SE436161B - Anordning i en automatisk signalavstemningskrets - Google Patents

Description

7908773-0 t 2 i - _ stämingsanordning inte kan_âterinställas på ett noggrant sätt.

För att dessa problem skall undanröjas är konventionella motta- _ gare försedda med organ för att kompensera för variationer i mellanfrekvenserna. g _ Denna kompensation utförs normalt genom att man här- leder en automatisk finavstämningsspänning från utgången hos mottagarens mellanfrekvensförstärkarsteg. Den automatiska fin- avstämningsspänningen är representativ för den riktning och grad i vilken mellanfrekvenssignalen avviker från den önskade mellanfrekvenssignalen. Den automatiska finavstämingsspänningen matas till ett spänningsberoende reaktansorgan i lokaloscilla- torn för att korrigera oscillatorns felavstämning och för att därigenom se till att ljud- och bildåtergivningen blir de opti- mala. _ I ^. W _ F.n. finns det två typer av automatiska finavstämnings- kretsar som är i allmän_användning, nämligen kvadraturdetektor- typen och differentialenveloppdetektortypen. Den automatiska finavstämingskretsen av kvadraturdetektortypen omvandlar frekvensförskjutningar hos en frekvensmodulerad signal till differentiellt fasförskjutna signaler genom att tillföra den frekvensmodulerade signalen till ett filternät som alstrar två differentiellt fasförskjutna, eller fördröjda, signaler vid 'sina utgångar. De differentiellt fasförskjutna signalerna kopp- las till en kvadraturdetektor, eller fasdetektor, vilken om- vandlar den relativa fasskillnaden mellan signalerna vid filter- utgångarna till en amplitudvarierande automatisk finavstäm- ningsstyrsignal. Den automatiska_finavstämningskretsen av differentialenveloppdetektortypen, såsom den krets som kommer att beskrivas 1 föreliggande uppfinning, utnyttjar ett linjart filternät för att omvandla frekvensförskjutningar hos en frek- vensmodulerad signal till differentiellt sammanhörande amplitud- varierande signaler. Dessa signaler kopplas till enveloppdetek- torer, vilka omvandlar de amplitudvarierande signalerna till automatiska finavstämningsstyrsignaler.Den automatiska diffe- rentialenveloppdetektorfinagâtämningskretsen kräver i regel färre delar än kvadraturdetektortypen och är att föredraga _i många tillämpningar på grund av den förmåga som ifrågavarande krets har att ge upphov till en smalare, mera noggrant styrd 7908773 - 0 3 automatisk frekvensavstämningsbandbredd. Den smalare bandbredden minskar verkan hos mellanfrekvensbrus på det automatiska finav- stämningsstyrsystemet och ger ett skarpare automatiskt finav- t stämningsgensvar i närheten av mellanfrekvensbildbärvágen som håller på att styras av systemet. . - _ _ För att man skall kunna minska storleken och antalet delar eller komponenter som erfordras för framställning av en automatisk finavstämningskrets är det önskvärt att framställa kretsen i integrerad kretsform pà en enda integrerad mcnolit- kretschip. Vissa element i en automatisk finavstämingskrets, närmare bestämt de reaktiva komponenterna som används vida konstruktion av diskriminatornätet som erfordras för att om- vandla frekvensförskjutningar hos mellanfrekvenssignalen till amplitudmodulerade signaler, lämpar sig emellertid inte utan vidare för framställning på integrerade kretsar, utan de måste vara belägna utanför ifrågavarande integrerade kretschip. Nämnda integrerade kretschip har endast ett begränsat antal yttre an- slutningspunkter eller uttag för förbindning med yttre kompo- nenter. Det är därför önskvärt att konstruera den automatiska finavstämningskretsen på ett sådant sätt att antalet erforder- liga anslutningar till yttre komponenter reduceras. y I enlighet med föreliggande uppfinnings principer åstadkommas en automatisk finavstämningskrets som alstrar automatiska finavstämningsstyrsignaler såsom gensvar på en videomellanfrekvenssignal. Videomellanfrekvenssignalen matas till ingängama till två bufíiertförstärkare, vilka kopplar parallellsignaler med inbördes lika fas till två ingångar till ett diskriminatornät. Nämnda diskriminatornät är avstämt till den önskade mellanfrekvensen och är påverkbart såsom gensvar på de från buffertförstärkarna härrörande mellanfrekvenssignalerna samt är anordnat att vid dylik påverkan åstadkomma vid sina in- gångar respektive signaler som varierar differentiellt 1 rikt- ning och grad med frekvensavvikelsen hos de från buffertför- stärkarna härrörande mellanfrekvenssignalerna i förhållande till den önskade mellanfrekvensen. De differentiellt samman- hörande signalerna detekteras av två toppdetektornät för an- vändning såsom automatiska finavstämingsstyrsignaler. Buffert- förstärkarna och toppdetektornäten kan med fördel vara fram- veoavvs-of 4 ' ställda på en enda integrerad kretschip. Diskriminatornätet kopplas till buffertförstärkarna och-till toppdetektorerna genom två yttre uttag på den integrerade kretsen.

De toppdetekterade signalerna kan kbmbineras och för- stärkas under åstadkommande av en automatisk finavstämnings- signal för tillförsel till lokaloscillatorn. Emellertid är en krets med en automatisk finavstämningssignal som varierar inom ett fixerat spänningsintervail begränsad till drift med ipkai- oscillatorer som ger gensvar på det speciella spänningsinter- vallet hos ifrågavarande krets. En dylik automatisk finav- stämningskrets kan utnyttjas med_ett stort antal lokalosoilla- torer med olika egenskaper endast under sådana förhållanden ' att ytterligare gränsytkretsar.är inkopplade mellan den auto- matiska finavstämningskretsen och lokaloscillatorn. Dessa gränsytkretsar kan tillfoga icke önskvärda fördröjningar till det automatiska finavstämningssystemet och kan medföra att detta blir mera komplicerat än vad som vore nödvändigt.

I enlighet med_en annan aspekt av föreliggande upp- finning kombineras de detekterade, i differentiellt samband med varandra stående signalerna medelst en differentialför- stärkare, varjämte de kopplas till en strömspegelkrets under åstadkommande av en automatisk finavstämingsströmsignal.

Strömspegelkretsen ingår i samma integrerade kretschip som buffertförstärkarna och detektornäten. Genom att man utnyttjar ett lämpligt yttre belastningsmotstånd kan den automatiska finavstämningsströmsignalen användas för att ge .upphov till en stor mängd automatiska finavstämningsspänningsintervall.

Dessutom är organ anordnade att variera storleken hos den automatiska finavstämningsströmsignalen för att möjliggöra noggrann anpassning av den automatiska.finavstämningskretsen till lokaloscillatorns signalkrav. Storleken hos den automa- tiska finavstämningsströmsignalen kan modifieras då televisions-_ mottagaren är i drift, exempelvis_så att man åstadkommer konti- nuerligt variabla automatiska finavstämningsströmsignalinter- _ vall inom ghela området av televisionskanaler.

Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det föl- jande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig.l visar en känd automatisk finavstämningskrets i form av ett kopplingssohema, fig. 2 visar ett kopplingsschema över.en auto- vsusvvs-0 5 matisk finavstämningskrets som är konstruerad i enlighet med föreliggande uppfinnings principer, fig. Ba och Bb åskådliggör grafiskt de av den i fig. 2 visade kretsen alstrade spänningar- na som står i ett bestämt fassamband med varandra, fig. 4 åskådliggör i form av ett kopplingsschema en andra utförings- form av en automatisk finavstämingskrets som är utformad i enlighet med föreliggande uppfinnings principer, fig. 5 åskåd- liggör i form av ett kopplingsschema en differentialförstärkare och strömspegelkrets som med fördel kan användas i samverkan med den i fig. 4 visade automatiska finavstämningskretsen, fig. 6 åskådliggör delvis i form av ett kopplingsschema och delvis i form av ett blockschema ett kretsarrangemang för att tillföra en kontinuerligt varierande automatisk finavstämnings- signal till ett reaktivt element i en lokaloscillator och fig.7 åskådliggör grafiskt verkan av automatisk finavstämningsstyr- ning på det reaktiva elementet i fig. 6.

En typisk känd automatisk finavstämningskrets som används i en integrerad automatisk TV-finavstämingskrets som har beteckningen CA5064 och som tillverkas av RCA Corporation, Somerville, New Jersey, USA, är beskriven i den amerikanska patentskriften 5 577 008. Ett förenklat schematiskt kopplinge- schema över denna krets är visat i bifogade fig. l. En mellan- frekvenssignal, som inkluderar en-bildbärvåg med den nominella frekvensen 45,75 Mz, kopplas till basen hos en buffertför- stärkartransistor 22 från en mellanfrekvensförstärkare 20.

Kbllektorn hos transistorn 22 är via ett yttre uttag A hos en - integrerad krets kopplad till primärlindningen-201 hos en fas- förskjutningsdiskriminatortransformator 200, som är avstämd nära videobärvågens frekvens på 45,75 MHz. Transformatorns 200 sekundärlindning 202 är inkopplad mellan ett par yttre uttag B och C hos den integrerade kretsen och är avstämd till bär- vågsfrekvensen 45,75 Mz. En -tertiärlindninß 203 är inK0DPl&d mellan ett mittuttag på sekundärlindningen 202 och en spännings- källa VCC. Såsom gensvar pá den signal som alstras av buffert- förstärkartransistorn 22 vid uttaget A hos den integrerade kret- sen utsätter diskriminatortrensformatorn 200 signalen för en fasförskjutning som är proportionell mot frekvensskillnaden mellan den tillförda signalen och den frekvens till vilken 7906773-o 6 diskriminatortransformatorn 200 är avstämd (dvs. mittfrekvensen).

Vid mittfrekvensen är amplituderna hos de vid den integrerade kretsens uttag B och C alstrade signalerna lika. Vid sidan om mittfrekvensen ökar den ena signalen i amplitud medan den andra minskar; _ I ' 7 De fasförskjutna signalerna från transformatorn 200 kopplas till två toppdetektorer 24 och 28 via den integrerade kretsens uttag B och C. Toppdetektorerna 24 och 28 är bildade g av pn-övergàngerna nos aiederne 25 een 27 som är kopplade tili' var sin kondensator 25 resp. 29. Varje frekvensavvikelse hos den tillförda signalen från den avstämda referensfrekvensen ger upphov till en ändring i likspänningen som är lagrad över kondensatorn 25, vilken ändring är lika_i storlek men har mot- satt polaritet mot den ändring i.spänningen som är lagrad över kondensatorn 29. ' 2 De av toppdetektorerna 24 och 28 lagrade likspänningar- na kopplas till två ingångar till en differentialförstärkare 30.

Denna differentialförstärkare_30 är bildad av tvâ emitterkopp- lade transistorer 32 och 34 med var sflx kollektorbelastnings- motstånd 56 resp. 58. Vid mittfrekvensen tillförs lika stora likspänningar till baselektroderna i transistorerna 32 och 34.

Differentialförstärkaren 30 ger således npphov till lika, auto- matiska finavstämningsstyrspänningar vid transistorernas 52 och 34 kollektorelektroder. Om signalfrekvenser som skiljer sig från miflrekvensen tillförs kommer automatiska finavstämings- styrspänningar som står i ett differentiellt samband med var- andra att alstras vid differentialförstärkartransistorernas 32 och 54 kollektorelektroder. De automatiska finavstämnings- styrspänningarna används för att styra kretsar med variabel reaktans i televisionsavstäsmxingsanordningens lokaloscillator för inreglering av oscillatorns frekvens. Exempelvis kan en varaktordiod eller ett likartat organ styras för inreglering av oscillatorfrekvensen på så sätt att mellanfrekvenssignalen nalle feet vid 45,75 mz, således den frekvens till vilkenl »g diskriminatortransformatorn 200 är avstämd.

Engi enlighet med föreliggande uppfinnings principer konstruerad automatisk finavstämingskrets är visad i figL 2.

En mellanfrekvenssignal som inkluderar en videobildbärvàg med den nominella frekvensen 45,75 MHz kopplas från en mellanfrek- Avaosvvz-o 7 _ vensförstärkare 50 till baselektroderna i två bufferttransisto- rer 52 och 54, vilka kan vara belägna på en integrerad krets- chip. Emitterelektroderna hos bufferttransistorerna 52 och 54 är förbundna med jord, och nämnda transistorers kollektor- elektroder är kopplade till var sitt yttre uttag 1 resp. 2 hos den integrerade kretsen.

Ett diskriminatornät som är avstämt till den önskade bildbärvågsfrekvensen 45,75 MHz är kopplat till bufferttransis- torerna 52 och 54. Parallellkombinationen av en kondensator 56 och en spole eller induktans 58 som är så avstämd, att den ger resonans vid den önskade mellanfrekvensen, är kopplad över de yttre uttagen l och 2 hos den integrerade kretsen. En andra parallellkombination 60 av en spole eller induktans_64 och en I kondensator 62, som också är avstämd till den önskade bildbär- vågsfrekvensen, är inkopplad till en mellanliggande punkt på spolen 58 från den ena förbindningspunkten mellan kondensatorn 62 och spolen 64. Den andra förbindningspunkten mellan konden- satorn 62 och spolen 64 är kopplad till en matningsspännings- kalla vec via ett motstånd 66 samt till gora via en snimtkonaen- sator 68. _ De yttre uttagen l och 2 hos den integrerade kretsen är internt kopplade till var sin toppdetektor 70 resp. 80, vilka kan vara belägna på samma integrerade kretschip som buffert- transistorerna 52 och 54. Toppdetektorn 70 består av en diod 72, vars anodelektrod är ansluten till uttaget 2 och vars katod- elektrod är förbunden med Jord via en toppdetekteringskondensa- tor 74. Toppdetektorn 80 består på likartat sätt av en diod 82; vars anod är kopplad till uttaget 1 och vars katod är förbunden med jord via en toppdetekteringskondensator 84. I Toppdetektorerna 70 och 80 är kopplade till två in- gångar till en differentialförstärkare 90 som är bildad av två transistorer 92 och 94. Diodens 72 katodelektrod är kopplad till transistorns 92 baselektrod, och diodens 82 katodelektrod är kopplad till transistorns 94 baselektrod. Emitterelektroderna hos transistorerna 92 och 94 är sammankopplade och är förbundna med jord via ett motstånd 88. Reciprokt varierande automatiska finavstämningsspänningar bildas vid transistorernas 92 och 94 kollektorer och kopplas till matningsspänningskällan VCC via 71908773 -0 8 var sitt motstånd 96 och 98. _ - När mellanfrekvensingångssignalen matas till baserna _ i bufferttransistorerna 52 och 54 kommer signalströmmar il och ia med lika fas att alstras vid kollektorelektroderna hos dessa transistorer och att kopplas till diskriminatornätet via uttagen l och 2 hos den integrerade kretsen._Dessa strömmar matas in i motsatta ändar hos spolen 58 och är kopplade till den avstämda kretsen 60 via det mellanliggande uttaget. En likströmbana för dessa strömmar upprättas medelst spolen-64 och motståndet 66, vilka är kopplade till matningsspänningen VCC. s Genom ett lämpligt val av läget hos det mellanliggande uttaget på spolen 58 kan man balansera magnetfälten som alstras av flödet hos signalströmmarna il och i2 genom spolen 58 och få dessa fält att upphäva vaíandra, varvid ingen resulterande spänning kommer att erhållas över spolen 58 såsom följd av strömmarna il och 12. Flödet av signalströmmarna il och 12 genom spolen 64 ger emellertid upphov till en resulterande spänning över den avstämda kretsen 60. Den på detta sätt bilda- de energin i den avstämda kretsen 60 kopplas tillbaka till spolen 58 genom ömsesidig magnetisk koppling, såsom är åskådlig- gjort i fig. 2, varvid man vid uttagen l och 2 erhåller spän- ningar som varierar med avvikelsen hos mellanfrekvensens bild- bärvågsfrekvens från den frekvens till vilken den avstämda kretsen 60 är avstämd. De båda spänningarna varierar differen- tiellt, varvid den ena ökar samtidigt som den andra minskar.

(Alternativt kan en obalanserad kapacitiv koppling användas för att koppla den avstämda kretsen 60 till spolen 58 genom att man inkopplar en liten kondensator mellan spolens 58 ena ände och Jard.) _ _ i . ' _ Å De i ett differentiellt samband med varandra stående spänningarna som alstrats vid uttagen l och 2 kopplas till var sin toppdetektor 80 resp. 70, där de toppdetekteras över kon- densatorerna 84 och 74. De toppdekterade spänningarna matas till de båda ingångarna till differentialförstärkaren 90; där de förstärks och ger upphov till differentiellt varierande automatiska finavstämningsstyrspänningar vid transistorernas 92 och* 91+ xolielaorer. “ ' Spänningarna som bildas av den i fig. 2 visade kretsen 1908773-o 9 är grafiskt representerade i fasdiagrammen enligt fig. ja och Bb. Spänningen E80 som påläggs toppdetektorn 80 utgör vektor- summan av spänningen E60 över den avstämda kretsen 60 och spänningen El som bildas över approximativt halva spolen 58.

Spänningen E70 som pàläggs toppdetektorn 70 utgör på likartat sätt summan av E60 och spänningen E2 som bildas över spolens 58 andra hälft. När mellanfrekvensbildbärvâgen befinner sig vid diskriminatornätets resonansfrekvens kommer El att ligga 900 före E60, medan E2 kommer att ligga 900 efter E60. De resulte- rande spänningarna E80 och E70 har då lika storlek, såsom fram- går av fig. ja. e Fig. Bb visar fasdiagrammet för fallet då mellanfrek- 'vensens bildbärvágsfrekvens är mindre än diskriminatornätets 0 resonansfrekvens. I detta fall ligger El mer än 90° före E60, medan E2 ligger mindre än 90° efter E60. Detta medför en ökning i storleken hos spänningen E70 resp. en minskning i storleken hos spänningen E80. Det skall framhållas att lika men motsatt resultat kommer att erhållas i fallet då mellanfrekvensens bild- bärvågsfrekvens är större än diskriminatornätets resonansfrek- vens, varvid E80 blir större än E7o¿ En alternativ utföringsform av tankegången enligt före- liggande uppfinning är åskådliggjord i fig. 4 ooh 5. Fig. 4 visar en automatisk finavstämningskrets som är lämplig för att väsentligen tillverkas i form av integrerade monolitkretsar, inklusive ett utvändigt beläget_diskriminatornät. Den automa- _tiska finavstämingskretsen mottar mellanfrekvensingångssig- naler från en mellanfrekvensförstärkare l30, som kan vara be- lägen på samma integrerade kretschip 100 som den automatiska finavstämningskretsen eller som kan vara belägen utvändigt.

Mellanfrekvensingångssignalerna matas till baselektroden hos en transistor 102, vars kollektorelektrod är kopplad till en matningsspänningskälla VCC och vars emitterelektrod är kopplad till baselektroden hos en transistort l04. Transistorns 104 emitterelektrod är kopplad till en referenspotentialkälla (Jord) och tillför mellanfrekvensströmsignaler från sin kollek- torelektrod till bufferttransistorernas152 och 154 emitter- elektroder genom de respektive motstånden 106 och 108. Tran- vaoavvz-o -10 sistorerna 152 och_l54 är anordnade i likartade gemensambas- kopplingar, och de får förspänning genom att deras basdioder är kopplade till förbindningspunkten mellan ett motstånd 120 och en diod 114. Motståndet 120 tillför en förspänningsgivande ström från matningsspänningskällan VCC, och dioden 114 upprätt- håller tillsammans med dioderna 116 och 118 spänningen vid transistorernas 152 och 154 bas vid tre bas-til1-emitterspän- pningsfall (5 Vbe) över jord genom att de är inkopplade med för- _spänning i framriktningen och i serie från motståndet 120 till jord. 2 _ Förstärkta mellanfrekvensingångssignaler med lika fas är kopplade till yttre uttag 110 och 112 på den integrerade kretsen från kollektorelektroderna hos de respektive buffert- transistorerna 152 och 154. Ett.diskriminatornät som är iden- tiskt med nätet som är visat i fig; 2 är inkopplat över de yttre uttagen 110 och 112 på den integrerade kretsen. För att beskrivningen skall bli mera lätthanterlig är diskriminator- nätet enligt fig. 4 försett med samma hänvisningsbeteckningar som diskriminatornätet enligt fig. 2. Nämnda nät enligt fig. 4 kommer inte att beskrivas mera i detalj.

Spänningen som alstras vid uttaget-110 genom ömse- sidig magnetisk koppling_eller, alternativt, obalanserad kapa- oitiv koppling (inte visad) från det yttre diskriminatornätet kopplas till baselektroden hos en emitterföljartransistor 122, vars kollektorelektrod är kopplad till matningsspänningskällan VCC och vars emitterelektrod är kopplad till jord via ett mot- stånd l2¥. Baselektroden hos en transistor 182 är inkopplad '_till emitterelektroden hos transistorn 122, varjämte transis- torns 182 kollektorelektrod är kopplad till matningsspännings- 'källan VCC och en kondensator 184 är kopplad från dess emitter- elektrod till dess kollektorelektrod, Transistorn 182 och kon- densatorn 184 bildar en toppdetekteringskrets 180, varvid nämnda togpdetekterar spänningen som alstras vid uttaget 110 medelst diskriminatornätet. Toppdetekteringskondensatorn lßä har matningsspänningskällan VCG som referens i stället för jord; ' detta för att toppdetekteringskondensatorns uppladdningsström skall begränsas till den lilla slingan som innehåller transis- 7908773 ~ 0 ll torn 182 och kondensatorn 184. När toppdetekteringskondensatorn har jord som referens inkluderar uppladdningsströmslingan hela banan för matningen från jord tillbaka till spänningsmatnings- källan VCC, vilket kan medföra brusproblem i kretsen. Vid före- liggande toppdetekteringskrets 180 undanröjs orsaken till detta problem genom att toppdetekteringskondensatorn 184 uppladdas ned från matningsspänningskällan VCC till den toppdetekterade spänningsnivån vid transistorns 182 emitterelektrod.

.En likartad emitterföljartransistor 126 och toppdetek- teringskrets 170 är kopplade till det yttre uttaget 112 på den integrerade kretsen för att toppdetektera spänningen som bildas vid nämda punkt medelst diskriminatornätet. Eftersom dessa kretselement arbetar på ett identiskt sätt med transis- torn 122 och toppdetekteringskretsen 180 kommer ytterligare diskussion avseende dessa komponenter att utelämnas.

Enligt fig. 5 kopplas de toppdetekterade signalerna till ingångarna hos en differentialförstärkare 190. Den av kondensatorn 174 lagrade toppdetekterade nivån kopplas till basen hos en transistor 192, och den av kondensatorn 184 lagrade nivån kopplas till basen hos en transistor 194. Emitter- elektroderna hos transistorerna 192 och 194 är sammankopplade och är anslutna till kollektorn hos en såsom strömkälla tjänst- görande transistor 250. Transistorns 250 emitterelektrod är kopplad till jord medelst ett motstånd 256. Transistorns 250 baselektrod är kopplad_til1 anodelektroden hos en diod 252 och till ett yttre uttag 260 hos den integrerade kretsen. Diodens 252 katodelektrod är kopplad till jord via ett motstånd 254.

Genom ett lämpligt val av resistansvärdena hos motstånden 254 och 256 kommer ström som matas till uttaget 260 att flyta genom dioden 252 och motståndet 254, varjämte nämde ström kommer att efterliknas i kollektor-emitterbanan hos transistorn 250. 2 De i differentiellt samband med varandra stående sig- nalerna som alstras vid transistorernas 192 och 194 kollekto- rer trappas upp i spänningsnivå medelst transistorerna 196 och 198. Transistorns 196 emitterelektrod är kopplad till transis- torns 192 kollektorelektrod, ooh transistorns 198 emitter- elektrod är kopplad till transistorns 194 kollektorelektrod. 79087730- 0 ~ 12 _ Baselektroderna hos transistorerna l96 och 198 är kopplade till matningsspänningskällan VCCJ De förstärkta, i ett_differentiellt samband med varandra stående signalerna vid transistorernas 196 och 198 kollektorer kopplas till två ingångar till en ström- _ spegelutgångskrets 500. . . o ' Strömspegelkretsen 500 består av identiska strömkrets- , halvor som ger differentiellt varierande utgångsströmmar vid de yttre uttagen_550 och 580 hos den integrerade kretsen. Krets- elementen 502-524 på den vänstra sidan av fig. 5 svarar direkt mot strömkretselementen 552-574 på den högra sidan av figuren.

För att förenkla diskussionen avseende strömspegelkretsen 500 kommer endast kretselementen 502-524 på vänster sida av fig. 5 att beskrivas i detalj, men det skall framhållas att denna be- skrivning lika väl gäller för de motsvarande kretselementen 552-574. , _ . ' ' Transistorns 198 kollektorelektrod är kopplad till förbindningspunkten mellan en kondensator 508, kollektor- elektroden hos en transistor 502 och baselektroden hos en tran- sistor 506. Transistorns 502 emitterelektrod är via ett motstånd 504 kopplad till en matningsspänningskälla VDD, vilket också gäller för det andra belägget hos kondensatorn 508. Matnings- ~ spänningskällan Vfib är normalt så vald, att den är förenlig med den spänningskälla i lokaloscillatorn till vilken de auto- matiska_finavstämningsströmmarna vid uttagen 550 och 580 matas.

Transistorns 506 emitterelektrod är kopplad till transistorer- nas502, 510 och 522 baselektrodert Transistorns 506 kollektor- elektrod är kopplad till jord. o ' 2 J 4 Utgångstransistorns 510 kollektorelektrod är kopplad tillett yttre uttag 550 hos den integrerade kretsen och till kollektorelektroden hos en transistor 564. Transistorns 510 emitterelektrod är kopplad till matningsspänningskällan VDD via ett motstånd 512. Transistorns 522 emitterelektrod_är kopp- lad till matningsspänningskällan VDD medelst ett motstånd 524, och dess kollektorelektrod är kopplad_till anodelektroden hos en diod 518 ooh baselektroden hos en transistor 514. Diodens 5l8 katodelektrod är förbunden med jord medelst ett motståndi 520; och transistorns 514 emitterelektrod'är kopplad till jord medelst ett motstånd 516. Transistorns 514 kollektorelektrod är kopplad till det yttre uttaget 580 hos den integrerade kret- fsoavvz-o 13 sen och till utgångstransistorns 560 kollektor. 1I idealfallet bör transistorns 198 kollektorström efterliknas av strömspegelkretsen 500 och reproduoeras av kollektorerna hos transistorerna 510 och 522. En förenklad strömspegelkrets, som skulle ge upphov till nästan identisk strömefterlikning, innefattar de ovannämnda kretselementen men med transistorn 506 ersatt med en direktförbindelse från tran- sistorns 502 bas till dess kollektor. Ett sådant arrangemang medför emellertid felaktiga kollektorströmmar i transistorerna 510 och 522 när strömspegelkretsen är utformad med PNP-transis- 'corer med förhållandevis lags. .ps-värde (försvar-ning). såsom framgår av fig. 5 måste transistorns 506 emitterelektrod leda basströmmarna hos transistorerna 502, 511 och 522 (515). När transistorn 506 ersätts med en direktförbindelse mellan bas och kollektor hos transistorn 502 blir transistorns 198 kollek- torström lika med summan av kollektorströmmen IC hos transis- torn 502 plus de tre basströmmarna hos transistorerna 502, 510 ooh 522, således 5IB. När transistorerna 502, 510 och 522 är transistorer med lågt B-värde kommer de tre basströmmarna att bli betydande i Jämförelse med strömmen IC, varjämte de respek- tive kollektorströmmarna IC hos transistorerna 510 och 522 kommer att skilja sig från transistorns 198 kollektorström, som är IC + 5IB. - ' ' När emellertid strömspegelkretsen 500 är utformad med transistorn 506 såsom basströmkälla för transistorerna 502, 510 och 522 kommer felet i strömmen 5IB att minskas i betydan- de grad. Anledningen till detta är att 5IB-basströmmarna leds av emitter-kollektorbanan hos transistorn 506, vilken endast kräver basströmmen 5IB/B, där B är transistorns 506 förstärk- ning. 5IB-skillnaden mellan de respektive kollektorströmmarna hos transistorerna 510 och 522 samt kollektorströmmen hos transistorn 198 minskas således till skillnaden 5IB/B. Man ser att när transistorns 506 B-värde exempelvis uppgår till l0 kommer 5IB-strömfelet att minskas med en storleksordning, näm- ligen till 0,5 IB. Denna krets är känd under beteckningen "ßz-strömspegelkrets", eftersom dess noggrannhet kan få en över- ensstämmelse i en krets där man ersätter transistorn 506 med en direktförbindelse om förstärkningarna hos transistorerna 79-08773-0 14 J 502, 510 och 522 utgör kvadraten på B-värdena hos transistorerna som används i den föreliggande kretsen.

De automatiska finavstämningsutgångsströmmarna som er- - hålls vid de yttre uttagen 550 och 580 hos den integrerade kret- sen varierar differentie1ltÅ Utgàngsströmmen vid den integre- rade kretsens uttag 550 är lika med kollektorströmmen hos tran- sistorn 198 minus kollektorströmmen hos transistorn 196, och utgångsströmmen vid den integrerade_kretsens uttag 580 är lika -med kollektorströmmen hos transistorn 196 minus kollektor- strömmen hos transistorn l98. Man ser i fig. 5 att transistorns 198 kollektorström efterliknas av strömspegeltransistorerna _ 502, 506 och 510, varvid man erhåller en väsentligen identisk kollektorström i transistorn 510. Kollektorströmmen hos tran- sistorn 196 efterliknas likaså av transistorerna 552, 556 och 572, varvid man erhåller en praktiskt taget identisk kollektor- ström i transistorn 572. Kbllektorströmmen hos transistorn 572 leds i dioden 568, som är anordnad i en NPN-strömspegelkoppling med stor förstärkning med transistorn 564, varvid man erhåller en överensstämmande eller anpassad kollektorström 1 transis- torn 56Ä. Den vid uttaget 550 hos den integrerade kretsen er- hållna automatiska finavstämningsutgångsströmmen blir således lika med skillnaden mellan kollektorströmmarna hos transisto- rerna 510 och 564, och denna skillnad är lika med skillnaden mellan kollektorströmmarna hos transistorerna 198 och 196. Den vid uttaget 580 hos den integrerade kretsen erhållna automatiska finavstämningsutgångsströmmen är likaså lika med skillnaden mellan kollektorströmmarna hos transistorerna 560 och 514, och denna skillnad är lika med skillnaden mellan kollektorströmmar- na hos transistorerna 196 och 198. ~ ' När frekvensen hos den av mellanfrekvensförstärkaren 150 i fig. 4 tillförda mellanfrekvensingångssignalen är lika med resonansfrekvensen hos den avstämda kretsen 60 alstras identiska spänningar av diskriminatornätet vid de yttre uttagen 110 och 112 hos den integrerade kretsen,_Dessa spänningar detek- teras av.toppdetektorerna 180 och 170 och matas till ingångarna till differentialförstärkaren 190. Detta medför att väsentligen identiska kollektorströmmar flyter i transistorerna 196 och_l98,A och deras skillnad ger inte upphov till några automatiska fin-_ 7908773-0 _ 15 avstämningsutgângsströmmar vid uttagen 330 och 380 hos den integrerade kretsen. När emellertid mellanfrekvensingångssig- nalen förskjuts bort från den avstämda kretsens 60 frekvens kommer de differentiellt varierande spänningarna som alstras vid de yttre uttagen ll0 och 112 hos den integrerade kretsen att detekteras av toppdetektorerna 180 och 170, varvid resultatet blir att i ett differentiellt samband med varandra stående kollektorströmmar alstras i transistorerna 196 och 198. Dessa strömmar kombineras medelst strömspegelkretsen 300, varvid ett strömflöde med den ena polariteten uppstår vid det ena av uttagen 330 resp. 380 hos den integrerade kretsen samt ett lika strömflöde med motsatt polaritet vid det andra uttaget hos den integrerade kretsen. I Dessa automatiska finavstämningsströmmar kan användas för att ändra reaktansen hos ett avstämningselement med varia- bel reaktans i televisionsavstämningsanordningens lokaloscilla- tor. I ' Storlekarna hos de automatiska finavstämningsutgàngs- 'strömmarna svarande mot skilda förskjutningar i mellanfrekven- sen styrs av strömspegelkretsen som innefattar dioden 252 och transistorn 250 och som utgör källa för differentialförstärka- rens 190 matningsström. När en ingångsström matas till det yttre uttaget 260 hos den integrerade kretsen leds den till jord medelst dioden 252 och efterliknas eller efterbildas i kollektorn hos transistorn 250. Transistorns 250 kollektor- ström delas medelst differentialförstärkartransistorerna 192 och 194 samt kopplas till transistorerna 196 och 198, där de _delade strömmarna uppträder vid kollektorerna hos transisto- rerna 196 och 198. Den totala strömmen som matas till ström- spegelkretsen 300 styrs således av strömmen som matas till ut- taget 260 hos den integrerade kretsen, och storlekarna hos de automatiska finavstämningsutgångsströmmarna styrs på motsvaran- desät. 9 H 'D Det visade sig att då strömspegelkretsen 300 arbetade inom ett stort intervall av utgàngsströmmar fick de båda slingor- na som är definierade av transistorerna 302 och 306 resp; transistorerna 352 och 356 en tendens att svänga under vissa signal- och belastningsbetingelser. För att hindra dessa icke '7908773-0 16 _ _ - önskvärda svängningar inkopplades kondensatorerna-508 och 558 över transistorernas 502 resp. 552 emitter-kollektorbanor.

Dessa kondensatorer hindrar svängningar eller oscillationer 'i de respektive transistorslingorna genom att de bildar en enda dominant pol i rot-ortkurvorna för slingöverföringsfunktioner- na, varigenom arbetssättet hos strömspegelkretsen 500 stabili- seras.o ' _ I Den i samband med fig. 4 och 5 beskrivna automatiska finavstämningskretsen kan användas för_att variera kapacitan- _sen hos en avstämningsvaraktordiod i en televisionsmottagare på sätt som är visat i fig. 6. I nämnda figur är den integre- rade kretsen 100 enligt fig.i4 och 5 delvis åskådliggjord, var- vid endast de inre kretselementen, som är anslutna till de yttre uttagen 350 och 260 hos den integrerade kretsen, är visade i schematisk detalj. I denna utföringsform av föreliggan- de uppfinning utnyttjas bara ett enda automatiskt finavstäm-_ ningsutgångsuttag (550) hos den integrerade kretsen. Det andra uttaget (380) förblir oansiutet. i ' _ En avstämningsspänning för en varaktordiod 510 åstad- kommes medelst en avstämingsspänningskälla 502. Avstämnings- spänningen varierar i överensstämmelse med den utvalda kanalen till vilken televisionsmottagaren är avstämd. Den av avstäm- ningsspänningskällan 502 tillförda spänningen VT kopplas genom ett motstånd RT och matas till katodelektroden hos varaktor- dioden 510..Avstämningsspänningen kopplas också till ett mot- stånd 504 under âstadkommande av en ström I2, som kopplas till den integrerade kretsens 100 uttag 260._Strömmen I2 kombineras med en konstant ström Il som kopplas från en spänningskälla Vs till uttaget 260 via ett motstånd 506. Summan av strömmarna Il och I2 leds till jord medelst dioden 252 och motståndet 254 och ger i transistorn 250 upphov till en kollektorström som är lika med summan av il + 12. Transistorns 250 kollektor- ström il och ia delas med differentialförstärkaren 190 på sätts som har beskrivits ovan under åstadkommande-av en differentiell automatisk finavstämingsutgångsström iAFT vid det yttre uttaget 550 hos den integrerade kretsen. Den automatiska finavstämnings- strömmen IAFT kopplas genom ett motstånd RAÉT under bildande av 7908773 -0 2 _ 17 en automatisk finavstämningsstyrspänningskomposant över RT vid varaktordiodens 5l0 katodelektrod. Varaktordioden 510 har där- för en kapacitans som är bestämd av den resulterande spänningen som härrör från avstämningsspänningen och den automatiska fin- avstämningsspänningen som påläggs vid dess katodelektrod i för- hållande till jord. Denna kapacitans kopplas till en avstäm- ningsanordning 500 för avstämning av den däri innehållna lokal- oscillatorn till den korrekta frekvensen för mellanfrekvenssig- naldemodulering. 0 _ 2 2 Varaktordiodens 510 kapacitans ändras inte linjärt med den pålagda spänningen utan ändras olinjärt, såsom är àskådlig-- gjort av kurvan 600 1 fig. 7. Såsom framgår av nämnda figur er- hålls vid en lägre kanal en liten spänningsändring ¿§yÄFTL så- som följd av en liten svängning i den automatiska finavstäm- ningsutgångsströmmen ¿§iAFT , varvid en ändring erhålls i varak- tordiodkapacitansen inom et% intervall Åšç. För att samma kapa- citanssvängning Åšp emellertid skall erhållas vid högre kana- ler måste den automatiska finavstämingsutgångsströmmen ha en högre svängning ¿§lAFTH så att en stor automatisk finavstäm- ningsspänningssvängning ¿§yÄFT skall erhållas. Den i fig. 6 H visade kretsen har de erforderliga egenskaperna, eftersom då televisionsmottagaren omkopplas till högre kanaler avstämnings- spänningen och den genom avstämning av spänningskällan 502 erhållna strömmen 12 ökar. Summan av strömmarna il och 12 ökar, varigenom mera ström matastill uttaget 260 hos den inte- grerade kretsen samt atrömspegelkretsen som är bildad av dioden 252 och transistorn 250.Kbllektorströmmen som tillförs av tran- sistorn 250 till differentialförstärkaren 190 kommer därför att öka, vilket medför att den autømausxa rinavstänmingsutgångs- gströmmens iAFT storlek ökar. Den större automatiska finavstäm- ningsströmmen iAFT ger upphov till en större automatisk finav- stämningsspänningssvängning vid varaktordiodens 5lO katod- elektrod, varigenom varaktordiodens kapacitans tillåts variera inom ett väsentligen konstant intervall av kapacitansvärden ¿§0. Således kan den till avstämningsanordningen 500 kopplade kapacitansen varieras av den automatiska finavstämningskretsen inom ett väsentligen konstant intervall av sig ändrande gränser 7908773-0 18 då televisionsmottagaren avstäms från kanal till kanal.

Ehuru den enligt föreliggande uppfinning angivna auto» matiska finavstämingskretsen med fördel kan användas i en ut- föringsform av den i fig. 6 Üisade typen, där intervallet av storlekar hos den automatiska finavstämingsutgångsströmmen varierar genom att man ändrar den till uttaget 260 hos den- integrerade kretsen tillförda strömmen, kan kretsen utan svårig- het utnyttjas i en tillämpning där man måste.ha ett fixerat automatiskt finavstämningssignalintervall._Exempelvis kan en utföringsform av den enligt föreliggande uppfinning angivna automatiska finavstämningskretsen utnyttjas för att åstadkomma den automatiska finavstämningssignalen för televisionsmottaga- ren som är beskriven i RCA Service Data l978 No. C-2 avseende en mottagare av typen CTC-87, vilken publikation är utgiven av RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, USA, där ett fixerat automatiskt finavstämningssignalintervall utnyttjas. Den i fig. 6 visade automatiska finavstämningskretsen avger en auto- matisk finavstämningsutgångssignal med ett förutbestämt inter- vall av.strömstorlekar när en källa för konstant ström ansluts till det yttre uttaget 260 hos den integrerade kretsen. Detta kan utföras genom att man ansluter ett yttre motstånd 392 från uttaget 590 för tíllförsel_av spänningen VDD till uttaget 260.

Det yttre motståndet 592 leder en konstant ström till dioden 252 och transistorn 250, varigenom_erhålles en konstant emitter- ström för delning medelst, alfrerentlelförstärxeren 190. Inter- vallet av strömstorlekar bestäms av resistansvärdet som väljs för det yttre motståndet 392, varigenom det blir möjligt ett noggrant anpassa den automatiska finavstämningsströmsignalen till kraven hos den avstämningsanordning som håller på att styras av den automatiska finavstämingssignalen.

Claims (1)

1. 7908773-0 I 19 Patentkrav l. Anordning i en automatisk signalavstämningskrets som in- kluderar en integrerad kretschip med första och andra kontakt- omràden för koppling till diskreta kretselement som är belägna utanför nämnda integrerade kretschip, k ä n n e t e o k n a d av på nämnda integrerade kretschip belägna organ (52, 54) för att tillföra ingàngssignaler med en frekvens inom ett band som inkluderar en förutbestämd referensfrekvens till nämnda första och andra kontaktområden, ett utanför nämnda integrerade kretsohip beläget diskriminatornät (56, 58, 60) som är kopplat till nämnda första och andra kontaktomráden och som är påverkbart i beroende av nämnda ingångssignaler samt är anordnat att vid dylik påverkan åstadkomma vid nämnda första och andra kontaktområden respektive signaler som varierar differentiellt i storlek i beroende av nämnda ingångssignalers frekvensavvikelse från referensfrekvensen, första och andra detektornät (80, 70) som är belägna på nämnda integrerade kretsohip och som har var sitt ingångsuttag likström- kopplad till nämnda första och andra kontaktområden för att detek- tera storlekarna hos de differentiellt varierande signalerna, och en på nämnda integrerade kretsehip belägen utgångskrets som är kopplad till nämnda detekteringsnät för att bilda en signal som är indikativ för nämnda ingångssignalers frekvensavvikelse från referensfrekvensen. 2; Anordning enligt krav l; k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda utgångskrets inkluderar en till nämnda detektornät kopplad förstärkare (190) för alstring av första resp. andra ut- gångsströmman som är representativa för var sin av nämnda signal- storlekar, jämte organ (300) för att kombinera nämnda första och andra utgångsströmmar under bildande av en skillnadsström. 5. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e o k n a d där- av, att nämnda förstärkare (190) vidare inkluderar en till nämnda förstärkare kopplad reglerbar strömkälla (250-256) för att reglera storleken hos summan,av nämnda första och andra ut- gångsströmmar för en given frekvensavvikelse hos nämnda ingångs- signaler från nämnda referensfrekvens. 't 4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda utgàngskrets vidare inkluderar första och andra transistorer (196, 198), vilka är inkopplade 1 en gemensam- 7908773 “O 20 basförstärkarkoppling för mottagning av den ena av de respek- tive utgångsströmmarna från nämnda förstärkare (190), varjämte nämnda transistorer har var sin utgångselektrod kopplad till nämnda strömkombineringsorgan (300). ~ . 5. 'A Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d där-_ av, att nämnda organ (52, 54) för att tillföra ingângssignaler innefattar första (52) och andra (54) signalbanor för att Ieda ingångsströmmar med lika fassamband till nämnda diskriminator- nät. i _ 'I ' _6. (Anordning enligt krav 5, k ä n n e t-e c k n a'd av ett tredje kontaktområde (330) på nämnda chip (100), varvid nämnda utgångskrets inkluderar en nå nämnda integrerade krets- chip belägen differentialförstärkare (190), som är kopplad_till nämnda detektornät för att alstra utgångssignaler som varierar differentiellt i storlek och riktning såsom gensvar pa de detek- terade storlekarna hos nämnda differentiellt varierande sig- naler, och på nämnda integrerade kretschip belägna organ (300)- som är kopplade till nämnda differentialförstärkare för att kombinera nämnda utgàngssignaler för att vid nämnda tredje _ kontaktområde (330) alstra en automatisk frekvensstyrsignal som varierar i riktning och storlek såsom gensvar på frekvens- avvikelsen hos nämnda ingångssignaler från nämnda förutbestämda referensfrekvens. - - _ ' 7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av en på nämnda integrerade kretschip belägen reglerbar strömkälla (250-256), som har en ingång kopplad till ett fjärde kontakt-, område (260) och en utgång kopplad till nämnda differentialför- stärkare, och utanför nämnda integrerade kretschip belägna organ - (502, 504), som är kopplade-till nämnda fjärde kontakt0mråde för att variera storleken av summan hos nämnda utgångssignaler för en given avvikelse hos nämnda ingångssignaler från nämnda förut- bestämda referensfrekvens. nu , ' _ 8. Anordning enligt krav 5, k ä n nde t e c k n a d där- av, att nämnda första oohandra signalbanor (52, 54)ginne- fattar första och andra förstärkare (52, 54) som har var sitt ingångsuttag för mottagning av nämnda ingàngssignaler och som ' har var sitt utgångsuttag (1, 2), varvid nämnda förstärkare 'tillför signalströmmar med lika inbördes fassamband till nämnda l utgångsuttag såsom gensvar på nämnda gemensamma ingångssignal, 7908773-0 21 att nämnda utgångsuttag hos nämnda första och andra förstärkare är kopplade till nämnda diskriminatornät för att bringa respek- tive signalspänningar som bildas vid nämnda utgångsuttag hos nämnda första och andra förstärkare att variera differentiellt i storlek såsom gensvar pa frekvensavvikelsen hos nämnda in- gångssignal från nämnda referensfrekvens, och att nämnda ut- gångsuttag hos nämnda första och andra förstärkare är kopplade till nämnda första resp. andra detektornät för detektering av storlekarna hos nämnda differentiellt varierande signalspän- ningar, varvid nämnda förstärkare och nämnda detektornät och kopplingar mellan desamma är utförda i integrerad kretsform på en gemensam integrerad monolitkretsohip och nämnda utgångs- uttag innefattar nämnda första och_andra kontaktområden. _ 9. 9 Anordning enligt krav l eller 8, k ä n n e t e c_k - n a d därav, att nämnda ingångssignaler utgörs av mellanfrek- venstelevisionssignaler, att nämnda utgångskrets innefattar en differentialförstärkare (190) för att alstra utgängssignaler, som varierar differentiellt i riktning och storlek såsom gen- svar på storlekarna hos de av nämnda första och andra detektor- nät detekterade signalerna, och till nämnda differentialför- stärkare kopplade organ (300) för att kombinera nämnda utgångs- signaler för att framställa nämnda av nämnda utgàngskrets alstra- de signal som en automatisk frekvensstyrsignal som varierar 1 riktning och storlek såsom gensvar på frekvensavvikelsen hos nämnda mellanfrekvenssignal från nämnda förutbestämda referens- frekvensi varvid nämnda differentialförstärkare, nämnda kombi- neringsorgan och kopplingar mellan desamma är förverkligade 1 integrerad kretsform på nämnda integrerade monolitkretschip och nämnda automatiska frekvensstyrsignal är kopplad till ett reaktivt element (510) vid ett tredje ehiputtag för att styra frekvensen hos nämnda blandningssignal. 10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d där- av, att nämnda integrerade kretschip inkluderar en reglerbar strömkälla (250-256) med en ingång som är påverkbar såsom gen- svar på en avstämningsspänning och med en utgång kopplad till nämnda differentialförstärkare (190) för att variera storleken av summan hos nämnda utgångssignaler för en given avvikelse hos . nämnda mellanfrekvenssignaler från nämnda referensfrekvens, var- vid nämnda ingång är kopplad till ett fjärde chiputtag för mot- tagning av nämnda avstämningsspänning. - 7908?73.-Û ' . gg _ . 11. Anordning enlig; kravg ene:- 10, k n n e 1; e c k - n a d därav, att nämnda kombineringsorgan innefattar en till nämnda differentialförstärkare kopplad strömspegelkrets för att kombinera nämnda utgångssignaler för alstring av en auto- matisk frekvensstyrsignal som varierar i riktning och storlek såsom gensvar pâfrekvensavvikelsen hos nämnda mellanfrekvens- signal från nämnda förutbestämda referensfrekvens, varvid nämnda »automatiska frekvensstyrsignal kan användas.för att styra frek- vensen hos nämnda mellanfrekvenssignal. 12. Anordning enligt krav 1; 5, 8 eller 9, k ä n n e - t e c k n a d av en första parallellkombination av en konden- sator (56) och en med mellanliggande uttag försedd spole (58), varvid nämnda första parallellkombination är inkopplad mellan nämnda första och andra kontaktområden, och av en andra parallell- kombination (60) av en kondensator (62) och en spole (64), var- vid nämnda andra parallellkombination är inkopplad mellan nämnda mellanliggande uttag hos nämnda spole (58) i den första parallell- kombinationen och en matningsspänningskälla och är avstämd till nämnda referensfrekvens och bildar nämnda diskriminatornät.