DE2158691A1 - OSCILLATOR ARRANGEMENT WITH CAPACITIVE TUNING AND ELECTRONIC RANGE SWITCHING - Google Patents
OSCILLATOR ARRANGEMENT WITH CAPACITIVE TUNING AND ELECTRONIC RANGE SWITCHINGInfo
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Description
BLAUPUEtCf-WEIliCE GMBH 355/2BLAUPUEtCf-WEIliCE GMBH 355/2
Oszillatoranordnung mit kapazitiver Abstimmung und elektronischer Bereichsumschaltung Oscillator arrangement with capacitive tuning and electronic range switching
Die Erfindung betrifft eine Oszillatoranordnung mit kapazitiver Abstimmung und mittels Schaltdioden durchführbarer elektronischer Umschaltung auf mehrere Frequenzbereiche, die insbesondere für die Bereichs- und Band-Umschaltung in Pernsehkanalwählern verwendet werden soll.The invention relates to an oscillator arrangement with capacitive tuning and which can be carried out by means of switching diodes Electronic switching to several frequency ranges, especially for range and band switching in TV channel selectors should be used.
Zur "Vermeidung der durch Drehkondensatoren und mechanische Umschaltkontakte verursachten Nachteile ist es be-To "avoid the by rotating capacitors and mechanical The disadvantages caused by changeover contacts are
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.bereits bekannt, in Rundfunk- und Fernsehempfängern Kapazitätsdioden zur Abstimmung-und Schaltdioden zur Umschaltung der Wellenbereiche zu verwenden·Already known, in radio and television receivers, capacitance diodes for tuning and switching diodes for switching the wavebands to use·
Aber auch bei solchen vollelektronischen Schaltungsanordnungen zur Abstimmung und Bereichsumschaltung bestehen wesentliche Nachteile, die sich insbesondere in Fernseh-Kanalwählern bei der zur Umschaltung von UHF- auf VKF-Betrieb üblichen Umschaltung der Resonanzkreise ergeben, die man auch dadurch zumindest nicht völlig vermeiden kann, daß getrennte Oszillatoren für den UHF- und VHF-Bereich vorgesehen werden, die außerdem zu einem erhöhten Bau- und Kostenaufwand führen.But even with such fully electronic circuit arrangements for tuning and range switching exist major drawbacks that are particularly evident in television channel selectors with the usual for switching from UHF to VKF operation Switching of the resonance circuits result, which one can at least not completely avoid that separate Oscillators for the UHF and VHF range are provided that also lead to increased construction and costs.
r Es ist auch bekannt, bei einerauf drei !Frequenzbereiche umschaltbarenSchwingkreisabstimmschaltung zum Empfang der Fernsehsender der Bereiche I, III und IV/7, die Abstimmung mittels einer einstellbaren Induktivität durch Hinzuschalten von festen Abstimmkapazitäten auf Band I und Band III einzustellen. Die sich dabei ergebenden Nachteile bestehen in beträchtlichen Dämpfungs- und Impedanzänderungen. r It is also known,! set in an up three frequency ranges umschaltbarenSchwingkreisabstimmschaltung to receive the TV channels of the regions I, III, and IV / 7, the tuning means of an adjustable inductor by switching of fixed tuning capacitances to Band I and Band III. The resulting disadvantages are considerable changes in attenuation and impedance.
Der Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, den aekannter Schaltungsanordnung
zeitig deren Nachteile zu vermeiden.The invention was now based on the object of the known circuit arrangement
to avoid their disadvantages in good time.
Aufwand bekannter Schaltungsanordnungen herabzusetzen und gleich-Reduce the effort of known circuit arrangements and equal
.Diese Aufgabe wird bei einer Oszillatoranordnung der · eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Oszillatoranordnung aus einer kapazitiven Dreipunkt-Schaltung besteht und daß die Umschaltung der Frequenzbänder durch elektronische Umschaltung des Rückkopplungsfaktors und/oder Änderung der komplexen Steilheit des Oszillatortransistorg und Zu- oder Abschalten von kapazitiven und induktiven Schwingkreiselementen erfolgt.This task is performed with an oscillator arrangement of the type mentioned in that the oscillator arrangement consists of a capacitive three-point circuit and that the switching of the frequency bands by electronic switching of the feedback factor and / or changing the complex Slope of the oscillator transistor and switching on or off of capacitive and inductive oscillating circuit elements.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch, gekennzeichnet, daß der Oszillator aus einem Transistoroszillator in Colpitts-Schaltung besteht, daß die Änderung der Rückkopplung zur Umschaltung von einem Bereich höhereic Frequenzen auf einen Bereich mittlerer Frequenzen jeweils mittels Schaltdioden durch Zuschalten einer Kapazität parallel zur Smitter-Basis-Streeke und Änderung des Kollektorstromes und damit des Arbeitspunktes des Oszillatortransistors erfolgt, daß die Umschaltung "vom Bereich mittlerer Frequenzen auf einen Bereich niedriger Frequenzen wiederum jeweils mittels Schaltdioden durch nochmalige Änderung des Kollektorstromes und durch Kurzschließen einer Schwingkreiskapazität erfolgt, und daß die Rückköpplungskapazität zwischen Kollektor und Emitter des Oszillatortransistors in allen einstellbaren Frequenzbereichen konstant ist.An expedient embodiment of the invention is characterized by characterized in that the oscillator consists of a transistor oscillator in Colpitts circuit that the change in Feedback for switching from a range of higher ic frequencies to a range of medium frequencies by means of switching diodes by connecting a capacitance parallel to the Smitter-Basis-Streeke and change of the collector current and thus the Operating point of the oscillator transistor takes place that the switchover "from the range of medium frequencies to a range lower frequencies in turn by means of switching diodes by changing the collector current again and by short-circuiting a resonant circuit capacitance takes place, and that the feedback capacitance between the collector and emitter of the oscillator transistor is constant in all adjustable frequency ranges.
Wesentliche Torteile der Erfindung bestehen neben einem äußerst einfachen Schaltungsaufbau darin, daß bei der Umschaltung vom höchsten Frequenzbereich, z.B. vom UHP-Bereich eines Fernsehempfängers, auf einen niedrigen Frequenzbereich, beispielsweise auf Band I oder III im VHF-Bereich eines Fernsehempfängers, eine Umschaltung der Resonanzkreise entfällt, so daß die bei bekannten Schaltungen bei der Umschaltung von -UHF-Kreisen auftretenden Probleme vermieden werden. Essential gate parts of the invention exist in addition to one extremely simple circuit structure in that when switching from the highest frequency range, e.g. from the UHP range of a television receiver, to a low frequency range, for example on band I or III in the VHF range of a television receiver, there is no need to switch the resonance circuits, so that the known Switching problems occurring when switching-UHF circuits can be avoided.
Der Schwingkreis für den Bereich höherer Frequenzen ist bei der Erfindung zweckmäßigerweise in λ/2-Ieehnik aufgebaut, was sich günstig auf den Gleichlauf des- Oszillatorkreises auswirkt.The resonant circuit for the range of higher frequencies is in the invention expediently built in λ / 2-Ieehnik what has a favorable effect on the synchronization of the oscillator circuit.
Sämtliche für die Umschaltung vorgesehen Schaltdioden sind zweckmäßigerweise so angeordnet, daß sie durch einen in der Zuleitung der Yersorgungsspannung des Oszillators befind-All switching diodes provided for switching are expediently arranged in such a way that they are
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lichen Umschalter in Sperr- oder Durchlaßrichtung geschaltet werden, so daß eine "bei bekannten Anordnungen erforderliche zusätzliche Spannungsquelle für den Betrieb der Schaltdioden, die üblicherweise sogar polumschaltbar sein muß, eingespart wird. Dies wirkt sich beider Erfindung nicht nur durcih einen weiter verringerten Schaltungsaufwand sondern auch durch eine , erhöhte Betriebssicherheit besonders vorteilhaft aus.union switch switched in blocking or forward direction so that an "additional voltage source required in known arrangements for the operation of the switching diodes, which usually even has to be pole-changing, saved will. This affects both invention not only through one Further reduced circuit complexity but also particularly advantageous due to increased operational reliability.
Ein Ausführungsbeispiel für ein.e erfindungsgemäße Oszillatoranordnung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An exemplary embodiment for an oscillator arrangement according to the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.
Die als Colpitts-Oszillator geschaltete Oszillatoranordnung des Ausführungsbeispieles ist für einen Fernsehkanalwähler vorgesehen j und enthält im wesentlichen einen Oszillatortransistor 11 vom n-p-n-Leitungstyp mit einem zwischen Kollektor und Emitter liegenden Rückkopplungskondensator 01. Als Schwingkreiselemente der Oszillatoranordnung sind im Kollektorkreis des Oszillatortransistors drei Kapazitäten C3, 04, 05, drei Induktivitäten 11, 12, 13 und eine über eine Kapazität 05 angekoppelte Kapazitätsdiode D1 vorgesehen. Dem Verbindungspunkt der Kapazitätsdiode D1 und der Kapazität 05 wird über einen Vorwiderstand R1 eine einstellbare Spannung ü-q zur Steuerung der Kapazitätsdiode D1 zugeführt. Am Verbindungspunkt zwischen den in Reihe liegenden Schwingkreisinduktivitäten 12 und 13 ist die Kathode einer Schaltdiode D2 angeschlossen, von deren Anode die Schwingkreiskapazität 03 gegen Masse geführt ist. Parallel zur Schwingkreiskapazität 03 ist ein Siebglied R2, 14, 06 vorgesehen, um Einflüsse der Hochfrequenzspannung in der Schaltung von der Betriebsgleichspannung fernzuhalten. Das dem Verbindungspunkt mit der Schaltdiode D2 abgewandte Ende der Induktivität 13 liegtThe oscillator arrangement of the exemplary embodiment, which is connected as a Colpitts oscillator, is for a television channel selector provided j and essentially contains an oscillator transistor 11 of the n-p-n conduction type with one between the collector and Emitter lying feedback capacitor 01. As resonant circuit elements the oscillator arrangement are three capacitors C3, 04, 05, three inductors in the collector circuit of the oscillator transistor 11, 12, 13 and a capacitance diode D1 coupled via a capacitance 05 are provided. The connection point of the capacitance diode D1 and the capacitance 05 is an adjustable voltage U-q via a series resistor R1 to control the capacitance diode D1 supplied. The cathode is at the connection point between the series resonant circuit inductors 12 and 13 connected to a switching diode D2, the anode of which the resonant circuit capacitance 03 is led to ground. Parallel to the resonant circuit capacity 03 a sieve member R2, 14, 06 is provided to Keep the influences of the high frequency voltage in the circuit away from the DC operating voltage. That the connection point with the end of the inductance 13 facing away from the switching diode D2 is located
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über einen Verkürzungskondensator 07 ebenfalls an Masse.via a shortening capacitor 07 also to ground.
Ben Schwingkreisinduktivitäten L2 und L3 sind Widerstände R5 und R4 parallelgeschaltet, die einen Spannungsteiler für die Zuführung der Betriebsgleichspannung bilden.:..Ben resonant circuit inductors L2 and L3 are resistors R5 and R4 connected in parallel, which form a voltage divider for supplying the DC operating voltage.: ..
Die Basis des Oszillator'transistors Tt ist über einen mit einem Kondensator 08 überbrückten Widerstand R5 an Masse gelegt. Der Verbindungspunkt von R5 und C8 ist außerdem über eine Reihe von wiederum der Zuführung der Betriebsgleichspannung dienenden ohmschen Widerständen R6, R7, R8 und einem Irennkondensator 09 ebenfalls an Masse angeschlossen.The base of the oscillator transistor Tt is connected to ground via a resistor R5 bridged by a capacitor 08 placed. The connection point of R5 and C8 is also via a series of in turn the supply of the DC operating voltage serving ohmic resistors R6, R7, R8 and an Irennkondensator 09 also connected to ground.
Die.Oszillatoranordnung enthält ferner eine SchaltdiodeD3·, deren Kathode über einen Widerstand R9 an eine mit U-g bezeichnete G-leichspannungsquelle und über ein Siebglied 15, 010 und R10 zur Unterdrückung von Hochfrequenzspannungen an eine in der Emitterleitung des Oszillatortransistors T1 liegende Kapazität 011 angeschlossen ist. Die Emittervorspannung wird von einem zwischen Emitter und Basis liegenden Widerstand R11 abgenommen. The oscillator arrangement also contains a switching diode D3, its cathode via a resistor R9 to a DC voltage source labeled U-g and via a filter element 15, 010 and R10 for the suppression of high-frequency voltages to one lying in the emitter line of the oscillator transistor T1 Capacity 011 is connected. The emitter bias is taken from a resistor R11 located between the emitter and the base.
Die Gleichspannungsquelle U-g, die über den Widerstand R9 eine Sperrspannung an die Kathode der Diode D3 liefert, bildet gleichzeitig die Spannungsquelle für die Betriebsgleichspannung und ist an einen Schalter S mit drei Schaltstellungen angeschlossen, die entsprechend dem Verwendungszweck der hier beispielsweise erläuterten Schaltung mit UHE1, Band III und Band I bezeichnet sind.The DC voltage source Ug, which supplies a reverse voltage to the cathode of the diode D3 via the resistor R9, at the same time forms the voltage source for the operating DC voltage and is connected to a switch S with three switching positions, which according to the purpose of the circuit explained here, for example, with UHE 1 , Volume III and Volume I are designated.
Die von den Schaltkontakten UHF5 Band III und Band I abgehenden Betriebsspannungszuleitungen enthalten SchaltdiodenThe operating voltage supply lines going out from the switching contacts UHF 5 Volume III and Volume I contain switching diodes
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D4 bis D8 als Umschalter für die im jeweiligen Bereich, erforderlichen Betriebsspannungen. Zwischen dem Yerbindurg spunkt der Kathoden der Dioden D4 UDd D5 und der Anode der Diode D3 ist wiederum ein Siebglied zur Unterdrückung von Hochfrequenz spannungen vorgesehen, das die Bauelemente 012, L6, R12 trad C13 enthält. Durch eine lose kapazitive Ankopplung über einen Kondensator C14 wird die Oszillatorspannung in allen Bereichen dem Mischer zugeführt.D4 to D8 as changeover switches for those required in the respective area Operating voltages. Between the Yerbindurg the cathode of the diodes D4 UDd D5 and the anode of the diode D3 is spun again a filter element to suppress high-frequency voltages provided, which contains the components 012, L6, R12 trad C13. With a loose capacitive coupling via a capacitor C14, the oscillator voltage becomes the same in all areas Mixer fed.
t't '
Zur Erläuterung der Umschaltung beider erfindungsgemäßen Oszillatoranordnung wird von der dargestellten Schaltstellung ausgegangen, in der der UHF-Bereich eingeschaltet ist. InTo explain the switchover of the two oscillator arrangements according to the invention, the illustrated switching position is assumed, in which the UHF range is switched on. In
dieser Stellung gelangt die Betriebsspannung zum Verbindungspunkt der Widerstände R6 und R7, woraus ein relativ hoher Kollektorstrom resultiert, und zum Verbindungspunkt der Spule Ij4 mit dem Kondensator 06, wodurch die Diode D2 in den leitenden Zustand gerät. Die Diode D3 bleibt gesperrt, da einerseits über die bei der gezeigten Schalterstellung in Sperrichtung geschalteten Dioden D6 und D8 keine positive Spannung an die Anode von D3 gelangt und andererseits die Kathode von D3 über den Spannungsleiter R9/E.1O mit der halben Betriebsspannung beaufschlagt ist. Der UHF-Oszillatorkreis ist inV2-Seehnik aufgebaut und besteht aus den Schwingkreiselementen 02, L1 und D1 ♦In this position, the operating voltage reaches the connection point of the resistors R6 and R7, which results in a relatively high collector current, and the connection point of the coil Ij4 with the capacitor 06, whereby the diode D2 becomes conductive. The diode D3 remains blocked because, on the one hand, no positive voltage reaches the anode of D3 via the diodes D6 and D8 switched in the reverse direction in the switch position shown and, on the other hand, half the operating voltage is applied to the cathode of D3 via the voltage conductor R9 / E.1O . The UHF oscillator circuit is built in V2 Seehnik and consists of the oscillating circuit elements 02, L1 and D1 ♦
Durch den in der dargestellten Schaltstellung bei durchgeschalteter Diode D2" fließenden hohen Kollektorstrom und durch die aufgrund der Sperrung der Diode D3 gegebene Art der Emitterschaltung wird ein Anschwingen der Schaltung im UHF-Bereich ermöglicht. ·By the switching position shown in the switched through Diode D2 "flowing high collector current and through the type of emitter circuit due to the blocking of diode D3 enables the circuit to oscillate in the UHF range. ·
Die Bandumsehaltung vom UHF-Bereich auf den VHF-Bereich erfolgt durch Änderung der komplexen Steilheit cbs Oszillator-The band shift from the UHF range to the VHF range takes place by changing the complex slope cbs oscillator
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transistors, d.li. durch Änderung des Kollektor stromes und durch. Änderung der Rückkopplung. Die Rückkopplung, die vom Kollektor über die Kapazität .01 und die Rüekwirkungskapazität zwischen Kollektor und Emitter des Oszillatortransistors T1 erfolgt, wird durch Zuschalten der Kapazität C11 parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Oszillatortransistors -geändert. Befindet sich der Schalter S nämlich in der Stellung Band III, 30 wird die Betriebsspannung über die Dioden D 6 und D4 zugeführt.' Da sich für die Basisspannung nunmehr ein kleineres !Eeilverhältnis ergibt, sinkt der Kollektorstrom. Die Diode D§ wird bei der Umschaltung von der Schalterstellung UHF auf die Schalterstellung Band III durchgeschaltet, so daß die Kapazität 011 nunmehr parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Oszillatortransistors Ti geschaltet ist. Die .Diode D2 bleibt auch bei der Schalterstellung Band III durchgeschaltet. Hierdurch werden die Rüokkopplungsbedingungen für Band III erfüllt. Der Oszillatorkreis für Band III besteht aus den Schwingkreiselementen 02, D1, L2 und G3.transistor, d.li. by changing the collector current and by. Change of feedback. The feedback coming from the collector about the capacity .01 and the feedback capacity between Collector and emitter of the oscillator transistor T1 takes place, is by connecting the capacitance C11 parallel to the emitter-base path of the oscillator transistor -changed. If the switch S is in the position Band III, 30, the operating voltage is fed through the diodes D 6 and D4. ' That I If the base voltage now results in a lower speed ratio, the collector current decreases. The diode D§ is switched on switched through from the switch position UHF to the switch position Band III, so that the capacitance 011 is now parallel connected to the base-emitter path of the oscillator transistor Ti is. The .Diode D2 remains in the switch position Volume III switched through. This fulfills the feedback conditions for Volume III. The oscillator circuit for Volume III exists from the oscillating circuit elements 02, D1, L2 and G3.
Bei der Schalterstellung Band I wird die Oszillatorschaltung über die Dioden D5 und DQ niit Betriebsspannung versorgt. Über die Diode D8 wird die positive Spannung nicht wie bei den anderen Schalterstellungen der Anode sondern der Kathode der Diode D2 zugeführt, so daß diese gesperrt wird, Die Diode D3 bleibt durchgesehaltet, so daß die Kapazität G11 auch für den Band I-Betrieb parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Oszillator-Transistors 11 geschaltet ist. Dadurch, daß €ie Basisvorspannung über einen weieren Widerstand R8 zugeführt wird, wird der KoI-lektorstrom nochmals gesenkt, um somit die für diesen Bereich erforderliche oberwellenarme Osziliatoxschwingung ssu erreichen. Der Oszillatorkreis für Band I besteht dabei aus den Schwinkreiselementen 02, D1; 12, L3 und 04.When the switch is set to Band I, the oscillator circuit is supplied with operating voltage via diodes D5 and DQ. Via diode D8, the positive voltage is not fed to the anode, as in the other switch positions, but to the cathode of diode D2, so that it is blocked. Diode D3 remains open, so that capacitance G11 is also parallel to the band I operation Base-emitter path of the oscillator transistor 11 is connected. Because the base bias voltage is supplied via a white resistor R8, the collector current is reduced again in order to achieve the low-harmonic oscillation oscillation required for this range. The oscillator circuit for volume I consists of the oscillating circuit elements 02, D1; 12, L3 and 04.
ORIGINAL INSPECTED. 309822/0607ORIGINAL INSPECTED. 309822/0607
Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß der Rückkoppelkondensator 01 für alle drei mit der dargestellten Schaltungsanordnung einstellbaren Frequenzbereiche konstant bleibt. Durch die gewählte Art der Umschaltung von UKP- auf YHF-Betrieb kann auf eine Umschaltung der Resonanzkreise verzichtet werden, so daß die Probleme entfallen, die üblicherweise bei einer Umschaltung von UHF-Kreisen auftreten, was vor allem dann der Pail ist, wenn der Oszillator elektronisch umgeschaltet werden soll.From the above description it is clear that the feedback capacitor 01 for all three with the illustrated Circuit arrangement adjustable frequency ranges remains constant. Due to the selected type of switchover from UKP to In YHF mode there is no need to switch the resonance circuits so that the problems that usually occur when switching UHF circuits are eliminated, which above all then the pail is when the oscillator switched electronically shall be.
Es sei vermerkt, daß die Umschaltung des Arbeitspunktes bzw. die Änderung der komplexen Steilheit des Oszillat.ortransistors, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Senkung des Korllektorstromes vorgenommen wird, von der Art des verwendeten Transistors abhängt, da die Abhängigkeit der komplexen Steilheit nach Betrag und Phase vom Kollektorstrom für verschiedene Transistortypen unterschiedlich istr so daß die Änderungsrichtung des Kollektorstromes auch von derjenigen des Ausführungsbeispieles abweichen kann.It should be noted that the changeover of the operating point and the change is made of the complex transconductance of Oszillat.ortransistors, the r in the present embodiment by lowering the Ko llektorstromes depends on the type of transistor used, since the dependence of the complex transconductance of amount and the phase of the collector current r is different for different transistor types, so that the direction of change of the collector current can also differ from that of the exemplary embodiment.
Die dargestellte und beschriebene Ausführungsform einer elektronisch auf drei Frequenzbereiche umschaltbaren und in jedem dieser Frequenzbereiche mit ein und derselben Kapazitätsdiode abstimmbären Ostillatoranordnung hat sich im probeweisen Einsatz unter Verwendung der in der Zeichnung angegebenen Bauteile und Bemessungen bereits bewährt.The illustrated and described embodiment of an electronically switchable to three frequency ranges and in Each of these frequency ranges with one and the same capacitance diode tunable Ostillatoranordnung has been tried out Proven use using the components and dimensions given in the drawing.
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ID=5826230
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3606434A1 (en) * | 1985-02-28 | 1986-08-28 | Rca Corp., Princeton, N.J. | LOCAL VANDBAND OSCILLATOR |
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Families Citing this family (2)
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1971
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- 1972-11-24 IT IT54277/72A patent/IT973728B/en active
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|---|---|---|---|---|
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| DE10337981A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-03-17 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Switchable varicap-tuned RF amplifier circuit, e.g. for TV tuner, has tuned circuit with two series inductors and supply connection via both coils or to center tap |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2160866A1 (en) | 1973-07-06 |
| ZA728325B (en) | 1973-07-25 |
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| AT323822B (en) | 1975-07-25 |
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