DE3689704T2 - Steuerbarer Oszillator. - Google Patents

Steuerbarer Oszillator.

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf integrierte spannungsgesteuerte Oszillatoren, genauer gesagt auf einen als integrierte Schaltung (IC) aufgebauten Oszillator, der eingesetzt werden kann, wenn ein breiter Frequenzbereich benötigt wird, beispielsweise als Lokaloszillator für elektronische Tuner beim Kabelfernsehen (CATV)
  • Aufgrund der gegenwartigen Popularität des Kabelfernsehens wurde das Empfangsfrequenzband der elektronischen Tuner erweitert, um dieser Tendenz gerechtzuwerden. Fig. 1 zeigt das beispielsweise in Europa, insbesondere in Deutschland, dem CATV im VHF-Band zugewiesene Frequenzband. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß ein CATV-Tuner in Europa (Deutschland) Frequenzen in einem Bandbereich zwischen 47 MHz und 470 MHz empfangen können muß, wodurch der Schaltungsaufbau eines Tuners extrem aufwendig wird. Um eine derartige aufwendige Schaltung in einem kleinen Gehäuse unterbringen und ihre Herstellung erleichtern zu können, wurde ein Mischer, ein Lokaloszillator und IF-(Zwischenfrequenz)Verstärker des CATV-Tuners auf einem Chip (IC) integriert.
  • Ein herkömmlicher elektronischer Tuner mit einem derartigen IC umfaßt beispielsweise, wie in Fig. 2 gezeigt, einen Eingangsanschluß 1 zum Empfang eines RF-(Hochfrequenz)Signals von einer Antenne oder einem (nicht gezeigt) Kabelanschluß, Eingangs-Tunerschaltungen 2A und 2B, RF-Verstärker 3A und 3B, Zwischenstufen-Tunerschaltungen 4A und 4B und Dioden 5A und 5B für Schaltvorgänge. Desweiteren besitzt der mit 6 bezeichnete IC einen Mischer 7, einen Lokaloszillator 8 für das Frequenzband zischen 47 MHz und 470 MHz und einen IF-Verstärker 9.
  • Eine Lokaloszillator-Tunerschaltung 10 ist extern an den IC 6 angeschlossen und liefert ein Ausgangssignal, das durch ein an eine in der Schaltung 10 enthaltene Diode 10C mit variabler Kapazität angelegtes Auswahlsignal verändert wird, um gemäß einem Signal eine Lokaloszillationsfrequenz in dem Bandbereich zwischen 47 MHz und 230 MHz zu erhalten. Ein weiterer Lokaloszillator 11 wird verwendet, wenn eine Frequenz in einem Bandbereich zwischen 230 MHz und 470 MHz empfangen wird. Die von dem Lokaloszillator 11 erzeugte Oszillationsfrequenz wird durch ein an eine in einer weiteren Lokaloszillator-Tunerschaltung 12 vorhandene Diode 12c mit variabler Kapazität angelegtes Auswahlsignal verändert.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Schaltungsaufbau leitet die Diode 5A, während die Diode 5B sperrt, wenn das an den Eingangsanschluß 1 angelegte RF-Signal eine Frequenz zwischen 47 MHz und 230 MHz besitzt. Dann wird das Eingangs-RF-Signal nacheinander von der Eingangs-Tunerschaltung 2A, dem RF-Verstärker 3A und der Zwischenstufen-Tunerschaltung 4A verarbeitet und abschließend über die Diode 5A an den in dem IC 6 enthaltenen Mischer 7 angelegt, wo es mit dem Lokalsignal der Lokaloszillatorschaltung 8 multipliziert wird, wodurch eine Rundfunkwelle für einen gewünschten Kanal in ein IF-Signal umgewandelt wird, das über einen IF-Verstärker 9 an einem Ausgangsanschluß 13 ausgegeben wird.
  • Dagegen ist die Diode 5A leitend, während die Diode 5B sperrt, wenn ein RF-Signal in einem Bandbereich zwischen 230 MHz und 470 MHz empfangen wird. In diesem Fall wird das empfangene RF-Signal nacheinander von der Eingangs-Tunerschaltung 2B, dem RF-Verstärker 3B und der Zwischenstufen-Tunerschaltung 4B verarbeitet, bevor es über die Diode 5B an den in dem IC 6 enthaltenen Mischer 7 angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der in dem IC 6 enthaltene Lokaloszillator 8 außer Betrieb; es wird jedoch als Lokaloszillationssignal ein Ausgangssignal des externen Lokaloszillators 11 an den in dem IC 6 enthaltenen Mischers 7 über die Diode 5B angelegt. In anderen Worten wird bei einem Empfang von RF-Signalen in einem Bandbereich zwischen 230 MHz und 470 MHz der externe Oszillator 11 anstelle des in dem IC 6 integrierten Lokaloszillators 8 verwendet.
  • Der Mischer 7 des vorgenannten herkömmlichen elektronischen Tuners muß ein sogenannter einpoliger Mischer sein, da auch das Lokaloszillationssignal des Oszillators 11 an die Eingangsseite des Mischers 7 angelegt ist. In anderen Worten, es kann kein Gegentaktmischer für die in Fig. 2 gezeigte Schaltungsart verwendet werden.
  • Da zuletzt die Vorschriften bezüglich der die Leistung des Gerätes beeinflussenden Störungen gesetzlich verschärft worden sind, wurde die Verwendung eines Doppelgegentaktmischers als Mischer 7 in dem IC 6 eines elektronischen Tuners notwendig. In diesem Fall muß der in dem IC 6 integrierte Lokaloszillator 8 über das gesamte Frequenzband eingesetzt werden. Deshalb ist, wie in Fig. 3 gezeigt, die Verwendung einer mit dem Lokaloszillator 8 des ICs 6 verbundenen Lokaloszillator-Tunerschaltung 14 notwendig, wodurch der Lokaloszillator 8 als Dreiband-Wechseloszillator eingesetzt werden kann.
  • Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Schaltung eines herkömmlichen elektronischen Tuners, wobei eine integrierte Lokaloszillatorschaltung oder ein IC 8' als Festfrequenzoszillator verwendet wird. Dies ist die grundlegendste Schaltung, um relativ leicht stabile Schwingungen erzeugen zu können.
  • In Fig. 4 beinhaltet der IC 8' einen Oszillationstransistor Q&sub1; und einen Transistor Q&sub2; zur Rückkopplungsverstärkung. Die Basis bzw. der Kollektor des Transistors Q&sub1; ist mit Pins 2 bzw. 3 des ICs 8' verbunden. Die Basis bzw. der Kollektor des Transistors Q&sub2; sind mit einem Pin 4 des ICs 8' bzw. einer gemeinsamen
  • Leitung, an die ein Pin 1 des ICs 8' angeschlossen ist, verbunden. An dem Pin 1 ist eine Versorgungsspannung +B angelegt. Die Emitter der Transistoren Q&sub1;, Q&sub2; sind miteinander verbunden und ihr Verbindungspunkt ist über eine Stromquelle I mit einer gemeinsamen Leitung verbunden, an die ein an Masse gelegter Pin 5 des ICs 8' angeschlossen ist. Der IC 8' umfaßt eine Ausgangsschaltung, die durch die wie gezeigt verschalteten Transistoren Q&sub3;, Q&sub4;, Q&sub5; und Q&sub6;, eine Spannungsquelle VS und eine Stromquelle I' gebildet wird, um an einem Pin 6, der mit dem Mischer in Fig. 2 verbunden werden kann, eine Ausgangsschwingung abgreifen zu können. Wie nachfolgend beschrieben, sind weitere elektronische Teile extern an den IC 8' angeschlossen, so daß ein Colpitts-Oszillator gebildet wird.
  • Genauer betrachtet, verbindet wie in Fig. 4 gezeigt ein Ableitkondensator C&sub1; die Versorgungsleitung +B mit Masse und ein Massekondensator C&sub2; ist zwischen Masse und Pin 2 des ICs 8', an den die Basis des Transistor Q&sub1; angeschlossen ist, geschaltet. Eine Spule L&sub1; zur Drosselung der Versorgungsspannung +B ist zwischen den (nicht gezeigten) Versorgungsspannungsausgangsanschluß und Pin 3 des ICs 8', d. h. den Kollektor des Oszillationstransistors Q&sub1;, geschaltet. Zwischen Pin 3, d. h. den Kollektor des Transistors Q&sub1;, und Pin 4, d. h. der Basis des Transistors Q&sub2;, ist eine Serienschaltung aus einem Kondensator C&sub3; zum Ausfiltern von Gleichstromanteilen und einem Kondensator C&sub5; zur Rückkopplung angeschlossen, so daß eine Rückkopplungsschleife gebildet wird. Zwischen dem Verbindungspunkt der Kondensatoren C&sub3; und C&sub5; und Masse ist ein aus einem Resonanzkondensator C&sub4; und einer Resonanzspule L&sub2; gebildeter Parallelschwingkreis 30 geschaltet.
  • Es ist offensichtlich, daß die in Fig. 4 gezeigte Oszillatorschaltung ein Colpitts- Oszillator ist, wobei die Basis des Oszillationstransistors Q&sub1; an Masse angelegt ist, der Kollektor mit der Tunerschaltung verbunden ist und die oszillierende Leistung davon über den Rückkopplungskondensator C&sub5; an die Basis des Transistors Q&sub2; angelegt ist, dessen Emitterfolgerausgangssignal an den Transistor Q&sub1; zurückgeführt wird.
  • Fig. 5 zeigt einen der Schaltung in Fig. 4 im wesentlichen ähnlichen abstimmbaren Oszillator, wobei jedoch anstelle des Resonanzkondensators C&sub4; des Schwingkreises 30 des in Fig. 4 gezeigten Festfrequenzoszillators eine aus einem Kondensator C&sub6; und einer Diode VC mit variabler Kapazität gebildete Serienschaltung zur Einstellung des Oszillationsfrequenzbereiches verwendet wird.
  • In diesem Fall, d. h. in der in Fig. 5 gezeigten Schaltung, ist eine an die Diode VC mit einerstellbarer Kapazität angelegte Spannung eine Auswahlspannung für den Tuner, die über einen Anschluß 31 an den Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C&sub6; und der Diode VC mit variabler Kapazität angelegt wird. Mit Hilfe der Auswahlspannung wird der Kapazitätswert der Diode VC mit variabler Kapazität und damit die Oszillationsfrequenz verändert.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist ersichtlich, daß in einem bekannten Beispiel einer praktischen Dreiband-Wechsellokaloszillatorschaltung eines Tuners die Resonanzspule L&sub2; von Fig. 5 durch eine Serienschaltung von drei Spulen L&sub2;1, L&sub2;&sub2; und L&sub2;&sub3; ersetzt ist, und die Bandauswahlsignale über Anschlüsse 32 bzw. 33 an Dioden D&sub1; und D&sub2; anagelegt sind, um die Dioden fluß- oder sperrzupolen und dadurch ein Band aus einem VHF-Niederfrequenzkanal, einem VHF- Hochfrequenzkanal und einem CATV-Kanal (230-470 MHz) auszuwählen.
  • Gelegentlich wird, wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt, die zuvor erwähnte aus den Kondensatoren C&sub3; und C&sub5; aufgebaute Oszillationsrückkopplungsschleife über die Schwingkreise 30 oder 30' in der Lokaloszillatorschaltung eines Tuners an Masse gelegt.
  • Es ist offensichtlich, daß die Transistoren eines für derartige Hochfrequenzschwingungen verwendeten ICs aufgrund dieser kleinen elektronischen Bauteile sehr fein strukturiert sind, so daß sie leicht durch elektrisches Rauschen, z. B. durch statische Ladungen, die über die Anschlüsse in den IC gelangen, zerstört werden können. Um die Beschädigung oder Zerstörung der Transistoren oder anderer Elemente des ICs 8' zu vermeiden, ist, wie in Fig. 4 gezeigt, für jede der Elektroden des ICs intern eine Schutzdiode eingebaut. Genauer betrachtet, ist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Serienschaltung aus Dioden D&sub3; und D&sub4; und eine Serienschaltung aus Dioden D&sub5; und D&sub6; zwischen die Stromleitung, an die der Pin 1 bis IC 8' angeschlossen ist, und die Masseleitung, an die der Pin 5 angeschlossen ist, eingebaut. Der Verbindungspunkt zwischen den Dioden D&sub3; und D&sub4; bzw. der Verbindungspunkt zwischen den Dioden D&sub5; und D&sub6; ist mit der Basis des Oszillationstransistors Q&sub1; bzw. der Basis des Rückkopplungstransistors Q&sub2; verbunden. Desweiteren ist auch eine Schutzdiode D&sub7; zwischen den Kollektor des Transistors Q&sub1; und die Masseleitung geschaltet.
  • Vorwiegend aufgrund dieser Schutzdioden D&sub3;-D&sub7; kann bei einer integrierten Oszillatorschaltung leichter als bei einer diskreten Oszillatorschaltung ein instabiler Zustand auftreten. Genauer gesagt ist, selbst wenn die Dioden sperren, ihre Sperrschichtkapazität so groß, daß im Hochfrequenzbereich ein Großteil der elektrischen Leistung durch die Dioden verbraucht wird, und die Sperrschichtkapazität jeder Diode ändert sich größtenteils abhängig von der Temperatur, so daß auch die Parameter des ICs schwanken.
  • Diese Eigenschaften der Dioden können dazu führen, daß die Oszillation abgebrochen wird und die Drift beim Oszillationsbeginn und die durch Temperaturänderungen verursachte Drift verstärkt werden. Um selbst bei hohen Frequenzen einen stabilen Betrieb der integrierten Oszillatorschaltung 8' gewährleisten zu können, muß der negative Einfluß der Schutzdioden auf die Oszillatorschaltung eleminiert werden.
  • Die integrierte Oszillatorschaltung von Fig. 4 ist in Fig. 7 ein weiteres Mal dargestellt, um ihre Funktionsweise, insbesondere in Bezug auf die Schutzdiode D&sub7;, zu verdeutlichen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist die Schutzdiode D&sub7; parallel zu der Oszillator- oder Resonanzschaltung 30 geschaltet, die durch den Kondensator C&sub4; und die Spule L&sub2; gebildet wird, durch deren Werte die Schwingfrequenz bestimmt ist. Aus diesem Grund wird der Schwingkreis direkt und größtenteils durch die Diode D&sub7; beeinflußt.
  • Die Diode D&sub7; kann, wie durch Strichlinien in Fig. 7 dargestellt, äquivalent durch eine Serienschaltung eines Kondensators C&sub7;&sub1; mit einem Widerstand R&sub7;&sub1; ersetzt werden. Durch den Widerstand R&sub7;&sub1; werden die Hochfrequenzanteile größtenteils gedämpft und dabei die Oszillation abgeschwächt. Desweiteren kann angenommen werden, daß, wie in Fig. 7 ebenfalls durch Strichlinien dargestellt, zusätzlich zu der Diode D&sub7; eine Serienschaltung eines Streukondensators C&sub0;&sub1; mit einem Streuwiderstand R&sub0;&sub1; des ICs 8' parallel zu dem Schwingkreis 30 angeschlossen ist, wodurch ebenfalls die Oszillation abgeschwächt wird.
  • Könnte ein IC mit einem darin integrierten Doppelgegentaktmischer, einem Lokaloszillator und einem IF-Verstärker bei einer Empfangsfrequenz von 420 MHz und einer Lokaloszillationsfrequenz von 510 MHz stabil betrieben werden, würden sich folgende Vorteile ergeben:
  • 1. Die Vorteile des Doppelgegentaktmischers sind für das gesamte CATV- Band wirksam, und
  • 2. die Anzahl der notwendigen elektronischen Teile wird verringert, wodurch auch die Herstellungskosten sinken, da die Lokaloszillatorschaltung in der Form eines ICs vorhanden ist.
  • Um eine integrierte Lokaloszillatorschaltung bereitzustellen, die stabil eine Schwingfrequenz größer als 510 MHz erzeugt, sind folgende Bedingungen zu erfüllen:
  • 1. Die Schwingfrequenz verändert sich durch die nach dem Einschalten der Stromversorgung in dem IC erzeugte Hitze nur gering,
  • 2. die Schwingfrequenz wird durch Änderungen der Umgebungstemperatur des ICs nur gering verändert, und
  • 3. die Schwingung der Lokaloszillatorschaltung wird nicht leicht durch ein Abfallen der Versorgungsspannung unterbrochen.
  • Mit Hilfe der herkömmlichen Schaltungen ist es jedoch schwierig, den Lokaloszillator bei Frequenzen oberhalb 510 MHz bereits zum Schwingen zu bringen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute integrierte Dreiband- Wechseilokaloszillatorschaltung bereitzusteilen, die Schwingungen mit Frequenzen größer 510 MHz stabil erzeugen kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen integrierten spannungsgesteuerten Oszillator mit einer integrierten Schaltung, bestehend aus einem Oszillationstransistor mit einem Emitter, einem Kollektor und einer Basis, die mit den entsprechenden Pins der integrierten Schaltung verbunden sind, einem Schwingkreis mit zwei extern über die entsprechenden Pins mit dem Kollektor und der Basis verbundenen Anschlüsse, wobei kein Anschluß direkt an Masse gelegt ist, einem veränderbaren kapazitiven Element zur Veränderung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises, ein in einer Schaltung zum Anlegen einer Steuerspannung an das veränderbare kapazitive Element befindliches Element mit hoher Impedanz, über das der Schwingkreis und das variable kapazitive Element (VC) an Masse gelegt sind, und einer zwischen dem Kollektor und Masse geschalteten Schutzdiode.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende Elemente und Teile bezeichnen. Es zeigen:
  • Fig. 1 die Frequenzzuweisung in dem VHF-Band in Deutschland;
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm eines beispielhaften herkömmlichen elektronischen Tuners;
  • Fig. 3 ein Blockdiagramm eines weiteren beispielhaften herkömmlichen elektronischen Tuners;
  • Fig. 4 ein Schaltbild einer beispielhaften herkömmlichen integrierten Festfrequenzoszillatorschaltung;
  • Fig. 5 und 6 Schaltbilder entsprechender beispielhafter herkömmlicher integrierter und abstimmbarer Oszillatorschaltungen;
  • Fig. 7 ein Äquivalenzschaltbild, auf das zur Verdeutlichung eines bei der in Fig. 4 gezeigten Oszillatorschaltung auftretenden Problems Bezug genommen wird;
  • Fig. 8 ein Schaltbild einer integrierten abstimmbaren Oszillatorschaltung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 9 ein Äquivalenzschaltbild, anhand dem ein funktioneller Vorteil der erfindungsgemäßen Oszillatorschaltung erklärt wird; und
  • Fig. 10 und 11 Schaltbilder von erfindungsgemäßen Oszillatorschaltungen gemäß einem zweiten bzw. dritten Ausführungsbeispiel.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel detailliert beschrieben. Fig. 8 zeigt eine abstimmbare Oszillatorschaltung ohne Band-Wechselfunktion, wobei entsprechende Teile durch dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 4 und 5 bezeichnet sind.
  • In dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel ist ein aus einer Diode VC mit variabler Kapazität, einem Kondensator C&sub6; und einer Spule L&sub2; aufgebauter Parallel- Schwingkreis 30 dargestellt. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C&sub6; und der Spule L&sub2; ist über einen Kondensator C&sub3; zum Ausfiltern von
  • Gleichstromanteilen mit dem Pin 3 des ICs 8' verbunden, d. h. mit dem Kollektor des Oszillationstransistors Q&sub1;. Der Verbindungspunkt zwischen der Diode VC mit variabler Kapazität und der Spule L&sub2; ist über einen Kondensator C&sub2; zum
  • Ausfiltern von Gleichstromanteilen mit dem Pin 2 des ICs 8' verbunden, d. h. mit der Basis des Oszillationstransistors Q&sub1;. An die Kathode der Diode VC mit
  • variabler Kapazität ist ein Steuersignal von dem Anschluß 31 angelegt, während die Anode der Diode über einen Widerstand R&sub1; an Masse gelegt ist. Der Widerstand R&sub1; besitzt einen großen Widerstandwert, beispielsweise ungefähr 10 KΩ, und ist in einer Schaltung zum Anlegen einer Steuerspannung an die Diode VC mit variabler Kapazität vorhanden. Dieser Widerstand R&sub1; kann durch eine Drosselspule mit hoher Inpedanz ersetzt werden.
  • Fig. 9 zeigt ein Äquivalenzschaltbild einer erfindungsgemäßen Festfrequenzoszillatorschaltung, auf die zur Verdeutlichung Bezug genommen wird, wie erfindungsgemäß die negative Beeinflussung der Oszillatorschaltung durch die in den IC 8' integrierten Schutzdioden vermieden wird. Fig. 9 zeigt also die Anwendung der Erfindung durch eine aus dem IC 8' und den in Fig. 4 gezeigten externen Elementen bestehenden Festfrequenzoszillator. In diesem Fall ist der aus dem Kondensator C&sub4; und der Spule L&sub2; aufgebaute Parallelschwingkreis nicht an Masse gelegt, sondern über die Kondensatoren C&sub2; und C&sub3; (die gleichzeitig zum Ausfiltern von Gleichstromanteilen dienen) zwischen die Basis (Pin 2 des IC 8') und den Kollektor (Pin 3 des ICs 8') des Transistors Q&sub1; geschaltet. Durch diese Anordnung ist die Schutzdiode D&sub7; von dem Schwingkreis 30 abgetrennt, wodurch der negative Einfluß der Diode D&sub7; auf den Schwingkreis in großem Umfang verringert werden kann.
  • Obwohl bei der in Fig. 9 dargestellten Schaltung die Diode D&sub7; über die Diode D&sub3; oder D&sub4; parallel zu dem Schwingkreis 30 geschaltet ist, ist die Wirksamkeit der Diode D&sub7; dadurch abgeschwächt, daß die Dioden D&sub3; und D&sub4; in Serie geschaltet sind und der Schwingkreis 30 direkt zwischen die Basis und dem Kollektor des Transistors Q&sub1; angeschlossen ist. Dementsprechend wird wiederum der negative Einfluß der Diode D&sub7; auf die Oszillatorschaltung in großem Maße verringert.
  • Somit kann auf die zuvor genannte Art und Weise eine erfindungsgemäße Oszillatorschaltung selbst bei hohen Frequenzen stabile Schwingungen erzeugen.
  • Fig. 10 zeigt ein Schaltbild eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, wobei eine Dreiband-Wechselfunktion bewerkstelligt ist.
  • In Fig. 10 ist die einzelne Spule L&sub2; des in Fig. 8 gezeigten Schwingkreises durch drei Spulen L&sub3;, L&sub4; und L&sub5; ersetzt. Der Verbindungspunkt P&sub1; zwischen den Kondensatoren C&sub3; und C&sub6; ist über eine Serienschaltung aus den Spulen L&sub3;, L&sub4; und L&sub5; und einem Widerstand R&sub2; an Masse gelegt. Eine Serienschaltung aus einem Kondensator C&sub8; und einer Diode D&sub8; ist zwischen dem Verbindungspunkt P&sub2; der Spulen L&sub3; und L&sub4; und einem Verbindungspunkt P&sub4; eines Kondensators C&sub2; und eines Pins 2 geschaltet. Auf dieselbe Art und Weise ist eine Serienschaltung aus einem Kondensator C&sub9; und einer Diode D&sub9; zwischen dem Verbindungspunkt P&sub4; und einem Verbindungspunkt P&sub3; der Spulen L&sub4; und L&sub5; geschaltet. Desweiteren ist ein Kondensator C&sub1;&sub0; zwischen dem Verbindungspunkt P&sub4; und einem Verbindungspunkt P&sub5; der Spule L&sub5; und des Widerstands R&sub2; angeschlossen.
  • Ein Bandauswahlsignal SW&sub3; zum Ein- und Ausschalten der Diode D&sub8; ist von einem Anschluß 34 an einen Verbindungspunkt P&sub6; zwischen der Diode D&sub8; und dem Kondensator C&sub8; angelegt. Ein weiteres Bandauswahlsignal SW&sub4; zum Ein- und Ausschalten der Diode D&sub9; ist von einem Anschluß 35 an einen Verbindungspunkt P&sub7; zwischen der Diode D&sub9; und dem Kondensator C&sub9; angelegt.
  • Der Widerstand R&sub2; muß einen großen Widerstandswert, beispielsweise mindestens 3 KΩ, besitzen. Nachfolgend wird die Art und Weise beschrieben, die eines der drei Bänder mit Hilfe der Bandauswahlsignale SW&sub3; und SW&sub4; ausgewählt wird.
  • Der Anschlußzustand der drei Spulen L&sub3;, L&sub4; und L&sub5; zwischen den Verbindungspunkt P&sub1; der Kondensatoren C&sub6; und C&sub3; und den Verbindungspunkt P&sub4; des Kondensators C&sub2; und des Pin 2 verändert sich abhängig von dem Bandauswahlsignal. Zur genaueren Betrachtung sei zunächst angenommen, daß die beiden Bandauswahlsignale SW&sub3; und SW&sub4; auf einen niedrigen Pegel oder "0" liegen. In diesem Fall sperren die beiden Dioden D&sub8; und D&sub9; und die drei Spulen L&sub3;, L&sub4; und L&sub5; sind daher in Serie mit den Verbindungspunkten P&sub1; und P&sub4; geschaltet, so daß das niedrigste der drei Bänder ausgewählt wird.
  • Liegen die beiden Bandauswahlsignale SW&sub3; und SW&sub4; auf einem hohen Pegel oder "1", werden die Dioden D&sub8; und D&sub9; leitend, so daß die drei Spulen L&sub3;, L&sub4; und L&sub5; so angeschlossen sind, daß das höchste Band ausgewählt wird.
  • Liegt das Bandauswahlsignal SW&sub3; auf einem niedrigen Pegel oder "0" während das Bandauswahlsignal SW&sub4; auf einem hohen Pegel oder "1" liegt, sperrt die Diode D&sub8;, während die Diode D&sub9; leitend ist. Die Spulen L&sub3;, L&sub4; und L&sub5; sind demzufolge so angeschlossen, daß ein mittleres Band ausgewählt wird.
  • Mit dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine integrierte Oszillatorschaltung erhalten werden, die mit Frequenzen eines breiten Frequenzbandes stabil oszillieren kann. Für einen CATV-Tuner in Deutschland wird beispielsweise ein Lokaloszillationsfrequenzbereich von 87 MHz bis 510 MHz benötigt; dieser Frequenzbereich kann mit dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel leicht erreicht werden.
  • Desweiteren kann durch die erfindungsgemäße integrierte Oszillatorschaltung die Drift aufgrund einer sich ändernden Umgebungstemperatur und die Drift aufgrund dem Temperaturanstieg nach dem Einschalten des Stromversorgungsschalters in großem Maße verringert werden, so daß diese Schaltung in CATV-Tuner praktisch eingesetzt werden kann.
  • Fig. 11 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit der integrierten Oszillatorschaltung zur Erzeugung variabler Frequenzen in einem UHF-Band.
  • In Fig. 11 sollte ein Widerstand R&sub3;, der zwischen die Anode der Diode VC mit variabler Kapazität und Masse angeschlossen ist und zur Stromzuführung an die Diode VC mit variabler Kapazität dient, einen großen Widerstandswert von beispielsweise 10 KΩ besitzen. Es wurde jedoch experimentell festgestellt, daß gute Eigenschaften erhalten werden können, wenn der Widerstandswert des Widerstands R&sub3; zumindest 3 KΩ beträgt.
  • Ebenso wurde experimentell ermittelt, daß die in Fig. 11 gezeigte Oszillatorschaltung Frequenzen eines Frequenzbandes von 500 MHz bis 850 MHz erzeugen kann.
  • Wie zuvor ausgeführt, können erfindungsgemäße integrierte Oszillatorschaltungen hohe Frequenzen stabil erzeugen, so daß die maximale Oszillationsfrequenz der Schaltung wesentlich vergrößert wird. Desweiteren kann eine Drift aufgrund Umgebungstemperaturänderungen und eine Drift beim Einschalten der Schaltung größtenteils reduziert werden.
  • Aus diesem Grund ist, wenn die erfindungsgemäße integrierte Oszillatorschaltung in einem CATV-Tuner angewendet wird, die Verwendung einer separaten diskreten Lokaloszillatorschaltung, wie beispielsweise in der in Fig. 2 gezeigten herkömmlichen Schaltung, für ein hohes Frequenzband nicht mehr notwendig, wodurch die Anzahl der für eine Oszillatorschaltung zur Erzeugung hoher Frequenzen notwendigen elektronischen Teile verringert wird.

Claims (7)

1. Intergrierter spannungsgesteuerter Oszillator mit einer integrierten Schaltung, aufweisend einen Oszillationstransistor (Q&sub1;) mit mit entsprechenden Pins der
integrierten Schaltung verbundenen Emitter, Kollektor und Basis, einem Schwingkreis (30, C&sub6;, L&sub2;) mit zwei extern mit dem Kollektor und der Basis über die entsprechenden
Pins verbundenen Anschlüssen zur Oszillation, wobei keiner der Anschlüsse direkt an Masse gelegt ist, einem veränderbaren kapazitiven Element (VC) zum Verändern einer Resonanzfrequenz des Schwingkreises, einem Element (R&sub1;, R&sub3;) hoher Impedanz zum Anlegen der Schwingkreisschaltung und des veränderbaren kapazitiven Elements (VC) an Masse, in einer Schaltung zum Anlegen einer Steuerspannung an das veränderbare kapazitive Element, und einer zwischen den Kollektor und Masse geschalteten Schutzdiode (D&sub7;).
2. Integrierter spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1, wobei das Element (R&sub1;, R&sub3;) hoher Impedanz einen Widerstand enthält.
3. Integrierter spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1, wobei das Element hoher Impedanz eine Drosselspule enthält.
4. Integrierter spannungsgesteuerter Oszillator nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Schwingkreis zumindest eine Resonanzspule (L&sub2;; L&sub3;, L&sub4;, L&sub5;) enthält, die in einer Parallelschaltung (30) mit einem in Serie mit dem veränderbaren kapazitiven Element (VC) geschalteten kapazitiven Resonanzelment (C&sub6;) verbunden ist.
5. Integrierter spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 4, die desweiteren entsprechende Kondensatoren (C&sub2;, C&sub3;) zum Ausfiltern von Gleichstromanteilen enthält, die die Parallelschaltung mit dem Kollektor und die Basis verbinden.
6. Integrierter spannungsgesteuerter Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das veränderbare kapazitive Element eine Diode (VC) mit veränderbarer Kapazität mit einer Kathoden- und Anodenseite enthält, wobei an die Kathode die Steuerspannung und zwischen die Anode und Masse das Element (R&sub1;, R&sub2;) hoher Impedanz geschaltet ist.
7. Integrierter spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 4 und den Ansprüchen 5 oder 6, wobei die zumindest einmal vorhandene Resonanzspule mehrere Spulen (L&sub3;, L&sub4;, L&sub5;) enthält und die Schaltung derart aufgebaut ist, daß die mehreren Spulen (L&sub3;, L&sub4;, L&sub5;) abhängig von Bandauswahlsignalen (SW&sub3;, SW&sub4;) zur Auswahl von verschiedenen entsprechenden Frequenzbändern des steuerbaren Oszillators unterschiedlich angeschlossen sind.
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