DE1202359B

DE1202359B - Oscillating circuit for high-frequency electrical oscillations, in which the tuning takes place using capacitance diodes

Info

Publication number: DE1202359B
Application number: DET26613A
Authority: DE
Inventors: Ernst Klettke
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-07-17
Filing date: 1964-07-17
Publication date: 1965-10-07

Description

Schwingkreis für hochfrequente elektrische Schwingungen, bei dem die Abstimmung mittels Kapazitätsdioden erfolgt Bei Abstimmeinrichtungen für den VHF- und UHF-Frequenzbereich, z. B. in einem Fernsehempfänger, ist es bekannt, im kapazitiven Weg des Schwingkreises eine Kapazitätsdiode vorzusehen, deren Kapazität reit einer angelegten Vorspannung veränderbar ist. Die Abstimmung auf einzelne Kanäle erfolgt dann dadurch, daß die Vorspannung der Kapazitätsdiode verändert wird.Oscillating circuit for high-frequency electrical oscillations in which the Voting takes place by means of capacitance diodes. and UHF frequency range, e.g. B. in a television receiver, it is known in the capacitive Way of the resonant circuit to provide a capacitance diode, the capacity of which rides one applied bias is changeable. The individual channels are coordinated then by changing the bias voltage of the varactor diode.

Bei einer Abstimmeinriehtung, die sowohl für den VHF-Frequenzbereidh als auch für den UHF-FrequenzbeTeich arbeiten soll, tritt folgende Schwierigkeit auf: Bei UHF hat die Induktivität des Schwingkreises einen Mindestwert, der nicht unterschritten werden kann und schon durch Zuleitungsinduktivitäten nach unten hin begrenzt ist. Es ist deshalb erforderlich, die Kapazität des Schwingkreises, d. h. auch die Kapazität der Kapazitätsdioden möglichst klein zu bemessen, um die gewünschte UHF-Resonanzfrequenz zu erzielen. Auch zur Erzielung hoher Verstärkung ist es zweckmäßig, die Kapazität klein zu bemessen, um ein hohes L/C-Verhältnis zu erzielen.With a tuning unit that is used both for the VHF frequency range as well as working for the UHF frequency range, the following difficulty arises on: With UHF, the inductance of the resonant circuit has a minimum value, which is not can be fallen below and already through lead inductances downwards is limited. It is therefore necessary to increase the capacity of the resonant circuit, i. H. also the capacity of the varactor diodes as small as possible to the desired Achieve UHF resonance frequency. To achieve a high gain, it is also useful to to make the capacity small in order to achieve a high L / C ratio.

Bei Übergang auf VHF-Betrieb werden hingegen größere Kapazitäten benötigt, weil die VHF-Induktivität selbst bereits eine größere Parallelkapazität besitzt und Kapazitätsdioden mit kleiner Kapazität, wie sie für UHF optimal wären, keinen genügend großen Abstimmbereich mehr ermöglichen. Die Kapazitätsdioden können also nicht gleichzeitig für UHF und VHF optimale Werte haben. Es wäre zwar denkbar, die Sperrspannung weiter zu verringern und dadurch eine größere Kapazitätsvariation zu erzielen. Dabei tritt aber der Nachteil auf, daß die Diode im Bereich starker Kennlinienkrümmung betrieben werden muß.When switching to VHF operation, however, larger capacities are required, because the VHF inductance itself already has a larger parallel capacitance and varactor diodes with small capacitance, as they would be optimal for UHF, none allow a sufficiently large tuning range. The varactor diodes can do not have optimal values for UHF and VHF at the same time. It would be conceivable that To reduce reverse voltage further and thereby a greater variation in capacitance to achieve. However, this has the disadvantage that the diode is stronger in the area Curvature of the characteristic curve must be operated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit zu vermeiden und eine elektronische Abstimmung über den UHF-Bereich und den VHF-Bereich mit gleichen Kapazitätsdioden zu ermöglichen.The invention is based on the object of avoiding this difficulty and an electronic vote on the UHF range and the VHF range with the same To enable capacitance diodes.

Der beschriebene Nachteil läßt sich nun dadurch vermeiden, daß die Kapazitätsdioden bei Betrieb im niederen Frequenzbereich parallel zueinander im kapazitiven Teil des Schwingkreises liegen und somit die gewünschte große Kapazität bilden und bei Betrieb im höheren Frequenzbereich in Reihe zueinander im kapazitiven Teil des Schwingkreises liegen und somit die gewünschte niedrige Kapazität bilden. Es können dann zur Erzielung etwa gleich großer Abstimmbereiche in den beiden Frequenzbereichen dieselben Kapazitätsdioden verwendet werden. Die Erfindung betrifft eine Schaltung, mit der auf einfache Weise ein Umschaltung der Kapazitätsdioden derart erfolgen kann, daß sich die genannte Reihen- oder Parallelschaltung ergibt.The disadvantage described can now be avoided in that the Capacitance diodes when operated in the lower frequency range parallel to one another in capacitive part of the resonant circuit and thus the desired large capacity and when operated in the higher frequency range in series with one another in the capacitive Are part of the resonant circuit and thus form the desired low capacitance. It can then be used to achieve tuning ranges of approximately the same size in the two frequency ranges the same varactor diodes are used. The invention relates to a circuit with which the capacitance diodes can be switched over in a simple manner can that the mentioned series or parallel connection results.

Die Erfindung besteht darin, daß zwei Kapazitätsdioden vorgesehen sind, die mit dem einen Anschluß für Hochfrequenz an Masse und an die Vorspannung angeschaltet sind, daß die anderen Anschlüsse im niedrigeren Frequenzbereich kurzgeschlossen und über die zugehörige Induktivität an Masse geschaltet sind, während im höheren Frequenzbereich die zugehörige Induktivität zwischen die anderen Anschlüsse der Dioden eingeschaltet ist, derart, daß im ersten Fall die Dioden parallel, im zweiten Fall in an sich bekannter Weise in Reihe zur Induktivität liegen.The invention consists in that two varactor diodes are provided are those with one connection for high frequency to ground and to the bias voltage are switched on so that the other connections are short-circuited in the lower frequency range and are connected to ground via the associated inductance, while in the higher Frequency range the associated inductance between the other connections of the Diodes is switched on, so that in the first case the diodes are parallel, in the second Case are in a known manner in series with the inductance.

Es ist zwar eine Schaltung bekannt, bei der parallel zu einer Induktivität die Reihenschaltung zweier Kapazitätsdioden liegt, deren Kapazität durch eine angelegte Gleichspannung gesteuert wird. Hierbei tritt aber das durch die Erfindung gelöste Problem, das sich erst bei einer Frequenzbereichsumschaltung auf getrennte Frequenzbereiche ergibt, gar nicht auf. Vielmehr erfolgt diese Reihenschaltung mit dem Zweck, daß die Wechselspannung am Schwingkreis die beiden Dioden gegenphasig aussteuert und die parallel zur Induktivität wirksame Kapazität nicht verändert. Die Verringerung der wirksamen Kapazität der Kapazitätsdioden wird dabei in Kauf genommen.Although a circuit is known in which in parallel with an inductance the series connection of two varactor diodes is whose capacitance is applied by a DC voltage is controlled. Here, however, occurs what has been achieved by the invention Problem that only arises when the frequency range is switched to separate frequency ranges results, not at all. Rather, this series connection takes place with the purpose that the alternating voltage on the resonant circuit controls the two diodes in phase opposition and the capacitance effective parallel to the inductance does not change. The reduction the effective capacity of the capacitance diodes is accepted.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures.

F i g. 1 und 2 zeigen zwei Schaltungsbeispiele für den UHF- und VHF-Betrieb, während in F i g. 3 Kennlinien der Kapazitätsdioden dargestellt sind. Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen. In F i g. 1 wird eine UHF-Spannung von einer Klemme 1 über eine Verstärkerröhre 2 einem UHF-Schwingkreis 3 zugeführt. Die Induktivität des UHF-Schwingkreises besteht aus einem UHF-Bügel 4, der beispielsweise als flacher Bügel auf eine gedruckte Leiterplatte aufgebracht ist. Die UHF-Induktivität 4 liegt zwischen zwei Punkten P. Die Kapazität des Schwingkreises besteht aus der Reihenschaltung zweier Kapazitätsdioden 5, 6, die mit ihren Anoden an die Punkte P angeschlossen sind. Ihre Kathoden sind miteinander verbunden und über einen Kondensator 14 für Wechselspannung geerdet. Den Kathoden wird von einem Potentiometer 8 über einen Widerstand 9 eine Sperrspannung zugeführt, mit denen die Kapazität der Dioden 5, 6 und damit die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 3 veränderbar sind. Die zwischen den Punkten P effektiv liegende Kapazität ist etwa gleich der Hälfte der Kapazität einer Diode, d. h. in erwünschter Weise relativ klein. Der Schwingkreis 3 ist mit einer Drossel 15 von der Betriebsspannungsquelle 16 wechselspannungsmäßig getrennt.F i g. 1 and 2 show two circuit examples for UHF and VHF operation, while in FIG. 3 characteristic curves of the capacitance diodes are shown. The same parts are provided with the same reference numbers in the figures. In Fig. 1, a UHF voltage is fed from a terminal 1 via an amplifier tube 2 to a UHF oscillating circuit 3. The inductance of the UHF resonant circuit consists of a UHF bracket 4, which is applied, for example, as a flat bracket to a printed circuit board. The UHF inductance 4 lies between two points P. The capacitance of the resonant circuit consists of the series connection of two capacitance diodes 5, 6, which are connected to the points P with their anodes. Their cathodes are connected to one another and grounded via a capacitor 14 for alternating voltage. A blocking voltage is fed to the cathodes from a potentiometer 8 via a resistor 9, with which the capacitance of the diodes 5, 6 and thus the resonance frequency of the resonant circuit 3 can be changed. The capacitance effectively lying between the points P is approximately equal to half the capacitance of a diode, that is to say relatively small in a desirable manner. The resonant circuit 3 is separated in terms of alternating voltage from the operating voltage source 16 by a choke 15.

In F i g. 2.ist die Schaltung nach F i g. 1 auf VHF-Betrieb umgeschaltet. Die Punkte P sind miteinander verbunden und über eine VHF-Induktivität 10 mit Erde verbunden. Es ist ersichtlich, daß nun die beiden Dioden 5, 6 parallel zur Induktivität 10 liegen, so daß in erwünschter Weise die effektiv zur Induktivität 10 liegende Parallelkapazität gleich dem doppelten Wert der Kapazität einer Diode ist. Die Zuführung der Sperrspannung zu den Dioden bleibt dabei gegenüber F i g. 1 unverändert.In Fig. 2. is the circuit according to FIG. 1 switched to VHF operation. The points P are connected to one another and connected to ground via a VHF inductor 10. It can be seen that the two diodes 5, 6 are now parallel to the inductance 10, so that, in a desired manner, the parallel capacitance effectively lying with the inductance 10 is equal to twice the value of the capacitance of a diode. The supply of the reverse voltage to the diodes remains in relation to FIG. 1 unchanged.

F i g. 3 zeigt die Abhängigkeit der Kapazität Co der Dioden von der angelegten Sperrspannung. Die Kurve 11 zeigt die Abhängigkeit der Kapazität einer Diode 5 oder 6 von der angelegten Sperrspannung. Kurve 12 zeigt die Abhängigkeit der zwischen den Punkten P effektiv wirksamen Kapazität bei UHF-Betrieb. In erwünschter Weise ist die wirksame Kapazität klein, d.h. etwa gleich der Hälfte der Kapazität einer Diode. Kurve 13 zeigt die effektiv wirksame Kapazität für VHF-Betrieb. In ebenfalls erwünschter Weise ist diese Kapazität groß, d. h. etwa gleich dem Doppelten der Kapazität einer Diode.F i g. 3 shows the dependence of the capacitance Co of the diodes on applied reverse voltage. The curve 11 shows the dependence of the capacity of a Diode 5 or 6 from the applied reverse voltage. Curve 12 shows the dependency the effective capacity between the points P in UHF operation. In more desirable The effective capacity is small, i.e. about half the capacity a diode. Curve 13 shows the effective effective capacity for VHF operation. In also desirably this capacity is large; H. roughly equal to twice that the capacity of a diode.

Claims

Claim: Resonant circuit for high-frequency electrical oscillations, in which the tuning takes place by means of capacitance diodes, the capacitance value of which can be set by means of a variable bias voltage and in which a switchover is provided for two ranges with very different frequency positions, in particular for VHF and UHF television reception, characterized in that two capacitance diodes (5, 6) are provided which are connected with one connection for high frequency to ground and to the bias voltage, that the other connections are short-circuited in the lower frequency range and connected to ground via the associated inductance (10) , while in the higher frequency range the associated inductance (4) between the other connections of the diodes (5, 6) is switched on, so that in the first case the diodes (5, 6) in parallel, in the second case in a known manner in series to the inductance (10, 4) . Publications considered: "Radio und Fernsehen", 1961, No. 19, pp. 603 to 606.