DE706268C

DE706268C - Crystal filter with variable bandwidth

Info

Publication number: DE706268C
Application number: DET52251D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Herzog
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1936-11-20
Filing date: 1939-05-17
Publication date: 1941-05-22

Description

Kristallfilter veränderbarer Bandbreite Im Hauptpatent ist ein Kristallfilter veränderbarer Bandbreite insbesondere für Empfänger angegeben worden, bei dem der Kristall, z. B. ein Quarz, allein oder mit Schaltelementen zur Beseitigung seiner Parallelkapazität als Längsglied zwischen zwei als Querglieder geschalteten Schwingungskreisen liegt. Gemäß dem Hauptpatent werden die beiden Schwingungskreise gleichzeitig gleich- oder gegensinnig verstimmt, oder es werden die Kopplungen zwischen dem Kristall und den beiden Kreisen in gleichem Sinne geändert. Die Wirkung dieser Regelanordnung besteht in einem verschieden starken Bedämpfen des Kristalls. Diese Schaltung ist in Abb. i für den Fall der gegensinnigen Verstimmung dargestellt. Der Erzielung einer großen Bandbreite ist aber bei dieser Schaltung eine Grenze gesetzt, da die Schwingkreiskapazitäten nicht beliebig klein gewählt werden können. Durch die Neutralisation, die Leitungskapazitäten und die zur Verstimmung notwendige Kapazität ist der Resonanzwiderstand der Kreise beschränkt und somit auch die erzielbare höchste Bandbreite.Crystal filter with variable bandwidth The main patent is a crystal filter changeable bandwidth has been given in particular for recipients where the Crystal, e.g. B. a quartz, alone or with switching elements to eliminate his Parallel capacitance as a longitudinal link between two oscillation circuits connected as cross links lies. According to the main patent, the two oscillation circles are simultaneously equal or out of tune in the opposite direction, or the couplings between the crystal become and changed the two circles in the same way. The effect of this rule arrangement consists in a different degree of steaming of the crystal. This circuit is in Fig. i for the case of opposing detuning. Achievement a large bandwidth is a limit in this circuit, since the Resonant circuit capacities cannot be chosen to be arbitrarily small. Through the neutralization, the line capacitance and the capacitance necessary for detuning is the resonance resistance of the circles and thus the highest achievable bandwidth.

Nach der Erfindung wird bei dem Kristallfilter des Hauptpatents ein größerer Bandbreitenregelbereich erzielt, indem in Reihe mit dem Kristall ein oder mehrere als Längsglieder geschaltete Parallelresonanzkreise eingeschaltet werden, deren Ankopplung oder Abstimmung zur Erweiterung des Bandbreitenregelbereich es zusätzlich veränderbar ist. Man versendet vorteilhaft zwei Parallelresonanzkreise, «: ie das Ausführungsbeispiel der Abb.2 zeigt.According to the invention is in the crystal filter of the main patent larger bandwidth control range achieved by placing in series with the crystal one or several parallel resonance circuits connected as series links are switched on, their coupling or coordination to expand the bandwidth control range can also be changed. It is advantageous to send two parallel resonance circuits, «: Ie the embodiment of Fig.2 shows.

Nachstehend wird die Erfindung näher erklärt. Da als Kristall vorzugsweise ein Quarz verwendet wird, ist der Kristall im folgenden mit Quar - bezeichnet.The invention is explained in more detail below. As a crystal preferably If a quartz is used, the crystal is hereinafter referred to as quartz.

- Legt man einen einzigen abgestimmten Parallelkreis (1II in Abb. 2 ) in Serie zum Quarz, so wird der Quarz Q dadurch gedämpft. Da sich diesem Parallelkreis keine Kapazität par'illei legen kann, die Grenze des Reson arnviderstandes also lediglich durch die an sich kleine Wicklungskapazität der Induktivität gegeben ist, so läßt sich eine weit stärkere Bedämpfung erzielen als durch die in Abb. i gezeichneten Parallelkreise I und 11. - If a single coordinated parallel circuit (1II in Fig. 2) is placed in series with the quartz, the quartz Q is damped. Since no capacitance can be placed in parallel with this parallel circuit, i.e. the limit of the resonance resistance is only given by the intrinsically small winding capacitance of the inductance, a much stronger damping can be achieved than with the parallel circuits I and 11 shown in Fig .

Durch Versendung mehrerer Parallelkreise in Serie zum Quarz lälit sich die Bedämpfung und somit die Bandbreite beliebig erhöhen. Die Grenze der Bandbreite liegt lediglich in der Form der Durchlässigkeitskurve des Filters, da dieselbe bei. größerer Bandbreite zwei Einsattelungen aufweist (Abb. 3 j, die sich mit wachsender handbreite vertiefen. Läßt man einen Tiefstwert der Einsattelung von etwa o,8 zu, wenn i,o die masiniale Kurvenhöhe bedeutet, so beträgt die erreichbare Durchlaßbandbreite b, wenn man eine Kreisdämpfung von i o.'" annimmt und f die Quarzfrequenz bedeutet: h= 3 # io-2 # f. Das Verhältnis von Bandbreite zur Frequenz ist also eine. freclttenztinabhängige Konstante von dem Wert 3 # L O-=, der durch die Einsattelung gegeben ist. Dieser Grenzwert läßt sich vermittels der erfindungsgemäßen Schaltung immer erreichen.By sending several parallel circles in series to the quartz, the attenuation and thus the bandwidth can be increased as required. The limit of the bandwidth lies only in the shape of the filter's transmission curve, since the same is at. larger bandwidth has two dips (Fig. 3 j, which deepen with increasing hand width. If one allows a lowest value of the dip of about 0.8, if i, o means the main curve height, then the achievable pass band width b, if one Circular attenuation of i o. '"And f means the quartz frequency: h = 3 # io-2 # f. The ratio of bandwidth to frequency is therefore a frequency-dependent constant of the value 3 # LO- =, which is caused by the dip This limit value can always be reached by means of the circuit according to the invention.

Nimmt man zur Bedämpfung nur einen einzigen Parallelkreis in Serie zum Quarz, so kann man folgendermaßen vorgehen. Durch entgegengesetzt gleiches Verstimmen der Kreisel und II in Abb. 2 wird eine gewisse Schmalstellung des Filters erzielt. Zur weiteren Verschmälerung und Erzielung der schmalsten Stelle des Filters wird die Verstimmung der Kreise I und II wieder aufgehoben, also zur Ausgangsstellung zurückgekehrt, der Kreis III kurzgeschlossen und nun wieder die Kreise I und 1I verstimmt. Man erhält also zwei Regelbereiche durch Verstimmen der Kreisel und 1I, und zwar einmal mit eingeschaltetem Kreis III und einmal mit kurzgeschlossenem Kreis III. Ist die Bedämpfung durch Kreis III (also der Resonanzwiderstand des Kreises III) kleiner oder gleich der Bedämpfung durch die Kreise I und 1I (also der Summe der Resonanzwiderstände beider Kreise), so überschneiden bzw. berühren sich die Regelbereiche.If you only use a single parallel circuit in series with the quartz for damping, you can proceed as follows. A certain narrowing of the filter is achieved by detuning the circles I and II in Fig. 2 in the same way. To further narrow the filter and achieve the narrowest point of the filter, the detuning of circles I and II is canceled again, i.e. returned to the starting position, circuit III short-circuited and now circles I and 1I detuned again. Two control ranges are thus obtained by detuning circuits 1 and 1I, one with circuit III switched on and one with circuit III short-circuited. If the damping by circuit III (i.e. the resonance resistance of circuit III) is less than or equal to the damping by circuits I and 1I (i.e. the sum of the resonance resistances of both circuits), the control ranges overlap or touch.

Ist ein größerer Resonanzwiderstand des Kreises 111 notwendig, so .empfiehlt sich die Benutzung von zwei Kreisen III und IV in Abb.2 in Serie zu dem Quarz. Die beiden Kreise III und IV werden genau wie die Kreise I und 1I unter sich entgegengesetzt gleich verstimmt, die Bedämpfung also stetig aufgehoben. 'Man kann die Kreise I und II einerseits und die Kreise III und IV anderereeits gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge nacheinander regeln. Es wird somit ein stetiger Regelbereich zwischen der Quarzdämpfung und der mit der erfindungsgemäß angegebenen Schaltung erzielten Dämpfung von 3. io-' gegeben. Da die Quarzdämpfung in einem weiten Frequenzbereich mit etwa 5. i o-17 anzusetzen ist, so bedeutet dies ein Übersetzungsverhältnis der regelbaren Bandbreite von i : 6ooo.If a larger resonance resistance of the circle 111 is necessary, the use of two circles III and IV in Fig. 2 in series with the quartz is recommended. The two circles III and IV are just like the circles I and 1I mutually opposite and equally detuned, so the attenuation is constantly canceled. One can regulate the circuits I and II on the one hand and the circuits III and IV on the other hand at the same time or one after the other in any order. There is thus a constant control range between the quartz damping and the damping of 3. io 'achieved with the circuit specified according to the invention. Since the quartz attenuation is to be set at about 5. i o -17 in a wide frequency range, this means a transmission ratio of the controllable bandwidth of i: 6ooo.

Claims

PA-rrspieüciiL: i. Variable bandwidth crystal filter where the crystal (quartz) as a longitudinal link between two oscillating circuits connected as cross links lies, according to patent 675,313, characterized in that in series with the crystal one or more parallel resonance circuits (III, IV in Fig. 2) are switched on, their coupling or coordination to expand the Bandwidth control range is also changeable.

2. Crystal filter according to claim i, characterized in that two connected as longitudinal members in series with the crystal Parallel resonance circuits are switched on, their coupled tuning in opposite directions at the same time or one after the other finite the votes of those connected as cross links Oscillation circles are changeable.