DE2261580C3 - Kanalwähler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kanalwähler mit einem Abstimmkreis, dessen Frequenz durch die Gleichspannung bestimmt ist, mit dor seine Dioden veränderlicher Kapazität vorgespannt sind, mit einer Gleichspannungsqueue, die eine Anzahl von Wählschaltem für die jedem Kanal entsprechende Gleichspannung aufweist, und mit Dioden, deren Anzahl gleich der Anzahl der benutzten Kanäle ist und die in Durchlaßrichtung zwischen die Wählschalter der Gleichspannungsquelle und — mit einer gemeinsamen Verbindung — den Abstimmkreis geschaltet sind.

Wenn bei einem derartigen Kanalwähler, der aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1970, Heft 7, S. 203 und 204, bekannt ist, ein zu einem gewünschten Kanal gehörender Schalter umgelegt wird, wird eine Gleichspannung, die diesem Kanal entspricht, über die zugehörige Diode an die Diode veränderlicher Kapazität der elektronischen Abstimmschaltung gelegt, um diese zu betätigen. Die zu einem gewünschten Kanal gehörende Diode zeigt eine relativ starke Änderung des Spannungsabfalls in Durchlaßrichtung mit der Umgebungstemperatur von etwa -2 mV pro ⁰C, was zu Störungen bei der Abstimmung führen kann. Deshalb kann sich selbst dann, wenn ein gewünschter Kanal ausgewählt ist, durch den Anstieg der Temperatur beispielsweise eine Fernsehempfängeranlage oder die Änderung der Zimmertemperatur eine Verstimmung ergeben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt daher darin, den Kanalwähler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Vorjpannung, die über die mit der Gleichspannungsquelle verbundenen Dioden an den Dioden veränderlicher Kapazität der Abstimmschaltung liegt, von der Umgebungstemperatur und der Stromspannungskennlinie der mit der Gleichspannungsquelle verbundenen Dioden unabhängig ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine zusätzliche Diode mit den gleichen Charakteristiken wie die der zwischen die Wählschalter und den Abstimmkreis geschalteten Dioden, die mit einer diesen Dioden entgegengesetzten Polarität zwischen die gemeinsame Verbindung der Dioden und den Abstimmkreis geschaltet ist, durch eine erste konstante Stromquelle, die mit einer Elektrode der zusätzlichen Diode verbunden ist und durch die ein Strom fließt, dessen Stärke gleich der Stromstärke des durch die anderen Dioden fließenden Stromes ist, und durch eine zweite konstante Stromquelle, die mit der anderen Elektrode der zusätzlichen Diode verbunden ist und durch die die Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode und die anderen Dioden fließt

Auf diese Weise wird erreicht, daß durch die Dioden, die mit der Gleichspannungsquelle verbunden sind, als auch durch die zusätzliche Diode, die mit einer dazu entgegengesetzten Polarität geschaltet ist, der gleiche Strom fließt, was zur Folge hat, daß der Durchlaßspannungsabfall der mit der Gleichspannungsquelle verbundenen Dioden sowie der zusätzlichen Dioden in Vorwärtsrichtung, der jeweils in entgegengesetzte

Richtung auftritt, gleich groß ist Somit hebt sich der Spannungsabfall Ober den Dioden, die mit der Gleichspannungiquelle verbunden sind, und Ober der zusätzlichen Diode auf, so daß die tatsächlich zu einem bestimmten Kanal gehörende Vorspannung direkt an der Abstimmschaltung liegt und sowohl von der Umgebungstemperatur als auch von der Starke des durch die Dioden fließenden Stromes unabhängig ist

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beispielsweise bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgeroäßen Kanalwählers;

F i g. 2 stellt einen detaillierten Schaltungsaufbau der Ausführungsform von F i g. 1 dar;

F i g. 3 zeigt den Temperaturverlauf der in den F i g. 1, 2 und 5 dargestellten Vorrichtungen;

Fig.4 ist ein Schaltbild eines elektronischen Tuners, der mit der in F i g. 1,2 and 5 dargestellten Vorrichtung verbunden ist;

F i g. 5 ist ein Schaltbild einer anderen Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Kanalwählers, und

Fig.6 bis 8 zeigen den Schaltungsaufbau von Modifikationen einer konstanten Stromquelle, die bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen verwandt werden.

Anhand von F i g. 1 wird im folgenden das grundlegende Prinzip einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Mit den Kanalwählspannungsklemmen U bis in einer Kanalwählgleichspannungsquelle 10, die für die jeweiligen Kanäle vorgesehen ist, ist in Durchlaßanordnung eine Vielzahl von Kanaldioden D1 bis Dn verbunden, die gemeinsam als eine Art ODER-Schaltung 20 arbeiten. Die gemeinsame Verbindung 21 dieser Dioden an der Katodenseite ist mit einer Vorspannungssteuerklemme 23 einer Diode VD veränderliher Kapazität eines elektronischen Tuners 22 verbunden. Aui diese Weise ist der Kanalwähler zusammengesetzt Die Diode VD veränderlicher Kapazität und die Induktivität L bilden eine Abstimnschaltung.

Die Teile der Schaltung des bekannten Kanalwählers haben die obengenannte Anordnung. Wenn ein Kanalwählerschalter SWA beispielsweise umgelegt wurde, wurde die Kanalwählgleichspannung eines variablen Spannungsteilerwiderstandes VK 4, die für den entsprechenden Kanal vorher bestimmt wurde, der Vorspannungssteuerklemme 23 durch die entsprechende Kanaldiode DA eingeprägt In diesem Fall wird die Kanalwählspannung jedoch durch die Temperaturcharakteristik der Kanaldiode D A nachteilig beeinflußt, so daß sie nicht genau wie, ursprünglich erzeugt dem Tuner zugeleitet wird.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, weist der erfindungsgemäße Kanalwähler eine gemeinsame Ausgleichsdiode DO, die nahezu die gleiche Charakteristik wie die Kanaldioden D1 bis Dn aufweist die in der dazu entgegengesetzten Richtung in Serie verbunden sind, zwischen der gemeinsamen Verbindung 21 der Kanaldioden D1 bis Dn und der Vorspannungssteuerklemme 23 auf. Unter dem hier verwandten Ausdruck »gleiche Charakteristik« sind hauptsächlich die gleichen Temperaturcharakteristiken und Stromspannungscharakteristiken zu verstehen. Eine integrierte Schaltung macht es es möglich, daß die darin enthaltenen Dioden leicht mit den gleichen Charakteristiken versehen sind. Da sowohl die Kanaldioden D1 bis Pn als auch die gemeinsame Ausgleichsdiode £>0 den gleichen Spannungsabfall zeigen, wird dei Wert der Kanalwählspannung, der an einer der Klemmen ti bis In erhalten wird, wirklich der Vorspannungssteuerklemme 23 eingeprägt, wodurch es möglich ist daß beide Diodenarten mit einem konstanten Strom / durch konstante Stromquellen 25 und 27 versorgt werden. Die Ausgleichsdiode DO ist nämlich mit ihrer Anode mit der Quelle 25 des konstanten Stroms /verbunden. Weiterhin ist die Quelle 27 des konstanten Stroms 2/ mit dem Kontakt 26 der gemeinsamen Verbindung 21 der Kanaldioden D1 bis Dn und der Ausgleichsdiode DO verbunden. Bei dieser Anordnung wirkt am Kontakt 26 das Kirchhoffsche Gesetz, was zur Folge hat daß der konstante Strom /, der durch eine der Kanaldioden D1 bis Dn und durch die Ausgleichsdiode DO fließt zu dem Kontakt 26 geleitet wird, wodurch ein konstanter Stromdurchfluß gebildet wird, durch den der konstante Strom 2/ zur Quelle 27 geleitet wird. Jeder der veränderlichen Widerstände VR1 bis VRn hat einen Wi&rstand in der Größenordnung von einigen k£2, während die konstante Stromquelle 27 eine Ausgangsimpedanz in der Größenordnung von mehr als einigen ΜΩ aufweist Dementsprechend werden die Ströme, die durch die Kanaldioden D1 bis Dn Hießen, unabhängig von der Höhe der den Kanaldioden eingeprägten geteilten Spannungen nahezu gleich gemacht Der konstante Strom / muß lediglich eine ausreichende Stärke aufweisen, damit die Kanaldioden Dl bis Dj? und die Ausgleichsdiode DO leitend gehalten werden. Daher sind die konstanten Stromquellen 25 und 27 so gewählt daß sie einen Strom von beispielsweise mehr als 50 Mikroamperes liefern. Ein Spannungsabfall in einer der Kanaldioden D1 bis Dn ist gleich dem Spannungsabfall in der Ausgleichsdiode DO. Daher kann die Kanalwählspannung, die an einer der Ausgangsklemmen 11 bis 1 η der Gleichspannungsquelle 10 erhalten wird, der Vorspannungssteuerklemme 23 zugeleitet werden, ohne daß sie durch eine Änderung der Temperatur beider Dioden sowie der Umgebungstemperatur beeinflußt wird.

Anhand von F i g. 2, die eine konkretere Anordnung der in F i g. 1 dargestellten Schaltung zeigt wird die Erfindung im einzelnen im folgenden beschrieben.

In Fig.2 sind die Klemmen an einem Ende einer Vielzahl von Kanalwählschaltern 5Wl bis Swn, die für die jeweiligen Kanäle vorgesehen sind, gemeinsam mit einer Anodenenergiequelle verbunden, die eine Spannung von etwa +30V aufweist Die Klemmen am gegenüberliegenden Ende der Schalter SWl bis SWn sind mit einer Vielzahl /on veränderlichen Spannungsteilerwidemänden VR1 bis VRn verbunden. Für praktisch«: Zwecke besteher, die Kanalwählschalter SWl bis SWn vorzugsweise aus Transistoren oder Feldeffekttransistoren, sie können aber auch vom mechanischen Typ sein. Die Kanalwählgleichspannungsquelle 10 ist so geschaltet, daß sie den Ausgangsklemmen U bis In der veränderlichen Widerstände VR1 bis VRn, mit der ,n Schleifkontakten sie verbunden ist eine Gleichspannung unterschiedlicher Höhe eingeprägt die den jeweiligen Kanälen entspricht Die Schleifkontakte oder Ausgangsklemmen Ii bis In sind mit den Anoden der Kanaldioden D1 bis Dn verbunden, um eine Zwischenkanalstörung zu vermeiden. Die Katoden der Kanaldioucn D1 bis Dn sind miteinander verbunden, so daß sie eine Art ODER-Schaltung 20 bilden. Die gemeinsame Verbindung der Kanaldioden D1 bis Dn ist mit der Katode einer Ausgleichsdiode D 0 verbunden, dis dieselbe Durchlaßspannungsstromcha-

rakteristik zeigt wie die Kanaldioden D1 bis Dn, wobei die Anode der Ausgleichsdiode DO mit der Vorspannungssteuerklemme 23 verbunden ist Die Kathode der Ausgleichsdiode ist Ober eine Serienschaltung geerdet, die aus dem Kollektor CA und Emitter EA eines s npn-Transistors QA und einem Widerstand RA besteht und wirkt als konstante Stromquelle 27.

Die Ausgleichsdiode DO ist mit der konstanten Stromquelle 25 verbunden, die hauptsächlich aus einem jjnp-Transistor Q 2 besteht und von der im folgenden beschriebenen Schaltung gebildet wird.

Der Kollektor C2 des als konstante Stromquelle wirkenden Transistors Q 2 ist mit der Anode der Ausgleichsdiode DO, der Emitter £2 des Transistors Q 2 mit einer Energieversorgungsklemme Vcc über einen Widerstand R 2 und die Basis B 2 mit der Basis B 1 eines Transistors Qi verbunden, der den Vorspannungskreis des pnp-Transistors Q 2 bildet Der Emitter £1 des Transistors Q1 ist mit der Energieversorgungsquelle Vcc und der Kollektor C1 des Transistors Q1 mit der Basis B1 verbunden. Die zuletzt genannte Schaltung bildet im wesentlichen eine Diodenschaltung, nämlich eine Schaltung zum Festlegen der Basisvorspannung des Transistors Q 2, dessen Basis B 2 über einen Widerstand R 5 mit dem Kollektor C3 des Transistors Q 3 verbunden ist, der einen Teil der obengenannten konstanten Stromquelle 27 bildet Der Kollektor C3 ist mit der Basis 53 desselben Transistors Q3 verbunden. Dementsprechend bildet ein solcher Kreis einen Diodenkreis oder einen Basisvorspannungskreis eines konstanten Stromtransistors QA. Auf diese Weise ist der Emitter £3 des Vorspannungstransistors ζ>3 über einen Widerstand A3 geerdet und ist seine Basis B 3 mit der Basis BA eines Transistors QA konstanten Stroms verbunden. Die Transistoren Q1 und Q 3, die über einen Widerstand /?5 miteinander verbunden sind, nehmen einen Strom auf, um die Transistoren Q 2 und QA mit einem konstanten Strom zu erregen. Dementsprechend wird der Transistor QA mit einem Strom versorgt, der zweimal so stark ist wie der, der durch den Transistor Q 2 fließt

Wenn bei dem oben beschriebenen Schaltungsaufbau wahlweise beispielsweise ein Kanalwählschalter SWA geschlossen ist, dann wird im Schleifkontakt eines veränderbaren Widerstandes VR 4 eine Gleichspannung für den entsprechenden Kanal erzeugt Diese Gleichspannung hält die Kanaldiode DA leitend, um einen Gleichstrom id dem Transistor QA zu liefern. Der Gleichstrom id entspricht dem Strom /von Fig. 1, der von der Kanaldiele DA zum Kontakt 26 fließt Der Konstantstromtransistor Q A wird über die Ausgleichsdiode DO vom Konstantstromtransistor Q 2 mit einem Strom /5 versorgt der dieselbe Stromstärke wie der Strom id aufweist Dieser Strom /5 entspricht ebenfalls dem Strom / von Fig. 1, der von der konstanten Stromquelle 25 zur Ausgleichsdiode DO fließt Der Strom /5 kann dadurch auf dieselbe Stromstärke wie der Strom /(/gebracht werden, daß die Widerstandswerte der Emitterwiderstände Ri, R2, A3, RA der Transistoren Qi, Q 2, <?3, QA so eingestellt werden, daß sie das später beschriebene Verhältnis zueinander habea Wenn die Ströme /c/und /5 dieselbe Stromstärke haben, zeigen die Kanaldiode DA und die Ausgleichsdiode DO ohne Rücksicht auf eine Änderung der Umgebungstemperatur den gleichen DurchlaßspannungsabfalL Dementsprechend wird die Vorspannungssteuerklemme 23 für die Diode VD veränderlicher Kapazität immer mit genau der Spannung versorgt die im veränderlichen Widerstand VRA erzeugt wird und an dessen Schleifkontakt erscheint Die Kanalwählgleichspannung ändert sich nicht mit der Umgebungstemperatur.

Die Fig.3A bis 3C zeigen die Änderung der Kanalwahlspannung Veh in der Kanalwahlschaltung von F i g. 2 mit der Umgebungstemperatur, wobei diese Spannungen eine Wert von 27 V, 15 V und 2 V jeweils haben. Wie aus diesen Figuren zu ersehen ist ist die Änderung der Kanalwählspannung Veh selbst dann kleiner als 5 mV, wenn sich die Umgebungstemperatur um 110°C Ändert Dementsprechend zeigt die Abstimmfrequenz eine Änderung von weniger als 100 kHz beim UHF-Band und weniger als 2OkHz beim VHF-Band und ist vor einem Verfehlen eines gewählten Kanals bewahrt Im Gegensatz dazu zeigt der bekannte Kanalwähler bei derselben Temperaturänderung eine Spannungsänderung um 220 mV, was zur Folge hat, daß sich die Abstimmfrequenz um 4,4 MHz verändert und beim Erfassen eines gewählten Kanals eventuell Fehler auftreten.

Wie oben beschrieben, ist die Spannungsänderung des erfindungsgemäßen Kanalwählers auf weniger als 5 mV bei einer Temperaturänderung von 110°C begrenzt, wodurch ein Empfang mit äußerst guter Reproduzierbarkeit der Einstellung erzielt wird. Weiterhin zeint die Abstimmfrequenz des vorliegenden Kanalwählers eine Änderung von etwa 100 kHz für das UHF-Band, wodurch die Notwendigkeit entfällt eine automatische Abstimmeinrichtung für den Empfang des UHF-Kanals mit einem breiten Abstimmbereich zu entwerfen. Darüber hinaus ist die vorliegende Vorrichtung frei von einem fehlerhaften Betrieb, der aus einem Bildsignal resultiert das zu einem Tonsignal, dessen Frequenz um 4,5 MHz von einem Bildträger versetzt ist oder zu einem benachbarten Kanal gezogen ist, wodurch ein gewünschier Kanai iehicfif ei erfaßt wird.

Im folgenden wir die Konstantstromcharakteristik der obengenannten Kanalwählschaltung insbesondere im Hinblick auf den Abschnitt der in F i g. 2 von den unterbrochenen Linien eingeschlossen wird, oder vorzugsweise im Hinblick auf einen Abschnitt, der der Integration der Schaltung unterworfen ist, beschrieben.

Um den Strom id auf dieselbe Stromstärke wie den Strom /5 zu bringen, sollten die Eigenschaften der Elemente folgende drei Bedingungen erfüllen:

1. Die Transistoren Ql und Q 2 sollten so ausgelegt

sein, daß sie eine Stromverstärkung mit ausreichend großem Verstärkungsgrad Λ/e durchfür-en.

2. Die Transistoren <?3 und QA sollten so ausgelegt

sein, daß sie eine Stromverstärkung mit ausreichend großem Verstärkungsgrad A/e durchführen.

3. Die Kanaldioden D1 bis Dn und die Ausgleichsdiode D 0 sollten alle die gleichen Durchlaßcharakteristiken aufweisen.

Wenn unter den obengenannten Bedingungen von einem Reststrom abgesehen wird, der durch den Obergang dei Dioden in umgekehrter Richtung läuft, dann ergeben sich die folgenden Beziehungen:

Für den Spannungsabfall in den Transistoren Q1 und Q 3 ergibt sich

VcC = RlH + VBEl +/2-R5+ VBE3 + HR3

(D

Der Spannungsabfall im Transistor Ql, der Ausgleichsdiode DO und dem Transistor Q A lautet

Vcc = Rl ■ iA + VCEl + VDO + VCEA + i8 ■ R4

Für den Kontakt 26 ergibt sich id + i5 = Π .

(2)

(3)

In den obigen Gleichungen stellen KSfI und VBE 3 Spannungen zwischen Emitter und Basis der Transistoren <?1 und <?3 jeweils dar. VCE2 und VCE4 bezeichnen Spannungen zwischen Emitter und Kollektor der Transistoren Q 2 und Q 4. Ähnlich sind die Spannungen zwischen den jeweiligen Elektroden des Traniistors dadurch bezeichnet daß die entsprechende Bezugsziffer hinzugefügt ist Da ein großer Stromverstärkungsgrad hfe für die Transistoren erlaubt ist, ist

il = il = f3 iA = /5 i7 = i8.

Die Spannung VBE zwischen Basis und Emitter eines Transistors kann allgemein aus der folgenden Gleichung bestimmt werden:

VBE

wobei

KT

In

_ iO

K — Boltzmannkonstante

T - absolute Temperatur

q — Elementarladung

IE - Emitterstrom

iO — Reststrom am Übergang

is bedeutet

Die Basisemitterspannungen VSE3 und VBE4 der Transistoren Q 3 und Q 4 können aus den folgenden Gleichungen bestimmt werden:

VBE3 =

In

und

VBEA =

IE3 iO3

KT . IEA In

104

(H)

(12)

Erforderliche Bedingung

i5 = id. (5)

Aus den Gleichungen (3) und (5) ergibt sich

2/5 = /7. (6)

Das Problem ist, daß Gleichung (6) immer erfuiit sein muß. Die erforderlichen Bedingungen, um diese Bedingung zu erfüllen, können durch die folgenden Gleichungen (7), (8) und (9) ausgedrückt werden, die von den Gleichungen (6), (4) und (2) jeweils abgeleitet sind:

VIS = K4-/8 = 2-R4-/5.

(8)

Die Spannung V 29 am Kontakt 29 zwischen dem Emitter des Transistors Q 3 und dem Widerstand J? 3 lautet

K29 = R3-/3 = R3 Π.

(9)

Wenn die Spannung VBEi zwischen Emitter und Basis des Transistors Q 3 gleich der ähnlichen Spannung VBEA des Transistors QA gemacht ist, dann befinden sich die Basiselektroden beider Transistoren Q 3 und QA auf demselben Potential, wobei sie den Kontakten 28 und 29 das gleiche Potential liefern. Daraus resultiert folgende Gleichung:

Da die obengenannten Transistoren Q 3 und Q 4, die in dieselbe integrierte Schaltung eingeschlossen sind, eine völlig einheitliche Temperaturverteilung aufweisen, ergeben sich die folgenden Gleichungen:

Vcc = Rl 15+ VCEl+ VDH+ VCEA + 2/5K4.

(7)

Für die Spannung V 28 am Kontakt 28 zwischen dem Emitter des Transistors Q A und dem Widerstand RA ergibt sich

/£3 fO3

IEA 104

(13)

Diese Gleichung sagt aus, daB das gewünschte Ziel erreicht werden kann, wenn die Basisstromdichten der Transistoren Q 3 und QA gleich sind und der Stromverstärkungsgrad Me dieser beiden Transistoren gleich ist

Bezüglich des Kontaktes V30 zwischen dem Emitter des Transistors Q1 und dem Widerstand R1 und des Kontaktes V31 zwischen dem Emitter des Transistors Q 2 und dem Widerstand R 2 ergeben sich die folgenden Gleichungen:

K30 = Vcc - Rl ti K31 = Vcc - Rl /5.

(14) (15)

Wenn die Transistoren Q 3 und QA die gleiche Basisemitterspannung, nämlich eine gleiche Basisstromdichte aufweisen und einen gleichen Stromverstärkungsgrad hfe hervorrufen, dann ist

K2-i5 = Rl il. Aus Gleichung (10) ergibt sich

Rl ■ i5 =

Daraus folgt

2RXRA R2,

iS.

(16)

(17)

2 ■ RAiS = R3-I1

(10)

R1R3 = 2R1R4.

(18)

ίο

ill =

RU

Die obige Beziehung zeigt, daß dann, wenn die Transistoren Ql und Q 2, die in eine integrierte Schaltung eingeschlossen sind, so ausgelegt sind, daß sie die gleiche Basisstromdichte aufweisen und denselben Stromverstärkungsgrad hfe bewirken und wenn ähnlich beide Transistoren Q 3 und QA die gleiche Basisstromdichte und de", gleichen Verstärkungsgrad hfe aufweisen und weiterhin der Emitterwiderstand sämtlicher dieser Transistoren so gewählt ist, daß er einen Wert aufweist, der durch die Gleichung (18) dargestellt ist, die Stromdichtecharakteristiken dieser Transistoren am Schleifkontakt des veränderlichen Widerstandes VR immer eine Kanalwählgleichspannung erzeugen, die unabhängig von der Temperatur gleich einer Spannung an der gemeinsamen Ausgangsklemme 23 ist Dementsprechend wird der Ausgangsklemme 23 eine Spannung geliefert, die genau wie ursprünglich erzeugt einem gewählten Kanal entspricht, wobei diese Spannung später einem Tuner 22 als Vorspannung eingeprägt wird.

Im folgenden wird der elektronische Tuner 22, der mit der gemeinsamen Ausgangsklemme 23 verbunden ist, im Hinblick auf F i g. 4 beschrieben, die einen detaillierten Schaltungsaufbau des Tuners 22 zeigt Da dieser Tunerschaltungsaufbau bereits bekannt ist, erübrigt sich die Beschreibung der Art und Weise, wie die Schaltungselemente verbunden sind. Dem vorher beschriebenen Schaltungsaufbau der Erfindung entsprechend wird eine der gemeinsamen Ausgangsklemme eingeprägte Kanalwählgleichspannung wenigstens den Dioden veränderlicher Kapazität VDl, VD2, VD3und VD4 bei der Auswahl eines VHF-Kanals zugeleitet, um eine exakte Abstimmung mit diesem Kanal zu erzielen. Im Fall der Auswahl eines UHF-Kanals wird die obengenannte Gleichspannung wenigstens den Dioden veränderlicher Kapazität VD 5, VD 6, VD 7 und VD 8 geliefert, um auf ähnliche Weise eine exakte Abstimmung mit dem Kanal zu erzielen.

Im folgenden wird anhand von F i g. 5 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kanalwäh- 40 lers beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind Kanalwählschalter 5Wl bis 5Wn zwischen den jeweiligen variablen Spannungsteilerwiderständen VR 1 bis VRn und der Erde vorgesehen. Die Polarität der Kanaldioden D1 bis Dn, die den Widerständen VR 1 45 bis VRn entsprechen, und der Ausgleichsdiode DO sowie die Richtung, in die der Strom durch die konstanten Stromquellen 25 und 27 fließt, sind denen, die in der in F i g. 1 dargestellten Schaltung verwandt wurden, entgegengesetzt. Daher arbeit« die in F i g. 5 so dargestellte Ausführungsform auf die gleiche Weise wie die in Fig. 1 dargestellte, außer, daß der Strömfluß entgegengesetzt ist Wenn daher einer der Kanalwählschalter SWl bis SWn, beispielsweise der Schalter SW4, umgelegt ist, dann hat die Kathode der 55 entsprechenden Kanaldiode D 4 ein geringeres Potential als die übrigen Kanaldioden. Die Folge ist, daß nur . diese Kanaldiode D 4 leitend gehalten wird, was bewirkt, daß die Gleichspannung am Schleifkontakt des veränderlichen Widerstandes VR 4 der Tunerklemme μ 23 wegen der Ausgleichsanode DO ohne Einfluß durch eine Temperaturänderung in der Kanaldiode D 4 zugeführt wird. i£12 * /C12.

Anhand der F i g. 6, 7 und 8 wird im folgenden die Schaltung der ersten konstanten Stromquelle 25 beschrieben, deren Konstantstromcharakteristik verbessert wurde. Es wird unter Bezug auf Fig.6 das Grundprinzip erklärt, durch das diese Verbesserung erzielt werden kinn. Der Emitter £11 eines pnp-Transistors Q11 ist mit einer positiven Energiequelle Vcc über einen Widerstund RH verbunden. Der Emitter £11 und die Basis B11 des Transistors Q11 sind jeweils mit dem Kollektor C12 und dem Emitter £12 eines npn-Transistors Q12 verbunden. Bei einer mit V12 bezeichneten Spannung zwischen der Basis B12 des Transistors Q12 und der Verbindung zwischen dem Widerstand RH und der positiven Energiequelle Vcc sei angenommen, daß ein gewisser Strom /10 durch eine Klemme 33 von einem Kontakt 22 zwischen der Basis BU des Transistors QU und dem Emitter £12 des Transistors Q12 nach außen fließt Dann wird der Emitter des Transistors Q12 eine um einen Betrag geringere Spannung als die Spannung V12 aufweisen, der gleich der Basisemitterspannung VBE12 dts Transistors Q12 ist Und der Emitter des Transistor QU wird eine um einen Betrag höhere Spannung als die Emitterspannung des Transistors Q12 haben, der gleich der Basisemitterspannung VB£11 des Transistors Q11 ist

Hinsichtlich der Endspannung VIl des Widerstandes RIl ergeben sich daher die folgenden Gleichungen:

KIl = VXl + VBEM - VBEW

(20)

Damit kann der Strom /U, der durch den Widerstand R11 fließt ausgedrückt werden als

V\2 + VBE12 - VBEU

(21)

Mit einem tmitterstrom /tii des transistors QU und einem Kollektorstrom /C 12 des Transistors Q12 kann der oben angeführte Strom /11 ausgedrückt werden als

/11 = i£ll + 1CI2.

(22)

Werden die Basis- und Kollektorströme des Transistors QU mit /fill und /CIl jeweils bezeichnet dann ergibt sich

/Eil = /BIl + /CIl-

(23)

Mit den Basis- und Kollektorströmen iB 12 und /C12 des Transistors Q12 kann der Emitterstrom /£12 des Transistors Q12 ausgedrückt werden:

/£12 = /B12 + /C12.

(24)

Da der Transistor Q12 im allgemeinen einen großen Verstärkungsgrad hfe hervorruft, hat der Strom iB 12 eine äußerst geringe Stärke. Damit ist

(25)

Der oben angeführte Strom 110 kann ausgedrückt werden als

/10 = /BlI + /£I2.

(26)

22 bl 5«U

Der Strom iC 11 kann daher aui den Gleichun- ;en (22) bis (25) wie folgt ausgedrückt werden:

RIl

(27)

Wenn die oben genannte Konstantstromschaltung integriert ist, ergibt sich die folgende Gleichung (28):

- VBEW < K12.

Die obige Gleichung (27) kann umgewandelt werden positiven Energiequelle Vcc über den Widerstand R12 verbunden. Der Kontakt 34 zwischen der Basis B12 und dem Widerstand R12 ist Ober den npn-Transistor Q14 und den Widerstand R14, die in Reihe geschaltet sind, s geerdet De'.· Emitter £ 15 eines npn-Transistors Q15 ist über einen Widerstand R15 und seinen Kollekte C15 und seine Basis B15 geerdet, die miteinander verbunden sind. Die Basis B15 ist mit den Basen B13 und B14 der Transistoren Q13 und Q14 und der Emitter E15 ist mit ίο einer positiven Energiequelle über einen Widerstand R16 verbunden. Auf diese Weise vervollständigt die Schaltung von F i g. 7 die in F i g. 6 dargestellte Schaltung. Im folgenden wird die Arbeitsweise der in F i g. 7 dargestellten Schaltung beschrieben. Der Transi-(28) 15 stör Q15, dessen Kollektor C15 und Basis B15 miteinander verbunden sind, bildet infolge seiner Diodenwirkung einen Vorspannungskreis, der bewirkt, daß die Basen B13 und B14 der Transistoren Q13 und

20

/CIl =

ν η

RU

- ilO.

(29)

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der Strom /ClI durch eine Änderung der Basisemitterspannungen VBfIl und VBE'12 der Transistoren QIl und Q12 nicht beeinflußt wird. Der Strom /CIl ist nämlich durch den Widerstand Λ11 (der einen konstanten Widerstandswert aufweist), die Spannung V12 und den abgegebenen Strom /10 bestimmt Der Strom /CIl ist theoretisch keine Funktion der Ausgangsspannung, die Ausgangsimpedanz eines durch den Transistor QIl bewirkten Konstantstromkreises nimmt einen nahezu unbestimmten Wert ein (mehr als 20 ΜΩ, wie es tatsächlich gemessen wurde). Der Strom /CIi wird durch cir.e Änderung des Stromverstärkungsgrades hfe, der von den Transistoren QIl und Q12 beiwrkt wird, nicht beeinflußt Wenn daher der Konstantstromkreis entworfen wird, sollte lediglich darauf geachtet werden, daß der npn-Transistor Q12 dazu gebracht wird, eine Stromverstärkung mit hohem Verstärkungsgrad hfe zu bewirken. Andererseits ist die minimale vom Transistor QIl durchgeführte Stromver-stärkung im Hinblick auf einen maximalen Wert des Basisstroms /ßll bestimmt, der dazu erforderlich ist, den Strom /CIl zu bekommen. Wenn der Emitterstrom des Transistors Q12 auf Null reduziert wird, wird der zugehörige Kreis betriebsunfähig. Wenn daher die maximale Stärke des Stroms iBi\ kleiner als die des Stroms /10 gemacht wird, wird es möglich sein, einen Konstantstromkreis so zu entwerfen, daß sein Betrieb möglich ist, obwohl der pnp-Transistor QIl, der im allgemeinen als ein seitlicher Typ in einer integrierten Schaltung wirkt, eine Stromverstärkung mit einem so kleinen Verstärkungsgraci wie etwa 0,1 durchführt

Der von der Klemme 251 des Konstantstromkreises abgegebene Ausgangsstrom, nämlich der Kollektorstrom /ClI des Transistors QlI, kann einen konstanten Wert dadurch haben, daß V12 und /10 in der Gleichung (29) festgehalten werden. Die Spannung V12 und der Strom /10 können durch die in F i g. 7 dargestellte Schaltung festgelegt werden. Der Koniakt 32 zwischen der Basis £11 des Transistors QU und dem Emitter £12 des Transistors Q12 ist über den Kollektor C13 &5 und den Emitter £13 eines npn-Transistors Q13 und eines Widerstandes R13, die in Reihe geschaltet sind, geerdet Die Basis B12 des Transistors Q12 ist mit der 14 mit einer bestimmten Vorspannung versorgt werden. Dementsprechend ist der obengenannte Strom /10 durch den Transistor Q13 bestimmt, und der Kollektorstrom des Transistors Q14 wird ebenfalls konstant gehalten, wodurch die Endspannung V12 des Widerstandes Λ12 und der vom Transistor QIl abgegebene Ausgangsstrom /C11 festgehalten werden. Der Konstantstromkreis 25 von F i g. 7 kann praktisch dadurch gebildet werden, daß der in F i g. 2 dargestellte Kreis mit geeigneten Abänderungen verwandt wird. Es ist in diesem Fall nur erforderlich, die Klemme 251 in F i g. 7 mit der in F i g. 2 zu verbinden. Im Hinblick auf den Konstantstromkreis 27 ist die Basis BA des Transistors Q 4 mit dem Kollektor des Transistors Q15 verbunden, wodurch ein Vorspannungskreis gebildet wird, um das Vorspannen hervorzurufen. Wie im obigen beschrieben, kann ein in einer integrierten Form vorgesehener Seitentransistor beim Aufbau der erfindungsgemäßen Kanalwählschaltung benutzt werden.

Als letztes wird anhand von F i g. 8 eine andere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der der Konstantstromkreis eine stabilere Konstantstromcharakteristik zeigen kann. Fig.8 zeigt nur den verbesserten Vorspannungskreis, der von der Basis B12 des Transistors Q12 gebildet wird. Die Basisvorspannung des Transistors Q12 wird durch einen Differen.:ilverstärker DA stabiler gemacht Dieser Differentialverstärker DA vergleicht die Endspannung VIl des Widerstandes RW und eine Vergleichsspannung Vref. Für praktische Zwecke wird die Vergleichsspannung von der Spannung des Kollektorwiderstandes R12 des Transistors Q14 abgeleitet. Ein Differentialausgang des Differentialverstärkers DA erzeugt in einem Widerstand R17 ein.e Spannung, die später der Basis B12 des Transistors Q12 eingeprägt wird. Die Folge ist, daß die Basisspannung des Transistors Q12 so festgelegt ist, daß sie mit der Spannung 711 und der Vergleichsspannung Vref übereinstimmt Daher kann der Strom /11, der durch den Widerstand Λ11 fließt, ausgedrückt werden als

/11 =

ZlL

RIl

Vref

rTT

Der Strom wird überhaupt nicht durch die Basisemitterspannung der Transistoren QIl und Q12 beeinflußt, sondern bleibt immer konstant Wenn der Strom /10 als konstanter Strom verwandt wird, wird der Ausgangsstrom /CIl, der vom Kollektor des Transi-

stors QIl gegeben wird, infolge der Beziehung von /CIl -/11 - /10 eine größere StabQhitbekommen.

Durch die Anwendung des oben beschriebenen integrierten Konstjmtstronikreises wird die Erzeugung einer genaueren und stabileren Kanatwihlspannung erzielt, wodurch es einem kapazitatsvariablen Tuner

möglich ist, eine wahrhaftigere Abstimmung durchzuführen.

Die obige Beschreibung bezieht sich auf Fernsehtuner. Es ist offensichtlich, daß der erfindungsgemiße Kanalwähler beispielsweise auch auf einen FM-Radioempf anger anwendbar ist

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kanalwähler mit einem Abitimmkreis, dessen Frequenz durch die Gleichspannung bestimmt ist, mit der seine Dioden veränderlicher Kapazität vorgespannt sind, mit einer Gleichspannungsquelle, die eine Anzahl von Wählschaltem für die jedem Kanal entsprechende Gleichspannung aufweist, und mit Dioden, deren Anzahl gleich der Anzahl der benutzten Kanäle ist und die in Durchlaßrichtung zwischen die Wählschalter der Gieichspannungsquelle und — mit einer gemeinsamen Verbindung — den Abstimmkreis geschaltet sind, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Diode (DO) mit den gleichen Charakteristiken wie die der zwischen die Wählschalter (SWi bis SWn) und den Abstimmkreis (22) geschalteten Dioden (D 1 bis Dn). die mit £«ner diesen Dioden (Di bis Dn) entgegengesetzten Polarität zwischen die gemeinsame Verbindung (26) der Dioden (D 1 bis D^ und den Abstimmkreis (22) geschaltet ist, durch eine erste konstante Stromquelle (25), die mit einer Elektrode der zusätzlichen Diode (DO) verbunden ist und durch die ein Strom fließt, dessen Stärke gleich der Stromstärke des durch die anderen Dioden (D 1 bis Dn) fließenden Stromes ist, und durch eine zweite konstante Stromquelle (27), die mit der anderen Elektrode der zusätzlichen Diode (DO) verbunden ist und durch die die Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode (DO) und die anderen Dioden (D 1 bis Dn) fließt

2. Kanalwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wan schalter (SWi bis SWn) elektronische Schalter sind, die jeweils mit einem veränderlichen Spannungsteilerwiderstand (VR 1 bis VRn) in Reihe geschaltet sind, wobei die Gleichspannung wahlweise von den Schleifkontakten der veränderlichen Widerstände (VR 1 bis VRn; abgenommen wird.

3. Kanalwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (D i bis Dn) und die zusätzliche Diode CDO) so geschaltet sind, daß ihre Kathoden miteinander verbunden sind, und daß die erste Stromquelle (25) mit der Anode der zusätzlichen Diode (DO) verbunden ist und einen Strom zur zusätzlichen Diode (DO) liefert und daß die zweite Stromquelle (27) die Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode (D 0) und die anderen Dioden (D i bis Dn) empfängt.

4. Kanalwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (D 1 bis Dn) und die zusätzliche Diode (DO) so geschaltet sind, daß ihre Anoden miteinander verbunden sind, daß die zweite Stromquelle (27) mit der Anode der zusätzlichen Diode (DO) verbunden ist und einen Strom liefert, der gleich der Summe der Ströme durch die zusätzliche Diode (DO) und die übrigen Dioden (D 1 bis Dn) ist, und daß die erste Stromquelle (25) den durch die zusätzliche Diode (DO) fließenden Strom «> empfängt

5. Kanalwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquellen (25, 27) von Transistoren (Q 2, Q 4) entgegengesetzten Leitungstyps gebildet sind. «s

6. Kanalwähler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungsschaltkreise für den Transistor (Q 2) der ersten Stromquelle (25) und für den Transistor (Q 4} der zweiten Stromquelle (27) miteinander verbunden sind.

7. Kanalwähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorspannungsschaltkreis des Transistors (Q 2) der ersten Stromquelle (25) ein Differentialverstärker (©^vorgesehen ist