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Die
Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch
betrifft einen Fernsehsignal-Empfangstuner.
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Ein
herkömmlicher
Fernsehsignal-Empfangstuner soll zunächst anhand des in 3 dargestellten
Blockdiagramms und anhand eines in 4 dargestellten
Selektivitäts-Frequenzgangs
erläutert werden.
Die EP-A-0 891 980 zeigt einen derartigen Empfangstuner.
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Nach 3 enthält ein Fernsehsignal-Empfangstuner
einen Mischer 21, einen Empfangsoszillator 21,
ein SAW-Filter 23, eine Zwischenfrequenzschaltung 24.
In den vergangenen Jahren werden Fernsehsignal-Empfangstuner außerdem zur
Miniaturisierung auf einer integrierten Schaltung ausgebildet und
der Mischer 21, der Empfangsoszillator 22, die
Zwischenfrequenzschaltung 24 und dergleichen werden auf
einer integrierten Schaltung 25 integriert ausgebildet.
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Die
integrierte Schaltung 25 besitzt mehrere Anschlüsse 26 bis 33,
um eine Verbindung zu anderen Schaltungen zu ermöglichen.
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Ein über eine
(nicht dargestellte) Antenne empfangenes Fernseh-HF-Signal läuft durch
eine (nicht dargestellte) Resonanzschaltung und gelangt über den
Eingangsanschluss 30 an den Mischer 21 in der
integrierten Schaltung. Das Fernseh-HF-Signal wird frequenzmäßig von
dem Mischer 21 und dem Empfangsoszillator 22 umgesetzt
und wird als Zwischenfrequenzsignal ZF von dem ersten Anschluss 27 aus
der integrierten Schaltung nach außen gegeben. Das an dem ersten
Anschluss 27 ausgegebene Zwischenfrequenzsignal ZF läuft durch
das SAW-Filter 23 und wird erneut über den zweiten Anschluss 28 der
integrierten Schaltung 25 zugeführt. Das der integrierten Schaltung 25 erneut
zugeführte
ZF-Signal wird von einer Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 34 in
der Zwischenfrequenzschaltung 24 auf einen Pegel verstärkt, der
notwendig ist für
den Detektionsvorgang in einer (nicht dargestellten) Videodetektor schaltung
der Anschlussstufe, und von der integrierten Schaltung 25 wird über den
Ausgangsanschluss 29 das resultierende Signal ausgegeben.
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Die
Selektivitätskennlinie
des SAW-Filters 23 besitzt, wie bei A in 4 zu
sehen ist, gegenüber
einem Zwischenfrequenzband BW eine starke Dämpfungscharakteristik, um Interferenz
aus Nachbarkanälen
zu beseitigen. Das Dämpfungsmaß für sowohl ein
Video-Zwischenfrequenzsignal +P, das sich in einem Nachbarband auf
der Oberseite befindet, als auch eines Ton-Zwischenfrequenzsignals –S, welches
sich in einem Nachbarband auf der unteren Seite gegenüber einem
Video-Zwischenfrequenzsignal P befindet, beträgt 45 dB.
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Der
Einfügungsverlust
des SAW-Filters 23 beträgt
15 dB.
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Da
andererseits der Abstand zwischen benachbarten Anschlüssen in
der integrierten Schaltung 25 gering ist, sind die Anschlüsse voneinander nicht
ausreichend stark getrennt. Beispielsweise beträgt die Trennung zwischen dem
ersten Anschluss 27, an welchem das Zwischenfrequenzsignal
ZF von der integrierten Schaltung 25 nach außen gegeben wird,
und dem zweiten Anschluss 28, über den das Signal erneut in
die integrierte Schaltung 25 eingegeben wird, 40 dB. Wenn
man bei diesem Aufbau von der Annahme ausgeht, dass der Pegel des
Video-Zwischenfrequenzsignals P im ersten Anschluss 27 einen
Referenzwert von 0 dB habe, so beträgt, da der Einfügungsverlust
des SAW-Filters 23 einen
Wert von 15 dB hat, gemäß 4 der
Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P in dem zweiten Eingangsanschluss 28 dann –15 dB.
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Da
andererseits die Trennung zwischen dem ersten Anschluss 27 und
dem zweiten Anschluss 28 in der integrierten Schaltung 25 einen
Wert von 40 dB hat, erscheinen das Video-Zwischenfrequenzsignal +P,
welches sich in dem Nachbarband auf der Oberseite befindet, und
das Ton-Zwischenfrequenzsignal –S,
das sich in dem Nachbarband auf der Unterseite in dem ersten Anschluss 27 befindet,
in dem zweiten Anschluss 28, mit einem Pegel, der gegenüber dem Referenzwert
von 0 dB um 40 dB gedämpft
ist (siehe die gerade Linie B in 4).
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Selbst
wenn ein Signal eines Nachbarkanals von dem SAW-Filter 23 um
45 dB gedämpft
wird, verringert sich die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals
P an dem zweiten Anschluss 28 und dem Pegel sowohl des
Video-Zwischenfrequenzsignals +P im Nachbarband auf der Oberseite
als auch des Ton-Zwischenfrequenzsignals –S im Nachbarband auf der unteren
Seite auf 25 dB.
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Folglich
kommt es leicht zu einer Störung
der Signale aus den Nachbarbändern,
und die Videoqualität
leidet.
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Es
ist daher Ziel der Erfindung, einen Fernsehsignal-Empfangstuner
anzugeben, der in der Lage ist, die Videoqualität eines Fernsehempfängers dadurch
zu verbessern, dass die Differenz zwischen dem Pegel eines Video-Zwischenfrequenzsignals
P in einem Zwischenfrequenzband und dem Pegel sowohl eines Video-Zwischenfrequenzsignals
+P im Nachbarband auf der oberen Seite als auch einem Ton-Zwischenfrequenzsignal –S im Nachbarband
auf der unteren Seite vergrößert wird.
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Erfindungsgemäß wird,
um dieses Ziel zu erreichen, ein Fernsehsignal-Empfangstuner geschaffen,
welcher aufweist:
eine integrierte Schaltung mit einem Mischer
und eine Zwischenfrequenzschaltung, die zumindest ein empfangenes
Fernsehsignal frequenzmäßig in ein Zwischenfrequenzsignal
umsetzen; eine Zwischenfrequenzverstärkerschaltung, die getrennt
von der integrierten Schaltung ausgebildet ist und einen Verstärkungsgrad
besitzt; und ein SAW-Filter, das getrennt von der integrierten Schaltung
ausgebildet ist und Nachbarbänder
aus dem Zwischenfrequenzband des Fernsehsignals um einen vorbestimmten Dämpfungsbetrag
dämpft,
wobei die integrierte Schaltung mindestens einen ersten Anschluss
und einen zweiten Anschluss besitzt und das durch die Frequenzumsetzung
durch den Mischer erhaltene Zwischenfrequenzsignal über den
ersten Anschluss ausgibt, und außerdem das Zwischenfrequenz
seriell durch die Zwischenfrequenzverstär kerschaltung und das SAW-Filter
geleitet wird, um am zweiten Anschluss an die Zwischenfrequenzschaltung
ausgegeben zu werden.
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Vorzugsweise
wird der Verstärkungsgrad
der Zwischenfrequenzverstärkerschaltung
auf einen Wert gleich oder größer dem
Wert eingestellt, den man erhält,
wenn man den Einfügungsverlust
des SAW-Filters auf den Absolutwert einer Differenz zwischen der
Trennung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss
einerseits und dem Dämpfungsbetrag
des SAW-Filters andererseits addiert.
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Vorzugsweise
befindet sich die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung an der Eingangsseite
des SAW-Filters.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Aufbaus einer Zwischenfrequenzschaltung gemäß der Erfindung,
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2 eine
Selektivitätskennlinie
der erfindungsgemäßen Zwischenfrequenzschaltung.
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3 ein
Blockdiagramm des Aufbaus einer herkömmlichen Zwischenfrequenzschaltung.
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4 eine
Selektivitätskennlinie
der herkömmlichen
Zwischenfrequenzschaltung.
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In 1 enthält ein Tuner
zur Verwendung in einem Fernsehempfänger einen Mischer 1,
einen Empfangsoszillators 2, eine erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3,
ein SAW-Filter 4, eine Zwischenfrequenzschaltung 5 und
dergleichen. Der Tuner wird zwecks Miniaturisierung als intergrierte Schaltung
ausgebildet, und der Mischer 1, der Empfangsoszillator 2,
die Zwischenfrequenzschaltung 5 und dergleichen sind in
die integrierte Schaltung 6 integriert.
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Die
integrierte Schaltung 6 besitzt mehrere Anschlüsse 7–14,
um mit anderen Schaltungen verbunden zu werden.
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In 1 wird
ein von einer (nicht gezeigten) Antenne empfangenes Fernsehsignal
HF über
eine (nicht gezeigte) Resonanzschaltung geleitet und dem Mischer 1 in
der integrierten Schaltung 6 über den Eingangsanschluss 11 zu
geleitet. Das Fernsehsignal HF wird von dem Mischer 1 und
dem Empfangsoszillator 2 frequenzmäßig umgesetzt und als Zwischenfrequenzsignal
ZF von dem ersten Anschluss 8 aus der integrierten Schaltung
ausgegeben. Das Zwischenfrequenzsignal ZF, welches von dem ersten Anschluss 8 ausgegeben
wird, wird von der ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3, die
außerhalb
der integrierten Schaltung 6 vorgesehen ist, um nahezu
20 dB verstärkt
und wird dem SAW-Filter 4 zugeführt, welches in ähnlicher
Weise außerhalb
der integrierten Schaltung 6 angeordnet ist. Das Zwischenfrequenzsignal
ZF wird durch das SAW-Filter 4 geleitet und erneut der
integrierten Schaltung 6 über den zweiten Anschluss 9 zugeleitet.
Das der integrierten Schaltung 6 erneut zugeleitete Zwischenfrequenzsignal IF wird
von einer zweiten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 15 in
der Zwischenfrequenzschaltung 5 passend verstärkt auf
einen Pegel, der notwendig ist für
einen Detektorvorgang einer (nicht dargestellten) Videodetektorschaltung
in der nachgeordneten Stufe, das resultierende Signal wird von der
integrierten Schaltung 6 über den Ausgangsanschluss 10 nach
außen
gegeben und der Videodetektorschaltung zugeleitet.
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Die
Selektivitätskennlinie
des SAW-Filters 4 besitzt, wie in 2A gezeigt
ist, eine scharfe Dämpfungscharakteristik
außerhalb
des Zwischenfrequenzbands BW, um die Störung von Nachbarkanälen her
auszuschalten. Ein Dämpfungsbetrag
für das Videozwischenfrequenzsignal
+P in einem Nachbarband auf der oberen Seite, und einem Ton-Zwischenfrequenzsignal –S in einem
Nachbarband auf der unteren Seite bezüglich eines Video-Zwischenfrequenzsignals
P beträgt
45 dB.
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Die
Einfügungsdämpfung des
SAW-Filters 4 beträgt
15 dB.
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Andererseits
beträgt
die Trennung oder Entkopplung zwischen dem ersten Anschluss 8 und
dem zweiten Anschluss 9 innerhalb der integrierten Schaltung 6 40
dB.
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Wenn
man bei diesem Aufbau davon ausgeht, dass der Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals
P am ersten Anschluss 8 einen Referenzwert von 0 dB habe,
beträgt,
weil der Verstärkungsgrad der
ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 20
dB beträgt
und die Einfügungsdämpfung des SAW-Filters 4 einen
Wert von 15 dB hat, der Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals
P, welches durch die erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 und
das damit in Reihe geschaltete SAW-Filter 4 gelaufen und
dann dem zweiten Eingangsanschluss 9 zugeführt ist,
+5 dB.
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Da
andererseits die Entkopplung zwischen dem ersten Anschluss 5 und
dem zweiten Anschluss 9 einen Wert von 40 dB hat vergleiche
die gestrichelte Linie B), wird der Pegel sowohl des Video-Zwischenfrequenzsignals
P im Nachbarfrequenzband auf der Oberseite als auch das Ton-Zwischenfrequenzsignal –S im Nachbarband
auf der unteren Seite am ersten Anschluss 8 um 40 dB gedämpft, wobei die
gedämpften
Signale am zweiten Anschluss 9 auftreten. Im Ergebnis wird
die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals
P, welches das SAW-Filter 4 durchlaufen hat, und dem Pegel
sowohl von dem Video-Zwischenfrequenzsignal +P im Nachbarband auf
der Oberseite und dem Ton-Zwischenfrequenzsignal –S im Nachbarband
auf der unteren Seite 45 dB. Die Selektivitätskennlinie des SAW-Filters 4 lässt sich
daher so verwenden, wie sie ist, die Störung durch Nachbarkanäle wird
unterbunden.
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Um
die Selektivitätskennlinie
des SAW-Filters 4 in ihrer ursprünglichen Form zu. nutzen, muss die
Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignal P,
das durch das SAW-Filter 4 gelaufen ist, und dem Pegel
sowohl des Video-Zwischenfrequenzkanals +P im oberen benachbarten Band,
das von dem ersten Anschluss 8 zu dem zweiten Anschluss 9 streut,
als auch des Ton-Zwischenfrequenzsignals –S, welches sich im Nachbarband auf
der un teren Seite befindet, größer sein
als der Dämpfungsbetrag
eines Signals des Nachbarkanals des SAW-Filters 4. Das
Verstärkungsmaß der ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 muss
gleich oder größer sein
als ein Wert, den man erhält,
wenn die Einfügungsdämpfung des
SAW-Filters 4 addiert auf den Absolutwert der Differenz
zwischen der Entkopplung zwischen dem ersten Anschluss 8 und
dem zweiten Anschluss 9 in der integrierten Schaltung 6 einerseits
und dem Dämpfungsbetrag
des Signals des Nachbarkanals des SAW-Filters 4 andererseits. Im
Fall der vorliegenden Ausführungsform
muss also das Verstärkungsmaß der ersten
Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 den
Wert von 30 dB oder mehr haben.
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Selbst
wenn die erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 sich
in der vorgeschalteten oder nachgeschalteten Stufe des SAW-Filters 4 befindet, bleibt
die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals
P, welches das SAW-Filter 4 durchlaufen hat und an den
zweiten Anschluss 9 gegeben wird, und dem Pegel sowohl
des Video-Zwischenfrequenzsignals +P, welches von dem ersten Anschluss 8 zu
dem zweiten Anschluss 9 in der integrierten Schaltung 6 streut
und sich im Nachbarband der Oberseite befindet, als auch des Ton-Zwischenfrequenzsignals –S im Nachbarband auf
der unteren Seite, auf dem gleichen Wert von 45 dB. Wenn die erste
Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 sich
in der Vorstufe des SAW-Filters 4 befindet, ist allerdings
die Rauschzahl des Zwischenfrequenzsignals ZF geringer.
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Wie
oben beschrieben wurde, enthält
dieser Fernsehsignal-Empfangstuner gemäß der Erfindung: die integrierte
Schaltung mit dem Mischer und der Zwischenfrequenzschaltung, die
zumindest ein empfangenes Fernsehsignal auf ein Zwischenfrequenzsignal
umsetzen; die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung, die von der
integrierten Schaltung getrennt ist und einen Verstärkungsgrad
aufweist; und das SAW-Filter, welches von der integrierten Schaltung
getrennt ist und Nachbarbänder
aus dem Zwischenfrequenzband des Fernsehsignals mit einem vorbestimmten
Dämpfungsbetrag
dämpft.
Die integrierte Schaltung besitzt mindestens einen ersten Anschluss
und einen zweiten Anschluss, und sie gibt das durch den Mischer
mittels Frequenzumsetzung gewonnene Zwischenfrequenzsignal über den
ersten Anschluss aus, und das Zwischenfrequenzsignal läuft seriell
durch die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung
und das SAW-Filter und wird von dem zweiten Anschluss an die Zwischenfrequenzschaltung
gegeben. Folglich lassen sich, ohne dass dadurch eine beträchtliche
Beeinflussung durch das von dem ersten Anschluss zu dem zweiten
Anschluss streuende Zwischenfrequenzsignal erfolgt, das Dämpfungsmaß der Signale
der Nachbarkanäle steigern,
demzufolge die Videoqualität
des Fernsehempfängers
verbessert werden kann.
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Da
bei dem erfindungsgemäßen Fernsehsignal-
Empfangstuner das Verstärkungsmaß der Zwischenfrequenzverstärkerschaltung
gleich oder größer eingestellt
wird als ein Wert, der durch Addieren der Einfügungsdämpfung des SAW-Filters auf den
Absolutwert einer Differenz zwischen der Entkopplung zwischen dem
ersten und dem zweiten Anschluss und dem Dämpfungsbetrag des SAW-Filters erhalten
wird, lässt
sich die Selektivitätskennlinie
des SAW-Filters
so, wie sie ist, nutzen.
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Da
in dem erfindungsgemäßen Fernsehsignal-Empfangstuner
die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung
in der vorderen Stufe des SAW-Filters vorgesehen ist, erhält man eine
bevorzugte Rauschzahl für
das Zwischenfrequenzsignal ZF, und man die Videoqualität des Fernsehempfängers steigern.