DE4330549A1

DE4330549A1 - Schwundregelschaltung für einen Hochfrequenzempfänger

Info

Publication number: DE4330549A1
Application number: DE19934330549
Authority: DE
Inventors: Martin Dr Ing Rieger
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1995-03-16

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schwundregelschaltung für einen Hochfrequenzempfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für einen Fernsehempfänger.

Es ist bekannt, die im ZF-Modul des Tuners gewonnene AGC-Regel spannung an den Verstärkungssteuereingang des ZF-Verstärkers und zusätzlich in modifizierter Form an den Steuereingang des HF- Verstärkers anzulegen. Wenn dabei die Mischstufe als Multiplika tionsstufe mit eingespeistem Strom ausgebildet ist, ergibt sich in der Bemessung folgende Schwierigkeit. Der Intermodulationsab stand, der möglichst groß sein soll, nimmt mit steigendem eingespeisten Strom zu, während die Rauschzahl, die möglichst klein sein soll, mit steigendem Strom ebenfalls zunimmt. Die op timalen Arbeitspunkte liegen also hinsichtlich des Intermodula tionsabstandes und der Rauschzahl verschieden. Die gewünschte hohe Intermodulationsfestigkeit erfordert einen hohen Strom, während die Rauschzahl einen geringen Strom erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schwundregelschal tung so auszubilden, daß die Anforderungen an einen hohen Intermodulationsabstand und eine geringe Rauschzahl möglichst bei allen HF-Signalpegeln weitestgehend erfüllt werden. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Durch eine Weiterbildung der Erfindung wird ein besonders vorteilhafter Vorverstärker für die Mischstufe geschaffen.

Neuartige Mischstufen enthalten eine Multiplikationsstufe zur Multiplikation der HF-Spannung mit der Oszillatorspannung, wobei in die Stufe von einer Stromquelle ein Strom eingespeist wird. Diese ohnehin vorhandene Stromquelle wird bei der Erfindung in vorteilhafter Weise nunmehr dazu ausgenutzt, den in die Misch stufe eingespeisten Strom in Abhängigkeit von dem HF-Signalpegel zu ändern, um dadurch für alle HF-Signalpegel optimale Verhältnisse für den Intermodulationsabstand und die Rauschzahl zu erzielen. Der schaltungstechnische Aufwand ist dabei gering. Die Stromquelle ist bei einer derartigen Mischstufe ohnehin vorhanden. Die zur Regelung des eingespeisten Stromes benötigte Regelspannung ist in Form der AGC-Schwundregelspannung für die HF-Stufe ebenfalls bereits vorhanden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2 eine praktische Ausführungsform der Mischstufe,

Fig. 3 die Abhängigkeit des eingespeisten Stromes von dem HF- Pegel,

Fig. 4 eine Weiterbildung der Erfindung mit einem besonderen Vorverstärker und

Fig. 5 eine vereinfachte Ausführung des Vorverstärkers gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt einen üblichen Hochfrequenz-Fernsehempfänger mit der Antenne 1, dem geregelten HF-Verstärker 2, der Mischstufe 3, dem ZF-Filter 4, dem geregelten ZF-Verstärker 5 und dem Demodulator 6, der an der Klemme 7 das CVBS oder FBAS-Signal liefert. Am Ausgang des Demodulators 6 wird in der AGC-Stufe 8 eine erste Schwundregelspannung AGC1 für den HF-Verstärker 2 und eine zweite, modifizierte Schwundregelspannung AGC2 für den ZF- Verstärker 5 gewonnen. An die Mischstufe 3 ist außerdem der Oszillator 9 angeschlossen. Die soweit beschriebene Schaltung ist bekannt. Zusätzlich ist jetzt die Schwundregelspannung AGC1 an einen Steuereingang der multiplikativen Mischstufe 3 ange legt. AGC1 steuert den in die multiplikative Mischstufe 3 eingespeisten Strom derart, daß dieser mit steigendem HF-Pegel zunimmt. Dadurch wird eine optimale Anpassung der Werte von In termodulationsabstand und Rauschzahl bei den unterschiedlichen Werten des HF-Pegels erreicht.

Fig. 2 zeigt eine praktische Schaltung für die Mischstufe 3. Die Transistoren T1-T4 bilden eine multiplikative Mischstufe. Die Hochfrequenzspannung HF vom Verstärker 2 ist differentiell als positives und negatives Signal an die Basen der beiden Transi storen T5, T6 angelegt. Diese wirken als Spannungs/Strom-Wandler und wandeln die HF-Spannung in einen durch die HF modulierten Strom weitestgehend linear um, wobei für die Erzielung der Linearität die Gegenkopplungswiderstände RE dienen und der Aussteuerbereich durch das Produkt IE×RE bestimmt ist. In die Schaltung wird mit der steuerbaren Stromquelle 10 ein Strom IE eingespeist. IE fließt in die durch die Oszillatorspannung Vosc geschalteten Transistoren T1-T4, die im Takte des Oszillators geschaltet sind. Die Transistoren T1-T4 teilen den Strom auf, wobei abwechselnd das linke Paar und das rechte Paar den Strom übernimmt. Auf diese Weise wirken die Transistoren T1-T4 als multiplikative Mischstufe, die am Ausgang 11 die ZF-Spannung ZF liefert.

An eine Steuerklemme der Stromquelle 10 ist die Spannung AGC1 über die Interfaceschaltung 12 angelegt. Diese dient zur optimalen Anpassung der Spannung AGC1 an die steuerbare Strom quelle 10 hinsichtlich Amplitude, Frequenzgang und dgl.

Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem eingespeisten Strom IE und der HF-Amplitude. Bis zu einem Wert HFmin hat IE den kon stanten Wert IEmin und steigt darüber proportional zur HF- Amplitude an.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Weiterbildung der Erfindung. Dem HF-Eingang der Mischstufe 3, die wie in Fig. 2 aufgebaut ist, ist ein Mischervorverstärker 13 in Form eines Transistorverstärkers in Basisschaltung vorgeschaltet. Der Verstärker enthält zwei gleiche Transistoren T7, T8. Deren Basen sind an die Vorspannungsquelle 14 angeschlossen. Den Emittern, die je über eine Stromquelle mit Erde verbunden sind, wird wie in Fig. 2 die HF-Spannung symmetrisch zugeführt. Die Kollektoren der Transistoren T7, T8 sind über Arbeitswiderstände RC′ mit der Betriebsspannung VCC und mit den symmetrischen Eingängen der Mischstufe 3, nämlich wie in Fig. 2 mit den Basen der Transisto ren T5, T6 verbunden.

Durch diese Vorschaltung eines Mischervorverstärkers 13 in Basisschaltung ergeben sich mehrere Vorteile. Durch die Aufteilung der gesamten Schaltung in den Mischervorverstärker 13 und die eigentliche Mischstufe 3 werden mehr Freiheitsgrade in der Bemessung der Schaltung erreicht. Der Rauschabstand einer seits und die Intermodulationsfestigkeit andererseits können ge trennt optimiert werden. Der eingespeiste Strom IE′ kann optimal für den Vorverstärker 13 gewählt werden ohne Rücksicht auf die Eigenschaften der Mischstufe 3. Der Vorverstärker 13 arbeitet mit einem hohen Strom IE′, wodurch eine gute Intermodulationsfe stigkeit erreicht wird. Wenn man den eingespeisten Strom IE der Mischstufe 3 hingegen derart groß wählen würde, gäbe es ein Übersprechen vom Oszillator 9 auf den ZF-Ausgang 11. Die Basisschaltung des Vorverstärkers 13 ermöglicht außerdem einen gewünschten niedrigen Eingangswiderstand für die HF-Spannung in der Größenordnung von 50 bis 100 Ohm.

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Ausbildung des Vorverstärkers 13 in Basisschaltung mit nur einem Transistor T9. Die Basis ist wieder an die Vorspannungsquelle 14 angeschlossen, während dem Emitter die HF-Spannung zugeführt wird. Der Kollektor ist ähnlich wie in Fig. 4 über den Widerstand RC′ mit der Betriebs spannung VCC und außerdem mit dem Eingang der Mischstufe 3 verbunden. Der andere Eingang der Mischstufe 3 ist an die Vorspannungsquelle 15 angeschlossen. Bei dieser vereinfachten Schaltung sind also die Einkopplung der HF-Spannung, die Aus kopplung der verstärkten HF-Spannung und die Einkopplung dieser Spannung in den Eingang des Mischers 3 im Gegensatz zu Fig. 4 nicht symmetrisch, sondern unsymmetrisch.

Claims

1. Schwundregelschaltung für einen Hochfrequenzempfänger mit ei nem HF-Verstärker (2), einer multiplikativen Mischstufe (3) mit einem eingespeisten Strom und einem ZF-Verstärker (5), von dessen Ausgang eine AGC-Regelspannung (AGC1) abgeleitet und dem HF-Verstärker (2) und dem ZF-Verstärker (5) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die AGC-Regelschaltung (AGC1) zusätzlich an die Mischstufe (3) so angelegt ist, daß der in die Mischstufe (3) eingespeiste Strom (IE) mit steigendem HF-Signalpegel zunimmt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstufe (3) von einer steuerbaren Stromquelle (10) gespeist ist, an deren Steuereingang die AGC-Regelspannung (AGC1) angelegt ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen der Quelle der AGC-Regelspannung (AGC1) und dem Steuer eingang der Stromquelle (10) eine zur Anpassung dienende Interfaceschaltung (12) liegt.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingespeiste Strom (IE) bis zu einem unteren Wert (HFmin) des HF-Signalpegels einen konstanten Wert (IEmin) hat und darüber linear mit dem HF-Signalpegel ansteigt.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der HF-Spannung zu der Mischstufe (3) ein Transistor-Vorver stärker (13) in Basisschaltung liegt.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (13) zwei gleiche Transistoren (T7, T8) enthält, deren Basen miteinander verbunden und an eine Vorspannungs quelle (14) angeschlossen sind, deren Emitter je mit einer Stromquelle und mit dem symmetrischen Ausgang der HF-Span nungsquelle verbunden und deren Kollektoren über Arbeitswi derstände (RC′) an eine Betriebsspannung (VCC) und an den symmetrischen HF-Eingang der Mischstufe (3) angeschlossen sind.

7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (13) nur einen Transistor (T9) enthält, dessen Basis an eine feste Vorspannungsquelle (14), dessen Emitter an den Ausgang des HF-Verstärkers und dessen Kollektor über einen Widerstand (RC′) an die Betriebsspannung (VCC) und an den Eingang der Mischstufe (3) angeschlossen ist.