JP2002111527A - 受信機およびそのトラッキング調整方法 - Google Patents
受信機およびそのトラッキング調整方法Info
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Abstract
とができ、温度補償が不要であり、電源電圧の変動によ
るトラッキングエラーの増大を防止することができる受
信機およびそのトラッキング調整方法を提供すること。 【解決手段】 DAC4は、局部発振器3内のローパス
フィルタ35から出力される制御電圧をデジタル−アナ
ログ変換時の参照電圧として用いて、MPU81から入
力されるデータD0 の値に応じた電圧を生成する。掛算
回路5は、DAC4の出力電圧に対して所定の乗数のア
ナログ掛算を行う。掛算回路5の出力電圧は、同調電圧
として高周波同調回路20に印加される。EEPROM
84には、局部発振周波数の中央値においてトラッキン
グエラーが最小となるときの同調電圧に対応したDAC
4の入力データD0 の値が予め測定され、格納されてお
り、MPU81は、EEPROM84からデータD0 を
読み出してDAC4に入力する。
Description
イン方式を採用した受信機およびそのトラッキング調整
方法に関する。
を受信する受信機では、その受信方式としてスーパーヘ
テロダイン方式が採用されている。スーパーヘテロダイ
ン方式は、受信した放送信号に対して所定の局部発振信
号を混合することにより、受信信号の周波数(受信周波
数)には依存しない一定の周波数を有する中間周波信号
に変換し、その後、検波処理や増幅などを行って音声信
号を再生する受信方式であり、他の受信方式に比べて感
度や選択度等が優れているという特徴をもっている。
した従来の受信機の構成を示す図である。同図に示す従
来の受信機は、アンテナ200、高周波受信回路20
2、局部発振器204、混合回路206、中間周波増幅
回路208、MPU210、メモリ212、操作部21
4、デジタル−アナログ変換器(DAC)216を含ん
で構成されている。
に対して印加される同調電圧と受信周波数との関係を示
すデータがメモリ212に格納されている。MPU21
0は、メモリ212に格納されているデータに基づい
て、同調電圧を生成するために必要なデータを算出し、
DAC216に入力する。このDAC216によって所
望の値を有する同調電圧が生成され、高周波同調回路2
02に印加される。
の内容を示す図である。同図に示すように、受信周波数
の可変範囲をf0 〜f5 とすると、この可変範囲内にお
いて、例えば、いくつかの受信周波数f0 、f1 、
f2 、f3 、f4 、f5 に対応した同調電圧V0 、
V1 、V2 、V3 、V4 、V5 が予め測定されており、
これら複数の同調電圧を生成するために必要なDAC2
16の入力データがメモリ212に格納されている。そ
して、高周波受信回路202の受信周波数を上述したf
0 、f1 、f2 、f3 、f4 、f5 以外の値に設定する
場合には、MPU210は、その近傍の2つの受信周波
数に対応するDAC216の入力データをメモリ212
から読み出して直線補間演算を行って所望の受信周波数
を生成するために必要な入力データを求め、これをDA
C216に入力する。このようにして所定の同調電圧が
DAC216から高周波受信回路202に印加され、所
望の受信周波数が設定される。
来方式を用いて局部発振器204の発振周波数に連動さ
せて高周波受信回路202の同調周波数を設定する場合
には、(1)トラッキング調整に時間がかかる、(2)
温度補償が難しい、(3)電源電圧の変動に弱い、など
の問題があった。
切な同調電圧を設定するためには、図9に示したような
複数の同調電圧V0 、V1 、V2 、V3 、V4 、V5 を
予め測定するトラッキング調整を行う必要がある。例え
ば、同調電圧V0 を測定するということは、同調周波数
f0 に対応する周波数の局部発振信号を局部発振器20
4から出力した状態で、DAC216の入力データの値
を可変し、トラッキングエラーが最小になる同調電圧V
0 を求めることになる。通常、トラッキングエラーが最
小であるか否かは歪率計とレベルメータを用いて測定さ
れており、歪率計を用いた歪率測定は、出力値の安定を
待つために10〜20秒程度の時間が必要になる。この
ような測定が各同調電圧毎に必要になるため、トラッキ
ング調整にかかる時間が長くなる。
用される素子の特性が温度によって変化するため、DA
C216から出力される同調電圧が一定であっても同調
周波数が温度とともに変化する。これに対し、局部発振
器204は、一般には電圧制御発振器や可変分周器を含
むPLL(位相同期ループ)構成を有するため、使用さ
れる素子の特性が温度によって変化しても、可変分周器
の分周比によって決まる局部発振信号の周波数が変化す
ることはない。このように、温度変化に連動して同調周
波数のみが変化し、局部発振信号の周波数は変化しない
ため、温度変化に伴ってトラッキングエラーが増大す
る。このような不都合を回避するためには、別に温度補
償回路を備える必要があるが、同調周波数の全域におい
て温度補償を行って、トラッキングエラーの増大を防止
することは容易ではなく、しかも回路規模が大きくなっ
てしまうという問題も新たに生じる。
変動する場合、例えば電池で駆動される携帯受信機や車
載バッテリで駆動されるカーラジオ等においてその駆動
電圧が低下した場合に、DAC216の出力電圧が電源
電圧の低下に連動して低くなるため、MPU210が所
望の同調周波数を設定しようとしても同調電圧が低下し
てしまい、トラッキングエラーが大きくなる。
ものであり、その目的は、トラッキング調整に要する時
間を短縮することができ、温度補償が不要であり、電源
電圧の変動によるトラッキングエラーの増大を防止する
ことができる受信機およびそのトラッキング調整方法を
提供することにある。
ために、本発明の受信機は、高周波受信回路、局部発振
器、混合回路、オフセット回路、掛算回路を備えてい
る。高周波受信回路は、同調電圧に応じた受信周波数の
放送波を受信する。局部発振器は、制御電圧に応じた周
波数の局部発振信号を生成する。混合回路は、高周波受
信回路から出力される信号と局部発振信号とを混合して
その差分周波数に対応する中間周波信号を出力する。オ
フセット回路は、制御電圧に対して所定のオフセット電
圧を設定する。掛算回路は、制御電圧に対して所定の乗
数のアナログ掛算を行う。本発明の受信回路は、これら
の構成により、制御電圧をオフセット回路と掛算回路に
通した電圧を同調電圧として高周波受信回路に印加して
いる。
るため、デジタル−アナログ変換器を用いた従来の受信
機のように、トラッキングエラーが最小となる複数の同
調電圧を測定によって求める必要がなく、トラッキング
調整に要する時間を短縮することができる。
振器によって生成する局部発振信号の周波数の可変範囲
と、高周波受信回路の受信周波数の可変範囲とに基づい
て設定することが望ましい。局部発振信号の可変範囲の
中心周波数と高周波受信回路の受信周波数の可変範囲の
中心周波数とは中間周波数分だけずれているため、それ
ぞれの可変幅を一致させた場合であってもこれらの可変
範囲に対応する制御電圧の可変幅と同調電圧の可変幅は
同じにならないが、制御電圧に所定の乗数をアナログ乗
算することにより、これら各電圧の可変幅の相違を一致
させることができる。
圧を参照電圧として用いたデジタル−アナログ変換器で
実現し、入力データを調整することによりオフセット電
圧を設定することが望ましい。デジタルの入力データの
値を調整することによりオフセット電圧の値を可変する
ことができるため、プロセッサ等を用いてオフセット電
圧の調整を行うことができるようになり、オフセット電
圧の設定に要する手間を低減することができる。また、
周囲温度が変化して制御電圧の値が変動したときに、高
周波受信回路に印加される同調電圧の値も制御電圧に連
動して変動するため、高周波受信回路と局部発振器とを
類似した構成にするだけで温度補償を行うことができる
ようになり、複雑な回路による温度補償が不要になる。
振信号の周波数をその可変範囲に含まれる任意の値に設
定したときにトラッキングエラーが最小となるように設
定することが望ましい。歪率計等を用いて行われるトラ
ッキング調整の回数を減らすことにより、この調整に要
する時間を短縮することができる。
周波数に応じて切り替えられる複数の値を用意しておい
て、局部発振信号の周波数の可変範囲の全域に対応する
トラッキングエラーが所定値以下となるように設定する
ことが望ましい。局部発振信号の周波数可変範囲の中心
値における最適なトラッキング調整が行われてこの近傍
の周波数範囲に対応する所定のオフセット電圧が設定さ
れているが、局部発振信号の周波数がこの中心値からず
れるにしたがってトラッキングエラーが大きくなる傾向
がある。このため、局部発振信号の周波数可変範囲の全
域を複数の領域に区切って、各区分領域毎に異なる値を
有するオフセット電圧を設定し、各区分領域毎にオフセ
ット電圧を切り替えることにより、周波数可変範囲の全
域において容易にトラッキングエラーを小さくすること
ができる。
変範囲の全域に対応するトラッキングエラーが所定値以
下となるように設定されたオフセット電圧の生成に必要
な入力データを格納するメモリと、このメモリに格納さ
れている入力データを読み出してデジタル−アナログ変
換器に入力することにより、局部発振信号の周波数に対
応するオフセット電圧の値を設定する電圧値設定手段と
を備えることが望ましい。メモリに格納されている入力
データを読み出してデジタル−アナログ変換器に入力す
ることにより、最適なオフセット電圧を生成することが
できるため、最適な調整がなされた後のオフセット電圧
の設定が容易となる。
方法では、第1のステップにおいて、受信機の受信周波
数をその可変範囲に含まれる任意の値に設定するととも
に、このときの受信周波数と同じ周波数を有する所定の
テスト信号を高周波受信回路に入力する。第2のステッ
プにおいて、第1のステップにおいて各種の設定が行わ
れた後の受信機のトラッキングエラーが最小となるよう
に、オフセット回路によって設定されるオフセット電圧
の値を設定する。受信周波数の可変範囲に含まれる任意
の値においてトラッキングエラーの測定が実施されるた
め、この測定の回数を減らすことにより、トラッキング
調整に要する時間を短縮することができる。
信周波数の可変範囲の上限値あるいは下限値近傍におけ
るトラッキングエラーが大きいときにこれらの上限値あ
るいは下限値が含まれる一部の周波数帯域についてオフ
セット電圧の値を変更して設定する第3のステップを有
することが望ましい。任意の値1点におけるトラッキン
グ調整のみでは受信帯域全体におけるトラッキングエラ
ーが所定値以下にならないような場合もあるが、最もト
ラッキングエラーが大きくなる受信周波数の上限値ある
いは下限値を含む一部の周波数帯域に対応するオフセッ
ト電圧の値を変更することにより、容易に受信帯域全体
におけるトラッキングエラーを所定の許容範囲内に抑え
ることができる。
方法では、第4のステップにおいて、受信機の受信周波
数をその可変範囲に含まれる任意の値に設定するととも
に、このときの受信周波数と同じ周波数を有する所定の
テスト信号を受信機に入力する。第5のステップにおい
て、第4のステップにおいて各種の設定が行われた後の
受信機のトラッキングエラーが最小となるように、デジ
タル−アナログ変換器の入力データを設定する。第6の
ステップにおいて、第5のステップにおいて設定された
入力データをメモリに格納する。受信周波数の可変範囲
に含まれる任意の値においてトラッキングエラーの測定
が実施されるため、この測定の回数を減らすことによ
り、トラッキング調整に要する時間を短縮することがで
きる。また、トラッキング調整の結果がメモリに格納さ
れるため、この結果データの保存およびその後における
利用が容易となる。
変範囲の上限値あるいは下限値近傍におけるトラッキン
グエラーが大きいときに、これらの上限値あるいは下限
値が含まれる一部の周波数帯域についてデジタル−アナ
ログ変換器の入力データの内容を変更して設定する第7
のステップと、この第7のステップにおいて設定された
変更後のデジタル−アナログ変換器の入力データをメモ
リに格納する第8のステップを有することが望ましい。
受信帯域の全体について共通の値を有するオフセット電
圧を設定しただけではトラッキングエラーを所定の許容
値以下に抑制することができない場合に、異なる値を有
する複数のオフセット電圧を設定する必要があるが、こ
のような場合であっても、複数のオフセット電圧の値に
対応するデータをメモリに格納しておくだけでよいた
め、トラッキング調整の結果データの保存および利用が
容易となる。
態のFM受信機について、図面を参照しながら説明す
る。図1は、本実施形態のFM受信機の構成を示す図で
ある。同図に示すFM受信機100は、アンテナ1、高
周波受信回路2、局部発振器3、2つのデジタル−アナ
ログ変換器(DAC)4、6、2つの掛算回路5、7、
制御部8、混合回路9、中間周波増幅回路10、検波回
路11、低周波増幅回路12、スピーカ13を含んで構
成されている。
される放送波に対して、所定の同調周波数近傍の成分の
みを選択的に通過させる同調動作を行うとともに、同調
後の信号に対して高周波増幅を行うものであり、2つの
高周波同調回路20、24と高周波増幅回路22を含ん
で構成されている。
回路20の出力を高周波増幅回路22で増幅し、さらに
その増幅出力を2段目の高周波同調回路24に通すこと
により、選択性を向上させている。また、2つの高周波
同調回路20、24のそれぞれには、同調周波数を可変
するための可変容量ダイオードが含まれており、可変容
量ダイオードに印加する逆バイアスの同調電圧を変える
ことにより、各高周波同調回路20、24の同調周波数
が連動して変更される。すなわち、高周波受信回路2で
は、2つの高周波同調回路20、24に印加される同調
電圧に応じた受信周波数(同調周波数)の放送波が選択
される。
O)31、分周器32、基準信号発生器33、位相比較
器34、ローパスフィルタ(LPF)35を含んで構成
されている。VCO31は、ローパスフィルタ35によ
って生成される制御電圧に対応した周波数の発振動作を
行って局部発振信号を出力するものであり、VCO共振
回路91と増幅器92を備えている。VCO共振回路9
1は、インダクタとコンデンサからなる並列共振回路で
あり、共振周波数を可変するための2つの可変容量ダイ
オードがコンデンサと並列に接続されている。そして、
印加される逆バイアスの制御電圧に応じて可変容量ダイ
オードの容量が変化することにより、VCO共振回路9
1の共振周波数が変化する。また、増幅器92は、発振
に必要な所定の増幅動作を行う。
局部発振信号を所定の分周比Nで分周して出力する。分
周比Nの値は、制御部8によって可変に設定される。基
準信号発生器33は、周波数安定度の高い所定周波数の
基準信号を出力する。位相比較器34は、基準信号発生
器33から出力される基準信号と分周器32から出力さ
れる信号(分周後の局部発振信号)との間で位相の比較
を行い、位相差に応じたパルス状の誤差信号を出力す
る。ローパスフィルタ35は、位相比較器34から出力
されるパルス状の誤差信号の高周波成分を除去して平滑
化することにより、制御電圧を生成する。これらのVC
O31、分周器32、位相比較器34、ローパスフィル
タ35がループ状に接続されて、PLL(位相同期ルー
プ)が構成されている。
波同調回路20、24のそれぞれに含まれる可変容量ダ
イオード、および局部発振器3内のVCO共振回路91
に含まれる可変容量ダイオードのそれぞれは、電圧対容
量の特性がほぼ同じなものが用いられている。
回路2内の高周波同調回路20に対して印加する同調電
圧を生成するために用いられる。具体的には、本実施形
態のDAC4は、局部発振器3内のローパスフィルタ3
5から出力される制御電圧Vcをデジタルーアナログ変
換時の参照電圧として用い、制御部8から入力されるデ
ジタルデータの値に応じた電圧を生成する。なお、以後
の説明では、DAC4、6のそれぞれに対して制御部8
から入力されるデジタルデータを「DAC入力データ」
と称するものとする。
ータDが入力される場合に、DAC4の出力電圧Vaは
次式のように表される。 Va=Vc×(D/2n ) …(1) (1)式において、DAC4に入力されるDAC入力デ
ータDの値が所定値に固定されているものとすると、D
AC4の出力電圧Vaは、ローパスフィルタ35から出
力される制御電圧Vcに応じて変化することとなる。な
お、DAC4に入力されるDAC入力データの値を設定
する方法については後述する。
対して所定の乗数Kのアナログ掛算を行う。具体的に
は、掛算回路5の出力電圧Vrは次式のように表され
る。 Vr=Va×K …(2) この掛算回路5の乗数Kは、例えば、“1”、“1.
5”、“2”などいくつかの候補値が用意されており、
いずれかの値を任意に設定できるようになっている。そ
して、乗数Kの値は、局部発振信号の周波数の可変範囲
と、高周波受信回路2における受信周波数の可変範囲と
に基づいて設定される。本実施形態では、局部発振器3
から出力される局部発振信号の周波数は、高周波受信回
路2における受信周波数よりも10.7MHz高い値に
設定されており、受信周波数の可変範囲と局部発振信号
の周波数の可変範囲とを一致させようとすると、局部発
振器3内で生成される制御電圧の可変範囲よりも高周波
受信回路2に印加される同調電圧の可変範囲を大きく設
定する必要があり、このために掛算回路5、7が用いら
れる。掛算回路5の出力電圧Vrは、同調電圧Vt1とし
て高周波同調回路20に印加される。
波受信回路2内の高周波同調回路24に印加する同調電
圧を生成するために用いられる。DAC6は、上述した
DAC4と同様に、制御部8から入力されるDAC入力
データと、ローパスフィルタ35から出力される制御電
圧Vcに応じた出力電圧Vaを出力する。掛算回路7
は、上述した掛算回路5と同様に、DAC6の出力電圧
Vaに対して所定の乗数Kのアナログ掛算を行う。掛算
回路7の出力電圧Vrは、同調電圧Vt2として高周波同
調回路24に印加される。
対応しており、これらのDAC4、6のそれぞれにおけ
る出力電圧と入力電圧の差がオフセット電圧に対応して
いる。制御部8は、FM受信機100の全体動作を制御
するものであり、MPU81、インタフェース部(I/
F)82、操作部83、EEPROM84を含んで構成
されている。
受信周波数の設定値に応じて局部発振器3内の分周器3
2の分周比Nを設定したり、DAC4、6のそれぞれに
対応するDAC入力データを設定する等の所定の制御動
作を行う。インタフェース部82は、外部のPC(パー
ソナルコンピュータ)128と制御部8内のMPU81
との間を接続するためのものである。このインタフェー
ス部82を介して、PC128からMPU81に対して
各種指示を与えることができる。
り、受信周波数の設定等を行うために用いられる。EE
PROM84は、データの記憶および消去を電気的に行
うことが可能なメモリであり、所定のオフセット電圧を
生成するために必要なDAC入力データを格納する。
される受信信号と、局部発振器3から出力される局部発
振信号とを混合して、その差成分に対応する信号を出力
する。中間周波増幅回路10は、混合回路9から出力さ
れる信号を増幅するとともに所定の中間周波数(10.
7MHz)近傍の周波数成分のみを通過させることによ
り、中間周波信号を生成する。
ら出力される中間周波信号に対して検波処理を行い、音
声信号を復調する。低周波増幅回路12は、検波回路1
1から出力される音声信号を所定のゲインで増幅する。
スピーカ13は、低周波増幅回路12から出力される増
幅後の音声信号に基づいて音声出力を行う。
調整を行うために所定周波数のテスト信号を入力するた
めのものである。このテスト信号入力端子14を介して
入力されたテスト信号は、高周波受信回路2に入力され
る。また、図1に示す歪率計120、レベルメータ12
2、テスト信号発生器126、PC128のそれぞれ
は、上述したFM受信機100内のDAC4、6に入力
するDAC入力データの値を設定する所定のトラッキン
グ調整を行うために用いられるものである。
周波増幅回路12から出力される増幅後の音声信号に基
づいて歪率を計測する。レベルメータ122は、低周波
増幅回路12から出力される増幅後の音声信号の信号レ
ベルを計測する。図2は、歪率計120およびレベルメ
ータ122の出力値と同調点との関係を示す図である。
同図において、横軸が同調周波数に、左側の縦軸がレベ
ルメータ122の出力値に、右側の縦軸が歪率計120
の出力値にそれぞれ対応している。また、曲線aが歪率
計120の出力値の変化の様子を、曲線bがレベルメー
タ122の出力値の変化の様子をそれぞれ示している。
れた最適な同調点では、歪率計120の出力値(歪率)
が最小となり、レベルメータ122の出力値が最大とな
る。したがって、最適な同調点に対応する同調電圧を調
べるには、レベルメータ122の出力値が最大となるよ
うな同調電圧を検出すればよいことになるが、レベルメ
ータ122の出力値の同調点近傍における変化の度合い
はなだらかであるため、最適な同調点を抽出することは
容易ではない。このため、通常は歪率計120の出力値
が最小となるような同調電圧を検出して、最適な同調点
に対応する同調電圧として設定している。但し、無信号
状態においても歪率計120の出力値が最小となるた
め、このような状態で誤った同調点の検出を行わないた
めにレベルメータ122の出力値も参照する必要があ
る。
らの指示に基づいて、所定周波数の搬送波に対してFM
変調をかけることにより生成したテスト信号を出力す
る。このテスト信号は、上述したテスト信号入力端子1
4を介して、FM受信機100内の高周波増幅回路2に
入力される。
連の動作を制御する。具体的には、PC128は、テス
ト信号発生器126に対して指示を送って所定のテスト
信号をFM受信機100に入力するとともに、局部発振
器3内の分周器32の分周比を所定値に設定することに
よりFM受信機100の受信周波数をテスト信号の周波
数に設定する。また、PC128は、この状態におい
て、DAC4、6のそれぞれに入力するDAC入力デー
タの値を可変しながら歪率計120およびレベルメータ
122の各出力値を読み取り、レベルメータ122の出
力値が所定値以上であって歪率計120の出力値が最小
となるDAC入力データを測定する。この測定によって
求められたDAC入力データは、FM受信機100の制
御部8に送られ、MPU81によってEEPROM84
に格納される。上述したMPU81が電圧値設定手段に
対応する。トラッキング調整の詳細手順については後述
する。
な構成を有しており、次に、PC128によって行われ
るトラッキング調整動作の詳細について説明する。図3
および図4は、PC128の制御によって行われるトラ
ッキング調整の動作手順を示す流れ図である。なお、本
実施形態のFM受信機100には、トラッキング調整の
対象となる2つのDAC4、6が含まれるため、いずれ
か一方のDACに着目してトラッキング調整を行う場合
について説明する。
26に指示を送って、FM受信機100の受信周波数の
可変範囲の中心周波数と同じ周波数のテスト信号をFM
受信機100に入力する(ステップ100)。例えば、
FM受信機100の受信周波数帯域が76.0〜90.
0MHzである場合を考えると、この可変範囲の中心周
波数と同じ周波数である83.0MHzのテスト信号が
テスト信号発生器126によって生成され、FM受信機
100のテスト信号入力端子14に入力される。
って、局部発振器3の発振周波数(局部発振周波数)
が、FM受信機100の受信周波数の可変範囲の中心周
波数に対応する周波数になるように設定する(ステップ
101)。例えば、本実施形態のFM受信機100で
は、受信周波数よりも10.7MHz高い周波数を有す
る局部発振信号が用いられているものとすると、93.
7MHzの局部発振周波数を生成するために必要な分周
器32の分周比が設定される。
振周波数の設定が終了すると、次にPC128は、一方
のDAC4に対応するDAC入力データの値を所定範囲
で可変して、トラッキングエラーが最小となるDAC入
力データの値D0 を測定し、(ステップ102)、この
測定値を制御部8内のEEPROM84に書き込む(ス
テップ103)。上述したように、最適な同調点に設定
されてトラッキングエラーが最小になると、歪率計12
0の出力値も最小となるため、PC128は、一方向に
DAC入力データの値を可変していって、この歪率計1
20の出力値が最も小さくなるDAC入力データの値を
測定する。また、このとき、PC128は、レベルメー
タ122の出力値が所定値以上であることを確認し、所
定値以下である場合には所定のエラー表示を行う。
係を示す図である。受信帯域の全域においてトラッキン
グエラーがない場合には、局部発振周波数を可変したと
きに同調周波数はこれよりも10.7MHz低い周波数
に設定されるため、局部発振周波数と同調周波数とは、
図5において直線cで示したような関係となる。ところ
が、一般には局部発振器3と高周波受信回路2の各回路
構成や発振周波数、同調周波数の違い等に起因するトラ
ッキングエラーが発生するため、上述した直線cとは異
なる曲線dの関係を有することになる。
発振周波数を可変範囲の中心周波数に合わせたときに歪
率計120の出力値を最小にするようなDAC入力デー
タD 0 を測定しているため、このDAC入力データD0
に対応してDAC4によって生成される電圧を掛算回路
5に通した後に、その出力電圧を同調電圧Vt1として高
周波同調回路20に印加することにより、この局部発振
周波数および同調周波数に対応するトラッキングエラー
を最小にすることができる。すなわち、ステップ102
の測定を実施して一方のDAC4に対応するDAC入力
データの値を設定することにより、図5の曲線eに示す
ような局部発振周波数と同調周波数の関係を満たすこと
ができる。
いてトラッキングエラーが所定値以下となるか否かを調
べ、一部の周波数帯においてトラッキングエラーが大き
くなる場合には、この帯域が含まれる周波数範囲におい
てDAC入力データの値を変更する処理を行う。
号発生器126に指示を送って、FM受信機100の受
信周波数の可変範囲の上限値と同じ周波数のテスト信号
をFM受信機100に入力する(ステップ104)。ま
た、PC128は、制御部8に指示を送って、局部発振
周波数の可変範囲の上限値fmax に対応する周波数にな
るように局部発振周波数の値を設定する(ステップ10
5)。
する各種の設定が終了した後、PC128は、レベルメ
ータ122の出力値を取り込んで、この値が所定値以上
であるか否かを判定する(ステップ106)。このよう
に、本実施形態では、受信周波数の上限値において、ト
ラッキングエラーが所定値以下の許容範囲に含まれてい
るか否かを、レベルメータ122の出力値を調べること
により判定している。図2に示したように、最適な同調
点近傍においてはレベルメータ122の出力値の変化が
なだらかになるが、最適な同調点から外れるにしたがっ
てレベルメータ122の出力値が大きく低下するように
なるため、トラッキングエラーが許容範囲を超えて大き
くなったか否かはこのレベルメータ122の出力値のみ
を参照するだけで容易に判定することができる。
メータ122の出力値が所定値以下に低下した場合には
ステップ106の判定において否定判断が行われ、次に
PC128は、局部発振周波数がその可変範囲の中央値
fc と上限値fmax のほぼ中間に対応する上側中間値f
U よりも高い場合に設定されるDAC入力データD1と
して、上述した中央値fc に対応するDAC入力データ
D0 に所定値d0 を加減算した値を設定し(ステップ1
07)、この設定値を制御部8内のEEPROM84に
書き込む(ステップ108)。
所定値d0 を加算あるいは減算したDAC入力データD
1 をDAC4に入力することにより、局部発振周波数の
可変範囲の上限値fmax においてトラッキングエラーが
所定値以下となるようなd0の値が予め求められてお
り、上限値fmax におけるトラッキングエラーが大きい
場合には、DAC入力データの値をこの上限値fmax を
含む所定範囲の周波数においてD0 からD1 に変更する
だけで、中央値fc から上限値fmax 値までの範囲にお
けるトラッキングエラーを所定値以下に抑えることがで
きるようになっている。
応するトラッキングエラーが小さくてレベルメータ12
2の出力値が所定値以上である場合にはステップ106
の判定において肯定判断が行われ、次にPC128は、
局部発振周波数がその可変範囲の中央値fc と上限値f
max のほぼ中間に対応する上側中間値fU よりも高い場
合に設定されるDAC入力データD1 として、上述した
中央値fc に対応するDAC入力データD0 と同じ値を
設定し(ステップ109)、この設定値を制御部8内の
EEPROM84に書き込む(ステップ110)。
fmax に対応するDAC入力データの設定処理が終了す
ると、同じ要領で、局部発振周波数の下限値fmin に対
応するDAC入力データの設定処理が実行される。すな
わち、PC128は、テスト信号発生器126に指示を
送って、FM受信機100の受信周波数の可変範囲の下
限値と同じ周波数のテスト信号をFM受信機100に入
力する(ステップ111)。また、PC128は、制御
部8に指示を送って、局部発振周波数の可変範囲の下限
値fmin に対応する周波数になるように局部発振周波数
を設定する(ステップ112)。
に対応する各種の設定が終了した後、PC128は、レ
ベルメータ122の出力値を取り込んで、この値が所定
値以上であるか否かを判定する(ステップ113)。ト
ラッキングエラーが大きくなってレベルメータ122の
出力値が所定値以下に低下した場合にはステップ113
の判定において否定判断が行われ、次にPC128は、
局部発振周波数がその可変範囲の中央値fc と下限値f
min のほぼ中間に対応する下側中間値fL よりも低い場
合に設定されるDAC入力データD2 として、上述した
中央値fc に対応するDAC入力データD0 に所定値d
1 を加減算した値を設定し(ステップ114)、この設
定値を制御部8内のEEPROM84に書き込む(ステ
ップ115)。
AC入力データD0 に対してこのd 1 を加算あるいは減
算したDAC入力データD2 をDAC4に入力すること
により、局部発振周波数の可変範囲の下限値fmin にお
いてトラッキングエラーが所定値以下となるようなd1
の値が予め求められており、下限値fmin におけるトラ
ッキングエラーが大きい場合には、DAC入力データの
値をこの下限値fminを含む所定範囲の周波数において
D0 からD2 に変更するだけで、中央値fc から下限値
fmin 値までの範囲におけるトラッキングエラーを所定
値以下に抑えることができるようになっている。
応するトラッキングエラーが小さくてレベルメータ12
2の出力値が所定値以上である場合にはステップ113
の判定において肯定判断が行われ、次にPC128は、
局部発振周波数がその可変範囲の中央値fc と下限値f
min のほぼ中間に対応する下側中間値fL よりも低い場
合に設定されるDAC入力データD2 として、上述した
中央値fc に対応するDAC入力データD0 と同じ値を
設定し(ステップ116)、この設定値を制御部8内の
EEPROM84に書き込む(ステップ117)。
機100における局部発振周波数の可変範囲とトラッキ
ングエラーとの関係を示す図である。図6に示すよう
に、局部発振周波数の中央値fc においては、トラッキ
ングエラーが最小になるように調整が行われてDAC
4、6に入力するDAC入力データD0 が設定されるた
め、この周波数におけるトラッキングエラーはほとんど
存在しない。また、この中央値fc と実際の局部発振周
波数との差が大きくなるにしがたってトラッキングエラ
ーも大きくなる。そして、図6に示したように、局部発
振周波数の上限値fmax あるいは下限値fmin における
トラッキングエラーが所定値εを超える場合には、中央
値fc を含む周波数範囲に対応するDAC入力データD
0 と異なる値のDAC入力データD1 、D2 が、上側中
間値fU 以上の周波数範囲あるいは下側中間値fL 以下
の周波数範囲において設定されるため、図7に示すよう
に、これらの各周波数範囲におけるトラッキングエラー
が所定値ε以下となるようにトラッキング調整がなされ
る。
0のトラッキング調整は、局部発振周波数の中央値fc
において歪率計120とレベルメータ122を用いた測
定が行われるだけであり、測定に比較的長い時間がかか
る歪率測定の回数を減らしたことによる測定時間の大幅
な短縮が可能になる。
行われたFM受信機100を用いてFM放送波を受信す
る場合の動作を簡単に説明する。所定の電源スイッチ
(図示せず)が操作されてFM受信機100が動作可能
な状態にある場合に、制御部8内のMPU81は、操作
部83が操作されて、受信周波数の変更が指示されたか
否かを判定する。受信周波数の変更が指示された場合に
は、MPU81は、変更後の受信周波数に対応する局部
発振周波数を生成するために必要な分周器32の分周比
を計算し、この計算した分周比を分周器32にセットす
る。また、MPU81は、この変更後の受信周波数に対
応する局部発振周波数が、図7に示すどの周波数帯に属
するかを判定し、対応するDAC入力データD0 、
D1 、D2 のいずれかをDAC4、6のそれぞれに入力
する。これにより、新たな受信周波数のFM放送波を受
信した場合のトラッキングエラーが所定値以下に抑制さ
れ、受信帯域の全域において、良好な受信状態を維持す
ることができる。
局部発振器3に含まれるVCO共振回路91と高周波受
信回路2に含まれる2つの高周波同調回路20、24と
を類似した構成によって実現しており、しかも局部発振
器3内で生成される制御電圧Vcが変化したときに、こ
れに連動するように各高周波同調回路20、24に印加
される同調電圧Vt1、Vt2も変化して、同調周波数の変
化が抑制される。このため、特別な温度補償回路が不要
になる。また、DAC4、6のそれぞれは、局部発振器
3から印加される制御電圧Vcを参照電圧として動作し
ているため、FM受信機100の電源電圧が不安定な場
合であってもその影響を受けることがなく、電源電圧の
変動によるトラッキングエラーの増大を防止することが
できる。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、
局部発振周波数の上限値fmax あるいは下限値fmin に
おいて、レベルメータ122の出力値に基づいて測定し
たトラッキングエラーが所定値を越える場合には、局部
発振周波数の中央値fc に対応して設定されたDAC入
力データD0 の代わりに、予めトラッキングエラーが所
定値以下になるように求めておいたDAC入力データD
1 、D2 を用いるようにしたが、これら上限値fmax あ
るいは下限値fmin においてレベルメータ122の出力
値を取得してトラッキングエラー量を監視しながらDA
C入力データの値を可変し、トラッキングエラーが所定
値以下となる適切なDAC入力データの値をその都度測
定するようにしてもよい。
波数が上側中間値fU よりも高いとき、あるいは下側中
間値fL よりも低いときに、必要に応じてDAC入力デ
ータの値をD0 からD1 へ1回だけ、あるいはD0 から
D2 へ1回だけ切り替えるようにしたが、それぞれにお
いて2回以上DAC入力データの値を切り替えるように
してもよい。
100のトラッキング調整を行う場合について説明した
が、スーパーへテロダイン方式を採用したその他の受信
機、例えばAM受信機、テレビジョン受信機、携帯電話
等についても本発明を適用することができる。
回路2内の2つの高周波同調回路20、24のそれぞれ
に印加する同調電圧Vt1、Vt2を別々に生成したが、2
つの高周波同調回路20、24内の構成部品の素子定数
を調整することにより、共通の同調電圧Vt1を用いてそ
れぞれの同調周波数を設定するようにしてもよい。この
場合には、DAC6および掛算回路7が不要になるた
め、回路構成の簡略化が可能になるとともに、トラッキ
ング調整に必要な手間も約半分になるため、FM受信機
100の製造工程において行われる調整作業時間の大幅
な低減が可能になる。
グ調整を行う際には、局部発振周波数を中央値fc に設
定し、歪率計120とレベルメータ122を用いた測定
を行って、トラッキングエラーが最小となるDAC入力
データD0 の値を求めていたが、局部発振周波数の設定
値は中央値fc に限定されるものではなく、これ以外の
周波数の可変範囲に含まれる任意の値にしてもよい。具
体的には、高周波同調回路20、24やVCO共振回路
91に含まれる可変容量ダイオードの特性等によって
は、図6に示したように、局部発振周波数の上限値fma
x におけるトラッキングエラー量と下限値fmin におけ
るトラッキングエラー量とが等しくなるようにした場合
に、トラッキングエラー量が0となる周波数が局部発振
周波数の中央値fc からずれる場合がある。このような
場合には、局部発振周波数を中央値fc から上側あるい
は下側に所定量だけずらした値に設定してトラッキング
調整を行うことにより、局部発振周波数の可変範囲の全
域でトラッキングエラーをより少なくすることができる
適切なDAC入力データD0 の値を求めることができ
る。
ば、制御電圧に基づいて同調電圧を生成しているため、
デジタル−アナログ変換器を用いた従来の受信機のよう
に、トラッキングエラーが最小となる複数の同調電圧を
測定によって求める必要がなく、トラッキング調整に要
する時間を短縮することができる。
方法によれば、受信周波数の可変範囲のほぼ中央値にお
いてトラッキングエラーの測定が実施されるため、この
測定の回数を減らすことにより、トラッキング調整に要
する時間を短縮することができる。
る。
の関係を示す図である。
の動作手順を示す流れ図である。
の動作手順を示す流れ図である。
ある。
ーとの関係を示す図である。
ーとの関係を示す図である。
信機の構成を示す図である。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 同調電圧に応じた受信周波数の放送波を
受信する高周波受信回路と、 制御電圧に応じた周波数の局部発振信号を生成する局部
発振器と、 前記高周波受信回路から出力される信号と前記局部発振
信号とを混合してその差分周波数に対応する中間周波信
号を出力する混合回路と、 前記制御電圧に対して所定のオフセット電圧を設定する
オフセット回路と、 前記制御電圧に対して所定の乗数のアナログ掛算を行う
掛算回路と、 を備え、前記制御電圧を前記オフセット回路と前記掛算
回路に通した電圧を前記同調電圧として前記高周波受信
回路に印加することを特徴とする受信機。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記掛算回路の乗数は、前記局部発振器によって生成す
る前記局部発振信号の周波数の可変範囲と、前記高周波
受信回路の受信周波数の可変範囲とに基づいて設定する
ことを特徴とする受信機。 - 【請求項3】 請求項1または2において、 前記オフセット回路は、デジタル−アナログ変換器であ
り、前記制御電圧を参照電圧として用いるとともに、入
力データを調整することにより前記オフセット電圧を設
定することを特徴とする受信機。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記オフセット電圧は、前記局部発振信号の周波数をそ
の可変範囲に含まれる任意の値に設定したときにトラッ
キングエラーが最小となるように設定されていることを
特徴とする受信機。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記オフセット電圧は、前記局部発振信号の周波数に応
じて切り替えられる複数の値が用意されており、前記局
部発振信号の周波数の可変範囲の全域に対応するトラッ
キングエラーが所定値以下となるように設定されている
ことを特徴とする受信機。 - 【請求項6】 請求項3において、 前記局部発振信号の周波数の可変範囲の全域に対応する
トラッキングエラーが所定値以下となるように設定され
た前記オフセット電圧の生成に必要な前記入力データを
格納するメモリと、 前記メモリに格納されている前記入力データを読み出し
て前記デジタル−アナログ変換器に入力することによ
り、前記局部発振信号の周波数に対応する前記オフセッ
ト電圧の値を設定する電圧値設定手段と、 を備えることを特徴とする受信機。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの受信機のトラ
ッキング調整を行うトラッキング調整方法であって、 前記受信機の受信周波数をその可変範囲に含まれる任意
の値に設定するとともに、このときの受信周波数と同じ
周波数を有する所定のテスト信号を前記高周波受信回路
に入力する第1のステップと、 前記第1のステップにおいて各種の設定が行われた後の
前記受信機のトラッキングエラーが最小となるように、
前記オフセット回路によって設定される前記オフセット
電圧の値を設定する第2のステップと、 を有することを特徴とする受信機のトラッキング調整方
法。 - 【請求項8】 請求項7において、 前記可変範囲の上限値あるいは下限値近傍におけるトラ
ッキングエラーが大きいときに、これらの上限値あるい
は下限値が含まれる一部の周波数帯域について前記オフ
セット電圧の値を変更して設定する第3のステップを有
することを特徴とする受信機。 - 【請求項9】 請求項6の受信機のトラッキング調整を
行うトラッキング調整方法において、 前記受信機の受信周波数をその可変範囲に含まれる任意
の値に設定するとともに、このときの受信周波数と同じ
周波数を有する所定のテスト信号を前記受信機に入力す
る第4のステップと、 前記第4のステップにおいて各種の設定が行われた後の
前記受信機のトラッキングエラーが最小となるように、
前記デジタル−アナログ変換器の入力データを設定する
第5のステップと、 前記第5のステップにおいて設定された前記入力データ
を前記メモリに格納する第6のステップと、 を有することを特徴とする受信機のトラッキング調整方
法。 - 【請求項10】 請求項9において、 前記可変範囲の上限値あるいは下限値近傍におけるトラ
ッキングエラーが大きいときに、これらの上限値あるい
は下限値が含まれる一部の周波数帯域について前記デジ
タル−アナログ変換器の入力データの内容を変更して設
定する第7のステップと、 前記第7のステップにおいて設定された変更後の前記デ
ジタル−アナログ変換器の入力データを前記メモリに格
納する第8のステップと、 を有することを特徴とする受信機のトラッキング調整方
法。
Priority Applications (3)
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