DE1022272B

DE1022272B - Selbstschwingende Mischstufe mit Triode fuer hohe Frequenzen, insbesondere fuer die Fernsehbaender auf dem Dezimeterwellen-Gebiet

Info

Publication number: DE1022272B
Application number: DET13010A
Authority: DE
Inventors: Robert Maurer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1956-12-19
Filing date: 1956-12-19
Publication date: 1958-01-09
Also published as: GB877108A; US2962586A

Description

DEUTSCHES

Auf dem UKW-Gebiet verwendet man in Überlagerungsempfängern bekanntlich eine selbstschwingende Mischstufe mit Triodei, weil eine solche Mischstufe rauscharm ist, eine hohe Mischverstärkung hat und trotzdem einen geringen Aufwand erfordert. Ferner ist es bei solchen selbstschwingenden Mischstufen mit Triode bekannt, die Oszillatorschwingung durch eine Dreipunktschaltung zu erzeugen. Die Anwendung einer Dreipunktschaltung ist notwendig, wenn sich der Frequenzbereich nach sehr hohen Frequenzen erstreckt, besonders wenn der Frequenzbereich im Gebiet der Dezimeterwellen liegt, z. B. zum Empfang der Fernsehbänder IV (470 bis 485 MHz) und V (610 bis 940 MHz, in Deutschland nur bis 700 MHz von der Post freigegeben). Bei der Dreipunktschaltung fällt nämlich die zusätzliche kapazitive Belastung des Oszillatorkreises durch die Rückkopplungsspule fort, die außerdem noch wegen ihrer Inkonstanz die Frequenzstabilität herabsetzt.

Es ist erwünscht, in Mischschaltungen sowohl den Empfangskreis als auch den Oszillatorkreis einseitig an Erde legen zu können, was z. B. bei Abstimmung mit einem üblichen Doppel drehkondensator erforderlich ist. Auch bei Verwendung von Topfkreisen muß diese Forderung erfüllt werden, weil der Mantel des Topfkreises an Erde liegen muß.

Bei einer bekannten Mischstufe mit selbstscliwingender Triode und mit Dreipunktschaltung (deutsche Patentschrift 739 095) ist die Forderung der Erdung von Empfangs- und Oszillatorkreis zwar erfüllt, jedoch liegt dort der Empfangskreis zwischen dem Gitter und dem gitterseitigen Ende des Oszillatorkreises, so daß nicht die günstigsten. Schwingbedingungen finden Oszillator erreicht werden, auf die es bei sehr hohen Frequenzen gerade ankommt.

Die günstigsten Schwingbedingungen werden bei einer anderen bekannten Mischschaltung mit selbstschwingender Triode und mit Dreipunktschaltung erreicht (USA.-Patent 2 718 590), weil der Oszillator schwingkreis unmittelbar zwischen Anode und Gitter liegt. Dort ist aber nur der Empfangskreis und nicht der Oszillatorkreis geerdet.

Die Erfindung gibt eine selbstschwingende Mischstufe mit Triode und mit Dreipunktschaltung für den Oszillator an, bei der die günstigsten Schwingbedingungen vorhanden sind und, gleichzeitig die Forderung der Erdung von Empfangs- und Oszillatorkreis erfüllt ist. Die Erfindung besteht in der gleichzeitigen Anwendung der folgenden Maßnahmen: Das Gitter liegt für alle vorkommenden Empfangs- und Oszillatorfrequenzen wechselstrommäßig an Erde, und der Empfangskreis ist zwischen Kathode und Erde geschaltet, und der zwischen Anode und Gitter geschaltete Oszillatorkreis liegt im kapazitiven Zweig des

Selbstschwingende Mischstufe mit Triode für hohe Frequenzen, insbesondere

für die Fernsehbänder auf dem

Dezimeterwellen-Gebiet

Anmelder:

Telefunken G. m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Robert Maurer, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

mit der Anode verbundenen Zwischenfrequenzkreises an Erde.

Es ist eine selbstschwingende Mischstufe mit Triode bekannt (deutsche Patentschrift 914 397), bei der das Gitter für alle vorkommenden Empfangs- und Oszillatorfrequenzen wechselstrommäßig an Erde liegt (über einen Kondensator mit parallel geschaltetem Widerstand). Hierbei werden die Oszillatorschwingungen jedoch mit Hilfe einer Rückkopp lungs spule erzeugt, die bei der erfindungsgemäßen Schaltung gerade vermieden werden soll. Die Rückkopplungsspule liegt in Reihe mit einer Nachbildung der Eingangsimpedanz der Röhre in der Kathodenleitung, also zwischen Kathode und Erde, und der Empfangskreis ist zwischen den neutralen Punkt auf der Rückkopplungsspule und Erde geschaltet, um eine Ausstrahlung der Oszillatorschwingungen zu vermeiden. Der Oszillatorschwingkreis liegt in Reihe mit dem Zwischenfrcquenzschwingkreis an der Anode. Diese Schaltung konnte wegen der andersartigen. Rückkopplungsschaltung keine Anregung zur Erfindung geben. Es ist auch in einer fremderregten Mischstufe mit Triode bekannt, den Eingangskreis zwischen Kathode und Erde zu legen. Bei dieser Schaltung ist jedoch

+5 das Gitter nicht auf dem ganzen Empfangsbereich geerdet, weil in der Gitterzuleitung ein Reihenresonanzkreis liegt, dessen. Spule in der Kathodenzuleitung der Oszillatorröhre liegt und der auf die mittlere Frequenz des Empfangsbereiches abgestimmt ist und deshalb nur innerhalb der relativ kleinen Bandbreite des Reihenresonanzkreises als Kurzschluß für die Empfangsfrequenz wirkt. Bei den anderen Frequenzen des Empfangsbereiches verursacht die ungenügende Erdung des Gitters, daß der Eingangswiderstand der

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Röhre ein anderer ist und daß ein Teil der Empfangsspannung an dem Reihenresoiianzkreis verlorengeht. Es ergeben sich also wieder eine Abweichung von der Anpassung und eine Änderung der Verstärkung.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist auf eine Neutralisation zur Entkopplung von Empfangs- und Oszillatorkreis im allgemeinen verzichtet. Soll ein Eindringen der Oszillatorschwingungen in die Antenne vermieden werden, so kann in an sich bekannter Weise an Stelle des einzelnen Empfangskreises ein Eingangsbandfilter verwendet werden.

Auf dem Dezimeterwellen-Gebiet macht sich bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Induktivität der Kathodenzuleitung der Triode unter Umständen ungünstig bemerkbar, z. B. wenn die Antenne an den Eingangskreis oder an. das Eingangsbandfilter angepaßt werden muß (bei Fernsehempfängern zur Vermeidung von Reflexion). DieKathodenmduktivität bewirkt nämlich eine Herabtransformation des Eingangswiderstandes der Röhre selbst auf den Eingangskreis. Diese Transformation ist aber frequenzabhängig, so daß der wirksame Resonanzwiderstand stark frequenzabhängig ist und eine frequenzunabhängige Anpassung der Antenne verhindert. Ferner verursacht die Frequenzabhängigkeit des wirksamen Resonanzwiderstandes eine entsprechende Frequenzabhängigkeit der Verstärkung und Bandbreite. Außerdem wird der Eingangskreis frequenzabhängig verstimmt. Zur Beseitigung dieser Nachteile wird gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken zwischen Kathode und Empfangskreis der erfindungsgemäßen Schaltung eine so bemessene Kapazität geschaltet, daß zwischen dieser Kapazität und der Induktivität der Kathodenzuleitung in der Röhre Reihenresonanz etwa in der Mitte des Empfangsbereiches auftritt. Dieser Reihenresonanzkreis wird durch den niedrigen Eingangswiderstand der Gitter-Basis-Schaltung (reziproker Wert der Steilheit) stark bedämpft, so daß die Kompensation der Kathodeninduktivität in einem größeren Frequenzbereich wirksam ist.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. In

Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Schaltung und in Fig. 2 die gleiche Schaltung unter Verwendung von Topfkreisen dargestellt.

In Fig. 1 ist die als selbstschwingende Mischröhre dienende Triode mit M bezeichnet. An der Kathode liegt das Eingangsbandfilter, welches aus den beiden Empfangsschwingungskreisen E₁ und E₂ besteht. Die gestrichelt gezeichnete Induktivität Lj₁ der Kathodenzuleitung wird, wie oben erwähnt, durch den Kondensator C₁ kompensiert. Der Kathodenstrom wird über die Drossel D₁ zugeführt. Für alle Empfangsfrequenzen arbeitet die Mischröhre in Gitter-Basis- Schaltung, weil das Gitter für alle Empfangsfrequenzen durch den Kondensator C₂ hochfrequenzmäßig geerdet ist. Dieser Kondensator ist vom Gitterableitwiderstand i?„ überbrückt. Der Oszillatorkreis O liegt wie bei allen bekannten Dreipunktschaltungen zwischen Gitter und Anode. Der kapazitive Spannungsteiler der Dreipunktschaltung wird in diesem Beispiel von den Röhrenkapazitäten gebildet. Es hat also ein zwischen den Endpunkten des Oszillatorkreises O liegender Punkt Kathodenpotential. Das Neue dieser Schaltung liegt darin, daß das am Gitter liegende Ende des in Dreipunktschaltung arbeitenden Oszillatorkreises an Erde liegt. Bekannt ist eine solche Erdung nur bei Oszillatorkreisen mit Rückkopplungsspule.

An der Anode liegt auch der Zwischenfrequenzkreis Z₁, der mit einem zweiten Kreis Z₂ ein Bandfilter bildet. Vom Kreis Z₂ wird die Zwischenfrequenz von z. B. 36 MHz abgenommen und zum Zwischenfrequenzverstärker geführt. Die Schwingkreiskapazität des Kreises Z₁ ist, wie bekannt, im wesentlichen durch den Kondensator C₃ gebildet. Mit D₂ ist eine UHF-Drossel bezeichnet, die ein Eindringen der Empfangs- und Oszillatorschwingungen in den Zwischenfrcquenzteil verhindern soll.

In Fig. 2 sind die Schwingungskreise E₁, E₂ und O in bei Mischstufeii mit Diode bekannter Weise (Radio Mentor 1956, S. 20 bis 24) durch Topfkreise gebildet, in deren Mittelleitern je ein kleiner Drehkondensator liegt. Die Mischröhre ist als im Innern des Topfkreises O liegend dargestellt, jedoch liegt tatsächlich nur die Röhrenfassung im Innern des Topfkreises, während die Röhre von außen aufgesteckt wird. Die Mcizziiieitungen zur Röhre sind mit / bezeichnet. Die übrigen Bezeichnungen stimmen mit denen der Fig. 1 übcrcin. Versuche haben gezeigt, daß diese Schaltung gut arbeitet.

Die beschriebene Mischstufe kann in an sich bekannter Weise vor den üblichen Tuner eines Fernsehgerätes gesetzt werden, wobei dann die erste Stufe des Fernsehempfängers, die auf den anderen Fernsehbändern als Vorröhre dient, als Zwischenfrequenzstufe ausgenutzt wird. Durch den Kanalschalter des Fernsehempfängers wird zu diesem Zweck ein Zwischenfrequenzkreis in den Ausgang der ersten Stufe geschaltet.

Claims

Patentanspri" che

1. Selbstschwingende Mischstufe mit Triode für hohe Frequenzen, bei der der zwischen Gitter und Anode liegende Oszillatorkreis in Dreipunktschaltung erregt wird, insbesondere für die Fernsehbänder auf dem Dezimeterwellen-Gebiet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter für alle vorkommenden Empfangs- und. Oszillatorfrequenzen wechselstrommäßig an Erde liegt und daß der Empfangskreis (E₂) zwischen Kathode und Erde geschaltet ist und daß der Oszillatorkreis (O) im kapazitiven Zweig des mit der Anode verbundenen Zwischenfrequenzkreises (Z₁) an Erde liegt (Fig. 1 und 2).

2. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Röhrenkapazitäten als kapazitiver Spannungsteiler der Dreipunktschaltung benutzt werden (Fig. 1 und 2).

3. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kathode und Empfangskreis eine so bemessene Kapazität (C₁) geschaltet ist. daß zwischen dieser Kapazität und der Induktivität der Kathodenzuleitung in der Röhre Reihenresonanz etwa in der Mitte des Empfangsbereiches auftritt.

4. Mischstufe nach Anspruch 1 für Dezimeterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangs- und Oszillatorkreis als Topf kreise ausgebildet sind (Fig. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 510 108, 749 561.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen