PT85196B

PT85196B - Dispositivo misturador transistorizado

Info

Publication number: PT85196B
Application number: PT85196A
Authority: PT
Inventors: Max Ward Muterspaugh
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 1993-07-30
Also published as: US4850039A; KR880001106A; DK329187A; DE3766892D1; EP0251702B1; PT85196A; EP0251702A3; JPS6313507A; DK167468B1; ES2019941B3; FI872790A; FI92117C; EP0251702A2; DK329187D0; FI92117B; FI872790A0; CA1269454A; HK10296A; JPH0640603B2; KR960012795B1

Description

REQUERENTE: GENERAL ELECTRIC COMPANY, norte-americana (Estado de New York), com sede em 3135 Eajs ton Turnpike, Fairfield, Connecticut 06431, Estados Unidos da América.

EPÍGRAFE: DISPOSITIVO MISTURADOR TRANSISTORIZADO.

INVENTORES: Max Ward Muterspaugh.

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.Estados Unidos da América em 30 de Junho de 1986 sob o n^ 879.936.

INP1. MOO 113 RF 10732

1J4

Ref; RCA 83,233

Portugal

Dispositivo misturador transistorizado para que

RCA CORPORATION (inventor: Max Ward Muterspaugh), pretende obter privilégio de invenção em Portugal.

RESUMO

presente invento refere-se a um dispositivo mis turador transistorizado que·, misturando um primeiro com um segundo sinais para obter um sinal diferença, inclui um transístor misturador (200). Os primeiro e segundo sinais são aplicados entre os electrodos base e emissor do transístor. Uma impedância não linear (212) é ligada em série com oeléctrodo emissor. As componentes espú rias do sinal são reduzidas em amplitude quando comparadas com o sinal diferença.

presente invento é aplicável em aparelhos receg tores de televisão.

FIG ?

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Ref: RCA 83,233

-2MEKÕRIA DESCRITIVA

Dispositivo misturador transistorizado

O presente invento refere-se a misturadores transistorizados, particularmente aqueles que podem ser usados num sintonizador dum receptor de televisão (TV).

As emissães padrão de televisão nos Estados Unidos e em muitos outros países foram escolhidos para usar frequências de portadora padrão correspondentes aos respectivos canais de emissão TV.

Hoje em dia praticamente todos os receptores TV são superheterodinos usando um misturador para gerar um sinal de frequência intermédia (IF) o qual foi efectivamente padronizado nos Estados Unidos em 45,75 MHz para a portadora de imagem IF e 41,25 MHz para o portadora do som. Ha prática o oscilador local fornece um sinal para heterodinas ou misturas com um sinal de radiofrequência recebido (RF) afim de fornecer os sinais IF é quase sempre operado a uma frequência acima da do sinal RF. Conse quentemente, as respectivas frequências do oscilador local para correcta sintonia dos vários canais são efectivamente padronizados visto a frequência do oscilador ser então mais alta que a frequência padrão RF que é rece bida por uma quantidade igual à da efectivamente padronizada frequência IF.

Num receptor superheterodino, podem ser provocadas interferências por sinais espúrios IF resultantes de batimentos heterodinos no misturador do receptor entre uma harmónica de ura sinal RF de entrada e o sinal do oscilador local. Veja-se, por exemplo o Television Engineering Handbook , de K. Blair Benson, McGraw-Hill Book Company, New York; 1986, págs. 13.92-13.93· Como resultado da especial distribuição das frequências padrão TV nos Estados Unidos, uma particularmente incómoda interfe

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-3rência é sabida acontecer no Canal 6. Quando um receptor TV está correctamente sintonizado para o Canal 6, o sinal do oscilador local (LO) está em 129,0 MHz, isto é 45,75 MHz acima da frequência portadora de imagem (PC) que é de 83,25 MHz para o Canal 6. A portadora do som (SC) para o Canal 6 é de 87,75 MHz (resultante duma componente da segunda harmónica de 175,5 MHz). A subportadora da cor para o Canal 6 é de 86,83MHz. Consequentemente, aparecem no misturador as seguintes combinações de frequências ;

(A) 129,0 MHz - 83,25 MHz = 45,75 MHz (B) 129,0 MHz - 86,83 MHz = 42,17 MHz (C) 129,0 MHz - 87,75 MHz = 41,25 MHz (D) (83,25MHz + 87,75MHz)- 129,0 MHz= 42,0 MHz (E) (2x 87,75) MHz - 129,0 MHz = 46,5 MHz (A), (B) e (C) são a portadora de imagem IF, a sub portadora de cor e a portadora de som, respectivamente.

(D) e (E) são componentes interferentes indesejadas as quais caem dentro da banda de passagem de IF. A componen te (D) interfere com a subportadora da cor para gerar uma padrão colorido no écran TV. A componente (E) interfere com a portadora de imagem para gerar um batimento de lumi nância.

nível das componentes interferentes é mais baixo quando é utilizado um dispositivo, do tipo de detecção quadrática, no misturador. Veja-se por exemplo The Channel 6 Color Beat - What can be done about it? de Hector L. Gasquet, IEE Transactions ou Broadcast and Tele vision Receivers; Fevereiro 1972, BTR - 18, N®1, pág. 11-17. Com tal dispositivo, o sinal RF é multiplicado pelo sinal do oscilador local, gerando apenas as desejadas por tadoras IF dentro da banda de passagem de IF. Contudo, a amplitude do sinal do oscilador local deve ser mantida consideravelmente acima da amplitude do sinal RF de modo

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-4a reduzir as componentes interferentes que resultam multiplicação entre os sinais portadores.

da de um em relacção às componentes . Contudo, são necessários ajustamentos

Uma porta dupla MOSFET (transístor de efeito campo de óxido metálico semicondutor) pode executar bom trabalho como misturador, interferentes.

individuais na polarização para conseguir o efeito desejado aumentando portanto o custo da produção. Misturadores de diodo com balanço simples ou duplo podem também executar alto e o uma consideração importante nos sintonizadores para os

Um transístor bipolar é relativa . apenas um trabalho marginalmen num sintonizador TV, em relação discutidas acima.

um bom trabalho mas o seu seu tamanho físico maior.

custo é relativamente tamanho reduzido é modernos receptores TV. mente barato, mas executa te fraco, como misturador ao tipo de interferências

De acordo com um cios aspectos do invento, positivo misturador para misturar o primeiro do sinais afim de proporcionar uma saída, sinal diferença de frequência, rador com eléctrodos emissor, ro e segundo sinais se e emissor, acoplado entre de referência.

um discom o segun incluindo um contém um transístor mistu base e colector. Os primei são aplicados entre os eléctrodos baUm dispositivo de impedância não-linear é o eléctrodo emissor e um ponto de potencial

De acordo com um segundo aspecto do invento, positivo de impedância não linear inclui um diodo. acordo com polarizado de modo a reduzir dos sinais um terceiro aspecto do invento a amplitude, espúrios presentes no sinal vamente à amplitude do sinal diferença de de do o dis

De é

o diodo das componentes saída, relatifrequência.

invento, um mis

De acordo com um quarto aspecto turador dum sintonizador é acoplado a um oscilador local para heterodinar os sinais de radiofrequência para uma

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-5frequência intermédia, vo transistorizado com tor.

zador misturador inclui um dispositieléctrodos emissor, base e coleceléctrodo base é acoplado b. entrada do sintoniao oscilador local, saída do sintonizador, linear é acoplado entre o eléctrodo emissor e um eléctrodo colector é acoUm dispositivo de impedân e piado é cia não ponto de potencial de referência.

De acordo com um quinto aspecto do invento, o disum dispositivo positivo de impedância não linear contém diodo.

positivo

De acordo com um sexto aspecto de diodo contém um diodo.

do invento, o disDe positivo acordo com um sétimo aspecto de polarização é acoplado ao do diodo.

invento, um disFIG.

ma de blocos,

1, mostra um receptor de televisão de acordo com o presente invento;

tivo a FIG.

mi sturador

2, mostra em circuito esquemático um disposi de acordo com o presente invento;

tica to; e a FIG.

do diodo t

de mostra modo a curva sitivo a FIG.

misturador de

4, um gráfico com a facilitar a compreenção em circuito esquemático caracteris do invenmostra acordo com o presente invento.

um dispoNo receptor de (100) inclui um

102 para tratar um sinal fornecido, a um zador filtro de entrada 104 do

A televisão (TV) da FIG. 1, o sintoni amplificador de radiofrequência e terminal a partir de uma fonte de sintonizador, saída RF do amplificador RF e filtro um misturador acrescido de detecção qual fornece um sinal de frequência o

através de heterdinação da saída do amsinais RF 106.

102 é fornecido quadrática 108, intermédia (IF) plificador RF 102 e do sinal do oscilador local fornecido por um oscilador local 110. 0 modo de operação do mis66 134

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-6turador estendido de detecção quadrática 108 será mais tarde descrito em detalhe. 0 sinal IF, é filtrado por um filtro IF 112, e é fornecido pelo terminal de saída do sintonizador 114 a uma unidade processadora de sinal 116. A unidade processadora de sinal 116, processa, além disso, o sinal IF duma maneira convencional, incluindo som, imagem e separação de sincronismo, para excitar uma unidade 118 convencional de TV som e imagem, a qual também inclui o usual aparelho de deflexão.

A FIG. 2 mostra um misturador acrescido de detecção quadrática, de acordo com o presente invento, adequado para o misturador 100 no receptor TV da FIG. 1. Um transístor NPN 200 tem o seu emissor ligado a uma terra 202 através da resistência 204. 0 emissor está também acoplado, por meio de uma ligação em série dum condensador 206 e uma resistência 208, a um terminal de entrada de po larização 210. A junção do condensador 206 com a resistência 208 é ligada à terra através do diodo 212. 0 tran sistor 200 tem a sua base ligada a um terminal de entrada 214 por meio de um condensador de acoplamento 216 e é ligado à terra por meio da resistência 218. Um terminal de fornecimento de energia 220 para recepção duma voltagem de operação positiva em relação h. terra é acoplado ao colector do transístor 200 através duma ligação em série de uma resistência 222, de uma indutância 224 e de uma resis tência 226. A junção da resistência 222 e da indutância 224 é acoplada ao terminal de saída 228 do misturador por meio do condensador de acoplamento 230 e é também acoplada h base do transístor 200 por meio duma ligação em série de duas resistências 232 e 234. A junção das resistências 232 e 234 é ligada h terra por meio de um condensador 236. A junção da indutância 224 e da resistência 226 é ligada à terra por meio do condensador 238.

Em funcionamento, a voltagem positiva de funcionamento no terminal 220 coloca uma voltagem positiva na base

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-7do transístor 200, através do divisor de voltagem em cadeia que compreende as resistências 222, 232, 234, e 218. A queda de voltagem estabelecida através da resistência 204 provoca que a corrente de emissor e colector atravesse o transístor 200. A corrente DC do colector provoca apenas uma pequena queda de voltagem através da indutância 224, ' a qual tem uma baixa resistência à corrente DC, e através da resistência 226 a qual tem um valor muito baixo, (por exemplo, 10 ohms) e é incluída como um travão para evitar as oscilações parasitas de alta frequência. (Um rebordo de ferrite também pode ser usado para este efeito). 0 acoplamento das resistências 232 e 234 fornece uma realimentação de corrente DC negativa de modo a estabilizar a corrente de colector do transístor 200 num valor predeterminado. 0 condensador 236 fornece uma passagem de baixa impedância, à terra a qual torna a realimentação ineficaz para corrente AC. Uma voltagem positiva de pola rização é aplicada ao terminal de entrada de polarização 210 de modo a fornecer uma corrente de voltagem de polari zação ao diodo 212, por meio da resistência 208. 0 condensador 206 mostra uma baixa impedância acima da escala da frequência de operação, de modo a que a impedância não linear da corrente de polarização do diodo 212 aparece em paralelo com a resistência 204. A impedância do diodo 212 é ajustável por mudança da voltagem de polarização no ter minai de entrada de polarização 210. Os sinais RF e do oscilador local são aplicados ao terminal de entrada 214, por exemplo, a partir do amplificador RF e filtro 102 e oscilador local 110. A mistura acontece no transístor 200 devido h sua característica de transferência não linear. 0 sinal diferença (IF) resultante é seleccionado pelo circuito sintonizado que compreende a indutância 224 e o condensador 238 e é fornecido ao terminal de saída 228 através do condensador 230.

Como foi explicado, componentes interferentes não

4^—

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-8desejados acontecem na saída IF, tais como os batimentos de cor e luminância que acontecem no Canal 6. Em misturadores transistorizados mais antigos sem o díodo 212 tais batimentos eram produzidos em níveis, indesejados, presente inventor descobriu que uma considerável condução em avanço, tal que as caracte-

altos.

redução nos componentes interferentes (por exemplo 13 dB) é obtida quando o diodo 212 é de um tipo que tenha uma característica de rísticas combinadas do transístor 200 e do diodo 212 resul tem numa característica tipo detecção quadrática a qual acrescida para além da obtida a partir das características intrínsecas do transístor 200 sem o diodo 212. 0 diodo

212 vantajosamente tem característica da corrente (IF) ser aproximadamente proporcional ao quadrado da voltagem direc ta (VF). A curva característica, dum diodo adequado, é mostrada na FIG. 3.

São obtidas vantagens adicionais para a redução das componentes interferentes através da polarização do diodo 212 num ponto de polarização aproximadamente no centro da região na qual ele tem um comportamento de detecção quadrática. Visto que o condensador 206 bloqueia a corrente DC, a corrente DC no diodo 212 pode ser ajustada independentemente da corrente DC no transístor 200, enquanto que para os sinais de corrente AC, a impedância do diodo 212 ainda aparece entre o emissor do transístor 200 e a terra. Uma leve redução no ganho é provocada pela impedância do diodo 212, e na prática, um ponto de polarização, de compromisso, pode ser seleccionado de modo a que uma redução satisfatória das componentes interferentes seja obtida com apenas uma pequena redução do ganho. Isto é, a ampli tude, das componentes espúrias indesejáveis, é reduzida quando comparada com o desejado sinal diferença IF.

A FIG. 4 mostra outra representação do presente invento. As partes correspondentes nas FIGs. 2 e 4 são designadas por numerais de referência tendo os mesmos dois

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últimos dígitos. 0 díodo 412 é polarizado por um disposi tivo de auto-polarização que não precisa de uma fonte de polarização separada. Uma porção da corrente DO do emissor do transístor 400 é derivada do diodo 412 pela resistência 405. Uma resistência 403 determina a corrente no diodo 412 e é derivada pelo condensador 407 para cima da escala da frequência de operação, de modo a que a impedân cia do diodo 412 aparece efectivamente, entre o emissor do transístor 400 e a terra, terminal de saída 428 através que compreende as indutâncias res 430, 431 e 438.

A saída IF é acoplada a um de um dispositivo acoplador 423, 425, 427 e condensadoforam consideradas sat i

As seguintes especificações

sfatórias no circuito da	FIG.	4 .
Transístor	400 NEC	TIPO	2SC2759
Diodo 412	RCA	TIPO	1471922-1 ou
	NEC	TIPO	1SS97
Resistência	403-350	ohms
Resistência	405-560	ohms

Resistência

Condensador

Condensador Condensador Indutância Indutância Indutância

418-2200 ohms

426- 22 ohms

427- 2700 ohms 434-4700 ohms 407-0,01 micr 416-2200 pico

429- 0,01 micr

430-

3143842342542715 picofarad milihenry

0,65-1,1 microhenry

Deve ser compreendido que várias modificações podem ser feitas nas representações descritas. Por exemplo, um transformador de acoplamento pode ser usado para o dis

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-10positivo de acoplamento de saída IF. Tais modificações estão dentro do propósito do invento o qual é definido pelas seguintes reivindicações.

Claims

1. Dispositivo misturador transistorizado para misturar um primeiro com um segundo sinais a fim de obter um sinal diferença daqueles, compreendendo o dito disposi^ tivo misturador:

- um transístor misturador (200) contendo eléctrodos emissor, base e colector; e caracterizado por:

- incluir meios de impedância não linear (212; 412) para proporcionarem uma característica de detecção cuadrá tica, acoplados entre o dito eléctrodo emissor e um ponto de potencial de referência, e os ditos primeiro e segundo sinais serem aplicados entre o dito eléctrodo base e o di to ponto de potencial de referência.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos ditos meios de impedância não linear (212; 412) compreenderem meios de diodo.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os ditos meios de diodo (212; 412) in£ luirem um diodo de polarização em avanço.

4. Dispositivo misturador transistorizado para ser usado num sintonizador que tem uma entrada para o sinal de radio-frequência (RF) (214) e uma saída (228) para um sinal de frequência intermédia (IF), incluindo o dito sinto_ nizador um oscilador local (110), sendo o dito dispositivo misturador acoplado ao dito oscilador local para heterodinar o dito sinal RF à dita frequência intermédia, com preendendo o dito dispositivo misturador transistorizado:

- um ponto de potencial de referência (202)

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- meios de transístor (200) possuindo electrodos emissor, base e colector, estando a dita base acoplada a cada dita entrada e estando o dito oscilador local e o dito colector acoplados k dita saída;

e caracterizado por incluir meios de para proporcionarem uma drática,acoplados entre impedância não linear (212; 412) característica de detecção quao dito ele'ctrodo emissor e o dito ponto de potencial de referência, e os ditos primeiro e segundo sinais serem aplicados entre o dito eléctrodo ba se e o dito ponto de potencial de referência.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 caracterizado por os ditos meios de impedância não linear (212; 412) compreenderem meios de diodo.

6. Dispositivo misturador como referido na reivin dicação 5 caracterizado por os ditos meios de diodo (212; 412) compreenderem um diodo.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 caracterizado por compreender meios de polarização acopla dos ao dito diodo para nele estabelecerem uma corrente de polarização.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7 caracterizado por a dita corrente de polarização, polarizar em avanço o dito diodo.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8 no qual os ditos meios transístor têm uma característica de transferência intrínseca e caracterizado por o dito di odo provocar que o dito transístor tenha uma característica de tranferência efectiva aproximada a uma caracterís tica de transferência com a forma da detecção quadrática durante uma extensão maior da corrente de operação do que

66 154

Ref: RCA 83,233 a dita característica de tranferência intrínseca se aproxima da dita característica de transferência coe a forma da detecção quadrática.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 caracterizado por uma corrente passar através do dito eléctrodo emissor e por uma porção da dita corrente passar através do dito díodo (412) na direcção de polarização em avanço.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 caracterizado por correntes contínuas de grandezas substancialmente diferentes passarem através do dito eléctrodo emissor e do dito diodo respectivamente.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7 caracterizado por compreender meios de acoplamento (206; 407) acoplados aos ditos meios de polarização para obrigarem as correntes alternas substancialmente da mesma grandeza, a passarem através do dito eléctrodo emissor e do dito diodo respectivamente.

13. Dispositivo misturador transistorizado para uso num receptor de televisão (TV) para misturar um sinal TV de radiofrequência e um sinal do oscilador local (LO) afim de proporcionar uma saída de frequência intermédia (IF) que inclui um sinal diferença entre os ditos sinais RF e LO, compreendendo o dito dispositivo misturador:

um transístor misturador possuindo electrodos emis sor, base e colector, sendo ditos sinais RF e LO aplicados entre os ditos -eléctrodos base e emissor; e caracterizado por incluir meios de impedência não linear (212;

412) para proporcionarem uma drática,acoplados entre característica de detecção o dito eléctrodo emissor e quao ponto de potencial de referência; e os ditos primeiro e segun do sinais serem aplicados entre o dito eléctrodo base e o

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-13dito ponto de potencial de referência.

14. Dispositivo de acordo cora a reivindicação 13 carecterizado por os ditos meios de impedância não linear (212; 412) compreenderem um diodo.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender meios de polarização (208; 210) acoplados ao dito diodo para lhe fornecerem uma corrente de polarização em avanço afim de reduzir em amplitu de, na dita saída IF, os sinais espúrios quando comparados com o dito sinal diferença.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15 caracterizado por compreender meios de filtragem IF (423, 425, 427, 430, 438, 431) acoplados ao dito electrodo colec tor para acoplamento do dito sinal IF.

Lisboa,

')

Por RCA CORPORATION