JP2005513903A - チューナ用の自動利得制御 - Google Patents

Abstract

回路装置は、制御増幅器（Ｂ）と下流側に接続された混合器（Ｃ）と自動利得制御部とを含むチューナ（１）を有する。自動利得制御部は、重み付けフィルタ（Ｅ）を含み、該重み付けフィルタ（Ｅ）は、混合器（Ｃ）の出力側に接続されており、前記重み付けフィルタ（Ｅ）は、検出器（Ｆ）を介してチューナの制御増幅器（Ｂ）用の制御信号を供給する。重み付けフィルタ（Ｆ）は、特に、中間周波フィルタ（Ｇ）の通過帯域に相応する通過帯域を有しており、少なくとも部分的に、少なくとも１つ又は２つの隣接番組チャネルを含む。その結果、制御増幅器（Ｂ）は、困難な受信状況下で一層良好にチューニングされる。つまり、重み付けフィルタ（Ｅ）により、隣接チャネルは、中間周波フィルタの通過帯域に対して相対的に、制御信号内に付随的に含まれている。

Description

本発明は、制御増幅器と下流側に接続された混合器と自動利得制御部とを含むチューナを有する、制御増幅器用の回路装置に基づいている。この種の回路装置は、アンテナ又はケーブルからの、テレビ番組を含む信号を中間周波に変換するために、例えば、テレビセットに使用される。

この種の公知チューナでは、入力信号は、特定領域による、例えば、ＶＨＦ領域、ＵＨＦ領域及びハイパーバンドによる前置回路で選択される。次に、これら、種々異なった周波数帯域を含む選択領域は、混合器に供給される前に制御増幅器によって増幅される。混合器には、付加的に、発振周波数が、選択された番組チャネルに依存するようにセットされる発振器からの第２の信号を供給され、その結果、所望の番組チャネルが確固として規定されている中間周波に低減される。

ダウンコンバートされた信号は、次に中間周波フィルタ（チャネルフィルタとも呼ばれる）に供給され、この中間周波フィルタは、所望番組の影像（ｖｉｓｉｏｎ）搬送波及び音声搬送波に同調され、その際、隣接チャネルは分離されている。表面音響波フィルタは、通常中間周波フィルタとして使用される。中間周波フィルタの出力信号は、次に、中間周波増幅器で増幅され、その結果、この出力信号は、復調に適切なレベルを有している。

送信局の異なったアンテナ電圧を補償するため、及び、混合器及び下流段の過励振を回避するために、自動利得制御（ＡＧＣ）がチューナに使用される。このために、レベルが相応の送信局の番組チャネルの入力電圧に相応する中間周波フィルタの出力信号が使われる。制御電圧は、この信号から得られるチューナの制御増幅器に供給される。この場合、制御は、中間周波フィルタが各所望番組チャネル用の一定信号電圧を供給するように選択される。

本発明の課題は、上述のような回路装置で、複雑な受信状況下でも、例えば、アナログ番組チャネルとデジタル番組チャネルの両方がチューナの入力側に設けられている場合でも、所望の番組チャネルを良好に選択することができる利得制御を行うことにある。

この課題は、回路装置での請求項１記載の各要件によって、及び、方法での請求項１０記載の各要件によって達成される。本発明の有利な実施例は、従属請求項に記載されている。

本発明の回路装置は、制御増幅器と下流側に接続された混合器と自動利得制御部とを含むチューナを有している。自動利得制御部は、重み付けフィルタを含み、該重み付けフィルタは、混合器の出力側に接続されており、重み付けフィルタは、検出器を介してチューナの制御増幅器用の制御信号を供給する。

重み付けフィルタは、特に、チューナの下流側に接続されている中間周波フィルタの通過帯域に相応していて、少なくとも部分的に少なくとも１つ又は２つの隣接番組チャネルを含む通過帯域を有している。重み付けフィルタは、例えば、２つ又は４つの極めて近い隣接チャネルを含む帯域通過フィルタ、又は、さもなければ、広域通過、又は、低域通過フィルタとして構成するとよい。この場合、もっと広域のフィルタ構成、適切ならば、極点（周波数トラップ）を有するようにすることができる。従って、重み付けフィルタを、伝送系の所定の隣接チャネル状況に適合することができる。しかも、比較的簡単にコスト上有効なコンポーネントを使って構成することができる。

従って、自動利得制御は、中間周波フィルタの下流側で取り出される制御信号を使わず、混合器の下流側で既に取り出されている制御信号を使う。この結果、制御増幅器は、異なった受信状況下で良好にチューニングされる。つまり、重み付けフィルタにより、隣接チャネルが、中間周波フィルタの通過帯域に対して相対的に、付随して制御信号内に含まれているからである。

例えば、所望の番組チャネルが弱い信号電圧しか供給せず、非常に高い信号電圧の、他の送信局の番組がｎｅｘｔ−ｂｕｔ−ｏｎｅ番組チャネルにある場合、隣接番組チャネルは、本質的に重み付けフィルタによって抑制され、その結果、所望の番組チャネルは、良好な信号対雑音比のために制御増幅器で充分に増幅される。しかし、それと同時に、ｎｅｘｔ−ｂｕｔ−ｏｎｅ番組チャネルの高レベルは、付随して制御増幅器用の制御電圧に取り入れられ（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ）、その結果、混合器及び下流段は過励振される。その結果、この装置構成により、直線性を改善することができ、受信系の信号対雑音比を大きくすることができる。これは、特に臨界的な受信状況、例えば、有用チャネルと、直ぐ隣接したチャネル（高レベルの干渉信号を示すことがある）との間に非常に大きなレベル差がある場合にも、あてはまる。

本発明について、以下、図示の詳細な実施例を用いて詳細に説明する：
図１には、番組チャネル、特に、テレビチャネル用の無線周波入力側３を有するチューナ１が示されている。無線周波信号は、例えば、地上アンテナにより、又は、ケーブルを介して供給される。入力信号は、チューナ１で公知のようにして、予選択回路Ａで特定領域により、例えば、ＶＨＦ領域、ＵＨＦ領域及びハイパーバンド用に選択され、例えば、５０ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚの周波数領域を含む。選択された信号は、続いて、チューナ１内の混合器Ｃに供給される前に、制御増幅器Ｂに供給される。チューナ１は、更に混合器Ｃ内の無線周波信号を中間周波範囲にダウンコンバートするための発振器Ｄを含む。

混合器Ｃの出力信号は、続いて、中間周波フィルタＧを含む中間周波（ＩＦ）段２に供給される。この中間周波フィルタは、混合された通過帯域のスティーブエッジフィルタであり、このフィルタは、所望の番組チャネルを出力する。表面音響波フィルタ（ＳＡＷ）は、通常、このために使用される。この場合、発振器Ｄの周波数は、所望の番組チャネルが、正確に中間周波フィルタＧの通過帯域内にあるように選択される。

中間周波フィルタＧの出力信号は、続いて中間周波増幅器Ｈで増幅され、その結果、続いて、ＩＦ出力４を介して復調器に供給することができる。

制御増幅器Ｂは、混合器Ｃの出力信号、つまり、中間周波フィルタＧの上流側の信号を使用する自動利得制御部を用いて制御される。自動利得制御部は、特に重み付けフィルタＥを含み、この重み付けフィルタは、混合器Ｃの出力側に接続されており、検出器Ｆを介して利得制御するための制御増幅器Ｂ用の制御信号を出力する。検出器Ｆは、例えば、ダイオードと、下流側に接続されたキャパシタンスとを含む平均値又はピーク値整流器である。

重み付けフィルタＥは、例えば、単一帯域通過フィルタ、広域通過フィルタ又は低域通過フィルタである。もっと広域のフィルタの装置構成と、適切ならば、重み付けフィルタＥ用の極点も可能である。有利な実施例は、例えば、チューナの下流側に接続された中間周波フィルタの通過帯域に関して、２つ、又は、４つの極めて近い隣接チャネルを含む。これは、中間周波フィルタの上側及び下側の１つ又は２つの隣接チャネルに相応している。

制御増幅器Ｂは、例えば、利得制御用の第２のゲート端子付のＭＯＳＦＥＴを含み、利得制御は、制御増幅器Ｂの利得が、検出器Ｆが低い信号を供給する場合に大きいか、制御増幅器Ｂの利得が、検出器Ｆが高い信号を供給する場合に小さいように行われる。

重み付けフィルタＥは、特に、中間周波フィルタＧの通過帯域を含む所定の通過帯域と、少なくとも部分的に付随的に少なくとも１つの、又は、２つの隣接番組チャネルを含む。この結果、自動利得制御は、チャネルフィルタＧの所定の隣接チャネル状況に適合化される。他の増幅器及びバッファ段は、図示されていないが、有利には、重み付けフィルタＥの上流側に設けられている。

回路構成は、特に臨界的な受信状況に適しており、有効チャネルと、このチャネルに直ぐ隣接しているチャネルとの間に非常に大きなレベル差がある場合、つまり、隣接チャネルが非常に高いレベルの干渉信号を供給する場合に適している。隣接チャネルは、付随的に重み付けフィルタＥによって考慮されるので、この回路構成により、直線性が改善されて、信号対雑音比が向上した受信系にすることができる。この回路構成は、アナログ信号の伝送にもデジタル信号の伝送にも適用される。

コンカレントフィルタを含む予選択回路Ａで、所望の番組チャネルが予選択される。従って、自動利得制御を、コスト上有効なコンポーネントを有するシンプルなアナログ回路として構成することができる。利得制御部は、特に、遮蔽ハウジング内のチューナ１自体内に統合することができる。混合器Ｃの出力信号は、制御用のハウジング内で取り出すようにしてもよい。利得制御部は、集積回路内に部分的に集積してもよいし、完全に集積してもよい。

図２には、欧州地上デジタル標準（Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ）ＥＴＳ ３００ ７４４に従った地上デジタルテレビ受信用のチューナモジュールのブロック図が示されている。チューナモジュールは、ＶＨＦ／ＵＨＦチューナ、ＴＶ出力部付のアンテナループスルー機能部、及び、アンテナ入力部１２へのアクティブインドアアンテナ用の給電電圧を供給するアンテナパワー機能部１１を含む。チューナモジュールは、更に、ＴＶ出力側３へのＲＦ変調器信号４を供給するコンバイナー１３を含む。

ＶＨＦ／ＵＨＦチューナの周波数領域ＶＨＦ ＩＩＩ及びＵＨＦ ＩＶ／Ｖは、利得設定及びフィルタリング用の２つの部分Ｉ，ＩＩに分割される。２つの部分Ｉ，ＩＩは、各々第１及び第２の予選択回路Ａ１，Ａ３乃至Ａ２，Ａ４を、自動利得制御用に接続された各制御増幅器Ｂ１乃至Ｂ２間に有している。

部分Ｉ，ＩＩの出力側は、混合器／発振器ＩＣ１４に接続されており、混合器／発振器ＩＣ１４は、選択された番組を、３６ＭＨｚの標準中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバートする。混合器／発振器ＩＣ１４には、ＩＦフィルタ部Ｇが接続されており、このＩＦフィルタ部Ｇにより、切換可能な７ＭＨｚ又は８ＭＨｚ帯域幅でのチャネルフィルタリングを行うことができる。ＩＦフィルタ部Ｇの出力側は、ＩＦ増幅器Ｈに接続されており、ＩＦ増幅器Ｈにより、充分な出力レベルを、Ａ／Ｄコンバータに直接接続することができる。

混合器／発振器ＩＣ１４は、既に集積された、重み付けフィルタと後続の検出器（図１に示された）とを有しており、直接ＡＧＣ信号１５を介して、制御増幅器Ｂ１及びＢ２を駆動する。ＩＦ増幅器Ｈの出力レベルは、外部ＡＧＣ信号１６によって調整可能である。Ｉ^２Ｃバス１７を介して制御されるプログラマブルチューニングシステムを用いてチューニング及びバンドスイッチングされる。モジュールは、低ロスのプリント回路基板上に構成されており、この基板に、全てのコンポーネントはが上部及び下部カバーを有する金属製ハウジングフレーム内に装着されている。チューナモジュール用の給電電圧として、５ボルト及び３３ボルト電源が使われている。

本発明の別の構成が、当業者には可能である。自動利得制御は、特に、複数の重み付けフィルタ、例えば、種々異なった予選択回路Ａ用の種々異なった通過帯域の重み付けフィルタを含む。重み付けフィルタＥは、例えば、アダプティブデジタルフィルタとして構成されており、このアダプティブデジタルフィルタは、制御信号を受信状況に適応化し、その際、隣接番組チャネルを考慮する。回路構成は、特にテレビ番組の受信用に適しているが、このタイプの番組に限定されない。

チューナ、中間周波段、チューナ用の自動利得制御部を有する回路装置を示す図 地上デジタルテレビ受信用のチューナモジュールのブロック図

Claims (10)

1. 番組チャネルを中間周波領域に変換するために、制御増幅器（Ｂ）と下流側に接続された混合器（Ｃ）と自動利得制御部とを含むチューナ（１）を有する回路装置において、
   自動利得制御部は、重み付けフィルタ（Ｅ）を含み、該重み付けフィルタ（Ｅ）は、混合器（Ｃ）の出力側に接続されており、前記重み付けフィルタ（Ｅ）は、検出器（Ｆ）を介して制御増幅器（Ｂ）用の制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする回路装置。
2. 重み付けフィルタ（Ｅ）は、通過帯域を有しており、該通過帯域は、少なくとも部分的に中間周波フィルタ（Ｇ）の通過帯域を含み、少なくとも１つの隣接チャネル、例えば、２つ又は４つの隣接チャネルを含む請求項１記載の回路装置。
3. 重み付けフィルタ（Ｅ）は、帯域通過フィルタ、広域通過フィルタ又は低域通過フィルタを含み、前記重み付けフィルタ（Ｅ）は、適切ならば、付加的に極点を有しており、前記重み付けフィルタ（Ｅ）は、伝送系の所定の隣接チャネル状況に適合されている請求項１又は２記載の回路装置。
4. 検出器（Ｆ）は、ダイオードと、キャパシタとを含み、平均値又はピーク値整流器として回路構成されている請求項１から３迄の何れか１記載の回路装置。
5. チューナ（１）は、番組チャネルの予選択のための予選択回路（Ａ）、及び、所望の番組チャネルを、中間周波フィルタ（Ｇ）によって定義された中間周波数範囲に変換するための混合発振器（Ｄ）を有している請求項１から４迄の何れか１記載の回路装置。
6. 増幅段は、重み付けフィルタ（Ｅ）の上流側に設けられている請求項１から５迄の何れか１記載の回路装置。
7. 自動利得制御部は、チューナ（１）と一緒に、遮蔽ハウジングを有するチューナモジュール内に統合されている請求項１から６迄の何れか１記載の回路装置。
8. 中間周波フィルタ（Ｇ）は、混合器（Ｃ）の下流側に接続されており、自動利得制御部用の制御信号は、中間周波フィルタ（Ｇ）の上流側で取り出されている請求項１から７迄の何れか１記載の回路装置。
9. チューナ（１）は、アナログ及びデジタルテレビチャネルの受信用に構成されている請求項１から８迄の何れか１記載の回路装置。
10. 番組チャネルを中間周波領域に変換するために、制御増幅器（Ｂ）と下流側に接続された混合器（Ｃ）とを含むチューナ用の自動利得制御方法において、
    利得制御により、混合器（Ｃ）の出力信号を取り出して、制御信号として、重み付けフィルタ（Ｅ）と検出器（Ｆ）とを介して、制御増幅器（Ｂ）の入力側に供給することを特徴とするチューナ用の自動利得制御方法。

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