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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zwischenfrequenzabstimmschaltung
für einen Fernsehtuner
und insbesondere auf eine Zwischenfrequenzabstimmschaltung für einen
Fernsehtuner, der dazu in der Lage ist, FM-Rundfunksignale zu empfangen.
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JP 1034132 offenbart eine
Abstimmschaltung für
den Empfang von Zwischenfrequenzfernsehsignalen und FM-Rundfunksignalen,
in der Schaltdioden die Frequenzeigenschaften von Fallenschaltungen ändern.
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Mit
Bezug auf 8 wird eine weitere Zwischenfrequenzabstimmschaltung
eines Fernsehtuners des Standes der Technik beschrieben. Eine Mischschaltung 21 gibt
ein Fernsehzwischenfrequenzsignal oder ein FM-Rundfunksignal aus,
das auf 10,7 MHz frequenzgewandelt ist. Ein erstes Filter 22 und
ein zweites Filter 23 sind mit der Mischschaltung 21 verbunden.
Das erste Filter 22 wird von einer Parallelabstimmschaltung
gebildet, deren Abstimmfrequenz auf die Frequenz eines Fernsehzwischenfrequenzsignals
(Mittenfrequenz in den US-Spezifikationen: 43,5 MHz) eingestellt
ist. Das zweite Filter 23 wird von einem keramischen Filter
gebildet, dessen Abstimmfrequenz auf eine Zwischenfrequenz (10,7
MHz) von üblichen
FM-Empfängern
eingestellt ist.
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Wenn
ein Fernsehsignal empfangen wird, durchläuft ein von der Mischschaltung 21 ausgegebenes
Fernsehzwischenfrequenzsignal das erste Filter 22 und wird
einer Schaltung (Zwischenfrequenzverstärker, usw.) in der nächsten nicht
gezeigten Stufe zugeführt.
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Wenn
ein FM-Rundfunksignal empfangen wird, läuft das von der Mischschaltung 21 ausgegebene
FM-Rundfunksignal von 10,7 MHz durch das zweite Filter 23 und
wird einem nicht gezeigten FM-Demodulator oder Ähnlichem zugeführt.
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Wie
sie obenstehend beschrieben ist, war eine Zwischenfrequenzabstimmschaltung
eines Fernsehtuners des Standes der Technik groß und teuer, weil sie zwei
Filter hat, von denen eines das zweite Filter 23 für FM-Zwischenfrequenzsignale
ist, das von einem keramischen Filter gebildet wird.
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Dementsprechend
sieht die vorliegende Erfindung eine kleine und preisgünstige Zwischenfrequenzabstimmschaltung
für einen
Fernsehtuner vor, der sowohl für
Fernsehzwischenfrequenzsignale als auch für FM-Rundfunksignale verwendet
wird, die auf 10,7 MHz frequenzgewandelt sind.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, sieht die vorliegende
Erfindung eine Zwischenfrequenzabstimmschaltung für einen
Fernsehtuner vor, die aufweist: eine Parallelabstimmschaltung, bestehend
aus einem ersten Induktivitätselement
und einem ersten kapazitiven Element, zwischen deren beiden Enden
ein Fernsehzwischenfrequenzsignal oder ein FM-Rundfunksignal zugeführt wird,
das auf 10,7 MHz frequenzgewandelt ist, wobei die beiden Enden mit
den entsprechenden Enden einer Last verbunden sind; eine Reihenabstimmschaltung,
bestehend aus einem zweiten Induktivitätselement und einem zweiten
kapazitiven Element, die parallel zu der Parallelabstimmschaltung
geschaltet ist; und eine Schalteinrichtung, die parallel zu dem
zweiten kapazitiven Element geschaltet ist, die geschlossen ist, wenn
das Zwischenfrequenzsignal zugeführt
wird, und geöffnet
ist, wenn ein FM-Rundfunksignal zugeführt wird, wobei die jeweiligen
Resonanzfrequenzen der Parallelabstimmschaltung und der Reihenabstimmschaltung
auf 10,7 MHz oder mehr eingestellt sind; wenn die Schalteinrichtung
geschlossen ist, ist eine von der Parallelabstimmschaltung und der
Reihenabstimmschaltung erzeugte Parallelabstimmfrequenz auf die
Frequenz des Zwischenfrequenzsignals eingestellt; und wenn die Schalteinrichtung
geöffnet
ist, ist die von der Parallelabstimmschaltung und der Reihenabstimmschaltung
erzeugte Parallelabstimmfrequenz auf 10,7 MHz eingestellt.
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Das
erste Induktivitätselement
besteht aus zwei ersten kleinen in Reihe geschalteten Induktivitätselementen
und eine erste Spannung wird an einen Verbindungspunkt zwischen
den zwei ersten kleinen Induktivitätselementen angelegt; das zweite Induktivitätselement
besteht aus zwei gesplitteten zweiten kleinen Induktivitätselementen
und das zweite kapazitive Element ist zwischen die zwei zweiten kleinen
Induktivitätselemente
geschaltet; die Schalteinrichtung besteht aus einer ersten Schaltdiode
und einer zweiten Schaltdiode, deren Kathoden miteinander verbunden
sind; wenn das Zwischenfrequenzsignal zugeführt wird, werden die Spannungen
der Kathoden unter die erste Spannung gesenkt und sind die erste
und die zweite Schaltdiode eingeschaltet; und wenn das FM-Rundfunksignal
zugeführt
wird, werden die Spannungen der Kathoden über die erste Spannung erhöht und sind
die erste und die zweite Schaltdiode ausgeschaltet.
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Es
sind eine erste Varaktordiode zur Kopplung von einem Ende der Parallelabstimmschaltung mit
einem Ende der Last und eine zweite Varaktordiode zur Kopplung von
dem anderen Ende der Parallelabstimmschaltung mit dem anderen Ende
der Last vorgesehen; die Anode der ersten Varaktordiode ist mit
einem Ende der Parallelabstimmschaltung verbunden und die Anode
der zweiten Varaktordiode ist mit dem anderen Ende der Parallelabstimmschaltung verbunden;
wenn das Zwischenfrequenzsignal zugeführt wird, werden die Spannungen
der Kathoden der ersten und der zweiten Varaktordiode unter die
erste Spannung gesenkt und sind die erste und die zweite Varaktordiode
eingeschaltet; und wenn das FM-Rundfunksignal zugeführt wird,
werden die Spannungen der Kathoden über die erste Spannung erhöht und sind
die erste und die zweite Varaktordiode ausgeschaltet, so dass sie
eine Kapazität
bilden.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun nur beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden diagrammatischen
Zeichnungen beschrieben. In denen ist:
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1 ein
schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung
eines Fernsehtuners der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Zeichnung, die eine Ersatzschaltung beim Empfang von Fernsehsignalen
einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 eine
Zeichnung, die eine Abstimmkennlinie beim Empfang eines Fernsehsignals
in einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine
Zeichnung, die eine Ersatzschaltung beim Empfang eines FM-Rundfunksignals in
einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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5 eine Zeichnung, die Admittanzkennlinien
beim Empfang eines FM-Rundfunksignals
in einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 eine
Zeichnung, die eine Abstimmkennlinie beim Empfang eines FM-Rundfunksignals in
einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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7 eine
Zeichnung, die eine Abstimmkennlinie beim Empfang eines FM-Rundfunksignals in
einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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8 ein
schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Zwischenfrequenzabstimmschaltung
eines Fernsehtuners des Standes der Technik zeigt.
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Eine
Zwischenfrequenzabstimmschaltung eines Fernsehtuners der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
In 1 ist eine Mischschaltung 3 mit Eingangsanschlüssen 1 und 2 verbunden.
Die Mischschaltung 3 gibt ein Fernsehzwischenfrequenzsignal
(TV-Zwischenfrequenzsignal) oder ein FM-Rundfunksignal (FM-Zwischenfrequenzsignal)
aus, das auf 10,7 MHz frequenzgewandelt ist. Das TV-Zwischenfrequenzsignal
und das FM-Zwischenfrequenzsignal werden symmetrisch ausgegeben
und zwischen den Eingangsanschlüssen 1 und 2 zugeführt.
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Eine
Parallelabstimmschaltung 4 und eine Reihenabstimmschaltung 5 sind
parallel zwischen den Eingangsanschlüssen 1 und 2 platziert.
Die Parallelabstimmschaltung 4, die ein erstes Induktivitätselement 4a und
ein erstes kapazitives Element 4b hat, hat eine Abstimmfrequenz,
die höher
eingestellt ist (etwa 20 MHz) als 10,7 MHz. Das erste Induktivitätselement 4a besteht
aus zwei ersten kleinen Induktivitätselementen 4a1 und 4a2,
die in Reihe geschaltet sind und wechselseitig eine gleiche Induktivität haben.
Eine erste Spannung V1 wird an einen Verbindungspunkt der ersten
kleinen Induktivitätselemente 4a1 und 4a2 angelegt.
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Die
Reihenabstimmschaltung 5 besteht aus zwei gesplitteten
kleinen Induktivitätselementen 5a1 und 5a2,
die ein zweites Induktivitätselement 5a bilden,
und einem zweiten kapazitiven Element 5b, und ein zweites
kapazitives Element 5b ist zwischen die zwei zweiten kleinen
Induktivitätselemente 5a1 und 5a2 geschaltet.
Die Reihenabstimmschaltung 5 hat auch eine Abstimmfrequenz,
die höher
eingestellt ist (etwa 30 MHz) als 10,7 MHz.
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Eine
erste Schaltdiode 6a und eine zweite Schaltdiode 6b der
Schalteinrichtung 6 sind über das zweite kapazitive Element 5b in
Reihe geschaltet. Die Anode der ersten Schaltdiode 6a ist
mit einem Ende des zweiten kapazitiven Elements 5b verbunden
und die Anode der zweiten Schaltdiode 6b ist mit einem
anderen Ende des zweiten kapazitiven Elements 5b verbunden.
Folglich sind die Anoden der ersten und der zweiten Schaltdiode 6a und 6b mit dem
Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten ersten kleinen Induktivitätselemente 4a1 und 4a2 gleichstromverbunden.
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Die
Kathode der ersten Schaltdiode 6a und die Kathode der zweiten
Schaltdiode 6b sind miteinander verbunden und über einen
Widerstand 7 mit einem beweglichen Kontakt 8a der
Schalteinrichtung 8 verbunden. Eine zweite Spannung V2,
die höher
ist als eine erste Spannung, wird an einen Festkontakt 8b der Schalteinrichtung 8 geliefert
und ein weiterer Festkontakt 8c ist masseverbunden. Der
bewegliche Kontakt 8a wird mit dem Festkontakt 8b verbunden, wenn
ein Fernsehsignal empfangen wird, das heißt, wenn ein TV-Zwischenfrequenzsignal
von der Mischschaltung 3 ausgegeben wird; wenn ein FM-Rundfunksignal
empfangen wird, das heißt,
wenn ein FM-Zwischenfrequenzsignal von der Mischschaltung 3 ausgegeben
wird, wird der bewegliche Kontakt 8a mit dem Festkontakt 8c verbunden.
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Die
Anode einer ersten Varaktordiode 9 ist mit einem Ende der
Parallelabstimmschaltung 4 verbunden und die Anode einer
zweiten Varaktordiode 10 ist mit einem anderen Ende davon
verbunden. Folglich sind die Anoden der ersten und der zweiten Varaktordiode 9 und 10 mit
dem Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten ersten kleinen Induktivitätselemente 4a1 und 4a2 gleichstromverbunden.
Die Kathode der ersten Varaktordiode 9 ist mit einem Ausgangsanschluss 11 verbunden
und über
einen Widerstand 12 mit dem beweglichen Kontakt 8a der Schalteinrichtung 8 verbunden.
Die Kathode der zweiten Varaktordiode 10 ist mit einem
Ausgangsanschluss 13 verbunden und über einen Widerstand 14 mit
dem beweglichen Kontakt 8a verbunden.
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In
der oben beschriebenen Konfiguration gehen, wenn ein Fernsehsignal
empfangen wird, die erste und die zweite Schaltdiode 6a und 6b an
und werden beide Enden des zweiten kapazitiven Elements 5b kurzgeschlossen,
während
die Varaktordioden der ersten und zweiten Varaktordiode 9 und 10 angehen.
Folglich ist eine Ersatzschaltung gemäß 2 eine Parallelabstimmschaltung 16,
in der das erste kapazitive Element 4b und ein Induktivitätselement 15 parallel
geschaltet sind. Eine (nicht gezeigte) Lastschaltung ist zwischen
die Ausgangsanschlüsse 11 und 13 geschaltet.
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Das
Induktivitätselement 15 ist
einer Parallelschaltung äquivalent,
die aus dem ersten Induktivitätselement 4a und
dem zweiten Induktivitätselement 5a besteht.
Eine Parallelabstimmfrequenz ist zu diesem Zeitpunkt auf die Frequenz
eines TV-Zwischenfrequenzsignals eingestellt. Zum Beispiel definieren die
US-Spezifikationen 43,5 MHz als die Parallelabstimmfrequenz.
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Eine
Abstimmkennlinie, die das Q der Parallelabstimmschaltung 16 angibt
und von der Ausgangsimpedanz der Mischschaltung 3 und der
Eingangsimpedanz der Lastschaltung abhängt, die mit der nächsten Stufe
verbunden ist, zeigt eine Bandbreite von 7 MHz (Bandbreite an einem
Punkt 3 dB unterhalb einer Spitze) an, die für die Übertragung eines TV-Zwischenfrequenzsignals
geeignet ist, wie in 3 gezeigt.
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Andererseits
gehen, wenn ein FM-Rundfunksignal empfangen wird, die erste und
die zweite Schaltdiode 6a und 6b aus und gehen
die erste und die zweite Varaktordiode 9 und 10 aus.
Folglich wird eine Ersatzschaltung von 1 erhalten,
wie in 4 gezeigt, in der die erste und die zweite Varaktordiode 9 und 10 geeignete,
von der ersten und der zweiten Spannung bestimmte Kapazitätswerte
liefern.
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Hierin
sind, wenn die Abstimmfrequenz der Parallelabstimmschaltung 4 F1
ist und die Abstimmfrequenz der Reihenabstimmschaltung 5 F2
ist, ihre Admittanzkennlinien als eine durchgezogene Linie Y1 bzw.
als eine gepunktete Linie Y2 wie in 5 gezeigt.
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Dementsprechend
wird, wenn die Admittanzen Y1 und Y2 in 5 addiert
werden, eine Gesamtadmittanz Y erhalten und als eine durchgezogene
Linie Y gemäß 5B gezeigt,
die zeigt, dass eine Admittanz von 0 an dem Punkt einer Frequenz F0
erscheint, der niedriger ist als die Abstimmfrequenzen F1 und F2.
Diese Position stellt eine von der Parallelabstimmschaltung 4 und
der Reihenabstimmschaltung 5 erzeugte Parallelabstimmfrequenz
dar; die Parallelabstimmfrequenz ist auf 10,7 MHz eingestellt.
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Da
bei 10,7 MHz die Reihenabstimmschaltung 5 äquivalent
kapazitiv wird, wird sie dem ersten kapazitiven Element 4b zugefügt, so dass
eine Abstimmkapazität
zunimmt. Ferner wird, da die erste und die zweite Varaktordiode 9 und 10 geeignete
Kapazitätswerte
liefern, der Einfluss der Eingangsimpedanz der Lastschaltung der
nächsten
Stufe klein, wird die Abstimmkennlinie, die Q anzeigen, wie in 6 gezeigt,
steil und ergibt sich eine Bandbreite von etwa 370 kHz. Folglich
kann die Immunität
gegen Störungen
von anderen FM-Rundfunksignalen mit benachbarten Frequenzen erhöht werden.
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In 1 können die
ersten Varaktordioden 9 und 10 weggelassen werden,
um den Eingangsanschluss 1 und den Ausgangsanschluss 11 und
ebenso den Eingangsanschluss 2 und den Ausgangsanschluss 13 direkt
zu koppeln. In diesem Fall wird, da die Lastschaltung in der nächsten Stufe
direkt mit der Parallelabstimmschaltung 4 und der Reihenabstimmschaltung 5 gekoppelt
ist, das Q der Schaltung etwas kleiner und wird, wie in 7 gezeigt,
eine Abstimmkennlinie mit einer Bandbreite von etwa 2,9 MHz erreicht.
Auch in diesem Fall ist die geschmälerte Bandbreite für das Empfangen
von FM-Rundfunksignalen geeignet.
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Ferner
bildet die Masseverbindung eines Eingangsanschlusses 2 und
eines Ausgangsanschlusses 13 eine unsymmetrische ZF-Abstimmschaltung.
In diesem Fall werden nicht nur die zweite Schaltdiode und die zweite
Varaktordiode 10 unnötig, sondern
auch das erste Induktivitätselement 4a und das
zweite Induktivitätselement
müssen
nicht in zwei zweite kleine Induktivitätselementen gesplittet werden.
Jedoch muss die Verdrahtung für
das Anlegen von Spannung an die erste Schaltdiode und die erste Varaktordiode
geändert
werden.
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Wie
obenstehend beschrieben wurde, weist eine Zwischenfrequenzabstimmschaltung
eines Fernsehtuners der vorliegenden Erfindung die Merkmale nach
Anspruch 1 auf. Mit dieser Konstruktion kann die Schaltung durch Öffnen oder
Schließen
der Schalteinrichtung auf eine FM-Zwischenfrequenzsignalfrequenz
oder eine Signalfrequenz mit einer normalen Fernsehzwischenfrequenz
von 10,7 MHz abgestimmt werden. Folglich kann die Schaltung vereinfacht
und kostengünstig
konstruiert werden. Wenn die Schaltung auf eine FM-Zwischenfrequenzsignalfrequenz
abgestimmt ist, wird, da die Reihenabstimmschaltung kapazitiv wird,
die Abstimmkennlinie steil, wobei die Immunität gegen Störungen von anderen FM-Rundfunksignalen
mit benachbarten Frequenzen erhöht
wird.
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Die
Abstimmschaltung der Erfindung kann auch die Merkmale nach Anspruch
2 aufweisen. Mit dieser Konstruktion werden die Abstimmfrequenzen leicht
geschaltet und kann eine symmetrische Schaltung gebildet werden.
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Es
können
eine erste Varaktordiode und eine zweite Varaktordiode vorgesehen
werden, wie in Anspruch 3 beansprucht. Mit dieser Konstruktion haben,
wenn das FM-Rundfunksignal empfangen wird, die erste und die zweite
Varaktordiode geeignete Kapazitätswerte
und die Kopplung mit der Lastschaltung wird lose, so dass die Abstimmkennlinie
steiler wird.