JP2000332629A - 受信機 - Google Patents
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Abstract
型ラジオ受信機又は携帯電話機等に好適な受信機を提供
すること。 【解決手段】 アナログ信号処理部2とデジタル信号処
理部3とを夫々サブストレート1の反対側に配置すると
共に中央部にオーディオプロセッサ部5を配置してMO
Sトランジスタ等により単一チップに集積する。各部分
はガードリングにより包囲することによりノイズ等の干
渉を阻止又は低減する。
Description
FMラジオ受信機及び携帯電話機等の小型軽量且つ低消
費電力化に好適である受信機に関する。
等の受信機は一般的に音声信号を変調して無線周波数
(RF)の電波で発射され、斯る電波をアンテナで受信
して所定の信号処理を行った後、スピーカ又はイヤホー
ン(或はヘッドホーン)で再生して聴くアナログ電子機
器の代表例である。
術及びデジタル技術の進歩は顕著であり、斯るアナログ
電子機器分野にもマイクロプロセッサを含む多くのIC
及びデジタル技術が採用されている。例えば、最近の受
信機の選局回路、音量調節回路等にはデジタル回路が多
用され、最早受信機はアナログ及びデジタル混在の電子
機器となっている。
ヘテロダイン方式のAM及びFM両用(2バンド)ラジ
オ受信機の構成を示すブロック図は図2に示すとおりで
ある。
オ受信機10は、放送局から発射されたRF信号を受信
するアンテナ20と、FM受信部30、AM受信部40
(両受信部30、40を総称してアナログ信号処理部と
いう)、選局用PLL(フェーズロックループ)周波数
シンセサイザ部(デジタル信号処理部)50、音量や音
質等を調節するオーディオプロセッサ部60、出力増幅
部70及びスピーカ(又はイヤホーン)80より構成さ
れる。
ミキサ32、IF(中間周波数)フィルタ33、IF増
幅器34、IFフィルタ35、IFリミタ増幅器36、
RM検波器37及びFM復調器38を有する。RF増幅
器31は、アンテナ20で受信したFM信号を所定利得
で増幅する。FMミキサ32は、RF増幅器31により
増幅された受信RF信号とPLL周波数シンセサイザ部
50からの局部発振信号とを混合する。IFフィルタ3
3は、FMミキサ32の出力のうち希望するIF信号
(例えば10.7MHz)を選択して通過させるフィル
タである。IF増幅器34は、IFフィルタ33の出力
を高利得で増幅する。IFフィルタ35は、IF増幅器
34の出力のうち希望するIF信号を通過させる。IF
リミタ増幅器36は、振幅を制限して不要なAM成分の
除去として動作する。FM検波器37は、IFリミタ増
幅器36からのFM信号をFM検波して、音声信号を出
力する。また、FM復調器38は、FM検波器37から
の出力信号からステレオ信号のL(左)及びR(右)信
号等を復調する。
1、第1ミキサ42、第1のIFフィルタ43、第2ミ
キサ44、第2のIFフィルタ45、第2のIF増幅器
46及びAM検波器47を有する。RF増幅器41は、
アンテナ20で受信したRF信号を所定利得で増幅す
る。第1ミキサ42は、RF増幅器41からのRF信号
をPLL周波数シンセサイザ部50からの局部発振信号
と混合する。第1のIFフィルタ43は、第1ミキサ4
2の出力のうち、例えば10.8MHzである第1のI
F信号成分を通過させる。第2ミキサ44は、第1フィ
ルタ43からの第1のIF信号を、PLL周波数シンセ
サイザ部50からの局部発振信号と混合し、例えば45
0KHzの第2のIF信号を得る。第2のIFフィルタ
45は、第2ミキサ44からの第2のIF信号を後段へ
通過させる。第2のIF増幅器46は、第2のIF信号
を所定利得で増幅する。AM検波器47は、第2のIF
信号をAM検波して、それに含まれる音声信号を出力す
る。
出力を単一のミキサにより希望する例えば450KHz
の最終IF信号に変換してもよい。しかし、上述の如
く、2段のIFミキサ及びIF周波数選定により、AM
受信部40及びFM受信部30のPLL周波数シンセサ
イザ部50の構成が簡単になる。
受信部30及びAM受信部40の各ミキサ32、42、
44に対して必要な局部発振信号(又は周波数)を発生
する為の回路である。このPLL周波数シンセサイザ部
50は、FM/AM用VCO(電圧制御発振器)51、
1/2分周器52、プログラマブルカウンタ53、位相
比較器54、LPF(低域通過フィルタ)55、1/1
0分周器56、基準分周器57及び基準発振器58を有
する。FM/AM用VCO51は、増幅器、LC(イン
ダクタ、キャパシタ)共振素子及び可変容量ダイオード
等の可変キャパシタンス素子を含む従来構成の電圧制御
可変発振器であり、制御電圧により可変キャパシタンス
素子のキャパシタンスを変化させて発振周波数を一定範
囲で変化する。1/2分周器52は、VCO51の発振
信号周波数を1/2分周する。プログラマブルカウンタ
53は、1/2分周器52からの出力パルスを任意に設
定する整数(Nという)計数する毎に位相比較器54に
対してパルスをしゅつりょくする。基準発振器58は、
例えば水晶振動子を含む高精度の基準信号を発生する。
この例では、10.35MHzの基準周波数を発振す
る。基準分周器57は、基準発振器58の出力周波数を
予め決めた分周比(例えば1/128)で分周する。位
相比較器54は、プログラムカウンタ53の計数出力
と、基準分周器57からの分周基準信号との位相を比較
して、位相差に応じた比較出力を発生する。LPF55
は、位相比較器54の出力を平滑化して、VCO51の
可変キャパシタンス素子に印加して、VCO51の発振
出力を制御する。1/10分周器56は、VCO51の
発振出力を1/10分周してAM受信部40の第1ミキ
サ42に出力する。また、VCO51の発振出力は、F
M受信部30のFMミキサ32に直接供給される。
50によると、プログラマブルカウンタ53の計数値設
定をN,基準分周器57の分周比を1/n、VCO51
の発振周波数をfo、基準発振器58の発振周波数をf
rとすると、fo及びfr間には次の関係が成立する。 fo×1/2×1/N=fr×1/n fo=(2N/n)×fr この式から明らかな如く、VCO51の発振周波数fo
は、基準発振器58の基準周波数frに対してNに比例
する倍数となる。従って、プログラマブルカウンタ53
の設定値Nを変更することにより基準周波数frの任意
倍数の局部発振振周波foがVCO51から出力される
こととなる。
クタ部61、ボリューム/左右バランスコントロール6
2、BASSコントロール部63、TREBLEコント
ロール部64、FADERコントロール部65及びミュ
ート部66を有する。入力セレクタ部61は、出力増幅
部70及びスピーカ80へ出力する信号源をFM,AM
又はテーププレーヤ等の外部(AUX)から選択する。
ボリューム/左右バランスコントロール部62は、スピ
ーカ80から出力される音量や左右スピーカのバランス
等を調整する。BASSコントロール部63及びTRE
BLEコントロール部64は、フィルタ回路であり、夫
々低音及び高音域の音質を調整する。FADERコント
ロール部65は、車内の前後にスピーカがあれば夫々の
音量をコントロールする。ミュート部66は、スピーカ
80からの出力を遮断する。
機)90は、FM及びAM用RF増幅器31、41に対
する、デジタル制御入力信号をアナログ直流値に変換し
て、各RF増幅器31、41の同調周波数を変化させ
る。これにより、アンテナ20が受信したRF信号中、
必要とする周波数の信号を高利得で増幅可能にする。
オ受信機、特に携帯型受信機にあっては、小型軽量化及
び低価格の為にIC化が進んでいる。ICには、バイポ
ーラICとユニポーラ(又はMOS)ICの2種類があ
る。前者は一般に高周波回路に好適であるが、製造工程
が複雑であるので高価になり、消費電力も比較的大き
い。他方、後者、特にCMOS(相補MOS)ICは、
製造工程が簡単且つ製造が安価であるが、高周波アナロ
グ回路ではなくメモリやカウンタを含むデジタル回路に
使用されるのが一般的である。
ての回路を単一IC(1チップ)に集積化するのが好ま
しい。しかし、上述したICの特性の為且つデジタル回
路はアナログ回路よりも発生するノイズが多い為に、現
在市販される最もIC化の進んでいるラジオ受信機であ
っても、図3に示す如き構成である。
テナ101、アナログ信号処理部102、デジタル信号
処理部103、出力増幅部104及びスピーカ105よ
り構成される。アナログ信号処理部102は、図2中の
増幅器、ミキサ及び検波器等を含み、一般に1個以上の
パイポーラICにより構成される。他方、デジタル信号
処理部103は、図2中のPLL周波数シンセサイザ部
等を含み、例えばCMOS型ICにより構成されてい
る。
受信機100の如く、アナログ信号処理部102とデジ
タル信号処理部103とを2以上の異種のICにて構成
すると、単一ICに比して多くの部品(デバイス)を必
要とするので、一層の小型軽量化を困難とすると共に組
み立て製造工程数の増加等により安価とするのが困難で
あった。しかも、例えばアナログ/デジタル信号処理回
路を単一ICチップに集積化しても、デジタル信号処理
部からのノイズがアナログ信号処理部に混入して、ラジ
オ受信機等の重要な特性であるS/N比を十分高くする
ことが不可能と考えられていた。
処理部及びデジタル信号処理部の両方を単一ICチップ
に集積化して小型軽量化を図ると共に受信機が必要とす
る十分なS/N比等の電気的特性を得ることが可能な受
信機を提供することである。
アナログ信号処理部及びデジタル信号処理部を略矩形状
の同じ半導体サブストレートに集積して形成する。アナ
ログ信号処理部は、半導体サブストレートの略一辺に沿
って配置され、デジタル信号処理部は半導体サブストレ
ートの前記一辺と反対側の辺に沿って配置され、オーデ
ィオプロセッサ部を略中央部分に配置することを特徴と
する。
部分は、可能な限り細かく分割して各々ガードリングに
て包囲することによりノイズを低減する。
タル信号処理部の双方をMOSトランジスタで集積化
し、製造コストの低減及び消費電力化を図る。
合には、アナログ信号処理部はバイポーラIC、デジタ
ル信号処理部はMOS型ICによるバイポーラMOS混
合ICにより同じ半導体サブストレートに集積してもよ
い。
受信部の双方を含み、局部発振器をFM及びAM受信部
の双方のミキサ部の近傍に配置することを特徴とする。
形態例を添付図1を参照して詳細に説明する。
子であるアナログ及びデジタル信号処理用ICのレイア
ウト(回路配置図)を示す。図1(A)は、本発明の受
信機用ICの基本レイアウトを示し、図1(B)は図2
に示したFM/AMラジオ受信機のアナログ/デジタル
信号処理用ICのレイアウトを示す。
受信機用ICは、略矩形状の半導体サブストレートに例
えば周知のMOSプロセスで形成される。図示せずも、
このサブストレート1の外周には、例えば基板との相互
接続用パッドが多数形成されている。この受信機用IC
には、アナログ信号処理部2とデジタル信号処理部3と
の双方を同じ半導体サブストレート1上に集積形成され
る。
1の一辺1aに沿って、又は一辺1a近傍に配置形成さ
れる。次に、デジタル信号処理部3は、サブストレート
1の一辺1aと反対の辺1bに沿って配置形成される。
このデジタル信号処理部3は、受信機の例えばPLL周
波数シンセサイザ部である。更に、サブストレート1の
略中央部には、受信機のアナログ信号処理部2のミキサ
に選局用局部発振器4及びオーディオプロセッサ部5が
配置形成されるのが好ましい。
Cは、好ましくは各部分を全体的又は、複数領域に分各
してガードリング6を形成し、各回路部分間を電気的に
隔離して、ノイズの混入又は発生を防止する。ガードリ
ング6は、各部分を可能な限り細分割して包囲するのが
ノイズ低減には有効である。
より、ノイズ発生量が最も大きいデジタル信号処理部3
をアナログ信号処理部2から離間し、ノイズを低減する
ことが可能になる。また、サブストレート1の中央部に
オーディオプロセッサ部5を配置することにより、デジ
タル信号処理部3からアナログ信号処理部2へ到達する
ノイズを一層低減することが可能である。斯る配置にす
ることにより、従来不可能と考えられていたアナログ/
デジタル信号処理部の双方を単一サブストレートに集積
可能である。特に、製造工程がバイポーラICよりも簡
単、安価且つ低消費電力である周知のMOS型ICによ
り形成することが可能になる。
示したFM/AMラジオ受信機用アナログ信号処理部及
びデジタル信号処理部を含むICのレイアウトを示す。
尚、図2中の出力増幅器70及びスピーカ80は、この
ICから除外している。但し、十分な放熱機構を一体又
は別体に設けることにより、出力増幅器70も同じサブ
ストレート上に形成してIC化することも可能である。
はサブストレート1の一辺1aに沿って配置されるFM
受信部、即ちFM用RF増幅器及びミキサ部2a、FM
用IF部2b、IFリミタ増幅部2C、FM検波部2
d、FMステレオデコーダ部2e及びIF増幅器の利得
を自動調整するAGC部2fが配置形成される。これら
各部2a〜2fは、個別のガードリングで包囲される。
また、AM受信部、即ちAM用RF増幅器及びミキサ部
2Aが上述したFM用RF増幅器及びミキサ部2aと略
並列に配置形成されている。更に、AM用IF及び検出
器部2Bがサブストレート1の中央部に配置形成されて
いる。
タル信号処理部のPLL周波数シンセサイザ部3aが配
置形成され、更に必要に応じて選択された放送局の周波
数を計数表示する周波数カウンタ部3bが配置形成され
る。
ミキサ32及びAM第1ミキサ42に入力する局部発振
器部4及びオーディオプロセッサ部5がサブストレート
1の中央部に配置形成される。また、同調DAC7及び
オーディオプロセッサ部5のFM受信部側に配置形成さ
れている。また、これら各部は、ガードリング6により
包囲され、シールドされている。
につき上述したICと実質的に同じ構成上の特徴を有
し、且つ同様の効果を有する。
実施形態例を詳述した。しかし、本発明は斯る特定例の
みに限定されるべきでなく、本発明の要旨を逸脱するこ
となく特定用途に応じて種々の変形変更が可能であるこ
とが当業者には容易に理解できよう。例えば、FM及び
AM受信部の一部の回路を必要に応じて別のIC又は個
別デバイスで構成してもよい。また、ラジオ受信機以外
の他の受信機にも適用可能である。
の受信機によると、アナログ信号処理部とデジタル信号
処理部とをサブストレートの相互に離れた反対位置に配
置し、中央部分にオーディオプロセッサ部を配置するこ
とにより、従来、ノイズ等問題で不可能であった受信機
のアナログ及びデジタル信号処理部を同じサブストレー
トに配置して単一チップに集積することが可能である。
従って、小型軽量化が可能であると共に安価に製造可能
である。
工程が簡単で低消費電力のMOS型IC化が可能である
ので、一層安価に製造可能である。
レイアウトを示し、(A)は基本配置図、(B)は具体
的レイアウト例を示す。
の構成を示すブロック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 アンテナから受信したアナログ信号を処
理するアナログ信号処理部と、該アナログ信号処理部の
動作制御等を行うデジタル信号処理部と、前記アナログ
信号処理部の出力を処理するオーディオプロセッサ部と
を有する受信機において、 前記アナログ信号処理部及び前記デジタル信号処理部を
夫々略矩形状サブストレートの反対側に配置し、前記オ
ーディオプロセッサ部を中央部に配置して同じサブスト
レート上にIC化することを特徴とする受信機。 - 【請求項2】 前記アナログ信号処理部及び前記デジタ
ル信号処理部は、夫々1以上の回路ブロックに分割し、
夫々ガードリングにより包囲することを特徴とする請求
項1の受信機。 - 【請求項3】 前記アナログ信号処理部は、ミキサ及び
中間周波数増幅器を含むヘテロダイン方式であり、前記
デジタル信号処理部は、PLL周波数シンセサイザを含
み、前記ミキサに局部発振信号を供給することを特徴と
する請求項1の受信機。 - 【請求項4】 前記アナログ信号処理部は、FM及びA
M信号受信回路を含むことを特徴とする請求項1の受信
機。 - 【請求項5】 前記ICは、MOSプロセスにより形成
されことを特徴とする請求項1の受信機。 - 【請求項6】 前記ICは、前記アナログ信号処理部及
び前記デジタル信号処理部を夫々バイポーラ及びMOS
プロセスで形成するバイポーラMOS混合ICであるこ
とを特徴とする請求項1の受信機
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JP17586199A JP4167349B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP17586199A JP4167349B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 受信機 |
Publications (2)
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ID=16003493
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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-
1999
- 1999-05-20 JP JP17586199A patent/JP4167349B2/ja not_active Expired - Fee Related
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