennlinien zur Erläuterung der Schaltung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Fernsehtuner zur Abstimmung auf VHF-Funkkanäle und Kabelkanäle sowie auf UHF-Funkkanäle zu sehen. Beispielsweise sei für die Benutzung in den Vereinigten Staaten der Tuner auf Kanäle abstimmbar, für welche die Frequenz des HF-Bildträgers und die Oszillatorfrequenz in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt sind.

Band HF-Bereich (MHz) Oszillatorbereich (MHz)

B1 55,25 - 83,25 101-129

B2 91,25 - 151,25 137-197

B3 157,25 - 265,25 203-311

B4 271,25 - 463,25 317-509

B5 471,25 - 801,25 517-847

Man sieht, daß Band B1 den Kanälen des unteren VHF-Funkfrequenzbereichs (also den Kanälen 2 bis 6) entspricht, Band B2 den Kanälen im unteren Teil des MittenbandkabeIfrequenzbereiches, Band B3 den Kanälen im übrigen Teil des Mittenbandkabelfrequenzbereiches und Kanälen im oberen VHF-Funkfrequenzbereich (also den Kanälen 7 bis 13) und Kanälen im unteren Teil des Superbandkabelfrequenzbereiches, Band B4 Kanälen im übrigen Teil des Superbandkabelfrequenzbereiches

und Kanälen im HyperbandkabeLfrequenzbereich, und Band B5 KanäLen im UHF-Funkfrequenzbereich (also den KanäLen 14 bis 69).

Die an den jeweiligen VHF- und UHF-Eingängen empfangenen HF-Signale werden einem HF-Teil 100 zugeleitet, wo das dem gewünschten Kanal entsprechende HF-Signal selektiert und auf einen Mischer gekoppelt wird. Ein OsziLlatorsignal mit einer dem selektierten Kanal entsprechenden Frequenz, welches von einem im Gerät befindlichen Oszilla tor 300 erzeugt wird, wird ebenfalls dem Mischer 200 zugeführt. Dieser kombiniert das selektierte HF-Signal mit dem OsziLlatorsignal zu einem Ausgangssignal, welches Summen- und Differenzfrequenzkomponenten enthält. Das Ausgangssignal des Mischers 200 wird einem ZF-TeiI 400 zugeführt. Die Frequenz des OsziIlatorsignals wird für jeden Kanal so bestimmt, daß die Differenzfrequenzkomponente im Durchlaßbereich des ZF-TeiIs 400 liegt, der beispielsweise in den Vereinigten Staaten zwischen 41 und 46 MHz liegt, wobei die Ton- bzw. Bildträgerfrequenzen bei 41,25 MHz und 45,75 MHz liegen. Der übLiche AbstimmeinstellteiL des Tuners, mit dem der HF-Teil 100 und der Oszillator 300 in den verschiedenen Frequenzbereichen abgestimmt werden, ist nicht dargestellt.

Der Mischer 200 ist ein doppelt-symmetrischer Mischer mit einer Diodenbrücke 210 als Mischelement und Symmetriergliedern 220 und 230 zur Umwandlung der unsymmetrischen HF- und Oszillatorsignale in entsprechende Paare von Differenzsignalen, welche entsprechenden Paaren gegenüberliegender Ecken der Diodenbrücken 210 zugeführt werden. Jedes der Symmetrierglieder~220 und 230 enthält zwei Paare bifilarer Drähte (221 und 222 bzw. 231 und 232),die um einen Ferritkern herumgewickelt sind und in üblicher Weise geschaltet sind, so daß eine Impedanztransformation von 1:4 zwischen dem unsymmetrischen Eingang und dem symmetrischen Ausgang erfolgt. Der HF-Teil 100 ist mit dem Symmetrierglied 220 über einen Kondensator 240 wechselspannungsgekoppelt. Der Oszillator 300 ist mit dem Symmetrierglied 230 über einen Kondensator 250 wechselspannungsgekoppelt. Das Ausgangssigna L des Mischers 200 wird von dem Symmetrierglied 230 zum ZF-TeiL 400 über eine Abschlußschaltung 500 gekoppelt, die nachfolgend noch im einzelnen beschrieben wird.

ORIGINAL

Eine Quelle positiver Spannung +VB liefert über einen Widerstand 215a einen Vorstrom für Dioden 211a und 213a einer Diodenbrücke 210. Die Rückleitung für den Vorstrom erfolgt über das Symmetrierglied 220. Ein Vorstrom für die Dioden 211b und 213b der Diodenbrücke fließt in entsprechender Weise über einen Widerstand 215b. Für einen lineareren Betrieb des Mischers sollen die Dioden bei oder nahe ihrer Sättigung vorgespannt werden.

Zwischen die Dioden 211a und 213b bzw. die Dioden 211b und 213a sind Gleichspannungssperrkondensatoren 217a und 217b gekoppelt, deren Impedanz im Frequenzbereich des Mischers 210 vernachlässigbar ist und die die beiden Vorstromwege voneinander isolieren. Speziell vei— hindert der Kondensator 217a, daß der Vorstrom der Dioden 211a und 213a den Vorstrom der Dioden 211b und 213b beeinflußt und daß die am Verbindungspunkt des Widerstandes 215b mit der Diode 213b auftretende Gleichspannung über die relativ niedrige Gleichstromimpedanz der Wicklung 221 des Symmetriergliedes 220 kurzgeschlossen wird. Der Kondensator 217b wirkt in entsprechender Weise wie der Kondensator 217a . Gleichspannungssperrkondensatoren 219a und 219b von ebenfalls vernachlässigbarer Impedanz im Frequenzbereich des Mischers 200 verhindern, daß die Gleichspannungen am Verbindungspunkt der Dioden 211a und 213a sowie am Verbindungspunkt der Dioden 211b und 213b über die Windungen des Symmetriergliedes 230 nach Masse kurzgeschlossen werden.

Für einen optimalen Betrieb des doppelt-symmetrischen Mischers im Sinne eines von unerwünschten Frequenzkomponenten freien Ausgangssignals sollen die Symmetrierglieder 220 und 230 mit Impedanzen abgeschlossen werden, welche an die am Eingang und Ausgang des Symmetriergliedes herrschenden Impedanzen angepaßt sind. Wenn also die Symmetrierglieder 220 und 230 eine gegebene charakteristische Impedanz für die unsymmetrische Konfiguration von beispielsweise 50 0hm haben, dann sollen der HF-Teil 100 und der Oszillator 300, welche an die unsymmetrischen Eingänge der Symmetrierglieder 220 bzw ,230 angeschlossen sind, Ausgangsimpedanzen haben, die im wesentlichen gleich der unsymmetrischen charakteristischen Impedanz sind, also 50 0hm, und die an den symmetrischen Ausgang der

SymmetriergLieder 220 und 230 angeschlossene Diodenbrücke 210 soU eine Eingangsimpedanz haben, die im wesentlichen viermal so groß wie die unsymmetrische charakteristische Impedanz ist, also 200 Ohm. Dies letzte Erfordernis läßt sich mit guter Näherung erreichen, da eine typische Diodenbrücke eine Eingangsimpedanz von etwa 200 Ohm hat. Weil der Ausgang des Mischers 200 unsymmetrisch ist, soll er aus denselben obengenannten Gründen mit einer Impedanz abgeschlossen werden, die über den gesamten Frequenzbereich des Mischerausgangs— signals sowohl für die Summen- als auch die Differenzfrequenzkomponenten im wesentlichen gleich der unsymmetrischen charakteristischen Impedanz des Symmetriergliedes 230 ist. Diesem Zweck dient die Abschlußschaltung 500.

Die Abschlußschaltung 500 enthält einen Differenzfrequenzabschlußteil 510, der zwischen den Ausgang des Mischers 200 und den ZF-TeiI geschaltet ist und einen Summensignalabschlußteil 520.

Da die Differenzfrequenzkomponente des Ausgangssignals des Mischers für jeden Kanal gleich ist, also wegen der Abstimmung des Oszillators 300 immer innerhalb des Durchlaßbereichs des ZF-Teils 4OG liegt, enthält der Abschlußteil 510 für die Differenzfrequenzkomponente lediglich einen Reihenschwingkreis aus einer Induktivität 511 und einem Kondensator 513 mit einer Resonanzfrequenz, die im wesentlichen gleich der Mittenfrequenz, also 44 MHz, des Durchlaßbereichs des ZF-Teils 400 ist, und einen Widerstand 515, dessen Wert (RO) im wesentlichen gleich der unsymmetrischen charakteristischen Impedanz des Symmetriergliedes 230 ist, welches in Reihe zwischen dem Ausgang des Mischers 200 und Signalmasse liegt. Der Eingang des ZF-Teils 400 ist an den Verbindungspunkt des Resonanzkreises mit dem Widerstand 515 angeschlossen. Diese Schaltung hat eine Impedanzkennlinie, wie sie Fig. 1a zeigt. Der Widerstand 515 kann die Eingangsimpedanz des ZF-Teils 400 haben. Der Reihenresonanzkreis bildet nicht nur (zusammen mit dem Widerstand 515) den gewünschten Abschluß für die Differenzfrequenzkomponente, sondern läßt auch die Summenfrequenzkomponente sowie andere unerwünschte Frequenzkomponenten nicht zum ZF-Teil 400 gelangen.

ORIGIMAL

Da die niedrigste Summenfrequenzkomponente des Ausgangssignals des Mischers 200 etwa 155 MHz beträgt, also die Summe der Frequenzen der niedrigsten Seitenbandkomponente des HF-BiIdträgers und des OszilLatorsignals für den Kanal 2, und damit mehr als 99 MHz von der höchsten Seitenbandkomponente des ZF-BiIdträgers entfernt Liegt, enthält der Abschlußteil 520 für die Summenfrequenzkomponente lediglich einen Kondensator 521 und einen Widerstand 523, dessen Wert (RO) im wesentlichen gleich der unsymmetrischen charakteristischen Impedanz des Symmetriergliedes 230 ist, das in Reihe zwischen dem Ausgang des Mischers 200 und Signalmasse liegt. Der Kondensator 521 ist so bemessen, daß er den Widerstand 523 von dem Abschlußteil 510 für die Differenzfrequenzkomponente für Frequenzen unterhalb der niedrigsten Summenfrequenz isoliert und bei Frequenzen oberhalb der niedrigsten Summenfrequenz eine vernachlässigbar kleine Impedanz hat, so daß sich die Impedanzkennlinie nach Fig. 1b ergibt.

Die bevorzugte Ausführungsform kann auch abgewandelt werden: Beispielsweise kann die Reihenfolge des Widerstandes 521 mit dem Kondensator 523 im Abschlußteil 520 für die Summenfrequenzkomponente auch vertauscht sein. Weiterhin kann im Falle einer sehr hohen Eingangsimpedanz des ZF-Teils 400 dessen Eingang unmittelbar an den Ausgang des Mischers 200 anstatt an den Verbindungspunkt des Schwingkreises mit dem Widerstand 515 des Abschlußteils 510 für die Differenzfrequenzkomponente angeschlossen sein. Im letztgenannten Fall ist die Reihenfolge der Elemente im Abschlußteil 510 für die Differenzfrequenzkomponente nicht wichtig, jedoch fehlt dann die Filterung durch den Schwingkreis in dieser Schaltungskonfiguration. Wenn weiterhin nur ein einziges Widerstandsabschlußelement gewünscht wird, kann der Widerstand 523 entfallen und der Kondensator 521 kann dann parallel zur Reihenschaltung von Induktivität 511 und Kondensator 513 liegen. Diese und weitere Abwandlungen fallen in den Bereich der Erfindung.

- Leerseite -

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) Tuner für einen Empfänger mit einem Eingang zur Zuführung von HF-Signalen, welche verschiedenen Kanälen entsprechen,

einem HF-Teil (100) zum Selektieren des einem ausgewählten Kanal entsprechenden HF-Signals,

einem Oszillator (300) zur Erzeugung eines Oszillatorsignals mit einer dem gewünschten Kanal entsprechenden Frequenz,

einem Mischer (200) zum Kombinieren des selektierten HF-Signals mit dem Oszillatorsignal zu einem Ausgangssignal, welches Summen- und Differenzfrequenzkomponenten enthält, an einem Ausgang,

und mit einem ZF-TeiI (400), der einen vorbestimmten Durchlaßbereich hat und mit einem Eingang an den Ausgang des Mischers angeschlossen ist, wobei das Oszillatorsignal so eingestellt wii;d, daß die Differenzfrequenzkomponente innerhalb des Durchlaßbereichs liegt,

dadurchgekennzeichnet, ^

daß mit dem Ausgang des Mischers (200) zum ausgangsseitigen Abschluß des Mischers mit im wesentlichen seiner charakteristischen Impedanz eine Abschlußschaltung (520) für die Summenfrequenzkomponente gekoppelt ist, welche einen Kondensator (521) und ein Widerstandselement (523) enthält, die in Reihe zwischen den Ausgang des Mischers und einem Bezugspotentialpunkt geschaltet sind und von denen das Widerstandselement einen Wert hat, der im wesentlichen gleich der charakteristischen Impedanz des Mischers ist, während der Kondensator im Bereich zwischen der höchsten Frequenz der Differenzfrequenzkomponente und der niedrigsten Frequenz der Summenfrequenzkomponente eine vernachlässigbar kleine Impedanz hat, und daß der Mischer an seinem Ausgang mit im wesentlichen seiner charakteristischen Impedanz durch eine Abschlußschaltung (510) für die Differenzfrequenzkomponente abgeschlossen ist, welche eine Induktivität (511) und eine Kapazität (513) sowie ein Widerstandselement (515) hat, welches in Reihe zwischen dem Ausgang des Mischers und dem Bezugspotentialpunkt liegt, wobei der Wert des Widerstandselementes im wesentlichen gleich der charakteristischen Impedanz »

des Mischers ist und die Induktivität (511), der Kondensator (513) und das Widerstandselement (515) einen Schwingkreis mit einer Resonanzfrequenz bilden, die innerhalb des Durchlaßbereichs des ZF-Teils liegt.

2) Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der HF-Teil, der Oszillator und der ZF-Teit zur Abstimmung von Fernsehsignalen bemessen sind.

3) Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (511) und der Kondensator (513) der Abschlußschaltung für die Differenzfrequenzkomponente in Reihe zwischen den Ausgang des Mischers (210) und den Eingang des ZF-Teils (400) geschaltet sind.

4) Tuner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (515) der Abschlußschaltung für die Differenzfrequenzkomponente die Eingangsimpedanz des ZF-Teils aufweist.

5) Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (521) der Abschlußschaltung für die Summenfrequenzkomponente gerade unterhalb der niedrigsten Frequenz der Summenfrequenzkomponente eine vernachlässigbar kleine Impedanz hat.

6) Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (20) ein doppelt-symmetrischer Mischer ist.