DE2126427B2 - Empfaenger-eingangsschaltung - Google Patents

Description

2, dadurch

schaltung (26, 78) einen Transistor (72 77) um- 35 ^^^^Χ^ _be^
fassen und daß die Basis-Em.ttcrstrecke der Tran- rakte ,st.sehc Eigens _{da sje nur}

sistoren der Mischstufe und der Osz.llator-Kon- «J^^ _{ist und} einen vertrollschaltung gleichstrommaß.g zueinander par- J^^Sen Raumbedarf benötigt, der insbeallel geschaltet sind. ,nnH< re auf die Verwendung von Koppeltransforma-

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch ge- 40 ^^^/^^n^Ln Stufen zurückgeht, kennzeichnet, daß der Mischtransistor (3J, 73) ein to« ™»^ε*£ _inze,_{nen Stufen der} Schaltung

Trans_IStor mit hoher Grenzfrequenz und der Os- Außerdem wxraa _unabhängig voneinan-

zillatortransistor (52,77) ein Transistor mit niede- de Betnebs rom sepa B^ ^^_

rer Grenzfrequenz ,st, und daß am Transistor mit °"^^'^_{α zu den} übrigen geschaltet ist und niederer Grenzfrequenz ein Spannungsabfall an 45 gungsenergieparanci^u » narallel lieeende

der Basis-Emittersirecke entsteht, wenn diese mit gmrt über d,e: eu«elnen Sjrfen para.le^ .,egende einer Gleichspannung vorgespannt ist, die kleiner Stromkreise ^vel'^aul^"·. ¹T_1n " _pHarf _Aucu _{kann dcr} ist als der von einer Gleichstromvorspannung be- ha tnismaßig hoher LeistungjbedarL Auö, ^ _dcr dingte Spannungsabfa.. an der Basis-Emitter- ^^^^

"T^tu^nacHSrder Ansprüche 1 bis ⁵° sTn^ezfglich der Ag

4, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der gangssignals das der Mischs ^U

HF-Verstärkerstufe ein Resonanzschwingkreis geregelt wird Da^us ergibt s.c

aus einer Induktivität (80) und einer Kapazität ^lai^erun^^os""^ator ""^^"

(81) angeordnet ist, daß die Eingangsklemme 55 stungsbedarf hat Der^g ^

(Ua) der Empfänger-Eingangsschaltung mit ei- bende hohe ^Le«t«ⁿ8sbcdarf fur d

nem Abgriff der Induktivität (80) verbunden ist, gangsschaltung ist von Nachteil wonn

daß eine Zwischenfrequenz-Verstärkerstufc (100 Empfänger von einer c.nz.gen yerha tmsm-ßig ^

und 106) cineanasseitig glcichstrommäßig mit nen Batterie aus betrieben werden so len die nur cmc

3cm Ausgang der Mischte (74) verbunden ist 6„ geringe begrenzte Energie menge abgehen konner,

und daß das Ausgangssignal der ZF-Verstarker- Derartige Batterien werden deshalb verhaltn,srn..ß g

stufe (106) glcichstrommäßig zum Eingang der schnell verbraucht, so daß m«gl.chcrwc.sc das Em ·-

HF-Vcrslürkcrsiufc (71) iibcrdic Impedanz (80) fiingsgcrat nicht betriebsbereit .st. wenn es hcnot.gt

zurückgekoppelt wird, um eine Bezugsspannung wird. .■,:.,.,„

fiii die HFVerstärkerstufe zu schaHcn die von f,₅ Hs ist auch bekannt (biilischc

zurgpp gp

fiii die HF-Verstärkerstufe zu schaHcn, die von f,₅

der Amplitude des Ausgr.ngssignals dc, ZF-Vc- 1 1^963), bei einer Prequcnzwandlcrsehaltung zwe, firke-si.fe -iblrinai" is- Transistoren . π Serie direkt miu-.mander /.« veibinde...

«' «u-lialtung nach Anspruchs, dadurch ge- womit jedoch bei batteriebetriebenen Schaltungen.,.

kleiner Versorgungsspannung bei einer Abstellung Jer Schaltung auf möglichst geringen Energiebedarf iine Fehlanpassung nicht zu vermeiden ist.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Empfänger-Eingangsschaltung zu schaffen, die gegenüber bekannten Schaltungen einen verhältnismäßig niederen Lnergiebedarf hat und daher die Energiequelle nur geringfügig belastet, wobei jedoch auch eine Anpassung der Ausgangsimpedanz der HF-Verstärkerstufe an die Eingangsimpedanz der Mischslufe gegeben sein soll.

Zwar ist es dem Fachmann bekannt, Resonanzschwingkreise zur Impedanzanpassung zu verwenden, jedoch bei der Verringerung der Leistungsanforderung stößt dies bei Empfänger-Eingangsschaltungen auf Schwierigkeiten, wenn die Schaltung nicht nur miniaturisiert, sondern auch als Batteri "!gerät mit Verhältnismäßig ideinen Batterien betrieben werden soll.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprücheti beschrieben.

Der bei der Schaltung nach Anspruch 4 auftretende verhältnismäßig hohe Spannungsabfall an der Basis-Emitterstrecke des Mischtransistors verursacht einen verhältnismäßig großen Strom im Steuertransistor, der seinerseits eine verhältnismäßig hohe Ausgangsamplitude für das Oszillatorsignal auslöst, das an die Basis des Mischtransistors angelegt wird. Jedoch verursacht das hochfrequente, an der Basis-Fmilteistrecke des Mischtransistors erzeugte Signal - dieses hochfrequente Signal ist nur das Oszillatorsignal oder die Kombination des HF-Signals von der HF-Verstärkerstufe mit dem Oszillatorsignal der Oszillatorstufe - eine Verringerung des mittleren Gleichspannungsabfalls an der Basis-Emitterstrecke des Mischtransistors, wobei dieser Spannungsabfall eine Funktion des Betrags des Frequenzsignals ist, das der Mischstufe zugeführt wird. Dieser von der Signalzuführung abhängige Spannungsabfall an der Basis-Emitterstrecke des Mischtransistors verursacht eine Verringerung des Stromes durch den Steuertransistor, was seinerseits die Signalamplitude der vom Überlagerungsoszillator gelieferten Oszillatorschwingung verringert. Diese Rückkopplungsanordnung steuert besonders vorteilhaft die Amplitude des Oszillatorausgangssignals in Abhängigkeit von der Signalinformation, die dem Mischtransistor zugeführt wird.

Es ist von Vorteil, einer oder mehrerer dieser Stufen der Empfängereingangsschaltung Bypasskondensatoren zuzuordnen, die eine Ableitung zur Versorgungsspannung und nicht zum Massepotential bzw. einem anderen Bezugspotential bewirken. Damit können Widerstände, an welchen sich Signale aufbauen, zwischen die Transistoren und das Massepotential bzw. das Bezugspotential geschaltet werden, so daß die Signalinformation von diesen Widerständen ohne komplizierten Schaltungsaufbau abgreifbar ist.

Die Erfindung ist nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Empfängereingangssehaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausfühningsform einer Kmpfängereingangsschaltung.

Fig. 3 eine äquivalente Gleichstromschaltung dei Fmpfängereingangsschaltung gemäß Fig. 2, aus dei die verschiedenen Gleichstromkopplungen /wische den einzelnen Transistoren erkennbar : iiid

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eine: !Inipfitngereingangsschallung gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockdiagramm eine'

Empfangereingangsschaltuiig 10 besitzt einen HF-Eingang 12, der mit einer Antenne verbunden werden kann und die von einer geeigneten Sendestation ausgesendeten HF-Signaie empfängt. Diese HF-Signale werfen in ZF-Signale umgewandelt und einer Einrichtung 14 zugeführt, in welcher die ZF-Signale verarbeitet werden.

Eine HF-Verstärkerstufe 16 empfängt die HF-Signale und überträgt diese nach -einer Verstärkung an den Eingang 18u einer Mischstu^fc 18. Ein Betriebspotential B + wird an die Eing .ngsi'.lemme 20 der Mischstufe 18 angelegt, so daß auf Grunu der Gleichstromkopplung 22 ein gemeinsamer Strom durch die Mischstufe 18 und die HF-Verstärkerstufe 16 fließt. Diese Gleichstroinkopplung zwischen der Mischstufe und der HF-Verstärkerstufe verringert den Strombedarf dieser Stufen erheblich im Vergleich zum Strombedarf, der bei der üblichen unabhängigen Betriebsweise auftritt. Damit wird bezüglich des von der Stromversorgung B -+ über die Mischstufe 18 und die HF-Verstärkerstufe 16 gemeinsam fließenden Stromes heim Betrieb dieser Stufen e>n wesentlicher Anteil an Verlustleistung eingespart.

Ein Überlagerungsoszillator 24 ist mit seiner Ausgangsklemme 24a an die zweite Eingangsklemme 18/) der Mischstufe 18 gleichstrommäßig angeschlossen, so daß das HF-Signal und das Oszillatorsignal in der Mischstufe überlagert wird und ein Diffcrenzsignal mit der gewünschten ZF liefert. Diese Gleichstromkopplung zwischen der Ausgangsklcmme 24a des Überlagerungsoszillators 24 und der Eingangsklemmc 18fr der Mischstufe 18 führt zu der Einsparung der für eine Wechselstromkopplung nötigen Komponente, die üblicherweise aus einem Transformator besteht. Durch diesen speziellen Aufbau ist es möglich, die Empfängereingangsschaltung 10 verhältnismäßig kleinvolumig und mit einem Minimum an Komponenten aufzubauen, wodurch sich die Kosten im Vergleich mit bisher bekannten Empfängereingangsschaltungen beträchtlich verringern lassen.

Um sicherzustellen, daß der Signalpegel des an die Eingangsklemmc 18fr der Mischstufe 18 angelegten Signals den richtigen Wert besitzt, ist eine Oszillatorkontrollschaltung 26 vorgesehen, deren Ausgangsklemme 26a direkt mit der Eingangsklemme 24fr des Überlagerungsoszillators 24 gekoppelt ist und die Amplitude der Oszillatorschwingung regelt. Die Amplitudenregelung der Oszillatorfrequenz wird durch eine Parallelschaltung der Eingangsklemmen 26 fr und 26c der Oszillatorkontrollschaltung 26 zu den Eingangsklemmen I80 und 18fr der Mischstufe 18 bewirkt. Die Oszillatorkontrollschaltung 26 wird dann entsprechend dem an den Eingangsklemmen 18« und 18fr liegenden Potential gesteuert, wobei dieses Potential seinerseits oroportional dem Wert des Signals ist, das in die Mischstufe 18 eingespeist wird. Ist ζ. Β der Signalpegel am Ausgang des uberlagerungsoszillators 24 wesentlich höher als dar Signalpegel von dei Verstärkerstufe 16, so fällt das Potential zwischen der Klemmen 18« und 18fr ah und bewirkt cntsprechcnc eine Verringerung de¹- Ausgangssignals der Oszilla- !!^kontrollschaltung 26. das seinerseits die Amplitude der Os/.illatorfrei.ji.ien.·· i-ntsprerhend verringert. Diese Schaltl"''eisanordi)uii£; bewirk! eine geschlossene Schk'iicnnickuopplimp,, die auf die der Mischstufc Ii /.ugel'übrtcn Signal- anspricht, so daß immer der rieh· ti»e Signalpcgei invisdion dem HF-Signa! an der Einrntn: 18.; mid dem ')s/iilatorsignal an dei

Eingangskiemine 18/) eingestellt wird und sieh eine richtige Mischung der Signale zur Erzeugung des ZF-Signals ergibt.

Eine ZF-Verstärkeistufc 28 ist mit seiner Eiugangsklemme 28« direkt mit der Ausgangskleivme 18c der Mischstufe 18 gekoppelt, um die zur ZF-Verarbeitungseinrichtung 14 übertragenen ZF-Signale zu verstärken. Es kann jedoch auch die ZF-Verstärket stufe 28 in der ZF-Verarbeitungseinrichtung 14 untergebracht sein,

In Fig. 2 ist das Schaltbild der Empfängereingangsschaltung mit einer bevorzugten Ausführung der Glcichstromkopplung zwischen den einzelnen Stufen dargestellt. Die HF-Verstärkerstufe 16 umfaßt einen Transistor 30 vom NPN-Leitfähigkeitstyp, dessen Basis direkt mit dem HF-Eingang 12 über eine Leitung 31 und einen Teil der Induktivität 32 verbunden ist. Ein Kondensator 33 liegt parallel zur Induktivität 32 und bildet mit dieser einen Schwingkreis, der auf eine Frequenz abstimmbar ist, die der Frequenz des gewünschten HF-Signals entspricht. Der Kondensator 33 ist als Festkondensator dargestellt, obwohl an dessen Stelle auch ein Kondensator mit veränderbarer Kapazität verwendbar ist, um die Eingangsschaltung auf verschiedene HF-Frequenzen abstimmen zu keinncn. Selbstverständlich kann auch die Induktivität 32 für die Abstimmung des Schwingkreises veränderbar ausgeführt sein. Zwischen dem Emitter des Transistors 30 und einem auf der Leitung 35 wirksamen Bezugspotential, z. B. Masse, liegt ein Widerstand 34.

Die Mischstufe 18 umfaßt einen Transistor 36 vom NPN-Typ, dessen Emitter mit dem Kollektor des Transistors 30 über eine Leitung 22 gekoppelt ist. In der Leitung 22 ist eine Induktivität 37 vorgesehen, die parallel zu einem Kondensator 38 liegt und mit diesem zusammen einen Schwingkreis bildet, der auf die Frequenz des in der HF-Verstärkerstufe 16 verarbeitenden Signals abstimmbar ist und die Ausgangsimpedanz des Transistors 30 an die Eingangsimpedanz des Transistors 36 anpaßt. Die eingangsseitige Impedanzanpassung an der Basis des Transistors 30 wird durch den Schwingkreis aus der Induktivität 32 imd dem Kondensator 33 bewirkt, wogegen die ausgangsseitige Impedanzanpassung des Transistors 30 durch die Induktivität 37 und den Kondensator 38 erfolgt. Durch die Verwendung des Schwingkreises aus der Induktivität 37 und dem Kondensator 38 im direkten Koppiungspfad zwischen dem Transistor 30 und dem Transistor 36 wird eine Phasenumkehr oder Neutralisation des in der HF-Verstärkerstufe entwickelten Signals bereits durch einen einzigen Kondensator 39 bewirkt, dessen eines Ende mit der Basis des Transistors 30 und dessen anderes Ende mit dem Kollektor des Transistors 30 über die Induktivität 37 verbunden ist. Der Kondensator 39 wirkt auch als Bypasskondensator für das ZF-Signal, das sich am Emitter des Transistors 36 ausbilden kann. Vorzugsweise ist die Basis des Transistors 30 auch mit einem Bypasskondensator 40 über die Induktivität 32 verbunden, dessen anderes Ende mit der Stromversorgung B + und vorzugsweise nicht mit Massepotential bzw. dem Bezugspotential auf der Leitung 35 in Verbindung steht.

Der Überlagerungsoszillator 24 umfaßt einen Transistor 41 vom NPN-Leitungstyp, dessen Kollektor direkt mit der Basis des Transistors 36 der Mischstufe 18 verbunden ist. Durch die gleichstrommäßige Kopplung des Überlagerungsoszillators mit der Mischstufe wird die Notwendigkeit von Wechselsli omkoppeigliedern eliminiert, die /.. B. aus Kondensatoren oder Transformatoren bestehen können. Das Oszillatorsignal an der Basis des Transistors 36 wird mit dem HF-Signal am Emitter des Transistors 36 gemischt, um ein Diffcrenzsignal zu erzeugen, das der gewünschten Zwischenfrequenz entspricht. Diese Zwischenfrequenz baut sich in einem Schwingkreis auf, der aus einer Induktivität 42 und einer Kapazität 43 besteht und am Kollektor des Transistors 36 angeschlossen ist. Das am Ausgang der Mischstufe erzeugte ZF-Signal wird dann gleichstrommäßig an die ZF-Verstärkerstufe 28 über eine Leitung 44 angelegt.

Der Transistor 41 des Überlagerungsoszillators ist mit dem Emitter über einen Widerstand 45 an die Leitung 35 für das Bezugssignal angeschlossen. Der Emitter des Transistors 41 ist auch mil dem Resonanzkreis verbunden, der aus der Induktivität 46 und einem piezoelektrischen Element 47 aufgebaut ist, wodurch eine Kristallstabilisierung des Oszillators erfolgt. Mit der Induktivität 46 und dem piezoelektrischen Element 47 sind ferner zwei Kondensatoren 48 und 49 in Schaltungspunkt 50 verbunden, zu denen parallel eine Induktivität 51 liegt. Obwohl der Transistor 41 zusammen mit dem piezoelektrischen Element 47 einen kristallgesteuerten Oszillator für eine feste Frequenz darstellt, kann es wünschenswert sein, die Oszillatorfrequenz variabel zu gestalten, damit die Oszillatorfrequenz der veränderlichen Eingangsfrequenz an der Eingangsklemme 12 nachgezogen werden kann, so daß die Empfängereingangsschaltung 10 für den Empfang eines ganzen Frequenzbandes geeignet ist.

Vorteilhafterweise umfaßt die Oszillatorkontrollschaltung 26 einen Transistor 52 vom PNP-Typ, dessen Kollektor über einen Widerstand 53 mit der Leitung für das Bezugspotential 35 verbunden ist. Die Basis-Emitterstrecke des Transistors 52 liegt parallel zur Basis-Emitterstrecke des Transistors 36 der Mischstufe 18, so daß der Transistor 52 in Abhängigkeit vom Spannungsabfall an den beiden Eingänger der Mischstufe, d. h. an der Basis und dem Emitter des Transistors 36 leitend wird und entsprechend die Amplitude des Ausgangssignals des Überlagerungsoszillators 24 steuert. Zu diesem Zweck ist die Basis des Transistors 52 mit einem Mittelabgriff 37a dei Induktivität 37 über eine Leitung54 und die eine Seite der Induktivität mit dem Emitter des Transistors 3i verbunden. Der Emitter des Transistors 52 steht mil der Basis des Transistors 36 über eine Leitung 56 einem Leitungsabschnitt 57, über welchen das Bezugspotential zugeführt wird, und die Induktivität 51 mit der Basis des Transistors 36 in Verbindung. Dj der Transistor 52 der Oszillatorkontrollschaltung 2( als gleichstromgesteuerte Vorrichtung Verwendunj findet, um das Ausgangspotential des Uberlagerungs Oszillators 24 einzustellen, wird durch die Verbindung der Basis des Transistors 36 über den Leitungsabschnitt 57 bereits ein Strompfad für den funktionell Betrieb aufgebaut.

Vorzugsweise ist der Transistor 36 der Mischstuf« 18 als Transistor für hohe Frequenzen ausgesucht wogegen der Transistor 52 der Oszillatorkontroll schaltung 26 mit einer niederen Grenzfrequenz arbei ten kann. Damit ist die charakteristische Diodenspan nung an der Basis-Emitterstrecke des Transistors 3< größer als die entsprechende charakteristische Di odenspannung an der Basis-Emittcrstrecke des Tran sistors 52, wenn ein gegebener Vorspannungsgleich

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strom über die Basis-Emitterstrecke dieser Tiansisto- Darstellung des neuen Konzepts der Erfindung cinge

reu aufrechterhalten wird. Bei der dargestellten zeichnet sind. Die den Teilen der Schaltung gemäl

Ausführungsform kann die charakteristische Dioden- Fig. 2 entsprechenden Komponenten sind in Fig. ;

spannung des Transistors 36 in der Größenordnung mit denselben Bezugszeichen versehen. Das Vorspan

von 50 bis 100 mV, jedoch auch darunter und darüber, 5 nungspotential, das von einer außen gelegenen Quelle

größer als die charakteristische Diodenspannung an zugeführt werden kann, wird an die Basiselektrode

der Basis-Emitterstrecke des Transistors 52 sein. des Transistors 30 angelegt, wobei der Spannungswer

Diese Spannungsangaben dienen jedoch nur eier bei- derart ausgewählt ist, daß dieser Transistor 30 Stron

spielweisen Erörterung. Wenn jedoch ein Hodifre- führt und etwa eine Spannung von ungefähr 0,1 VoI

qucnzsignal an die Basis des Transistors 36 vom Aus- u> bzw. mehr oder weniger am Widerstand 34 im Emit

gang des Überlagerungsoszillators 24 angelegt wird, terkrcis des Transistors 30 abfällt, niese Anordnunj

kann die Basis-Emilterspannung des Transistors 36 veranlaßt den Transistor 30, als Spannungsquelle füi

bis zu einem Wert abnehmen, der unterhalb der cha- die HF-Verstärkerstufe 16 und die Mischstufe 18 zi

rakleristischen Diodenspannung an der Basis-Emit- wirken. Die Basis-Emitterstrecke des Transistors 3(

!erstrecke des Transistors 52 ist. Diese Abnahme der 15 liegt innerhalb der gestrichelten Linie 36«. Diese Ba

Basis-Emiiierspannung am Mischtransistor 36 ve mn- sis-Einitte. istrecke 36 ist parallel zur Basis-Emitter

gert entsprechend das Ausgangssignal des Transistors strecke des Transistors 52 geschaltet, wobei diese Par

52, womit seinerseits die Amplitude der Oszillatorfre- allelschaltungeine gleichstrommäßige Verbindung ist

quenz am Transistor 41 entsprechend verringert wird. Wie bereits erwähnt, wird der Transistor 36 derar

Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Über- 20 ausgewählt, daß er eine verhältnismäßig hohe Grenz

Iagerungse)szillators besteht eine geschlossene Kopp- frequenz besitzt, wogegen der Transistor 52 eine ver-

lungsschleifc, die auf die Signalinjektion an der hältnismäßig niedere Grenzfrequenz aufweisen soll

Mischstufe 18 anspricht. Da der Basis-Emitter-Spannungsabfall am Transistoi

Die ZF-Verstärkerstufe 28 umfaßt einen Transistor 36, der etwa in der Größenordnung zwischen 50 unc

60, dessen Basis an die Leitung 44 angeschlossen ist 25 100 mV, bzw. mehr oder weniger, größer als der Ba

und das vom Ausgang der Mischstufe 18 gelieferte sis-Emitter-Spannungsabfall am Transistor 52 ist

ZF-Signal empfängt. Ein Arbeitswiderstand 61 ist mit wird dieser Transistor 52 stark leitend gemacht. Urr

dem Kollektor des Transistors 60 einerseits und ande- einen höheren Spannungsabfall im Basis-Emitter

rerscits mit der Betriebsspannung B+ verbunden. schaltkreis des Transistors 36 zu erreichen, ist ei

Der Emitter dieses Transistors 60 liegt über einen By- 30 selbstverständlich, daß eine Diode oder ein Wider

passkondensator 62 ebenfalls an der Betriebsspan- stand in der Leitung 36b in Serie zur Basis des Transi

nung B + . Ein Widerstand 63 ist zwischen den Emitter stors 36 geschaltet werden kann. Bei diesem Schal

des Transistors 60 und die Leitung 35 geschaltet, die tungsaufbau können die Transistoren 36 und 52 vorr

auf Bezugspotential liegt. gleichen Typ sein.

Es ist besonders vorteilhaft, daß alle Bypasskon- 35 Der Strom des Transistors 30 ist abhängig vorr

densatorcn, die in der Empfängereingangsschaltung Wert der Vorspannung an dessen Basis, die einer

10 Verwendung finden, ander Betriebsspannung B + Stromfluß über die Emitter-Basisstrecke des Transi-

angeschlossen sind und nicht am Bezugspotential lie- stors 52 verursacht und diesen dadurch leitend macht

gen, das vorzugsweise Massepotential ist und auf der Der Leitfähigkeitszustand des Transistors 52 kanr

Leitung 35 wirkt. So ist z. B. die Basis des Transistors 40 wegen des Spannungsabfalls an der Basis-Emitter-

41 des Oberlagerungsoszillators 24 über einen By- strecke des Transistors 36 verhältnismäßig hoch seir passkondensator 65 mit der Betriebsspannung mittels und möglicherweise sogar den Sättigungszustand er der Leitungsabschnitte 66 und 56 verbunden. In ent- reichen. Als Ergebnis der Gleichstromkoppiung zwisprechender Weise liegt die Basis des Transistors 52 sehen dem Kollektor des Transistors 52 und der Bash der Oszillatorkontrollschaltung 26 über einen By- 45 des Transistors 41 wird dieser in einem Umfang leipasskondensator 67 und die Leitungen 68 sowie 56 tend, der von der Stromführung des Transistors 52 an der Betriebsspannung. Auch der Emitter des Tran- abhängt; d. h., ein hoher Strom im Transistor 52 ver sistors 30 der HF-Verstärkerstufe 16 ist über einen ursacht entsprechend einen hohen Strom im Transi Bypasskondensator 69 und die Leitung 56 mit der Be- stör 41. Da der Transistor 41 das aktive Element de« triebsspannung verbunden. Der von der Induktivität 50 Überlagerungsoszillators ist, verursacht ein hohei

42 und dem Kondensator 43 gebildete Resonanz- Strom in diesem Transistor ein Oszillatorausgangssi schwingkreis und ebenso der aus den Kondensatoren gnal mit einer entsprechend hohen Amplitude, das ar 48 und 49 sowie der Induktivität 51 gebildete Reso- die Basis des Mischtransistors 36 angelegt wird. Ent nanzschwingkreis liefern das Betriebspotential für die sprechend den Ausführungen über die Basis-Emitter Transistoren 36 und 41, so daß somit diese Transisto- 55 strecke 36a des Transistors 36 wird durch das an dies« ren 36 und 41 ihre HF-mäßige Masse ebenfalls über Sperrschicht angelegte hochfrequente Ausgangssigna die Betriebsspannung B + erhalten. Damit wird durch des Überlagerungsoszillators 24 die charakteristische das Anschließen aller Bypasskondensatoren an die Diodenspannung erzeugt, die mit dem Amplituden Betriebsspannung B + erreicht, daß jeder der Wider- anstieg des Osziilatorsignals abnimmt. Wenn somit eir stände 34, 53, 45 und 63 als Arbeitswiderstand wirk- 60 Oszillatorsignal an der Basis-Emitterstrecke de; sam ist, an dem sich das Signal aufbaut, so daß eine Transistors 36 wirksam ist, nimmt der Spannungsab Gleichstromkopplung wie z. B. zwischen dem Kollek- fall an dieser Grenzschicht ab und kann auf einen Pe tor des Transistors 52 und der Basis des Transistors gelwert erniedrigt werden, der kleiner ist als der Span-41 tatsächlich erhalten wird, ohne Wechselstromkop- nungsabfall an der Basis-Emitterstrecke des Transipeiglieder zu verwenden. ⁶5 stors 52. Durch diese Funktion tendiert der Transistoi

In Fig. 3 ist eine vereinfachte Schaltkreisanord- 52, nicht leitend zu werden oder in einem im wesentli-

nunggemäß Fig. 2 dargestellt, bei der nur die Gleich- chen nicht leitenden Zustand zu verbleiben, was eine

Stromverbindungen zur einfacheren und klareren wesentliche Verringerung des Stromes durch den Os

/.illatortransislor 41 bewirkt, das seinerseits eine Verringerung des Oszillatorausgangssignals auslöst, das an die Basis des Transistors 36 angelegt wird. Damit ergibt sieh eine gleichstrommäßigc Rückkopplungsschleife zwischen dem Oszillatortransistor 41 und dem Mischtransistor 36, wobei der Transistor 52 der Oszillatorkontrollschaltung den Strom in der Rückkopplungsschleifc steuert. Diese Rückkopplungsschleifc bewirkt, daß das hochfrequente Ausgangssignal am Oszillator kontinuierlich auf einen Wert gesteuert wird, der gerade groß genug ist, um zu veranlassen, daß die an den Basis-Emitrcrstrecken der Transistoren 36 und 52 abfallende charakteristische Diodenspannung im wesentlichen gleich ist. Dies ist die Bedingung, welche einen optimalen Betrieb für den Überlagerungsoszillator 24 mit einem minimalen, durch den Oszillatortransistor 41 fließenden Strom bewirkt.

Durch die Steuerung des Überlagerungsoszillators 24 in Abhängigkeit von dem Betrag des Oszillatorsignals, das der Mischstufe 18 zugeführt wird, wird nur derjenige Strom von der Spannungsversorgung B + gezogen, der unbedingt notwendig ist, um ein Oszillatorsignal der gewünschten Amplitude zu erzeugen und eine einwandfreie Mischung in der Mischstufe 18 auszulösen. Bei diesem Aufbau der Empfängereingangsschaltung 10 wird die stromsparende Eigenschaft der Schaltung besonders günstig. Dies führt zu der Möglichkeit, daß zusammen mit dem Merkmal eines gemeinsamen Stromes zwischen der HF-Verstärkerstufe 16 und der Mischstufe 18 (Verstärkertransistor 30 und Mischtransistor 36) die Empfängereingangsschaltung 10 mit einer Betriebsspannung betrieben werden kann, die etwa in der Größenordnung von 1 bis l'/₂ Volt bei einer minimalen Stromabnahme liegt. Die Leistung kann von Trockenzellen od. dgl. geliefert werden, wobei der Empfänger über eine längere Zeitdauer bei einer gegebenen Batterie arbeitet, als dies bisher der Fall ist.

Die an die Basis des Transistors 30 angelegte Bezugsspannung kann von einer getrennten Bezugsspannungsquelle abgegriffen werden, welche den Arbeitspunkt für die Empfängereingangsschaltung 10 festlegt. Die Vorspannung kann auch durch eine Spannungsrückkopplung von der ZF-Verstärkerstufe 28 gewonnen werden, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht.

In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Empfängereingangsschaltung 70 dargestellt, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Die HF-Verstärkerstufe 71 besitzt einen Transistor 72, der lastseitig mit der Arbeitselektrode des Transistors 73 gekoppelt ist, der das aktive Element der Mischstufe 74 ist. Die Gleichstromkopplung zwischen den Transistoren 72 und 73 wird über ein induktives Element 76 bewirkt, das einen Abgriff 76a besitzt, der direkt an der Basis des Transistors 77 liegt und das aktive Element einer Oszillatorkontrollschaltung 78 darstellt.

Parallel zur Induktivität 76 liegt ein Kondensator 79 und bildet mit diesem zusammen einen Resonanzschwingkreis, wobei die Induktivität die Ausgangsimpedanz des Transistors 72 an die Eingangsimpedanz am Emitter des Transistors 73 anpaßt. Die Basis des Transistors 72 ist direkt mit der Eingangsklemme 12a über einen Teil einer Induktivität 80 angeschlossen, welche zusammen mit einem Kondensator 81 einen Resonanzschwingkreis bildet und auf die gewünschte HF-Eingangsfrequenz abgestimmt ist. Der Kondensator 81 kann als veränderliche Kapazität ausgebildet sein, ebenso wie auch die Induktivität als veränderliche Induktivität ausgebildet sein kann, um den Resonanzschwingkreis auf ein gegebenes Frequenzbanc abstimmen zu können, das von der Empfängercingangsschaltung 70 empfangen werden soll. Ein By passkondensator 82 liegt zwischen dem Resonanzschwingkreis aus den Elementen 80 und 81 und dei Spannungsversorgung B +.

Die Ausgangsseitc der Mischstufe 74 ist an einer

ίο Widerstand 83 und einen Kondensator 84 angeschlossen, im Gegensatz zu dem Resonanzschwingkreis ar der Ausgangsseitc des Transistors 36 der Mischstuft 18 gemäß Fig. 2. Bei dieser Ausführungsform dien der Widerstand 83 einer Doppelfunktion in der Schal tung und stellt einerseits einen Lastwiderstand für der Mischlransistor73 dar, an welchem das ZF-Signal ab fällt, und liefert ferner Einrichtungen zum Messen unc eventuellen Steuern des Stromflusses durch der Mischtransistor 73 und den HF-Verstärkertransistoi

72. Der Strom durch die Serienschaltung der Transi

stören 72 und 73 kann durch das Messen des Span

nungsabfalls am Widerstand 83 festgestellt werden

der einen bekannten Widerstandswert besitzt.

Der Überlagerungsoszillator 86 umfaßt einer

Transistor 87, dessen Basis direkt mit dem Kollektoi des Transistors 77 in der Oszillator~ontrollschaltun{ 78 gekoppelt ist. Die Vorspannung des Transistors 8' entsteht am Widerstand 88, der in Serie zum Transi stör 77 zwischen diesem und einer Leitung 89 liegt

die das Bezugspotential, vorzugsweise Massepotential, führt. Der Kollektor des Transistors 87 ist mi der positiven Spannungsversorgung B+ über eine In duktivität 90 verbunden, wogegen die Basis-Emitter strecke des Transistors 77 parallel zur Basis-Emitter

strecke des Transistors 73 über eine Leitung 81 um eine Induktivität 90 liegt. Parallel zur Induktivität 9( sind zwei Kondensatoren 92 und 93 geschaltet, du im Schaltungspunkt 94 zusammcngcschaltet sind unc in diesem Punkt an eine abstimmbare Schaltung ange

schlossen sind, die aus der Induktivität 96 und einen piezoelektrischen Element 97 besteht, welche die Os zillatorfrequenz des Transistors 87 fixieren. Dei Überlagerungsoszillator 86 kann auf e?ne variable Frequenz abstimmbar sein, indem der Resonanz

schwingkreis aus der Induktivität 80 und dem Kon densator 81 entsprechend abstimmbar ist, so daß die Empfängereingangsschaltung 70 in einem gegebener Frequenzband auf die Empfangsfrequenz einstellbai ist. In Serie zum Transistor 87 ist ein Widerstand 9i geschaltet, wogegen die Ausgangsseite dieses Transi stors, d. h. der Kollektor gleichspannungsmäßig mi der Basis des Transistors 73 über die Leitung 99 ver bunden ist. Durch diese Schaltkreisanordnung erhäl man eine geschlossenere Kopplungsschleife zui

Steuerung des Ausgangssignais des Überlagerungsos zillators 86 entsprechend der Steuerung der Empfän gereingangsschaltung 10 gemäß Fig. 2.

Das ZF-Signal, das sich am Widerstand 83 auf dei Ausgangsseite der Mischstufe 74 ausbildet, wire

gleichstrommäßig an die Basis eines Transistors IW angelegt, der eine erste ZF- Verstärkerstufe innerhalt der Empfängereingangsschaltung 70 bildet. Die Gleichstromkopplung erfolgt über die Leitung 101 und über eine Diode 102. Mit dem Verbindungspunki

der Basis des Transistors 100 und der Kathode dei Diode 102 steht ein Widerstand 103 in Verbindung der andererseits am Bezugspotential liegt. Der Transistor 100 stellt die erste Stufe einer ZF-Verstärker-

Il

stufe dar, wobei das ZF-Signal am Widerstand 104 entsteht und dieses Signal an die Basis einer /weilen ZF-Verstärkerstufc mit einem Transistor 106 anlegbar ist. Der Emitter des Transistors 100 der ersten ZF-Verstärkerstufe ist mit der Spannungsversorgung B + über eine Widerstand 107 verbunden, zu dem parallel ein Bypasskondensator 108 liegt. Zum Transistor 106 der zweiten ZF-Verstärkerstufc ist ein erster Widerstand 109 in Serie geschaltet, zu dem ein /weiter Widerstand 110 in Serie liegt, der seinerseits parallel zu einem Bypasskondensator 111 geschaltet ist. Die Widerstände 109 und 110 stellen einen Spannungsteiler dar, so daß ein Spannungswert am Schaltungspunkt 112 zwi.chen den beiden Widerständen abgreifbar ist, der gleichstrommäßig an die Basis des Transistors 72 in der HF-Verstärkerstufe 71 über die Leitung 113 und über die Induktivität 80 anlegbar ist. Diese gleichstrommäßigc Rückkopplung zwischen der letzten ZF-Verstärkerstufe und der HF-Verslärkerstufe 71 liefert eine Steucrmöglichkeit für den Gesamtstrom durch die HF-Verslärkerstufe 71 und die Mischstufe 74 und bewirkt ferner, daß ein verstärktes ZF-Signal an die Einrichtungen zur Verarbeitung der ZF-Signale gemäß Fig. 1 zur Verfügung steht.

Die Empfängereingangsschaltung70 gemäß Fig. 4 arbeitet im wesentlichen in derselben Weise wie die entsprechende Schaltung gemäß Fig. 2. Der gemeinsame, über die HF-Verstärkerstufe 71 und die Mischstufe 74 fließende Strom tritt zwischen dem Kollektor und dem Emitter der Transistoren dieser beiden Stufen auf und fließt über eine Induktivität, die zwischen den beiden Elektroden liegt. Ein Abgriff dieser Induktivität 76 ist glcichstrommäßig mit der Basis der Oszillatorkontrollschaltung 77 verbunden, die ihrerseits kollektorseitig gleichstrommäßig an die Basis des Oszillatortransistors 87 angeschlossen ist. Die Basis-Emitterstrecken der Transistoren 73 und 77 sind parallelgeschaltet bezüglich des Gleichstromes, und das Ausgangssignal des Os?illatortransislors87 ist gleich-

slrammüßig an die Basis des Mischtransistors 73 angeschlossen.

Die Gleichstromkopplung zwischen den einzelnen Komponenten dieser Empfängereingangsschaltung 70 ist im wesentlichen dieselbe, wie sie an Hand von

ίο Fig. 3 für die Schaltung gemäß Fig. 2 erklärt wurde. Ein Unterschied besteht darin, daß eine weitere Stufe für die ZF-Verstärkung vorgesehen ist und eine direkte Gleichstromrückkopplung zwischen der zweiten ZF-Vcrstärkcrstufe und der cingangsseitigen HF-Verstärkerstufe besteht. Ferner ist eine Diode in Serie zu der Gleichstromkopplung zwischen der Ausgangsseite der Mischstufe und der Eingangsseite der ZF- Verstärkerstufe mit demTransistor 100 geschaltet. Die Empfängereingangsschaltungen 10 und 70 gc-

ao maß der dargestellten Ausführungsformen stellen eine Schaltungsanordnung dar, bei welcher eine Verbindung zwischen verschiedenen aktiven Schaltkreiskomponenten über Gleichstrompfade besteht, wodurch die Notwendigkeit für Wechselstromkoppelele-

mente, z. B. Kondensatoren oder Transformatoren, entfällt. Auch wird ein wesentlicher Leistungsbetrag durch die Verwendung eines gemeinsamen Stromes über die: Mischstufe und die HF-Verstärkerstufc gespart und ferner der Oszillatorstrom als Folge dei

gleiehstrommäßigen Rückkopplung auf ein Minimun· reduziert, die zwischen der Ausgangsseite des Oszilla tors und der Eingangsseite des Oszillators angeordwe ist, wobei das Rückkopplungssignal in Abhängigkeil von der Amplitude des an die Mischstufc angelegter Signals gesteuert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

kennzeichnet, daß eine Diode (102) zwischen die Auseanesseite der Mischstufe (74) und die EinPatentansprüche: gangsseite der ZF-Verstäikerstufe (100 und 106)

1. Empfängereingangsschaltung zur Um- gescha tet is .
Wandlung einer HF-Signalinformation in eine 5

ZF-Signalinformation mit einer Mischstufe, die

ausgangsseitig mit einer Einrichtung zur Verarbeitung der ZF-Signale verbunden ist und ein-

gangsseitig an einem Überlagerungsoszillator (.„nfüneer-Eineangsschaltungen, wie sie für

liegt, sowie mit einer HF-Verstärkerstufc, die mit io J-^mP^ta^ _äte Fernsehgeräte und andere Einrich-

der Mischstufe gleichstrommäßig in Serie geschal- ^"^fwendung finden, mit denen elektromagne-

let ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- "^η^^η^_{£ ern} ⁸ _pfangen wird, sind in vielfacher

sehen den Ausgang der HF-Verstärkende 16, nsche Energie y _{und dje Verarbeit von}

71) und den HF-Signaleingang der Mischstufe (18, Form ur de"^PJ _{kannt Bei einem bekann}.

74) die Induktivität (37, 76) eir.es PaHa₁IIeI-ReSO- ,5 "^S^""^ wird eine bekannte Wandler-

nanzkreises derart geschaltet ist daß die Misch- ten S ^'tungsau _kombinierte Oszillator- und

stufe und die Induktivität sowie die HF-Verstar- !VjShSuung Verwendung findet und aus den emp-

kerstufe von ein und demselben Betriebsstrom _f ^Mlschs _p ^Cf'pⁿ|_{ienafen ZF}._Signa!e bildet. Eine derar-

durchflossen sind, und daß ein Abgriff (37«, 76«) f^^J^SSuW^hiltung ist trotz einiger

der Induktivität zur Impedanzanpassung wechsel- 20 ^f ^bmpI^^g _ße° Umfang in Anwendung, da sie

strommäßig am Bezugspotential liegt "SnismäßiB billig herzustellen ist und mit weniger

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- ^'^^"ύηκη zu betreiben ist, als dies bei kennzeichnet, daß der Oszillatorausgang gleich- ^J^^^ängereingangsBchaitungen der strommaßig am Oszillatorsignaleingang (186) der he ^mrr er y ^B _{raten M}i_schstufe und einem Mischstufe liegt, und daß zur Regelung der Am- ,5 FfIl ist -^^C^^{S e}, ^μ _illator aufgebaut sind, plitude des Oszillatorsignals in Abhängigkeit von ^Ρ^^^^η bekannten Empfängereingangsdcm am Mischer anliegenden Oszillatorpegel so- Be' ^e>^neJ *^e^_{h H}F-Verstärkerstufen vorhanwie der Größe des HF-Signalpegels der Überlage- schaltung sind menrerc π _h, HF-SienaN rungsoszillator (24) vom Abgriff der Induktivität ^™j£^^^£W^£ £ ^ ^Ü^.^e^!:°^SZillatOr"^{KOntrOllSChaltUn8 (26) an}" ³⁰ mischTwird Obwohf derartige Empfängereingangs-