JP2006324773A - 受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 発振周波数に対応した同調周波数を正確に設定できる受信装置を提供する。
【解決手段】 インダクタンス素子14aと複数の容量素子14bと各容量素子14bをインダクタンス素子14aに並列接続するスイッチ素子14cとを有する同調回路14と、同調回路14の後段に設けられたミキサ16と、ミキサ16に局部発振信号を供給する発振器17と、選局用のPLL分周データに基づいて発振器17の発振周波数を制御するPLL回路18とを備え、PLL分周データに基づいてスイッチ素子14cを制御して同調回路14の同調周波数を設定する同調制御手段19と、ミキサ16から出力される中間周波信号の振幅のピーク値を検出すると共に、ピーク値が得られるまでの間で同調周波数を微調整するための修正データを発生する微調コントローラ23とを設け、修正データを同調制御手段19に入力し、修正データによってPLL分周データを修正した。
【選択図】 図1
【解決手段】 インダクタンス素子14aと複数の容量素子14bと各容量素子14bをインダクタンス素子14aに並列接続するスイッチ素子14cとを有する同調回路14と、同調回路14の後段に設けられたミキサ16と、ミキサ16に局部発振信号を供給する発振器17と、選局用のPLL分周データに基づいて発振器17の発振周波数を制御するPLL回路18とを備え、PLL分周データに基づいてスイッチ素子14cを制御して同調回路14の同調周波数を設定する同調制御手段19と、ミキサ16から出力される中間周波信号の振幅のピーク値を検出すると共に、ピーク値が得られるまでの間で同調周波数を微調整するための修正データを発生する微調コントローラ23とを設け、修正データを同調制御手段19に入力し、修正データによってPLL分周データを修正した。
【選択図】 図1
Description
本発明は、テレビジョンチューナ等のスーパヘテロダイン方式の受信装置に関する。
図3は受信装置としての従来のテレビジョンチューナの構成を示す。テレビジョン信号が入力される入力同調回路1はインダクタンス素子Lとそれに並列に接続される複数の容量素子C0〜Cnからなる。容量素子C0はインダクタンス素子Lに並列に接続されている。また、残りの容量素子C1〜Cnはそれぞれに直列接続されたスイッチS1〜Snを介してインダクタンス素子Lに接続される。
入力同調回路1の次段には高周波増幅器2が接続され、その次段には段間同調回路3が設けられる。段間同調回路3は複同調回路で構成され、一次同調回路3aと二次同調回路3bとは同一構成を有する。そして、一次同調回路3aはインダクタンス素子aLとそれに並列に接続される複数の容量素子aC0〜aCnからなり、容量素子aC0はインダクタンス素子aLに並列に接続されている。また、残りの複数の容量素子aC1〜aCnはそれぞれに直列接続されたスイッチaS1〜aSnを介してインダクタンス素子aLに接続される。
入力同調回路1の次段には高周波増幅器2が接続され、その次段には段間同調回路3が設けられる。段間同調回路3は複同調回路で構成され、一次同調回路3aと二次同調回路3bとは同一構成を有する。そして、一次同調回路3aはインダクタンス素子aLとそれに並列に接続される複数の容量素子aC0〜aCnからなり、容量素子aC0はインダクタンス素子aLに並列に接続されている。また、残りの複数の容量素子aC1〜aCnはそれぞれに直列接続されたスイッチaS1〜aSnを介してインダクタンス素子aLに接続される。
また、二次同調回路3bもインダクタンス素子bLとそれに並列に接続される複数の容量素子bC0〜bCnからなり、インダクタンス素子bLは一次同調回路3aのインダクタンス素子aLと誘導結合する。容量素子bC0はインダクタンス素子bLに並列に接続されている。また、残りの複数の容量素子bC1〜bCnはそれぞれに直列接続されたスイッチbS1〜bSnを介してインダクタンス素子bLに接続される。
以上までの構成において、スイッチS1〜Sn、スイッチaS1〜aSn、スイッチbS1〜bSnはテレビジョン受信機本体部(図示せず)から送られてくるチャンネル選局信号によって開閉制御されるが、対応するスイッチ同士(例えばS1とaS1とbS1)は互いに連動して同じ開閉状態となる。従って、それぞれのインダクタンスL、aL、bLに並列接続される容量素子の組み合わせは2n通りとなる。そして、入力同調回路1、一次同調回路3a、二次同調回路3bの各インダクタンス素子L、aL、bLのインダクタンス値を互いに同一とし、また対応する各容量素子(例えばC0、aC0、bC0)の容量値を互いに同一とすれば、各同調回路の同調周波数も互いに同一となる。
そして、各容量素子C0〜Cnの容量値をそれぞれc0〜cnとし、次に、テレビジョンチャンネルの周波数間隔は一定(Δf=6MHz)であるので、n番目の容量素子cnの容量値をcn=2N−1×c1とすれば各チャンネルに同調可能となる。
そして、各容量素子C0〜Cnの容量値をそれぞれc0〜cnとし、次に、テレビジョンチャンネルの周波数間隔は一定(Δf=6MHz)であるので、n番目の容量素子cnの容量値をcn=2N−1×c1とすれば各チャンネルに同調可能となる。
段間同調回路3の次段には混合器4が設けられる。混合器4も集積回路内に構成される。混合器4の出力端には中間周波同調回路(図示せず)等が接続される。 混合器4に局部発振信号を供給する発振部5は複数の発振器5a〜5m(m<n)からなり、集積回路内に構成される。各発振器5a〜5mはそれぞれ独立しており、選択された一つから局部発振信号が供給される。また、各発振器5a〜5mは同じ構成を有する。
受信するチャンネルの周波数が100MHz以下と低い場合には一つの発振器で2〜3チャンネルの1グループ分の局部発振周波数を得ることが可能であり、200MHz前後のチャンネルでは4〜5チャンネルの1グループ分の局部発振周波数を得ることが可能となる。UHF帯のテレビジョン信号に対してはそれ以上のチャンネル数をカバーできる。
各発振器5a〜5mに印加する同調電圧TUはPLL回路6から出力される。PLL回路6も集積回路内に構成されるが、出力する同調電圧TUは印加されている3乃至5ボルトの電源電圧BをもとにしてPLL回路6に入力される選局信号Dによって設定される(例えば、特許文献1参照。)。
上記に説明した受信装置においては、各同調回路の同調周波数と各発振器の発振周波数とを選局信号のみに基づいて設定するので、正確な発振周波数を得ることは出来るが、同調周波数は必ずしも発振周波数に対応した値にはならず、正確なトラッキングが得られないという問題がある。
本発明は、発振周波数に対応した同調周波数を正確に設定できる受信装置を提供する。
また、短時間で同調周波数を設定できる受信装置を提供する。
また、短時間で同調周波数を設定できる受信装置を提供する。
本発明の第1の解決手段は、インダクタンス素子と複数の容量素子と前記各容量素子を前記インダクタンス素子に並列接続するスイッチ素子とを有する同調回路と、前記同調回路の後段に設けられたミキサと、前記ミキサに局部発振信号を供給する発振器と、選局用のPLL分周データに基づいて前記発振器の発振周波数を制御するPLL回路とを備え、前記PLL分周データに基づいて前記スイッチ素子を制御して前記同調回路の同調周波数を設定する同調制御手段と、前記ミキサから出力される中間周波信号の振幅のピーク値を検出すると共に、前記ピーク値が得られるまでの間で前記同調周波数を微調整するための修正データを発生する微調コントローラとを設け、前記修正データを前記同調制御手段に入力し、前記修正データによって前記PLL分周データを修正した。
また、第2の解決手段は、前記同調制御手段は前記PLL分周データに前記修正データを加算し、又は前記PLL分周データから前記修正データを減算する加減算回路と、加算又は減算後のデータを保持するレジスタとを有し、前記レジスタによって前記スイッチ素子のオン又はオフを制御した。
また、第3の解決手段は、前記修正データのビット数を前記PLL分周データのビット数よりも少なくし、前記修正データの最下位の1ビットを除いた上位ビットを前記PLL分周データの同数の下位ビットに対応させて加算又は減算し、前記修正データの最下位の1ビットを加算又は減算の識別ビットとした。
また、第4の解決手段は、前記同調回路は一次同調回路と二次同調回路とからなる複同調回路で構成され、前記加減算回路は第1の加減算回路と第2の加減算回路とを有し、前記レジスタは第1のレジスタと第2のレジスタとを有し、前記微調コントローラは第1の修正データと第2の修正データとを出力し、前記PLL分周データを前記第1の加減算回路及び第2の加減算回路に入力し、前記第1の修正データを前記第1の加減算回路に入力すると共に、前記第2の修正データを前記第2の加減算回路に入力し、前記第1の加減算回路から出力される加算又は減算後のデータを前記第1のレジスタに入力すると共に、前記第2の加減算回路から出力される加算又は減算後のデータを前記第2のレジスタに入力し、前記第1のレジスタによって前記一次同調回路のスイッチ素子のオン又はオフを制御すると共に、前記第2のレジスタによって前記二次同調回路のスイッチ素子のオン又はオフを制御した。
また、第5の解決手段は、前記微調コントローラは、一方の前記修正データの出力中は他方の前記修正データを従前の値に保持した。
第1の解決手段によれば、インダクタンス素子と複数の容量素子と各容量素子をインダクタンス素子に並列接続するスイッチ素子とを有する同調回路と、同調回路の後段に設けられたミキサと、ミキサに局部発振信号を供給する発振器と、選局用のPLL分周データに基づいて発振器の発振周波数を制御するPLL回路とを備え、PLL分周データに基づいてスイッチ素子を制御して同調回路の同調周波数を設定する同調制御手段と、ミキサから出力される中間周波信号の振幅のピーク値を検出すると共に、ピーク値が得られるまでの間で同調周波数を微調整するための修正データを発生する微調コントローラとを設け、修正データを同調制御手段に入力し、前記修正データによって前記PLL分周データを修正したので、同調回路を受信周波数に正確に同調させることができる。
また、第2の解決手段によれば、同調制御手段はPLL分周データに修正データを加算し、又はPLL分周データから修正データを減算する加減算回路と、加算又は減算後のデータを保持するレジスタとを有し、レジスタによってスイッチ素子のオン又はオフを制御したので、修正後のデータによってスイッチ素子のオン/オフを制御できる。
また、第3の解決手段によれば、修正データのビット数をPLL分周データのビット数よりも少なくし、修正データの最下位の1ビットを除いた上位ビットをPLL分周データの同数の下位ビットに対応させて加算又は減算し、修正データの最下位の1ビットを加算又は減算の識別ビットとしたので、加減算のスピードを速め、最下位のビットによって自動的の加算又は減算ができる。
また、第4の解決手段によれば、同調回路は一次同調回路と二次同調回路とからなる複同調回路で構成され、加減算回路は第1の加減算回路と第2の加減算回路とを有し、レジスタは第1のレジスタと第2のレジスタとを有し、微調コントローラは第1の修正データと第2の修正データとを出力し、PLL分周データを第1の加減算回路及び第2の加減算回路に入力し、第1の修正データを第1の加減算回路に入力すると共に、第2の修正データを第2の加減算回路に入力し、第1の加減算回路から出力される加算又は減算後のデータを第1のレジスタに入力すると共に、第2の加減算回路から出力される加算又は減算後のデータを第2のレジスタに入力し、第1のレジスタによって一次同調回路のスイッチ素子のオン又はオフを制御すると共に、第2のレジスタによって二次同調回路のスイッチ素子のオン又はオフを制御したので、複同調回路を受信周波数に同調することができる。
また、第5の解決手段によれば、微調コントローラは、一方の修正データの出力中は他方の修正データを従前の値に保持したので、一次同調回路と二次同調回路とを交互に調整して最終的に双方を受信周波数に同調させることができる。
図1に本発明の受信装置の構成を示す。アンテナ11には高周波増幅器12が接続され、高周波増幅器12の出力側には同調回路13が設けられる。同調回路13は一次側同調回路14と二次側同調回路15とを有する複同調回路で構成される。
一次側同調回路14は、インダクタンス素子14aと、複数の容量素子14b(14b1、14b2、14b3、、、)と、これら容量素子14bにそれぞれ直列接続され、各容量素子14bをインダクタンス素子14aに並列に接続する複数のスイッチ素子14c(14c1、14c2、14c3、、、)と有する。各スイッチ素子14cは、例えばFET(電界効果トランジスタ)等の三端子型のスイッチ素子によって構成されている。
インダクタンス素子14aは、その一端が高周波増幅器12の出力端に接続され、他端は接地される。各容量素子14bの一端はインダクタンス素子14aの一端に接続され、それらの各他端はそれぞれ各スイッチ素子14cを介して接地される。すなわち、図示のように、各容量素子14bの他端はスイッチ素子14cの一端(ドレイン)に接続され、その他端(ソース)が接地される。
二次側同調回路15も一次同調回路14と同様の構成を有している。すなわち、インダクタンス素子15aと、複数の容量素子15b(15b1、15b2、15b3、、、)と、これら容量素子15bにそれぞれ直列接続され、各容量素子15bをインダクタンス素子15aに並列に接続する複数のスイッチ素子15c(15c1、15c2、15c3、、、)と有する。各スイッチ素子15cも、例えばFET(電界効果トランジスタ)等の三端子型のスイッチ素子によって構成されている。
インダクタンス素子15aは、一端が周波数変換用のミキサ16の入力端に接続され、他端は接地される。各容量素子15bの一端はインダクタンス素子15aの一端に接続され、それらの各他端はそれぞれ各スイッチ素子15cを介して接地される。すなわち、図示のように、各容量素子15bの他端はスイッチ素子15cの一端(ドレイン)に接続され、その他端(ソース)が接地される。
ここで、一次側同調回路14の容量素子14bの1つ(例えば14b1)と二次側同調回路15の容量素子15bの1つ(例えば15b1)とは同じ容量値を有するが、容量素子14b及び容量素子15bの中では最小の容量値(C)を有する容量素子(例えば14b1、15b1)に対して他の容量素子の容量値が2Nの関係で異なっている。Nは正の整数である。すなわち、容量素子14b1と容量素子15b1は同じ容量値(C)を有し、容量素子14b2と容量素子15b2とは同じ容量値(2×C)を有し、容量素子14b3と容量素子15b3とは同じ容量値(4×c)を有し、容量素子14b3と容量素子15b3とは同じ容量値(8×c)を有する。以下同様である。
そして、一次同調回路14及び二次同調回路15は、各スイッチ素子14c及び15cの制御端(ゲート)に印加される電圧によってオン/又が制御されて、同調周波数が変えられる。
ミキサ16には、発振器17から受信すべき信号の周波数に対応した周波数の局部発振信号が供給される。発振周波数はPLL回路18によって制御される。PLL回路18には発振周波数を設定するためのPLL分周データ(選局データ)D1が受信装置本体部(図示せず)から供給される。PLL分周データD1は、例えば8ビットで構成される。このPLL分周データD1は同調制御手段19にも供給される。
同調制御手段19は、第1の加減算回路19a、第2の加減算回路19b、第1の加減算回路の出力側に接続された第1のレジスタ19c、第2の加減算回路19bの出力側に接続された第2のレジスタ19dを有し、PLL分周データD1は第1の加減算回路19a及び第2の加減算回路19bに供給される。
ミキサ16から出力される中間周波信号は中間周波増幅器20、バンドパスフィルタ21を介して図示しない復調器に供給されるが、バンドパスフィルタ21から出力された中間周波信号はキャリア検出回路22によってその振幅値が検波され、その検波出力は微調コントローラ23に入力される。
微調コントローラ23は常に検波出力のピーク値を検出すると共に、ピーク値が検出されるまでの間は一次同調回路14及び二次同調回路15の同調周波数を微調整するための修正データD2(第1の修正データD2−1及び第2の修正データD2−2)を出力し、第1の修正データD2−1を第1の加減算回路19a供給し、第2の修正データD2−2を第2の加減算回路19bに供給する。修正データD2は例えば4ビットで構成される。
従って、第1の加減算回路19aにはPLL分周データD1と第1の修正データD2−1とが入力され、第2の加減算回路19bにはPLL分周データD1と第2の修正データD2−2とが入力される。
第1の加減算回路19aの出力データ(第1のスイッチコントロールデータ)は第1のレジスタ19cに入力され、第2の加減算回路19bの出力データ(第2のスイッチコントロールデータ)は第2のレジスタ19dに入力される。第1のレジスタ19cの出力ビット数(出力端の数)は一次同調回路14のスイッチ素子14cの数と同じであり、第2のレジスタ19dの出力ビット数(出力端の数)は二次同調回路15のスイッチ素子15cの数と同じである。そして、各スイッチ素子14cの制御端(ゲート)がそれぞれ第1のレジスタ19cの出力端に接続され、同様に各スイッチ素子15cの制御端(ゲート)がそれぞれ第2のレジスタ19dの出力端に接続される。
以上の構成において、PLL分周データD1は発振器17を受信周波数に対応した周波数で発振させるためのデータであるので、このPLL分周データD1は受信周波数にも対応しており、これによって各スイッチ素子14c、15cを制御することで同調回路13を大略受信周波数に同調させることができる。本発明の特徴は、中間周波信号の振幅のピーク値の検出によって同調回路13を受信周波数に正確に同調させるべく、中間周波信号の振幅レベルから修正データD2を生成し、PLL分周データD1に修正データD2を加減算して同調回路13の同調周波数を制御したことであり、以下に動作を説明する。
先ず、PLL分周データD1がPLL回路18に入力されると、発振器17は受信周波数に対応した周波数(受信周波数よりも中間周波数だけ高い)で発振する。PLL分周データD1は同時に第1の加減算回路19a及び第2の加減算回路19bにも入力されるので、それらの出力データ(同じデータ値)はそれぞれ第1のレジスタ19c及び第2のレジスタ19dに保持される。一次同調回路14のスイッチ素子14cと二次同調回路15のスイッチ素子15cとはそれぞれ第1のレジスタ19c及び第2のレジスタ19dの出力データによってオン/オフが制御され、共に同じ周波数に同調する。
ミキサ16に入力された中間周波信号はキャリア検出回路22に入力され、検波出力が微調コントローラ23に入力される。微調コントローラ23は検波出力がピーク値に達するまでの間は常に修正データD2を出力するが、最初は、例えば第1の修正データD2−1を第1の加減算回路19aに供給する。すると、第1の加減算回路19aにおいては、PLL分周データD1に第1の修正データD2−1が加算又は減算されてデータが修正され、修正されたデータが第1のスイッチコントロールデータとして第1のレジスタ19cに入力され、これによって一次同調回路14のスイッチ素子14cのオン/オフのパターンが変更され、同調周波数が修正される。すると、中間周波信号の振幅も変わることで検波出力のレベルが変わる。
それでも検波出力がピーク値に達していなければ、微調コントローラ23は第1の修正データD2−1の値を従前のままとして第2の修正データD2−2を第2の加減算回路19bに供給する。すると、第2の加減算回路19bにおいては、PLL分周データD1に第2の修正データD2−2が加算又は減算されてデータが修正され、修正されたデータが第2のスイッチコントロールデータとして第2のレジスタ19dに入力され、これによって二次同調回路15のスイッチ素子15cのオン/オフのパターンが変更され、同調周波数が修正される。この段階では一次同調回路14の同調周波数は変更されない。そして、中間周波信号の振幅が変わることで検波出力のレベルが変わる。
それでも検波出力がピーク値に達していなければ、微調コントローラ23は第2の修正データD2−2の値を従前のままとして再び第1の修正データD2−1を変更して第1の加減算回路19aに供給し、一次同調回路14の同調周波数を修正する。
以上の過程を繰り返すことで一次同調回路14及び二次同調回路15の同調周波数が交互に修正され、最終的には中間周波信号が最大レベルになる。
図2はPLL分周データD1と修正データD2との加減算の方法を示す。PLL分周データD1は例えば8ビットで構成される。また、修正データD2はPLL分周データD1よりもビット数が少ない、例えば4ビットで構成される。前述したように、PLL分周データD1はそれだけで同調回路13を大まかに受信周波数に同調させることができるが、下位のビットは同調周波数を大きく左右するものではない。そこで、下位ビット(例えば、3ビット)に修正データD2を加減算するようにして演算のスピードを図っている。そして、修正データD2の上位の3ビットをPLL分周データD1の下位3ビットに加減算し、最下位のビットを加減算の識別データとしている。
例えば、修正データD2の最下位のビットのデータ値が“1”の時に加算し、“0”の時に減算するようにしている。そして、加減算の結果得られたデータがスイッチコントロールデータとして第1のレジスタ25又は第2のレジスタ26に供給される。
なお、上記の説明は、同調回路13が複同調回路である場合を前提にしたが、単同調回路に対しても適用できることは勿論である。また、同調回路13におけるインダクタンス素子14a、15a以外は集積回路で構成することが容易であるので、車載用に好適な小型の受信装置が実現できる。
11:アンテナ
12:高周波増幅器
13:同調回路
14:一次同調回路
14a:インダクタンス素子
14b:容量素子
14c:スイッチ素子
15:二次同調回路
15a:インダクタンス素子
15b:容量素子
15c:スイッチ素子
16:ミキサ
17:発振器
18:PLL回路
19:同調制御手段
19a:第1の加減算回路
19b:第2の加減算回路
19c:第1のレジスタ
19d:第2のレジスタ
20:中間周波増幅器
21:バンドパスフィルタ
22:キャリア検出回路
23:微調コントローラ
12:高周波増幅器
13:同調回路
14:一次同調回路
14a:インダクタンス素子
14b:容量素子
14c:スイッチ素子
15:二次同調回路
15a:インダクタンス素子
15b:容量素子
15c:スイッチ素子
16:ミキサ
17:発振器
18:PLL回路
19:同調制御手段
19a:第1の加減算回路
19b:第2の加減算回路
19c:第1のレジスタ
19d:第2のレジスタ
20:中間周波増幅器
21:バンドパスフィルタ
22:キャリア検出回路
23:微調コントローラ
Claims (5)
- インダクタンス素子と複数の容量素子と前記各容量素子を前記インダクタンス素子に並列接続するスイッチ素子とを有する同調回路と、前記同調回路の後段に設けられたミキサと、前記ミキサに局部発振信号を供給する発振器と、選局用のPLL分周データに基づいて前記発振器の発振周波数を制御するPLL回路とを備え、前記PLL分周データに基づいて前記スイッチ素子を制御して前記同調回路の同調周波数を設定する同調制御手段と、前記ミキサから出力される中間周波信号の振幅のピーク値を検出すると共に、前記ピーク値が得られるまでの間で前記同調周波数を微調整するための修正データを発生する微調コントローラとを設け、前記修正データを前記同調制御手段に入力し、前記修正データによって前記PLL分周データを修正したことを特徴とする受信装置。
- 前記同調制御手段は前記PLL分周データに前記修正データを加算し、又は前記PLL分周データから前記修正データを減算する加減算回路と、加算又は減算後のデータを保持するレジスタとを有し、前記レジスタによって前記スイッチ素子のオン又はオフを制御したことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
- 前記修正データのビット数を前記PLL分周データのビット数よりも少なくし、前記修正データの最下位の1ビットを除いた上位ビットを前記PLL分周データの同数の下位ビットに対応させて加算又は減算し、前記修正データの最下位の1ビットを加算又は減算の識別ビットとしたことを特徴とする請求項2に記載の受信装置。
- 前記同調回路は一次同調回路と二次同調回路とからなる複同調回路で構成され、前記加減算回路は第1の加減算回路と第2の加減算回路とを有し、前記レジスタは第1のレジスタと第2のレジスタとを有し、前記微調コントローラは第1の修正データと第2の修正データとを出力し、前記PLL分周データを前記第1の加減算回路及び第2の加減算回路に入力し、前記第1の修正データを前記第1の加減算回路に入力すると共に、前記第2の修正データを前記第2の加減算回路に入力し、前記第1の加減算回路から出力される加算又は減算後のデータを前記第1のレジスタに入力すると共に、前記第2の加減算回路から出力される加算又は減算後のデータを前記第2のレジスタに入力し、前記第1のレジスタによって前記一次同調回路のスイッチ素子のオン又はオフを制御すると共に、前記第2のレジスタによって前記二次同調回路のスイッチ素子のオン又はオフを制御したことを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
- 前記微調コントローラは、一方の前記修正データの出力中は他方の前記修正データを従前の値に保持したことを特徴とする請求項4に記載の受信装置。
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