DE4426015A1

DE4426015A1 - Schaltung zum Umschalten eines Ausgangs zwischen zwei HF-Signal-Eingängen

Info

Publication number: DE4426015A1
Application number: DE19944426015
Authority: DE
Inventors: Claus Dipl Ing Muschallik; Helmut Hirt
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1994-07-22
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2014-07-23
Also published as: DE4426015B4

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltung wird z. B. in einem Fernsehempfänger benötigt, um den Eingang eines ZF-Verstärkers zwischen den ZF-Ausgängen von zwei getrennten Tunern umzuschal ten. An eine derartige Schaltung werden hohe Anforderungen an die Durchlaßdämpfung und die Sperrdämpfung gestellt.

Einfache Schaltungen mit nur einer Schaltdiode in dem Signalweg können diese hohen Anforderungen nicht erfüllen. Schaltungen, die diese Anforderungen erfüllen, sind recht aufwandreich und benötigen eine Vielzahl von Bauteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schal tung zu schaffen, die die Forderung nach einer geringen Durch laßdämpfung und einer hohen Sperrdämpfung erfüllt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Die Erfindung besteht somit darin, daß jeweils ein Signalweg im Längsweg eine Reihenschaltung von zwei Schaltdioden enthält und daß der Mittelpunkt der Reihenschaltung über einen Kondensator geerdet ist, dessen Kapazität groß ist gegenüber der Sperrkapa zität der Dioden.

Durch die erfindungsgemäße Schaltung kann eine Sperrdämpfung im jeweils abgeschalteten Signalweg von 60 bis 65 dB erreicht werden, während die Durchlaßdämpfung bei durchgeschaltetem Signalweg nur etwa 1 dB beträgt. Trotzdem ist die Schaltung re lativ einfach und benötigt jeweils in einem Signalweg im wesentlichen nur zwei Schaltdioden und einen Kondensator. Die vorteilhafte Wirkung beruht unteranderem darauf, daß der Kondensator bei durchgeschaltetem Signalweg wegen der Niede rohmigkeit der Dioden praktisch keine Bedeutung hat, bei gesperrten Signalweg aber zusammen mit der geringen Sperrkapazi tät der Schaltdioden eine hohe Sperrdämpfung bewirkt.

Vorzugsweise sind die Schaltdioden jeweils in einem Signalweg gleichsinnig gepolt. Dann kann jeweils an ein Ende der Reihen schaltung eine feste Gleichspannung und an das andere Ende der Reihenschaltung die Schaltspannung angelegt werden. Die Schaltdioden in einem Signalweg können aber auch entgegengesetzt gepolt sein. Dann wird die Schaltspannung an den Mittelpunkt der Reihenschaltung angelegt, und die beiden Enden der Reihenschal tung sind an eine feste Gleichspannung angeschlossen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung liegt jeweils zwischen dem Eingang und der Reihenschaltung eine Emitterfolger-Transi storstufe. Diese bewirkt die Entkopplung der Schaltdioden von dem Eingang der Schaltung.

Vorzugsweise sind die Dioden in den beiden Signalwegen entgegen gesetzt gepolt. Dadurch wird die Zuführung der Schaltspannung zu den Schaltdioden vereinfacht, weil dann die Schaltspannung gleichermaßen den beiden Enden der Reihenschaltung der beiden Schaltdioden zugeführt werden kann.

Die Schaltung ist so bemessen, daß jeweils in einem Signalweg bei leitend gesteuerten Schaltdioden die Grenzfrequenz des durch die Dioden und den Kondensator gebildeten Tiefpasses mit etwa 250 MHz weit oberhalb der Frequenz des HF-Signals von ca. 40 MHz liegt. Dann entsteht fast keine Durchlaßdämpfung für den durchgeschalteten Signalweg.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.

Darin zeigen

Fig. 1 ein Schaltbild für eine Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 das Ersatzschaltbild für einen gesperrten Signalweg,

Fig. 3 das Ersatzschaltbild für einen durchgeschalteten Signalweg und

Fig. 4 ein praktisches Ausführungsbeispiel für die Schaltung nach Fig. 1.

Die in Fig. 2, 3 verwendeten Symbole haben folgende Bedeutung:
C1 Sperrkapazität der Diode D1
C2 Sperrkapazität der Diode D2
rD1 Sperrwiderstand der Diode D1
rD2 Sperrwiderstand der Diode D2
rD3 Durchlaßwiderstand der Diode D3
rD4 Durchlaßwiderstand der Diode D4.

In Fig. 1 ist ein erster ZF-Eingang ZF1 über den Signalweg 1 mit dem Kondensator C7, den Schaltdioden D1, D2 und dem Kondensator C3 mit dem Eingang c des ZF-Verstärkers 3 verbunden. Ein zweiter ZF-Eingang ZF2 ist über den Signalweg 2 mit dem Kondensator C8, den Schaltdioden D3, D4 und dem Kondensator C10 mit dem Eingang c des ZF-Verstärkers 1 verbunden. Der Mittelpunkt a der Reihenschaltung D1/D2 ist über den Kondensator C5 und der Mittelpunkt der Reihenschaltung D3/D4 über den Kondensator C6 mit Erde verbunden.

Die Schaltspannung Us, die wahlweise den Wert 0 Volt oder +12 Volt haben kann, ist über den Widerstand R5 an die Schaltdioden D1, D2 und über den Widerstand R6 an die Schaltdioden D3, D4 an gelegt. Das andere Ende der Schaltdioden liegt jeweils über Wi derstände R1, R4 an einer konstanten Gleichspannung von +12 Volt. Es sei jetzt angenommen, daß die Schaltspannung Us den Wert von +12 Volt hat. Die Dioden D1, D2 sind dadurch gesperrt, so daß der Eingang ZF1 nicht auf den Eingang c durchgeschaltet ist.

Fig. 2 zeigt das Ersatzschaltbild für den gesperrten Signalweg 1. Die Entkopplung des Signals, d. h. die Trennung von Signalein gang ZF1 vom Punkt c erfolgt durch einen komplexen Teiler. Die Sperrkapazitäten C1 und C2 der Schaltdioden D1 und D2 haben nur eine Kapazität von IpF, während der Kondensator C5 eine Kapazi tät von etwa 12 pF hat. Die Sperrwiderstände rD1 und rD2 sind mit einige MOhm sehr hoch und können vernachlässigt werden.

Durch die Schaltungsspannung Us von +12 Volt sind gemäß Fig. 3 die Dioden D3, D4 im Signalweg 2 leitend gesteuert, so daß der Eingang ZF2 auf den Eingang c durchgeschaltet ist. Die Durchlaß widerstände rD4 und rD5 betragen nur wenige Ohm, so daß die Grenzfrequenz des Tiefpasses mit C6=12 pF bei etwa 250 MHz und dadurch weit oberhalb der Betriebsfrequenz von ca. 40 MHz liegt. Dadurch entsteht aber kaum eine Durchlaßdämpfung für den durchgeschalteten Signalweg 2.

Wenn die Schaltspannung Us den Wert null hat, sind die Dioden D1, D2 leitend gesteuert und die Dioden D3 und D4 gesperrt. Dann ist der Signalweg 1 durchgeschaltet und der Signalweg 2 abge schaltet.

Fig. 4 zeigt ein praktisch erprobtes detailliertes Schaltbild der Schaltung nach Fig. 1. Die Eingänge ZF1 und ZF2 sind jeweils von den Reihenschaltungen der Dioden durch Impedanzwandler in Form der Emitterfolger-Stufen T1, T2 entkoppelt. Der Transistor T3 wirkt als Schalttransistor für die Zuführung der Schaltspan nung Us. Diese Schaltung hat eine gemessene Durchlaßdämpfung von etwa 1 dB und eine Sperrdämpfung von mehr als 65 dB.

Bei einer praktisch erprobten Schaltung hatten die Bauteile ge mäß Fig. 1, 4 folgende Werte:

R1: 2,7 kOhm
R2: 10 kOhm
R3: 2,7 kOhm
R4: 10 kOhm
R5: 2,7 kOhm
R6: 2,7 kOhm
R7: 75 Ohm
RS: 75 Ohm
C3: 10 nF
C4: 1 µF
C5: 12 pF
C6: 12 pF
C7: 10 nF
C8: 10 nF
Dioden D1-D4 Typ BA 582
Transistoren T1, T2 Typ BF 799
Transistor T3 Typ BC 547.

Claims

1. Schaltung zum Umschalten eines Ausgangs (c) zwischen zwei HF- Signal-Eingängen, bei der jeweils in dem Signalwegen (1, 2) zwischen den Eingängen und dem Ausgang durch eine Schaltspannung (Us) wechselweise leitend und nichtleitend gesteuerte Schaltdioden liegen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Signalweg (1, 2) im Längsweg eine Reihenschaltung von zwei Schaltdioden (D1, D2 bzw. D3, D4) enthält und daß der Mittelpunkt (a, b) der Reihenschaltung über einen Kondensator (C5 bzw. C6) geerdet ist, dessen Kapazität groß ist gegenüber der Sperrkapazität (C1, C2) der Dioden.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je weils die Schaltdioden (D1, D2; D3, D4) in einem Signalweg gleichsinnig gepolt sind.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß je weils an ein Ende der Reihenschaltung eine feste Gleichspan nung und an das andere Ende der Reihenschaltung die Schalt spannung (Us) mit zwei unterschiedlichen Werten angelegt ist.

4 Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je weils die Schaltdioden (D1, D2; D3, D4) in einem Signalweg entgegengesetzt gepolt sind.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltspannung (Us) an dem Mittelpunkt (a, b) der Reihen schaltung angelegt ist und die beiden Enden der Reihenschal tung an eine feste Gleichspannung angeschlossen sind.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je weils zwischen dem Eingang (ZF1, ZF2) und der Reihenschaltung eine Emitterfolger-Transistorstufe (T1, T2) liegt.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reihenschaltungen über je einen Kondensator (C3, C10) mit dem Ausgang (c) verbunden sind.

8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (D1, D2; D3, D4) in den beiden Signalwegen entgegenge setzt gepolt sind.

9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung so bemessen ist, daß jeweils in einem Signalweg bei leitend gesteuerten Schaltdioden (D1, D2; D3, D4) die Grenz frequenz des durch die Dioden und den Kondensator (C6) gebil deten Tiefpasses oberhalb der Frequenz des HF-Signals liegt.

10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in einem Signalweg bei nichtleitenden Dioden (D1, D2; D3, D4) durch deren Sperrkapazitäten (C1, C2) und durch den Kondensator (C5, C6) ein komplexer Spannungsteiler gebildet ist.