CN1469641A - 陷波电路和电视接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及陷波电路，其中滤波器单元接收复合视频信号并输出视频信号，滤波器单元通过依赖于谐振锐度和衰减的滤波器特性将陷波频带从复合视频信号中除去，谐振锐度由锐度设置数据设置，而高频处的衰减由衰减设置数据纠正。调节器电路接收参考信号和频率设置数据，调节器电路将滤波器单元的陷波频带设置为与参考信号和频率设置数据一致。

Description

陷波电路和电视接收机

相关申请的交叉参考文献

本申请基于先前日本专利申请2002-162215，并请求以此专利申请为优先权。该申请的申请日为2002年6月3日，其全部内容引用在此供参考。

发明的领域

本发明涉及电视接收机和用在其中的陷波电路。

发明背景

如图7所示，常规电视接收机包括可接收需接收信号的调谐器15、与调谐器51相连的表面声波(SAW)滤波器52、与表面声波滤波器52相连的视频中频处理电路53、与视频中频处理电路53相连的陷波电路55以及与陷波电路55相连并输出视频信号VS的补偿电路56。

调谐器51接收需接收的信号，并输出特定频率带的电视广播信号。表面声波滤波器52从电视广播信号中提取视频中频信号。视频中频处理电路53将经历振幅调制(AM)的视频中频信号解调为复合视频信号CVBS(复合视频基带信号)。不仅视频信号而且载波调制声音信号均叠加在来自调谐器51的输出信号上。声音信号的频带比视频信号的频带高。陷波电路55从来自复合视频信号CVBS的陷波频率ft而设置的频带中除去声音信号。补偿电路56在视频信号的频带内纠正复合视频信号CVBS，并输出视频信号(VS)。需特别指出的是，当复合视频信号CVBS通过调谐器51实施信号处理中的不同滤波器、表面声波滤波器52、视频中频处理电路53以及陷波电路55时，复合视频信号CVBS依照时间和振幅发生了失真现象。

一般而言，通过使用分立元件可单独形成陷波滤波器55。然而，随着可视设备如电视机的小型化，陷波电路趋向于半导体集成电路的形式。

但是，在将陷波电路55做成半导体集成电路形式的情况下，存在一个问题，滤波器和类似装置的时间常数随着晶片制作(wafer fabrication)的差异而变化，这样其频率特性就相比较于滤波器分立形式情况下的频率特性发生了彻底的改变。在日本，陷波滤波器相应于某个广播标准是令人满意的。然而，当存在多广播标准，例如在欧洲使用的B/G系统、I系统和D/K系统时，就有这样一个问题，即不得不个别提供具有相应各自系统频率的陷波频率ft的陷波滤波器55。

例如，关于复合视频信号CVBS，声音信号被置于B/G系统中的5.5MHz处，I系统的6.0MHz处，而D/K系统的6.5MHz处。当声音信号存在于色彩信号(CS)的邻近位置时，就出现了CS被陷波电路削弱的问题。其中，该色彩信号即如在B/G系统中的色彩信息信号。

发明概述

本发明的第一个方面是提供陷波电路，该陷波电路包含接收复合视频信号并输出视频信号的滤波器单元。该滤波器单元通过依赖谐振锐度和衰减的滤波器特性从复合视频信号中除去陷波频率带信号，该谐振锐度由锐度设置数据设置，在高频处的衰减由衰减设置数据来纠正，调节电路接收参考信号和频率设置数据，调节电路按照参考信号和频率设置数据来设置滤波器单元的陷波频率带。

本发明的第二个方面是提供包含调谐器、表面声波滤波器、视频中频处理电路和陷波电路的电视接收机，其中表面声波滤波器从调谐器的输出信号中提取视频中频信号并输出信号，视频中频处理电路将视频中频信号解调成复合视频信号，而陷波电路与视频中频处理电路相连，它接收复合视频信号并输出视频信号。滤波器单元通过依赖谐振锐度和衰减的滤波器特性从复合视频信号中除去陷波频带信号，谐振锐度由锐度设置数据设置，在高频处的衰减由衰减设置数据纠正。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的陷波电路视图。

图2是依据本发明该实施例的典型陷波电路的细节视图。

图3(a)和图3(b)是说明依据本发明中该实施例的陷波电路中锐度调节子单元工作情况的图。

图4(a)和图4(b)是说明依据本发明中该实施例陷波电路中的高频衰减子单元工作情况的图。

图5(a)和图5(b)是说明依据本发明中该实施例陷波电路中的自动调节电路工作情况的图。

图6是本发明电视接收机的视图。

图7是常规电视接收机的视图。

本发明的详细说明

下面，结合以下的附图来说明依据本发明一实施例的电视接收机。

如图6所示，电视接收机包括调谐器51、与调谐器51相连的表面声波滤波器52、与表面声波滤波器52相连的视频中频处理电路53以及和视频中频处理电路53相连的陷波电路54。

依据本发明一实施例的电视接收机由上述的部件组成。调谐器51从电视广播信号中选择特定频带的信号并输出该信号。表面声波滤波器52从特定频带信号中提取视频中频信号，其中该特定频带信号是从调谐器51中输出的。视频中频处理电路53通过表面声波滤波器52解调经历振幅调制(AM)的复合视频信号CVBS(复合视频基带信号)，并将该信号以基带信号输出。视频信号和载波调制声音信号叠加在来自调谐器51的输出信号上。声音信号的频带比视频信号VS的频带高。陷波电路54接收复合视频信号CVBS、锐度设置数据QD以及衰减设置数据AD。在陷波电路54中，滤波器特性中的谐振锐度Q由锐度设置数据QD来设置，滤波器特性中的衰减由衰减设置数据AD来纠正。随后，陷波电路54输出视频信号，陷波频带中的信号由依赖于谐振锐度和衰减的滤波器特性从其中除去。陷波电路54在自动调节电路中接收参考信号RS和频率设置数据FD，这样就设置了陷波频率ft。

如图1所示，依据本发明该实施例的陷波电路54包括滤波器单元1和与滤波器单元1相连的自动调节电路3(调节电路)。如图1所示，滤波器单元1包括第一滤波器2a和与第一滤波器2a输出端相连的第二滤波器2b。此外，第一滤波器2a包括第一陷波滤波器10a、与第一陷波滤波器10a相连的第一锐度调节子单元11a和与第一陷波滤波器10a相连的第一高频衰减子单元12a。而且，第二滤波器2b包括第二陷波滤波器10b、与第二陷波滤波器10b相连的第二锐度调节子单元11b和与第二陷波滤波器10b相连的第二高频衰减子单元12b。

自动调节电路3包括与第一和第二陷波滤波器10a和10b相连的频率控制电路32、与频率控制电路32相连的参考滤波器30和与参考滤波器30的输出端和频率控制电路32相连的相位探测器31。

依据本发明该实施例的陷波电路54由上述部件组成。第一陷波滤波器10a接收复合视频信号CVBS并输出第一被除去信号TS，第一声音信号S1即从该信号中除去。第一声音信号S1是特定频带的声音信号，叠加在复合视频信号CVBS上。第二陷波滤波器10b输出通过从第一被除去信号TS中进一步除去第二声音信号S2获得的视频信号VS。第二声音信号S2的频带不同于第一声音信号S1的频带。如果目标声音信号是声音多元信号，则第一和第二声音信号S1和S2可分别为主载波信号和子载波信号的一部分。第一陷波滤波器10a是将第一陷波频率ft1作为中心频率的滤波器，第二陷波滤波器10b是将第二陷波频率ft2作为中心频率的滤波器。在这里，第一和第二陷波滤波器10a和10b的特性被共同设置为滤波器单元的陷波频率ft。

第一锐度调节器子单元11a按照锐度设置数据QD设置第一陷波滤波器10a的谐振锐度Q1。第一高频衰减子单元12a按照衰减设置数据AD设置第一陷波滤波器10a的高频衰减。注意谐振锐度Q代表了滤波器的特性，用Q＝fm/fb来表达，这是假设频率带宽与衰减某信号3分贝的程度相等或低一些，该信号是fb，中心频率是fm。

频率控制电路32接收频率设置数据FD并输出频率控制信号FS。参考滤波器30接收频率控制信号FS并输出相位移动信号SS。通过控制相位和频率特性而使参考信号RS的相位移动一个预定量来获得相位移动信号SS。相位探测器31接收参考信号RS和相位移动信号SS，并输出相位之间比较的结果，作为相位误差探测信号PS。频率控制电路32接收相位误差探测信号PS并将相位误差探测信号PS反馈到参考滤波器30，作为滤波器频率控制信号FS，这样就组成了一个自动调节环。频率控制电路32将参考信号RS和参考滤波器30的输出信号集中在一起，以便得到它们之间预定的相位差异，并输出到第一和第二陷波滤波器10a和10b的频率控制信号FS。第一和第二陷波滤波器10a和10b预定的陷波频率ft1和ft2由频率控制信号FS设置。通过按照频率设置数据FD设置陷波频率ft，就可以使陷波电路54对应于多个广播标准。对参考滤波器30而言，可以使用电视接收机类型的电路，作为介绍的陷波滤波器10的电路。我们不必考虑陷波滤波器时间常数的变化。

依据本发明该实施例，通过一个实际广播标准的例子，我们可说明工作过程。图3(a)是各自信号级别和亮度信号Y的频率、色彩信号CS以及在B/G系统中广播标准情况下的第一和第二声音信号S1和S2之间的关系图。亮度信号Y表示视频信号的强度，带宽很大。色彩信号CS是色彩信息信号，它有上部和下部边频带，其中中心是振幅调制载波信号4.433619MHz(下文中缩写为4.4MHz)。关于声音信号，在欧洲使用的NICAM(接近瞬间压扩声音多路复用)立体声广播或类似的情况下，第一声音信号S1是5.5MHz，第二声音信号S2是5.74MHz。在B/G系统中，第一和第二声音信号S1和S2存在于与色彩信号CS相邻的位置上。当谐振锐度Q减少时，色彩信号CS频带内的信号被削弱了。这样，第一和第二锐度调节子单元11a和11b接收到锐度设置数据QD，并分别如图3(b)所示将第一和第二陷波滤波器10a和10b的谐振锐度Q1和Q2设置为高值。从而抑制了色彩信号CS的衰减。

一般来说，滤波器电路具有这样一个趋向，即当谐振锐度Q减少时，最大衰减就增加。如图4(a)所示，当声音信号存在的位置不是靠近是色彩信息信号的色彩信号CS时(例如，在I系统的情况下，第一声音信号S1被置于6.0MHz的位置或在D/K系统的情况下，第一声音信号S1被置于6.5MHz的位置)，谐振锐度Q就被设置为在色彩信号CS没有被完全衰减时的范围内的小值。当谐振锐度Q被设置为如图4(b)所示，在陷波电路54削弱信号的陷波频率ft处的小值时，陷波电路54的衰减L2被设置的位置比图3(b)所示的衰减L1的位置低。这样我们就可以更清晰的除去声音信号。

关于陷波电路54的一组延迟时间的频率特性，频率变得越高，延迟时间增加的就越多。第一和第二陷波滤波器10a和10b的谐振锐度Q的控制使得能够控制该组延迟时间的频率特性。如图5(a)所示，当谐振锐度Q为高值(高模式)时，延迟时间在低频率内被减小到比陷波频率ft小，而在高频内被增加到比陷波频率ft大。当谐振锐度Q被设置为低值(低模式)时，就获得了与上述相反的趋向。当存在色彩衰减的灵活性时，控制谐振锐度Q使得能够选择所需的分组延迟时间(group delay time)。

如图5(b)所示，高频衰减单元(例如，第一高频衰减子单元12a和/或第二高频衰减子单元12b)接收衰减设置数据AD，并切换到高频衰减模式。将陷波频率ft夹入上部和下部频率之间的途径增益(Pass gains)可设置为不平衡态，并使低频得到增强。因此，在色彩频率附近的增益可增加。当需要增加色彩信号CS的级别时，高频衰减单元被设置于高频衰减模式中。我们也可提供补偿功能。

下面，我们将详细讨论依据本发明该实施例用在陷波电路54中的第一和第二滤波器2a和2b的电路范例。如图2所示，第一滤波器2a(第二滤波器2b)包括第一陷波滤波器10a(第二陷波滤波器10b)、与第一陷波滤波器10a(第二陷波滤波器10b)相连的第一锐度调节器子单元11a(第二锐度调节器子单元11b)以及与第一陷波滤波器10a(第二陷波滤波器10b)相连的第一高频衰减子单元12a(第二高频衰减子单元12b)。

每个第一和第二陷波滤波器10a和10b包括具有负输入端的第一放大器20、接收复合视频信号CVBS的正输入端、接收频率控制信号FS的频率控制端和输出端；第一缓冲器15，其具有与第一放大器20的输出端相连的输入端；连接在第一放大器20的输出端和地GND之间的第一电容器C1；第二放大器21，其具有负输入端、与第一缓冲器15的输出端相连的正输入端、接收频率控制信号FS的频率控制端和输出端；连接在第二放大器21的输出端和第一放大器20的正输入端之间的第二电容器C2；第二缓冲器16，其具有与第二放大器21的输出端相连的输入端，其输出端与第一放大器20的负输入端相连。

锐度调节器单元(第一和第二锐度调节器子单元11a和11b中的每一个)包括连接在第一放大器20的负输入端和第二放大器21的负输入端之间的第一电阻R1；锐度转换开关SW1，其具有接收锐度设置数据的QD的控制电极，与第一电阻R1的一端和第二主电极相连的第一主电极；第二电阻R2，它的一端与第二放大器21的负输入端相连；第三电阻R3，连接在锐度转换开关SW1第二主电极和第二电阻R2的另一端；参考电压源25，它的正电极与第二和第三电阻R2和R3的连接点相连，而负电极与地GND相连。

第一和第二高频衰减子单元12a和12b中的每一个都包括：电容器C3，其一端与第二放大器21的输出端相连；衰减开关SW2，其具有接收衰减设置数据AD的控制电极，与电容器C3的另一端相连的第一主电极以及与地GND相连的第二主电极。

跨导放大器(trans-conductance amplifier)(电压-电流转换器)和类似的装置可被用于第一和第二放大器20和21。跨导放大器可依照来自自动调节电路3的滤波器频率设置信号来改变电压-电流转换率。

依据本发明该实施例的第一和第二滤波器2a和2b由上述部件组成。第一锐度调节器子单元11a(第二锐度调节器子单元11b)依照锐度设置数据调节第一陷波滤波器10a(第二陷波滤波器10b)的谐振锐度Q1(Q2)。第一高频衰减子单元12a(第二高频衰减子单元12b)依照衰减设置数据纠正第一陷波滤波器10a(第二陷波滤波器10b)的滤波器高频特性。依照由第一锐度调节子单元11a(第二锐度调节子单元11b)和第一高频衰减子单元12a(第二高频衰减子单元12b)确定的滤波器特性，第一陷波滤波器10a(第二陷波滤波器10b)输出通过从复合视频信号CVBS中除去特定频带的声音信号来获得的信号。

当锐度转换开关SW1和衰减开关SW2均处于开状态时，我们假设由频率控制信号FS偏流控制的第一放大器20的跨导值(trans-conductance value)为gm1，由频率控制信号FS偏流控制的第二放大器21的跨导值为gm2，那么衰减为k＝R2/(R1+R2)，而且s＝j吗？因此，该陷波电路的传递函数H由下面的等式(1)来表达。

[等式1]

H＝{s²+gm1·gm2/(C1·C2)}/{s²+s·k·gm2/C2+gm1·gm2/(C1·C2)}  (1)

陷波滤波器10的谐振锐度Q由下面的等式(2)来表达。

[等式2]

Q＝{gm1·C2/(gm2·C1)}^1/2/k        (2)

陷波频率(零频率)ft由下面的等式(3)来表达。

[等式3]

ft＝{gm1·gm2/(C1·C2)}^1/2         (3)

比较等式(2)和等式(3)，我们发现衰减k的改变仅使谐振锐度Q在不改变陷波频率ft的情况下得到了控制，而且衰减k越小，谐振锐度Q就变得越高。当打开锐度设置开关SW1时，陷波电路的输出信号被削弱了，这样谐振锐度Q就变得高得多了。

当打开高频衰减设置开关SW2，而锐度设置开关SW1处于关闭状态时，陷波电路的传递函数H由下面的等式(4)来表达。

[等式4]

H＝{C2/(C2+C3)}{s²+gm1·gm2/(C1·C2)}/{s²+s·k·gm2/(C2+C3)+gm1·gm2/C1·(C2+C3)}        (4)

由等式(4)中分母表示的极频率可在不改变陷波频率ft的情况下变化。换言之，低通增益与等式(1)中的类似，高通增益由C2/(C2+C3)给出，C3值的选择允许高频衰减的控制。

当谐振锐度Q被设置为高值时，高频处的延迟时间就在比陷波频率ft更高的频率内增加，并在比陷波频率ft更低的频率内减少。改变谐振锐度Q的值允许延迟补偿。

依据本发明该实施例的陷波电路，可纠正和转换受滤波器和类似装置的时间常数的变化影响的频率特性，而且也可纠正色彩信号CS，即色彩信息信号的衰减以及视频信号的细延迟时间。

在图1所示陷波电路54中，第一和第二滤波器2a和2b串联在两个阶段中。然而，当要将多个信号从复合视频信号CVBS中除去时，滤波器可连接在多阶段中。

在图1所示的陷波电路中，第一和第二滤波器2a和2b中均提供了锐度调节器子单元11和高频衰减子单元12。然而，第一和第二滤波器2a和2b中的任何一个也可提供那些子单元。

频率设置数据FD，锐度设置数据QD和衰减设置数据AD被分别输入到分离端。然而，如果那些数据的控制模式是相同的，那么就可共享其中的终端了。

锐度设置数据QD和衰减设置数据AD被输入到图1所示陷波电路54的第一和第二滤波器2a和2b。然而，我们可准备对各个数据有贡献的控制信号。

本发明其他实施例的说明书的考虑事项以及这里所述发明的应用对本领域熟练的技术人员来说，都是很明显的。这是指在下面说明的本发明的实际范围和精神内，该说明书和实施例范例仅仅作为例子。

Claims (16)

1.一种陷波电路，包含：

滤波器单元，其接收复合视频信号，并输出视频信号，所述滤波器单元通过依赖于谐振锐度和衰减的滤波器特性，将陷波频带信号从所述复合视频信号中除去，所述谐振锐度由锐度设置数据设置，高频处的衰减由衰减设置数据纠正；

调节器电路，其接收参考信号和频率设置数据，所述调节器电路按照参考信号和频率设置数据，设置所述滤波器单元的陷波频带。

2.如权利要求书1所述的陷波电路，其特征在于，所述滤波器单元包括：

第一滤波器，其接收复合视频信号，并输出通过将第一声音信号从所述复合视频信号中除去而得到的第一被除去信号；

第二滤波器，其与第一滤波器串联，接收所述第一被除去信号，并从中除去第二声音信号。

3.如权利要求书2所述的陷波电路，其特征在于，所述第一滤波器包括：

第一陷波滤波器，其接收复合视频信号，并从中除去所述陷波频带的第一声音信号；

第一锐度调节单元，其接收锐度设置数据，并设置谐振锐度；

第一高频衰减单元，其接收衰减设置数据，并设置衰减。

4.如权利要求书3所述的陷波电路，其特征在于，所述第一陷波滤波器包括：

第一放大器，其具有负输入端、输出端、接收所述复合视频信号的正输入端和接收频率控制信号的频率控制端；

第一缓冲器，其具有与所述第一放大器输出端相连的输入端；

第一电容器，其连接在所述第一放大器的输出端和地之间；

第二放大器，其具有负输入端、输出端、与第一缓冲器输出端相连的正输入端，以及接收频率控制信号的频率控制端；

第二电容器，其连接在所述第二放大器的输出端和所述第一放大器的正输入端之间；

第二缓冲器，其连接在第二放大器的输出端和第一放大器的负输入端之间。

5.如权利要求书4所述的陷波电路，其特征在于，所述第一锐度调节器单元包括：

第一电阻，其连接在第一放大器的负输入端和第二放大器的负输入端之间；

锐度转换开关，其具有接收锐度设置信号的控制电极、与第一电阻一端相连的第一主电极，以及第二主电极；

第二电阻，其一端与第二放大器的负输入端相连；

第三电阻，其连接在锐度转换开关的第二主电极和第二电阻的另一端之间；

参考电压源，其具有与第二和第三电阻连接点相连的正电极，它的负电极与地相连。

6.如权利要求书4所述的陷波电路，其特征在于，所述第一高频衰减单元包括：

一端与所述陷波滤波器相连的电容器；

衰减开关，其具有与电容器另一端相连的第一主电极、接收衰减设置数据的控制电极，以及与地相连的第二主电极。

7.如权利要求书2所述的陷波电路，其特征在于，所述第二滤波器是与第一滤波器等效的滤波器。

8.如权利要求书3所述的陷波电路，其特征在于，所述调节器电路包括与所述第一陷波滤波器等效的参考滤波器。

9.一种陷波电路，其特征在于，包括：

滤波器单元，其接收复合视频信号，并输出视频信号，所述滤波器单元通过依赖于谐振锐度的滤波器特性，将陷波频带信号从复合视频信号中除去，所述谐振锐度由锐度设置数据设置；

调节器电路，其接收参考信号和频率设置数据，所述调节器电路按照所述参考信号和所述频率设置数据设置所述滤波器单元的陷波频带。

10.如权利要求书9所述的陷波电路，其特征在于，所述滤波器单元包括：

第一滤波器，其接收复合视频信号，并输出通过将第一声音信号从复合视频信号中除去而得到的第一被除去信号；以及

第二滤波器，其与第一滤波器串联、接收第一被除去信号，并从中除去第二声音信号。

11.如权利要求书10所述的陷波电路，其特征在于，所述第一滤波器包括：

第一陷波滤波器，其接收复合视频信号，并从中除去所述陷波频带的第一声音信号；

第一锐度调节单元，其接收锐度设置数据并设置谐振锐度。

12.如权利要求书11所述的陷波电路，其特征在于，所述第一陷波滤波器包括：

第一放大器，其具有负输入端、输出端、接收复合视频信号的正输入端和接收频率控制信号的频率控制端；

第一缓冲器，其具有与第一放大器输出端相连的输入端；

第一电容器，其连接在第一放大器的输出端和地之间；

第二放大器，其具有负输入端、输出端、与第一缓冲器输出端相连的正输入端，以及接收频率控制信号的频率控制端；

第二电容器，其连接在第二放大器的输出端和第一放大器的正输入端之间；以及

第二缓冲器，其连接在第二放大器的输出端和第一放大器的负输入端之间。

13.如权利要求书12所述的陷波电路，其特征在于，所述第一锐度调节器单元包括：

第一电阻，其连接在第一放大器的负输入端和第二放大器的负输入端之间；

锐度转换开关，其具有接收锐度设置信号的控制电极、与第一电阻一端相连的第一主电极，以及第二主电极；

第二电阻，其一端与第二放大器的负输入端相连；

第三电阻，其连接在锐度转换开关的第二主电极和第二电阻的另一端之间；以及

参考电压源，其具有与第二和第三电阻连接点相连的正电极，它的负电极与地相连。

14.如权利要求书10所述的陷波电路，其特征在于，所述第二滤波器是与第一滤波器等效的滤波器。

15.如权利要求书11所述的陷波电路，其特征在于，所述调节器电路包括与所述第一陷波滤波器等效的参考滤波器。

16.一种电视接收机，其特征在于，它包含：

调谐器；

表面声波滤波器，其从所述调谐器的输出信号中提取视频中频信号，并输出该信号；

视频中频处理电路，其将所述视频中频信号解调为复合视频信号；以及

与所述视频中频处理电路相连的陷波电路，其接收复合视频信号，并输出视频信号，滤波器单元通过依赖于谐振锐度和衰减的滤波器特性，将陷波频带从复合视频信号中除去，所述谐振锐度由锐度设置数据设置，而高频处的衰减由衰减设置数据纠正。

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