DE3000054C2

DE3000054C2 - Eingangsschaltung für einen Hochfrequenzverstärker

Info

Publication number: DE3000054C2
Application number: DE19803000054
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(Grad.) 7000 Stuttgart Blind; Werner 7316 Köngen Heiner; Wolfgang Dipl.-Ing. 7307 Aichwald Wendel
Original assignee: RICHARD HIRSCHMANN RADIOTECHNISCHES WERK 7300 ESSLINGEN DE; RICHARD HIRSCHMANN RADIOTECHNISCHES WERK 7300 ESSLINGEN
Current assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Priority date: 1980-01-03
Filing date: 1980-01-03
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3000054A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Eingangsschaltung für einen Hochfrequenzverstärker zur Verstärkung der Signale eines unteren und eines oberen, mittels getrennter Antennen empfangenen und über Eingangsfilter zusammengeschalteten Frequenzbereiche, vorzugsweise der mit einer Zimmerantenne empfangenen Fernsehbereiche III und IV/V, bei der zwischen dem Zusammenschaltpunkt der beiden Eingangszweige und dem nachgeschalteten Eingangstransistor ein aus einer Längsinduktivität und einer Querkapazität bestehendes Transformationsglied zur Leistungs- oder Rauschanpassung eingeschaltet ist.

Bei derartigen aus der Praxis bekannten Eingangsschaltungen sind als Eingangsfilter im einfachsten Falle ein Hoch- und ein Tiefpaß gemäß F i g. 1 verwendet, die eine ausreichende Entkopplung der beiden Betriebsfrequenzbereiche zur Vermeidung von Mehrwegeempfang gewährleisten sollen.

Die Bauteile des Transformationsgliedes sind so bemessen, daß sich für den gesamten Betriebsfrequenzbereich eine möglichst gleichmäßig gute Leistungs- bzw. Rauschanpassung ergibt. Dazu wird, nachdem die für eine ideale Anpassung nötige Identität des Verlaufs der jeweiligen Ei.igangsimpedanz mit demjenigen der dafür optimalen Impedanz des Transistors jedenfalls mit dem angeführten einfachen Transformationsglied nur für einen Teilfrequenzbereich möglich ist, eine Annäherung der genannten Impedanzen hauptsächlich im oberen Betriebsfrequenzbereich angestrebt, weil dort der Transistor eine kleinere Verstärkung bzw. die größere Rauschzahl aufweist als im unteren Betriebsfrequenzbe

reich.

Diese bekannte Schaltung erfüllt zwar ihre hochfrequenztechnischen Aufgaben in ausreichendem Maße, ist jedoch hinsichtlich der Anzahl der Bauelemente verhältnismäßig aufwendig und damit teuer. Außerdem benötigt sie dadurch einen oft nicht zur Verfugung stehenden Platzbedarf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Verstärkereingangsschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, die bei ausreichenden Anpassungs- und Filtereigenschaften weniger Bauteile aufweist

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in dem zwischen dem Antennenanschluß und dem Zusammenschaltungspunkt liegenden Eingangszweig für den unteren Frequenzbereich lediglich eine Längsinduktivität vorgesehen ist, die zusammen mit der Querkapazität und der Längsinduktivität des Transformationsgliedes einen Tiefpaß für den unteren Frequenzbereich bildet

In dieser wesentlich vereinfachten Eingangsschaltung ist dem Transformationsglied eine Doppelfunktion zugewiesen, in der es nicht nur die genannten Anpassungsaufgaben erfüllt, sondern zusätzlich als Teil des Tiefpasses für den unteren Frequenzbereich wirkt Dab 21 sind gegenüber der beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Schaltung nach F i g. 1 zwei Bauteile (entsprechend 25% der Gesamtzahl) eingespart Damit ist in vorteilhafter Weise ein einfacher, platzsparender und kostengünstiger Aufbau erreicht

Werden allerdings bei dieser erfindungsgemäßen Eingangsschaltung hohe Anforderungen an die Entkopplung der beiden Eingangszweige gestellt so bewirkt der dazu erforderliche hohe Wert der Längsinduktivität im Eingangszweig für den unteren Frequenzbereich, daß die optimale Anpassung nicht über den gesamten Frequenzbereich erreichbar ist.

Für diesen Fall ist es besonders vorteilhaft, eine Schaltungsergänzung gemäß Anspruch 2 vorzunehmen, die aufgrund ihrer Bandfilter- und Transformationswirkung sowohl eine hohe Entkopplung der Eingangszweige als auch eine gute Anpassung an die gewünschte Eingangsimpedanz des Transistors selbst dann ermöglicht, wenn diese wegen des zur Rauschminimiemng an Masse gelegten Emitters wesentlich verringert ist.

Weiterhin sorgt die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 für eine beträchtliche Absenkung der unterhalb des unteren Betriebsfrequenzbereiches liegenden Signale, wodurch ein erhöhter Schutz des Transistors gegen Übersteuerung erzielt ist. Diese Eigenschaft wirkt sich dann besonders günstig aus, wenn zur Rauschminimierung der Transistorstrom klein gehalten und damit dessen Kreuzmodulationsfestigkeit gering ist.

Schließlich liegt ein zusätzlicher Nutzen der Eingangssschaltung gemäß Anspruch 2 darin, daß durch die Querinduktivität am Eingang des zusätzlichen Netzwerkes auch für den unteren Frequenzbereich ein Schutz gegen Schäden infolge statischer Aufladungen geboten ist.

Im Schaltbild der Fig.2 ist der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Eingangsschaltung dargestellt, F i g. 3 zeigt das im folgenden näher beschriebene Schaltbild eines praktischen Ausführungsbeispieles bei einem einfachen einstufigen Hochfrequenzverstärker für eine Zimmerfernsehantenne.

Der Verstärker besitzt je einen Eingang Ei bzw. E₂ für den Anschluß der UHF- bzw. der VHF-BIII-Antenne einer Mehrbereichs-Zimmerfernsehantenne, sowie ei-

nen Ausgang A. Die Gleichspannung für den Betrieb des Transistors T wird am Anschluß B zugeführt Das UHF-Fernsehsignal gelangt über den Hochpaß Q, L], Ci an den Zusammenschaltpunkt P der beiden Eingangszweige, das VHF-Fernsehsignai über das Bandfilter L₂, C₃, CX U-

Das gemeinsame Hochfrequenzsigml wird weiter über das Transformationsglied Cs, L·, an die Basis des Transistors Γ geführt, dessen Emitter zur Rauschminimierung an Masse gelegt ist und dessen Kollektor über ein Schaltunüsnetzwerk U, L₇, L₈, C₆, C₇, R] am Ausgang A angeschlossen ist Außerdem ist die Basis des Transistors T in bekannter Weise über einen Basiswiderstand Ri sowie einmal über einen Widerstand R₃ zur Arbeitspunktstabilisierung mit dem Anschluß B und zum anderen über einen Abblockkondensator Q mit Masse verbunden.

Das Transformationsnetzwerk Cs, Ls ist so ausgelegt daß einerseits eine gute Annäherung der Eingangsimpedanz in beiden Betriebsfrequenzbereichen an den Verlauf der optimalen Transistorimpedanz für niedrigstes Rauschen und zum anderen zusammen mit der Induktivität JU eine ausreichende Tiefpaßwirkung bis einschließlich VHF-Bereich III erreicht ist.

Das vorgeschaltete Zusatzfilter Li, C₃, Q ist so bemessen, daß nicht nur die Entkopplung der beiden Eingänge erhöht und damit die Gefahr von Geisterbildern durch Mehrwegeempfang vermindert ist, sondern auch eine starke Absenkung der Frequenzen unterhalb des VHF-Bereichs III erfolgt, wodurch die Übersteuerungsgefahr des Transistors T durch Empfang von Signalen dieses Frequenzbereiches, insbesondere des UKW-Bereiches, auf ein Mindestmaß verringert ist Dies ist bei der vorliegenden Schaltung besonders wichtig, weil der Transistorstrom im Hinblick auf das angestrebte geringe Rauschen des Verstärkers niedrig gehalten ist

Durch die Querinduktivitäten L\ und Li ist außerdem ein wirksamer Schutz gegen Beschädigungen aufgrund statischer Aufladungen, wie sie z. B. durch Berührung der Antennenstäbe nach Begehen von Teppichboden sehr leicht möglich sind, erzielt

Die Leistungsverstärkung des Transistors T ist bei hohen Frequenzen wesentlich geringer als bei tiefen. Erwünscht ist indessen ein weniger starker Abfall, der zusammen mit dem bei zunehmender Frequenz ansteigenden Antennengewinn einen über den gesamten Betriebsfrequenzbereich etwa konstanten Gewinnverlauf der aus Verstärker und Antennen bestehenden Anordnung ergibt. Dazu ist es bekannt, die Verstärkung

z. B. mittels einer Spannungs- und Stromgegenkopplung bei tiefen Frequenzen abzusenken und bei den oberen Frequenzen durch eine Resonanzüberhöhung im Emitterzweig anzuheben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch Rauschminimierung angestrebt und dazu der Emitter des Transistors Tan Masse gelegt, so daß ein Einsatz der bekannten Gegenkopplungsschaltung nicht möglich ist. Die Absenkung des Ausgangspegels für tiefe Frequenzen ist daher durch das Netzwerk Lb. L₇, Ls, Ct, C₇, R\ realisiert, welches durch entsprechende Bemessung zugleich eine ausreichende Ausgangsanpassung bewirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Eingangsschaltung für einen Hochfrequenzverstärker zur Verstärkung der Signale eines unteren und eines oberen, mittels getrennter Antennen empfangenen und über Eingangsfilter zusammenge · schalteten Frequenzbereichs vorzugsweise der mit einer Zimmerantenne empfangenen Fernsehbereiche IH und IV/V, bei der zwischen dem Zusammenschaltpunkt der beiden Eingangszweige und dem nachgeschalteten Eingangstransistor ein aus einer Längsinduktivität und einer Querkapazität bestehendes Transformationsglied zur Leistungs- oder Rauschanpassung eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen dem Antennenanschluß (E2) und dem Zusamrienschaltpunkt (P) liegenden Eingangszweig für den unteren Frequenzbereich lediglich eine Längsinduktivität (Lt) vorgesehen ist, die zusammen mit der Querkapazität (G) und der Längsinduktivität (L₅) des Transformationsgliedes einen Tiefpaß für den unteren Frequenzbereich bildet

2. Hochfrequenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des Eingangstransistors (T) an Masse gelegt ist und der Längsinduktivität (U) des Eingangszweiges für den unteren Frequenzbereich ein Schaltungsnetzwerk vorgeschaltet ist, das zur Erzielung einer Bandfilterwirkung für diesen Frequenzbereich aus einer Querinduktivität (La), einer Querkapazität (G) sowie einer dazwischen liegenden Längskapazität (Q) besteht