DE2846411C3 - Mixer stage with capacitive coupling of the oscillator frequency - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischstufe für eine in einem größeren Frequenzbereich durehstimmbare Empfänger-Eingangsschaltung, mit einem Feldeffekttransistor als Mischertransistor, mit einem kapazitiv angekoppelten Eingangsbandfilter und mit einem Oszillator, dessen Oszillatorspannung über ein Reaktanzglied an den Mischereingang angekoppelt ist.The present invention relates to a mixer stage for a mixer that is tunable in a larger frequency range Receiver input circuit, with a field effect transistor as mixer transistor, with a capacitive coupled input band filter and with an oscillator whose oscillator voltage is via a reactance element is coupled to the mixer input.

Aus der Zeitschrift »Telefunken-Sprecher, Heft 62/1973« ist eine Mischstufe eines UKW-Tuners bekannt, bei dem sowohl der Oszillator als auch das Eingangsbandfilter kapazitiv an einen Feldeffekttransistor als Mischer angekoppelt sind. Die Auswirkungen der sich ändernden Blindleitwerte dieser Koppelkapazitäten können bei dem verhältnismäßig schmalen Abstimmbereich eines UKW-Tuners in Kauf genommen werden.From the magazine "Telefunken-Sprecher, Heft 62/1973" is a mixer stage of an FM tuner known in which both the oscillator and the input band filter are capacitively connected to a field effect transistor are coupled as a mixer. The effects of the changing susceptibility values of these coupling capacitances can be accepted with the relatively narrow tuning range of an FM tuner will.

Aus der U^{c P}S 31 10 004 ist eine Eingangsanpassung eines abstinimbaren Mehrkreisfilters mittels einer Kapazitätsdiode bekannt.From U ^{c P} S 31 10 004 an input matching of a tunable multi-circuit filter by means of a capacitance diode is known.

Bei Eingangsschaltungen der genannten Art besteht immer das Problem der guten Schwingneigung des Oszillators und dessen Ankopplung an die Mischstufe. Bekanntlich wird die Schwingneigung zu höheren Frequenzen besser, so daß im oberen Frequenzbereich der Oszillator einwandfrei arbeitet und bei den tiefen Frequenzen schlechter wird oder er arbeitet im unteren Frequenzbereich einwandfrei und neigt im oberen Frequenzbereich zum Übersteuern, so daß erhebliche Kurvenverzerrungen auftreten.In the case of input circuits of the type mentioned, there is always the problem of the good tendency to oscillate Oscillator and its coupling to the mixer. It is well known that the tendency to oscillate becomes higher Frequencies better, so that the oscillator works properly in the upper frequency range and in the lower ones Frequencies gets worse or it works perfectly in the lower frequency range and leans in the upper frequency range Frequency range for overdriving, so that considerable curve distortion occurs.

In der DE-OS 27 01 353 ist eine selbstschwingende Mischstufe unter Verwendung eines Transistors als Mischer mit einem kapazitiv angekoppelten Oszillator bekannt. Bei dieser Mischstufe ist zur Linearisierung der der Mischstufe zugeleiteten Oszillatorspannung zwischen Oszillatorausgang und Mischereingang eine Kapazitätsdiode eingeschaltet, der eine derartige Steuerspannung zuführbar ist, daß sich der Kapazitätswert bei der Abstimmung von den tiefen zu den höheren Frequenzen verkleinert. Hierdurch kann der kapazitive Widerstand der Ankopplungskapazität zwischen Oszillator und Mischer annähernd konstant gehalten werden. Bei Eingangsschaltungen von Fernsehempfangsgeräten wäre denkbar, den Transistor in der Mischstufe durch einen Feldeffekttransistor zu ersetzen, da dieser wesentlich höhere Kreuzmodulationsfestigkeit besitzt und durch seinen hochohmigen Eingang höhere Selektionswerte erreichen läßtIn DE-OS 27 01 353 is a self-oscillating mixer stage using a transistor as Mixer known with a capacitively coupled oscillator. In this mixer stage, the the oscillator voltage fed to the mixer between the oscillator output and the mixer input Capacitance diode switched on, to which such a control voltage can be fed that the capacitance value changes from the lower to the higher when it is tuned Frequencies reduced. This reduces the capacitive resistance of the coupling capacitance between the oscillator and mixer are kept approximately constant. For input circuits of television receivers it would be conceivable to replace the transistor in the mixer with a field effect transistor, since this has significantly higher cross-modulation resistance and higher due to its high-impedance input Can reach selection values

Bei der Verwendung von Feldeffekttransistoren als Mischertransistor wurde jedoch festgestellt, daß durch die relativ hohe Eingangskapazität der Abstimmbereich stark eingeengt wird und bei kleineren Kreiskapazitäten durch die Hochohmigkeit des Kreises die Verstärkung stark ansteigt.When using field effect transistors as a mixer transistor, however, it was found that by the relatively high input capacitance of the tuning range is severely narrowed and with smaller circular capacities due to the high resistance of the circuit, the gain increases sharply.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Mischstufe unter Verwendung eines Feldeffekttransistors als Mischertransistor zu finden, bei der sich eine Linearisierung des Verstärkungsganges und eine Erhöhung des Abstimmbereichs ei reichen läßt
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.The object of the invention is therefore to find a mixer stage using a field effect transistor as a mixer transistor, in which a linearization of the amplification response and an increase in the tuning range can be sufficient
According to the invention, this object is achieved by the measure specified in the characterizing part of claim 1.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 beschrieben.Another advantageous embodiment of the invention is described in claim 2.

Ein Ausiührungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und im nachfolgenden beschrieben.An Ausiührungsbeispiel the invention is in the figure shown and described below.

Bei dieser Eingangsschaltung gelangt das Eingangssignal Ue über ein abgestimmtes Bandfilter bestehend aus den Positionen 1 bis 8 über die Kapazitätsdiode 9 und den Ankoppelkondensator 11 an den Eingang des Mischtransistors 16, der als Feldeffekttransistor ausgebildet ist. Gleichzeitig wird über die Induktivität 23 das Oszillatorsignal des Oszillators, bestehend aus den Positionen 24 bis 32 angekoppelt. Über die Bauelemente 12, 13, 14 und 18 wird beim Mischtransistor 16 der Gleichstromarbeitspunkt eingestellt. Die Zwischenfrequenz am Ausgang des Mischtransistors 16 wird über die Kapazitäten 19 und 22 und die Induktivität 20 ausgekoppelt. Die Ankopplung des Eingangsbandfilters an den Mischtransistor 16 erfolgt über die Kapazitätsdiode 9, welcher über den Widerstand 10 eine Abstimmspannung zugeführt wird. Der Ankoppelkondensator 11 dient der Gleichspannungstrennung und einer eventuellen Verkürzung der Kapazitätsdiode 9. Bei hohen Abstimmspannungen gelangt nur ein Teil der Eingangssignalspannung vom Sekundärkreis des Eingangsbandfilters (5, 6, 7) an den Eingang des Mischtransistors 16, da die niedrige Kapazität der Kapazitätsdiode 9 zusammen mit der Eingangskapazität des Mischtransistors 16 einen kapazitiven Spannungsteiler bilden. Dadurch werden die hohen Verstärkungswerte bei den hohen Abstimmspannungen gesenkt. Man erreicht eine Linearisierung des Verstärkungsganges. Außerdem wirkt bei den hohen Abstimmspannungen nicht die volle Eingangskapazität des Mischtransistors 16 am Hochpunkt des Sekundärkreises des Eingangsbandfilters (5,6,7), sondern nur eine wesentlich kleinere Eingangskapazität, bestehend aus der Serienschaltung der Kapazitätsdiode 9 und der Eingangskapazität des Mischtransistors 16, welche eine Vergrößerung des Abstimmbereiches bewirkt.In this input circuit, the input signal Ue reaches the input of the mixer transistor 16, which is designed as a field effect transistor, via a matched bandpass filter consisting of positions 1 to 8 via the capacitance diode 9 and the coupling capacitor 11. At the same time, the oscillator signal of the oscillator, consisting of positions 24 to 32, is coupled via inductance 23. The DC operating point of the mixer transistor 16 is set via the components 12, 13, 14 and 18. The intermediate frequency at the output of the mixer transistor 16 is coupled out via the capacitances 19 and 22 and the inductance 20. The input band filter is coupled to the mixer transistor 16 via the capacitance diode 9, to which a tuning voltage is fed via the resistor 10. The coupling capacitor 11 is used for direct voltage separation and a possible shortening of the capacitance diode 9. At high tuning voltages only part of the input signal voltage from the secondary circuit of the input band filter (5, 6, 7) reaches the input of the mixer transistor 16, since the low capacitance of the capacitance diode 9 together with the input capacitance of the mixer transistor 16 form a capacitive voltage divider. This lowers the high gain values at the high tuning voltages. A linearization of the gain response is achieved. In addition, at the high tuning voltages, the full input capacitance of the mixer transistor 16 does not act at the high point of the secondary circuit of the input band filter (5,6,7), but only a much smaller input capacitance, consisting of the series connection of the capacitance diode 9 and the input capacitance of the mixer transistor 16, which is a Causes enlargement of the tuning range.

Wie in der Schaltung dargestellt, kann mit der bei Kapazitätsdiodenabstimmung vorhandenen Abstimmspannung Ud gleichzeitig mit der Abstimmung die Ankopplung der Oszillatorspannung an den Mischtransistor 16 als Steuerspannung für die Kapazitätsdiode 9 frequenzabhängig im gewünschten Sinn verändert werden.As shown in the circuit, the coupling of the oscillator voltage to the mixing transistor 16 as a control voltage for the capacitance diode 9 can be changed in the desired sense as a function of frequency with the tuning voltage Ud present in varactor diode tuning.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: !. Mischstufe für eine in einem größeren Frequenzbereich durehstimmbare Empfänger-Eingangsschaltung, mit einem Feldeffekttransistor als Mischertransistor, mit einem kapazitiv angekoppelten Eingangsbandfilter und mit einem Oszillator, dessen Oszillatorspannung über ein Reaktanzglied an den Mischereingang angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sekundärkreis (5, 6, 7) des Eingangsfilters und dem Mischereingang (34) eine Kapazitätsdiode (9) eingeschaltet ist, welcher über einen Widerstand (10) eine Abstimmspannung (Ud) zugeführt ist und daß das Reaktanzglied zwischen dem Oszillatorausgang (33) und dem Mischereingang (34) eine Induktivität (23) ist.! Mixer stage for a receiver input circuit that can be tuned over a larger frequency range, with a field effect transistor as mixer transistor, with a capacitively coupled input band filter and with an oscillator whose oscillator voltage is coupled to the mixer input via a reactance element, characterized in that between the secondary circuit (5, 6 , 7) of the input filter and the mixer input (34) a capacitance diode (9) is switched on, which is supplied with a tuning voltage (Ud) via a resistor (10) and that the reactance element between the oscillator output (33) and the mixer input (34) Inductance (23). 2. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmspannung (Up) des mittels einer Kapazitätsdiode (29) durchstimmbaren Oszillators gleichzeitig als Steuerspannung für die Kapazitätsdiode (9) dient.2. Mixer stage according to claim 1, characterized in that the tuning voltage (Up) of the oscillator which can be tuned by means of a capacitance diode (29) simultaneously serves as a control voltage for the capacitance diode (9).