JP2003347871A - 信号処理用ステージおよび無線周波チューナー - Google Patents
信号処理用ステージおよび無線周波チューナーInfo
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J5/00—Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0017—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
- H03G1/0023—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers
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- Amplifiers (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低いゲインおよび高いゲインに対してひずみ
特性、ノイズ特性を改善する。 【解決手段】 信号を処理するステージは、可変のゲイ
ン、例えば無線周波チューナーのゲイン制御関数を提供
する。このステージは、別のトランスコンダクタンス・
ステージ７を介した負帰還を有するトランスコンダクタ
ンス・ステージ１を持つ。そのトランスコンダクタンス
・ステージ１の出力電流はＡＧＣコアー２に供給され、
このコアーはＡＧＣ電圧に基づき、出力負荷３と４に電
流を流し、ステージ７を駆動するために与える。そのた
め負帰還の量は、ＡＧＣ電圧に応じて変化する。比較的
低いゲインでは、大量の帰還がなされてひずみ特性を改
善する。比較的高いゲインでは、負帰還は減少するが、
良好なノイズ特性は達成できる。
特性、ノイズ特性を改善する。 【解決手段】 信号を処理するステージは、可変のゲイ
ン、例えば無線周波チューナーのゲイン制御関数を提供
する。このステージは、別のトランスコンダクタンス・
ステージ７を介した負帰還を有するトランスコンダクタ
ンス・ステージ１を持つ。そのトランスコンダクタンス
・ステージ１の出力電流はＡＧＣコアー２に供給され、
このコアーはＡＧＣ電圧に基づき、出力負荷３と４に電
流を流し、ステージ７を駆動するために与える。そのた
め負帰還の量は、ＡＧＣ電圧に応じて変化する。比較的
低いゲインでは、大量の帰還がなされてひずみ特性を改
善する。比較的高いゲインでは、負帰還は減少するが、
良好なノイズ特性は達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、無線周波チュー
ナー用の信号処理用ステージに関する。この発明は、さ
らに、そのような信号処理用ステージを組込む無線周波
チューナーおよび、たとえば地上アンテナ、ケーブル分
配システムあるいは衛星システムへの接続に関する。
ナー用の信号処理用ステージに関する。この発明は、さ
らに、そのような信号処理用ステージを組込む無線周波
チューナーおよび、たとえば地上アンテナ、ケーブル分
配システムあるいは衛星システムへの接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車電話使用のための無線周波数パワ
ーアンプの出力パワーの制御のための構成が特許文献
１、特許文献２に開示されている。パワーアンプ出力は
制御可能な減衰器/アンプによって減衰され、この出力
のパワーが検出される。検出されたパワーは、基準と比
較され、その差分がパワーアンプ前段の可変利得のステ
ージを制御するため使用される。
ーアンプの出力パワーの制御のための構成が特許文献
１、特許文献２に開示されている。パワーアンプ出力は
制御可能な減衰器/アンプによって減衰され、この出力
のパワーが検出される。検出されたパワーは、基準と比
較され、その差分がパワーアンプ前段の可変利得のステ
ージを制御するため使用される。
【０００３】オペアンプのまわりの可変負帰還を提供す
る、切り替えられるコンデンサー構成が特許文献３に開
示されている。この構成の可能な用途は示されていな
い。
る、切り替えられるコンデンサー構成が特許文献３に開
示されている。この構成の可能な用途は示されていな
い。
【０００４】
【特許文献１】EP 0 720 287
【特許文献２】EP 0 527 029
【特許文献３】US 4 441 080
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来では低いゲインお
よび高いゲインに対しては所望のひずみ特性、ノイズ特
性が得られなかったことを改善する。
よび高いゲインに対しては所望のひずみ特性、ノイズ特
性が得られなかったことを改善する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の態様に
よれば、アンプ、アンプに負帰還を適用するための負帰
還ループ、および、負帰還の量を変化させるための制御
信号に従ってその制御信号に応答するゲイン制御回路を
備える無線周波チューナー用の信号処理用ステージが提
供される。
よれば、アンプ、アンプに負帰還を適用するための負帰
還ループ、および、負帰還の量を変化させるための制御
信号に従ってその制御信号に応答するゲイン制御回路を
備える無線周波チューナー用の信号処理用ステージが提
供される。
【０００７】上記アンプは第１のトランスコンダクタン
スのステージを含んでもよい。この第１のトランスコン
ダクタンスのステージは、差動的に接続された第１およ
び第２の増幅デバイスを備えてもよい。
スのステージを含んでもよい。この第１のトランスコン
ダクタンスのステージは、差動的に接続された第１およ
び第２の増幅デバイスを備えてもよい。
【０００８】その負帰還・ループは第２のトランスコン
ダクタンスのステージを含んでもよい。その第２のトラ
ンスコンダクタンスのステージは差動的に接続された第
３および第４の増幅デバイスを装置を備えてもよい。接
続しました。
ダクタンスのステージを含んでもよい。その第２のトラ
ンスコンダクタンスのステージは差動的に接続された第
３および第４の増幅デバイスを装置を備えてもよい。接
続しました。
【０００９】第３と第４のデバイスは、第１と第２のデ
バイスの共通端子にそれぞれ接続される出力端子を有し
てもよい。第１から第４のデバイスは同じ導電タイプ
で、第１と第２のデバイスの共通端子は第１の抵抗によ
っ相互に接続されてもよい。第３と第４のデバイスは、
それぞれ第２と第３の抵抗によって、第１の電源ターミ
ナルに接続される共通端子を備えてもよい。
バイスの共通端子にそれぞれ接続される出力端子を有し
てもよい。第１から第４のデバイスは同じ導電タイプ
で、第１と第２のデバイスの共通端子は第１の抵抗によ
っ相互に接続されてもよい。第３と第４のデバイスは、
それぞれ第２と第３の抵抗によって、第１の電源ターミ
ナルに接続される共通端子を備えてもよい。
【００１０】第１および第２のデバイスは、第１の導電
タイプで、第３および第４のデバイスは第１のタイプと
逆の第２の導電タイプであってもよい。第１および第２
のデバイスの共通端子は、それぞれ第４および第５の抵
抗を通じて第１の定電流源に接続されてもよい。第３お
よび第４のデバイスは、それぞれ第６および第７の抵抗
を通じて第２の定電流源に接続される共通端子を備えて
もよい。
タイプで、第３および第４のデバイスは第１のタイプと
逆の第２の導電タイプであってもよい。第１および第２
のデバイスの共通端子は、それぞれ第４および第５の抵
抗を通じて第１の定電流源に接続されてもよい。第３お
よび第４のデバイスは、それぞれ第６および第７の抵抗
を通じて第２の定電流源に接続される共通端子を備えて
もよい。
【００１１】ゲイン制御回路は、前記制御信号に従っ
て、信号処理用ステージの出力部と負帰還ループの入力
部との間のアンプの出力信号を制御するとために構成さ
れてもよい。そのゲイン制御回路は、出力端子が第１の
デバイスの出力端子に接続される、第５および第６の増
幅デバイスと、出力端子が第２のデバイスの出力端子に
接続される、第７および第８の増幅デバイスとを備えて
もよい。第５および第８のデバイスは、第１の制御信号
入力部に接続される制御端子を持ち、第６および第７の
デバイスは、第２の制御信号入力部に接続される制御端
子を持つ。第５および第８のデバイスは、信号処理用ス
テージの差動出力部を備え、それぞれ第１および第２の
負荷を通じて第２の電源端子に接続される。出力端子を
備えてもよい。第６および第７のデバイスは、負帰還・
ループと、および第３および第４の負荷を通じて電源端
子または第２の電源端子に接続される出力端子を備えて
もよい。
て、信号処理用ステージの出力部と負帰還ループの入力
部との間のアンプの出力信号を制御するとために構成さ
れてもよい。そのゲイン制御回路は、出力端子が第１の
デバイスの出力端子に接続される、第５および第６の増
幅デバイスと、出力端子が第２のデバイスの出力端子に
接続される、第７および第８の増幅デバイスとを備えて
もよい。第５および第８のデバイスは、第１の制御信号
入力部に接続される制御端子を持ち、第６および第７の
デバイスは、第２の制御信号入力部に接続される制御端
子を持つ。第５および第８のデバイスは、信号処理用ス
テージの差動出力部を備え、それぞれ第１および第２の
負荷を通じて第２の電源端子に接続される。出力端子を
備えてもよい。第６および第７のデバイスは、負帰還・
ループと、および第３および第４の負荷を通じて電源端
子または第２の電源端子に接続される出力端子を備えて
もよい。
【００１２】増幅デバイスの各々は、バイポーラ・トラ
ンジスタのようなトランジスターを含んでもよい。この
場合、制御、共通および出力の端子は、各トランジスタ
ーのベース、エミッターおよびコレクタの各端子を含
む。より一般には、増幅デバイスの制御端子は、共通端
子と出力端子間の電流を制御し、また、出力端子での信
号は制御端子での信号に関して反転される。導電タイプ
は、共通端子と出力端子間の電流の向きに関係する。
ンジスタのようなトランジスターを含んでもよい。この
場合、制御、共通および出力の端子は、各トランジスタ
ーのベース、エミッターおよびコレクタの各端子を含
む。より一般には、増幅デバイスの制御端子は、共通端
子と出力端子間の電流を制御し、また、出力端子での信
号は制御端子での信号に関して反転される。導電タイプ
は、共通端子と出力端子間の電流の向きに関係する。
【００１３】この発明の第２の態様によれば、この発明
の第１の態様に基づくいずれか１つのステージを備える
無線周波チューナーが提供される。
の第１の態様に基づくいずれか１つのステージを備える
無線周波チューナーが提供される。
【００１４】少なくとも１つのステージは、少なくとも
１つのローノイズアンプ、ミキサー、中間周波アンプ、
および基本帯域のステージを含む。
１つのローノイズアンプ、ミキサー、中間周波アンプ、
および基本帯域のステージを含む。
【００１５】そのチューナーは、少なくとも１つのステ
ージのための制御信号を発生させるために、少なくとも
１つの自動ゲイン制御信号発生器を備える。
ージのための制御信号を発生させるために、少なくとも
１つの自動ゲイン制御信号発生器を備える。
【００１６】その結果、改善された特性の構造を提供す
ることが可能である。例えば、自動ゲイン制御を提供す
るために使用された時、負帰還の最大レベルは、アンプ
で最も高い信号のレベルで適用される。その結果、IP3
のような相互変調ひずみ特性が本質的に改善される。よ
り低い信号レベルについては、負帰還は減少するが、本
質的に雑音特性を改善することができる。より低い信号
レベルのために、相互変調特性は、より高い信号レベル
に関しては同じくらいに良好であることが要求されず、
そのため、任意のレベルの信号のための実行における全
面的な改善を達成することができる。
ることが可能である。例えば、自動ゲイン制御を提供す
るために使用された時、負帰還の最大レベルは、アンプ
で最も高い信号のレベルで適用される。その結果、IP3
のような相互変調ひずみ特性が本質的に改善される。よ
り低い信号レベルについては、負帰還は減少するが、本
質的に雑音特性を改善することができる。より低い信号
レベルのために、相互変調特性は、より高い信号レベル
に関しては同じくらいに良好であることが要求されず、
そのため、任意のレベルの信号のための実行における全
面的な改善を達成することができる。
【００１７】この発明を、例として添付した図面を参照
して以下、さらに詳しく述べる。
して以下、さらに詳しく述べる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１の中で示される信号処理用ス
テージは、後で示されるような無線周波チューナーでの
使用を意図している。そのステージは、トランスコンダ
クタンス・ステージの形態のアンプ１を備え、そのトラ
ンスコンダクタンス・ステージは、そのステージの入力
部に接続される差動入力部を有する。トランスコンダク
タンス・ステージ１は、自動ゲイン制御(ＡＧＣ)の「コ
アー」の信号入力部(これは、チューナー内のＡＧＣ計
画に従ってステージのゲインを制御するために、ＡＧＣ
電圧を受け取るための差動入力部を持つ)に接続される
差動出力部を備える。そのコアー２は、第１の差動出力
部を持ち、その出力部は、本ステージの出力部に接続さ
れ、また、それぞれ第１および第２の負荷抵抗３、４を
通じて電源ラインVCCに接続される。そのコアー２は、
第２の差動出力部を持ち、その出力部は、それぞれ第３
および第４の負荷抵抗５、６を通じて電源ラインVCCに
接続され、また、第２のトランスコンダクタンス・ステ
ージ７の差動入力部に接続される。そのステージ７は、
トランスコンダクタンス・ステージ１の差動負帰還入力
部に接続される差動出力部を有し、その差動負帰還入力
部は、図示のように、降下抵抗８を通じて相互接続され
る。この降下抵抗８は、たとえばバイポーラ接合トラン
ジスタの場合にはエミッタ降下を与える。
テージは、後で示されるような無線周波チューナーでの
使用を意図している。そのステージは、トランスコンダ
クタンス・ステージの形態のアンプ１を備え、そのトラ
ンスコンダクタンス・ステージは、そのステージの入力
部に接続される差動入力部を有する。トランスコンダク
タンス・ステージ１は、自動ゲイン制御(ＡＧＣ)の「コ
アー」の信号入力部(これは、チューナー内のＡＧＣ計
画に従ってステージのゲインを制御するために、ＡＧＣ
電圧を受け取るための差動入力部を持つ)に接続される
差動出力部を備える。そのコアー２は、第１の差動出力
部を持ち、その出力部は、本ステージの出力部に接続さ
れ、また、それぞれ第１および第２の負荷抵抗３、４を
通じて電源ラインVCCに接続される。そのコアー２は、
第２の差動出力部を持ち、その出力部は、それぞれ第３
および第４の負荷抵抗５、６を通じて電源ラインVCCに
接続され、また、第２のトランスコンダクタンス・ステ
ージ７の差動入力部に接続される。そのステージ７は、
トランスコンダクタンス・ステージ１の差動負帰還入力
部に接続される差動出力部を有し、その差動負帰還入力
部は、図示のように、降下抵抗８を通じて相互接続され
る。この降下抵抗８は、たとえばバイポーラ接合トラン
ジスタの場合にはエミッタ降下を与える。
【００１９】第１のステージ１のトランスコンダクタン
スgmは、１／(ＲＥ＋re)で与えられ、ＲＥは抵抗８の抵
抗値であり、reは非直線抵抗であり、例えば、１つ以上
のトランジスタのダイオード抵抗である。第２のステー
ジ７のトランスコンダクタンスは、gmfで与えられる。
スgmは、１／(ＲＥ＋re)で与えられ、ＲＥは抵抗８の抵
抗値であり、reは非直線抵抗であり、例えば、１つ以上
のトランジスタのダイオード抵抗である。第２のステー
ジ７のトランスコンダクタンスは、gmfで与えられる。
【００２０】使用時、入力信号がトランスコンダクタン
ス・ステージ１の差動入力部に供給され、差動出力電流
に変換する。その出力電流は、コアー２に供給されたＡ
ＧＣ電圧に基づき、そのコアー２によって、第１および
第２の差動出力部に導かれる。ＡＧＣ電圧が信号処理用
ステージでの信号レベルの振幅の単調な関数である場
合、信号レベルが増大した時、ＡＧＣ電圧は、コアー２
がより大きな差動電流を負荷抵抗５、６に供給し、より
小さな差動電流を負荷抵抗３、４に供給するようにさせ
る。これとは逆に、信号レベルが低下した時、負荷抵抗
３、４により大きな電流を、そして負荷抵抗５、６によ
り少ない電流を導く。これにより、信号レベルが増大し
た時、信号処理用ステージのゲインが低減され、負帰還
が増す。
ス・ステージ１の差動入力部に供給され、差動出力電流
に変換する。その出力電流は、コアー２に供給されたＡ
ＧＣ電圧に基づき、そのコアー２によって、第１および
第２の差動出力部に導かれる。ＡＧＣ電圧が信号処理用
ステージでの信号レベルの振幅の単調な関数である場
合、信号レベルが増大した時、ＡＧＣ電圧は、コアー２
がより大きな差動電流を負荷抵抗５、６に供給し、より
小さな差動電流を負荷抵抗３、４に供給するようにさせ
る。これとは逆に、信号レベルが低下した時、負荷抵抗
３、４により大きな電流を、そして負荷抵抗５、６によ
り少ない電流を導く。これにより、信号レベルが増大し
た時、信号処理用ステージのゲインが低減され、負帰還
が増す。
【００２１】抵抗５、６で生じた電圧は、第２のステー
ジ７の差動入力部に供給され、対応する差動出力電流に
変換される。その出力電流は、第１のステージ１のフィ
ードバックの入力ノードに注入される。この差動電流
は、降下抵抗ＲＥに印加され、フィードバック電流を与
える。
ジ７の差動入力部に供給され、対応する差動出力電流に
変換される。その出力電流は、第１のステージ１のフィ
ードバックの入力ノードに注入される。この差動電流
は、降下抵抗ＲＥに印加され、フィードバック電流を与
える。
【００２２】図１に示した信号処理用ステージの変換関
数は次式で与えられる。
数は次式で与えられる。
【数１】
【００２３】式中のＡは、ＡＧＣコアー２により負荷抵
抗３、４に導かれた信号の電流の比率であり、０信号電
流時の０と、十分な信号電流の時の１との間の値を持
つ。ＲＬは抵抗３および４の各々の抵抗値であり、ＲＢ
は抵抗５および６の各々の抵抗値である。他の変数は、
先に定義したものである。
抗３、４に導かれた信号の電流の比率であり、０信号電
流時の０と、十分な信号電流の時の１との間の値を持
つ。ＲＬは抵抗３および４の各々の抵抗値であり、ＲＢ
は抵抗５および６の各々の抵抗値である。他の変数は、
先に定義したものである。
【００２４】第１のトランスコンダクタンス・ステージ
１およびＡＧＣコアー２まわりの負帰還が存在しない
時、変換関数は次式で与えられる。
１およびＡＧＣコアー２まわりの負帰還が存在しない
時、変換関数は次式で与えられる。
【数２】
【００２５】抵抗８の実効値は、したがってティブ・フ
ィードバックの影響によって、(1＋gmf・RB(1-A))のフ
ァクターだけブーストされる。ＡＧＣ電圧が信号処理用
ステージに最小ゲイン要求する時(これは例えば、この
ステージで比較的高い信号振幅に相当する)、実効値は
したがって最大に増大する。ＩＰ３のようなステージの
線形性およびひずみ特性は、より高い信号レベルで増
し、比較的低い値の降下抵抗８に対して所望の特性が得
られる。
ィードバックの影響によって、(1＋gmf・RB(1-A))のフ
ァクターだけブーストされる。ＡＧＣ電圧が信号処理用
ステージに最小ゲイン要求する時(これは例えば、この
ステージで比較的高い信号振幅に相当する)、実効値は
したがって最大に増大する。ＩＰ３のようなステージの
線形性およびひずみ特性は、より高い信号レベルで増
し、比較的低い値の降下抵抗８に対して所望の特性が得
られる。
【００２６】このステージでの信号レベルが比較的低い
場合、第１のステージ１の差動出力電流は、もっぱら出
力負荷抵抗３および４へ導かれ、そのため、負帰還が有
効的に排除される。変換機能は、したがって数式２によ
って与えら、ひずみ特性は信号処理用ステージに対して
最悪の事態にある。しかしながら、信号レベルが比較的
低いので、ひずみ特性は許容できる受信を可能にするに
は十分である。さらに、抵抗８の比較的低い値ＲＥのた
めに、雑音指数は本質的に改善され、これが、適切な信
号対雑音比を維持することを支援する。したがって、信
号処理用ステージの特性改善は、このステージで信号レ
ベルの範囲全体にわたって本質的に与えられる。
場合、第１のステージ１の差動出力電流は、もっぱら出
力負荷抵抗３および４へ導かれ、そのため、負帰還が有
効的に排除される。変換機能は、したがって数式２によ
って与えら、ひずみ特性は信号処理用ステージに対して
最悪の事態にある。しかしながら、信号レベルが比較的
低いので、ひずみ特性は許容できる受信を可能にするに
は十分である。さらに、抵抗８の比較的低い値ＲＥのた
めに、雑音指数は本質的に改善され、これが、適切な信
号対雑音比を維持することを支援する。したがって、信
号処理用ステージの特性改善は、このステージで信号レ
ベルの範囲全体にわたって本質的に与えられる。
【００２７】図２は、完全に差動回路構成の形をなす図
１の信号処理用ステージの第１の詳細例を示す。第１の
トランスコンダクタンス・ステージ１は、第１および第
２の差動的に接続されたトランジスタ１０および１１、
各々がＲＥ値を持つエミッタ降下抵抗１２および１３を
含む。トランジスタ１０および１１の各々のダイオード
抵抗は、reである。トランジスタ１０および１１のベー
スは差動入力部in＋、in−にそれぞれ接続される。
１の信号処理用ステージの第１の詳細例を示す。第１の
トランスコンダクタンス・ステージ１は、第１および第
２の差動的に接続されたトランジスタ１０および１１、
各々がＲＥ値を持つエミッタ降下抵抗１２および１３を
含む。トランジスタ１０および１１の各々のダイオード
抵抗は、reである。トランジスタ１０および１１のベー
スは差動入力部in＋、in−にそれぞれ接続される。
【００２８】ＡＧＣコアー２は、トランジスタ１４から
１７を備え、トランジスタ１４および１５のエミッタは
トランジスタ１０のコレクタに接続され、トランジスタ
１６および１７のエミッタはトランジスタ１１のコレク
タに接続される。ＡＧＣ電圧のために、トランジスタ１
４および１７のベースは第１の制御入力部agc＋に接続
される。しかし、トランジスタ１５および１６のベース
は第２の制御入力部agc−に接続される。トランジスタ
１４および１７のコレクタは差動出力部out＋およびout
−に接続され、また、負荷抵抗３および４に接続され
る。トランジスタ１５および１６のコレクタは、負荷抵
抗５および６と、負帰還ループとに接続される。
１７を備え、トランジスタ１４および１５のエミッタは
トランジスタ１０のコレクタに接続され、トランジスタ
１６および１７のエミッタはトランジスタ１１のコレク
タに接続される。ＡＧＣ電圧のために、トランジスタ１
４および１７のベースは第１の制御入力部agc＋に接続
される。しかし、トランジスタ１５および１６のベース
は第２の制御入力部agc−に接続される。トランジスタ
１４および１７のコレクタは差動出力部out＋およびout
−に接続され、また、負荷抵抗３および４に接続され
る。トランジスタ１５および１６のコレクタは、負荷抵
抗５および６と、負帰還ループとに接続される。
【００２９】第２のトランスコンダクタ・ステージ７
は、結合コンデンサ２０および２１を通じてトランジス
タ１５および１６のそれぞれのコレクタにベースが接続
されるトランジスタ１８および１９を含む。それぞれ、
トランジスタ１８および１９のコレクタは、トランジス
タ１０および１１のエミッタにそれぞれ接続される。し
かし、トランジスタ１８および１９のエミッタは抵抗２
２および２３を通じてグランドgndに接続される。
は、結合コンデンサ２０および２１を通じてトランジス
タ１５および１６のそれぞれのコレクタにベースが接続
されるトランジスタ１８および１９を含む。それぞれ、
トランジスタ１８および１９のコレクタは、トランジス
タ１０および１１のエミッタにそれぞれ接続される。し
かし、トランジスタ１８および１９のエミッタは抵抗２
２および２３を通じてグランドgndに接続される。
【００３０】図２に示した実施例では、全トランジスタ
はNPNタイプのバイポーラ接合のトランジスタである。
図２の回路の単純化したひずみ解析は、全体の第３高調
波ひずみＤ３を与える。
はNPNタイプのバイポーラ接合のトランジスタである。
図２の回路の単純化したひずみ解析は、全体の第３高調
波ひずみＤ３を与える。
【数３】
【００３１】式中、REq ＝（1＋gmf RB［1-A］）RE、 V
ina は差動入力部 in + および in-での差動入力電圧、
Vinb はトランジスタ１８、１９のベース間の差電圧、
Vtは熱電圧、 RE2 は各抵抗２２、２３の抵抗値、 RB
は抵抗５、６の抵抗値、RE抵抗１２、１３の各抵抗値。
Ａが、最小(このステージで比較的高い信号レベルに対
応する)にある場合、第３高調波ひずみＤ３は、負帰還
ループの作用によって本質的に低減され、そのため、抵
抗１２および１３の比較的低い抵抗ＲＥに対して適切な
特性を達成することができる。反対に、Ａがより高い場
合、比較的低い信号レベルについては、ひずみ特性はそ
れほどよくないが、許容できる特性を達成するには、よ
り低い信号レベルに十分である。抵抗１２および１３の
より低い値ＲＥは、比較的低い信号レベルに対して改善
された雑音特性を提供する。
ina は差動入力部 in + および in-での差動入力電圧、
Vinb はトランジスタ１８、１９のベース間の差電圧、
Vtは熱電圧、 RE2 は各抵抗２２、２３の抵抗値、 RB
は抵抗５、６の抵抗値、RE抵抗１２、１３の各抵抗値。
Ａが、最小(このステージで比較的高い信号レベルに対
応する)にある場合、第３高調波ひずみＤ３は、負帰還
ループの作用によって本質的に低減され、そのため、抵
抗１２および１３の比較的低い抵抗ＲＥに対して適切な
特性を達成することができる。反対に、Ａがより高い場
合、比較的低い信号レベルについては、ひずみ特性はそ
れほどよくないが、許容できる特性を達成するには、よ
り低い信号レベルに十分である。抵抗１２および１３の
より低い値ＲＥは、比較的低い信号レベルに対して改善
された雑音特性を提供する。
【００３２】図３は、図１の信号処理用ステージの第２
の詳細例を示す。この例は、トランジスタ１８および１
９がPNPタイプである点で図２のそれと異なる。トラン
ジスタ１０および１１のエミッタは、抵抗１２および１
３を通じて定電流源２４の第１の端子に接続され、その
第２の端子は、グランドgndに接続される。トランジス
タ１８および１９のエミッタは、それぞれ抵抗２２およ
び２３によって、別の定電流源２５の第１の端子に接続
され、その第２の端子は給電ラインvccに接続される。
第２の定電流源２５が適切なタイプである場合、結合コ
ンデンサー２０および２１は省略されてもよい。
の詳細例を示す。この例は、トランジスタ１８および１
９がPNPタイプである点で図２のそれと異なる。トラン
ジスタ１０および１１のエミッタは、抵抗１２および１
３を通じて定電流源２４の第１の端子に接続され、その
第２の端子は、グランドgndに接続される。トランジス
タ１８および１９のエミッタは、それぞれ抵抗２２およ
び２３によって、別の定電流源２５の第１の端子に接続
され、その第２の端子は給電ラインvccに接続される。
第２の定電流源２５が適切なタイプである場合、結合コ
ンデンサー２０および２１は省略されてもよい。
【００３３】図４の中で示される無線周波チューナー
は、地上アンテナ、ケーブル分配システムあるいは衛星
システムへの接続のための入力部３０を持ち、ダブル変
換の０中間周波タイプである。このチューナーは、周波
数シンセサイザー３４によって制御されるミキサー３
２、およびローカルオシレーター３３を含む周波数変換
器にその出力が接続されるローノイズアンプ(LNA)３１
を含む。ミキサー３２の出力は中間周波(IF)フィルタ３
５によって中間周波アンプ３６に供給される。アンプ３
６の出力は、周波数シンセサイザー３９によって制御さ
れるミキサー３７、およびローカルのオシレーター３８
を含む第２の周波数変換機に供給される。ミキサー３７
の出力は基本帯域フィルタ４０によって、チューナー出
力部４２に接続された、基本帯域アンプ４１に供給され
る。
は、地上アンテナ、ケーブル分配システムあるいは衛星
システムへの接続のための入力部３０を持ち、ダブル変
換の０中間周波タイプである。このチューナーは、周波
数シンセサイザー３４によって制御されるミキサー３
２、およびローカルオシレーター３３を含む周波数変換
器にその出力が接続されるローノイズアンプ(LNA)３１
を含む。ミキサー３２の出力は中間周波(IF)フィルタ３
５によって中間周波アンプ３６に供給される。アンプ３
６の出力は、周波数シンセサイザー３９によって制御さ
れるミキサー３７、およびローカルのオシレーター３８
を含む第２の周波数変換機に供給される。ミキサー３７
の出力は基本帯域フィルタ４０によって、チューナー出
力部４２に接続された、基本帯域アンプ４１に供給され
る。
【００３４】受信可能な多くのチャンネルを含む広帯域
の入力信号は、入力部３０に供給され、LNA ３１によっ
て増幅される。第１の周波数変換器は受信チャンネルを
選ぶために制御され、そして、このチャンネルは第１の
中間周波に変換される。フィルタ３５でのフィルタ処理
およびアンプ３６での増幅後、第２の周波数変換器は希
望のチャンネルを第１の中間周波から０中間周波に変換
する。生じた基本波信号は、フィルタ４０によって除去
され、後の復調のための出力部４２に供給される前に、
アンプ４１によって増幅される。
の入力信号は、入力部３０に供給され、LNA ３１によっ
て増幅される。第１の周波数変換器は受信チャンネルを
選ぶために制御され、そして、このチャンネルは第１の
中間周波に変換される。フィルタ３５でのフィルタ処理
およびアンプ３６での増幅後、第２の周波数変換器は希
望のチャンネルを第１の中間周波から０中間周波に変換
する。生じた基本波信号は、フィルタ４０によって除去
され、後の復調のための出力部４２に供給される前に、
アンプ４１によって増幅される。
【００３５】各ステージ３１、３２、３６、３７および
４１は自動ゲイン制御を提供するために構成され、図１
で示したタイプであり、図２あるいは３で例示してい
る。したがって、これらのステージの各々はゲイン制御
信号を受け取るための制御入力部を持っている。適切な
ゲイン制御信号は、例えば後段の復調器(示されていな
い)から供給されるか、あるいは信号レベル検知器によ
ってチューナー内に生成されてもよい。代表的なＡＧＣ
コントローラーは４３で例示される。
４１は自動ゲイン制御を提供するために構成され、図１
で示したタイプであり、図２あるいは３で例示してい
る。したがって、これらのステージの各々はゲイン制御
信号を受け取るための制御入力部を持っている。適切な
ゲイン制御信号は、例えば後段の復調器(示されていな
い)から供給されるか、あるいは信号レベル検知器によ
ってチューナー内に生成されてもよい。代表的なＡＧＣ
コントローラーは４３で例示される。
【００３６】ステージ３１、３２、３６、３７および４
１のすべてが、図１で示したタイプのものとして示した
が、そのようなステージが典型的なチューナー構成にど
こで適用されるかを示すための図示例に過ぎない。一般
に、これらのステージのすべてが、自動ゲイン制御機能
を提供するために要求されるとは限らず、少なくともこ
れらのステージのうちのいくつかは従来タイプであって
もよい。入力部３０に供給される広帯域の信号は、非常
に大きく変化するパワーあるいはレベルを持つので、LN
A ３１に自動ゲイン制御を備えるのが一般的である。従
ってLNA ３１のために図１〜３の中で示したタイプのス
テージを使用することは特に有利かもしれない。そのよ
うな構成は、高い信号レベルに対する良好なひずみ特性
および低い信号レベルに対する良好なノイズ特性を持
ち、そのため、信号対雑音特性および相互変調特性が改
善され、そしていかなる変調基準に対しても容易に適切
に作成できる。
１のすべてが、図１で示したタイプのものとして示した
が、そのようなステージが典型的なチューナー構成にど
こで適用されるかを示すための図示例に過ぎない。一般
に、これらのステージのすべてが、自動ゲイン制御機能
を提供するために要求されるとは限らず、少なくともこ
れらのステージのうちのいくつかは従来タイプであって
もよい。入力部３０に供給される広帯域の信号は、非常
に大きく変化するパワーあるいはレベルを持つので、LN
A ３１に自動ゲイン制御を備えるのが一般的である。従
ってLNA ３１のために図１〜３の中で示したタイプのス
テージを使用することは特に有利かもしれない。そのよ
うな構成は、高い信号レベルに対する良好なひずみ特性
および低い信号レベルに対する良好なノイズ特性を持
ち、そのため、信号対雑音特性および相互変調特性が改
善され、そしていかなる変調基準に対しても容易に適切
に作成できる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負帰還の量をＡＧＣ電圧に応じて変化させるようにした
ので、比較的低いゲインでは、大量の帰還がなされてひ
ずみ特性を改善し、比較的高いゲインでは、負帰還は減
少するが、良好なノイズ特性を達成できる。
負帰還の量をＡＧＣ電圧に応じて変化させるようにした
ので、比較的低いゲインでは、大量の帰還がなされてひ
ずみ特性を改善し、比較的高いゲインでは、負帰還は減
少するが、良好なノイズ特性を達成できる。
【図１】 本発明の実施例を構成する無線周波チューナ
ーのブロック図
ーのブロック図
【図２】 図１のステージの第１の実施例を示した回路
図
図
【図３】 図１のステージの第２の実施例を示した回路
図
図
【図４】 図１に示したタイプのステージを１つ以上備
えた無線周波チューナーのブロック図
えた無線周波チューナーのブロック図
１ トランスコンダクタンスステージのアンプ
２ ＡＧＣコアー
３〜６ 負荷抵抗
７ トランスコンダクタンスステージのアンプ
８ 降下抵抗
１０、１１、１４〜１９ トランジスタ
２２、２３ 抵抗
２５ 定電流源
３１ ローノイズアンプ
３２ ミキサー
３３ ローカルオシレータ
３５ 中間周波フィルタ
３６ 中間周波アンプ
４０ 基本帯域フィルタ
４１ 基本帯域アンプ
４３ ＡＧＣコントローラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ランス・トロッド
イギリス、エスエヌ１・３ピーエル、ウィ
ルトシャー、スウィンドン、ディクソン・
ストリート15番
(72)発明者 フランコ・ローリア
イギリス、エスエヌ２・７キューアール、
ウィルトシャー、スウィンドン、オーチャ
ード・グローブ34番
Ｆターム(参考） 5J100 JA01 QA01 SA02
5J500 AA01 AA12 AA22 AC21 AC41
AF17 AH08 AH25 AH29 AK00
AK02 AK05 AM13 AS14 AT01
DN03 DN23 DN25 DP02
Claims (19)
- 【請求項１】 アンプ(１)およびアンプに負帰還を適用
するための負帰還ループ(７、８)を備え、 ゲイン制御回路(２−６)は、負帰還の量を変化させるた
めの制御信号に従ってその制御信号に応答し、そして、
前記制御信号に基づき、信号処理用ステージの出力部と
負帰還・ループ(７、８)の入力部との間のアンプ(１)の
出力信号を制御するために構成されることを特徴とする
無線周波チューナー用の信号処理用ステージ。 - 【請求項２】 上記アンプ(１)は第１のトランスコンダ
クタンスのステージ(１０−１３、２４)を備える請求項
１記載のステージ。 - 【請求項３】 上記第１のトランスコンダクタンスのス
テージ(１０−１３、２４)は、差動的に接続された第１
および第２の増幅デバイス(１１、１２)を備える請求項
２記載のステージ。 - 【請求項４】 上記負帰還ループ(７、８)は第２のトラ
ンスコンダクタンスのステージを備える請求項１〜３の
いずれかに記載のステージ。 - 【請求項５】 上記第２のトランスコンダクタンスのス
テージ(１０−１３、２４)は差動的に接続された第３お
よび第４の増幅デバイスを装置を備える請求項４記載の
ステージ。 - 【請求項６】 上記第３と第４のデバイス(１８、１９)
は、第１と第２のデバイス(１０、１１)の共通端子にそ
れぞれ接続される出力端子を備える請求項５記載のステ
ージ。 - 【請求項７】 上記第１から第４のデバイス(１０、１
１、１８、１９)は同じ導電タイプで、第１と第２のデ
バイス(１０、１１)の共通端子は第１の抵抗(１２、１
３)によっ相互に接続される請求項６記載のステージ。 - 【請求項８】 上記第３と第４のデバイス(１８、１９)
は、それぞれ第２と第３の抵抗(２２、２３)によって、
第１の電源端子(gnd)に接続される共通端子を備える請
求項７記載のステージ。 - 【請求項９】 上記第１および第２のデバイス(１０、
１１)は、第１の導電タイプで、第３および第４のデバ
イス(１８、１９)は第１のタイプと逆の第２の導電タイ
プである請求項６記載のステージ。 - 【請求項１０】 上記第１および第２のデバイス(１
０、１１)の共通端子は、それぞれ第４および第５の抵
抗(１２、１３)を通じて第１の定電流源(２４)に接続さ
れる請求項９記載のステージ。 - 【請求項１１】 上記第３および第４のデバイス(１
８、１９)は、それぞれ第６および第７の抵抗(２２、２
３)を通じて第２の定電流源(２５)に接続される請求項
９記載のステージ。 - 【請求項１２】 上記ゲイン制御回路は、出力端子が第
１のデバイス(１０)の出力端子に接続される、第５およ
び第６の増幅デバイス(１４、１５)と、出力端子が第２
のデバイス(１１)の出力端子に接続される、第７および
第８の増幅デバイス(１６、１７)とを備え、第５および
第８のデバイス(１４、１７)は、第１の制御信号入力部
(agc+)に接続される制御端子を持ち、第６および第７の
デバイス(１５、１６)は、第２の制御信号入力部(agc-)
に接続される制御端子を持つ請求項３または請求項４〜
１１のいずれかに記載のステージ。 - 【請求項１３】 上記第５および第８のデバイス(１
４、１７)は、信号処理用ステージの差動出力部(out+、
out-)を備え、それぞれ第１および第２の負荷(３、４)
を通じて第２の電源端子(vcc)に接続される出力端子を
備える請求項１２記載のステージ。 - 【請求項１４】 上記第６および第７のデバイス(１
５、１６)は、負帰還・ループ(７、８)と、および第３
および第４の負荷(５、６)を通じて電源端子または第２
の電源端子(vcc)に接続される出力端子を備える請求項
１２または１３記載のステージ。 - 【請求項１５】 上記各増幅デバイス(１０、１１、１
４−１９)はトランジスタである請求項３および５〜１
４のいずれかに記載のステージ。 - 【請求項１６】 上記各増幅デバイス(１０、１１、１
４−１９)はバイポーラトランジスタである請求項１５
記載のステージ。 - 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載のス
テージ(３１、３２、３６、３７、４１)の少なくとも１
つを備える無線周波チューナー。 - 【請求項１８】 上記少なくとも１つのステージは、少
なくとも１つのローノイズアンプ(３１)、ミキサー(３
２、３７)、中間周波アンプ(３６)および基本帯域のス
テージ(４１)を備える請求項１７記載のチューナー。 - 【請求項１９】 上記少なくとも１つのステージ(３
１、３２、３６、３７、４１)のために制御信号を発生
するための少なくとも１つの自動ゲイン制御信号発生器
を備える請求項１７または１８記載のチューナー。
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|---|---|---|---|
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