CN1290304C - 电话装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种附加FM信号接收机功能的电话装置，该装置把电话机主机用的时钟生成器的时钟频率设定为FM信号接收机用的基准频率的整数倍，并且为解调用频率的整数倍。把电话机主机用的时钟生成器的时钟作为FM信号接收机部的系统时钟，构成时钟共享。从而可省去用于生成FM信号接收机的频率合成器所必要的频率信号及FM信号的立体声解调中所必要的频率控制信号的专用晶体振子或陶瓷共振振子或CR时间常数电路，从而可实现电话装置的小型化和降低耗电量。

Description

电话装置

技术领域

本发明涉及一种在便携式电话机上附加收听FM无线电广播等功能的电话装置。

背景技术

近来，提出有一种在便携式电话机等电话装置上增设无线电接收机的功能，以在不作为电话机使用时能用作无线电接收机的电话装置(例如：特开平7-147601号公报)。在该电话装置中，在不作为电话机使用时，可以作为无线电接收机使用，可提高其利用性。

但是，在增设现有的无线电接收机功能的电话装置中，除电话机用的晶体振荡电路等时钟生成装置以外，无线接收机为运行频率合成器的系统时钟也需设晶体振子，FM信号的立体声同步解调输入也需用陶瓷振子或CR时间常数电路。

因此，除无线接收机需要晶体振子和陶瓷共振振子、CR定时常数电路需要安装空间外，对CR时间常数电路还需要调整时间常数。而且也增加了晶体振子等耗电电流。在便携式电话装置的情况下，这些均成为防碍实现小体积、长寿命方面上的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是在增设有FM信号接收机功能的电话装置中，通过设定电话机用的时钟生成装置的频率，使其能够获得无线接收机的频率合成器所需要的频率信号及FM信号的立体声解调所需要的频率信号，省去无线电接收机用的晶体振子或陶瓷共振振子及CR时间常数电路，实现小型化和低耗电化。

本发明之1的电话装置，包括FM信号接收机部和电话机部；所述FM信号接收机部具有：FM前置混频器，接收被合成信号调频的信号，进行高频放大、并转换为规定频率；中频放大器，对该FM前置混频器的输出进行放大；FM检波器，对该中频放大器的输出进行频率检波，输出所述合成信号；立体声解调器，从由该FM检波器输出的合成信号中，根据其中包含的监控信号，还原副载波信号，对声道信号进行立体声解调；和频率合成器，输入系统时钟，向所述FM前置混频器提供频率控制信号，用于使所述FM前置混频器的本振频率与对应被选电台信道的规定频率相等，所述频率控制信号根据将所述系统时钟按所选电台而分频后的基准频率而被锁相环控制，即PLL控制；所述电话机部具有电话机主机部及用于生成该电话机主机部用时钟的时钟生成器；将所述时钟生成器的时钟用作所述FM信号接收机部的所述系统时钟，并且所述时钟生成器的时钟频率为所述基准频率的整数倍。

根据本发明之1所述的电话装置，由于在电话装置中设置电话机部和FM信号接收机部，电话机主体部用的时钟生成器还可与FM信号接收机部的基准频率形成用的系统时钟兼容，所以可实现电话装置的小体积、低耗电。

本发明之2的电话装置，在本发明之1所述的电话装置中，所述立体声解调器，输入所述系统时钟，根据所述监控信号及将所述系统时钟进行分频后的解调用频率，还原副载波信号；所述时钟生成器的时钟频率进一步为所述解调用频率的整数倍。

根据本发明之2所述的电话装置，由于在电话装置中设置电话机部与FM信号接收机部，将电话机主体部用的时钟生成器也同时可用于FM信号接收机部的基准频率及解调用频率形成用的系统时钟，因此，可实现电话装置的小型化和降低耗电。

本发明之3的电话装置，其特征是在本发明之1或2所述的电话装置中，所述频率合成器具有：寄存器，储存信道指定信号，并根据该信道指定信号输出各分频比；第1分频器，根据该寄存器输出的第1分频比，将所述系统时钟分频为所述基准频率；第2分频器，根据所述寄存器输出的第2分频比将所述FM前置混频器的本振频率分频为比较频率；相位比较电路，对所述基准频率与所述比较频率进行相位比较，将该相位比较结果作为所述频率控制信号输出。

根据本发明之3所述的电话装置，由于通过用第1分频比将系统时钟分频，可形成所需要的基准频率(例如：25kHz、50kHz、100kHz)，因此，可准确设定本振频率。

本发明之4的电话装置的特征是，在本发明之2或3所述的电话装置中，所述立体声解调器包括：立体声解码器，输入所述合成信号和被还原的副载波，输出立体声信号；副载波还原电路，对电压控制振荡器(以下称VCO)的输出与所述合成信号中的监控信号进行相位比较，通过将该相位比较结果作为振荡控制信号供给所述VCO的PLL控制，还原副载波；VCO特性补偿电路，根据将所述系统时钟分频后的解调用频率信号，输出补偿所述VCO特性的信号。

根据本发明之4的电话装置，由于根据将该系统时钟分频的解调用频率信号，将VCO特性自动补偿，因此无需调整便可还原副载波。

本发明之5的电话装置的特征是，在本发明之4的电话装置中，所述VCO通过将用振荡控制信号控制电导而能够改变延迟时间的第1电导放大器与变频器串联并构成环状而构成，按照生成副载波或其整数倍的频率信号的方式工作；所述VCO特性补偿电路对通过由控制信号控制电导而能够改变延迟时间的第2电导放大器将所述解调用频率信号放大后的信号与所述解调用频率信号进行相位比较，并根据该相位比较的输出，控制所述第2电导放大器；同时将该相位比较输出作为所述VCO的所述振荡控制信号的补偿信号输出。

根据本发明之5的电话装置，由于VCO的第1电导放大器与VCO特性补偿电路的第2电导放大器具有同样特性，因此由于VCO振荡频率的误差可由VCO特性补偿电路生成的补偿信号进行补偿，所以，可无需调整便可进行相位同步输入，从VCO输出准确的振荡频率。

本发明之6的电话装置的特征是，在本发明之2至5中任意一项发明的电话装置中，所述解调用频率信号为副载波频率或其整数倍的频率。

根据本发明之6的电话装置，可从VCO特性补偿电路的补偿信号中获得更准确的值。

本发明之7的电话装置的特征是，在本发明之2至5中的任意一项发明的电话装置中，所述解调用频率信号为副载波频率或接近其整数倍频率的频率，并为所述副载波还原电路的PLL控制中的相位同步输入范围内的频率。

根据本发明之7的电话装置，由于解调用频率信号在副载波还原电路的PLL控制中，是相位同步输入范围内的频率，因此，可进行PLL控制，同时也容易选择系统时钟的频率。

附图说明

图1是表示本发明涉及的便携式电话10的整体结构图

图2是表示PLL频率合成器的结构图

图3是表示PLL立体声解调器的结构图

图中：10-便携式电话装置，100-电话机部，110-电话机主体部，120-温度补偿晶体振荡电路，200-FM信号接收机部，210-接收天线，220-FM前置混频器，230-中频放大器，240-FM检波器，300-PLL频率合成器，301-位移寄存器，302-分频器，303-预定标器，304-程序计数器，305-相位比较器，306-环路滤波器，400-PLL立体声解调器，410-立体声解码器，420-副载波还原电路，430-VCO，431、432-电导放大器，433-变频器，441、442-分频器，443-乘法器，444-开关，445-乘法器，446-环路滤波器，447-加法器，450-VCO特性补偿电路，451-分频器，452-电导放大器，453-乘法器，454-环路滤波器，F1-系统时钟，LO-本振频率，Cf-频率控制信号，IF-中频信号，Sc-合成信号，fc-副载波频率，fp-监控信号频率。

具体实施方式

以下，参照图1、图2及图3，说明装配有本发明FM信号接收机的电话装置的实施例。另外，在以下说明中，使用便携式电话装置作为电话装置。

图1是表示本发明涉及的便携式电话机10的整体结构图，图2是表示PLL频率合成器结构图，而且图3是表示PLL立体声解调器的结构图。

在图1中，便携式电话机10具有电话机部100与FM信号接收机部200。电话机部100是通常的便携式电话机，具有电话机主体部110和作为配有温度补偿功能的晶体振荡电路的时钟生成器120。该温度补偿晶体振荡电路120是将时钟信号供给电话机主体部110的装置，具有外置式的晶体振子。除晶体振子以外的电路部分，也可包括在电话机主体部110中。而且从电话机主体部110可向FM信号接收机部200供给规定频率的系统时钟F1。另外，系统时钟F1也可以是温度补偿晶体振荡电路120的时钟信号本身，而且也可以是实施分频处理等的装置。另外，还可采用使用晶体振子以外振子的振荡电路。

FM信号接收机部200包括：接收天线210、FM前置混频器220、中频放大器(IF放大器)230、FM检波器240、PLL频率合成器300以及PLL立体声解调器400。接收天线210接收由合成信号Sc将载波进行频率调制的FM信号。在此，合成信号Sc若把右声道信号设为R、把左声道信号设为L、把副载波频率设为fc(＝ωc/2π)、把监控信号频率设为fp(＝ωp/2π)，则可用(R+L)+(R-L)sinωc+ksinωp公式表示。另外，fp＝fc/2；fp为19kHz、fc为38kHz；k为系数。

在FM前置混频器220中，对接收到的FM信号进行高频放大，进行转换为规定的中频IF(例如：10.7MHz)的频率转换。为此，由PLL频率合成器300供给频率控制信号Cf，使其能够得到对应选定台的规定的本振频率LO。

中频信号IF由中频放大器230放大，输入到FM检波器240。在FM检波器240中，对用合成信号FM调制的信号进行FM检波，然后输出合成信号Sc。

该合成信号Sc被输入到PLL立体声解调器400。而且在PLL解调器400中，为了形成解调用频率信号，输入系统时钟F1。而且在PLL立体声解调器400中，合成信号Sc被立体声解调，分别输出右声道信号R与左声道信号L。由右声道信号R与左声道信号L构成的音频信号Ar1被输入到电话机主机部110，驱动电话机主机部110的扬声器等。

下面，参照图2详细说明PLL频率合成器300的结构。在位移寄存器301中存储着按照由外部指定的信道编号而输出的分频比等指令值。若从外部指定某一特定的信道编号，则输出按该编号的第1分频比与第2分频比。第1分频比将系统时钟F1按其分频比分频供给分频器302，将规定的基准频率信号给予相位比较器305的1方输入端。该基准频率fre因国家与地区而异。在日本采用100kHz；在美国采用50kHz；在其它国家与地区采用25kHz。

第2分频比在本例中分为2种。供给具有初级分频功能的预定标器303与后级的程序计数器304。在预定标器303中，由FM前置混频器220输入本振频率LO，通过预定标器303与程序计数器304，用第2分频比将本振频率LO分频，得到比较频率fcom，给予相位比较器305的另一方的输入端。

在相位比较器305中，将被输入的基准频率fre与比较频率fcom进行相位比较，用环路滤波器306将其比较结果进行低通滤波，将对应频率差·相位差的频率控制信号Cf供给FM前置混频器220，控制本振频率LO，使比较频率fcom等于基准频率fre。另一方面，生成本振频率LO的本机振荡器，例如：由可变电容二极管、电导线圈、电容器、电阻等构成。通过把频率控制信号Cf施加在该可变电容二极管上，改变振荡条件，使其生成规定的本振频率LO。而且，若比较频率fcom等于基准频率fre，则输出由FM前置混频器220预定的中频信号IF(该例中为10.7MHz)。

于是，由于PLL频率合成器300中的基准频率fre采用特定值的频率，因此，若考虑分频器302的分频条件，则时钟F1的频率应为基准频率fre的整数倍。所以，温度补偿晶体振荡电路102的时钟频率作为基准频率的整数倍，可在电话机部100与FM信号接收机部200共享。

然后参照图3详细说明PLL立体声解调器400的结构。立体声解码器410一方面输入由FM检波器输出的合成信号Sc，同时，还输入在副载波还原电路420还原的副载波频率fc，通过将右声道输出R和左声道输出L解调，以由右信道信号Rch、左声道信号Lch构成的立体声音频输出的形式输出。该立体声解调动作也可采用点阵方式或开关方式中的任意一种方式。

副载波还原电路420用于将被抑制的副载波频率fc还原，但首先设计成能作为在VCO430中生成2倍副载波频率fc的76kHz频率。其结构设计成应使电导放大器431与电导放大器432以及变频器433呈串联且循环状连接。在电导放大器431与电导放大器432生成76kHz频率信号时，由于分别以90度延迟，在变频器433翻转，因此应满足76kHz时的振荡条件。

而且，将采用分频器441对该频率进行2分频后的副载波频率fc，进一步用分频器442以相同的相位进行2分频后的19kHz频率信号与合成信号Sc中的监控信号用乘法器443进行乘法计算。该计算结果在有合成信号Sc存在时为规定值，开关444为ON状态；另外，在不含合成信号的单信道的方法时，开关444为OFF状态。

如果，当从VCO430输出设计值的76kHz时，由于在分频器444被2分频，得到作为副载波频率fc的38kHz，所以该载波频率fc通过开关444被供给到立体声解码器。

但是，其相位与合成信号Sc中包含的监控信号频率fp的相位基本上不一致。而且一般说来电导放大器431与电导放大器432不局限于按设计值制造，由于其特性依照湿度及其它周围条件而改变，因此，也不能期望由VCO430直接生成规定的76kHz频率信号。

因此，把由分频器441对VCO输出频率进行2分频，并且由分频器442进一步2分频，并将与VCO430的输出具有90度相位差的频率信号与合成信号Sc中包含的监控信号fp通过乘法器445进行相位比较，其比较结果在环路滤波器446中进行平滑处理，作为控制信号输入到电导放大器431、432中进行PLL控制。由此使频率与相位一致。

而且，为了能发挥该PLL控制功能，需将由VCO430生成的频率信号PLL控制在相位同步输入范围(即接收范围)内的频率。在位于该接收频率以外时不能进入相位同步输入。这种状态还由于VCO430的结构所造成的，但往往生成在制造LSI时。

为了解决该问题，设置VCO特性补偿电路450。该VCO特性补偿电路450输入系统时钟F1，由分频器451按照由位移寄存器301指令的分频比分频，得到与在VCO430生成频率相同的76kHz的解调用频率信号。将该解调用频率信号直接加到乘法器453一方的输入端，同时通过电导放大器452加到乘法器453的另一方的输入端，进行相位比较。

该电导放大器452与电导放大器431、432的设计相同，设计成在外加76kHz频率信号时，能以90度延迟。由于在电导放大器452中按照时钟F1频率外加76kHz的频率信号，所以，如果按照设计延迟90度，则乘法器453的相位比较结果为零。但是电导放大器452仍然不限于能按设计值制造，其特性因温度其它周围条件而改变。在由乘法器453输出的环路滤波器454将其与该值之差滤波，作为控制信号将该输出反馈到电导放大器452。

该环路滤波器454的平滑输出，还可通过加法器447，作为控制信号，加到VCO430电导放大器431、432。由于电导放大器452设计成与电导放大器431、432相同的结构，还由于在同一LSI中同时使用相同的制造工艺，可以说其特性也大致相同。因此，由VCO450输出的补偿信号VCO430可输出作为大致按预定频率的76kHz。

因此，副载波还原电路420内的PLL控制，使副载波fc在频率、相位上均同合成信号Sc中的监控信号fp相一致，从而可得到准确的副载波频率fc。

于是，由于PLL解调器400中的解调用频率信号采用76kHz的特定值频率，因此，系统时钟F1的频率应为PLL频率合成器300中基准频率fre的整数倍，而且也应是PLL立体声解调器400中解调用频率的整数倍。为此，通过将温度补偿晶体振荡电路120的时钟频率设定为基准频率的整数倍及解调用频率的整数倍，因而电话机部100与FM信号接收机部200共享。

另外，在副载波还原电路420中，在PLL控制中，如果在接收频率内存在振荡频率为VCO430，则是可以工作的；而且，如果副载波还原电路430的接收范围为通常±1kHz的程度，因此，时钟信号还可以是18kHz～20kHz的整数倍频率的时钟信号。如示例中有12.6MHz、12.8MHz、13.0MHz、16.8MHz、19.2MHz、19.8MHz等。

而且，在本实施例中，虽然说明了FM无线接收信号方式，但很明显，还可同样地构成TV等其它FM信号接收机。

根据本发明之1的电话装置，由于在电话装置中设置电话机部与FM信号接收机部，可将电话机主体部的时钟生成器兼用于生成FM信号接收机部的用于形成基准频率的系统时钟，因此，可制造体积小、且耗电低的电话装置。

根据本发明之2的电话装置，由于在电话装置中设置电话机部与FM信号接收机部，可将电话机主体部同的时钟生成器兼用于生成FM信号接收机部的用于形成基准频率和解调用频率的系统时钟，因此，可制造体积小、且耗电低的电话装置。

根据本发明之3的电话装置，由于可用第1分频比将系统时钟分频，形成所需要的基准频率(例如：25kHz、50kHz、100kHz)的，因此，可准确地设定本振频率。

根据本发明之4的电话装置，由于可根据将系统时钟分频的解调用频率信号自动补偿VCO特性，所以可以无调整的方式还原载波。

根据本发明之5的电话装置，由于VCO的第1电导放大器与VCO特性补偿电路的第2电导放大器具有同样的特性，VCO的振荡频率误差可通过由VCO补偿电路输出的补偿信号补偿，因此，可以无调整进行相位同步输入，由VCO输出准确的振荡频率。

根据本发明之6的电话装置，可获得比由VCO特性补偿电路输出的补偿信号更准确的值。

根据本发明之7的电话装置，由于解调用频率信号是在副载波还原电路的PLL控制中的相位同步输入范围内(即：接收范围内)的频率，因此，可进行PLL控制，同时容易选择系统时钟的频率。

Claims (8)

1、一种电话装置，包括FM信号接收机部和电话机部，

所述FM信号接收机部具有：

FM前置混频器，接收被合成信号调频的信号，进行高频放大、并转换为规定频率；

中频放大器，对该FM前置混频器的输出进行放大；

FM检波器，对该中频放大器的输出进行频率检波，输出所述合成信号；

立体声解调器，从由该FM检波器输出的合成信号中，根据其中包含的监控信号，还原副载波信号，对声道信号进行立体声解调；和

频率合成器，输入系统时钟，向所述FM前置混频器提供频率控制信号，用于使所述FM前置混频器的本振频率与对应被选电台信道的规定频率相等，所述频率控制信号根据将所述系统时钟按所选电台而分频后的基准频率而被锁相环控制，即PLL控制；

所述电话机部具有电话机主机部及用于生成该电话机主机部用时钟的时钟生成器；

将所述时钟生成器的时钟用作所述FM信号接收机部的所述系统时钟，并且所述时钟生成器的时钟频率为所述基准频率的整数倍。

2、根据权利要求1所述的电话装置，其特征在于，所述频率合成器具有：

寄存器，储存信道指定信号，并根据该信道指定信号输出各分频比；

第1分频器，根据该寄存器输出的第1分频比，将所述系统时钟分频为所述基准频率；

第2分频器，根据所述寄存器输出的第2分频比将所述FM前置混频器的本振频率分频为比较频率；

相位比较电路，对所述基准频率与所述比较频率进行相位比较，将该相位比较结果作为所述频率控制信号输出。

3、根据权利要求1所述的电话装置，其特征在于，

所述立体声解调器，输入所述系统时钟，根据所述监控信号及将所述系统时钟进行分频后的解调用频率，还原副载波信号；

所述时钟生成器的时钟频率进一步为所述解调用频率的整数倍。

4、根据权利要求3所述的电话装置，其特征在于，所述频率合成器具有：

寄存器，储存信道指定信号，并根据该信道指定信号输出各分频比；

第1分频器，根据该寄存器输出的第1分频比，将所述系统时钟分频为所述基准频率；

第2分频器，根据所述寄存器输出的第2分频比将所述FM前置混频器的本振频率分频为比较频率；

相位比较电路，对所述基准频率与所述比较频率进行相位比较，将该相位比较结果作为所述频率控制信号输出。

5、根据权利要求3或4所述的电话装置，其特征在于，所述立体声解调器包括：

立体声解码器，输入所述合成信号和被还原的副载波，输出立体声信号；

副载波还原电路，对电压控制振荡器，即VCO的输出与所述合成信号中的监控信号进行相位比较，通过将该相位比较结果作为振荡控制信号供给所述VCO的PLL控制，还原副载波；

VCO特性补偿电路，根据将所述系统时钟分频后的解调用频率信号，输出补偿所述VCO特性的信号。

6、根据权利要求5所述的电话装置，其特征在于，

所述VCO通过将用振荡控制信号控制电导而能够改变延迟时间的第1电导放大器与变频器串联并构成环状而构成，按照生成副载波或其整数倍的频率信号的方式工作；

所述VCO特性补偿电路对通过由控制信号控制电导而能够改变延迟时间的第2电导放大器将所述解调用频率信号放大后的信号与所述解调用频率信号进行相位比较，并根据该相位比较的输出，控制所述第2电导放大器；同时将该相位比较输出作为所述VCO的所述振荡控制信号的补偿信号输出。

7、根据权利要求3或4所述的电话装置，其特征在于，

所述解调用频率信号为副载波频率或其整数倍的频率。

8、根据权利要求5所述的电话装置，其特征在于，

所述解调用频率信号为副载波频率或接近其整数倍频率的频率，并为所述副载波还原电路的PLL控制中的相位同步输入范围内的频率。

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