Brevet FR2008640A1 — publié le 19700123

-1- 20086.40 La présente invention est relative à des circuits mélangeurs et plus particulièrement à des circuits mélangeurs à tran-sistor destines à des récepteurs à battements. Par le passé, en raison de la capacité de réaction parasite présente entre l'électrode de sortie et l'électrode d'entrée des circuits mélangeurs à transistors, il & été nécessaire d'adjoindre un condensateur de neutralisation . typiquement, le condensateur de neutralisation est connecté entre une bobine d'induction du circuit-bouchon du mélangeur et l'électrode d'entrée du transistor. Cette réaction neutralise la réaction parasite des composantes du signal à fréquence intermédiaire (FI) entre le circuit de sortie du transistor et son circuit d'entrée. En raison de la dépense supplémentaire due au condensateur de neutralisation et au travail supplémentaire en usine de réglage de ce condensateur * il est intéressant que les mélangeurs à tratt-sistors fonctionnent d'une manière satisfaisante sans nécessiter de neutralisation . Un autre problème important qui se pose dans la fabrication des dispositifs d'accord est l'interaction entre l'étage d'accord d'un récepteur et les circuits de traitement des signaux 3FI du récepteur. En raison de cette interaction, l'alignement du récepteur doit être effectué avec le dispositif d1accord branché. Par conséquent, si le dispositif d'accord est débranché pour l'entretien courant par exemple, le réalignement du récepteur est nécessaire . De plus, l'interaction entre le dispositif d'ao-cord et les circuits de traitement des signaux PI interdit une approche modulaire de la fabrication des récepteurs. C'est-à-dire une approche dans laquelle des modules tels que des dispositifs d'accord sont fabriqués séparément et peuvent être utilisés avec un autre composant modulaire . Un circuit mélangeur mettant en oeuvre l'invention est destiné à être utilisé dans un récepteur à battement dans lequel des signaux à haute fréquence ( HF ) sont convertis en signaux à fréquence intermédiaire ( FI ) en mélangeant les signaux HF et un signal engendré localement . Ce circuit comprend la combinaison d'un premier transistor monté en émetteur commun, suivi d'un second transistor monté en base commune, c'est-à-dire que la soi'tie de l'étage en émetteur coiiimun fournit l'entrée de l'étage .** BAD ORIGINAL 69 14613 2008640 à base commune . les signaux.H? et le signal engendré localement sont appliqués à l'étage à émetteur commun et il.est fourni des moyens pour recueillir des signaux FI résultant à la sortie de l'étage à base commune . 5 L'autre s caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cour? de la description suivante donnée à titre s1 exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La P'ig.1 est un schéma de câblage d'un circuit mélangeur a transistors mettant en oeuvre l'invention . 10 - La Fig.2 est un schéma de câblage au mélangeur à tran sistors représenté à la ïig.1 qui comporte un condensateur de réaction utilisé pour réduire à une va]eur minimale les réponses parasites. - La Fig.3 est un graphique représentant certaines carac-15 téristiques de la courbe d'affaiblissement des réponses parasites du circuit mélangeur à transistoi's -de la Fig.1. - La Fig.4 est un schéma de câblage d'un mélangeur à transistors qui permet un alignement séparé du dispositif d'accord d'un récepteur de radio et du circuit de traitement des signaux 20 FI selon l'invention. - Les Fig.5 et 6 sont des schémas de câblage représentant des variantes du circuit mélangeur à transistors représenté à la Fig.4, permettant de coupler les transistors du mélangeur au moyen d'un tronçon de câble de longueur arbitraire . 25 En se référant maintenant aux dessins annexés, dans les quels les caractères de référence analogues désignent des éléments similaires dans les diverses Figures, et plus particulièrement à la Fig.1, un dispositif d'accord 12 de récepteur de radio comprend un étage oscillateur local 14, un étage amplificateur HF 16 et 30 un étage mélangeur 18 . Les signaux HF sont couplés à partir de l'étage amplificateur 1b au moyen d'un condensateur 20 à l'étage mélangeur 1c et des signaux engendrés localement par l'étage oscillateur 14 sont couplés à l'étage mélangeur 16 par un condensateur 22. Le signal HF et le signal le l'oscillateur sont .hétéro-55 d^nés dans 1 ' étaje mélangeur 16 afin, de. produire un signal FI qui peut être traité par. les circuits de traitement. de signaux FI d' un récepteur de radio non représenté L'étage mélangeur 16 comprend deux tl1 aûlis tors ^4 et BAD ORIGINAL 69 14613 -3- 2008640 26. .Le transistor 24 est interconnecté par des éléments de circuits suivant un montage en émetteur commun et le transistor 26 est interconnecté par les éléments de circuits en montage à base commune . Plus précisément, l'électrode d'émetteur du tran-5 sistor 24 est connectée à la masse par une résistance 28 et un condensateur de fuite 30, le condensateur de fuite fournissant la masse pour les fréquences signal pour l'électrode d'émetteur. La base du transistor 26 est connectée à la masse pour les fréquences signal par le condensateur de fuite 32. L'électrode de 10 base du transistor 26 est également connectée à la jonction des résistances de polarisation 34- et 36 qui sont connectées en série avec une résistance 38 entre une source de potentiel de fonctionnement connectée à la borne 40 et la masse. Un condensateur de fuite 39 interdit à tout signal HF ou FI d'affecter la sour-15 ce de potentiel de fonctionnement . Les résistances connectées en série fournissent aux transistors le potentiel de polarisation nécessaire et de ce fait l'électrode de base du transistor 24 est connectée à la jonction des résistances 34- et 38 . Pour compléter la polarisation de l'étage mélangeur 18, une bobine 2o d'arrêt 42 et une inductance variable 44 connectées en série interconnectent la source de potentiel de fonctionnement au niveau de la borne 40 et l'électrode de collecteur du transistor 26. Les signaux d'entrée du mélangeur 18, le signal HF et le 25 signal provenant de l'oscillateur local sont appliqués à la jonction de l'électrode de base du transistor 24 et du condensateur de fuite 46 d'adaptation d'impédance, où ils sont hétérodynés dans le transistor pour réduire un signal FI . Le signal FI apparaît sur l'électrode de collecteur du transistor 24 qui est 30 connecté directement à l'électrode d'émetteur du transistor 26 qui est un point à faible impédance . Ceci assure que la capaci-■ té de réaction entre l'électrode de collecteur du transistor 24 et son circuit d'entrée est minimal . Comme la capacité et la variation de tension entre deux 35 points par rapport au temps, c'est-à-dire de /dt, de plus comme l'électrode de collecteur du transistor 24 est connectée à un point de faible impédance sur lequel une petite tension peut être engendrée, la variation dans le temps de la tension sur l'électrode de collecteur par rapport à l'électrode de base est faible, 69 14613 -4- 2008640 par suite il n'existe qu'une petite tension de réaction parasite entre les électrodes de collecteur et de base du transistor 24. En conséquence, aucun condensateur de neutralisation n'est nécessaire pour compenser; les effets de la capacité de réaction para-5 site* Si on le désire, la connexion entre l'électrode de collecteur du transistor 24 et l'électrode d'émetteur du transistor 26 peut être supportée par une colonne isolante non représentée. Cette colonne constitue tin support ayant une très faible capacité et peut être utilisée comme point d'alignement pour un récepteur 10 de radio . Les signaux FI apparaissant à l'électrode de collecteur du transistor 24 sont amplifiés par le transistor 26 pour appliquer un signal FI à un circuit résonnant connecté à son électrode de collecteur . Le circuit résonnant comprend l'inductance varia-15 ble 44 et les condensateurs 48 et 50 dont les valeurs sont calculées pour obtenir la résonnance à la fréquence du signal FI. Les signaux FI sont disponibles sur une borne 52 pour être traités ultérieurement par le récepteur de radio . Une distorsion des signaux vidéo et son reproduits peut 20 résulter quelquefois de l'iiétérodynage des harmoniques et des diverses combinaisons de porteuses son et image avec le signal engendré localement . Par exemple, avec l'affectation actuelle de la U.S. Fédéral Communications Commision ( Commission des Communications Fédérales des Etats-Unis ) des fréquences de télévision 25 aux divers canaux, une telle distorsion apparaît fréquemment en réception F.C.C. ( Fédéral Communications Commission ) canal 6. Au niveau de ce canal, il apparaît deux réponses parasites particulièrement difficiles formées de la manière suivante : (1) porteuse-image-canal 6 ( 83,25 MHz ) + porteuse son du canal 6 30 ( 87,75 MHz ) - fréquence de l'oscillateur local pour le canal 6 ( 129 MHz) = 42 MHz ; ( 2) 2 x porteuse son pour le canal 6 ( 87,75 MHz )- oscillateur local pour le canal 6 ( 129 MHz) = 46,5 MHz . Lorsque la bande passante des fréquences intermédiaires des récepteurs de télévision va de 41 à 47 MHz, les réponses 35 parasites du canal 6 de 42 MHz qui est dans les limites de 170 kHz de la sous-porteuse de couleur, et 46,5 MHz sont particulièrement gênantes. Un perfectionnement peut être apporté à la réfection des 69 14613 -5- 2008640 fréquences de battements du circuit mélangeur en utilisant un petit condensateur de réaction. Ceci peut être particulièrement avantageux pour la réfection améliorée des réponses parasites telles que celles du canal F.C.G. 6. Ainsi, à la Fig.2 un petit 5 condensateur de réaction de valeur fixe 54- est couplé entre l'électrode de collecteur du transistor 26 et l'électrode de base du transistor 24. Le condensateur 54 peut améliorer la réfection en raison du mélange secondaire qui apparaît dans le transistor 26 par suite de la présence de la porteuse fondamentale et les 10 signaux provenant de l'oscillateur qui sont amplifiés dans le transistor 24, ou peut favoriser l'annulation ou la réduction des non linéarités d'ordre supérieur dans le circuit mélangeur. Il a été découvert que la capacité de réfection des réponses parasites du circuit mélangeur peut être rendue optimale 15 en choisissant soigneusement les résistances de polarisation .La Fig.3 montre l'affaiblissement des battements de 42 et 46,5 isHz-en fonction de la valeur de la résistance de polarisation 34-pour les valeurs des composantes indiquées dans les diverses figures . La valeur particulière de la résistance fournissant un 20 comportement optimal dépend en partie des paramètres des transistors du circuit mélangeur. On se réfère maintenant à la Fig.4 qui est un schéma de câblage d'un mélangeur à transistors permettant un alignement "séparé du dispositif d'accord d'un récepteur radio et des circuits 25 de traitement des signaux FI. Comme l'électrode d'émetteur du transistor 26 est un élément à faible impédance, l'interaction est très faible entre l^bage oscillateur local 14 et l'étage amplificateur HF 16 et le transistor 24 pris avec son circuit comms un seul élément et le transistor 26 pris avec son circuit et le 30 circuit de traitement des signaux FI, non représenté, pris comme second élément. En conséquence, il peut être avantageux de rompre la connexion directe, représentée à la Fig.1, entre l'électrode de collecteur du transistor 24 et l'électrode d'émetteur du transistor 26. 35 Le circuit mélangeur peut donc être divisé en deux par ties; la partie d'émetteur commun restant sur le châssis du dispositif d'accord et la partie à base commune étant mise avec les circuits de traitement des signaux FI . L'interconnexion entre 69 14613 —6— 2008640 ces deux parties peut être facilitée au moyen d'un connecteur, approprié comprenant par exemple une fiche 5° et un jack 58.De manière analogue la coupure du circuit de polarisation du mélangeur peut être facilitée au moyen d'une autre fiche 60 et d'un 5 jack 62. La décomposition du circuit mélangeur 18 en deux parties permet un alignement séparé et indépendant; du dispositif d'accord aux fréquences IIP et du circuit de traitement de signaux PI aux fréquences intermédiaires. Du fait que l'interaction 10 entre les deux parties est minimale, l'entretien courant et le remplacement en usine sont facilités par l'interchangeabilité des parties sans réalignement du" récepteur entier . Pour augmenter encore l'approche modulaire de la fabrication des récepteurs de télévision, l'étage mélangeur scindé 18 15 peut être modifié pour permettre le couplage entre les deux parties au moyen d'un tronçon de longueur' arbitraire de câble coaxial. En se référant maintenant à la Fig.5, le circuit mélangeur 18 est scindé en deux parties 64 et 66 . Les parties sont interconnectées par un câble coaxial 68 . 20 Pour assurer -une adaptation d'impédance appropriée entre l'électrode de collecteur du transistor 24 et le câble coaxial 68, une résistance de charge 70 qui est voisine de l'impédance caractéristique du câble, est connectée en série avec un condensateur de blocage du courant continu 7^ entre l'électrode de col-25 lecteur du transistor 24 et la masse. L'électrode de collecteur du transistor 24 peut être couplée au câble coaxial 68 par un jaclc 74- et une fiche 76 . De même, pour compléter le circuit de polarisation du mélangeur, la résistance 74 peut être couplée à l'électrode de base du transistor 26 par un jack 78 et une fiche 30 80 . On notera que le câble coaxial 68 n'est pas terminé par son impédance caractéristique au niveau de l'électrode d'émetteur du transistor 26 . Il en est ainsi du fait que l'électrode d'émetteur du transistor 26 est un point de faible impédance et que la désadaptation est nécessaire, pour des raisons décrites pré-35 cédemment, afin d'assurer que la capacité de réaction parasite soit faible. Le circuit mélangeur scindé peut être également monté en vue d'une polarisation parallèle des deux parties 6 69 14613 -7- 2008640 représenté à la 3?ig.6. De nouveau, pour assurer une adaptation d'impédance appropriée entre l'électrode de collecteur du transistor 24 et le câble coaxial 68, une résistance de charge 70» qui est voisine de l'impédance caractéristique du câble, est 5 connectée entre l'électrode de collecteur du transistor 24 et une source de potentiel de fonctionnement reliée à la borne 82. L'électrode de collecteur du transistor 24 est couplée à un jack 84 par un condensateur de blocage du courant continu 86. Le condensateur 86 interdit l'interaction du courant continu entre 10 les parties 64 et 66 . La polarisation continue du circuit mélangeur est assurée pour une connexion parallèle. « C'est-à-dire que le transistor 24 est polarisé à partir d'une source de potentiel de fonctionnement, reliée à la borne 82 couplée à l'électrode de collecteur par la résistance 70 et à l'électrode de base 15 par les résistances en série 88 et 90 . La polarisation continue du transistor 26 est obtenue de la source de potentiel de fonctionnement reliée à la borne 40. Ce potentiel est appliqué à l'électrode de collecteur du transistor par la bobine d'arrêt 42 et l'inductance variable 44 en série et à l'électrode de base du 20 transistor par des résistances en série 92 et 9^ • La résistance 96 couplée entre l'électrode d'émetteur du transistor 26 et la nasse fournit le retour du courant continu de l'émetteur nécessaire pour la partie de base connectée à la masse et peut également être utilisée pour la charge, si on le désire . 25 Bien entendu, l'invention n'ëst nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple . I i t 69 14613 -8- 2008640 - ïffiVENDICATIOKB - 1.- Un circuit mélangeur pour un récepteur de radio hétérodyne caractérisé par la combinaison d'un premier transistor connecté en émetteur commun suivi d'un second transistor monté en base 5 commune, un moyen pour obtenir des signaux à fréquence intermédiaire de la sortie de l'étage à base commune lorsque des signaux de radio et un signal engendré localement sont appliqués en entrées simultanée à étage à émetteur commun » 2.- Un circuit mélangeur selon la revendication 1 dans lequel 10 les deux montages appartiennent à des parties séparées et sont interconnectées par un moyen de connexion s*étendant entre les parties. 3.- Un circuit mélangeur selon la revendication 2 dans lequel le moyen de connexion comprend un câble coaxial . 15 4-.- Un circuit mélangeur selon la revendication 3 dans lequel le moyen de connexion comprenant le premier transistor comporte un moyen terminant le câble coaxial au niveau de cette partie par une impédance voisine de son impédance caractéristique. 5.- Un circuit mélangeur selon la revendication 2, la reven-20 dication 3 ou la revendication 4 dans lequel le moyen de connexion comprend un couplage séparable . 6.- Un circuit mélangeur selon la revendication 5 dans lequel le moyen de connexion comprend également un autre couplage séparable dèstiné à interconnecter les circuits de polarisation des 25 transistors des deux parties . 7.- Un circuit mélangeur selon la revendication 5 dans lequel les deux parties sont disposées en vue d'une polarisation parallèle des transistors, de sorte que les circuits de polarisation ne nécessitent pas de connexion supplémentaire entre les parties. 30 8.- Un circuit mélangeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 dans lequel la partie comprenant le premier transistor comporte un amplificateur à haute fréquence et un oscillateur local dont les sorties sont couplées à l'entrée de l'étage en base commune . 35 9«- Un circuit mélangeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 dans lequel la partie comprenant le second transistor comporte également un circuit de traitement des fréquences intermédiaires . 69 14613 2008640 10.- Un circuit mélangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant un condensateur de réaction connecte entre la sortie de l'étage à base commune et l'entrée de l'étage en émetteur commun en vue d'assurer une réfection améliorée des fréquences de battement . 11.- Un récepteur hétérodyne comportant un circuit mélangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes .