DE69734854T2

DE69734854T2 - Automatische Verstärkungsschaltung mit PIN Diode und bidirektioneller CATV-Empfänger mit einer solchen Schaltung

Info

Publication number: DE69734854T2
Application number: DE69734854T
Authority: DE
Inventors: Seiichirou Kaizuka-shi Fukai; Shigeto Osaka-shi Masuda
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JPH1022754A; TW351873B; EP0817375B1; JP3335079B2; KR100315940B1; EP0817375A2; EP0817375A3; KR980012859A; DE69734854D1; US6028647A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Schaltungen zur automatischen Verstärkungssteuerung (im Folgenden "AGC"-Schaltungen) zur Verwendung in einer Hochfrequenzschaltungsvorrichtung wie etwa in einem Fernsehempfänger, insbesondere in einem CATV-Empfänger und in einem Videorecorder, und insbesondere auf eine AGC-Schaltung, die eine PIN-Diode (eine P-Intrinsisch-N-Halbleiterdiode) verwendet, sowie auf einen CATV-Empfänger, der eine solche Schaltung enthält.
Beschreibung des verwandten Gebiets
In Verbindung mit den 6 bis 8 werden die Konfiguration und der Betrieb einer herkömmlichen AGC-Schaltung beschrieben. Weitere Schaltungen des Standes der Technik sind in JP 04 371 010 A und in US-4 369 414 offenbart. 6 ist ein Blockschaltplan, der die Konfiguration eines Abstimmabschnitts 2000 in einem herkömmlichen bidirektionalen CATV-Empfänger zeigt.
Es ist ein Anschluss 10 mit Hochfrequenz-Signaleingängen von einer Rundfunkstation oder von einer Schlüsselstation vorgesehen. Das Band dieser Hochfrequenzsignale liegt z. B. im Bereich von 52 MHz bis 750 MHz.
Ein Bandpassfilter 13 lässt unter den Eingangshochfrequenzsignalen wahlweise nur Signale im Band von 52 MHz bis 750 MHz durch. Eine AGC-Schaltung 44 empfängt ein vom Bandpassfilter 13 ausgegebenes Signal und steuert anhand des Pegels eines in den Anschluss 15 der AGC-Schaltung 44 eingegebenen AGC-Signals die Verstärkung für das Eingangshochfrequenzsignal. Ein Hochfrequenzverstärker 16 empfängt und verstärkt das Hochfrequenzsignal von der AGC-Schaltung 44 und gibt das Ergebnis an einen Mischer 17 aus.
Ein Lokaloszillator 18 versetzt ein Signal zur Ausgabe an einen Mischer 17 in Schwingungen mit einer Frequenz, die von der Sendefrequenz einer zu wählenden Station um den Betrag der Zwischenfrequenz verschoben ist. Die Zwischenfrequenz beträgt z. B. 953 MHz.
Der Mischer 17 mischt das vom Lokaloszillator 18 ausgegebene Signal mit dem Eingangshochfrequenzsignal.
Das resultierende gemischte Signal enthält verschiedene Frequenzkomponenten. Ein Bandpassfilter 19 lässt unter den vom Mischer 17 ausgegebenen Signalen begrenzend Signale in dem Band von z. B. 953 MHz durch und gibt ein erstes Zwischenfrequenzsignal aus.
Daraufhin verstärkt ein Zwischenfrequenzverstärker 20 das erste Zwischenfrequenzsignal, während ein Bandpassfilter 21 das Band des durchzulassenden Signals begrenzt.
Ein Mischer 22 mischt das durch das Bandpassfilter 21 durchgelassene erste Zwischenfrequenzsignal und das von dem Lokaloszillator 23 gesendete Signal. Das durch Mischen in einem Mischer 22 erzeugte Signal wird von einem Bandpassfilter 24 empfangen, das seinerseits das Band des durchzulassenden Signals begrenzt und ein zweites Zwischenfrequenzsignal von z. B. 43,5 MHz ausgibt.
Ein Zwischenfrequenzverstärker 25 verstärkt das zweite Zwischenfrequenzsignal vom Bandpassfilter 24 zur Ausgabe an einen Anschluss 26.
Der Anschluss 11 empfängt von der Empfangsseite ein an eine Rundfunkstation oder Schlüsselstation ausgegebenes Signal (im Folgenden "Aufwärtssignal"). Das verwendete Aufwärtssignal hat ein Frequenzband, das niedriger als das eines von der Rundfunkstation empfangenen Signals (im Folgenden "Abwärtssignal") und nicht höher als 42 MHz ist. Das Bandpassfilter 12 begrenzt das Band des an den Anschluss 11 anzulegenden Aufwärtssignals und gibt das bandbegrenzte Signal an den Anschluss 10 aus.
Es wird angemerkt, dass die Verstärkung eines empfangenen Signals in der Abstimmvorrichtung in dem in 6 gezeigten bidirektionalen CATV-Empfän ger durch die AGC-Schaltung 44 gesteuert wird. Falls der Hochfrequenzverstärker 16 ein Signal in einem höheren als dem spezifizierten Pegel empfängt, wird ein davon ausgegebenes Signal verzerrt, was eine Störung wie etwa eine Intermodulation und Kreuzmodulation verursacht. Somit ist die AGC-Schaltung 44 normalerweise vor dem Hochfrequenzverstärker 16 vorgesehen.
Das an die AGC-Schaltung 44 angelegte AGC-Signal wird von einer (nicht gezeigten) AGC-Steuerschaltung ausgegeben, die den Pegel des auszugebenden AGC-Signals je nach der Stärke eines vom Zwischenfrequenzverstärker 25 empfangenen Signals ändert.
7 ist ein Stromlaufplan, der die Konfiguration der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 zeigt.
Die Dioden D1 bis D3 sind hierin PIN-Dioden.
8 ist eine graphische Darstellung, die die Änderung eines Hochfrequenzwiderstands (rd) zeigt, während sich der Durchlassstrom der PIN-Diode (If) ändert.
Anhand der 7 und 8 wird nun der Betrieb der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 genau beschrieben.
Wie in 7 gezeigt ist, wird dem Anschluss 1 ein vom Bandpassfilter 13 (siehe 6) ausgegebenes Hochfrequenzsignal zugeführt. Die Verstärkung in Bezug auf das eingegebene Hochfrequenzsignal wird, wie beschrieben wird, je nach der Verstärkung des AGC-Signals gesteuert, wobei vom Anschluss 2 ein Hochfrequenzsignal ausgegeben wird.
Das vom Anschluss 2 ausgegebene Hochfrequenzsignal wird zum Hochfrequenzverstärker 16 gesendet.
Der Spannungspegel des AGC-Signals ändert sich z. B. in dem Bereich von 0 bis 8 V. Das AGC-Signal wird anhand des Stärkepegels der ausgegebenen Zwischenfrequenz erzeugt, wobei die Verstärkung der Abstimmvorrichtung in Reaktion auf das AGC-Signal so rückkopplungsgesteuert wird, dass die Stärke der von der Abstimmvorrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenz so gesteuert wird, dass sie konstant ist.
Die an den Verbindungspunkt der Diode D2 und eines Kondensators C2 angelegte Vorspannung ist eine Spannung, die durch Teilung der Leistungsversorgungsspannung VB durch die Widerstände R1 und R2 erzeugt wird. Wenn die AGC-Spannung maximal gemacht wird, wird das Potential an dem Verbindungspunkt der Diode D2 und des Kondensators C2 niedriger als das Potential an dem Verbindungspunkt der Diode D1 und eines Vorspannungswiderstands R3 eingestellt.
Wenn der AGC-Signalpegel auf einem Maximalwert ist, wird durch die durch das AGC-Signal angelegte Spannung der Strom durch eine Spule L2, eine Diode D1 und einen Vorspannungswiderstand R3 durchgelassen. Je größer der Stromwert ist, desto kleiner wird, wie in 8 gezeigt ist, der Hochfrequenzwiderstand der Diode D1, wobei im Ergebnis die Signalverstärkung der AGC-Schaltung abnimmt.
Es wird angemerkt, dass die Werte der Widerstände R1 und R2 so eingestellt sind, dass die Dioden D2 und D3 beide in Sperrspannung betrieben werden, wenn der AGC-Signalpegel auf seinem Maximalwert ist.
Während sich daraufhin der AGC-Signalpegel von seinem Maximalwert verringert, verringert sich der durch die Diode D1 durchgelassene Strom ebenfalls, wobei im Ergebnis das Potential an dem Verbindungspunkt der Diode D1 und des Widerstands R3 abgesenkt wird. Dementsprechend erhöht sich der durch die Dioden D2 und D3 durchgelassene Strom. Der Hochfrequenzwiderstand der Diode D1 nimmt zu, während der Hochfrequenzwiderstand der Dioden D2 und D3 abnimmt. Im Ergebnis nimmt der Hochfrequenzwiderstand der längs der Durchlassrichtung der Hochfrequenzsignale angeordneten PIN-Diode D1 zu, während der Hochfrequenzwiderstand der quer zur Durchlassrichtung angeordneten PIN-Dioden D2 und D3 abnimmt, was zu einer Zunahme des Dämpfungsbetrags der AGC-Schaltung führt.
Um ein vom Eingang 1 eingegebenes Signal mit maximaler Verstärkung, mit anderen Worten mit minimaler Dämpfung, an den Anschluss 2 auszugeben, wird der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands R3 abgesenkt und der Wert des durch die Diode D1 durchgelassenen Stroms erhöht, um die Dämp fung des Signals zu verringern und die Rauschzahl zu verbessern.
Somit nimmt der Hochfrequenzwiderstand der Diode D1 ab. Allerdings wird dann, wenn der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands R3 außerordentlich verringert wird, die Impedanz der AGC-Schaltung im Ergebnis ebenfalls abgesenkt, was umgekehrt die Rauschzahl erhöht.
Der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands R3 sollte unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der Verbesserung der Rauschzahl wegen der Stromzunahme und der Erhöhung der Rauschzahl wegen verringerter Impedanz eingestellt werden. Daher ist der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands R3 in der wie in 7 gezeigten AGC-Schaltung z. B. etwa mehrere kΩ, mit anderen Worten, er sollte auf einen verhältnismäßig großen Wert eingestellt sein.
Genauer wird in der wie in 7 gezeigten herkömmlichen AGC-Schaltung der Hochfrequenzwiderstand der Diode D1 selbst für den maximalen Pegel des AGC-Signals nicht ausreichend abgesenkt, so dass sich die Rauschzahl erhöht.
Um die Erhöhung der Rauschzahl so stark wie möglich zu beschränken, sollte der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands R3 so verringert werden, dass mehr Strom durch die Diode D1 gelassen werden kann. Allerdings verringert sich umgekehrt die Impedanz der Schaltung, falls der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands R3 zu klein ist, was die Rauschzahl erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist erwünscht, eine AGC-Schaltung zu schaffen, die eine PIN-Diode verwendet, die die Zunahme der Rauschzahl beschränken kann, ohne die Impedanz der Schaltung selbst abzusenken, falls die längs der Durchlassrichtung des Hochfrequenzsignals angeordnete PIN-Diode so vorgespannt ist, dass ihr Hochfrequenzwiderstand ausreichend abgesenkt wird.
Außerdem ist es erwünscht, einen bidirektionalen CATV-Empfänger zu schaffen, der die Frequenzcharakteristik der Unterseite des Empfangsfrequenzbands und die Rauschzahl verbessern kann und die Dateninterferenz und -störung beschränken kann, wenn ein Signal von der Empfängerseite zu einer Rund funkstation gesendet wird.
Gemäß der Erfindung wird eine AGC-Schaltung geschaffen, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist.
Somit kann der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands für die PIN-Diode vorteilhaft verringert werden, ohne die Impedanz der AGC-Schaltung zu verringern. Somit kann ein großer Strombetrag durch die PIN-Diode durchgelassen werden und die Rauschzahl verbessert werden, während die maximale Verstärkung der AGC-Schaltung erhöht wird.
Darüber hinaus ist auf der Frequenzseite, die niedriger als das Frequenzband eines zu empfangenden Hochfrequenzsignals ist, ein Bandsperrfilter vorgesehen, wobei die Frequenzcharakteristik auf der Unterseite des Empfangsfrequenzbands verbessert werden kann. Somit kann nicht nur die Rauschzahl verbessert werden, sondern kann außerdem verhindert werden, dass Signale in einem niedrigeren Frequenzgebiet als dem Empfangsfrequenzband hereinkommen, wodurch eine Dateninterferenz und -störung beschränkt werden.
Damit die Erfindung leichter verständlich wird, werden nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung spezifische Ausführungsformen davon beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockschaltplan, der schematisch die Konfiguration einer Abstimmvorrichtung in einem bidirektionalen CATV-Empfänger gemäß einem Beispiel der Erfindung zeigt;
2 ist ein Stromlaufplan, der die Konfiguration einer in 1 gezeigten AGC-Schaltung 14 zeigt;
3 ist ein Stromlaufplan, der die Konfiguration einer AGC-Schaltung 34 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
4 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Rauschzahl der AGC-Schaltung 14 gemäß dem Beispiel und der Rauschzahl einer herkömmlichen AGC-Schaltung 44 zeigt;
5 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzabhängigkeit der Verstärkungen der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 und der AGC-Schaltung 34 gemäß der Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Blockschaltplan, der schematisch die Konfiguration einer Abstimmvorrichtung in einem herkömmlichen bidirektionalen CATV-Empfänger zeigt;
7 ist ein Stromlaufplan, der die Konfiguration einer herkömmlichen AGC-Schaltung zeigt; und
8 ist eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit des Hochfrequenzwiderstands von dem Durchlassstrom einer PIN-Diode zeigt.
1 ist ein Blockschaltplan, der schematisch die Konfiguration einer Abstimmvorrichtung 1000 in einem bidirektionalen CATV-Empfänger gemäß einem Beispiel der Erfindung zeigt.
Abgesehen von der Konfiguration der AGC-Schaltung 14 ist die Konfiguration der Abstimmvorrichtung 1000 im Wesentlichen gleich der der in 6 gezeigten herkömmlichen Abstimmvorrichtung 2000, wobei gleiche Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und die ausführliche Beschreibung nicht wiederholt wird.
Wie nunmehr genauer in 1 gezeigt ist, ist in der Abstimmvorrichtung 1000 eine AGC-Steuerschaltung 26 vorgesehen, die ein vom Zwischenfrequenzverstärker 25 ausgegebenes Zwischenfrequenzsignal empfängt und an die AGC-Schaltung 14 gemäß dem Ausgangsstärkepegel des Zwischenfrequenzsignals ein AGC-Signal ausgibt.
Die AGC-Schaltung 14 enthält einen Kopplungskondensator C1, der an seinem einen Ende ein Hochfrequenzsignal vom Bandpassfilter 13 empfängt, eine Induktionsspule L2 zur Isolation, die an ihrem einen Ende ein AGC-Signal von der AGC-Steuerschaltung 26 empfängt, einen Verstärkungssteuerabschnitt 142, der vom anderen Ende des Kopplungskondensators C1 ein Hochfrequenzsignal empfängt und anhand des vom anderen Ende der Induktionsspule L2 zur Isolation empfangenen AGC-Signals eine Verstärkung in Bezug auf das Hochfrequenzsignal steuert, einen Vorspannungsabschnitt 144, der an den Verstärkungssteuerabschnitt 142 eine vorgeschriebene Vorspannung anlegt, und einen Kopplungskondensator C5 mit einem Ende zum Empfang eines vom Verstärkungssteuerabschnitt 142 ausgegebenen Hochfrequenzsignals und mit dem anderen Ende, das mit dem Hochfrequenzverstärker 16 verbunden ist.
2 ist ein Stromlaufplan, der die Konfiguration der in 1 gezeigten AGC-Schaltung 14 genauer zeigt. Der Kopplungskondensator C1 ist zwischen einen Knoten N1, der ein Hochfrequenzsignal vom Bandpassfilter 13 empfängt, und einen Knoten N3 im Verstärkungssteuerabschnitt 142 geschaltet.
Der Knoten N3 ist mit dem einen Ende der Induktionsspule L2 zur Isolation verbunden, die an dem anderen Ende das AGC-Signal empfängt.
Der Verstärkungssteuerabschnitt 142 enthält eine PIN-Diode D1, die so zwischen die Knoten N3 und N4 geschaltet ist, dass die Richtung vom Knoten N3 zum Knoten N4 der Durchlassrichtung entspricht, und einen Kondensator C2, eine PIN-Diode D2 und einen Kondensator C3, die zwischen dem Knoten N3 und einem Knoten GND, an den das Massepotential angelegt wird, in Reihe geschaltet sind. Das eine Ende des Kondensators C2 ist mit dem Knoten N3 verbunden. Der Verbindungspunkt des anderen Endes des Kondensators C2 und der Diode D2 ist ein Knoten N5 und der Verbindungspunkt des einen Endes des Kondensators C3, dessen anderes Ende mit dem Masseknoten GND und mit der PIN-Diode D2 verbunden ist, ist ein Knoten N6. Die PIN-Diode D2 ist so verbunden, dass die Richtung vom Knoten N5 zum Knoten N6 der Durchlassrichtung entspricht.
Ferner enthält der Verstärkungssteuerabschnitt 142 eine PIN-Diode D3 und einen Kondensator C4, die zwischen dem Knoten N4 und dem Massepotentialknoten GND in Reihe geschaltet sind. Der Verbindungsknoten des einen Endes des Kondensators C4, dessen anderes Ende mit dem Masseknoten GND verbunden ist, und mit der PIN-Diode D3 ist ein Knoten N7. Die PIN-Diode D3 ist so verbunden, dass die Richtung vom Knoten N7 zum Knoten N4 der Durchlassrichtung entspricht. Der Knoten N6 und der Knoten N7 sind miteinander verbunden.
Ferner enthält der Verstärkungssteuerabschnitt 142 eine Induktionsspule L1 und einen Vorspannungswiderstand R3, die zwischen dem Knoten N4 und dem Masseknoten GND in Reihe geschaltet sind.
Zwischen den Knoten N4 und den Knoten N2 ist ein Kopplungskondensator C5 geschaltet, von dem ein Ausgangssignal von der AGC-Schaltung 14 ausgegeben wird.
Der Vorspannungsabschnitt 144 legt einen vorgeschriebenen Potentialpegel an den Knoten N5 an. Der Vorspannungsabschnitt 144 enthält die Widerstände R1 und R2, die zwischen dem Leistungsversorgungspotential VB und dem Massepotential GND in Reihe geschaltet sind. Der durch Teilung des vorgeschriebenen Potentialpegels anhand des Verhältnisses der Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 erzeugte Potentialpegel wird an den Knoten N5 angelegt.
Falls das AGC-Signal z. B. 6 V sind, wird der an den Knoten N5 angelegte Potentialpegel auf etwa 2 V eingestellt. Da der Potentialpegel des Knotens N5 so eingestellt wird, veranlasst der Spannungsabfall der PIN-Diode D2 z. B., dass der Potentialpegel des Knotens N6 (d. h. des Knotens N7) etwa 4 V ist.
Somit sind die PIN-Dioden D2 und D3 für den AGC-Signalpegel mit etwa 6 V beide in Sperrrichtung betrieben.
Anders als die in 7 gezeigte herkömmliche AGC-Schaltung besitzt die AGC-Schaltung 14 die Induktionsspule L1 und den Vorspannungswiderstand R3, die zwischen dem Knoten N4 und dem Massepotentialknoten GND in Reihe geschaltet sind.
Da die Spule L1 in der AGC-Schaltung 14 mit dem Vorspannungswiderstand R3 in Reihe geschaltet ist, wird die Impedanz der AGC-Schaltung 14 auf einem hohen Pegel gehalten. Verringern des Widerstandswerts des Vorspannungswiderstands R3 verringert nicht die Impedanz für ein Hochfrequenzsignal. Verringerung des Widerstandswerts des Vorspannungswiderstands R3 ermöglicht, dass der durch die PIN-Diode D1 fließende Strom erhöht wird.
Wie in 8 gezeigt ist, wird der Hochfrequenzwiderstand (rD) der PIN-Diode D1 verringert, während der Durchlassstrom (If) zunimmt. Somit wird der Hochfrequenzwiderstand längs der Durchlassrichtung des Hochfrequenzsignals in der AGC-Schaltung 14 verringert, was die Rauschzahl der AGC-Schaltung verbessert.
In der in 7 gezeigten herkömmlichen AGC-Schaltung verringert die Verringerung des Widerstandswerts des Vorspannungswiderstands R3 die Impedanz der AGC-Schaltung, was die Rauschzahl erhöht.
Währenddessen kann die AGC-Schaltung 14 den Impedanzwert auf einem hohen Pegel halten, so dass die Rauschzahl nicht erhöht wird.
4 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzabhängigkeit der Rauschzahlen der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 und der AGC-Schaltung 14 zeigt.
Wie in 4 gezeigt ist, repräsentiert die Strichlinie 51 die Abhängigkeit der Rauschzahl der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 von der Frequenz, während die durchgezogene Linie 52 die der AGC-Schaltung 14 repräsentiert.
Die AGC-Schaltung 14 hat in dem gesamten Frequenzband von 52 MHz bis 750 MHz der empfangenen Hochfrequenzsignale gegenüber der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 eine verbesserte Rauschzahl.
Es wird angemerkt, dass die AGC-Schaltung 14 gemäß der ersten Ausführungsform nicht nur für die Abstimmvorrichtung in dem wie in 1 gezeigten bidirektionalen CATV-Empfänger 1000, sondern auch für eine Hochfrequenz-Schaltungsvorrichtung wie etwa einen allgemeinen Fernsehempfänger und einen Videorecorder verwendet werden kann. In diesen anderen Anwendungen kann die Rauschzahl jeder Vorrichtung in Bezug auf Hochfrequenzsignale vorteilhaft verbessert sein.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die PIN-Dioden D2 und D3 in der AGC-Schaltung 14 in der Durchlassrichtung in dem Pfad vom Knoten N5 zum Knoten N4 über die Knoten N6 und N7 in Reihe angeordnet. Dies liegt daran, dass das Anlegen der Vorspannung an den Knoten N5 das Anlegen einer Gleichspannungs-Vorspannung an beide PIN-Dioden D2 und D3 ermöglicht.
Die obige Konfiguration ist nur ein Beispiel, wobei die völlig gleiche Wirkung erwartet werden kann, solange in dem Pfad vom Knoten N1 zum Knoten N2 über die Knoten N3 und N4, d. h. im Durchlasspfad eines Hochfrequenzsignals, die Gleichspannungs-Vorspannung für die PIN-Dioden anhand des Potentialpegels des AGC-Signals zu den Massepotentialänderungen parallel geschaltet ist.
3 ist ein Stromlaufplan, der die Konfiguration einer AGC-Schaltung 34 in einer Abstimmvorrichtung in einem bidirektionalen CATV-Empfänger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Abgesehen von der Konfiguration der AGC-Schaltung 34 ist die Abstimmvorrichtung in dem bidirektionalen CATV-Empfänger gemäß dieser Ausführungsform grundsätzlich gleich dem in 1 gezeigten Beispiel.
Die AGC-Schaltung 34 unterscheidet sich von der AGC-Schaltung 14 dadurch, dass zum Vorspannungswiderstand R3 ein Kondensator C6 parallel geschaltet ist.
Die anderen Abschnitte sind im Wesentlichen gleich jenen der in 2 gezeigten AGC-Schaltung 14, so dass gleiche Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und keine ausführliche Beschreibung gegeben wird.
Da in der AGC-Schaltung 34 der Kondensator C6 zu dem Widerstand R3 parallel geschaltet ist, ist durch die Spule L1 und durch den Kondensator C6 ein Reihenbandsperrfilter gebildet.
Die wie folgt dargestellte Außerband-Zurückweisungscharakteristik bei einer Frequenz f kann verbessert werden, f = 1/{2π(L1·C6)1/2}, wobei die Induktivität der Spule L1 L1 ist und die Kapazität des Kondensators C6 C6 ist.
5 ist eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit der Verstärkung der AGC-Schaltung 34 von der Frequenz, wenn ein solches Reihenbandsperrfelder zusätzlich vorgesehen ist, im Vergleich zur Abhängigkeit der Verstärkung der herkömmlichen AGC-Schaltung 44 von der Frequenz zeigt.
Wie in 5 gezeigt ist, repräsentiert die Strichlinie 55 die Frequenzcharakteristik der herkömmlichen AGC-Schaltung 44. Die durchgezogene Linie 56 ist die Frequenzcharakteristik der Verstärkung der AGC-Schaltung 34.
Wie durch den Pfeil RA in 5 angegeben ist, ist die Einfügungsdämpfung vom Abstimmvorrichtungs-Eingangsende 10 zum Ausgangsende der AGC-Schaltung in dem Empfangsfrequenzband im Bereich von 52 MHz bis 750 MHz praktisch 0 dB (mit anderen Worten, die Verstärkung ist 1).
In der AGC-Schaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann wie in der AGC-Schaltung 14 gemäß dem obigen Beispiel der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands verringert werden kann, ohne die Impedanz der Schaltung abzusenken. Somit kann ein großer Betrag des Stroms durch die PIN-Diode D1 gehen, wobei der Hochfrequenzwiderstand der Diode D1 abnimmt und somit die maximale Verstärkung der AGC-Schaltung zunimmt, was die Rauschzahl verbessert.
Darüber hinaus ist in der AGC-Schaltung 34 zusätzlich der Kondensator C6 vorgesehen, wobei in der Frequenzcharakteristik ein Bandsperrfilter 57 erscheint.
Durch die Funktion des Bandsperrfilters 57 wird in der wie in 1 gezeigten Abstimmvorrichtung 1000 in dem bidirektionalen CATV-Empfänger verhindert, dass ein vom Anschluss 11 eingegebenes Aufwärtssignal in den Hochfrequenzverstärker 16 kommt. Im Ergebnis kann eine Dateninterferenz oder -störung verhindert werden.
Wie deutlich in dem in 5 mit 58 bezeichneten Gebiet zu sehen ist, kann außerdem gemäß der durch den Kondensator C6 und durch die Spule L1 veranlassten Änderung der Impedanzcharakteristik beschränkt werden, dass die Verstärkung in dem Frequenzgebiet an der Unterseite des Empfangsfrequenzbands abgesenkt wird.
Somit wird die Verstärkung an der Unterseite des Empfangsfrequenzbands kompensiert, wobei die Rauschzahl unter Verwendung der AGC-Schaltung 34 weiter verbessert werden kann.
Somit kann die Verwendung der AGC-Schaltung 34 in einer Hochfrequenz-Schaltungsvorrichtung wie etwa einem CATV-Empfänger, anderen Fernsehempfängern und Videorecordern gute demodulierte Bilder mit verringertem Rauschen liefern.
Außerdem kann unter Verwendung der AGC-Schaltung 34 in einer Abstimmvorrichtung in einem bidirektionalen CATV-Empfänger verhindert werden, dass Signale in einem niedrigeren Frequenzgebiet als dem Empfangsfrequenzband in die Seite des Hochfrequenzverstärkers in dem Empfänger kommen, so dass eine Dateninterferenz oder -störung verhindert werden kann. Genauer werden Aufwärtssignale gesperrt, bevor sie verstärkt werden, wobei eine Interferenz durch die Aufwärtssignale mit den zu empfangenden Signalen beschränkt werden kann.

Claims

AGC-Schaltung, mit: einem Signaleingangsknoten (N1), der ein von außen angelegtes Hochfrequenzsignal empfängt; einem Signalausgangsknoten (N2), der ein Hochfrequenzsignal von der AGC-Schaltung ausgibt; einem Referenzpotentialknoten GND, der so betreibbar ist, dass an ihn ein vorgeschriebenes Potential angelegt wird; einer ersten PIN-Diode (D1), wovon ein Ende ein Hochfrequenzsignal von dem Signaleingangsknoten (N1) empfängt und das andere Ende ein Hochfrequenzsignal ausgibt, das an den Signalausgangsknoten (N2) angelegt wird; Impedanzmitteln, die zwischen das andere Ende der ersten PIN-Diode (D1) und den Referenzpotentialknoten (GND) geschaltet sind; wobei die erste PIN-Diode (D1) anhand eines von außen angelegten AGC-Signals in Durchlassrichtung vorgespannt ist und ihr Hochfrequenzwiderstand sich ändert, wenn sich der Stromwert in der Durchlassrichtung ändert; wobei die Impedanzmittel einen Vorspannungswiderstand (R3), eine Induktionsspule (L1) und einen Einfangkondensator (C6) enthalten, wobei der Vorspannungswiderstand (R3) und die Induktionsspule (L1) in Reihe geschaltet sind und der Einfangkondensator (C6) parallel zu dem Vorspannungswiderstand (R3) geschaltet ist, einem Kopplungskondensator (C2), wovon ein Ende mit dem einen Ende der ersten PIN-Diode gekoppelt ist; und einer zweiten PIN-Diode (D2), die zwischen dem anderen Ende des Kopplungskondensators und dem Referenzpotentialknoten vorgesehen ist, so dass die Durchlassrichtung der zweiten PIN-Diode der Richtung vom anderen Ende des Kopplungskondensators zu dem Referenzpotentialknoten entspricht.
AGC-Schaltung nach Anspruch 1, bei der: die zweite PIN-Diode (D2) außerdem zwischen dem einen Ende der ersten PIN-Diode und dem Referenzpotentialknoten angeordnet ist, so dass die Gleichspannungskomponente eines Signals nicht durchgelassen wird und die Hochfrequenzkomponente des Signals durchgelassen werden kann; wobei die AGC-Schaltung ferner versehen ist mit: einer dritten PIN-Diode (D3), die zwischen dem anderen Ende der ersten PIN-Diode und dem Referenzpotentialknoten vorgesehen ist, so dass die Gleich spannungskomponente eines Signals nicht durchgelassen wird und die Hochfrequenzkomponente des Signals durchgelassen werden kann, wobei die zweite und die dritte PIN-Diode einen verringerten Hochfrequenzwiderstandswert besitzen, wenn sie in Durchlassrichtung vorgespannt sind; und Vorspannungsmitteln (144), die ein vorgeschriebenes Vorspannungspotential liefern, derart, dass sowohl die zweite als auch die dritte PIN-Diode bei einem Maximalwert des AGC-Signals in Sperrrichtung vorgespannt sind und dass sowohl die zweite als auch die dritte PIN-Diode bei einem abnehmenden Pegel des AGC-Signals in Durchlassrichtung vorgespannt sind.
AGC-Schaltung nach Anspruch 1, ferner mit: einem ersten Kondensator, einer zweiten PIN-Diode und einem zweiten Kondensator, die zwischen dem einen Ende der ersten PIN-Diode und dem Referenzpotentialknoten in Reihe geschaltet sind; und einer dritten PIN-Diode und einem dritten Kondensator, die zwischen dem anderen Ende der ersten PIN-Diode und dem Referenzpotentialknoten in Reihe geschaltet sind, wobei der zweite und der dritte Kondensator an ihren Enden das vorgeschriebene Potential empfangen, die Anode der zweiten PIN-Diode mit dem anderen Ende des zweiten Kondensators verbunden ist, die Katode der dritten PIN-Diode mit dem anderen Ende des dritten Kondensators verbunden ist und der Verbindungsknoten der zweiten PIN-Diode und des zweiten Kondensators mit dem Verbindungsknoten der dritten PIN-Diode und des dritten Kondensators verbunden ist; und Vorspannungsmitteln, die an den Verbindungsknoten des ersten Kondensators und der zweiten PIN-Diode ein vorgeschriebenes Vorspannungspotential anlegen, derart, dass sowohl die zweite als auch die dritte PIN-Diode bei einem Maximalwert des AGC-Signals in Sperrrichtung vorgespannt sind.
Abstimmvorrichtung für die Verwendung in einem bidirektionalen CATV-Empfänger, mit: einem Signaleingangs-/Signalausgangs-Anschluss (10), der ein von außen angelegtes Hochfrequenzsignal empfängt und ein Hochfrequenzsignal nach außen ausgibt; einem ersten Bandpassfilter (13), das ein Eingangssignal in einem vorgeschriebenen Band, das an den Signaleingangs-/Signalausgangs-Anschluss angelegt wird, durchlässt; Hochfrequenz-Verstärkungsmitteln (16), die einen von den Mitteln zur automatischen Verstärkungssteuerung empfangenen Ausgang verstärken; Leseverstärkermitteln (17–25), die den Ausgang der Hochfrequenzverstärkungsmittel empfangen und ein Zwischenfrequenz-Übertragungssignal extrahieren; Verstärkungssteuermitteln (26), die das AGC-Signal anhand des Ausgangssignalpegels der Leseverstärkungsmittel ausgeben; und einem zweiten Bandpassfilter (12), das ein Ausgangssignal in einem vorgeschriebenen Band, das an den Signaleingangs-/Signalausgangs-Anschluss angelegt wird, durchlässt; und einer Schaltung (34) zur automatischen Verstärkungssteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch.
Abstimmvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Mittel zur automatischen Verstärkungssteuerung versehen sind mit: einer zweiten PIN-Diode, die zwischen dem einen Ende der ersten PIN-Diode und dem Referenzpotentialknoten vorgesehen ist, so dass die Gleichspannungskomponente des Signals durchgelassen werden kann; einer dritten PIN-Diode, die zwischen dem anderen Ende der ersten PIN-Diode und dem Referenzpotentialknoten vorgesehen ist, so dass die Gleichspannungskomponente eines Signals nicht durchgelassen wird und die Hochfrequenzkomponente des Signals durchgelassen werden kann, wobei die zweite und die dritte PIN-Diode verringerte Hochfrequenzwiderstandswerte besitzen, wenn sie in Durchlassrichtung vorgespannt sind; und Vorspannungsmitteln, die ein vorgeschriebenes Vorspannungspotential liefern, derart, dass sowohl die zweite als auch die dritte PIN-Diode bei einem Maximalwert des AGC-Signals in Sperrrichtung vorgespannt sind und sowohl die zweite als auch die dritte PIN-Diode bei einem abnehmenden Pegel des AGC-Signals in Durchlassrichtung vorgespannt sind.