DE1170479B

DE1170479B - Transistor radio receiver

Info

Publication number: DE1170479B
Application number: DEG25988A
Authority: DE
Inventors: James Henry Guyton; Leslie Eugene Scott
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1957-12-20
Filing date: 1958-12-19
Publication date: 1964-05-21

Description

Transistor-Radio-Empfänger Die Erfindung betrifft die Mehrfachregelung von Transistorverstärkerstufen im Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzteil.Transistor radio receiver The invention relates to multiple control of transistor amplifier stages in the high-frequency and intermediate-frequency part.

Um eine genügend starke Regelspannung zur automatischen Steuerung der Verstärkung zu erhalten, ist es notwendig, zumindest eine Verstärkerstufe in der Leitung der automatischen Verstärkungsregelung zu verwenden. Da Transistoren relativ teure Bauelemente sind, erhöhen sich hierdurch die Kosten des Empfängers.To have a sufficiently strong control voltage for automatic control To get the gain, it is necessary to have at least one amplifier stage in to use the automatic gain control line. Because transistors are relatively expensive components, this increases the cost of the receiver.

Es ist bereits bekannt, eine Transistorstufe zur Verstärkung sowohl der Empfangsspannung als auch der Regelspannung zu verwenden. Diese Maßnahme wird bei einem bekannten überlagerungsempfänger mit einer HF-Transistorverstärkerstufe und einer Mehrzahl von ZF-Transistorverstärkerstufen, der eine automatische Verstärkungsregelung aufweist, in der Weise durchgeführt, daß eine erste Verstärkungsregelspannung, die sich mit der Empfangssignalstärke verändert, von dem Ausgangskreis einer Diode, die mit dem verstärkten ZF-Signal gespeist wird, abgenommen und der ersten ZF-Verstärkerstufe zugeführt wird und daß eine zweite Verstärkungsregelspannung vom Ausgang dieser ZF-Verstärkerstufe entnommen und der HF-Verstärkerstufe zugeführt wird.It is already known to use a transistor stage for amplification both the receiving voltage as well as the control voltage. This measure will in a known heterodyne receiver with an RF transistor amplifier stage and a plurality of IF transistor amplifier stages which have an automatic gain control has, carried out in such a way that a first gain control voltage, the changes with the received signal strength, from the output circuit of a diode, which is fed with the amplified IF signal, is removed and the first IF amplifier stage is supplied and that a second gain control voltage from the output of this IF amplifier stage is removed and fed to the RF amplifier stage.

Von diesem Stand der Technik wird bei der Erfindung ausgegangen. Gemäß der Erfindung wird die zweite Verstärkungsregelspannung außerdem der Basis des Transistors einer folgenden ZF-Verstärkerstufe zugeführt und vom Ausgang dieses Transistors eine dritte Verstärkungsregelspannung abgeleitet, die dem Emitter des Transistors der HF-Verstärkerstufe zugeführt wird, während der Basis dieses Transistors die zweite Verstärkungsregelspannung zugeführt wird.The invention is based on this prior art. According to According to the invention, the second gain control voltage also becomes the base of the transistor a subsequent IF amplifier stage and fed from the output of this transistor a third gain control voltage derived from the emitter of the transistor the RF amplifier stage is fed, while the base of this transistor the second gain control voltage is supplied.

Die Erfindung ist in einer Ausführungsform im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung im einzelnen beschrieben.The invention, in one embodiment, is referred to below described in detail on the drawing.

Dieses Schaltbild zeigt den HF- und ZF-Verstärkerteil eines Transistor-Empfängers und läßt das Regelsystem gemäß der Erfindung erkennen.This circuit diagram shows the RF and IF amplifier section of a transistor receiver and reveals the control system according to the invention.

Die Schaltung beginnt mit einer HF-Verstärkerstufe mit dem Transistor 2. Nach der Mischstufe 8 folgen zwei ZF-Verstärkerstufen mit den Transistoren 4 und 6. Die Mischstufe 8 ist in Blockform dargestellt und verbindet den Ausgang der HF-Verstärkerstufe 2 mit dem Eingang der ZF-Verstärkerstufe 4. Die Signale werden von der Antenne des Empfängers der Primärwicklung 10 eines Transformators zugeführt, mit der die Sekundärwicklung 12 gekoppelt ist, deren einer Anschluß direkt zur Basiselektrode 14 des HF-Transistors 2 und deren anderer Anschluß über den Kondensator 16 zur Masse führt. Die Kollektorelektrode 18 des Transistors 2 ist über ein Filterkoppelsystem, bestehend aus der Spule 20 und zwei Kondensatoren 22 und 24, mit dem Eingang der Mischstufe 8 verbunden, wo das Signal mit einer dort erzeugten Frequenz gemischt wird. Der Ausgang der Mischstufe liefert das ZF-Signal. Die Primärwicklung 26 eines Transformators liegt im Ausgang der Mischstufe. Von der Sekundärwicklung 28 führt ein Anschluß direkt zur Basis 30 des ZF-Transistors 4 und der andere Anschluß zur Leitung 32. Diese Leitung führt zur Verbindung zweier Widerstände 34 und 36, die zusammen mit den Widerständen 50 und 104 einen Spannungsteiler zwischen Speiseleitung 38 und Erde bilden. Zwischen der Leitung 32 und Erde liegt ein Kondensator 40. The circuit begins with an RF amplifier stage with transistor 2. After mixer 8 there are two IF amplifier stages with transistors 4 and 6. Mixer 8 is shown in block form and connects the output of RF amplifier stage 2 to the input of the IF Amplifier stage 4. The signals are fed from the antenna of the receiver to the primary winding 10 of a transformer to which the secondary winding 12 is coupled, one terminal of which leads directly to the base electrode 14 of the HF transistor 2 and the other terminal of which leads via the capacitor 16 to ground . The collector electrode 18 of the transistor 2 is connected to the input of the mixer 8 via a filter coupling system consisting of the coil 20 and two capacitors 22 and 24 , where the signal is mixed with a frequency generated there. The output of the mixer provides the IF signal. The primary winding 26 of a transformer is located at the output of the mixer. From the secondary winding 28 one connection leads directly to the base 30 of the IF transistor 4 and the other connection to the line 32. This line leads to the connection of two resistors 34 and 36, which together with the resistors 50 and 104 form a voltage divider between the feed line 38 and ground form. A capacitor 40 is connected between line 32 and ground.

Die Emitterelektrode 42 des HF-Transistors 2 ist mit dem einen Anschluß eines Koppelwiderstandes 44 und über Kondensator 46 mit Erde verbunden. Der Widerstand 44 ist über die Leitung 48 mit Verbindungspunkt der Widerstände 34 und 50 verbunden. Die Emitterelektrode 52 des ZF-Transistors 4 ist über den Vorspannungswiderstand 54 geerdet, zu dem ein Kondensator 56 parallel liegt. Der Emitter 52 ist ferner über die Leitung 58 mit dem einen Ende eines Widerstandes 60 verbunden, dessen anderer Anschluß direkt zur Leitung 38 (Pluspol der Speiseleitung) führt. Diese führt die geeignete Vorspannung für den ZF-Transistor heran. Die Kollektorelektrode 62 des ZF-Transistors 4 ist mit der Anzapfung 64 der Primärseite 66 eines Koppeltransformators verbunden. Der weiter entfernte Anschluß der Primärseite 66 führt über einen Begrenzungswiderstand 68 zur Speiseleitung 38. Zur Abstimmung dieses Teiles auf die Zwischenfrequenz des Empfängers liegt ein Kondensator 70 parallel zur Primärwicklung 66.The emitter electrode 42 of the HF transistor 2 is connected to one terminal of a coupling resistor 44 and via capacitor 46 to earth. The resistor 44 is connected to the connection point of the resistors 34 and 50 via the line 48. The emitter electrode 52 of the IF transistor 4 is grounded via the bias resistor 54, to which a capacitor 56 is connected in parallel. The emitter 52 is also connected via the line 58 to one end of a resistor 60, the other connection of which leads directly to the line 38 (positive pole of the feed line). This introduces the appropriate bias voltage for the IF transistor. The collector electrode 62 of the IF transistor 4 is connected to the tap 64 of the primary side 66 of a coupling transformer. The connection of the primary side 66, which is further away, leads via a limiting resistor 68 to the feed line 38. A capacitor 70 is parallel to the primary winding 66 in order to tune this part to the intermediate frequency of the receiver.

Eine mit der Primärwicklung 66 induktiv gekoppelte Sekundärwicklung 72 ist mit einem Anschluß direkt mit der Basiselektrode 74 des ZF-Transistors 6 verbunden, während der andere Anschluß zu dem Verbindungspunkt der Widerstände 76 und 78 führt, die zusammen mit dem Widerstand 68 in Reihe zwischen Speiseleitung 38 und Erde liegen. Zum Widerstand 78 liegt ein Kondensator 80 parallel. Ein weiterer Spannungsteiler aus den Widerständen 82 und 84 liegt zwischen der Leitung 38 und Erde. Der Punkt zwischen diesen zwei Widerständen ist direkt mit der Emitterelektrode 86 des Transistors 6 verbunden und erzeugt so die richtige Vorspannung für diese Elektrode. Der Widerstand 84 ist durch einen Kondensator 88 überbrückt.A secondary winding 72 inductively coupled to the primary winding 66 has one terminal connected directly to the base electrode 74 of the IF transistor 6, while the other terminal leads to the connection point of the resistors 76 and 78, which together with the resistor 68 are in series between the feed line 38 and earth lie. A capacitor 80 is parallel to the resistor 78. Another voltage divider made up of resistors 82 and 84 is between line 38 and ground. The point between these two resistors is connected directly to the emitter electrode 86 of transistor 6, thus creating the correct bias for that electrode. The resistor 84 is bridged by a capacitor 88.

Die Kollektorelektrode 90 des ZF-Transistors 6 ist mit einer Anzapfung 92 der Primärspule 94 verbunden, die die Ankopplung zu dem restlichen Empfängerteil bewirkt. Der obere Anschluß der Spule 94 führt direkt zur Leitung 48, also zu einem Punkt zwischen den Widerständen 50 und 34. Ein Abstimmkondensator 96 liegt parallel zur Wicklung 94, um diese auf die Zwischenfrequenz abzustimmen. Die Sekundärwicklung 98 ist induktiv mit der Primärwicklung 94 gekoppelt. Ein Anschluß ist direkt mit der Diode 100 und der andere Anschluß über die Leitung 102 mit Erde verbunden. Der rechte Anschluß der Diode 100 liegt an einem Punkt zwischen den Widerständen 36 und 104. Der andere Anschluß des Widerstandes 104 ist geerdet. Ein verstellbarer Schleifer 106 auf dem Widerstand 104 dient zur Einstellung der Lautstärke des Empfängers, und dieses ist der Punkt, an dem die NF-Signale für die Speisung des NF-Verstärkers abgenommen werden. So werden HF-Signale, die an der Eingangsspule 10 erscheinen, verstärkt und gleichgerichtet und erscheinen als NF-Signale an der Leitung 108.The collector electrode 90 of the IF transistor 6 is connected to a tap 92 of the primary coil 94, which brings about the coupling to the rest of the receiver part. The upper connection of the coil 94 leads directly to the line 48, that is to say to a point between the resistors 50 and 34. A tuning capacitor 96 lies parallel to the winding 94 in order to tune it to the intermediate frequency. The secondary winding 98 is inductively coupled to the primary winding 94. One terminal is connected directly to diode 100 and the other terminal via line 102 to ground. The right terminal of diode 100 is at a point between resistors 36 and 104. The other terminal of resistor 104 is grounded. An adjustable slider 106 on the resistor 104 is used to adjust the volume of the receiver, and this is the point at which the LF signals for feeding the LF amplifier are picked up. RF signals that appear on the input coil 10 are thus amplified and rectified and appear as LF signals on the line 108.

Wie bereits erwähnt, ist es bei Verstärkern mit Transistoren bekannt, in die Leitung der automatischen Verstärkungsregelung keine besondere Verstärkerstufe einzubauen, sondern eine bereits vorhandene Transistorstufe zweifach in der Verstärkung auszunutzen, und zwar für die Signalspannung und die Regelspannung. Bei der dargestellten Schaltung wird die von der Diode 100 aus den ZF-Schwingungen erzeugte Regelspannung der ersten ZF-Stufe mit dem Transistor 4 zugeführt. Die von diesem Transistor abgeleitete zweite Regelspannung wird sowohl dem Transistor 6 in der zweiten ZF-Stufe als auch der Basis des Transistors 2 der HF-Vorstufe zugeführt, während eine von dem Transistor 6 abgeleitete dritte Regelspannung dem Emitter des Transistors 2 in der HF-Stufe zugeführt wird. Steigt das Eingangssignal an der Primärwicklung 10 an, so sinkt die am Punkt A zwischen den Widerständen 34 und 36 erscheinende Spannung infolge der Gleichrichtung dieses Signals ab. Der Punkt A ist über die Leitung 32 mit der Basis 30 des Transistors 4 verbunden, wodurch sich an diesem Punkt eine niedrigere Spannung einstellt, was den Strom durch den Transistor 4 absinken läßt und somit die Verstärkung dieser Stufe verringert. Dieses Absinken des Stromes im Transistor 4 läßt die Spannung am Punkt B ansteigen. Dieser Punkt ist über Widerstand 76 und Sekundärwicklung 72 mit der Basis 74 des ZF-Transistors 6 verbunden. Die Spannung an dieser Basis wird ansteigen mit dem Ergebnis, daß der Strom durch den Transistor 6 anwächst. Dieses verursacht einen Abfall in der Spannung am Punkt C, der über die Leitung 48 und den Widerstand 44 mit der Emitterelektrode 42 des HF-Transistors 2 verbunden ist und der daher eine geringere Spannung zugeführt wird. Gleichzeitig wird die ansteigende Spannung am Punkt B über den Begrenzungswiderstand 110 der Basiselektrode 14 des Transistors 2 zugeführt. So werden gleichzeitig Spannungen von den ZF-Transistoren 4 und 6 der Emitter- und Basiselektrode des HF-Transistors 2 zugeführt, um die erwünschte Verstärkungsregelung zu bewirken.As already mentioned, it is known in amplifiers with transistors not to install a special amplifier stage in the line of the automatic gain control, but to use an existing transistor stage twice in the amplification, namely for the signal voltage and the control voltage. In the circuit shown, the control voltage generated by the diode 100 from the IF oscillations is fed to the first IF stage with the transistor 4. The second control voltage derived from this transistor is fed to both the transistor 6 in the second IF stage and the base of the transistor 2 of the HF pre-stage, while a third control voltage derived from the transistor 6 is fed to the emitter of the transistor 2 in the HF stage is fed. If the input signal at the primary winding 10 rises, the voltage appearing at point A between the resistors 34 and 36 falls as a result of the rectification of this signal. Point A is connected to base 30 of transistor 4 via line 32, as a result of which a lower voltage is established at this point, which causes the current through transistor 4 to drop and thus reduces the gain of this stage. This decrease in the current in transistor 4 causes the voltage at point B to rise. This point is connected to the base 74 of the IF transistor 6 via resistor 76 and secondary winding 72. The voltage on this base will increase with the result that the current through the transistor 6 increases. This causes a drop in the voltage at point C, which is connected to the emitter electrode 42 of the HF transistor 2 via the line 48 and the resistor 44 and which is therefore supplied with a lower voltage. At the same time, the rising voltage at point B is fed to the base electrode 14 of the transistor 2 via the limiting resistor 110. Thus, voltages from the IF transistors 4 and 6 are simultaneously fed to the emitter and base electrodes of the HF transistor 2 in order to effect the desired gain control.

Der Emitter 52 des ZF-Transistors 4 wird mit Hilfe eines Spanungsteilers, der aus den Widerständen 60 und 54 besteht und der zwischen der Leitung 38 und Erde liegt, auf einer relativ konstanten Spannung gehalten. Durch Anwendung dieser Schaltung gestatten kleine Spannungsänderungen am Punkt A eine Regelung in viel größerem Umfang. Zur Vorspannungserzeugung für die Emitterelektrode 86 wird in ähnlicher Weise ein Spannungsteiler aus den Widerständen 82 und 84 verwendet.The emitter 52 of the IF transistor 4 is kept at a relatively constant voltage with the aid of a voltage divider, which consists of the resistors 60 and 54 and which is connected between the line 38 and ground. By using this circuit, small voltage changes at point A allow regulation to be carried out on a much larger scale. A voltage divider made up of resistors 82 and 84 is used in a similar manner to generate a bias voltage for emitter electrode 86.

Es ist erwünscht, bei dem HF-Verstärker die automatische Verstärkungsregelung zeitlich etwas später als bei den ZF-Verstärkern vorzunehmen. Bisher wurde eine Verzögerung durch Einschalten einer Diode in die Regelleitung vor dem HF-Verstärker erreicht. In der dargestellten Schaltung erscheint die Regelspannung zunächst an den ZF-Verstärkerstufen und wird dann erst dem HF-Verstärker zugeführt, wodurch ohne Verwendung weiterer Teile die erwünschte Verzögerung erzeugt wird.It is desirable to have automatic gain control in the RF amplifier a little later than with the IF amplifiers. So far, one Delay caused by switching on a diode in the control line in front of the HF amplifier achieved. In the circuit shown, the control voltage initially appears the IF amplifier stages and is only then fed to the RF amplifier, whereby the desired delay is produced without using further parts.

Mit dieser Schaltung ist eine wirksame und teilweise verzögerte automatische Verstärkungsregelung in einem Transistorverstärker ohne Zusatz einer besonderen Verstärkerstufe und ohne die Anwendung einer Verzögerungsdiode in der Regelleitung möglich.With this circuit is an effective and partially delayed automatic Gain control in a transistor amplifier without the addition of a special one Amplifier stage and without the use of a delay diode in the control line possible.

Claims

Claims: heterodyne receiver with an HF transistor amplifier stage and a plurality of IF transistor amplifier stages, which has an automatic gain control, such that a first gain control voltage, which changes with the received signal strength, from the output circuit of a diode which is fed with the amplified IF signal is removed and fed to the first IF amplifier stage and that a second gain control voltage is taken from the output of this IF amplifier stage and fed to the RF amplifier stage, characterized in that the second gain control voltage is also applied to the base of the transistor (6) of a subsequent IF Amplifier stage is fed and that a third gain control voltage is derived from the output of transistor (6), which is fed to the emitter of transistor (2) of the RF amplifier stage, while the base of this transistor (2) the second gain control voltage is fed. References considered: U.S. Patent Nos. 2774866; "Radio-Mentor", issue 1/1956, p. 27.