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Abgestimmtes Filter - Dokument DE602004001413T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE602004001413T2 04.01.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001467487
Titel Abgestimmtes Filter
Anmelder ALPS Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yamamoto, c/o Alps Electric co., Masaki, Tokyo 145-8501, JP
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 602004001413
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.03.2004
EP-Aktenzeichen 040062499
EP-Offenlegungsdatum 13.10.2004
EP date of grant 05.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.01.2007
IPC-Hauptklasse H03J 5/24(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H03J 3/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Eingangsabstimmschaltung, die so geschaltet ist, dass sie auf zwei Hoch- und Niedrigfrequenzbänder abgestimmt ist, für das Dämpfen einer Bildfrequenz bezüglich einer Abstimmfrequenz und insbesondere auf eine Eingangsabstimmschaltung, die für einen Fernsehtuner geeignet ist.

2. Beschreibung der in Verbindung stehenden Technik

Eine herkömmliche Eingangsabstimmschaltung wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Eine Bandschaltabstimmschaltung 32, die mit einem Eingangsanschluss 31 verbunden ist, weist vier in Reihe geschaltete Induktivitätselemente 32a bis 32d, eine erste Varaktordiode 32e, die parallel zu allen Induktivitätselementen geschaltet ist, und eine Schaltdiode 32f, die sich über zwei die Zwischeninduktivitätselemente 32b und 32c erstreckt, auf.

Ein Ende (an der Seite des Induktivitätselements 32a) der vier in Reihe geschalteten Induktivitätselemente 32a bis 32d ist durch ein Gleichstromsperrkapazitätselement 32g hochfrequenzmäßig masseverbunden. Das andere Ende (an der Seite des Induktivitätselements 32d) davon ist mit der Kathode der ersten Varaktordiode 32e verbunden. Die Anode der ersten Varaktordiode ist masseverbunden. Der Verbindungspunkt der zwei Induktivitätselemente 32b und 32c wird das Eingangsende der Bandschaltabstimmschaltung 32 und ist mit dem Eingangsanschluss 31 verbunden. Der Verbindungspunkt des Induktivitätselements 32d und der ersten Varaktordiode 32e wird das Ausgangsende der Bandschaltabstimmschaltung 32 und ist über eine zweite Koppelvaraktordiode 33 mit einem Hochfrequenzverstärker 34 der nächsten Stufe verbunden.

Deshalb sind die zwei Induktivitätselemente 32c und 32d und die zweite Varaktordiode 33 zwischen das Eingangsende der Bandschaltabstimmschaltung 32 und den Hochfrequenzverstärker 34 in Reihe geschaltet. Außerdem ist eine Reihenschaltung einer dritten Varaktordiode 35 und eines Kapazitätselements 36 parallel zu allen zwei Induktivitätselementen 32c und 32d und der zweiten Varaktordiode 33 geschaltet, um eine Parallelresonanzschaltung 37 zu bilden. Die Anode der dritten Varaktordiode 35 ist zusammen mit der Anode der zweiten Varaktordiode 33 über einen Widerstand 38 mit einer Masse verbunden. Die Kathode der dritten Varaktordiode ist über einen Widerstand 39 mit der Kathode der zweiten Varaktordiode 33 verbunden. Eine Abstimmspannung Vt wird an die Kathoden der ersten bis dritten Varaktordiode 32e, 33 und 35 angelegt. Deshalb werden die zwischen den Anoden der drei Varaktordioden 32e, 33 und 35 und den Kathoden der drei Varaktordioden 32e, 33 und 35 angelegten Spannungswerte einander gleich.

Die Kathode einer Schaltdiode 32f ist mit dem Kollektor eines Schalttransistors 41 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand 40 zu einer Energieversorgungsspannung B hochgezogen ist. Der Emitter des Schalttransistors ist masseverbunden. Eine Spannungsteilungsschaltung 42 für das Teilen der Energieversorgungsspannung über einen Widerstand ist vorgesehen. Die geteilte Spannung wird über das Induktivitätselement 32a an die Anode der Schaltdiode 32f angelegt.

In der oben erwähnten Struktur wird zum Beispiel ein Fernsehsignal mit einem VHF-Band dem Eingangsanschluss 31 zugeführt. Wenn der Schalttransistor 41 ausgeschaltet ist, ist die Schaltdiode 32f auch ausgeschaltet. Die Bandschaltabstimmschaltung 32 wird von den vier Induktivitätselementen 32a bis einschließlich 32d und der ersten Varaktordiode 32e auf ein Niedrigfrequenzband (ein Niedrigband) eines VHF-Bands abgestimmt. Andererseits schwingt eine Parallelresonanzschaltung 37 auf einer Frequenz, die höher ist als die Abstimmfrequenz der Bandschaltabstimmschaltung 32. Die Resonanzfrequenz wird von einer Abstimmspannung zusammen mit der Abstimmfrequenz geändert. Die Resonanzfrequenz ist zu diesem Zeitpunkt so eingestellt, dass sie eine Bildfrequenz bezüglich eines Fernsehsignal eines Niedrigbands ist.

Andererseits ist, wenn der Schalttransistor 41 eingeschaltet ist, die Schaltdiode 32f auch eingeschaltet. Die zwei Induktivitätselemente 32b und 32c sind parallel zueinander geschaltet. Die Bandschaltabstimmspannung 32 ist aus den zwei anderen Induktivitätselementen 32a und 32d und der ersten Varaktordiode 32e gebildet und ist auf ein Hochfrequenzband (ein Hochband) eines VHF-Bands abgestimmt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Resonanzfrequenz der Parallelresonanzschaltung 37 zu, da die Induktivitätselemente 32b und 32c parallel zueinander geschaltet sind. Außerdem ist die Resonanzfrequenz so eingestellt, dass sie eine Bildfrequenz bezüglich eines Fernsehsignals eines Hochbands ist.

Deshalb arbeitet die Parallelresonanzschaltung 37 als die Sperrschaltung für das Dämpfen der Bildfrequenz in dem Niedrigband und dem Hochband.

Die Resonanzfrequenz der Parallelresonanzschaltung 37 ändert sich vorzugsweise von der Abstimmfrequenz der Bandschaltabstimmspannung 32 mit dem gleichen Frequenzunterschied. Wenn die Resonanzfrequenz so eingestellt ist, dass sie sich von der Abstimmfrequenz des Hochbands mit einem einheitlichen Frequenzunterschied (durch das in Reihe mit der dritten Varaktordiode 35 geschaltete Kapazitätselement 36) im Hochband ändert, wird jedoch, da die Frequenz im Niedrigband niedrig ist, der variable Bereich der Resonanzfrequenz reduziert und Bildstörungen in der niedrigen Frequenz des Niedrigbands werden schwerwiegend.

Das Dokument GB-A-2 312 345 zeigt eine ähnliche Eingangsabstimmschaltung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verhinderung von Bildstörungen durch das Erhöhen des frequenzvariablen Bereichs einer Sperrschaltung zu verbessern, der in einem Niedrigband reduziert ist.

Um die oben genannte Aufgabe zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Eingangsabstimmschaltung vor, aufweisend eine Bandschaltabstimmschaltung mit einer ersten Varaktordiode und einer Mehrzahl von Induktivitätselementen, die so geschaltet ist, dass sie auf ein Hochfrequenzband oder ein Niedrigfrequenzband abgestimmt ist; eine zweite Varaktordiode, die mit den Induktivitätselementen in Reihe geschaltet ist, um die Bandschaltabstimmschaltung mit einem Hochfrequenzverstärker der nächsten Stufe zu verbinden; und eine dritte Varaktordiode, die mit einer Reihenschaltung der Induktivitätselemente und der zweiten Varaktordiode parallel geschaltet ist, um eine parallele Sperrschaltung für das Schwingen einer Bildfrequenz zu bilden, wobei eine gemeinsame Abstimmspannung an die Kathoden der ersten bis dritten Varaktordiode angelegt wird und die Vorspannungsspannung der Anode von wenigstens der dritten Varaktordiode in einem Fall, in dem die Bandschaltabstimmschaltung auf das Niedrigfrequenzband geschaltet ist, höher gemacht wird als in einem Fall, in dem die Bandschaltabstimmschaltung auf das Hochfrequenzband geschaltet ist.

Außerdem ist gemäß der Eingangsabstimmschaltung der vorliegenden Erfindung die Bandschaltabstimmschaltung mit einer Schaltdiode versehen, die eine Anode hat, an die von einer Widerstandsspannungsteilungsschaltung eine Vorspannungsspannung angelegt wird, wobei die Schaltdiode eingeschaltet ist, wenn die Bandschaltabstimmschaltung auf das Hochfrequenzband abgestimmt ist und ausgeschaltet ist, wenn die Bandschaltabstimmschaltung auf das Niedrigfrequenzband abgestimmt ist, und die Anode der dritten Varaktordiode mit der Anode der Schaltdiode gleichstrommäßig verbunden ist.

Ferner ist gemäß einer Eingangsabstimmschaltung der vorliegenden Erfindung die Anode der zweiten Varaktordiode mit der dritten Varaktordiode verbunden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Struktur einer Eingangsabstimmschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

2 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Spannung und dem Kapazitätswert einer Varaktordiode in der Eingangsabstimmschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und

3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Struktur einer herkömmlichen Eingangsabstimmschaltung darstellt.

1
EINGANGSANSCHLUSS
2
BANDSCHALTABSTIMMSCHALTUNG
2a bis 2d
INDUKTIVITÄTSELEMENT
2e
ERSTE VARAKTORDIODE
2f
SCHALTDIODE
3
ZWEITE VARAKTORDIODE
4
HOCHFREQUENZVERSTÄRKER
5
DRITTE VARAKTORDIODE
6
KAPAZITÄTSELEMENT
7
PARALLELRESONANZSCHALTUNG (SPERRSCHALTUNG)
8, 9
WIDERSTAND
10
ENERGIEVERSORGUNGSWIDERSTAND
11
SCHALTTRANSISTOR
12
SPANNUNGSTEILUNGSSCHALTUNG

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine Eingangsabstimmschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezug auf 1 beschrieben. Eine mit einem Eingangsanschluss 1 verbundene Bandschaltabstimmschaltung 2 weist vier in Reihe geschaltete Induktivitätselemente 2a bis 2d, eine erste Varaktordiode 2e, die parallel zu allen vier Induktivitätselementen geschaltet ist, und eine Schaltdiode 2f, die sich über alle zwei Zwischeninduktivitätselemente 2b und 2c erstreckt, auf.

Ein Ende (an der Seite des Induktivitätselements 2a) der vier in Reihe geschalteten Induktivitätselemente 2a bis 2d ist durch ein Gleichstromsperrkapazitätselement 2g hochfrequenzmäßig masseverbunden. Das andere Ende (an der Seite des Induktivitätselements 2d) davon ist mit der Kathode der ersten Varaktordiode 2e verbunden. Die Anode der ersten Varaktordiode ist masseverbunden. Der Verbindungspunkt der zwei Induktivitätselemente 2b und 2c wird das Eingangsende der Bandschaltabstimmschaltung 2 und ist mit dem Eingangsanschluss 1 verbunden. Der Verbindungspunkt des Induktivitätselements 2d und der ersten Varaktordiode 2e wird das Ausgangsende der Bandschaltabstimmschaltung 2 und ist über eine zweite Koppelvaraktordiode 3 mit einem Hochfrequenzverstärker 4 der nächsten Stufe verbunden.

Deshalb sind die zwei Induktivitätselemente 2c und 2d und die zweite Varaktordiode 3 zwischen das Eingangsende der Bandschaltabstimmschaltung 2 und den Hochfrequenzverstärker 4 in Reihe geschaltet. Eine Reihenschaltung einer dritten Varaktordiode 5 und eines Kapazitätselements 6 ist zu allen zwei Induktivitätselementen 2c und 2d und der zweiten Varaktordiode 3 parallel geschaltet. Deshalb ist eine Parallelresonanzschaltung 7 zwischen dem Eingangsende der Bandschaltabstimmschaltung 2 und der Anode der zweiten Varaktordiode 3 gebildet. Die Anode der dritten Varaktordiode 5 ist zusammen mit der Anode der zweiten Varaktordiode 3 über einen Widerstand 8 gleichstrommäßig mit der Anode einer Schaltdiode 2f verbunden. Die Kathode der dritten Varaktordiode ist über einen Widerstand mit der Kathode der zweiten Varaktordiode 3 verbunden. Eine Abstimmspannung Vt wird an die Kathoden der ersten bis dritten Varaktordiode 2e, 3 und 5 angelegt.

Die Kathode der Schaltdiode 2f ist mit dem Kollektor eines Schalttransistors 11 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand 10 zu einer Energieversorgungsspannung B hochgezogen ist. Der Emitter des Schalttransistors ist masseverbunden. Eine Spannungsteilungsschaltung 12 für das Teilen der Energieversorgungsspannung B über einen Widerstand ist vorgesehen. Die geteilte Spannung wird über das Induktivitätselement 2a an die Anode der Schaltdiode 2f angelegt. Deshalb sind die Spannungen der Kathoden der zweiten und dritten Varaktordiode 3 und 5 höher als die Spannung der Anode der ersten Varaktordiode 2e. Folglich sind die Spannungen der Kathoden der zweiten und dritten Varaktordiode 3 und 5 höher als die Spannung zwischen der Anode der ersten Varaktordiode 2e und der Kathode der ersten Varaktordiode und die Spannung zwischen den Anoden der zweiten und dritten Varaktordiode 3 und 5 und den Kathoden der zweiten und dritten Varaktordiode.

In der oben erwähnten Struktur wird zum Beispiel ein Fernsehsignal eines VHF-Bands dem Eingangsanschluss 1 zugeführt. Wenn der Schalttransistor 11 ausgeschaltet ist, ist die Schaltdiode 2f auch ausgeschaltet. Die Bandschaltabstimmschaltung 2 wird über die vier Induktivitätselemente 2a bis 2d und die erste Varaktordiode 2e auf ein Niedrigfrequenzband (ein Niedrigband) eines Niedrig-VHF-Bands abgestimmt. Eine Abstimmfrequenz ändert sich durch das Ändern einer Abstimmspannung. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich gleichzeitig die Resonanzfrequenz der Parallelresonanzschaltung 7. Jedoch ist die Resonanzfrequenz so eingestellt, dass sie höher ist als zum Beispiel die Abstimmfrequenz, um eine Bildfrequenz bezüglich eines Fernsehsignals eines Niedrigbands zu sein.

Andererseits ist, wenn der Schalttransistor 11 eingeschaltet ist, die Schaltdiode 2f auch eingeschaltet. Die zwei Induktivitätselemente 2b und 2c sind parallel zueinander geschaltet. Die Bandschaltabstimmschaltung 2 weist die zwei anderen Induktivitätselemente 2a und 2d und die erste Varaktordiode 2e auf und ist auf ein Hochfrequenzband (ein Hochband) eines VHF-Bands abgestimmt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Resonanzfrequenz der Parallelresonanzschaltung 7 zu, da die Induktivitätselemente 2b und 2c parallel zueinander geschaltet sind. Auch ist die Resonanzfrequenz so eingestellt, dass sie eine Bildfrequenz bezüglich eines Fernsehsignals eines Hochbands ist.

Deshalb arbeitet die Parallelresonanzschaltung 7 als die Sperrschaltung für das Dämpfen der Bildfrequenz in dem Niedrigband und dem Hochband.

Die Spannung der Anoden der zweiten und dritten Varaktordiode 3 und 5 wird so geschaltet, dass sie zunimmt, wenn der Schalttransistor 11 ausgeschaltet ist (auf das Fernsehsignal des Niedrigbands eingestellt ist) und abnimmt, wenn der Schalttransistor 11 eingeschaltet ist. Deshalb sind, auch wenn eine Abstimmspannung des gleichen Änderungsbereichs &Dgr;V an die Kathoden der ersten bis dritten Varaktordiode 2e, 3 und 5 angelegt wird, die Spannungen der Kathoden der zweiten und dritten Varaktordiode 3 und 5 bezüglich der Anoden der zweiten und dritten Varaktordiode 3 und 5 niedriger in einem Fall, in dem der Schalttransistor auf das Fernsehsignal des Niedrigbands abgestimmt ist, als in einem Fall, in dem der Schalttransistor auf das Fernsehsignal des Hochbands abgestimmt ist.

In anderen Worten wird, wie in 2 dargestellt, wenn der Schalttransistor auf das Fernsehsignal des Hochbands abgestimmt ist, die Abstimmspannung im Bereich &Dgr;V von V1 bis V2 angelegt. Andererseits sinkt, wenn der Transistor auf das Fernsehsignal des Niedrigbands abgestimmt ist, der gleiche Bereich &Dgr;V der angelegten Abstimmspannung in den Bereich von V3 bis V4.

Da der Kapazitätswert bezüglich der Spannung der Varaktordiode schnell zunimmt, wenn die angelegte Spannung abnimmt, wie in 2 dargestellt, ist die Kapazitätsänderungsbreite &Dgr;C2 (= C3 – C4) in dem Niedrigband breiter als die Kapazitätsänderungsbreite &Dgr;C1 (= C1 – C2) in dem Hochband. Deshalb ist der variable Bereich der Resonanzfrequenz der Parallelresonanzschaltung 7 größer als der herkömmliche in einem Fall, in dem der Schalttransistor 11 auf das Niedrigband abgestimmt ist, um die Bildstörung zu verbessern. Auch kann die Anode der zweiten Varaktordiode 3 direkt masseverbunden sein. Jedoch nimmt, wenn die Anode der zweiten Varaktordiode von der Masse getrennt und mit der Anode der dritten Varaktordiode 5 verbunden wird, der Änderungsbereich der Parallelresonanzfrequenz bedeutend zu, um folglich die Strommenge zu reduzieren, wenn die Schaltdiode 2f eingeschaltet ist.

Wie oben erwähnt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die gemeinsame Abstimmspannung an die Kathoden der ersten bis dritten Varaktordiode angelegt. Die Vorspannungsspannung der Anode von wenigstens der dritten Varaktordiode wird in einem Fall, in dem die Bandschaltabstimmschaltung auf ein Niedrigfrequenzband geschaltet ist, höher gemacht als in einem Fall, in dem die Bandschaltabstimmschaltung auf ein Hochfrequenzband geschaltet ist und die Kapazitätsänderungsbreite in dem Niedrigband nimmt folglich entsprechend der Abstimmspannung zu. Deshalb ist der variable Bereich der Resonanzfrequenz der Parallelsperrschaltung in dem Niedrigband breiter als er in der herkömmlichen Technik ist, um die Bildstörung zu verbessern.

Außerdem ist gemäß der Eingangsabstimmschaltung der vorliegenden Erfindung die Bandschaltabstimmschaltung mit einer Schaltdiode versehen, die eine Anode hat, an die von einer Widerstandsspannungsteilungsschaltung eine Vorspannungsspannung angelegt wird, wobei die Schaltdiode eingeschaltet ist, wenn die Bandschaltabstimmschaltung auf das Hochfrequenzband abgestimmt ist, und ausgeschaltet ist, wenn die Bandschaltabstimmschaltung auf das Niedrigfrequenzband eingestellt ist, und die Anode der dritten Varaktordiode mit der Anode der Schaltdiode gleichstrommäßig verbunden ist. Deshalb wird die Spannung der Anode der dritten Varaktordiode in dem Niedrigband hoch, um die Änderungsbreite des Kapazitätswerts zu erhöhen.

Da die Anode der zweiten Varaktordiode mit der dritten Varaktordiode verbunden ist, ist es auch möglich, die Strommenge zu reduzieren, wenn die Schaltdiode 2f eingeschaltet ist.


Anspruch[de]
Eingangsabstimmschaltung, aufweisend:

eine Bandschaltabstimmschaltung mit einer ersten Varaktordiode (2e) und einer Mehrzahl von Induktivitätselementen, die von einer Schalteinrichtung so geschaltet werden, dass sie auf ein Hochfrequenzband oder ein Niedrigfrequenzband abgestimmt werden;

eine zweite Varaktordiode (3), die mit den Induktivitätselementen für das Verbinden der Bandschaltabstimmschaltung mit einem Hochfrequenzverstärker (4) der nächsten Stufe in Reihe geschaltet ist; und

eine dritte Varaktordiode (5), die mit einer Reihenschaltung der Induktivitätselemente und der zweiten Varaktordiode parallel geschaltet ist, um eine parallele Sperrschaltung (7) für das Schwingen auf einer Bildfrequenz zu bilden,

wobei eine gemeinsame Abstimmspannung (Vt) an die Kathoden der ersten bis einschließlich dritten Varaktordiode angelegt wird, und

wobei die Vorspannungsspannung der Anode wenigstens der dritten Varaktordiode von der Schalteinrichtung derart gesteuert wird, dass sie in einem Fall, in dem die Bandschaltabstimmschaltung auf das Niedrigfrequenzband geschaltet ist, höher gemacht wird als in einem Fall, in dem die Bandschaltabstimmschaltung auf das Hochfrequenzband geschaltet ist.
Eingangsabstimmschaltung nach Anspruch 1,

wobei die Bandschaltabstimmschaltung mit einer Schaltdiode mit einer Anode versehen ist, an die von einer Widerstandsspannungsteilungsschaltung eine Vorspannungsspannung angelegt wird, wobei die Schaltdiode eingeschaltet ist, wenn die Bandschaltabstimmschaltung auf das Hochfrequenzband abgestimmt ist und ausgeschaltet ist, wenn die Bandschaltabstimmschaltung auf das Niedrigfrequenzband abgestimmt ist, und

wobei die Anode der dritten Varaktordiode mit der Anode der Schaltdiode gleichstromverbunden ist.
Eingangsabstimmschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anode der zweiten Varaktordiode mit der dritten Varaktordiode verbunden ist.






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