DE1279064B - Circuit arrangement for automatic gain control in television receivers - Google Patents

Description

Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung in Fernsehempfängern Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung in Fernsehempfängern, bei der mehrere Verstärkerstufen, insbesondere die Vorstufen und ZF-Stufen, aus einer gemeinsamen Regelspannungsquelle geregelt werden und die Regelspannung für einen Teil der Verstärkerstufen, insbesondere für die Vorstufen, erst nach Überschreiten eines bestimmten einstellbaren Spannungswertes wirksam wird.Circuit arrangement for automatic gain control in television receivers The invention relates to a circuit arrangement for automatic gain control in television receivers, where several amplifier stages, especially the pre-stages and IF stages, are regulated from a common control voltage source and the Control voltage for some of the amplifier stages, especially for the pre-stages, only becomes effective after a certain adjustable voltage value has been exceeded.

Für solche Verstärkerschaltungen, deren Verstärkung aus einer gemeinsamen Regelspannungsquelle geregelt wird, ist es bekannt, die Wirksamkeit der Regelung für einzelne Verstärkerstufen dadurch zu verzögern, daß eine gesperrte Diode zwischen den Eingang dieser Verstärkerstufen und die Regelspannungsquelle geschaltet wird. Erst wenn die Regelspannung das Sperrpotential um den Wert der Diodendurchlaßspannung überschreitet, wird die Verstärkung dieser Stufen geregelt. Beispielsweise möchte man die Regelung der Vorstufen eines Fernsehempfängers, um eine Verschlechterung des Rauschabstandes bei kleinen Antennensignalen zu vermeiden, erst nach Überschreiten einer Signalspannung von etwa 2 mV wirksam werden lassen. Dagegen soll die Regelung für die ZF-Stufen unverzögert wirksam sein.For such amplifier circuits, their amplification from a common Control voltage source is regulated, it is known the effectiveness of the regulation to delay for individual amplifier stages by placing a blocked diode between the input of these amplifier stages and the control voltage source is switched. Only when the control voltage increases the blocking potential by the value of the diode forward voltage the gain of these levels is regulated. For example would like one regulating the pre-stages of a television receiver to avoid deterioration to avoid the signal-to-noise ratio with small antenna signals only after exceeding with a signal voltage of about 2 mV. On the other hand, the regulation be effective without delay for the ZF stages.

Um nach dem Einsatz der verzögerten Regelung der Vorstufen die Spannungen am Videodemodulator auf einem annähernd konstanten günstigen Wert zu halten, ist es auch bekannt, die weitere Regelung einer stromabwärts geregelten ZF-Stufe zu stoppen (»Valvo Technische Informationen für die Industrie«, Heft 43, 1963, S. 1 bis 10). Will man jedoch alle praktisch auftretenden Antennenspannungen (etwa 10 RV bis 100 mV) mit dem dazu notwendigen Regelumfang von etwa 80 db verarbeiten, so sollte die Regelung der ZF-Stufen nach dem Einsatz der Vorstufenregelung möglichst nicht ganz gestoppt werden. Vielmehr ist es wünschenswert, nur die zunehmende Regelsteilheit bei stromaufwärts geregelten ZF-Stufen so zu drosseln, daß die stärkste Abregelung der Vorstufen bei maximalem Antennensignal (100 mV) den für die Kreuzmodulationsfestigkeit der Mischstufe günstigen Wert von etwa 20 db aufweist. Dieses Problem löst eine bekannte Schaltungsanordnung, bei der eine Regelspannung für die ZF- und Vorstufenregelung üblicherweise an der Tastregelstufe gewonnen wird, durch einen zweistufigen, gleichstromgekoppelten Transistorverstärker, wobei am Emitter der ersten Verstärkerstufe die Regelspannung für die ZF-Stufe und am kollektorseitigen Ausgang der zweiten Verstärkerstufe die Regelspannung für die Vorstufen abgenommen wird (»Funk-Technik«, 1966, Nr. 9, S. 310 bis 312).In order to reduce the voltages after using the delayed regulation of the preliminary stages is to be kept at an approximately constant favorable value on the video demodulator it is also known to further regulate a downstream regulated IF stage stop ("Valvo Technical Information for Industry", volume 43, 1963, p. 1 until 10). However, if you want all practically occurring antenna voltages (about 10 RV up to 100 mV) with the necessary control range of about 80 db, the control of the ZF stages should, if possible, after the use of the pre-stage control not be stopped entirely. Rather, it is desirable to only use the increasing control steepness with upstream regulated IF stages to throttle so that the strongest down regulation of the pre-stages at the maximum antenna signal (100 mV) for the cross-modulation immunity the mixer stage has a favorable value of about 20 db. This problem solves a Known circuit arrangement in which a control voltage for the IF and pre-stage control is usually obtained at the duty cycle, by a two-stage, DC-coupled Transistor amplifier, with the control voltage at the emitter of the first amplifier stage for the IF stage and at the collector-side output of the second amplifier stage Control voltage for the preliminary stages is taken ("Funk-Technik", 1966, No. 9, p. 310 to 312).

Da der zweistufige Regelspannungsverstärker einen für Konsumgeräte beträchtlichen Aufwand darstellt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu finden, die das Problem der reduzierten, jedoch nicht gestoppten ZF-Stufenregelung auf einfachere Weise löst.Since the two-stage control voltage amplifier is one for consumer devices represents considerable effort, the invention is based on the object of a Find circuitry that reduced the problem, but not stopped ZF step control solves in a simpler way.

Die Erfindung besteht darin, daß die Regelsteilheit der unverzögert geregelten Verstärkerstufen nach Überschreiten des (für den Einsatz der Vorstufenregelung) einstellbaren Spannungswertes dadurch gedrosselt wird, daß in Serie oder parallel zu einem Regelspannungseingang, insbesondere dem der ZF-Stufen, ein passiver, nichtlinearer Widerstand liegt.The invention consists in the fact that the control steepness of the instantaneous regulated amplifier stages after exceeding the (for the use of the pre-stage control) adjustable voltage value is throttled that in series or in parallel to a control voltage input, especially that of the IF stages, a passive, non-linear one Resistance lies.

Dieser nichtlineare Widerstand ist beispielsweise der Gleichstromeingangswiderstand des oder der geregelten ZF-Transistoren. Er liegt beispielsweise in Reihe zwischen der Regelspannungsquelle und der Basis eines ersten ZF-Transistors. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als nichtlinearen Widerstand eine Diode zu benutzen, die durch eine Sperrspannung auf einen bestimmten Spannungswert vorgespannt ist. Sobald die Regelspannung einen bestimmten Wert, z. B. den Regeleinsatzpunkt für die Vorstufen, überschreitet, schaltet die Diode einen Shunt parallel zum Eingang der ZF-Stufen. Dadurch ergibt sich bei reduzierter Regelsteilheit der ZF-Stufen ein größere Regelhub für die Vorstufen, da die Rückwirkung des Shunts auf die Regelspannungsquelle durch einen dazwischengeschalteten großen Widerstand gering ist.This non-linear resistance is, for example, the direct current input resistance of the regulated IF transistor (s). For example, it is in series between the control voltage source and the base of a first IF transistor. Another The possibility is to use a diode as a non-linear resistor, which is biased to a certain voltage value by a reverse voltage. As soon as the control voltage has reached a certain value, e.g. B. the rule application point for exceeds the pre-stages, the diode switches a shunt in parallel to the input of the ZF stages. This results in a reduced rate of control of the IF stages a larger control range for the preliminary stages, since the shunt has an effect on the control voltage source is low due to an interposed large resistor.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to figures.

Die F i g. 1 und 2 zeigen je ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The F i g. 1 and 2 each show an embodiment of the invention Circuit arrangement. Same Parts are identical in both figures Provided with reference numerals.

In der F i g. 1 ist ein Regeltransistor 1 kollektorseitig über eine Diode 2 mit dem Schleifer eines Potentiometers 3 und über einen Widerstand 4 mit einem Sternpunkt 5 verbunden. Dem Regeltransistor 1 wird an seiner Basis 6 eine Regelspannung zugeführt. Der Sternpunkt 5 ist über einen nichtlinearen Widerstand R" mit der Basis 7 eines ersten ZV-Transistors 8 verbunden. An der Basis 7 wird auch die Zwischenfrequenz eingespeist. Über ein Bandfilter 9 erfolgt in bekannter Weise die ZF-Ankopplung an einen weiteren ZV-Transistor 10. Das Potentiometer 3, das zur Einstellung der Vorspannung für die Diode 2 dient, ist einerseits mit den Basen zweier Vorstufentransistoren 11, 12 und andererseits mit einem anderen Potentiometer 13, das zur Arbeitspunkteinstellung dient, verbunden. Weitere Widerstände 14, 15, 16, 17, 18, 19 dienen der Arbeitspunkt- und Stromeinstellung der verschiedenen Transistoren.In FIG. 1 is a control transistor 1 on the collector side via a Diode 2 with the wiper of a potentiometer 3 and via a resistor 4 with connected to a star point 5. The control transistor 1 is at its base 6 a Control voltage supplied. The star point 5 is via a non-linear resistor R "is connected to the base 7 of a first ZV transistor 8. At the base 7, also fed the intermediate frequency. A band filter 9 takes place in a known manner Way the IF coupling to another ZV transistor 10. The potentiometer 3, which is used to adjust the bias voltage for the diode 2 is on the one hand with the Bases of two pre-stage transistors 11, 12 and on the other hand with another potentiometer 13, which is used to set the operating point, connected. Further resistors 14, 15, 16, 17, 18, 19 are used to set the operating point and current of the various transistors.

In F i g. 2 ist eine Diode 20 anodenseitig mit dem Sternpunkt 5 verbunden, deren Kathode an einem Mittelpunkt 21 eines ohmschen Spannungsteilers 22, 23 angeschlossen ist. über Widerstände 24, 25 und ein Potentiometer 26 wird die Vorspannung für die Diode 20 und der Arbeitspunkt für den ZV-Transistor 8 eingestellt. Ein vom Sternpunkt 5 zur Basis des Transistors 8 führender Widerstand 27 ist ein Festwiderstand, der nicht mit dem Widerstand R" in F i g. 1 zu verwechseln ist.In Fig. 2, a diode 20 is connected on the anode side to the star point 5, the cathode of which is connected to a center point 21 of an ohmic voltage divider 22, 23. The bias voltage for the diode 20 and the operating point for the ZV transistor 8 are set via resistors 24, 25 and a potentiometer 26. A resistor 27 leading from the star point 5 to the base of the transistor 8 is a fixed resistor which should not be confused with the resistor R ″ in FIG.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung bei den Figuren soll im folgenden näher beschrieben werden. Die vom Regeltransistor 1 aus sowohl den Basen der Vorstufen 11, 12 als auch der Basis 7 des ZF-Transistors 8 zugeführte Regelspannung ist zunächst nur für den ZV-Transistor wirksam, denn die Diode 2 ist durch ein über das Potentiometer 3 einstellbares Sperrpotential so lange gesperrt, bis die Regelspannung am Kollektor des Regeltransistors 1 bei einem Antennensignal von etwa 2 mV das Sperrpotential um die Durchlaßspannung der Diode 2 übersteigt. Damit wird die Regelung auch für die Vorstufen wirksam. Vom Einsatzpunkt der Vorstufenregelung an -soll jedoch die Regelsteilheit der ZV-Stufen gedrosselt werden. Das wird gemäß F i g. 1 dadurch erreicht, daß der Wert des Widerstandes R,, und damit der Eingangswiderstand für die Regelspannung des ZV-Transistors 8 mit steigender Regelspannung abnimmt, d. h., der Siromverstärkungsfaktor des Regeltransistors 8 und damit die Regelsteilheit wird mit steigendem Kollektorstrom kleiner. In F i g. Z wird dagegen die an dem Potentiometer 26 in ihrem Sperrpotential voreinstellbare Diode 20 leitend, sobald die Regelspannung dieses Sperrpotential um die Diodendurchlaßspannung überschreitet. Für die Regelspannung bildet damit der Widerstand 23 parallel mit dem Widerstand 22 einen Shunt zum Eingang des ZF-Transistors $. Der gewünschte Effekt, Reduzierung der Regelsteilheit für die ZV-Stufen und größerer Regelhub für die Vorstufen, ist ähnlich wie der durch den Widerstand R,, in F i g. 1 erzielte. Die Rückwirkung dieses Shunts auf die am Kollektor des Regeltransistors 1 stehende Regelspannung ist gering, da der Widerstand 4 hinreichend groß gemacht wird.The mode of operation of the circuit arrangement in the figures will be described in more detail below. The control voltage supplied by the control transistor 1 to both the bases of the preliminary stages 11, 12 and the base 7 of the IF transistor 8 is initially only effective for the ZV transistor, because the diode 2 is so long due to a blocking potential that can be set via the potentiometer 3 blocked until the control voltage at the collector of the control transistor 1 exceeds the blocking potential by the forward voltage of the diode 2 with an antenna signal of about 2 mV. This means that the regulation is also effective for the preliminary stages. From the point at which the pre-stage control starts, however, the control steepness of the ZV stages should be throttled. According to FIG. 1 achieved in that the value of the resistor R ,, and thus the input resistance for the control voltage of the ZV transistor 8 decreases with increasing control voltage, that is, the Sirom gain of the control transistor 8 and thus the control slope decreases with increasing collector current. In Fig. On the other hand, the blocking potential of the diode 20 , which can be preset at the potentiometer 26, becomes conductive as soon as the control voltage exceeds this blocking potential by the diode forward voltage. For the control voltage, the resistor 23 forms, in parallel with the resistor 22, a shunt to the input of the IF transistor $. The desired effect, a reduction in the control steepness for the ZV stages and a larger control stroke for the preliminary stages, is similar to that caused by the resistor R1 in FIG. 1 scored. The effect of this shunt on the control voltage at the collector of the control transistor 1 is small, since the resistor 4 is made sufficiently large.

Statt eines nichtlinearen Widerstandes oder einer Diode können auch mehrere solcher Elemente verwendet werden, z. B. um die Regelung über den Verstärkungsbereich unterschiedlich zu gestalten. Liste der Bezugszeichen 1 Regeltransistor 2 Diode 3 Potentiometer 4 Widerstand 5 Sternpunkt 6,7 Basen 8 ZV-Transistor - 9 Bandfilter 10 ZV-Transistor 11,12 Vorstufentransistoren 13 Potentiometer 14,15,16,17,18,1.9 Widerstände 20 Diode 21 Mittelpunkt 22,23 Spannungsteiler 24,25 Widerstände 26 Potentiometer 27 WiderstandInstead of a non-linear resistor or a diode, several such elements can be used, e.g. B. to make the control over the gain range different. List of reference symbols 1 control transistor 2 diode 3 potentiometer 4 resistor 5 star point 6,7 bases 8 ZV transistor - 9 band filter 10 ZV transistor 11,12 pre-stage transistors 13 potentiometers 14,15,16,17,18,1.9 resistors 20 diode 21 center point 22,23 voltage divider 24,25 resistors 26 potentiometer 27 resistor

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung in Fernsehempfängern, bei der mehrere Verstärkerstufen, insbesondere die Vorstufen und ZV-Stufen aus einer gemeinsamen Regelspannungsquelle geregelt werden und die Regelspannung für einen Teil der Verstärkerstufen, insbesondere für die Vorstufen, erst nach Überschreiten eines bestimmten einstellbaren Spannungswertes wirksam wird (verzögerte Regelung), dadurch gekennzeichnet, daß die Regelsteilheit der unverzögert geregelten Verstärkerstufen (8) nach Überschreiten des einstellbaren Spannungswertes dadurch gedrosselt wird, daß in Serie oder parallel zu einem Regelspannungseingang (7), insbesondere dem der ZV-Stufen, ein passiver nichtlinearer Widerstand (R,,) liegt. Claims: 1. Circuit arrangement for automatic gain control in television receivers, where several amplifier stages, especially the pre-stages and ZV stages are regulated from a common control voltage source and the Control voltage for some of the amplifier stages, especially for the pre-stages, only becomes effective after a certain adjustable voltage value has been exceeded (delayed control), characterized in that the control steepness of the instantaneous regulated amplifier stages (8) after the adjustable voltage value has been exceeded is throttled that in series or parallel to a control voltage input (7), especially that of the ZV stages, a passive non-linear resistor (R ,,) lies. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtlineare Widerstand eine Diode (20) ist, die, sobald die Regelspannung nach Überschreitung einer Diodensperrspannung diese Diode (20) öffnet, einen Shunt (22, 23) parallel zum Eingang (7) derjenigen Verstärkerstufen (8) schaltet, deren Regelsteilheit gedrosselt werden soll. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 3192 316; »Funk-Technik«, 1966, Nr. 9, S. 310 bis 312; »VALVO Technische Informationen für die Industrie«; 14. 43, Mai 1.963, S.1 bis 10.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the non-linear Resistance is a diode (20) that as soon as the control voltage is exceeded a diode reverse voltage, this diode (20) opens, a shunt (22, 23) in parallel to the input (7) of those amplifier stages (8) whose control slope is throttled shall be. References considered: U.S. Patent No. 3192 316; "Funk-Technik", 1966, No. 9, pp. 310 to 312; »VALVO technical information for the industry"; 14. 43, May 1.963, pp. 1 to 10.