DE2126136C3

DE2126136C3 - Regelbare HF-Eingangsstufe mit einem PIN-Dioden-Dämpfungsglied

Info

Publication number: DE2126136C3
Application number: DE2126136A
Authority: DE
Inventors: Eckhardt 3200 Hildesheim Greyer
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE2126136B2; US3800229A; FR2138639A1; DE2126136A1; BE781813A; ZA723590B; FR2138639B1; GB1387019A; SE388098B; IT958041B; AT320757B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine regelbare HF-Eingangsstufe mit einem PIN-Dioden-Dämpfungsglied insbesondere für Tuner in Fernsehgeräten, wobei die HF-Eingangsstufe durch das PIN-Dioden-Dämpfungsglied geregelt wird, welches vor einem die Hochfrequenz verstärkenden Transistor derart angeordnet ist, daß die Basis des Transistors über einen Spannungsteiler mit einer Spannungsquelle verbunden ist und der Emitter über einen Widerstand mit Masse über eine erste im Längszweig des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds angeordneten PIN-Diode mit einem HF-Eingang verbunden ist, in einem Querzweig des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds eine zweite Diode angeordnet ist und dem PIN-Dioden-Dämpfungsglied eine Regelspannung zur automatischen Verstärkungsregelung zugeführt ist.

Beispielsweise aus der DE-AS 12 27 522, der DE-AS 83 929 und der US-PS 31 35 934 ist es bekannt, zur Regelung von HF-Schaltkreisen Dioden-Netzwerke mit veränderbaren Dämpfungseigenschaften einzusetzen. Auf diese Weise lassen sich insbesondere die Tuner von Fernsehgeräten regeln.

So ist in der DE-PS 21 24 377 eine Eingangsschaltung einer Fernsehabstimmeinheit mit einem in Basisschaltung betriebenen Transistor vorgeschlagen. Dabei ist in einem Ausführungsbeispiel der die Hochfrequenz verstärkende Transistor derart geschaltet daß er keine Spannungsstabilisierende Wirkung hat Vielmehr ist zum Betrieb der hier beschriebenen HF-Eingangsstufe eine stabile Bezugsspannungsquelle erforderlich. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt den Verstärkertransistor als Regeltransistor in der HF-Eingangsstufe.

Bei dieser Schaltungsanordnung ist ein Spannungsteiler für die Erzeugung einer Bezugsspannung erforder-

Ki Hch, über den ein hoher Querstrom fließen muß. Dieser Querstrom ist erheblich größer als der Strom, der durch das PIN-Dioden-Dämpfungsglied dieser Eingangsschaltung fließt
Derartige Schaltungsanordnungen besitzen einige Nachteile. Sie erfordern eine zusätzliche stabile Bezugsspannungsquelle, die einen besonderen weiteren Schaltungsaufwand bedingt So muß die konstante Bezugsspannung beispielsweise mit Hilfe von Zener-Dioden gewonnen werden. Die Gewinnung einer konstanten Bezugsspannung durch einen Spannungsteiler mit hohem Querstrom führt zu erheblichen Leistungsverlusten und einer unerwünschten thermischen Belastung der einzelnen temperaturempfindlichen Bauelemente. Darüber hinaus besitzen die bei solchen Eingangsstufen üblicherweise eingebauten Transistoren eine unzureichende Kreuzmodulationsfestigkeit Die in der beschriebenen Art aufgebauten Eingangsschaltungen besitzen damit ein unzureichendes Großsignalverhalten.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine regelbare HF-Eingangsstufe der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, bei der auf eine besondere stabilisierte Spannungsquelle für das PIN-Dioden-Dämpfungsglied verzichtet werden kann und welche ein optimales Großsignalverhalten und eine hohe Kreuzmodulationsfestigkeit aufweist

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst daß der die Hochfrequenz verstärkende Transistor ein ungeregelter Hochstromtransistor ist und das PIN-Dioden-Dämpfungsglied galvanisch mit dem Emitter des Hochstromtransistors verbunden ist

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Emitterpotential des Hochstromtransistors durch das Verhältnis der Widerstandswerte des zwischen dem Emitter des Hochstromtransistors und Masse angeordneten Widerstands und des zwischen der Basis des Hochstromtransistors und Masse angeordneten Spannungsteilers auf einem vorbestimmten Wert nahezu konstant gehalten.

Bei einer regelbaren HF-Eingangsstufe mit einer dritten, in einem weiteren Querzweig des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds angeordneten Diode wird das Regelverhalten des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds und damit das bereits durch die Eigenschaften des Hochstromtransistors bedingte gute Großsignalverhalten bei einer Weiterbildung der Erfindung noch dadurch zusätzlich verbessert, daß die dritte Diode eine Germanium-Diode ist.

_b0 Eine regelbare HF-Eingangsstufe, wie sie in der Erfindung beschrieben wird, besitzt eine hohe Kreuzmodulationsfestigkeit und sehr gutes Großsignalverhalten. Durch die Einbeziehung des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds in den Gleichstromkreis des Vorstufentran-

_b5 sistors kann auf eine zusätzliche stabilisierte Bezugsspannungsquelle für das PIN-Dioden-Dämpfungsglied verzichtet werden. Der Hochstromtransistor hat dabei zwei wesentliche Vorteile, die darin zu sehen sind, daß

er eine hohe Kreuzmodulationsfestigkeit aufweist und sein Emitterpotential auch bei größeren Belastungsunterschieden weitestgehend stabilisiert ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dem prinzipiellen Schaltbild dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Im Kollektorstromkreis eines Vorstufentransistors 1 vom npn-Leitertyp ist ein abstimmbarer Schwingungskreis 2 angeordnet, der eine weitere, zur Auskopplung dienende Wicklung 3 aufweist Die Basis des Transistors ist über einen Widerstand 4 mit einem Anschlußpunkt 5 einer ersten Speisespannungsquelle positiver Polarität verbunden. Der Anschlußpunkt 5 ist weiterhin über einen Kondensator 6 gegen Masse geschaltet und mit der Induktivität des Schwingungskreises 2 verbunden. Außerdem ist die Basis über einen Widerstand 7, dem ein Kondensator 8 parallel geschaltet ist, mit Masse verbunden. Durch den Kondensator 8 wird die Basis, bezogen auf die Hochfrequenz, auf das Massepotential geschaltet Ein Emitteranschlußpunkt 9 fit über einen Widerstand 10 mit Masse verbunden. Der Anschlußpunkt 11 einer zweiten Speisespannungsquelle positiver Polarität ist über einen Widerstand 12 mit der Anode einer ersten Diode 13 vom PIN-Leitertyp verbunden, deren Kathode am Emitteranschlußpunkt angeschlossen ist Außerdem ist eine zweite Diode 14 vom PIN-Leitertyp mit ihrer Anode an den Emitteranschlußpunkt geschaltet und über einen Widerstand 15 mit einer regelspannungsführenden Klemme 16 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen der Diode 14 und dem Widerstand 15 ist über einen Kondensator 17 an Masse geschaltet und außerdem mit der Kathode einer dritten Diode 18 vom PIN-Leitertyp verbunden, deren Anode über einen Widerstand 19 mit der Anode der ersten Diode 13 verbunden ist Die Anode der Diode 13 ist zusätzlich über einen Kondensator 20 mit einer Eingangsklemme 21 für das Hochfrequenzsignal verbunden. Der Anschlußpunkt 11 weist gegenüber dem Emitteranschlußpunkt 9 immer ein positives Potential auf.

Die dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet fol

gendermaßen: Neben seiner Aufgabe als Hochfrequenzverstärker weist der verwendete Hochstromtransistor der vorliegenden Schaltungsanordnung spannungsstabilisierende Eigenschaften auf. Die Spannung am Emitteranschlußpunkt 9 wird weitgehend konstant gehalten. Das mit PIN-Dioden versehene regelbare Dämpfungsglied ist unmittelbar mit der ersten Diode 13 und der zweiten Diode 14 an den Emitteranschlußpunkt 9 angeschlossen. Ist nun die Regelspannung an der

id Klemme 16 stark positiv, so fließt von der zweiten Speisespannungsquelle 11 ein Strom über den Widerstand 12 und über die Diode 13 zum Emitteranschlußpunkt Dadurch verringert sich der Transistorstrom, und die Spannung am Emitter bleibt konstant Die Diode 13 ist nun leitend, und die Dioden 14 und 18 sind gesperrt Somit gelangt die zu verstärkende Eingangsfrequenz übar den Kondensator 20 und über die Diode 13 nahezu verlustlos an den Emitter des Vorstufentransistors. Bei einer Regelspannung mit geringem positiven Pegel

_·υ fließt von dem Emitteranschlußpunkt ein erster Strom über die Diode 14 und den Widerstand 15 und außerdem ein zweiter Strom von dem Anschlußpunkt 11 über die Widerstände 12,19, die Diode 18 und den Widerstand 15 in die Regelspannungsquelle. Hierdurch werden die Dioden 14 und 18 leitend. Gleichzeitig ist die Diode 13 infolge des an ihrer Anode vorhandenen geringen Spannungspegels gesperrt Der Widerstand 19 ist so bemessen, daß durch ihn Anpassung erfolgt Zwischen den beiden erläuterten Endstellungen der Regelschaltung treten alle Obergangsstadien auf, wobei sich die PIN-Dioden ähnlich verhalten wie steuerbare ohmsche Widerstände.

Erst die Kombination eines PIN-Dioden-Dämpfungsglieds mit einem nichtregelbaren Hochstromtransistor

_j5 unter Einbeziehung des Dämpfungsgliedes in den Transistorstromkreis ermöglicht das besonders gute Großsignalverhalten. Dieses gute Großsignalverhalten kann noch zusätzlich dadurch verbessert werden, daß die Diode 18 durch eine normale Germaniumdiode

«ο ersetzt wird, die aufgrund ihrer geringen Schwellspannung eine kontinuierliche Regelung ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regelbare HF-Eingangsstufe mit einem veränderbaren PIN-Dioden-Dämpfungsglied, insbesondere für Tuner in Fernsehgeräten, wobei die HF-Eingangsstufe durch das PIN-Dioden-Dämpfungsglied geregelt wird, welches vor einem die Hochfrequenz verstärkenden Transistor derart angeordnet ist, daß die Basis des Transistors über einen Spannungsteiler mit einer Spannungsquelle verbunden ist und der Emitter über einen Widerstand mit Masse sowie über eine erste im Längszweig des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds angeordneten PIN-Diode mit einem HF-Eingang verbunden ist, in einem Querzweig des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds eine zweite Diode angeordnet ist und dem PIN-Dioden-Dämpfungsglied eine Regelspannung zur automatischen Verstärkungsregelung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hochfrequenz verstärkende Transistor ein ungeregelter Hochstromtransistor (1) ist und daß das PIN-Dioden-Dämpfungsglied (13,14) galvanisch mit dem Emitter des Hochstromtransistors (1) verbunden ist

2. Regelbare HF-Eingangsstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Emitterpotential des Hochstromtransistors (1) durch das Verhältnis der Widerstandswerte des zwischen dem Emitter des Hochstromtransistors (1) und Masse angeordneten Widerstands (10) und des zwischen der Basis des Hochstromtransistors (1) und Masse angeordneten Spannungsteilers (4, 7) auf einem vorbestimmten Wert nahezu konstant gehalten ist

3. Regelbare HF-Eingangsstufe nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einer dritten, in einem weiteren Querzweig des PIN-Dioden-Dämpfungsglieds angeordneten Diode, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Diode (18) eine Germaniumdiode ist.