DE3606660A1 - Tv-eingangsfilter - Google Patents

Description

RCA 81 787 v.P/Si
AT: 28. Februar 1985
Ser. No. 705 494

RCA Corporation Princeton, N.J., 201 Washington Road (US)

TV-Eingangsfilter

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zwischen die TV-Signalquelle und die HF-Signalverarbeitungsschaltung eines Fernsehempfängers geschaltetes Eingangsfilter.

Fernsehempfänger enthalten oft ein zwischen den TV-Signaleingang und die HF-Signalverarbeitungsschaltung des Empfängers geschaltetes Bandfilter. Die HF-Stufe beinhaltet im allgemeinen Schaltungen zur Frequenzwahl, Verstärker- und Mischstufen, welche an ihrem Ausgang in bekannter Weise ZF-Signale erzeugen. Das Eingangsfilter verhindert, daß unerwünschte, außerhalb des TV-Frequenzbandes liegende Frequenzen, z.B. die bei Polizei, Feuerwehr oder die bei CB-Funkanlagen verwendeten Frequenzen, die HF-Signalverarbeitungsschaltung erreichen und beeinflussen. Das Eingangsfilter dient ebenso dazu, mit im Gerät örtlich erzeugten Bild- und Ton-ZF-Signalen verbundene Signalkomponenten daran zu hindern, die in der HF-Stufe zu verarbeitenden TV-Signale zu beeinflussen.

Ein Eingangsfilter der oben beschriebenen Art ist, z.B. im Farbfernsehempfänger CTC-121 der Firma RCA Corporation, Indianapolis, Indiana verwendet, und in Figur 18 des Color Television Basic Service Data Bulletin 1982 für das genannte Gerät beschrieben. Das Eingangsfilter für dieses Gerät beinhaltet ein Paar, zwischen die VHF-Signalquelle des Empfängers und einem Transformator zur Kopplung des Ausgangssignals des Filters an die HF-Stufe des Empfängers in Serie geschaltete, aus einer LC-Schaltung bestehende Parallelresonanzschaltungen als

Filter, welche auf die Video-ZF von 45,75 MHz und auf die Ton-ZF von 41,25 MHz abgestimmt sind. Dieses Filter zeigt jedoch eine unerwünschte Resonanz bei ungefähr 300 MHz, welche auf eine Wechselwirkung zwischen der Induktivität der Primärwicklung des Kopplungstransformators und den in der Filterschaltung enthaltenen Kapazitäten zurückzuführen ist. Diese unerwünschte Resonanz kann zu nachteiligen Bildfrequenzen und zu Bildverzerrungen führen und wird durch Schaltungen zusätzlich zum Eingangsfilter unterdrückt.

Ein Eingangsfilter nach der vorliegenden Erfindung zeigt vorteilhafterweise die oben genannte Resonanz bei 300 MHz nicht, für deren Unterdrückung zusätzlicher Schaltungsaufwand nötig ist, zeigt ein sehr gutes Dämpfungsverhalten und ist wirtschaftlich und unkompliziert im Aufbau.

Die beschriebene Filterschaltung beinhaltet als Filtereingangsund Filterausgangsschaltungen Serienresonanzschaltungen, über die der Signalweg zwischen der TV-SignaIquelie und den HF-Signalverarbeitungsstufen nebengeschlossen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Filtereingangsschaltung als Saugkreis für die Video-ZF-Signale abgestimmt, und die Filterausgangsschaltung ist so abgestimmt, daß Resonanz bei einer unterhalb der Frequenzen des TV-Signalbandes (z.B. den niedrigen Frequenzen des VHF-Bandes) liegenden, von der Ton-ZF verschiedenen Frequenz auftritt.

Beschreibung der Figuren:

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus der VHF-Eingangsschaltung eines Fernsehempfängers, welcher ein Eingangsfilter nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthält;

Figur 2 veranschaulicht den Amplituden-Frequenzgang der Filterschaltung nach Figur 1.

]/ Figur 1 zeigt eine Eingangsfilterschaltung 10 nach der vorliegenden Erfindung, der von der VHF-Quelle 15 stammende TV-Eingangssignale zugeführt werden. Die Quelle 15 kann eine Fernsehempfangsantenne oder ein Fernsehkabelanschluß sein. Jedenfalls können mehr als ein Fernsehempfänger von der Signalquelle 15 versorgt werden.

Das Filter 10 beinhaltet eine aus einer LC-Schaltung L1, C1 bestehende Serienresonanzschaltung im Nebenschluß zum Signalweg, die bei der Video-ZF 45,75 MHz Resonanz zeigt. Die aus L1 und C1 bestehende Schaltung bildet eine Falle für die Video-ZF und verhindert, daß in der HF-Stufe 30 erzeugte ZF-Komponenten die von der Quelle 15 stammenden TV-Signale beeinflussen.

Ein Filtermittelabschnitt, der die im Signalweg in Serie geschalteten Kondensatoren C2 und C3 sowie die im Nebenschluß zum Signalweg liegende Induktivität L2 enthält, dient als Hochpaßfilter, wobei die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters durch den Wert der Induktivität L2 eingestellt werden kann.

Die von der aus C2, C3 und L2 bestehenden Schaltung hochpaßgefilterten Signale werden einer Filterausgangsschaltung 10 zugeführt, die eine aus L4 und C4 bestehende Serienresonanzschaltung enthält, die im Nebenschluß zum Signalweg liegt. Nach der Filterung in der aus L4 und CA bestehenden Schaltung wird das TV-Signal an die induktive Primärwicklung 20a des Kopplungstransformators 20 gelegt, von dessen Sekundärwicklung 20b das TV-Signal der HF-Stufe 30 zugeführt wird. Die Verbindung von Primärwicklung 20a und Sekundärwicklung 2 0b des Transformators 20 ist über einen Kondensator C6 mit einem Bezugspotentialpunkt verbunden. Der Transformator 20 dient in erster Linie zur Anpassung der verhältnismäßig niedrigen Impedanz des TV-Eingangs (z.B. 75 Ohm oder 300 Ohm) an die höhere Eingangsimpedanz der HF-Stufe 30.

Die Primärwicklung 20a des Transformators 20 hat eine Induktivität von ungefähr 110 Nanohenry, die Sekundärwicklung 20b eine Induktivität von ungefähr 650 Nanohenry, der Transformator 20 hat ungefähr einen Kopplungsfaktor 0,7. Die Werte der Induktivitäten L1, L2 und L4 betragen ungefähr 400 Nanohenry, 2üO Nanohenry bzw. 600 Nanohenry, deren Werte bei der Montage des Empfängers endgültig abgeglichen werden.

Die HF-Stufe 30 beinhaltet Schaltungen zur Frequenzwahl, Verstärker- und Mischstufen zur Erzeugung der ZF-Signale, die dann Abstimmschaltungen und anderen Schaltungen des Empfängers zur Verarbeitung zugeführt werden. Die in der HF-Stufe 30 erzeugten Bild- und Ton-ZF-Signale können ungünstigerweise über das Empfängerchassis, z.B. über Masseschleifen, zur Signalquelle gelangen und die von dieser stammenden, in der HF-Stufe 30 zu verarbeitenden Signale beeinflussen und stören. Handelt es sich beispielsweise bei der Signalquelle 15 um eine kleine, auf einem Empfänger angebrachte Antenne, so können die über das Empfängerchassis fließenden ZF-Signale von der Antenne als verzerrtes TV-Signal sowohl gesendet wie auch empfangen werden. Durch das Filter 10 werden die störenden ZF-Komponenten erheblich gedämpft, so daß der HF-Stufe nur noch das für die weitere Verarbeitung gedachte TV-Signal zugeführt wird. Der Aufbau des Filters 10 mit den als Serienresonanzschaltungen ausgeführten und dem Signalweg nebengeschlossenen Teilschaltungen L1, C1 am Eingang und L4, C4 am Ausgang führt zur Unterdrückung der unerwünschten Resonanz bei 300 MHz, die bei einer Eingangsfilterschaltung mit in Serie geschalteten Parallelresonanzschaltungen, wie sie oben im Zusammenhang mit dem Fernsehempfänger CTC-121 erwähnt worden ist, auftreten.

Bei einer Ausführungsform des Filters 10 ist die Filtereingangsschaltung L1, C1 auf Resonanz bei der Ton-ZF 41,25 MHz und die Filterausgangsschaltung L4, C4 auf Resonanz bei der Video-ZF 45,75 MHz abgestimmt. Bei dieser Ausführungsform er-

gibt sich eine, in erster Linie auf eine Wechselwirkung zwischen der Induktivität der Primärwicklung 20a des Transformators 20 und des kapazitiven Elements in der Filterausgangsschaltung zurückzuführende unerwünschte Resonanz bei ungefähr 34 MHz in der Nähe der Ton-ZF 41,25 MHz. Diese Ausführungsform zeigt eine gute Dämpfung der Frequenzen unterhalb 4 6 MHz, d.h. unterhalb" des unteren VHF-Bandes, die die unerwünschten Video- und Ton-Zwischenfrequenzen ebenso wie die unerwünschten Frequenzen des 27 MHz CB-Bandes enthalten.

Ein besseres Dämpfungsverhalten ergibt sich jedoch, wenn die Filtereingangsschaltung L1 _r C1 so abgestimmt ist, daß sie bei der Video-ZF 45,75 MHz Resonanz zeigt und die Werte für die Induktivität L4 und die Kapazität C4 in der Filterausgangsschaltung so gewählt werden, daß Resonanz bei einer Frequenz auftritt, durch die die Resonanz der Primärwicklung 20a und der Kapazität CA in der Filterausgangsschaltung bei 34 MHz unterdrückt wird. Es hat sich gezeigt, daß dies der Fall ist, wenn die Kapazität C4 und die Induktivität L4 beispielsweise bei einer Frequenz 30 MHz Resonanz zeigen.

Figur 2 zeigt den Amplituden-Frequenzgang für die zuletzt genannte Schaltung des Filters 10. Die Filterkurve wurde an der Mischstufe der HF-Stufe 30 gemessen und spiegelt die Tatsache wider, daß zusätzliche frequenzselektive Schaltungen zwischen dem Ausgang des Transformators 20 und der Mischstufe enthalten sind. Es ist jedoch festzustellen, daß die Filterkurve in erster Linie durch die letztgenannte Schaltung des Filters 10 bestimmt wird. Der Einfluß der zusätzlichen frequenzselektiven Schaltelemente ergibt lediglich eine zusätzliche Dämpfung von einigen dB gegenüber dem andernfalls durch das Filter 10 bestimmte Dämpfungsverhalten. Das Dämpfungsverhalten des Filters 10 vor allem unterhalb etwa 46 MHz ist in erster Linie durch die Eingangs- und Ausgangs-Schaltungen des Filters 10 bestimmt.

Figur 2 zeigt den Amplituden-Frequenzgang im Hinblick auf Kanal 2 des unteren VHF-Bandes. Das Maximum der Filterkurve in Figur 2 zwischen 55,25 MHz und 58,83 MHz beinhaltet das Frequenzband von Kanal 2. Wie aus Figur 2 ersichtlich, werden Frequenzen unterhalb 46 MIIz, einschließlich der Video-ZF (45,75 MHz), der Ton-ZF (41,25 MHz) und der Frequenz des CB-Bandes (27 MHz) gegenüber Kanal 2 stark gedämpft. Die Filterkurve des Filters 10 ist wichtig im Hinblick auf das untere VHF-Band, insbesondere auf das Band des Kanals 2, da sich diese Frequenzen in enger Nachbarschaft zu den Zwischenfrequenzen für Bild und Ton befinden.

Die letztgenannte Schaltung des Filters 10 zeigt eine sehr gute Dämpfung der Ton-ZF 41,25 MHz, obwohl eine spezielle Dämpfungsschaltung für diese Frequenz nicht vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß das Filter 10 ein besseres Dämpfungsverhalten zeigt, wenn die Filterausgangsschaltung auf Resonanz bei einer niedrigeren Frequenz als der Ton-ZP¹ abgestimmt ist.

Der aus den Schaltelementen C2, C3 und L2 aufgebaute, als Hochpaßfilter arbeitende Filtermittelteil des Filters 10 hat eine Grenzfrequenz von ungefähr 48 MHz, d.h. unterhalb des Frequenzbandes von Kanal 2 am Anfang des unteren VHF-Bandes.

Ein Eingangsfilter nach der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den Frequenzen des unteren VHF-Bandes für die Frequenzen im oberen VIIF-Band und im UHF-Band verwendet werden, je nach Notwendigkeit bei einem gegebenen Empfänger, und in Abhängigkeit vom Maß der unerwünschten Rückkopplung der Zwischenfrequenzsignale, zum Beispiel über das Chassis.

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1. Schaltung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen mit einer Quelle für Fernsehsignale (15), einer Hochfrequenzsignalverarbeitungsstufe (30) zur Erzeugung von Fernsehzwischenfrequenzsignalen und einem Bandfilter für die Fernsehsignale, über das der Hochfrequenzsignalverarbeitungsstufe gefilterte Fernsehsignale über einen Signalweg zugeführt werden, gekennzeichnet durch eine Filtereingangsschaltung mit einer dem Signalpfad nebengeschlossenen Serienresonanzschaltung (L1, C1) und eine Filterausgangsschaltung mit einer, dem Signalweg nebengeschlossenen Serienresonanzschaltung (L4, C4) .

POSTGIRO MÖNCHEN NR. 69146-800 - BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 357 378 SWIFT HYPO DE ΜΓν

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2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Teilschaltungen am Eingang oder am Ausgang auf Resonanz bei der Bildzwischenfrequenz abgestimmt ist, um diese Bildzwischenfrequenz zu unterdrücken und daß die andere Teilschaltung am Eingang oder am Ausgang auf Resonanz bei einer Frequenz abgestimmt ist, die von der Tonzwischenfrequenz verschieden ist, und unterhalb des Bandes der Fernsehsignalfrequenzen liegt, das in der Hochfrequenzstufe verarbeitet werden soll.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Teilschaltung die Filtereingangsschaltung ist und die andere Teilschaltung die Filterausgangsschaltung ist.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Bana- filters über einen Transformator (20), der eine Primärwicklung (20a) als Eingang und eine Sekundärwicklung (20b) als Ausgang hat, der Hochfrequenzsignalverarbeitungsstufe zugeführt werden.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Signalquelle um eine Quelle für Fernsehsignale im unteren VHF-Band handelt.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereingangsschaltung eine aus einer Induktivität und einer Kapazität gebildete Reihenresonanzschaltung enthält, daß die Filterausgangsschaltung eine aus einer Induktivität und einer Kapazität gebildete Reihenresonanzschaltung enthält und daß die Filtereingangsschaltung mit der Filterausgangsschaltung über einen Filtermittelabschnitt (C2, C3, L2) verbunden ist.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Filtermittelabschnitt um ein Hochpaßfilter handelt.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtermittelabschnitt eine erste Kapazität (C2) und eine zweite Kapazität (C3) enthält, die im Signalweg zwischen der Filtereingangsschaltung und der Filterausgangsschaltung in Serie geschaltet sind, und eine Induktivität (L2), über die ein Punkt zwischen der ersten und der zweiten Kapazität nebengeschloSsen ist.