DE4230347C2

DE4230347C2 - Tuner

Info

Publication number: DE4230347C2
Application number: DE19924230347
Authority: DE
Inventors: Susumu Ushida
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2012-09-11
Also published as: DE4230347A1

Description

Die Erfindung betrifft einen mit einem HF-Signal (Hochfrequenzsignal) im VHF-Band oder im UHF-Band beschickbaren Tuner gemäß Oberbe griff des Patentanspruchs.

Fig. 3 stellt ein Blockdiagramm dar, das ein herkömmliches Beispiel des Hauptteils eines Tuners zeigt. Dabei stellt der Teil innerhalb des mit gestrichelten Linien gezeichneten Rahmens einen Teil einer integrierten Schaltung dar (integrierte Schaltung wird nachfolgend in üblicher Weise kurz mit "IC" abgekürzt). Der Teil außerhalb des Rahmens stellt peri phere Schaltungen für das IC dar.

Es folgt eine Beschreibung des Aufbaus und der Arbeitsweise des in Fig. 3 gezeigten herkömmlichen Beispiels. Mit Bezugsziffer 1 ist ein Eingangsanschluß für ein VHF/UHF-Umschaltsignal bezeichnet. Bei spielsweise wird, wenn ein VHF-Hochfrequenzsignal empfangen wird ("Hochfrequenzsignal" wird nachfolgend in üblicher Weise mit "HF- Signal" abgekürzt), ein Umschaltsignal niedrigen Pegels eingegeben, und wenn ein UHF-HF-Signal empfangen wird, wird ein Umschaltsignal hohen Pegels eingegeben. Bezugsziffer 2 kennzeichnet einen VHF-HF- Eingangsanschluß und Bezugsziffer 3 kennzeichnet einen UHF-HF- Signal-Eingangsanschluß. Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine VHF/UHF- Umschaltung, die dann, wenn vom Anschluß 1 ein VHF/UHF-Umschalt signal zugeführt wird und die Schaltung ein VHF-HF-Signal empfängt, einen VHF-HF-Verstärker 8, einen VHF-Oszillator 6 und einen VHF-Ver stärker 7 aktiviert und einen UHF-Verstärker 9, einen UHF-Oszillator 13 und einen UHF-Verstärker 11 deaktiviert, während sie, wenn die Schaltung ein UHF-HF-Signal empfängt, den VHF-HF-Verstärker 8, den VHF-Oszil lator 6 und den VHF-Verstärker 7 deaktiviert und den UHF-HF-Verstärker 9, den UHF-Oszillator 13 und den UHF-Verstärker 11 aktiviert.

Mit Bezugsziffer 5 ist ein Verbindungsanschluß zum Verbinden einer VHF- Resonanzschaltung 16 und des VHF-Oszillators 6 bezeichnet. Der VHF- Oszillator 6 dient zum Erzeugen eines VHF-Oszillatorsignals zum Umwan deln des VHF-HF-Signals in ein Zwischenfrequenzsignal ("Zwischenfre quenz" wird nachfolgend in üblicher Weise mit "ZF" abgekürzt). Der VHF-Verstärker 7 dient zur Verstärkung des im VHF-Oszillator 6 erzeug ten VHF-Oszillatorsignals. Der VHF-HF-Verstärker 8 dient zum Ver stärken des VHF-HF-Signals, das vom Anschluß 2 zugeführt wird. Der UHF-HF-Verstärker 9 dient zum Verstärken des UHF-HF-Signals, das vom Anschluß 3 zugeführt wird.

Bezugsziffer 10 kennzeichnet einen Frequenzwandler, der aus einem Doppelbrücken- oder -gegentaktmischer gebildet ist, dem das vom VHF- Verstärker 7 (oder dem UHF-Verstärker 11) abgegebene VHF-Oszillator signal (oder UHF-Oszillatorsignal) und das vom VHF-HF-Verstärker 8 (oder dem UHF-HF-Verstärker 9) abgegebene VHF-HF-Signal (oder UHF- HF-Signal) erhält und das VHF-HF-Signal (oder das UHF-HF-Signal) mittels des VHF-Oszillatorsignals (oder des UHF-Oszillatorsignals) in ein ZF-Signal umwandelt und das ZF-Signal abgibt. Der UHF-Verstärker 11 dient der Verstärkung des vom UHF-Oszillator erzeugten UHF-Oszillator signals. Mit Bezugszeichen 12 ist ein Verbindungsanschluß zum Verbinden einer UHF-Resonanzschaltung 19 und des UHF-Oszillators 13 bezeichnet. Der UHF-Oszillator 13 dient der Erzeugung des UHF-Oszillatorsignals zum Umwandeln des UHF-HF-Signals in ein ZF-Signal. Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Verstärker zum Verstärken des vom Frequenzwandler 10 abgegebenen ZF-Signals und 15 kennzeichnet einen ZF-Signal-Ausgangs anschluß.

Die VHF-Resonanzschaltung 16 dient der Erzeugung der Frequenz des VHF-Oszillatorsignals. Bezugszeichen 17 bezeichnet einen VHF-PLL-Ver stärker, der das von der VHF-Resonanzschaltung 16 abgenommene VHF- Oszillatorsignal verstärkt und das verstärkte Signal als ein PLL-Abtastsignal abgibt. Eine PLL-Schaltung 18 wird mit dem Oszillatorsignal vom VHF- PLL-Verstärker 17 oder von der UHF-Resonanzschaltung 19 als das PLL- Abtastsignal beliefert, um ein Oszillatorfrequenz-Steuersignal entsprechend dem PLL-Abtastsignal zu erzeugen und das Oszillatorfrequenz-Steuersignal an die VHF-Resonanzschaltung 16 oder die UHF-Resonanzschaltung 19 zu geben. Die UHF-Resonanzschaltung 19 dient der Erzeugung der Frequenz des UHF-Oszillatorsignals.

Der VHF-PLL-Verstärker 17 ist aus folgendem Grund vorgesehen: Während ein VHF-HF-Signal empfangen wird, wird die relative Bandbreite (= maximale Schwingungsfrequenz: minimale Schwingungsfrequenz) des im VHF-Oszillator 6 erzeugten VHF-Oszillatorsignals größer und die Fre quenzkennlinie tendiert zu einer Verschlechterung. Das direkt von der VHF-Resonanzschaltung 16 abgenommene VHF-Oszillatorsignal zeigt somit ein schlechtes Frequenzverhalten, und wenn ein solches Oszillatorsignal direkt als das PLL-Abtastsignal auf die PLL-Schaltung 18 gegeben wird, besteht die Möglichkeit, daß in der PLL-Schaltung 18 eine Fehlfunktion auftritt. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den VHF-PLL-Verstärker 17 vorzusehen, um das Frequenzverhalten des von der VHF-Resonanzschal tung 16 abgenommenen VHF-Oszillatorsignals zu verbessern und es der PLL-Schaltung 18 als das Abtastsignal zuzuführen.

Da der VHF-PLL-Verstärker bei dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Beispiel erforderlich ist, hat sich das Problem ergeben, daß die peripheren Schaltungen für das IC für den Tuner komplex werden.

In der DE 40 41 345 A1 ist eine Abstimmvorrichtung für Fernseh empfänger bekannt, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs entspricht. Die verstärkten Oszillatorsignale für VHF und UHF gehen einerseits auf den ersten Oszillatorsignalverstärker und andererseits auf den Frequenz wandler (Mischer).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine hohe Eingangsimpedanz des ersten Oszillator signalverstärkers in einem breiten Frequenzband zu erreichen, um eine unerwünschte Abnahme des Eingangspegels des Signals am Eingang des ersten Oszillator signalverstärkers zu vermeiden.

Weiterhin gehören zum Stand der Technik Abstimmschaltungen, bei denen das VHF-Oszillatorsignal und/oder das UHF-Oszillatorsignal direkt ohne Verstärkung an die PLL-Schaltung des Tuners gegeben wird. So zeigt die N. Baars: "ICs and Discrete Semiconduction for TV and VCR Tuners" in Electronic Components and Applications, Vol. 9, Nr. 4, 1990, Seiten 240 bis 252 eine Abstimmschaltung, bei der das VHF-Oszillatorsignal durch einen Verstärker verstärkt und das verstärkte Signal dann im Fall des VHF- Bandes an die PLL-Schaltung gegeben wird, wohingegen das UHF-Oszilla torsignal ohne Verstärkung direkt an die PLL-Schaltung gegeben wird.

Es hat sich auch das Problem ergeben, daß die Resonanzschaltung durch das direkte Abnehmen des Oszillatorsignals als das PLL-Abtastsignal von der Resonanzschaltung negativ beeinträchtigt wird, und folglich wird die Schwingungsstabilität des Oszillatorsignals verschlechtert.

Bei dem erfindungsgemäßen Tuner wird das mittels des VHF-Oszillators (oder des UHF-Oszillators) erzeugte VHF-Oszillatorsignal (oder UHF- Oszillatorsignal) mit dem VHF-Verstärker (oder dem UHF-Verstärker) zugeführt und durch den VHF-Verstärker (oder den UHF-Verstärker) ver stärkt. Das vom VHF-Verstärker (oder dem UHF-Verstärker) abgegebene VHF-Oszillatorsignal (oder UHF-Oszillatorsignal) wird dem PLL-Ver stärker zugeführt und mittels des PLL-Verstärkers in geeigneter Weise verstärkt, um von diesem als ein PLL-Abtastsignal abgegeben zu werden.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen;

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Tuner-IC und dessen periphere Schaltun gen, dargestellt zum besseren Verständnis der Erfindung;

Fig. 2 ein detailliertes elektrisches Schaltungsdiagramm eines PLL-Ver stärkers in Fig. 1;

Fig. 3 ein herkömmliches Beispiel eines Tuner-IC und dessen peripherer Schaltungen;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Tuner-IC und dessen peripherer Schaltungen einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 ein detailliertes elektrisches Schaltungsdiagramm eines Oszillatorverstärkers in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, in dem der innerhalb des gestrichelt dargestellten Rahmens befindliche Bereich ein IC und der außerhalb des Rahmens befindliche Teil periphere Schaltungen für das IC darstellt. Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltbild eines PLL-Verstärkers 20 in Fig. 1.

Zunächst werden der Aufbau und die Arbeitsweise anhand von Fig. 1 beschrieben. Dieselben Blöcke wie in Fig. 2 sind mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet und diese werden nicht noch einmal erläutert.

Ein PLL-Verstärker 20 wird mit einem Teil des vom VHF-Verstärker 7 (oder dem UHF-Verstärker 11) abgegebenen VHF-Oszillatorsignals (oder UHF-Oszillatorsignals) beschickt, verstärkt es und gibt es als ein PLL- Abtastsignal ab. Mit dem Bezugszeichen 21 ist ein PLL-Abtastsignal-Aus gangsanschluß des IC bezeichnet. Ein Symmetrisch/Unsymmetrisch- Wandler wird mit einem vom Anschluß 21 abgegebenen symmetrischen PLL- Abtastsignal beschickt, um es an die PLL-Schaltung 18 als ein unsymmetri sches PLL-Abtastsignal abzugeben.

Diese Schaltung unterscheidet sich von dem in Fig. 3 gezeigten herkömmlichen Beispiel in Folgendem:

Bei dem herkömmlichen Beispiel war der VHF-PLL-Verstärker 17 vor gesehen und ferner wurde das VHF-Oszillatorsignal (oder das UHF-Oszilla torsignal) als das PLL-Abtastsignal direkt von der VHF-Resonanzschaltung 16 (oder der UHF-Resonanzschaltung 19) abgenommen. Bei der vorliegen den Ausführungsform der Erfindung wird jedoch das VHF-Oszillatorsignal (oder das UHF-Oszillatorsignal) als das PLL-Abtastsignal vom VHF-Ver stärker 7 (oder vom UHF-Verstärker 11) innerhalb des IC abgenommen, und das Signal wird von dem innerhalb des IC vorgesehenen PLL-Ver stärkers 20 verstärkt und über den Symmetrisch/Unsymmetrisch-Wandler 22 nach außerhalb des IC an die PLL-Schaltung 18 gegeben.

Durch eine derartige Anordnung kann der VHF-PLL-Verstärker 17 elimi niert werden. Außerdem wird das PLL-Abtastsignal so erzeugt, daß es nicht direkt von der VHF-Resonanzschaltung 16 (oder der UHF-Resonanz schaltung 19) abgenommen wird, und daher ist verhindert, daß die Stabi lität der Schwingung negativ beeinträchtigt wird.

Es wird nun Fig. 2 betrachtet.

Transistoren 32 und 33 dienen der Signalverstärkung und eine Konstant spannungsquelle 38 liefert den Transistoren 32 und 33 Kollektorströme. Widerstände 34 und 37 liefern den Transistoren 32 und 33 Vorspannungen. Transistoren 39 und 14 dienen als Konstantstromschaltungen und erzeugen Konstantströme, die mittels einer Konstantspannungsquelle 43 und Widerständen 41 und 42 erstellt werden.

Ein über einen Eingangsanschluß 31 zugeführtes VHF-Oszillatorsignal (oder ein UHF-Oszillatorsignal) wird durch die Transistoren 32 und 33 verstärkt und über einen Ausgangsanschluß 44 als ein PLL-Abtastsignal abgegeben.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung sind dieselben Verstärker sowohl als VHF-Verstärker als auch als UHF-Verstärker vorgesehen, um dem Fre quenzwandler 10 das Oszillatorsignal zuzuführen, und als VHF-Verstärker und UHF-Verstärker, um dem PLL-Verstärker 20 das Oszillatorsignal zuzuführen. Die Verstärker können jedoch auch getrennt vorgesehen werden.

Genauer gesagt, können der VHF-Verstärker und der UHF-Verstärker zum Zuführen des Oszillatorsignals zu dem Frequenzwandler 10 und der VHF- Verstärker und der UHF-Verstärker zum Zuführen des Oszillatorsignals zu dem PLL-Verstärker 20 getrennt vorgesehen werden.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung in Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 insofern, als ein (zweiter) Oszillatorsignalverstärker 23 vorgesehen ist, der sich zwischen einem Verbindungspunkt des VHF-Verstärkers 7 und des UHF-Verstärkers 11 mit dem PLL-Verstärker 20 (erster Oszillatorsignalverstärker) und dem Frequenzwandler 10 befindet.

Da bei der zuvor beschriebenen Anordnung das VHF-Schwingungssignal (oder das UHF-Schwingungssignal) dem Frequenzwandler nicht direkt sondern über den Oszillatorsignalverstärker 23 zugeführt wird, wirkt die Eingangsimpedanz der Signaleingangsleistung des als PLL-Verstärker aus gebildeten ersten Oszillatorsignalverstärkers 20 über ein weites Frequenzband und daher kann die Schwierigkeit überwunden werden, daß der Eingangspegel des dem Oszillatorsignalverstärker 20 zugeführten VHF- Oszillatorsignals (oder UHF-Oszillatorsignals) im Hochfrequenzband stark abnimmt.

Außerdem gilt: Wenn ein VHF-HF-Signal (oder ein UHF-HF-Signal) mit einem hohen Pegel zugeführt wird, wird selbst dann, wenn ein solches Signal, das durch den VHF-HF-Verstärker 8 (oder den UHF-HF-Verstärker 9) gelangt ist, von dem Eingangsanschluß des VHF-Oszillatorsignals (oder des UHF-Oszillatorsignals) des Frequenzwandlers 10 abgegeben wird, verhindert, daß das Signal in den Oszillatorsignalverstärker 20 gelangt, da die Sperr-Isolation oder Rücklaufisolation des zweiten Oszillatorsignalver stärkers 23 hoch ist und somit verhindert ist, daß eine PLL-Fehlfunktion auftritt.

Es wird nun Fig. 5 betrachtet. Fig. 5 ist ein detailliertes Schaltungsdia gramm, das ein Beispiel für einen Aufbau des Oszillatorsignalverstärkers 23 in Fig. 4 zeigt. Der grundsätzliche Aufbau in Fig. 5 ist der gleiche wie derjenige des PLL-Verstärkers 20 in Fig. 2.

Transistoren 52 und 53 verstärken Signale und eine Konstantspannungs quelle 58 liefert den Transistoren 52 und 53 Kollektorströme. Widerstände 54 und 57 versorgen die Transistoren 52 und 53 mit Vorspannungen. Tran sistoren 59 und 60 dienen als Konstantstromschaltungen und erzeugen Konstantströme, die mittels einer Konstantspannungsquelle 63 und Widerständen 61 und 62 bereitgestellt werden.

Ein über einen Eingangsanschluß 51 zugeführtes VHF-Oszillatorsignal (oder UHF-Oszillatorsignal) wird von den Transistoren 52 und 53 verstärkt und über einen Ausgangsanschluß 64 abgegeben, um dem Frequenzwandler 10 zugeführt zu werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie zuvor beschrieben worden ist, wird das vom VHF-Verstärker (oder vom UHF-Verstärker) abgegebene Oszillatorsignal verwendet, d. h., das Oszillatorsignal wird dem PLL-Ver stärker zugeführt, um in diesem in geeigneter Weise verstärkt zu werden und von diesem als das PLL-Abtastsignal abgegeben zu werden. Daher erhält man das vorteilhafte Ergebnis, daß der VHF-PLL-Verstärker aus den peripheren Schaltungen für das IC eliminiert werden kann. Da außerdem das PLL-Abtast-Signal von dem VHF-Verstärker (oder dem UHF-Ver stärker) abgenommen wird, erhält man das vorteilhafte Ergebnis, daß ver hindert werden kann, daß die Stabilität der Schwingung in dem Oszillator negativ beeinträchtigt wird.

Claims

Mit einem HF-Signal im VHF-Band oder im UHF-Band beschick barer Tuner zum Umwandeln des HF-Signals in ein ZF-Signal und zum Abgeben des ZF-Signals, umfassend eine integrierte Schaltung mit
- 1. einem VHF-Verstärker (7) zum Verstärken und Abgeben eines VHF-Oszillatorsignals,
- 2. einem UHF-Verstärker (11) zum Verstärken und Abgeben eines UHF-Oszillatorsignals,
- 3. einem ersten Oszillatorsignalverstärker (20),
- 4. einem PLL-Abtastsignalausgang, und
- 5. einem Frequenzwandler (10),
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Oszillatorsignalverstärker (23) an einem Verbindungspunkt zwischen dem VHF-Verstärker und dem UHF-Verstärker einerseits und dem ersten Oszillatorsignal verstärker (20) andererseits vorgesehen ist, dem ersten Oszillator signalverstärker (23) das von dem VHF- oder von dem UHF-Ver stärker (7 bzw. 11) kommende Oszillatorsignal zugeführt wird, um das VHF- bzw. das UHF-Oszillatorsignal zu verstärken und das verstärkte Signal an den PLL-Abtastsignalausgang der integrierten Schaltung zu geben, und
daß dem zweiten Oszillatorsignalverstärker (23) das von dem VHF- oder dem UHF-Verstärker (7 bzw. 11) kommende Oszillatorsignal zugeführt wird, damit er das VHF- bzw. das UHF-Oszillatorsignal verstärkt und das verstärkte Signal an den Frequenzwandler (10) gibt.