DE1591589A1 - Coupling circuit arrangement in band filters for bandwidth control - Google Patents

Description

Xoppelschaltungsanordnung in Bandfiltern zur Bandbreitenregelung. Die Erfindung betrifft eine Koppelschaltungsanordnung in Bandfiltern zun stufenlosen Einstellen der Bandbreite.Double circuit arrangement in band filters for bandwidth control. The invention relates to a coupling circuit arrangement in band filters to be stepless Setting the bandwidth.

Die Bandbreite eines Bandfiltero, z.B. in Rundfunhtempfängern, ist entsprechend einem mittleren Pegel eintreffender Signale eingestellt. Die Forderung.nach ausreichender Nachbarkanalselektion schränkt die Handbreite ein, die ihrerseits groß -sein soll, um eine gute Klangwiedergabe gewährleisten zu können. Beim Empfang eine: starken Ortssenders kann die Band-1L^ite vergrößert werden, ohne daß die geringere Selektion ' gegenüber den Nachbarkanälen stört. Da dies aber nur für starke Signalpegel gilt, müßte die Bandbreite eines Band- , filtern auf die Stärke des jeweiligen -das Bandfilter passierenden Signals abgestimmt vtJcrden.The bandwidth of a band filter, e.g. in radio receivers, is corresponding to an average level of incoming signals set. The requirement for sufficient adjacent channel selection limits the hand width, which in turn should be large in order to be able to guarantee good sound reproduction. When receiving a strong local station, the band can be enlarged without that the lower selection 'interferes with the neighboring channels. But since this is only For strong signal levels, the bandwidth of a band would have to be filtered on the Strength of the respective signal passing through the band-pass filter is matched to vtJcrden.

Neben Versuchen mit mechanischem Verändern der Kopplung von Bandfilterkreisen ist beispielsweise aus den deutschen Auslegeschriften 1 105 925 und 1 105 926 bekannt, eine kapazitive Kopplung zu verwenden, bei der ein Teil der Koppelkapazität die imaginäre Komponente eines komplexen Widerstandes ist, .während dessen reelle Komponente aus einem nichtlinearen Widerstand besteht. Lurch Ändern der Vorspannung an dem nichtlinearen Widerstand ändert sich dessen reeller ,`tiderstand, dadurch der komplexe Widerstand u:-der komplexe Zeitiger t und damit auch der Imaginärteil des komplexen Zeitwertes. Dieser sich ändernde Imaginärteil des komplexen Leitwertes beeinflußt die Kopplung der Bandfilterkreise.In addition to attempts to mechanically change the coupling of band filter circuits, it is known, for example from the German Auslegeschriften 1 105 925 and 1 105 926 , to use a capacitive coupling in which part of the coupling capacitance is the imaginary component of a complex resistance, while its real component is off consists of a non-linear resistance. By changing the bias on the nonlinear resistor, its real, `tiderstand, changes thereby the complex resistance u: - the complex time t and thus also the imaginary part of the complex time value. This changing imaginary part of the complex conductance influences the coupling of the band filter circuits.

Trotz des verhältnismäßig hohen Aufwandes läßt sich mit dieser Methode nur eine geringe Änderung der wirksamen Koppelkapazit@i t- herbeiführen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und wirksamere Schaltungsanordnung zu finden, mit der man die Kopplung von Bandfilterkreisen einstellen kann. Zur hösung dieser Aufgabe wird eine Koppelschaltungsanordnung' in Banöfltern zurr stufenlosen Einstellen der Bandbreite vorgeschlagen, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß im Koppelzweig zweier zu koppelnder Bandfilterkreise eine Dandfilterr Kapazitätsdiode liegt,.die über die Spulen derti;r se eine die Kopplung bestimmende Gleichspannung erhält.In spite of the relatively high expenditure, this method can only bring about a slight change in the effective coupling capacitance. The present invention is based on the object of finding a simpler and more effective circuit arrangement with which the coupling of band filter circuits can be adjusted. To achieve this object, a coupling circuit arrangement is proposed in Banöfltern for the stepless setting of the bandwidth, which according to the invention is characterized in that in the coupling branch of two band filter circuits to be coupled one Dandfilterr Capacitance diode lies, .that over the coils derti; r se a the coupling-determining DC voltage receives.

Eine solche Koppelschaltungeanordnung erlaubt eine äußerst einfache stufenlose Einstellung der Bandbreite eines Bandfilters'. Vor allen 1)ingen ist, wie eine Ausgestaltung der Erfinc@ung zeigt, eine. automatische Bandbreitenregelung möglich.Such a coupling circuit arrangement allows an extremely simple one stepless adjustment of the bandwidth of a band filter. Above all 1) is as an embodiment of the invention shows, a. automatic bandwidth control possible.

Die die Kopplung bestimmende Gleichspannung soll deshalb im folgenden.mit "Regelspannung" bezeichnet werden.The DC voltage determining the coupling should therefore be used in the following "Control voltage" are designated.

Nähere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Koppelschaltungsanordnung werden anhand der in der. Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.Further details of a coupling circuit arrangement according to the invention are based on the in the. Figures of the drawing illustrated embodiments explained.

,In Fig. "l ist die einfachste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Zwei Parallelachwingl:reise, bestehend aus einem Kondensator 1 und einer Spule 2 bzn. aus einem! Kondensator 3 und einer Spule 4, bilden die Querzweige eines symmetrischen Zweikreisbandfilters. In Längszweig da-vrischen liegt eine Kapazitätsdiode 5, die die beiden l-:iltcr_:reise in den Hochpunkten koppelt. Der Tiefpunkt des Primärkreises ist an Masse gelegt. Der Tiefpunkt des Sekundärkreises liegt über einen Widerstand ei an einer Gleichspannungsquelle 1, die die Regelspannung führt, und über einen Koiideiisator 8 an Itiasse. VOM , Hochpunkt des Sekundärkreises führt ein Koppelkondensator 9 zur folgenden Stufe, falls, vrie im vorliegenden Fall, der .Sekundärkreis an der Ausgangsseite des Handfilters liegt. An der Kapazitätsdiode 5 steht einerseits über die Spule 2 und Masse, andererseits über die Spule 3 und über den Widerstand 6 die Regelspannung. Diese bestimmt die Kapazität der Kapazitätsdiode 5 und damit die Kopplung der beiden Filterkreise und die Bandbreite des Bandfilters. Mit der Regelspannung läßt sich also die Bandbreite des Bandfilters einstellen. Bei den geschilderten einfachen Ausführungsbeispiel der Er-« Findung, wozu nur eine einzige Kapazitätsdiode verwendet wird, verschiebt sich mit dem Verändern der Kapazität der Kapazitätsdiode 5 die Bandmittenfrequenz des Bandfilters. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dieses Verschieben durch den Einsatz mehrerer Kapazitätsdioden zu :svermeiden.In Fig. "1 the simplest embodiment of the invention is shown. Two parallel swing arms, consisting of a capacitor 1 and a coil 2 bzn. from a! Capacitor 3 and a coil 4, form the shunt branches of a symmetrical Dual-circuit band filter. In the series branch there is a capacitance diode 5, the the two l-: iltcr_: travel in the high points couples. The low point of the primary circle is connected to ground. The low point of the secondary circuit lies above a resistance ei to a DC voltage source 1, which carries the control voltage, and via a Koiideiizer 8 to Itiasse. FROM THE , High point of the secondary circuit a coupling capacitor 9 leads to the following stage, if, in the present case, the .secondary circle is on the outlet side of the hand filter. On the capacitance diode 5 is on the one hand via the coil 2 and ground, on the other hand via the coil 3 and the control voltage via the resistor 6. This determines the capacitance of the capacitance diode 5 and thus the coupling of the two filter circuits and the bandwidth of the band filter. The bandwidth of the band filter can be adjusted with the control voltage. In the described simple embodiment of the invention, why only one only varactor diode is used, shifts as the capacitance changes of the capacitance diode 5 is the band center frequency of the band filter. An advantageous one Embodiment of the invention consists in this shifting through the use several varactor diodes to: avoid.

Die Kapazität der Kapazitätsdiode 5 bestimmt nicht nur die Kopplung der Filterkreise, sondern beeinflußt auch deren Resonanzfrequenz. Grundsätzlich läßt sich diese zweite Funktion der Kapazitätsdiode 5 dadurch ausgleichen, daß jedem der beiden gekoppelten Schwingkreise je eine weitere Kapazitätsdiode parallelgeschaltet wird, die man gegenphasig zur koppelnden Kapazitätsdiode 5 aussteuert. Diese prinzipielle Möglichkeit ist in Fig. 2 dargestellt (ohne Regelspannungsquelle). Man ist daait in der Zage, die Bandbreite eines Bandfilters in ständiger Symmetrielage zu dessen Mittenfrequenz zu ändern. Die beiden ,drn Filterkreisen parallelgeschalteten Kapazitätsdioden können mit derselben Regelspannung ausgesteuert werden wie die koppelnde Kapazitätsdiode, da die Änderung ihrer Kapazität jeweils entgegengesetzt gleich der Änderung der Kapazität der koppelnden Kapazitätsdiode sein muß. Bei einem mehrkreisigen Bandfilter müßte man entsprechend mehrere Kapazitätsdioden verwenden.The capacitance of the capacitance diode 5 not only determines the coupling of the filter circuits, but also influences their resonance frequency. In principle, this second function of the capacitance diode 5 can be compensated for by connecting a further capacitance diode in parallel to each of the two coupled resonant circuits, which are driven out of phase with the coupling capacitance diode 5. This basic possibility is shown in FIG. 2 (without a control voltage source). You are about to change the bandwidth of a band filter in a constant symmetry to its center frequency. The two capacitance diodes connected in parallel drn filter circuits can be controlled with the same control voltage as the coupling capacitance diode, since the change in their capacitance must be the opposite of the change in capacitance of the coupling capacitance diode. With a multi-circuit band filter one would have to use several varactor diodes accordingly.

In der Praxis läßt sich bei einem zvveikreisigen-Bandfilter eine zur Mittenfrequenz weitgehend symmetrisch bleibende Bandbreiteneinstellung mit zwei Kapazitätsdioden verwirklichen. Daher wird die durch die veränderbare Koppelkapazität verursachte Verstimmung eines der beiden Kreise kompensiert. Hin solches Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3.In practice, with a double-circle band filter, a bandwidth setting that remains largely symmetrical with respect to the center frequency can be achieved with two varactor diodes. Therefore, the detuning of one of the two circuits caused by the variable coupling capacitance is compensated. Such an exemplary embodiment is shown in FIG. 3.

Es ist ein zwcikreisigen Bandfilter wie in Fig. 1 dargestellt, dessen identische Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die zweite Kapazitätsdiode 10 liegt einerseits am Hochpunkt des Primärkreises, andererseits (für Wechselstrom) über einen Kondensator 11 an Masse. Für Gleichstrom liegt sie, wie s die Kapazitätsdiode 5, über die Spule 2 an Masse,auf der anderen Seite am Abgriff eines Spannungsteilers. Dieser besteht aus einem zur Masse führenden Widerstand 12 und einem eiiderstandsteil eines Potentiometers 13, dessen Mittelabgriff an der die Regelspannung liefernden Gleichspannungsquelle 7 angeschlossen ist. Der andere Widerstandsteil des Potentidmeters 13 bildet mit einem ebenfalls zur Masse führenden Widerstand 14 einen Spannungsteiler, dessen Teilerpunkt für Gleichstrom über die -Spule 3 mit der Kapazitätsdiode 5 verbunden :st . Mit Hilfe des Potentiometero 13 bekommen die beiden Kapazitätsdioden 5 und 10 gegenphasige Regelspannunge. Die Verstimmung des Primärkreises, die durch eine Änderung der Kapazität der Kapazitätsdiode 5 eintritt, wird durch die geytgenphasige Änderung der Kapazität der Kapazitätsdiode 10 kompensiert; dadurch schwingen Primärkreis und Sekundärkreis nicht mehr auf der gleichen Frequenz. Diese Verstimmung hat aber zur Folge, daß die Bandbreite der Gesamtkurve zunimmt. Der Bandbreitenhub ist bei dieser Ausführungsform mit zwei Kapazitätsdioden größer als bei gleicher Regelspannung mit einer Kapazitätsdiode nach dem einfachen Ausführungsbeispiel. Bei Veränderung der Regelspannung tritt kaum eine Frequenzverschiebung der Bandfilterdurchlaßkurve auf. Eine noch weiter gehende Unabhängigkeit der Frequenzlage kann dadurch erreicht vrerden, daß der Widerstand 12 aus einem nichtlinearen Widerstand besteht. Die beiden Kapazitätsdioden 5 und 10 können durch eine Doppeldiode ersetzt »erden. Statt des Primärkreises kann auch der Sekundärkreis verstimmt werden.It is a zwcikreisigen band filter as shown in Fig. 1, its identical parts are provided with the same reference numerals. The second varactor diode 10 is on the one hand at the high point of the primary circuit, on the other hand (for alternating current) via a capacitor 11 to ground. For direct current it is like the capacitance diode 5, via the coil 2 to ground, on the other side to the tap of a voltage divider. This consists of a resistor 12 leading to ground and a resistor part a potentiometer 13, the center tap of which supplies the control voltage DC voltage source 7 is connected. The other resistance part of the potentiometer 13 forms a voltage divider with a resistor 14 that also leads to ground, whose divider point for direct current is connected to the capacitance diode 5 via the coil 3 : st. With the help of the potentiometer 13 the two capacitance diodes get 5 and 10 antiphase control voltages. The detuning of the primary circuit caused by a change in the capacitance of the varactor diode 5 occurs due to the geytgenphasige Compensated for change in capacitance of varactor diode 10; this causes the primary circuit to vibrate and secondary circuit no longer on the same frequency. But this upset has As a result, the bandwidth of the overall curve increases. The bandwidth swing is at this embodiment with two varactor diodes larger than with the same control voltage with a capacitance diode according to the simple embodiment. When there is a change With the control voltage, there is hardly any frequency shift in the bandpass filter transmission curve on. An even more far-reaching independence of the frequency position can thereby be achieved Verify that the resistor 12 consists of a non-linear resistor. The two Capacitance diodes 5 and 10 can be replaced by a double diode »earth. Instead of Primary circuit, the secondary circuit can also be detuned.

Eine Koppelschaltungsanordnung, wie sie die Erfindung vorschlägt, läßt sich vorteilhaft zu einer Bandbreitenregelung verwenden. Zu diesem Zweck muß die Regelspannung eine Funktion des Signalpegels sein. Als Beispiel ist in Fig. 4 ein Regelkreis nit Vorwärtsregelung dargestellt. Das im Zwischenfrequenzverstärker 15 verstärkte Zwischenfrequenzsignal eines Empfängers dient als Maß zur Bandbreiteneinstellung im Bandfilter 16. Bei Empfang eines starken Ortssenders wird dann automatisch die Bandbreite des Bandfilters vergrößert, während sie bei schwachen Fernsendern verkleinert wird. Damit wird die Stärke eines Senders für die Empfangsqualität voll ausgenützt und doch in jedem Fall eine ausreichende Nachbarkanalselektiön garantiert.A coupling circuit arrangement as proposed by the invention can be used advantageously for bandwidth regulation. For this purpose must the control voltage can be a function of the signal level. As an example, Fig. 4 shows a control loop with feedforward control. That in the intermediate frequency amplifier 15 amplified intermediate frequency signal of a receiver serves as a measure for the bandwidth setting in the band filter 16. When a strong local station is received, the Bandwidth of the band filter increased while them with weak ones Remote broadcasting is reduced. This determines the strength of a station for the reception quality fully utilized and yet in any case a sufficient selection of adjacent channels guaranteed.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die aufgeführten Ausführungsbeispiele. Insbesondere bestehen hinsichtlich einer Bandbreitenrcgelung viele Ausführungsmöglichkeiten.The invention is not restricted to the exemplary embodiments listed. In particular, there are many possible embodiments with regard to a bandwidth regulation.

Claims (4)

P a t e n t a n 9 p r ü e h e 1. Koppelschaltungsunordnung in Bundfiltern zum stufenlosen Einstellen der Bandbreite, dadurch gekennzeichnet, daß im Koppel-Zweig zweier zu koppelnder Bandfilterkroise eine Kapazitätsdiode (5) liegt, die über die Spulen (20der Bandfiltorkreise eine die Kopplung bestimmende Gleichspannung erhält. P a t e n t a n 9 p r ü e h e 1. Coupling circuit disorder in fret filters for stepless adjustment of the bandwidth, characterized in that in the coupling branch two band filter croises to be coupled a capacitance diode (5), which is on the Coils (20 of the band filter circuits receive a DC voltage which determines the coupling. 2. Koppelichaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dnß einem der beiden Bandfiltenkreise eine Kapazitätsdiode (1U) parallelgeschaltet ist, die von einer Gleichspannung gegenphasig zu der im Koppelzweig liegenden Kapazitätsdiode (5) gesteuert wird und die die durch die im Koppelzweig liegende Kapazitätsdiode (5) verursachte Verstimmung des Bändfilterkreises kompensiert. 2. Coupling arrangement according to claim 1, characterized in that one of the two band filter circuits a capacitance diode (1U) is connected in parallel, the from a DC voltage in phase opposition to the capacitance diode located in the coupling branch (5) is controlled and the capacitance diode located in the coupling branch (5) caused detuning of the band filter circuit compensated. 3. Koppelschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß leiden Bandfilterkreisen je eine Kapazitätsdiode parallelgeschabt ist, die von einer Gleichspannung gegenphasig zu der im 1-npelzweig liegenden Kapazitätsdiode (5) gesteuert werden unu die die durch die im Koppelzweig liegende Kapazitätsdiode (5) veirrsachte Verstimmung des jeweiligen Bandfilterkreises kompensieren. 3. Coupling circuit arrangement according to claim 2, characterized in that band filter circuits each suffer from a capacitance diode is parallel scraped that of a DC voltage in phase opposition to that in the 1-npelzweig lying capacitance diode (5) are controlled by the in the coupling branch lying capacitance diode (5) distorted detuning of the respective band filter circuit compensate. 4. Koppelschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung, mit der die Bandbreite des Bandfilters über die Kapazitätsdioden eingestellt wird, aus dem das Bandfilter passierenden Signal abgeleitet ist, so daß eine automatische Regelung der Bandbreite4. Coupling circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the DC voltage with which the bandwidth of the band filter is about the varactor is adjusted from the signal passing through the band filter is derived, so that an automatic regulation of the bandwidth