DE3606905C2 - Abstimmschaltungsanordnung - Google Patents
AbstimmschaltungsanordnungInfo
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- H03J3/02—Details
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- H03J3/18—Tuning without displacement of reactive element, e.g. by varying permeability by discharge tube or semiconductor device simulating variable reactance
- H03J3/185—Tuning without displacement of reactive element, e.g. by varying permeability by discharge tube or semiconductor device simulating variable reactance with varactors, i.e. voltage variable reactive diodes
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- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich generell auf Abstimmschaltungen;
sie betrifft insbesondere eine Abstimmschaltungsanordnung,
die eine zusammengesetzte Varactoranordnung
verwendet.
Bei einem bekannten Superhet- bzw. Überlagerungsempfänger,
wie er in Fig. 1 gezeigt ist und bei dem
Varicap-Dioden oder Varactor-Dioden als Abstimmelemente
verwendet werden, bilden eine sogenannte Stabantennenspule
L1, eine als Varicap-Diode bezeichnete
Kapazitätsvariationsdiode D1 und ein Nebenschlußkondensator
C1 einen Antennenabstimmkreis 1. Das
Abstimm-Ausgangssignal von dem Antennenabstimmkreis 1
wird einer Mischerschaltung 3 zugeführt. Eine Spule L2,
eine Varicap-Diode D2 und ein Nebenschlußkondensator C2
bilden einen Resonanzkreis 2 für einen örtlichen
Schwingungs- bzw. Oszillatorkreis 4. Das örtliche
Schwingungssignal von der örtlichen Oszillatorschaltung
4 wird der Mischerschaltung 3 zugeführt.
Eine Kanalauswahl- oder Steuerspannung Vc wird von
einer veränderbaren bzw. einstellbaren Vorspannungsquelle
5 her über Entkopplungswiderstände R1 und R2
den Varicap-Dioden D1 und D2 zugeführt, so daß deren
Kapazitäten gesteuert werden und die Empfangsfrequenz
verändert wird.
Im Unterschied zu dem vorstehend betrachteten
Schaltungsaufbau ist bei einem Autodyn-(Geradeaus-)
Empfänger oder bei einem Superhet-Empfänger, bei dem
in der Eingangsstufe ein Hochfrequenzverstärker vorgesehen
ist, die Eingangsstufe so aufgebaut, wie dies
beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. Gemäß Fig. 2
bilden insbesondere die Spule L1, die Varicap-Diode D1
und der Kondensator C1 einen Antennenabstimmkreis 1A,
und die Spule L2, die Varicap-Diode D2 und der Kondensator
C2 bilden einen Zwischenstufen-Abstimmkreis 2a.
Das Abstimm-Ausgangssignal von dem Abstimmkreis 1A
wird über einen Hochfrequenzverstärker 6 dem Abstimmkreis
2A zugeführt, in welchem das betreffende Signal
einer weiteren Selektion unterworfen und dann abgegeben
wird. Eine Kanalauswahlspannung Vc wird über
die Widerstände R1 und R2 den Varicap-Dioden D1, D2
von der einstellbaren Vorspannungsquelle 5 her zugeführt.
Wenn die Abstimmschaltungen 1 und 2
oder 1A und 2A so vorgesehen sind, wie oben beschrieben,
dann ist es notwendig, daß die Abstimmschaltungen 1
und 2 oder 1A und 2A hinsichtlich der Hochfrequenzen
voneinander durch Ableitkondensatoren C1 und C2 sowie
durch Entkopplungswiderstände R1 und R2 voneinander
getrennt werden, um dadurch eine gegenseitige Störung
zu vermeiden.
Es ist ferner bekannt, eine zusammengesetzte Varactoranordnung
DW vorzusehen, die, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht
ist, eine Vielzahl von Varicap-Dioden, beispielsweise
zwei Varicap-Dioden D1 und D2, vereinigt,
und zwar auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat,
wie beispielsweise auf demselben Halbleiterchip CP.
In diesem Falle sind die Anoden-Elektroden der Dioden
D1 und D2 unabhängig voneinander an Anschlüsse A1
bzw. A2 herausgeführt, während die Kathoden-Elektroden
der Dioden D1 und D2 zu einem gemeinsamen Anschluß K
herausgeführt sind. Da die Varicap-Dioden D1 und D2
auf demselben Halbleiterchip CP nebeneinander gebildet
sind, können bei einer derartigen zusammengesetzten
Varactoranordnung DW die Kennlinien der Varicap-Dioden
D1 und D2 einander gleichgemacht werden. Damit ist es
möglich, mühevolle Arbeit beim individuellen Testen
der hergestellten Varicap-Dioden und bei der Einordnung
der betreffenden Varicap-Dioden entsprechend ihrer
Kennlinien vorzunehmen, so daß Varicap-Dioden mit
ähnlichen Kennlinien ausgewählt und dann gemeinsam in
den Abstimmschaltungen gemäß Fig. 1 und 2 verwendet
werden können. Darüber hinaus können die Herstellkosten
der zusammengesetzten Varactoranordnung in vorteilhafter
Weise vermindet werden im Vergleich zu den Kosten
der individuellen Varicap-Dioden.
Wenn die zusammengesetzte Varactoranordnung DW in den
Abstimmschaltungen 1 und 2 oder 1A und 2A verwendet
wird, wie sie in Fig. 1 und 2 veranschaulicht sind,
dann kann jedoch eine Schwierigkeit auftreten. Insbesondere
dann, wenn die zusammengesetzte Varactoranordnung
DW in den Abstimmschaltungen 1 und 2 oder 1A
und 2A gemäß Fig. 1 oder 2 zu verwenden ist, dann kann
der Schaltungsaufbau so ausgelegt sein, wie er in
Fig. 4 gezeigt ist. In einem derartigen Falle sind
die Spulen L1 und L2 zwischen den Anodenanschlüssen A1
bzw. A2 der Varicap-Dioden D1, D2 und Masse angeschlossen,
und ein Ableitkondensator C3 liegt zwischen dem
Anschluß K und Erde bzw. Masse. Ein Widerstand R3 und
eine einstellbare Vorspannungsquelle 5 sind in Reihe
liegend an dem Verbindungspunkt zwischen dem Anschluß K
und dem Ableitkondensator C3 angeschlossen. Bei der
zusammengesetzten Varactoranordnung DW können die
Impedanzen der Varicap-Dioden D1 und D2 - wenn man den
Anschluß K von den Kathoden-Elektroden der Varicap-
Dioden D1 und D2 her betrachtet - so klein gemacht
werden, daß das Auftreten einer Störung zwischen den
Varicap-Dioden D1 und D2 vermieden werden kann.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung
fließt jedoch ein Resonanzstrom I₁ des Abstimmkreises
1B durch den Ableitkondensator C3, und ein Resonanzstrom
I₂ des Abstimmkreises 2B fließt ebenfalls durch
den Ableitkondensator C3, so daß dann, wenn der Ableitkondensator
C3 eine bedeutsame Impedanz aufweist, eine
Störung zwischen den Abstimmkreisen 1B und 2B auftreten
kann. Demgemäß muß die Impedanz des Ableitkondensators
C3 hinreichend klein gemacht werden. Dies
bringt die Forderung mit sich, daß die Kapazität des
Ableitkondensators C3 eine nennenswerte Größe haben
muß und daß außerdem der Ersatz-Reihenwiderstand hinreichend
klein gemacht werden muß. Wenn in diesem
Falle die Empfangsfrequenz niedriger ist, beispielsweise
innerhalb des Mittelwellenbandes liegt, ist
es jedoch schwierig, die vorstehenden Forderungen
völlig zufriedenzustellen, was zu dem Ergebnis führt,
daß zwischen den Abstimmkreisen 1B und 2B eine Störung
auftritt. Dies ruft Schwierigkeiten hervor; so tritt
beispielsweise im Falle des Autodyn-Empfängers eine
abnormale Schwingung auf, oder die Arbeitsweise des
betreffenden Empfängers wird instabil. Im Falle des
Superhetempfängers wird das örtliche Schwingungssignal
über den Abstimmkreis 1B nach außen abgestrahlt.
Wenn die Kapazität des Ableitkondensators C3 in der
in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung erhöht wird,
wird überdies die durch den Kondensator C3 und den
Widerstand R3 festgelegte Zeitkonstante groß, so daß
Veränderungen bei den Varicap-Dioden D1 und D2 relativ
zu den entsprechenden Änderungen in der Kanalauswahlspannung
Vc verzögert werden. Infolgedessen wird
die Ansprechfähigkeit bzw. Empfindlichkeit des Abstimmvorgangs
schlecht oder träge.
Aus der Funkschau 1980, Heft 6, Seiten 62/62, ist eine Abstimmschaltungsanordnung
mit zwei Abstimmkreisen bekannt, deren Abstimmfrequenz im Gleichlauf geändert
werden. Jeder Abstimmkreis besteht aus einer Spule und einer Kapazitätsdiode, wobei
die beiden Kapazitätsdioden ein Kapazitätsdiodenpaar mit gleichen Kennlinien auf
einem Chip bilden. Von einem solchen Stand der Technik geht der Oberbegriff des
Anspruchs 1 aus.
Aus "Dioden 1977", Datenbuch der Firma Telefunken, Seite 125, ist bekannt,
Kapazitäts-Zweichfachdioden für die Abstimmung von zwei getrennten Kreisen im UKW-
Bereich zu verwenden, bei denen als erste Elektroden die Anoden der beiden
Kapazitätsdioden zu unabhängigen Anschlüssen herausgeführt sind, während als zweite
Elektroden die Kathoden zu einem gemeinsamen Anschluß herausgeführt sind.
Durch diese beiden Anordnungen, selbst bei deren Kombination, kann jedoch der zuvor
geschilderte Nachteil nicht vermieden werden, d. h. es treten weiterhin Störungen auf.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
eine verbesserte Abstimmschaltungsanordnung zu schaffen,
die das Auftreten einer
Störung zwischen einer Vielzahl von Abstimmschaltungen
bzw. Abstimmkreisen vermeiden kann.
Überdies soll eine verbesserte Abstimmschaltungsanordnung
bereitgestellt werden, die sogar in dem Fall,
daß die Empfangsfrequenz in einem Mittelwellenband
liegt, eine abnormale Schwingung, einen instabilen
Betrieb, die Abstrahlung des örtlichen Oszillatorsignals
zur Außenseite hin und andere ähnliche bzw.
entsprechende Probleme vermeiden kann.
Außerdem soll eine verbesserte Abstimmschaltungsanordnung
bereitgestellt werden, die vollständig die
ausgezeichneten Charakteristiken bzw. Kennlinien
einer zusammengesetzten Varactor-Dioden nutzen kann.
Schließlich soll eine verbesserte Abstimmschaltungsanordnung
bereitgestellt werden, die im Aufbau vereinfacht
und die unter geringen Kosten hergestellt
werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch
die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält
eine Abstimmschaltungsanordnung eine Vielzahl von
Abstimmkreisen, deren Abstimmfrequenzen
im Gleichlauf geändert werden.
Diese Schaltungsanordnung umfaßt: eine zusammengesetzte
Varactoranordnung mit einer Vielzahl von
Varicap-Dioden, die auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat
gebildet sind, wobei erste Elektroden der
Varicap-Dioden an voneinander unabhängige Anschlüsse
nach außen geführt sind, und wobei zweite Elektroden der
betreffenden Varicap-Dioden beide zu einem gemeinsamen
Anschluß herausgeführt sind. Ferner ist eine Vielzahl
von Abstimmspulen vorgesehen, die mit ersten Enden
an den voneinander unabhängigen Anschlüssen angeschlossen
sind, welche der Vielzahl von Varicap-Dioden zugehörig
sind. Ferner ist eine Vielzahl von Kondensatoren
vorgesehen, die zwischen den zweiten Enden der betreffenden
Vielzahl von Abstimmspulen und dem gemeinsamen
Anschluß der zusammengesetzten Varactoranordnung
angeschlossen sind. Schließlich ist eine Steuerspannungseinrichtung
vorgesehen, die parallel eine
Steuerspannung an die Vielzahl von Varicap-Dioden
abgibt.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente
und Einzelteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt in einem Schaltungsdiagramm eine bekannte
Abstimmschaltung und Eingangsstufe eines
Superhet-Empfängers;
Fig. 2 zeigt in einem Schaltungsdiagramm eine bekannte
Eingangsstufe eines Superhet-Empfängers, der
mit einem Hochfrequenzverstärker versehen ist;
Fig. 3 zeigt in einem Schaltungsdiagramm eine bekannte
zusammengesetzte Varactoranordnung, die zwei
Varicap-Dioden umfaßt;
Fig. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, auf das im Zuge
der Erläuterung des durch die Erfindung zu
überwindenden Problems Bezug genommen ist;
Fig. 5 zeigt in einem Schaltungsdiagramm einen Hauptteil
einer ersten Ausführungsform einer Abstimmschaltungsanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 6 zeigt in einem ähnlichen Schaltungsdiagramm wie
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 7 zeigt in einem weiteren Schaltungsdiagramm,
welches dem Schaltungsdiagramm gemäß Fig. 5
ähnlich ist, eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 veranschaulicht in einem Schaltungsdiagramm
eine Ersatzschaltung der in Fig. 7 dargestellten
Schaltungsanordnung, wobei auf diese Ersatzschaltung
im Zuge der Erläuterung der Arbeitsweise
der in Fig. 7 dargestellten Schaltungsanordnung
Bezug genommen werden wird.
Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung im einzelnen erläutert.
Das erste Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 im einzelnen
erläutert, in der solche Einzelteile, die den in Fig. 4
beschriebenen Einzelteilen entsprechen, mit denselben
Bezugszeichen wie dort bezeichnet sind; die betreffenden
Einzelteile werden hier nicht weiter ins einzelne
gehend beschrieben. Die in Fig. 5 dargestellte
Abstimmschaltungsanordnung wird insbesondere für einen
AM-Empfänger verwendet. Zwischen dem Anoden-Anschluß A1
der zusammengesetzten Varactoranordnung DW und Erde
bzw. Masse liegt die Reihenschaltung einer Stab-
Antennenspule L1 und eines Entkopplungswiderstands R10.
Zwischen dem Verbindungspunkt der Spule L1 und des
Widerstands R10 sowie der Kathode oder dem gemeinsamen
Anschluß K der zusammengesetzten Varactoranordnung DW
liegt ein Ableitkondensator C10, der den Antennenabstimmkreis
1C vervollständigt.
Auf der anderen Seite liegt zwischen dem Anoden-
Anschluß A2 der zusammengesetzten Varactoranordnung DW
und Erde bzw. Masse eine örtliche Schwingungs- bzw.
Oszillatorspule oder eine Zwischenstufenspule L2.
Ferner ist zwischen der Kathode oder dem gemeinsamen
Anschluß K und Erde bzw. Masse ein Ableitkondensator
C3, ähnlich wie in Fig. 4, zur Vervollständigung des
Resonanzkreises für die örtliche Schwingungs- bzw.
Oszillatorschaltung oder den Zwischenstufen-Abstimmkreis
2C vorgesehen.
Ferner wird bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform
die Kanalauswahlspannung (Steuerspannung) Vc von
der einstellbaren Vorspannungsquelle 5 her über den
Entkopplungswiderstand R3 dem Kathodenanschluß K der
zusammengesetzten Varactoranordnung DW zugeführt. Der
Widerstandwert des Widerstands R10 ist so gewählt,
daß dessen Impedanz hinreichend hoch ist im Vergleich
zu der des Ableitkondensators C10. Überdies ist die
Kapazität des Ableitkondensators C10 so gewählt, daß
dieser einen hinreichend hohen Wert aufweist, der
beispielsweise mehr als das Zweifache des Maximalwertes
der Kapazität Cv der Varicap-Diode D1 für den nutzbaren
Frequenzbereich ausmacht.
Da bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 die Spule
L1 und die Varicap-Diode D1 über den Nebenschluß-
bzw. Ableitkondensator C10 einander parallel geschaltet
sind, wirken diese Schaltungselemente L1 und D1 als
Abstimmkreis 1C. Da die Spule L1 und die Varicap-
Diode D2 über den Ableitkondensator C3 ebenfalls
einander parallel geschaltet sind, wirken diese Schaltungselemente
L2 und D2 als Abstimmkreis 2C.
Die Kanalauswahlspannung Vc wir der Varicap-Diode D1
über die Schleife zugeführt, welche von der einstellbaren
Vorspannungsquelle 5 über den Widerstand R3,
die Varicap-Diode D1, die Spule L1 und den Widerstand
R10 wieder zu der einstellbaren Vorspannungsquelle
5 verläuft. Die Kanalauswahlspannung Vc wird
ferner der Varicap-Diode D2 über die Schleife zugeführt,
welche von der einstellbaren Vorspannungsquelle
5 über den Widerstand R3, die Varicap-Diode D2
und die Spule L2 zu der einstellbaren Vorspannungsquelle
5 wieder zurück verläuft.
Demgemäß werden die Abstimmungsfrequenzen der Abstimmkreise
1C und 2C in Übereinstimmung mit der Kanalauswahlspannung
Vc in einer gekuppelten Weise bzw. im
Gleichlauf verändert.
Da bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 der Resonanzstrom
I₁ des Abstimmkreises 1C durch die aus den
Schaltungselementen L1, D1 und C1 gebildete Schleife
fließt, während der Resonanzstrom I₂ des Abstimmkreises
2C durch den aus den Schaltungselementen L2,
D2 und C3 gebildeten Kreis fließt, kann das Fließen des
Stroms I₁ durch den Ableitkondensator C3 verhindert
werden, und ferner kann das Fließen des Stroms I₂ durch
den Nebenschlußkondensator C2 vermieden werden. Sogar
dann, wenn die Nebenschluß- bzw. Ableitkondensatoren C10
und C3 kleine Impedanzen aufweisen, kann demgemäß eine
Störung zwischen den Abstimmkreisen 1C und 2C vermieden
werden. Sogar dann, wenn die Empfangsfrequenz
in dem Mittelwellenband liegt, ruft die Abstimmschaltungsanordnung
keinerlei abnormale Schwingung
hervor, und ein instabiles Arbeiten dieser Schaltungsanordnung
kann vermieden werden. Überdies zeigt sich
die beschriebene Abstimmschaltungsanordnung gemäß der
Erfindung als von sehr einfachem Aufbau.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 eine zweite
Ausführungsform der Abstimmschaltungsanordnung gemäß
der Erfindung erläutert, bei der diejenigen Einzelteile,
die den in Fig. 5 gezeigten Einzelteilen entsprechen,
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind
wie dort; auf die betreffenden Einzelteile wird hier
nicht weiter ins einzelne eingegangen.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind
zu der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 ein Kondensator
C20 und ein Widerstand R20 hinzugefügt, wobei die
Schaltungselemente L2, D2, C20 und R20 in derselben
Weise miteinander verbunden bzw. geschaltet sind wie
die Schaltungselemente L1, D1, C10 und R10. Ferner ist
der Ableitkondensator C3 zwischen dem gemeinsamen
Kathoden-Anschluß K und Erde bzw. Masse angeschlossen.
Bei der so aufgebauten Schaltungsanordnung wirken die
Schaltungselemente L1 und D1 als Abstimmkreis 1D, da
die Spule L1 und die Varicap- bzw. Kapazitätsdiode D1
über den Nebenschlußkondensator C10 einander parallel
geschaltet sind. Da die Spule L2 und die Varicap-
Diode D2 über den Nebenschlußkondensator C20 einander
parallel geschaltet sind, wirken andererseits diese
Schaltungselemente L2 und D2 als Abstimmkreis 2D. Bei
der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 sind die Widerstände
R10 und R20 so gewählt, daß sie hinreichend
hohe Impedanzen im Vergleich zu jenen der Nebenschlußkondensatoren
C10 und C20 aufweisen. Ferner sind die
Kapazitäten der Nebenschlußkondensatoren C10 und C20
so gewählt, daß sie hinreichend größer sind als das
Zweifache der maximalen Kapazitäten der Varicap-
Dioden D1 und D2 für den nutzbaren Frequenzbereich.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Kanalauswahlspannung
Vc der Varicap-Diode D1 in einem Kreis
zugeführt, der von der einstellbaren Vorspannungsquelle
5, über den Widerstand R3, die Varicap-Diode D1, die
Spule L1 und den Widerstand R10 zu der einstellbaren
Vorspannungsquelle 5 zurück verläuft. In entsprechender
Weise wird die Kanalauswahlspannung Vc
der Varicap-Diode D2 in einem Kreis zugeführt, der
von der einstellbaren Vorspannungsquelle 5 über den
Widerstand R3, die Varicap-Diode D2, die Spule L2 und
den Widerstand R20 zu der einstellbaren Vorspannungsquelle
5 zurück verläuft. Demgemäß werden die Abstimmfrequenzen
der Abstimmkreise 1D und 2D in Übereinstimmung
mit der Kanalauswahlspannung Vc in einer
gekuppelten Weise bzw. im Gleichlauf verändert.
Da bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform
der Resonanzstrom I₁ des Abstimmkreises 1D durch den
aus den Schaltungselementen L1, D1 und C1 bestehenden
Kreis fließt und da der Resonanzstrom I₂ des Abstimmkreises
2D durch den aus den Schaltungselementen L2,
D2 und C20 bestehenden Kreis fließt, kann ein Fließen
des Resonanzstroms I₁ durch den Nebenschlußkondensator
C20 verhindert werden, und das Fließen des
Resonanzstroms I₂ durch den Nebenschlußkondensator C10
kann ebenfalls vermieden werden. Demgemäß kann sogar
dann, wenn die Nebenschlußkondensatoren C10 und C20
jeweils eine kleine Impedanz aufweisen, das Auftreten
einer Störung zwischen den Abstimmkreisen 1D und 2D
vermieden werden. Ferner kann die Abstimmschaltungsanordnung
gemäß Fig. 6 an der Erzeugung einer abnormalen
Schwingung gehindert werden, und außerdem kann ein
instabiler Betrieb dieser Schaltungsanordnung vermieden
werden. Darüber hinaus kann die Abstrahlung
des örtlichen Schwingungssignals zur Außenseite hin
vermieden werden, und schließlich kann eine Verschlechterung
des Ansprechverhaltens des Abstimmvorgangs
vermieden werden.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 eine dritte
Ausführungsform der Abstimmschaltungsanordnung gemäß
der Erfindung beschrieben werden. In Fig. 7 sind diejenigen
Einzelteile, die den in Fig. 5 und 6 gezeigten
Einzelteilen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen
wie dort bezeichnet; auf die betreffenden Einzelteile
wird hier nicht im einzelnen eingegangen.
Wenn die Varicap- bzw. Kapazitätsdiode D1 und D2 jeweils
als einzelnes oder unabhängiges Schaltungselement
vorgesehen wird, dann können die Varicap-
Dioden D1 und D2 physikalisch in bezug zueinander
derart angeordnet sein bzw. werden, daß die Ausbildung
einer Koppelung zwischen den Varicap-Dioden D1 und D2
vermieden ist. Bei der zusammengesetzten Varactoranordnung
DW gemäß Fig. 5 oder gemäß Fig. 6 sind jedoch
die Varicap-Dioden D1 und D2 auf demselben
Halbleitersubstrat in relativ enger Beziehung zueinander
angeordnet, so daß eine Streukapazität zwischen
den Anoden der Varicap-Dioden D1 und D2, nämlich
zwischen den Anschlüssen A1 und A2 hervorgerufen ist.
Da die in dem Abstimmkreis 2C oder 2D erzeugte
Resonanzspannung über diese Streukapazität zu dem
Abstimmkreis 1C oder 1D hin abgeleitet wird, können
demgemäß Schwierigkeiten, wie eine abnormale Schwingung,
ein instabiler Betrieb, eine Abstrahlung des örtlichen
Schwingungssignals zur Außenseite hin und so
weiter, auftreten.
Die in Fig. 7 dargestellte dritte Ausführungsform der
Erfindung dient der Lösung der oben erwähnten Probleme.
Gemäß Fig. 7 sind die Abstimmkreise 1E und 2E in derselben
Weise aufgebaut, wie dies beispielsweise in
Verbindung mit Fig. 5 beschrieben worden ist. Ferner
ist in Fig. 7 mit dem Bezugszeichen Cs eine zwischen
den Varicap-Dioden D1 und D2 hervorgerufene Streukapazität
bezeichnet, und mit Cn ist ein Neutrali
sierungs-Kondensator bezeichnet, der zwischen einem
gemeinsamen Verbindungspunkt der Elemente L1, C10 und
R10 und dem Anschluß A2 angeschlossen ist. Bei dieser
Ausführungsform ist folgende Gleichheit festgelegt:
Cn = C10 · Cs/Cv (i)
wobei Cv die Kapazität der Varicap-Diode D1 ist.
Die oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebene
Schaltungsanordnung ist der in Fig. 8 dargestellten
Brückenschaltung äquivalent. Eine derartige Brückenschaltung
ist auf der Grundlage der Gleichung (i) abgeglichen,
so daß das Auftreten der in dem Abstimmkreis
2E erzeugten Resonanzspannung an der Spule L
verhindert werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt
heißt dies, daß verhindert ist, daß die in dem Abstimmkreis
2E erzeugte Resonanzspannung über die Streukapazität
Cs zu dem Abstimmkreis 1E hin abgeleitet
wird. Demgemäß ist es möglich, die Schwierigkeiten
zu vermeiden, wie das Auftreten einer abnormalen
Schwingung, einen instabilen Betrieb, eine Abstrahlung
des örtlichen Schwingungssignals u. dgl., also der
Schwierigkeiten, die sonst aus der Streukapazität in
der zusammengesetzten Varactoranordnung DW auftreten
könnten bzw. würden.
Um die Brückenschaltung gemäß Fig. 8 vollständig abzugleichen,
ist es notwendig, die Kapazität des Neu
tralisierungs-Kondensators Cn in Übereinstimmung mit
den Änderungen in der Kapazität Cv der Varicap-Diode
D1 zu ändern, d. h. in Übereinstimmung mit Änderungen
in der Empfangsfrequenz. In der Praxis ist es so, daß
der Einfluß der Streukapazität Cs um so stärker ist,
je kleiner die Kapazität Cv wird. Damit ist es ausreichend,
die Kapazität des Neutralisierungs-Kondensators
Cn so zu wählen, daß die Gleichung (i) nahe des
Bereiches erfüllt ist, in welchem die Kapazität Cv
der Varicap-Diode D1 minimiert ist.
Wenn das Empfangsband bestimmt ist, wie beispielsweise
das Mittelwellenband, dann wird der Bereich der Kapazität
Cv der Varicap-Diode D1 von 500 pF bis 30 pF
gewählt; die Streukapazität Cs wird so gewählt, daß
sie im Bereich von 30 mpF bis 50 mpF liegt; ein diskreter
Kondensator wird extern hinzugeschaltet, um den
Minimalwert der Kapazität (kombinierte Kapazität) Cv
gleich 45 pF zu machen. Da die Kapazität des Kondensators
C10 hinreichend größer sein muß als die Kapazität
Cv, wird sie mit 6800 pF gewählt. Dann führt die
Gleichung (i) zu:
Cn = 6800×30×10/45 pF
4,5 pF (wenn Cs gleich 30 mpF ist)
Cn 7,6 pF (wenn Cs gleich 50 mpF ist).
4,5 pF (wenn Cs gleich 30 mpF ist)
Cn 7,6 pF (wenn Cs gleich 50 mpF ist).
Damit kann die Streukapazität Cs durch einen Neutrali
sierungs-Kondensator Cn relativ kleiner Kapazität aufgehoben
werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend
erläutert worden ist, ist es sogar dann, wenn die zusammengesetzte
Varactoranordnung DW verwendet wird,
möglich, den Einfluß der Streukapazität Cs zu vermindern
und außerhalb die Schwierigkeiten zu beseitigen, wie
eine abnormale Schwingung, einen instabilen Betrieb,
eine Abstrahlung des örtlichen Schwingungssignals u.
dgl., d. h. die Schwierigkeiten, die sonst auftreten
würden. Damit ist es möglich, die ausgezeichneten
Charakteristiken bzw. Kennlinien der zusammengesetzten
Varactoranordnung DW auszunutzen. Da es genügt,
lediglich den Neutralisierungs-Kondensator Cn hinzuzufügen,
kann darüber hinaus die Abstimmschaltungsanordnung
gemäß der Erfindung unter geringen Kosten
hergestellt werden.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß bei den oben
beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung der
Widerstand R3 nicht immer notwendig ist.
Da bei der oben beschriebenen Erfindung ein erster
Resonanzstrom eines ersten Abstimmkreises durch eine
erste Schleife bzw. einen ersten Kreis fließt, der
aus einer ersten Spule, einer ersten Varicap-Diode
und einem ersten Kondensator besteht, während ein
zweiter Resonanzstrom eines zweiten Abstimmkreises
einen zweiten Kreis bzw. eine zweite Schleife durchfließt,
die aus einer zweiten Spule, einer zweiten
Varicap-Diode und einem zweiten Kondensator besteht,
kann das Fließen des ersten Resonanzstroms durch den
zweiten Kondensator vermieden bzw. verhindert werden,
während das Fließen des zweiten Resonanzstroms durch
den ersten Kondensator verhindert bzw. vermieden werden
kann. Demgemäß kann das Auftreten einer Störung
zwischen dem ersten und dem zweiten Abstimmkreis
sogar dann vermieden werden, wenn der erste Kondensator
und der zweite Kondensator jeweils eine kleine
Impedanz haben.
Überdies kann gemäß der vorliegenden Erfindung die
Abstimmschaltungsanordnung im Aufbau erheblich vereinfacht
sein bzw. werden.
Claims (7)
1. Abstimmschaltungsanordnung mit mehreren Abstimmkreisen, deren
Abstimmfrequenzen im Gleichlauf geändert werden, mit einer zusammengesetzten
Varactoranordnung (DW) mit mehreren auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat
gebildeten Varicap-Dioden (Kapazitätsdioden) (D1, D2),
mehreren Abstimmspulen (L1, L2), deren erste Enden mit den unabhängigen
Anschlüssen (A1, A2) der mehreren Varicap-Dioden (D1, D2) verbunden sind, und
einer Steuerspannungseinrichtung (5), die parallel eine Steuerspannung an die Varicap-
Dioden (D1, D2) abgibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß, wie an sich bekannt, erste Elektroden der Varicap-Dioden (D1, D2) zu
unabhängigen Anschlüssen (A1, A2) herausgeführt sind, während zweite Elektroden der
Varicap-Dioden (D1, D2) zu einem gemeinsamen Anschluß (K) herausgeführt sind, und
daß mehrere Kondensatoren (C10, C3) zwischen den zweiten Enden der Abstimmspulen
(L1, L2) und dem gemeinsamen Anschluß (K) der zusammengesetzten
Varactoranordnung (DW) vorgesehen sind.
2. Abstimmschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
zusammengesetzte Varactoranordnung (DW) zwei Varicap-
Dioden enthält, die mit einer ersten Abstimmspule (L1)
und einem ersten Kondensator (C10) bzw. mit einer
zweiten Abstimmspule (L2) und einem zweiten Kondensator
(C3) verbunden sind.
3. Abstimmschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
zwischen einem Verbindungspunkt der mit der einen
Varicap-Diode (D1) verbundenen ersten Abstimmspule (L1)
und dem ersten Kondensator (C10) sowie dem unabhängigen
Anschluß (A2) der anderen Varicap-Diode (D2) ein Neu
tralisierungs-Kondensator (Cn) angeschlossen ist.
4. Abstimmschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die
ersten Elektroden der Varicap-Dioden (D1, D2) deren
Anoden sind und daß die zweiten Elektroden der Varicap-
Dioden (D1, D2) deren Kathoden sind.
5. Abstimmschaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die
erste Abstimmspule (L1) mit ihrem mit dem ersten
Kondensator (C10) verbundenen Ende über einen Entkopplungswiderstand
(R10) an Erde bzw. Masse liegt,
daß der zweite Kondensator (C3) zwischen dem genannten
gemeinsamen Anschluß (K) und Erde bzw. Masse liegt
und daß die zweite Abstimmspule (L2) mit ihrem dem
mit der zweiten Varicap-Diode (D2) verbundenen Ende
gegenüberliegenden Ende an Erde bzw. Masse liegt.
6. Abstimmschaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Steuerspannungseinrichtung (5) über einen zweiten
Entkopplungswiderstand (R3) zwischen dem genannten
gemeinsamen Anschluß (K) und Erde bzw. Masse liegt.
7. Abstimmschaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß
zwischen dem genannten gemeinsamen Anschluß (K) und
demjenigen Ende der zweiten Abstimmspule (L2), welches
dem mit der zweiten Varicap-Diode (D2) verbundenen
Spulenende gegenüberliegt, ein dritter Kondensator (C20)
vorgesehen ist
und daß der Verbindungspunkt dieses dritten Kondensators
(C20) mit der zweiten Abstimmspule (L2) über
einen dritten Entkopplungswiderstand (R20) an Erde
bzw. Masse liegt.
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