DE1072659B

DE1072659B - Mischschaltungsanordnung

Info

Publication number: DE1072659B
Application number: DENDAT1072659D
Authority: DE
Inventors: Ascher mann Hamburg Harburg Wilfried
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Publication date: 1960-01-07

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischschaltungsanordnung, bei der zwischen Anode und Gitter einer selbstschwingenden Mischröhre ein auf die Oszillatorfrequenz abgestimmter Schwingungskreis angeordnet ist, der aus einer Spule und zwei 5 vorzugsweise kapazitiven, parallel liegenden Spannungsteilern besteht. Die Eingangsschwingungen werden zwischen zwei gegeneinander abgeglichenen Anzapfungspunkten beider Spannungsteiler zugeführt. Die Elektroden der schwingenden Mischröhre sind mit Punkten des zweiten Spannungsteilers verbunden.

Durch Abgleich der vorzugsweise aus Kondensatoren bestehenden Teilerimpedanzen kann in einfacher Weise erreicht werden, daß die Oszillatorschwingungen von den Einspeisungspunkten der Hochfrequenz-Signalschwingungen ferngehalten werden.

Eingehende Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß trotzdem eine Rückwirkung für die Hochf requenz-Signalschwingungen eintritt. Diese werden nämlich in der Mischröhre mit verstärkt und treten dann in der Brückenschaltung auf. Bekannte Anordnungen dieser Art sind für diese wieder eingespeisten Hochfreqenzschwingungen nicht abgeglichen, so daß sie auf den Eingangskreis zurückwirken können und dort je nach Phasenlage entweder eine Dämpfung oder eine Entdämpfung oder eine Beeinträchtigung der Resonanzkurve hervorrufen können.

Bei einer Mischschaltungsanordnung, bei der zwischen Anode und Gitter einer selbstschwingenden Mischröhre ein auf die Oszillatbrfrequenz abgestimmter Schwingungskreis angeordnet ist, bestehend aus einer Spule, der ein erster und ein zweiter vorzugsweise kapazitiver Spannungsteiler parallel liegt, wobei der zweite Spannungsteiler aus der Reihenschaltung einer ersten, zweiten, dritten und vierten Impedanz besteht und die Eingangsschwingungen zwischen den gegeneinander abgeglichenen Anzapfpunkten beider Spannungsteiler zugeführt werden, während die Anode der Röhre an den Verbindungspunkt der ersten und der zweiten Impedanz und weitere Elektroden der Röhre an andere Punkte des' zweiten "Spannungsteilers angeschlossen sind, werden die obenerwähnten Nachteile vermieden, und eine Rückwirkung der in der Röhre verstärkten Hochfrequenzschwingungen auf den Eingangskreis wird unterbunden, wenn gemäß der Erfindung die Kathode der Röhre R an den Verbindungspunkt der dritten Impedanz Z₃ und der vierten Impedanz Z₄ und das Gitter an den äußeren Anschluß der vierten Impedanz Z₄ des aus vier Impedanzen Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ bestehenden zweiten Spannungsteilers angeschlossen ist und wenn die Signalschwingungen zwischen dem Verbindungspunkt der zweiten Impedanz und der dritten Impedanz einerseits und dem Anzapfpunkt des aus einer fünften Impe-Mischschaltungsanordxiung

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Wilfried Aschermann, Hamburg-Harburg,
ist als Erfinder genannt worden

danz Z₅ und einer sechsten Impedanz Z₆ bestehenden ersten Spannungsteilers andererseits zugeführt werden und wenn wenigstens annähernd

ist {v = Brückenverhältnis).

Die Impedanzen werden vorzugsweise durch Kon-' densatoren gebildet, deren Impedanzwert bekanntlich gleich dem Kehrwert des Produktes ω C aus der Kapazität C und der Kreisfrequenz ω ist.

In dieser Weise wird eine sogenannte doppelte Brückenschaltung gebildet, die sowohl für die Eingangsschwingungen gegenüber dem Oszillatorkreis wie auch gegenüber den in der Mischröhre verstärkten und der Anordnung wieder zugeführten Hochfrequenzschwingungen abgeglichen ist, so daß der Eingangskreis völlig unbeeinflußt gehalten werden kann.

Es ist eine selbstschwingende Mischschaltungsanordnung mit kapazitiver Rückkopplung bekannt, bei der die Verstärkerröhre angeschlossen ist an Anzapfungen eines aus vier Kondensatoren bestehenden Spannungsteilers, dem der einerseits geerdete Oszillatorschwingungskreis parallel liegt. Hierbei wird^: durch kleine Teilkapazitäten zwischen den Röhrenelektroden und dem Schwingungskreis erreicht, daß sich Änderungen der Röhrenkapazität weniger auf die Abstimmung des Oszillatorkreises auswirken können; eine Brückenschaltung wird dabei nicht gebildet.

Auch ist eine selbstschwingende UKW-Mischstufe bekannt, bei der dem Oszillatorschwingungskreis ein aus der Reihenschaltung von vier Kondensatoren bestehender Spannungsteiler parallel liegt, wobei die Anode und das Gitter zwischen dem ersten und dem zweiten bzw. dem dritten und dem vierten Kondensator angeschlossen sind und die Eingangsschwingungen zwischen dem zweiten und dem dritten Kondensator und Erde zugeführt werden. Dabei liegt keine

909 708/201

Brückenschaltung vor, insbesondere dienen die außen am Oszillatorschwingkreis "liegenden Kondensatoren lediglich zur Gleichstromtrennung.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Ein Oszillatorschwingungskreis wird gebildet durch eine Induktivität L, die zum Zwecke der Abstimmung der Oszillatorfrequenz ω veränderbar ist. Ihr liegt ein erster Spannungsteiler aus den Kondensatoren C₅ und C₆ parallel. Die Eingangsschwingungen werden von einem gegebenenfalls abstimmbaren Resonanzkreis B der Mischschaltungsanordnung zwischen den Verbindungspunkten der Kondensatoren C₅ und C₆ bzw. C₂ und C₃ zugeführt.

Der SpuleL liegt außerdem ein zweiter Spannungsteiler aus der Reihenschaltung von vier Kondensatoren C₁, C₂, C₃ und C₄ parallel. An den Verbindungspunkt der Kondensatoren C₁ und C₂ ist die Anode einer Verstärkerröhre R angeschlossen, deren Kathode am Verbindungspunkt der Kondensatoren C₃ und C₄ liegt. Das Gitter, das über einen Ableitwiderstand G mit der Kathode in Verbindung steht, ist an den äußeren Anschluß des Kondensators C₄ angeschaltet. Im Anodenkreis der Röhre R liegt die Reihenschaltung eines Zwischenfrequenz-Ausgangsfilters F und einer Speisebatterie B.

Wenn, wie oben angegeben, nach der Erfindung das Verhältnis ν der Impedanzen der Teilzweige gleichgemacht ist, ergibt sich eine Doppelbrücke, bei der eine vollständige Entkopplung des Eingangskreises B nicht nur von den Oszillatorschwingungen, sondern auch von den zwischen Anode und Kathode der Röhre R auftretenden verstärkten Eingangsschwingungen auftritt. -

Für die Bemessung der Kapazitäten ist zu berücksichtigen, daß durch das Verhältnis der Impedanz Z₄ des Kondensators C₄ zur Impedanz Z₂+Z₃ der Reihenschaltung der Kondensatoren C₂ und C₃ die Rückkopplungsspannung für die Oszillatorröhre bestimmt wird.

Weiter soll die Anode der Röhre an einer möglichst niederohmigen Anzapfung des Oszillatorkreises liegen, weil dann auch bei etwaigem Fehlabgleich — wie er z. B. durch Änderungen der Röhr en werte auftreten kann — durch die große Impedanz Z₁ des Kondensators C₁ nur geringe störende Rückwirkungen auf den Eingangskreis erhalten werden.

Die Gesamtkapazität beider Zweige wird zusammen mit der Induktivität L durch die Oszillatorfrequenz ω bestimmt.

. Die Aufteilung der Zweige ergibt sich insbesondere daraus, daß die Übertragung der Eingangsspannung auf die Gitter-Kathoden-Strecke der Röhre R durch die Impedanz Z₄ des Kondensators C₄ im Verhältnis zur Impedanz Z₃ + Z₄ + Z₆ der Reihenschaltung der Kondensatoren C₃, C₄ und C₆ bedingt wird. Es sollen daher insbesondere die Impedanz Z₆ des Kondensators C₆ klein gehalten werden gegenüber der Impedanz Z₄ des Kondensators C₄. Auch soll C₃ merklich größer sein als C₄. Der Zweig der Kondensatoren C₁ bis C₄ soll somit eine verhältnismäßig hohe Impedanz aufweisen; dies wird jedoch einerseits durch die Röhrenkapazitäten und den. Einfluß des Bandfilters F begrenzt,, wobei auch zu berücksichtigen ist, daß z. B. die Gitter-Anoden-Kapazität der Röhre R über drei Spannungsteilerkapazitäten - C₂, C₃ und C₄, hinweggreift und so den Abgleich stören kann.

Auch ergeben sich bei .Verwendung eines hochohmigen zweiten Spannungsteilers C₁, C₂, C₃, C₄ durch die angeschalteten Impedanzen mit niedrigeren Werten, ζ. B. die Gittereingangsimpedanz der Röhre, störende Phasendrehungen.

Insbesondere bei hohen Frequenzen bereitet es vielfach Schwierigkeiten, eine ausreichend starke Rückkopplung zu erzielen, um ein sicheres Schwingen des Oszillators zu gewährleisten. Dann soll für die Oszillatorfrequenz die Ausgangsimpedanz der Oszillatorröhre R möglichst groß sein, und auch das Verhältnis der Gitterwechselspannung (am Kondensator C₄) zur Anodenwechselspannung (an der Reihenschaltung der Kondensatoren C₂ und C₃) soll hoch sein. Dazu ist es zweckmäßig, daß die Impedanz Z₄ des Kondensators C₄ merklich größer, vorzugsweise 2- bis 4,5- oder lOmal so groß ist wie die Impedanz Z₃ des Kondensators C₃. Eine noch stärkere Vergrößerung würde jedoch eine wesentliche Herabsetzung der Anodenimpedanz bringen, da mit C₄ auch C₁ bzw. mit C₃ auch C₂ verändert werden muß, um die obenerwähnte Abgleichbedingung für die Brücke zu erfüllen.

Zu diesem Zweck der Erzielung einer starken Rückkopplung soll auch das Brückenverhältnis ν etwa in der Größenordnung von 1 liegen, z. B. 0,5 bis 2, vorzugsweise etwa 1, betragen.

Der Oszillatorschwingungskreis kann auch durch Verändern seiner kapazitiven Teilimpedanz abgestimmt werden. Dabei ist darauf zu achten, daß dei Brückenabgleich erhalten bleibt; dies ist am einfachsten dann gewährleistet, wenn der Abstimmkondensator der Spule L parallel geschaltet ist.

In der Schaltung kann der Erdpunkt grundsätzlich beliebig gewählt werden, zweckmäßig wird man die Kathode der Röhre R auf Erdpotential legen.

Zwar ist die Mischschaltung mit einer Triodenröhre R erläutert und beschrieben worden. Es ist selbstverständlich, daß statt dessen auch eine Mehrgitterröhre oder ein entsprechend wirkendes anderes Verstärkungselement, z. B. ein Spitzentransistor oder Schichttransistor, in einer der bekannten Schaltungsarten Anwendung finden kann. Da die Eigenschaften des Verstärkungselementes für die Erfindung nicht wesentlich sind und insbesondere die Elektrodenimpedanzen in die Impedanzen des ersten Spannungsteilers mit eingerechnet werden können, gehören auch alle derartigen Abwandlungen zur Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

1. Mischschaltungsanordnung, bei der zwischen Anode und Gitter einer selbstschwingenden Mischröhre ein auf die Oszillatorfrequenz abgestimmter Schwingungskreis angeordnet ist, bestehend aus einer Spule, der ein erster und ein zweiter vorzugsweise kapazitiver Spannungsteiler parallel liegt, wobei der zweite Spannungsteiler aus der Reihenschaltung einer ersten, zweiten, dritten und vierten Impedanz besteht und die Eingangsschwingungen zwischen den gegeneinander abgeglichenen Anzapfpunkten beider Spannungsteiler zugeführt werden, während die Anode der Röhre an den Verbindungspunkt der ersten und der zweiten Impedanz und weitere Elektroden der Röhre an andere Punkte des zweiten Spannungsteilers angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Röhre [R) an den Verbindungspunkt der dritten Impedanz Z₃ (C₃) und der vierten Impedanz Z₄ (C₄) und das Gitter an den äußeren Anschluß der vierten Impedanz Z₄ (C₄) des aus vier Impedanzen Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ bestehenden zweiten Spannungsteilers angeschlossen ist, daß die Signalschwingungen zwischen dem Verbin-

dungspunkt der zweiten Impedanz (C₂) und der dritten Impedanz (C₃) einerseits und dem Anzapfpunkt des aus einer fünften Impedanz Z₅ (C₅) und einer sechsten Impedanz Z₆ (C₆) bestehenden ersten Spannungsteilers andererseits zugeführt werden und daß wenigstens annähernd

ist. ίο

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis durch Verändern der Induktivität (L) abstimmbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis durch Verändern eines der Induktivität parallel liegenden Kondensators abstimmbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Impedanz (C₆) des ersten Spannungsteilers klein ist gegenüber der vierten Impedanz (C₄) des zweiten Spannungsteilers.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Impedanz (C₆) des ersten Spannungs-

teilers niedrig ist im Verhältnis zur Reihenschaltung der dritten und vierten Impedanz (C₃ und C₄) des zweiten Spannungsteilers.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der zweiten und dritten Impedanz (C₂ und C₃) verhältnismäßig niedrig sind im Vergleich zur ersten Impedanz (C₁).

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Impedanz (C₄) merklich größer, vorzugsweise 2- bis 4,5mal so groß ist wie die dritte Impedanz (C₃).

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenverhältnis (v) in der Größenordnung 1 liegt.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenfrequenz-Ausgangsfilter (F) zwischen Anode und Kathode der Röhre (R) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 739 095;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 006 904.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen