DE1246827B - Regelbare Transistor-Mischschaltung - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT Deutsche Kl.: 21 a4 - 24/01

Nummer: 1246 827

Aktenzeichen: N 25708IX d/21 a4

J 246 827 Anmeldetag: 21.Oktober 1964

Auslegetag: 10. August 1967

Die Erfindung betrifft eine regelbare Transistor-Mischschaltung zum Umsetzen eines modulierten Eingangssignals, das zusammen mit einer Oszillatorschwingung am Emitter-Basis-Ubergang eines Transistors wirksam ist, in ein Zwischenfrequenzausgangssignal, wobei die Mischverstärkung durch Regelung der Gleichstromeinstellung des Transistors geregelt wird.

Solche Transistor-Mischschaltungen finden z. B. in Geräten Anwendung, die zum Empfang von Funksignalen dienen und nach dem sogenannten Überlagerungsprinzip wirken.

In solchen Empfangsgeräten werden häufig eine oder mehrere Stufen mit selbsttätiger Verstärkungsregelung ausgebildet, um zu erreichen, daß der Pegel des vom Empfänger gelieferten Signals bei den oft beträchtlichen auftretenden Unterschieden im Pegel des dem Empfänger zugeführten Antennensignals nahezu konstant ist. Dabei nimmt die erste Stufe, an deren Eingangskreis die Antenne angeschlossen ist. eine besondere Stelle ein. Diese Stufe, die vorzugsweise als Mischstufe ausgebildet wird, muß eine so große einstellbare Verstärkungsabnahme des Signals herbeiführen können, daß eine Übersteuerung der nächsten Stufen zu jeder Zeit verhütet wird, und außerdem muß diese erste Stufe selbst in der Lage sein, das manchmal besonders große Antennensignal ohne unzulässige Verzerrung zu verarbeiten.

Für mit Röhren bestückte Empfänger ist es gelungen, regelbare Mischröhren zu entwickeln, die den obenerwähnten Bedingungen entsprechen; die bekannten regelbaren Transistor-Mischschaltungen sind aber nicht in der Lage, die oft auftretenden großen Antennensignale verzerrungsfrei zu verarbeiten, so daß man dabei gezwungen zusätzliche, zu diesem Zweck geeignete Mittel, z. B. eine Hochfrequenzvorstufe mit den dazugehörigen Abstimmmitteln, aufzunehmen.

Die bekannten regelbaren Transistor-Mischschaltungen haben den weiteren Nachteil, daß der Transistor eine sich mit der Regelung stark ändernde Dämpfung auf die mit ihm verbundenen Resonanzkreise ausübt, so daß die Trennschärfe des Empfängers durch die Regelung beeinflußt wird.

Bei einer regelbaren Transistor-Mischschaltung der eingangs erwähnten Art, werden die genannten Nachteile beseitigt, und es ergeben sich Eigenschaften, die denen bestehender Röhrenmischschaltungen gleichwertig sind, wenn gemäß der Erfindung die Herabsetzung der Mischverstärkung durch Aufwärtsregelung des Transistors erfolgt und wenn der Emitterkreis des Transistors einen nicht entkoppelten Regelbare Transistor-Mischschaltung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Adalbertus Hermanus Jacobus Nieveen

van Dijkum, Nymwegen (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 25. Oktober 1963 (299 786),
vom 1. Februar 1964 (6 400 843),
vom 6. Februar 1964 (6 400 959)

Emitterwiderstand enthält, der so bemessen ist, daß er für das Zwischenfrequenzausgangssignal gegenkoppelnd wirkt und zusammen mit dem Differentialwiderstand des Emitter-Basis-Überganges einen Spannungsteiler für die Signalspannung und für die Oszillatorspannung bildet.

Bemerkt wird, daß unter Aufwärtsregelung des Transistors das Vergrößern des Emittergleichstroms, entweder unmittelbar durch Steuerung der Emitterelektrode oder mittelbar durch Steuerung der Basiselektrode verstanden wird.

Es ist bereits bekannt, die Verstärkung einer Transistorverstärkerstufe durch Aufwärtsregelung herabzusetzen; dabei werden besonders zu diesem Zweck entwickelte Transistoren verwendet, deren Stromverstärkungsgrad im verwendeten Frequenzbereich vom Emitter-Kollektor-Gleichstrom stark abhängig ist. Die Verstärkungsherabsetzung bei der Mischschaltung nach der Erfindung basiert aber auf ganz anderen, nämlich schalttechnischen Gründen. Es können daher bei der Schaltung nach der Erfindung Transistoren verwendet werden, bei denen die obenerwähnte Abhängigkeit nicht auftritt.

Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren beispielsweise näher erläutert.

F ig. 1 und 2 zeigen Empfangsanordnungen, die mit einer regelbaren Transistor-Mischschaltung nach

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der Erfindung und einem getrennten Oszillator versehen sind, und

F i g. 3 zeigt eine Empfangsanordnung, die mit einer selbstschwingenden regelbaren Transistor-Mischschaltung nach der Erfindung versehen ist.

Die Empfangsanordnung nach F i g. 1 besitzt einen Transistor 1, der als Mischtransistor wirksam ist. Die mit Niederfrequenzmodulation versehenen Hochfrequenzsignale werden mit Hilfe eines Antennenstabes 2 aufgefangen und mittels einer Wicklung 3 dem Transistor 1 zugeführt. Ein Ende dieser Wicklung ist mit der Basiselektrode des Mischtransistors verbunden, und das andere Ende ist über einen Kondensator 4 für Wechselspannung an Erde gelegt. Der Empfänger wird mittels eines einen veränderlichen Kondensator 6 enthaltenden Resonanzkreises 5 auf die gewünschten Hochfrequenzsignale abgestimmt.

Die zum Mischvorgang im Transistor 1 erforderlichen Oszillatorschwingungen werden einem schematisch dargestellten Oszillator? entnommen und über einen Transformator 8 dem Emitterkreis des Transistors 1 zugeführt. Dieser Emitterkreis enthält weiterhin einen nicht entkoppelten Emitterwiderstand 9, der einen wesentlichen Einzelteil der vorliegenden Erfindung darstellt und dessen Funktion noch näher erklärt werden wird. Der Emitterkreis enthält außerdem einen durch einen Kondensator 10 entkoppelten Widerstand 11, der zur Temperaturstabilisation des Mischtransistors dient; die Gleichstromspeisung des Mischtransistors erfolgt dadurch, daß der Widerstand 11 mit der positiven Klemme einer Speisespannungsquelle 12 verbunden ist.

Tm Kollektorkreis des Transistors 1 liegt ein Transformator 13, der mittels des Kondensators 14 auf das Zwischenfrequenzsignal abgestimmt ist; das ist das Signal, das aus dem Mischvorgang im Transistor 1 entsteht und dessen Frequenz z. B. gleich dem Unterschied zwischen der Oszillatorfrequenz und der Frequenz des Hochfrequenzsignals ist. Das Zwischenfrequenzsignal wird in einem schematisch dargestellten Zwischenfrequenzverstärker 15 verstärkt, der über einen Widerstand 16 und einen Entkopplungskondensator 17 aus der Speisespannungsquelle 12 gespeist wird; das verstärkte Zwischenfrequenzsignal wird über einen äuf dieses Signal abgestimmten Transformator 18 einer Detektordiode 19 zugeführt.

Infolge der demodulierenden Wirkung dieser Diode entsteht an dem mit der Kathode der Diode verbundenen Detekorfilter, welches aus einem Widerstand 20 und einem kleinen Parallelkondensator 21 besteht, das demodulierte Niederfrequenzsignal, das über einen Kopplungskondensator 22 weitergeleitet wird, z. B. zu einem nicht dargestellten Niederfrequenzverstärker. Weiterhin entsteht an der Kathode der Detektordiode eine positive Gleichspannung, die der mittleren Amplitude des der Diode 19 zugeführten Zwischenfrequenzsignals entspricht und in der dargestellten Empfangsanordnung als Regelspannung für automatische Verstärkungsregelung benutzt wird.

Dazu wird diese Gleichspannung über einen Widerstand 23 und einen Glättungskondensator 24 der Basiselektrode eines als Gleichstromverstärker wirksamen Transistors 25 der npn-Art zugeführt. Die Emitterelektrode dieses Transistors ist an Erde gelegt, und seine Kollektorelektrode ist über einen Kollektorwiderstand 26 mit der positiven Klemme

der Speisespannungsquelle 12 verbunden. Die am Widerstand 26 erzielte verstärkte Regelspannung wird über einen Widerstand 27 und die Antennenwicklung 3 der Basiselektrode des Mischtransistors zugeführt. Zwischen die Kollektorelektrode des Transistors 25 und Erde ist ein Widerstand 28 aufgenommen, um zu erreichen, daß der Mischtransistor 1 bei einem kleinen Eingangssignal, wenn der Transistor 25 nahezu keinen Strom führt, die richtige Gleichstromeinstellung hat.

Die Verstärkungsregelung erfolgt bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltung auf folgende Weise: Wenn das von der Antenne aufgefangene Signal zunimmt, erhöht sich auch die von der Detektordiode am Wils derstand 20 entwickelte positive Gleichspannung. Diese Gleichspannug ist zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 25 wirksam, so daß bei zunehmender Spannung am Widerstand 20 der Transistor 25 einen größeren Strom führt und daher so die Spannung an seiner Kollektorelektrode abfällt. Mit Hilfe dieser bei zunehmendem Signal abfallenden Spannung wird der Mischtransistor 1 aufwärts geregelt.

Durch diese Aufwärtsregelung und in Verbindung mit dem nicht entkoppelten Widerstand 9 wird, wie nachgewiesen werden wird, eine besonders wirksame Regelung der Mischverstärker erzielt, wobei außerdem mehrere andere günstige Eigenschaften auftreten.

Der Emitter-Basis-Ubergang des Transistors weist eine nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik auf, was bedeutet, daß der Differentialwiderstand r₀ dieses Übergangs für Wechselspannungen —

_r _ ^e»e

wobei e_be die Wechselspannung zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode und i_e den Emitterwechselstrom darstellt — von dem Emittergleichstrom I_c abhängig ist; in Wirklichkeit ist r₀ nahezu umgekehrt proportional zu I_e.

Die an der Wicklung 3 auftretende Signalspannung e₃ wird, da die Kondensatoren 4 und 10 sowie der Transformator 8 für diese Signalspannung Kurzschlüsse bilden, der Reihenschaltung des Widerstandes 9 und des Basis-Emitter-Übergangs zugeführt. Es tritt daher eine Spannungsteilung auf, wobei die am Differentialwiderstand r₀ des Emitter-Basis-Übergangs auftretende, für den Mischvorgang wirksame Spannung e_be nur ein Teil der zugeführten Gesamtspannung e₃ ist. Aus

ebe = ie r₀, e_g = i_e R₃ und e_a — eu + e_g

(e₉ stellt die Signalspannung am Widerstand R_g dar) folgt, daß

^ebe = e₃ --—TTo ■

'0 ~ ^Λ9

Vorzugsweise hat der Widerstand R₉ einen Wert zwischen einem halben und zehnmal den Maximalwert von r₀. In der Praxis kann z. B. R_g = 100 Ω sein, und r₀ kann sich bei Aufwärtsregelung von 50 Ω bis 1,5 Ω ändern.

Daraus ergibt sich, daß, wenn bei zunehmendem Signal e₃ der Transistor aufwärts geregelt wird und daher der Emitter-Basis-Differentialwiderstand r₀

abnimmt, ein stets geringerer Teil der Signalspannung e., am Mischvorgang teilnimmt.

Eine solche, durch die Kombination des nicht entkoppelten Emitterwiderstandes und des aufwärts geregelten Mischtransistors erzielte regelbare Spannungsteilung tritt aber nicht nur für die Signalspannung, sondern auch für die über den Transformator 8 gelieferte Oszillatorspannung auf. Da die Kondensatoren 4 und 10 sowie die Antennenwicklung 3 für die Oszillatorspannung einen Kurzschluß bilden, wird diese Spannung der Reihenschaltung des Emitterwiderstandes R₉ und des Differentialwiderstandes r₀ des Emitter-Basis-Übergangs zugeführt. Ebenso wie für die Signalspannung gilt daher auch für die Oszillatorspannung, daß nur der bei Aufwärtsregelung stets kleiner werdende Teil

r₀ + R_s

der gesamten Oszillatorspannung am Emitter-Basis-Übergang des Transistors wirksam ist. Infolge dieses Effektes tritt eine zusätzliche Abnahme der Mischverstärkung auf, da das vom Mischtransistor gelieferte Mischprodukt nicht nur der Größe der am Emitter-Basis-Übergang wirksamen Signalspannung, sondern auch der Größe der an diesem Übergang wirksamen Oszillatorspannung proportional ist.

Eine dritte Ursache der bei Aufwärtsregelung abnehmenden Mischverstärkung ist die Zwischenfrequenzgegenkopplung, die durch den Emitterwiderstand 9 herbeigeführt wird. Der durch den Mischvorgang erzeugte Zwischenfrequenzstrom fließt nämlich durch den Kollektorkreis als auch durch den Emitterkreis und bewirkt am Widerstand 9 eine Zwischenfrequenzspannung. Da aber der Transformator 8, die Kondensatoren 4 und 10, sowie die Antennenwicklung 3 für das Zwischenfrequenzsignal einen Kurzschluß bilden, steht die am Widerstand 9 auftretende Zwischenfrequenzspannung auch zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Mischtransistors und verursacht dort eine Gegenkopplung für das Zwischenfrequenzsignal, und zwar eine Gegenkopplung, die um so größer ist, je kleiner der Differentialwiderstand r₀ des Emitter-Basis-Übergangs ist. In Wirklichkeit kann diese Gegenkopplung als eine mit fortschreitender Aufwärtsregelung zunehmende Linearisierung der Emitter-Basis-Diodencharakteristik betrachtet werden, bei der der Mischvorgang erfolgt. Es ergibt sich, daß diese Zwischenfrequenzgegenkopplung eine zusätzliche Verstärkungsabnahme gemäß dem Ausdruck

Ό + #9

herbeiführt.

Die drei obenerwähnten Effekte, d. h. die Spannungsteilung für die Signalspannung, die Spannungsteilung für die Oszillatorspannung und die Zwischenfrequenzgegenkopplung, ergeben gemeinsam bei Aufwärtsregelung eine große Verstärkungsabnahme, die in praktischen Fällen reichlich ausreicht, um eine Ubersteuerung des Zwischenfrequenzverstärkers 15 zu verhüten.

Ein weiterer Vorteil der regelbaren Mischschaltung nach der Erfindung besteht darin, daß größere Signalspannungen zugeführt werden können, ohne daß eine unzulässig große Modulationsverzerrung auftritt. Dies ist auf die oben bereits angegebene Spannungsteilung zurückzuführen, die für die Signalspannung zwischen dem Emitterwiderstand 9 und dem Emitter-Basis-Differentialwiderstand r₀ auftritt; denn wenn das von der Antenne gelieferte Eingangssignal zunimmt und demnach die Gefahr einer Modulationsverzerrung, wird infolge der zunehmenden Aufwärtsregelung ein stets kleinerer Teil der Gesamtsignalspannung am Basis-Emitter-Übergang wirksam. Hierdurch können die Schaltungen nach der Erfindung viel größere Signalspannungen verarbeiten als z. B. eine »abwärts« geregelte Mischschaltung, bei der die vollständige Signalspannung am Emitter-Basis-Übergang wirksam bleibt.

Auch hinsichtlich der Kreuzmodulation weisen die Schaltungen nach der Erfindung günstige Eigenschaften auf. Dies ist einerseits auf die bei zunehmender Aufwärtsregelung zunehmende Spannungsteilung für das Eingangssignal, andererseits auch auf den Umstand zurückzuführen, daß die im Transistor erzeugten unerwünschten Kreuzmodulationsprodukte durch den Emitterwiderstand 9 gegengekoppelt werden, woraus sich eine zusätzliche Unterdrückung der Kreuzmodulation ergibt.

Eine weitere günstige Eigenschaft der Transistor-Mischschaltung nach der Erfindung ist, daß infolge des nicht entkoppelten Emitterwiderstandes nahezu keine zusätzliche und sich mit der Regelung ändernde Dämpfung auf die mit dem Transistor verbundenen Resonanzkreise ausgeübt wird, so daß die Regelung der Trennschärfe des Empfängers nicht nachteilig beeinflußt. Dies sei an Hand folgenden Beispiels näher erläutert:
Am Antennenkreis ist der Eingangswiderstand des Mischtransistors für die Hochfrequenzsignale wirksam; dieser Eingangswiderstand Ri_ni,. ist gleich cc {r₀ + R₉), wobei x' den Stromverstärkungsgrad des Transistors darstellt («' ä; 100). Wenn R₉ = 100 Ω und r₀ sich infolge der Regelung von 50 bis 1,5 Ω ändert, folgt daraus, daß R_inx sich zwischen 15 und 10,15 kQ ändert. Dieser Eingangswiderstand bleibt daher gegenüber der für den Transistor geltenden Quellenimpedanz des Antennenkreises, der z. B. 1 kQ betragen kann, hoch genug, und es wird daher nur eine verschwindend kleine Dämpfung auf den Antennenkreis ausgeübt. Bei Anwesenheit eines nicht entkoppelten Emitterwiderstandes beträgt der Eingangswiderstand ,R_iny des Mischtransistors für die Antennensignale «' V₀, so daß bei einer Änderung von r₀ von 50 in 1,5 Ω R_ing. sich von 5 in 150 Ω ändern würde. Es würde dann, wenigstens über einen Teil des Regelbereiches, eine starke Dämpfung auf den Antennenkreis ausgeübt werden. Auf gleiche Weise wird durch den Emitterwiderstand 9 verhütet, daß die Oszillatorquelle 7 zuviel gedämpft wird, so daß eine gute Oszillatorwirkung gesichert ist. Durch die Zwischenfrequenzgegenkopplung über den Widerstand 9 wird auch die Ausgangsimpedanz der Mischstufe beträchtlich erhöht, so daß auf die Trennschärfe des mit der Kollektorelektrode verbundenen abgestimmten Zwischenfrequenztransformators 13 kein nachteiliger Einfluß ausgeübt wird.
Statt Einkopplung des Antennensignals in den Basiskreis und der Oszillatorschwingung in den Emitterkreis, kann auch die Oszillatorschwingung in den Basiskreis und das Antennensignal in den

Emitterkreis oder beide in den Basiskreis oder in den Emitterkreis eingekoppelt werden. Auch können diese Einkopplungen, statt über Transformatoren wie in F i g. 1 dargestellt, auf andere Weise erfolgen, z. B. über Kondensatoren. Die Erfindung ist naturgemäß auch nicht auf die Art und Weise beschränkt, wie im Ausführungsbeispiel die erforderliche Regelspannung erzielt wird.

Ein Beispiel einer vorzugsweise angewendeten Einkopplung des Oszillators ist in F i g. 2 dargestellt. In dieser Figur ist nur die Mischstufe sowie ein Detailbild eines mit der Mischstufe verbundenen Oszillators dargestellt.

Dieser Oszillator besteht aus einem Oszillatortransistor 36, dessen Kollektorelektrode über einen Resonanzkreis 37 und einen Kopplungskondensator

38 zur Emitterelektrode rückgekoppelt ist. Der Resonanzkreis 37 kann auf die gewünschte Oszillatorfrequenz mittels eines veränderlichen Kondensators

39 abgestimmt werden, der vorzugsweise mit dem Kondensator 6 mechanisch verbunden ist. Die Basiselektrode des Transistors 36 ist für die Oszillatorfrequenz mittels eines Kondensators 40 an Erde gelegt; Widerstände 41 und 42 dienen für die Gleichstromeinstellung der Emitter- bzw. der Basiselektrode des Oszillatortransistors.

Die erzeugten Oszillatorschwingungen werden einer Anzapfung 43 an der Induktivität des Resonanzkreises 37 entnommen und über einen Gleichspannungstrennkondensator 44 und einen nicht entkoppelten Widerstand 45 der Emitterelektrode des Mischtransistors zugeführt. Der Emitterkreis des Mischtransistors enthält weiterhin einen zweiten nicht entkoppelten Widerstand 46 sowie einen mit Hilfe eines Kondensators 10 entkoppelten Widerstand 11, wobei letzterer ebenso wie in F i g. 1 für die Temperaturstabilisation des Transistors dient.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, bei der der Emitterkreis des Mischtransistors nur einen nicht entkoppelten Emitterwiderstand enthält, sind bei der Schaltung nach diesem Ausführungsbeispiel in den Emitterkreis zwei nicht entkoppelte Emitterwiderstände 45 und 46 aufgenommen, wobei die Oszillatorschwingung über einen von beiden (45) der Emitterelektrode des Mischtransistors zugeführt wird.

Für den durch die Emitterelektrode des Mischtransistors fließenden Wechselströme sind die beiden Widerstände in Wirklichkeit parallel geschaltet, denn ein Teil dieses Stromes fließt über den Widerstand 46 und den Kondensator 10 nach Erde, und der andere Teil fließt über den Widerstand 45, den Kondensator 44 und den Resonanzkreis 37 nach Erde. Die Widerstände 45 und 46 werden so groß bemessen, daß deren gemeinsamer Widerstand dem nach F i g. 1 für eine richtige Regelwirkung erforderlichen nicht entkoppelten Emitterwiderstand entspricht. Wenn z. B. der erforderliche Gesamtwiderstand 100 Ω beträgt, kann den Widerständen 45 und 46 z. B. die Werte 330 bzw. 150 Ω gegeben werden.

Die durch diese Maßnahme erzielten Vorteile werden nachfolgend näher auseinandergesetzt.

Durch den Emitterkreis des Mischtransistors fließt ein Hochfrequenzsignalstrom, der z. B. in der Amplitude moduliert ist. Bei Verwendung eines einzigen nicht entkoppelten Emitterwiderstandes fließt dieser Hochfrequenzsignalstrom vollständig durch diesen Widerstand und die Oszillatorquelle. Dies ist

unbedenklich, wenn diese Quelle gegenüber der Signalfrequenz niedrigohraig ist; wenn aber die Signalfrequenz und die Oszillatorfrequenz wenig voneinander verschieden sind (wie es z. B. bei Kurzwellen-Radioempfang der Fall ist), kann der Resonanzkreis des Oszillators nicht mehr als vernachlässigbar niedrigohmig für die Signalfrequenzen betrachtet werden, und der durch diesen Kreis fließende Signalstrom verursacht dann eine beträchtliche Signalspannung am Oszillatorkreis. Die auf dieser Spannung vorhandene Modulation wird dann im Oszillatortransistor auf die Oszillatorschwingung moduliert, so daß nicht nur die dem Mischtransistor zugeführte Signalspannung, sondern auch die diesem Transistor zugeführte Oszillatorschwingung moduliert ist; dies führt zu einer starken Modulationsverzerrung im Mischprodukt.

Durch Teilung des erforderlichen Emitterwiderstandes in zwei Widerstände 45 und 46 erreicht man erstens, daß der größte Teil des durch den Emitterkreis fließenden Signalstromes durch den Widerstand 46 fließt und daher die Signalspannung am Oszillator klein bleibt, und zweitens, daß ein größerer Widerstand 45 zwischen dem Oszillatorkreis 37 und der Emitterlektrode des Transistors 1 vorhanden sein kann, d. h., daß durch den Oszillator dem Widerstand 45 größere Oszillatorschwingungen zugeführt werden können, was bedeutet, daß am Oszillator auftretende, noch verbleibende Hochfrequenzsignalspannungen einen geringeren Einfluß auf die Wirkung des Oszillators haben.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Aufteilung des Emitterwiderstandes auf die in F i g. 2 dargestellte Weise, wodurch die Anwendung dieser Maßnahme auch dann von Wichtigkeit ist, wenn die Oszillatorfrequenz und die Signalfrequenz stark voneinander verschieden sind, besteht darin, daß infolge des größeren Widerstandes 45 zwischen dem Oszillatorkreis und dem Mischtransistor der sich mit der Regelung ändernde Eingangswiderstand, r₀, des Mischtransistors einen geringeren Einfluß auf die Oszillatorfrequenz hat, denn mit dem Oszillatorkreis ist als Belastung die Reihenschaltung des Widerstandes 45 und des Emitter-Basis-Eingangswiderstandes, r₀, des Mischtransistors verbunden. Dabei tritt mit sich änderndem r₀ eine Verschiebung der Frequenz auf, bei der der Oszillator schwingt. Die von r₀ herbeigeführten Frequenzverschiebungen sind um so geringer, je größer der Widerstand 45 ist.

In F i g. 3 ist eine Empfangschaltung dargestellt, bei der eine selbstschwingende regelbare Transistor-Mischschaltung verwendet wird. Die den Einzelteilen der F i g. 1 entsprechenden Elemente sind in F i g. 3 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der Antennenkreis, der Zwischenfrequenzverstärker, der Detektorkreis und der Regelspannungsverstärker sind in diesem Ausführungsbeispiel auf gleiche Weise wie in Fig. 1 geschaltet, und diese Teile der Schaltung brauchen daher keine weitere Besprechung.

Die Schaltung besitzt einen Oszillatorkreis 29, der mittels eines veränderlichen Kondensators 30 auf die gewünschte Frequenz abstimmbar ist; dieser Kondensator ist vorzugsweise mit dem Kondensator 6 mechanisch verbunden. Eine im Kollektorkreis des Mischtransistors 1 liegende Wicklung 31 und eine im Emitterkreis liegende Wicklung 32 sind beide mit dem Resonanzkreis 29 magnetisch gekoppelt. In-

Claims (1)

1. 9 10

   folge der hierdurch vorhandenen Rückkopplung des gelspannungsverstärker verwendbar ist, da der Emit-Kollektorkreises zum Emitterkreis über den Reso- ter-Kollektor-Gleichstrom des Mischtransistors sich nanzkreis 29 schwingt die Mischschaltung mit der über den ganzen Regelbereich mit der Regelung än-Resonanzfrequenz des Kreises 29. Bei bekannten dert, auch über den Teil, über den die Mischverstärselbstoszillierenden Mischschaltungen wird die Am- 5 kung konstant bleibt. Die für die Regelung weiterer plitude der Oszillatorschwingung durch die nicht- Stufen erforderliche Regelspannung kann daher verlineare Charakteristik des Mischtransistors be- stärkt einem in dem Emitter- oder dem Kollektorschränkt. Da aber, wie oben bereits angegeben kreis des Mischtransistors liegenden Widerstand, wurde, bei der regelbaren Mischschaltung nach der z. B. dem Widerstand 11, entnommen werden.
   Erfindung die Aufwärtsregelung eine linearisierende io Eine in der Praxis ausgebildete selbstoszillierende Wirkung auf die Transistorcharakteristik hat, würde Mischschalrung nach F i g. 3 war wie folgt bemessen: ohne besondere Maßnahmen die Oszillatoramplitude „ »9 ν ρ
   bei fortschreitender Aufwärtsregelung stets weiter _* qgw?
   zunehmen und daher der Verstärkungsregelung ent- _¹⁰90 to
   gegenwirken. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist 15 ^²⁷1 nn ο
   im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 an den Oszil- Jv»„„„ ₀
   latorkreis 29 eine Begrenzerdiode 35 angeschlossen, ? 7 to
   der mittels zweier Widerstände 33 und 34 eine kon- „³³ ₁
   stante Sperrspannung erhält. Hierdurch wird die a*. „

   Oszillatoramplitude auf einen festen, durch die ao 12

   Sperrspannung an der Diode 35 bedingten Wert be- ..
   grenzt, so daß diese Amplitude von der Regelung Patentansprüche:
   des Mischtransistors unabhängig ist. 1. Regelbare Transistor-Mischschaltung zum Die an Hand der F i g. 3 beschriebene Mischstufe Umsetzen eines modulierten Eingangssignals, das ist in einem Empfänger verwendbar, in dem die Ver- 25 zusammen mit einer Oszillatorschwingung am Stärkungsregelung in mehreren Stufen erfolgt, z. B. Emitter-Basis-Ubergang eines Transistors wirkin der Mischstufe und in einer nicht dargestellten sam ist, in ein Zwischenfrequenzausgangssignal, Hochfrequenzvorstufe. Bekanntlich ist es bei solchen wobei die Mischverstärkung durch Regelung der Regelungen in mehreren Stufen oft erwünscht, zur Gleichstromeinstellung des Transistors geregelt Erzielung eines guten Signal-Rausch-Verhälnisses 30 wird, dadurch gekennzeichnet, daß oder einer geringen Verzerrung eine verzögerte Ver- die Herabsetzung der Mischverstärkung durch Stärkungsregelung zu verwenden, bei der zunächst Aufwärtsregelung des Transistors erfolgt und eine Stufe geregelt wird und, wenn eine weitere Rege- daß der Emitterkreis des Transistors einen nicht lung dieser Stufe nicht möglich ist, eine andere Stufe entkoppelten Emitterwiderstand (9) enthält, der geregelt wird. Dieses Prinzip kann bei der Schaltung 35 so bemessen ist, daß er für das Zwischenfrenach F i g. 3 dadurch verwirklicht werden, daß mit quenzausgangssignal gegenkoppelnd wirkt und Hilfe der Widerstände 33 und 34 der Diode 35 eine zusammen mit dem Differentialwiderstand des solche Vorspannung zugeführt wird, daß während Emitter-Basis-Übergangs einen Spannungsteiler des ersten Teiles der Regelung die Begrenzung der für die Signalspannung und für die Oszillator-Oszillatorschwingung im oszillierenden Mischtransi- 40 spannung bildet.

   stor erfolgt; dabei nimmt, wie bereits nachgewiesen 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gewurde, die Amplitude der Oszillatorschwingung mit kennzeichnet, daß der Emitterwiderstand von fortschreitender Regelung zu, und die Mischverstär- zwei nicht entkoppelten Widerständen gebildet kung bleibt nahezu konstant. Bei weiterer Regelung wird, wobei über einen ersten Widerstand die wird die Oszillatoramplitude durch die Begrenzungs- 45 Oszillatorschwingung dem Transistor zugeführt wirkung der Diode 35 konstant gehalten, wodurch wird und der zweite Widerstand für Wechseldie Mischverstärkung abnimmt. Auf diese Weise er- strom parallel zur Reihenschaltung der OsziI-gibt sich daher ohne zusätzliche Schaltelemente eine latorquelle und des ersten Widerstandes liegt,
   verzögerte Verstärkungsregelung in der Transistor- 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch mischstufe. 50 gekennzeichnet, daß die Mischschaltung mittels

   Der Augenblick, in dem die Übernahme der Be- einer zwischen den Ausgangskreis und den Eingrenzung erfolgt und daher der Knickpunkt in der gangskreis des Transistors aufgenommenen RückRegelkurve auftritt, ist von der Charakteristik des kopplung selbstschwingend ist und im Rücknichtlinearen Elementes (Diode), von der Weise, wie kopplungsweg ein nichtlineares Element zur Bedie Oszillatorschwingung diesem Element zugeführt 55 grenzung der Oszillatorschwingung liegt,
   wird, und von der Größe der diesem Element etwa 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gezugeführten Vorspannung abhängig; bemerkt sei, kennzeichnet, daß das nichtlineare Element derdaß es in vielen Fällen, z. B. bei Verwendung einer art in den Rückkopplungsweg aufgenommen ist, Zenerdiode, aber auch bei Verwendung normaler daß die Oszillatorschwingung nur über einen Teil Dioden, möglich ist, keine Vorspannung zuzuführen, 60 des Regelbereiches vom Element begrenzt wird, so daß dann die in der Figur dargestellten Wider- 5. Schaltung nach einem der vorhergehenden stände 33 und 34 eingespart werden können. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im

   Eine weitere Besonderheit der Schaltung mit ver- Ausgangskreis des Transistors ein Widerstand zögerter Verstärkungsregelung besteht darin, daß der liegt, dem ein verstärktes Regelsignal entnomMischtransistor für den ganzen Regelbereich als Re- 65 men wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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