JP2006352302A - Multi-channel receiver - Google Patents
Multi-channel receiver Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006352302A JP2006352302A JP2005173347A JP2005173347A JP2006352302A JP 2006352302 A JP2006352302 A JP 2006352302A JP 2005173347 A JP2005173347 A JP 2005173347A JP 2005173347 A JP2005173347 A JP 2005173347A JP 2006352302 A JP2006352302 A JP 2006352302A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- bias
- circuit
- switching control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
Description
この発明は、多チャンネル受信機に関し、特に、広帯域かつ多チャンネルのテレビ信号やデータ信号を受信する多チャンネル受信機に関する。より特定的には、この発明は、広い周波数帯域にわたって低歪特性が要求されるデジタルケーブルテレビ放送用チューナや地上波デジタル放送用チューナを備えるテレビ放送受信機あるいはケーブルモデムなどのデータ受信機に関する。 The present invention relates to a multi-channel receiver, and more particularly to a multi-channel receiver that receives a broadband and multi-channel television signal or data signal. More specifically, the present invention relates to a digital cable television broadcast tuner or a terrestrial digital broadcast tuner that requires low distortion characteristics over a wide frequency band, or a data receiver such as a cable modem.
近年、テレビ放送や通信のデジタル化が進み、広帯域かつ多チャンネルのテレビ信号を受信することができるテレビ放送受信機や、ケーブルテレビなどのネットワークを利用したインターネット接続のためのケーブルモデムなどの需要が増えている。たとえば、米国のデジタルケーブルテレビ(以下、CATVと称する)放送においては、周波数帯域54MHz〜864MHzのRF(無線周波数)信号を用いて、134チャンネルの放送サービスが提供される。このデジタルCATV放送を受信するテレビ放送受信機には、多チャンネル受信に対応するため、広い周波数帯域にわたって低歪特性、低雑音特性、妨害信号に対する高抑圧特性、チャンネル間のフラットな偏差特性などが要求されている。これらの特性は、テレビ放送受信機の内部に含まれるチューナ部の性能に依存する。ここで、一般的なチューナの構成および動作について説明する。 In recent years, with the progress of digitalization of television broadcasts and communications, there is a demand for television broadcast receivers that can receive broadband and multi-channel television signals, and cable modems for Internet connection using networks such as cable television. is increasing. For example, in digital cable television (hereinafter referred to as CATV) broadcasting in the United States, a 134-channel broadcasting service is provided using an RF (radio frequency) signal having a frequency band of 54 MHz to 864 MHz. The TV broadcast receiver that receives this digital CATV broadcast has low distortion characteristics, low noise characteristics, high suppression characteristics against interfering signals, flat deviation characteristics between channels, etc. in order to support multi-channel reception. It is requested. These characteristics depend on the performance of the tuner unit included in the television broadcast receiver. Here, the configuration and operation of a general tuner will be described.
図15は、従来のテレビ放送受信機のチューナの概略構成を示すブロック図である。図15において、このチューナは、入力端子100と、バンドパスフィルタ101,105と、自動利得制御回路(AGC:Automatic Gain Control)102と、RF増幅器103と、混合回路104と、IF増幅器106と、出力端子107と、マイクロコンピュータ108と、データバス109と、周波数シンセサイザ110と、局部発振回路111とを備える。
FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a tuner of a conventional television broadcast receiver. In FIG. 15, the tuner includes an
バンドパスフィルタ101は、アンテナ(図示せず)で受信されたRF信号を入力端子100を介して受け、不要な周波数帯域の信号を除去して所望の周波数帯域の信号のみを通過させる。自動利得制御回路102は、常に一定レベルのチューナ出力が得られるように利得制御しながら、バンドパスフィルタ101を通過した信号を適切なレベルに変換して出力する。RF増幅器103は、自動利得制御回路102の出力信号を増幅して混合回路104に与える。混合回路104は、RF増幅器103の出力信号を、局部発振回路111からの局部発振信号と混合して、IF(中間周波数)信号に周波数変換する。バンドパスフィルタ105は、混合回路104からのIF信号を受け、所望の周波数帯域の信号のみを通過させる。IF増幅器106は、バンドパスフィルタ105を通過した信号を増幅して出力端子107に与える。
The
マイクロコンピュータ108は、データバス109を介して周波数設定データを周波数シンセサイザ110に与える。周波数シンセサイザ110は、周波数設定データに応じて、局部発振回路111の発振周波数を設定する。局部発振回路111は、局部発振信号を混合回路104に与える。周波数シンセサイザ110および局部発振回路111は、位相同期ループ回路(PLL回路)を構成する。一般に、局部発振回路111の発振周波数を制御するために、デジタル制御が容易で周波数安定性の高い周波数シンセサイザ110が用いられることが多い。局部発振回路111の発振周波数は、希望するチャンネルの信号(希望信号)の周波数に対応した値に設定され、混合回路104によって希望するチャンネルが選局される。
The
図16は、図15に示したRF増幅器103の構成を示す回路図である。CATV放送用チューナにおいては、図16に示すような、広い周波数帯域にわたって平坦な増幅特性を有し、低歪特性およびリターンロス特性に優れた広帯域増幅器が用いられることが多い。また、地上波デジタル放送用チューナやデジタルCATV放送用チューナなどでは、チューナの初段に図16に示すような広帯域増幅器が用いられることが多い。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of the
図16において、このRF増幅器103は、コンデンサ120〜123と、抵抗素子124〜127と、トランジスタ128と、インダクタ129とを含む。
In FIG. 16, the
コンデンサ120は、自動利得制御回路102の出力ノードとノードN100との間に接続される。抵抗素子124,125は、電源電位VCCのラインと接地電位GNDのラインとの間に直列接続される。抵抗素子124と抵抗素子125の間のノードN100は、トランジスタ128のベースに接続される。トランジスタ128は、増幅用のバイポーラトランジスタである。トランジスタ128のコレクタは、抵抗素子126およびコンデンサ121を介して、トランジスタ128のベースに接続される。トランジスタ128のエミッタはノードN101に接続される。ノードN101は、抵抗素子127を介して接地電位GNDのラインに接続されるとともに、コンデンサ122を介して接地電位GNDのラインに接続される。インダクタ129は、電源電位VCCのラインとトランジスタ128のコレクタとの間に接続される。コンデンサ123は、トランジスタ128のコレクタと混合回路104の入力ノードとの間に接続される。
電源電位VCCは抵抗素子124,125によって分圧されて、トランジスタ128のベースに与えられる。抵抗素子126およびコンデンサ121は、トランジスタ128に負帰還作用を施すための帰還回路を構成する。インダクタ129は、高周波成分を遮断し、かつトランジスタ128に電源を供給する。このようにして、電圧帰還型の広帯域増幅器が構成される。
Power supply potential VCC is divided by
図17は、図15に示した混合回路104の構成を示す回路図である。混合回路104としては、図17に示すような、アイソレーション特性や低歪特性の優れたダブルバランスドミキサが用いられることが多い。
FIG. 17 is a circuit diagram showing a configuration of
図17において、混合回路104は、コンデンサ140〜146と、抵抗素子147と、トランス148〜150と、トランジスタ151〜154とを含む。
In FIG. 17, the
コンデンサ140は、局部発振回路111の出力ノードとトランス148のノードN110との間に接続される。トランス148のノードN111,N113は、ともに接地電位GNDのラインに接続される。コンデンサ141は、RF増幅器103の出力ノードとトランス149のノードN115との間に接続される。トランス149のノードN116は、抵抗素子147を介して接地電位GNDのラインに接続されるとともに、コンデンサ142を介して接地電位GNDのラインに接続される。トランス149のノードN118は、コンデンサ143を介して接地電位GNDのラインに接続される。
トランジスタ151〜154は、電界効果トランジスタ(FET: Field Effect Transistor)である。トランジスタ151,154のゲートは、ともにトランス148のノードN112に接続される。トランジスタ152,153のゲートは、ともにトランス148のノードN114に接続される。トランジスタ151,153のドレインは、ともにトランス150のノードN120に接続される。トランジスタ152,154のドレインは、ともにトランス150のノードN122に接続される。トランジスタ151,152のソースは、ともにトランス149のノードN117に接続される。トランジスタ153,154のソースは、ともにトランス149のノードN119に接続される。
The
トランス150のノードN121は、コンデンサ144を介して接地電位GNDのラインに接続される。トランス150のノードN123は、コンデンサ146を介してバンドパスフィルタ105の入力ノードに接続される。トランス150のノードN124は、電源電位VDDのラインに接続されるとともに、コンデンサ145を介して接地電位GNDのラインに接続される。
Node N121 of
RF増幅器103からのRF信号は、トランス149によって、位相差が180度で振幅の等しい差動信号に変換され、トランジスタ151〜154のソースに与えられる。局部発振回路111からの大振幅の局部発振信号は、トランス148よって、位相差が180度で振幅の等しい差動信号に変換され、トランジスタ151〜154のゲートに与えられる。トランジスタ151〜154は、それぞれゲートに入力された信号に応答してスイッチング動作を行なう。これにより、局部発振信号の位相に応じて、RF信号の位相反転を繰り返す。トランス150は、差動信号を非差動信号に変換する。この結果、RF信号がIF信号に周波数変換されて出力される。なお、トランス150は、非差動信号に変換する必要がない場合は設けなくてよい。
An RF signal from the
ここで、一般的に広帯域増幅器や混合回路には、トランジスタやダイオードなどの非線形素子が用いられることが多い。このため、振幅歪が発生し、相互変調妨害や高調波妨害の要因となる。特に相互変調妨害は、多チャンネルのテレビ信号が入力される場合には、大きな問題となる。 Here, in general, non-linear elements such as transistors and diodes are often used in broadband amplifiers and mixing circuits. For this reason, amplitude distortion occurs, causing intermodulation interference and harmonic interference. Intermodulation interference is particularly a problem when multi-channel television signals are input.
図18および図19は、図15に示したチューナの相互変調歪特性を示す第1および第2の図である。ここでは、周波数帯域54MHz〜864MHzにおいて6MHz間隔で伝送される134チャンネルの希望信号のうち、周波数853.25MHzの希望信号を受信したときの相互変調歪が最小になるように、RF増幅器103および混合回路104のバイアスを設定した場合を示す。
18 and 19 are first and second diagrams showing intermodulation distortion characteristics of the tuner shown in FIG. Here, among the 134 channels of desired signals transmitted at intervals of 6 MHz in the frequency band of 54 MHz to 864 MHz, the
図18を参照して、周波数853.25MHzの希望信号を受信したときは、854.5MHz近傍に相互変調歪が現れている。また、図19を参照して、周波数55.25MHzの希望信号を受信したときは、54MHz近傍に相互変調歪が現れている。図18では相互変調歪が小さいが、図19では相互変調歪が大きくなっている。このように、高い周波数の希望信号に対して相互変調歪が小さくなるようにバイアスを設定しても、低い周波数の希望信号に対する相互変調歪が大きくなってしまうという問題があった。また同様に、低い周波数の希望信号に対して相互変調歪が小さくなるようにバイアスを設定しても、高い周波数の希望信号に対する相互変調歪が大きくなってしまうという問題があった。 Referring to FIG. 18, when a desired signal having a frequency of 853.25 MHz is received, intermodulation distortion appears in the vicinity of 854.5 MHz. Referring to FIG. 19, when a desired signal having a frequency of 55.25 MHz is received, intermodulation distortion appears in the vicinity of 54 MHz. Although the intermodulation distortion is small in FIG. 18, the intermodulation distortion is large in FIG. As described above, there is a problem that even if the bias is set so that the intermodulation distortion is reduced with respect to the high frequency desired signal, the intermodulation distortion with respect to the low frequency desired signal is increased. Similarly, there is a problem that even if the bias is set so that the intermodulation distortion is reduced with respect to the low frequency desired signal, the intermodulation distortion with respect to the high frequency desired signal is increased.
下記の特許文献1には、相互変調歪が生じにくく、かつNFの良好な自動利得制御回路が開示されている。これによると、低入力レベルではNFが十分低く良好で入力C/Nの劣化がほとんどなく、かつ高入力レベルでは相互変調歪が生じにくい衛星放送受信機が実現される。
また、下記の特許文献2には、チューナに必要とされる性能(相互変調性能など)に従ってその電力消費量を選択可能なチューナが開示されている。
Further,
また、下記の特許文献3には、増幅トランジスタ部に流れる電流の経路を制御することによって、増幅トランジスタ部を構成するトランジスタの実質的な大きさを制御して、可変利得増幅器の利得およびIIP3(3次の入力インターセプトポイント)を制御する方法が開示されている。
上述のように、従来のチューナでは、増幅器や混合回路のバイアスが常に一定であるため、内部のトランジスタなどに流れるコレクタ電流は常に一定である。この場合、受信する希望信号の周波数が異なると、相互変調歪の大きさは異なる。このため、高い周波数の希望信号に対して相互変調歪が小さくなるようにバイアスを設定しても、低い周波数の希望信号に対する相互変調歪が大きくなってしまうという問題があった。また同様に、低い周波数の希望信号に対して相互変調歪が小さくなるようにバイアスを設定しても、高い周波数の希望信号に対する相互変調歪が大きくなってしまうという問題があった。 As described above, in the conventional tuner, since the bias of the amplifier and the mixing circuit is always constant, the collector current flowing through the internal transistor is always constant. In this case, when the frequency of the desired signal to be received is different, the magnitude of the intermodulation distortion is different. For this reason, even if the bias is set so that the intermodulation distortion is reduced with respect to the high frequency desired signal, there is a problem that the intermodulation distortion with respect to the low frequency desired signal is increased. Similarly, there is a problem that even if the bias is set so that the intermodulation distortion is reduced with respect to the low frequency desired signal, the intermodulation distortion with respect to the high frequency desired signal is increased.
それゆえに、この発明の主たる目的は、広い周波数帯域にわたって低歪特性を有する多チャンネル受信機を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a multi-channel receiver having low distortion characteristics over a wide frequency band.
この発明に係わる多チャンネル受信機は、多チャンネルの信号を受信する多チャンネル受信機であって、増幅用の非線形素子を含み、受信した多チャンネルの信号を増幅して出力する増幅器と、希望するチャンネルの信号の周波数に対応した発振周波数の局部発振信号を生成する発振回路と、周波数変換用の非線形素子を含み、増幅器の出力信号を局部発振信号と混合させて中間周波数信号に周波数変換する混合回路と、希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、発振回路の発振周波数を設定するとともに、歪レベルが小さくなるように、増幅器および混合回路のうちの少なくとも一方の非線形素子のバイアスを切替制御する制御部とを備えたものである。 A multi-channel receiver according to the present invention is a multi-channel receiver that receives a multi-channel signal, includes an amplification nonlinear element, and an amplifier that amplifies and outputs the received multi-channel signal. An oscillation circuit that generates a local oscillation signal with an oscillation frequency corresponding to the frequency of the channel signal, and a non-linear element for frequency conversion, which mixes the output signal of the amplifier with the local oscillation signal and converts it to an intermediate frequency signal The oscillation frequency of the oscillation circuit is set according to the frequency of the circuit and the signal of the desired channel, and the bias of at least one nonlinear element of the amplifier and the mixing circuit is switched and controlled so that the distortion level is reduced. And a control unit.
好ましくは、制御部は、希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、発振回路の発振周波数を制御するための周波数設定データと、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するためのバイアス切替制御データとを出力するマイクロコンピュータと、バイアス切替制御データに応じて、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するバイアス切替制御部とを含む。発振回路は、周波数設定データに応じた発振周波数の局部発振信号を生成する。 Preferably, the control unit controls frequency setting data for controlling the oscillation frequency of the oscillation circuit according to the frequency of the signal of the desired channel, and bias switching control data for switching and controlling the bias of the corresponding nonlinear element, And a bias switching control unit that switches and controls the bias of the corresponding nonlinear element according to the bias switching control data. The oscillation circuit generates a local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the frequency setting data.
また好ましくは、制御部は、希望するチャンネルの信号の周波数に応じた制御電圧を出力する制御電圧発生回路と、制御電圧に応じて、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するバイアス切替制御部とを含む。発振回路は、制御電圧に応じた発振周波数の局部発振信号を生成する。 Preferably, the control unit outputs a control voltage corresponding to the frequency of the signal of the desired channel, a bias switching control unit that switches and controls the bias of the corresponding nonlinear element according to the control voltage, including. The oscillation circuit generates a local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the control voltage.
また好ましくは、制御部は、希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、発振回路の発振周波数を制御するためのシリアルデータを出力する発振周波数制御部と、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するシフトレジスタと、パラレルデータに対する所定の論理演算結果に基づいて、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するバイアス切替制御部とを含む。発振回路は、シリアルデータに応じた発振周波数の局部発振信号を生成する。 Preferably, the control unit outputs an oscillation frequency control unit that outputs serial data for controlling the oscillation frequency of the oscillation circuit in accordance with a frequency of a desired channel signal, and converts the serial data into parallel data and outputs the parallel data. And a bias switching control unit that switches and controls the bias of the corresponding nonlinear element based on a predetermined logical operation result on the parallel data. The oscillation circuit generates a local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the serial data.
また好ましくは、制御部は、希望するチャンネルの信号の周波数が所定値よりも高い場合は、対応の非線形素子のバイアス電圧またはバイアス電流を第1のバイアス値に設定し、希望するチャンネルの信号の周波数が所定値よりも低い場合は、対応の非線形素子のバイアス電圧またはバイアス電流を第1のバイアス値と異なる第2のバイアス値に設定する。 Preferably, when the frequency of the signal of the desired channel is higher than a predetermined value, the control unit sets the bias voltage or the bias current of the corresponding non-linear element to the first bias value and sets the signal of the desired channel. When the frequency is lower than the predetermined value, the bias voltage or bias current of the corresponding nonlinear element is set to a second bias value different from the first bias value.
この発明に係わる多チャンネル受信機では、増幅用の非線形素子を含み、受信したテレビ信号を増幅して出力する増幅器と、希望するチャンネルの信号の周波数に対応した発振周波数の局部発振信号を生成する発振回路と、周波数変換用の非線形素子を含み、増幅器の出力信号を局部発振信号と混合させて中間周波数信号に周波数変換する混合回路と、希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、発振回路の発振周波数を設定するとともに、歪レベルが小さくなるように、増幅器および混合回路のうちの少なくとも一方の非線形素子のバイアスを切替制御する制御部とが設けられる。これにより、希望するチャンネルの信号の周波数が高い場合における歪レベルと、希望するチャンネルの信号の周波数が低い場合における歪レベルとの両方を抑制することが可能になる。したがって、広い周波数帯域にわたって低歪特性を有する多チャンネル受信機が実現できる。 In the multi-channel receiver according to the present invention, an amplifier for amplifying a received television signal including a non-linear element for amplification and a local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the frequency of the desired channel signal is generated. An oscillation circuit, a non-linear element for frequency conversion, a mixing circuit that mixes the output signal of the amplifier with a local oscillation signal and frequency-converts it to an intermediate frequency signal, and an oscillation circuit according to the frequency of the desired channel signal. A control unit is provided for setting the oscillation frequency and switching and controlling the bias of at least one of the nonlinear elements of the amplifier and the mixing circuit so that the distortion level is reduced. This makes it possible to suppress both the distortion level when the frequency of the desired channel signal is high and the distortion level when the frequency of the desired channel signal is low. Therefore, a multi-channel receiver having low distortion characteristics over a wide frequency band can be realized.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるテレビ放送受信機のチューナの概略構成を示すブロック図である。図1において、このチューナは、入力端子1と、バンドパスフィルタ2,6と、自動利得制御回路(AGC:Automatic Gain Control)3と、RF増幅器4と、混合回路5と、IF増幅器7と、出力端子8と、マイクロコンピュータ9と、データバス10と、デコーダ11と、周波数シンセサイザ12と、局部発振回路13と、切替制御回路14と、バイアス切替回路15,16とを備える。
[Embodiment 1]
1 is a block diagram showing a schematic configuration of a tuner of a television broadcast receiver according to
バンドパスフィルタ2は、アンテナ(図示せず)で受信されたRF信号を入力端子1を介して受け、不要な周波数帯域の信号を除去して所望の周波数帯域の信号のみを通過させる。自動利得制御回路3は、常に一定レベルのチューナ出力が得られるように自動的に利得制御しながら、バンドパスフィルタ2を通過した信号のレベルを適切なレベルに変換して出力する。RF増幅器4は、自動利得制御回路3の出力信号を増幅して混合回路5に与える。混合回路5は、RF増幅器4の出力信号を、局部発振回路13からの局部発振信号と混合して、IF(中間周波数)信号に周波数変換する。バンドパスフィルタ6は、混合回路5からのIF信号を受け、所望の周波数帯域の信号のみを通過させる。IF増幅器7は、バンドパスフィルタ6を通過した信号を増幅して出力端子8に与える。
The band-
マイクロコンピュータ9は、一系統のデータバス10を介して、周波数設定データおよびバイアス切替制御データから成る合成データをデコーダ11に与える。
The microcomputer 9 provides composite data including frequency setting data and bias switching control data to the
図2は、マイクロコンピュータ9からデコーダ11に与えられる合成データを示す図である。図2において、合成データは、図1に示した局部発振回路13の発振周波数を設定するための周波数設定データDn〜D0と、図1に示したバイアス切替回路15,16を制御するためのバイアス切替制御データSW1,SW0から成る。周波数設定データDn〜D0およびバイアス切替制御データSW1,SW0は、受信する希望信号の周波数に応じて設定される。
FIG. 2 is a diagram showing composite data given from the microcomputer 9 to the
図1に戻って、デコーダ11は、マイクロコンピュータ9からの合成データを周波数設定データDn〜D0とバイアス切替制御データSW1,SW0とに分離し、周波数設定データDn〜D0を周波数シンセサイザ12に与え、バイアス切替制御データSW1,SW0を切替制御回路14に与える。
Returning to FIG. 1, the
周波数シンセサイザ12は、デコーダ11からの周波数設定データDn〜D0に応じて、局部発振回路13の発振周波数を設定する。局部発振回路13は、局部発振信号を混合回路5に与える。周波数シンセサイザ12および局部発振回路13は、位相同期ループ回路(PLL回路)を構成する。局部発振回路13の発振周波数は、希望するチャンネルの信号(希望信号)の周波数に対応した値に設定され、混合回路5によって希望するチャンネルが選局される。
The
切替制御回路14は、デコーダ11からのバイアス切替制御データSW1,SW0に応じて、バイアス切替回路15,16に切替制御信号SWC1,SWC0を出力する。バイアス切替回路15は、切替制御信号SWC1に応じて、RF増幅器4のバイアスを所望の値に切替える。バイアス切替回路16は、切替制御信号SWC0に応じて、混合回路5のバイアスを所望の値に切替える。
The switching
図3は、図1に示したRF増幅器4およびバイアス切替回路15の構成を示す回路図である。図3において、RF増幅器4は、コンデンサ20〜23と、抵抗素子24〜27と、トランジスタ28と、インダクタ29とを含む。バイアス切替回路15は、抵抗素子30,31と、トランジスタ32とを含む。
FIG. 3 is a circuit diagram showing configurations of the RF amplifier 4 and the
RF増幅器4において、コンデンサ20は、自動利得制御回路3の出力ノードとノードN1との間に接続される。抵抗素子24,25は、電源電位VCCのラインと接地電位GNDのラインとの間に直列接続される。抵抗素子24と抵抗素子25の間のノードN1は、トランジスタ28のベースに接続される。トランジスタ28は、増幅用のバイポーラトランジスタである。トランジスタ28のコレクタは、抵抗素子26およびコンデンサ21を介して、トランジスタ28のベースに接続される。トランジスタ28のエミッタはノードN2に接続される。ノードN2は、抵抗素子27を介して接地電位GNDのラインに接続されるとともに、コンデンサ22を介して接地電位GNDのラインに接続される。インダクタ29は、電源電位VCCのラインとトランジスタ28のコレクタとの間に接続される。コンデンサ23は、トランジスタ28のコレクタと混合回路5の入力ノードとの間に接続される。
In the RF amplifier 4, the
電源電位VCCは抵抗素子24,25によって分圧されて、トランジスタ28のベースに与えられる。抵抗素子26およびコンデンサ21は、トランジスタ28に負帰還作用を施すための帰還回路を構成する。インダクタ29は、高周波成分を遮断し、かつトランジスタ128に電源を供給する。このようにして、電圧帰還型の広帯域増幅器が構成される。
Power supply potential VCC is divided by
バイアス切替回路15において、トランジスタ32のベースは、抵抗素子30を介して、切替制御回路14からの切替制御信号SWC1を受ける。トランジスタ32のコレクタは、抵抗素子31を介してRF増幅器4のノードN2に接続される。トランジスタ32のエミッタは、接地電位GNDのラインに接続される。
In the
切替制御信号SWC1が「L」レベルの場合、トランジスタ32が非導通になる。このとき、電源電位VCCのラインからインダクタ29、トランジスタ28および抵抗素子27を介して接地電位GNDのラインに電流が流れる。一方、切替制御信号SWC1が「H」レベルの場合、トランジスタ32が導通する。このとき、電流は電源電位VCCのラインからインダクタ29、トランジスタ28および抵抗素子27を介して接地電位GNDのラインに流れるとともに、トランジスタ28から抵抗素子31およびトランジスタ32を介して接地電位GNDのラインにも流れる。このため、トランジスタ28のバイアス電流が増加して、トランジスタ28のコレクタ電流が増加する。このように、切替制御信号SWC1によってトランジスタ28のエミッタ抵抗を切替えて、トランジスタ28のコレクタ電流を変化させる。
When the switching control signal SWC1 is at “L” level, the
ここで、RF増幅器4のトランジスタ28の入出力特性について説明する。RF増幅器4や混合回路5に用いられるトランジスタやダイオードなど非線形素子の入出力特性は、一般に下記の数式(1)のように表わされる。
Here, the input / output characteristics of the
ただし、yは出力信号、xは入力信号、a0,a1,a2,a3・・・は係数を示す。ここで、振幅が等しく周波数が異なる2つの信号Acos(ω1t),Acos(ω2t)が入力された場合、すなわち入力信号x=Acos(ω1t)+Acos(ω2t)の場合について考える。ただし、Aは振幅、ωは角周波数、tは時間を示す。このとき、出力信号yは下記の数式(2)のように表わされる。
However, y is an output signal, x is the
出力信号yは、角周波数ω1,ω2に対応する基本波成分、2ω1,2ω2に対応する2次高調波成分、(ω1+ω2),(ω1−ω2)に対応する2次相互変調歪成分などから成る。ここで、2次の相互変調歪成分は振幅Aが小さい場合には高次の相互変調歪成分よりも大きくなり、広帯域の信号を受信する場合において問題となる。 The output signal y corresponds to fundamental wave components corresponding to angular frequencies ω 1 and ω 2 , second harmonic components corresponding to 2ω 1 and 2ω 2 , (ω 1 + ω 2 ), and (ω 1 −ω 2 ). It consists of second order intermodulation distortion components. Here, the second-order intermodulation distortion component becomes larger than the higher-order intermodulation distortion component when the amplitude A is small, which causes a problem when a broadband signal is received.
一例として、周波数帯域54MHz〜864MHzを使用するデジタルCATV放送の場合について説明する。たとえば、周波数750MHz,100MHzの2つの信号を受信した場合、850(=750+100)MHz,650(=750−100)MHzの2次相互変調歪が発生する。このとき、850MHz近傍のチャンネルの信号を受信する場合には、発生した850MHzの2次相互変調歪が相互変調妨害の要因になる。ここで、2つの周波数の和が850MHzとなる組合せは、750MHzと100MHzだけではなく、700MHzと150MHzなど多数存在するため、複数の2次相互変調歪成分が重なって大きな相互変調妨害が発生する。 As an example, a case of digital CATV broadcasting using a frequency band of 54 MHz to 864 MHz will be described. For example, when two signals with frequencies of 750 MHz and 100 MHz are received, second-order intermodulation distortion of 850 (= 750 + 100) MHz and 650 (= 750−100) MHz is generated. At this time, when a signal of a channel near 850 MHz is received, the generated 850 MHz second-order intermodulation distortion becomes a factor of intermodulation interference. Here, since there are a large number of combinations such as 700 MHz and 150 MHz in addition to 750 MHz and 100 MHz that have a sum of two frequencies of 850 MHz, a large number of second-order intermodulation distortion components overlap to generate large intermodulation interference.
図4は、周波数帯域54MHz〜864MHz内の2つの周波数f1,f2の和(f1+f2)および差(f1−f2)の組合せ数を示す図である。米国のデジタルCATV放送では、周波数帯域54MHz〜864MHz内において6MHz間隔で134チャンネルの信号が用いられる。各チャンネルの周波数に対応する(f1+f2)の組合せ数は、周波数が高いほど多い。すなわち、(f1+f2)の2次相互変調歪は、周波数が高いほど大きい。一方、各チャンネルの周波数に対応する(f1−f2)の組合せ数は、周波数が低いほど多い。すなわち、(f1−f2)の2次相互変調歪は、周波数が低いほど大きい。
FIG. 4 is a diagram showing the number of combinations of the sum (f1 + f2) and the difference (f1−f2) of two frequencies f1 and f2 in the
図5は、図3に示したトランジスタ28のコレクタ電流と相互変調妨害比との関係を示す図である。ここで、相互変調妨害比は、2次相互変調歪のレベルと希望信号のレベルとの比をとったものであり、このレベルが低い方が好ましい。図5において、(f1+f2)の2次相互変調歪と(f1−f2)の2次相互変調歪は、それぞれコレクタ電流に応じて変化する。(f1+f2)の2次相互変調歪は、コレクタ電流が45mAのときに最小になり、(f1−f2)の2次相互変調歪は、コレクタ電流が52mAのときに最小になる。ただし、このコレクタ電流の値は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the collector current of the
そこで、この実施の形態1では、高い周波数の希望信号を受信する場合は、(f1+f2)の2次相互変調歪に起因する妨害が大きくなるため、トランジスタ28のコレクタ電流が所定値I1(たとえば、45mA)になるようにして相互変調妨害を抑制する。一方、低い周波数の希望信号を受信する場合は、(f1−f2)の2次相互変調歪に起因する妨害が大きくなるため、トランジスタ28のコレクタ電流がI1よりも大きい所定値I2(たとえば、52mA)になるようにして相互変調妨害を抑制する。
Therefore, in the first embodiment, when a desired signal having a high frequency is received, disturbance caused by the second-order intermodulation distortion of (f1 + f2) becomes large, so that the collector current of the
すなわち、図3を参照して、予め定められた周波数frefよりも高い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC1を「L」レベルにしてトランジスタ32を非導通にすることによって、トランジスタ28のコレクタ電流を所定値I1(たとえば、45mA)にする。一方、予め定められた周波数frefよりも低い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC1を「H」レベルにしてトランジスタ32を導通させることによって、トランジスタ28のコレクタ電流をI1よりも大きい所定値I2(たとえば、52mA)にする。これにより、受信する希望信号の周波数に応じて、2次相互変調歪を抑制することが可能になる。
That is, referring to FIG. 3, when a desired signal having a frequency higher than a predetermined frequency f ref is received, the switching control signal SWC1 is set to the “L” level to make the
図6は、図3の変更例を示す図である。図6において、バイアス切替回路15のトランジスタ32のコレクタは、抵抗素子31を介して、RF増幅器4のノードN1に接続される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of FIG. In FIG. 6, the collector of the
切替制御信号SWC1が「L」レベルの場合、トランジスタ32が非導通になる。このとき、抵抗素子24,25によって電源電位VCCが分圧されて、トランジスタ28のベースに与えられる。一方、切替制御信号SWC1が「H」レベルの場合、トランジスタ32が導通する。このとき、ノードN1から抵抗素子31およびトランジスタ32を介して接地電位GNDのラインに電流が流れるため、トランジスタ28のベースに与えられるバイアス電圧が低下して、トランジスタ28のコレクタ電流が小さくなる。このように、切替制御信号SWC1によってトランジスタ28のバイアスを所望の値に切替えて、トランジスタ28のコレクタ電流を変化させる。
When the switching control signal SWC1 is at “L” level, the
すなわち、予め定められた周波数frefよりも高い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC1を「H」レベルにしてトランジスタ32を導通させることによって、トランジスタ28のコレクタ電流を所定値I1(たとえば、45mA)にする。一方、予め定められた周波数frefよりも低い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC1を「L」レベルにしてトランジスタ32を非導通にすることによって、トランジスタ28のコレクタ電流をI1よりも大きい所定値I2(たとえば、52mA)にする。これにより、受信する希望信号の周波数に応じて、2次相互変調歪を抑制することが可能になる。
That is, when a desired signal having a frequency higher than the predetermined frequency f ref is received, the switching control signal SWC1 is set to the “H” level to turn on the
なお、図3および図6では、抵抗素子26およびコンデンサ21による帰還回路を設けた電圧帰還構成を例示しているが、電圧帰還構成の代わりに、トランジスタ28のエミッタとノードN2との間に抵抗素子を設ける電流帰還構成にしてもよい。また、電圧帰還構成と電流帰還構成の両方を適用してもかまわない。
3 and 6 exemplify a voltage feedback configuration in which a feedback circuit including the
また、ここでは、増幅用のトランジスタ28として、バイポーラトランジスタを用いた場合を示しているが、電界効果トランジスタ(FET)を用いてもよい。
Here, a case where a bipolar transistor is used as the amplifying
また、図3に示したノードN2に対応するバイアス切替回路15と、図6に示したノードN1に対応するバイアス切替回路15の両方を設ける構成にしてもよい。この場合、トランジスタ28の最大定格に対するマージンが増加し、より精度の高いバイアス切替制御が可能となる。
Further, both the
図7は、図1に示した混合回路5およびバイアス切替回路16の構成を示す回路図である。図7において、混合回路5は、コンデンサ40〜46と、抵抗素子47と、トランス48〜50と、トランジスタ51〜54とを含む。バイアス切替回路16は、抵抗素子60,61と、トランジスタ62とを含む。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of mixing
混合回路5において、コンデンサ40は、局部発振回路13の出力ノードとトランス48のノードN10との間に接続される。トランス48のノードN11,N13は、ともに接地電位GNDのラインに接続される。コンデンサ41は、RF増幅器4の出力ノードとトランス49のノードN15との間に接続される。トランス49のノードN16は、抵抗素子47を介して接地電位GNDのラインに接続されるとともに、コンデンサ42を介して接地電位GNDのラインに接続される。トランス49のノードN18は、コンデンサ43を介して接地電位GNDのラインに接続される。
In the
トランジスタ51〜54は、電界効果トランジスタ(FET)である。トランジスタ51,54のゲートは、ともにトランス48のノードN12に接続される。トランジスタ52,53のゲートは、ともにトランス48のノードN14に接続される。トランジスタ51,53のドレインは、ともにトランス50のノードN20に接続される。トランジスタ52,54のドレインは、ともにトランス50のノードN22に接続される。トランジスタ51,52のソースは、ともにトランス49のノードN17に接続される。トランジスタ53,54のソースは、ともにトランス49のノードN19に接続される。
The
トランス50のノードN21は、コンデンサ44を介して接地電位GNDのラインに接続される。トランス50のノードN23は、コンデンサ46を介してバンドパスフィルタ6の入力ノードに接続される。トランス50のノードN24は、電源電位VDDのラインに接続されるとともに、コンデンサ45を介して接地電位GNDのラインに接続される。
Node N21 of
RF増幅器4からのRF信号は、トランス49によって、位相差が180度で振幅の等しい差動信号に変換され、トランジスタ51〜54のソースに与えられる。局部発振回路13からの大振幅の局部発振信号は、トランス48よって、位相差が180度で振幅の等しい差動信号に変換され、トランジスタ51〜54のゲートに与えられる。トランジスタ51〜54は、それぞれゲートに入力された信号に応答してスイッチング動作を行なう。これにより、局部発振信号の位相に応じて、RF信号の位相反転を繰り返す。トランス50は、差動信号を非差動信号に変換する。この結果、RF信号がIF信号に周波数変換されて出力される。なお、トランス50は、非差動信号に変換する必要がない場合は設けなくてよい。
The RF signal from the RF amplifier 4 is converted by the
バイアス切替回路16において、トランジスタ62のベースは、抵抗素子60を介して、切替制御回路14からの切替制御信号SWC0を受ける。トランジスタ62のコレクタは、抵抗素子61を介して混合回路5のノードN16に接続される。トランジスタ62のエミッタは、接地電位GNDのラインに接続される。
In the
切替制御信号SWC0が「L」レベルの場合、トランジスタ62が非導通になる。このとき、電源電位VDDのラインからトランス50、トランジスタ51〜54、トランス49および抵抗素子47を介して接地電位GNDのラインに電流が流れる。一方、切替制御信号SWC0が「H」レベルの場合、トランジスタ62が導通する。このとき、電流は電源電位VDDのラインからトランス50、トランジスタ51〜54、トランス49および抵抗素子47を介して接地電位GNDのラインに流れるとともに、ノードN16から抵抗素子61およびトランジスタ62を介して接地電位GNDのラインにも流れる。このため、トランジスタ51〜54のバイアス電流が増加して、トランジスタ51〜54のドレイン電流が増加する。
When the switching control signal SWC0 is at “L” level, the
ここで、混合回路5のトランジスタ51〜54のドレイン電流と相互変調妨害比との関係は、図5に示したRF増幅器4のトランジスタ28のコレクタ電流と相互変調妨害比との関係と同様である。すなわち、(f1+f2)の2次相互変調歪と(f1−f2)の2次相互変調歪は、それぞれトランジスタ51〜54のドレイン電流に応じて変化し、トランジスタ51〜54のドレイン電流の和が所定値I11のときに(f1+f2)の2次相互変調歪が最小になり、トランジスタ51〜54のドレイン電流の和が所定値I12(>I11)のときに(f1−f2)の2次相互変調歪が最小になる。
Here, the relationship between the drain currents of the
そして、予め定められた周波数frefよりも高い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC0を「L」レベルにしてトランジスタ62を非導通にすることによって、トランジスタ51〜54のドレイン電流の和を所定値I11にする。一方、予め定められた周波数frefよりも低い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC0を「H」レベルにしてトランジスタ62を導通させることによって、トランジスタ51〜54のドレイン電流の和を所定値I12にする。このように、切替制御信号SWC0によってトランジスタ51〜54のソース抵抗を切替えて、トランジスタ51〜54のドレイン電流を変化させる。これにより、受信する希望信号の周波数に応じて、2次相互変調歪を抑制することが可能になる。
When a desired signal having a frequency higher than the predetermined frequency f ref is received, the drain current of the
図8は、図7の変更例を示す図である。図8において、バイアス切替回路16のトランジスタ62のコレクタは、抵抗素子61を介して、混合回路5のノードN11に接続される。また、混合回路5において、コンデンサ70,71および抵抗素子72,73が設けられている。コンデンサ70は、トランス48のノードN11と接地電位GNDのラインとの間に接続される。コンデンサ71は、トランス48のノードN13と接地電位GNDのラインとの間に接続される。抵抗素子72,73は、電源電位VDDのラインと接地電位GNDのラインとの間に直列接続され、抵抗素子72と抵抗素子73の間のノードは、トランス48のノードN11に接続される。
FIG. 8 is a diagram showing a modified example of FIG. In FIG. 8, the collector of the
切替制御信号SWC0が「L」レベルの場合、トランジスタ62が非導通になる。このとき、抵抗素子72,73によって電源電位VDDが分圧されて、トランジスタ51〜54のゲートに与えられる。一方、切替制御信号SWC0が「H」レベルの場合、トランジスタ62が導通する。このとき、ノードN11から抵抗素子61およびトランジスタ62を介して接地電位GNDのラインに電流が流れるため、トランジスタ51〜54のゲートに与えられるバイアス電圧が低下して、トランジスタ51〜54のドレイン電流が小さくなる。このように、切替制御信号SWC0によってトランジスタ51〜54のバイアスを所望の値に切替えて、トランジスタ51〜54のドレイン電流を変化させる。
When the switching control signal SWC0 is at “L” level, the
すなわち、予め定められた周波数frefよりも高い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC0を「H」レベルにしてトランジスタ62を導通させることによって、トランジスタ51〜54のドレイン電流を所定値I11にする。一方、予め定められた周波数frefよりも低い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC0を「L」レベルにしてトランジスタ62を非導通にすることによって、トランジスタ51〜54のドレイン電流を所定値I12(>I11)にする。これにより、受信する希望信号の周波数に応じて、2次相互変調歪を抑制することが可能になる。
That is, when a desired signal having a frequency higher than the predetermined frequency f ref is received, the drain current of the
なお、ここでは、トランジスタ51〜54として、電界効果トランジスタ(FET)を用いた場合を示しているが、バイポーラトランジスタを用いてもよい。
Here, a case where a field effect transistor (FET) is used as the
また、図7に示したノードN16に対応するバイアス切替回路16と、図8に示したノードN11に対応するバイアス切替回路16の両方を設ける構成にしてもよい。この場合、トランジスタ51〜54の最大定格に対するマージンが増加し、より精度の高いバイアス切替制御が可能となる。
Further, both the
図9および図10は、図1に示したチューナの相互変調歪特性を示す第1および第2の図である。図9を参照して、周波数帯域54MHz〜864MHzにおいて6MHz間隔で伝送される134チャンネルの希望信号のうち、周波数853.25MHzの希望信号を受信したときは、854.5MHz近傍に(f1+f2)の2次相互変調歪が現れている。また、図10を参照して、周波数55.25MHzの希望信号を受信したときは、54MHz近傍に(f1−f2)の2次相互変調歪が現れている。この場合、(f1+f2)および(f1−f2)の2次相互変調歪がともに小さく、図18および図19に示した従来のチューナの相互変調歪特性と比べて改善されていることがわかる。 9 and 10 are first and second diagrams showing intermodulation distortion characteristics of the tuner shown in FIG. Referring to FIG. 9, when a desired signal having a frequency of 853.25 MHz is received among 134 desired signals transmitted at intervals of 6 MHz in a frequency band of 54 MHz to 864 MHz, (f1 + f2) 2 in the vicinity of 854.5 MHz. The next intermodulation distortion appears. Referring to FIG. 10, when a desired signal having a frequency of 55.25 MHz is received, a second-order intermodulation distortion of (f1-f2) appears in the vicinity of 54 MHz. In this case, it can be seen that the second-order intermodulation distortions of (f1 + f2) and (f1-f2) are both small and improved compared to the intermodulation distortion characteristics of the conventional tuner shown in FIGS.
図15に示した従来のチューナでは、RF増幅器103および混合回路104のバイアスが常に一定であったため、内部のトランジスタなどに流れるコレクタ電流は常に一定であった。このため、高い周波数の希望信号に対して(f1+f2)の2次相互変調歪が小さくなるように設定すると、低い周波数の希望信号に対する(f1−f2)の2次相互変調歪が大きくなるという問題があった。また逆に、低い周波数の希望信号に対して(f1−f2)の2次相互変調歪が小さくなるように設定すると、高い周波数の希望信号に対する(f1+f2)の2次相互変調歪が大きくなるという問題があった。
In the conventional tuner shown in FIG. 15, since the bias of the
しかし、この実施の形態1では、受信する希望信号の周波数に応じて、バイアス切替回路15,16によってRF増幅器4および混合回路5のバイアスを切替える構成にする。これにより、高い周波数の希望信号に対する(f1+f2)の2次相互変調歪と、低い周波数の希望信号に対する(f1−f2)の2次相互変調歪との両方を抑制することが可能になる。したがって、広い周波数帯域にわたって低歪特性を有する多チャンネル受信機が実現できる。これにより、本発明をテレビ放送受信機に用いればノイズやビートが低減され、またデータ受信機に用いれば伝送エラーが低減され、受信機の受信性能が向上する。
However, in the first embodiment, the bias of the RF amplifier 4 and the
なお、ここでは、RF増幅器4および混合回路5の両方のバイアスを切替える場合について説明したが、RF増幅器4および混合回路5のうちのどちらか一方のみのバイアスを切替える構成にしてもよい。この場合は、図2に示した2ビットのバイアス切替制御データSW1,SW0のうち、どちらか一方のみを使用すればよい。
Although the case where the biases of both the RF amplifier 4 and the
[実施の形態2]
図11は、この発明の実施の形態2によるテレビ放送受信機のチューナの概略構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。図11を参照して、図1と異なる点は、マイクロコンピュータ9と、データバス10と、デコーダ11と、周波数シンセサイザ12と、局部発振回路13と、切替制御回路14とが削除され、制御電圧発生回路80と、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)81と、切替制御回路82とが追加されている点である。なお、図11において、図1と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a tuner of a television broadcast receiver according to
制御電圧発生回路80は、電圧制御発振器81の発振周波数を制御するための制御電圧VCを生成する。この制御電圧VCは、受信する希望信号の周波数に応じて設定される。電圧制御発振器81は、制御電圧発生回路80からの制御電圧VCに応じた発振周波数の局部発振信号を混合回路5に与える。切替制御回路82は、制御電圧発生回路80からの制御電圧VCに応じて、バイアス切替回路15,16に切替制御信号SWC10を出力する。
The control
図12は、図11に示した電圧制御発振器81の動作について説明するための図である。図12を参照して、制御電圧VCが高いほど、電圧制御発振器81の発振周波数は高くなる。たとえば、電圧制御発振器81の発振周波数を300MHzにしたい場合は、制御電圧発生回路80からの制御電圧VCを5Vにすればよい。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of voltage controlled
図13は、図11に示した切替制御回路82の構成を示す回路図である。図13において、切替制御回路82は、コンパレータ83で構成される。コンパレータ83の負側入力ノードは、制御電圧発生回路80からの制御電圧VCを受ける。コンパレータ83の正側入力ノードは、基準電圧Vrefを受ける。コンパレータ83の出力ノードからは、切替制御信号SWC10が出力される。コンパレータ83は、制御電圧VCと基準電圧Vrefとを比較して、制御電圧VCが基準電圧Vrefよりも高い場合は出力切替制御信号SWC10を「L」レベルにし、制御電圧VCが基準電圧Vrefよりも低い場合は出力切替制御信号SWC10を「H」レベルにする。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of switching
たとえば、電圧制御発振器81の発振周波数300MHzをバイアス切替えの基準とする場合は、基準電圧Vrefを5Vに予め設定する。このとき、制御電圧VCが基準電圧5Vよりも高い場合は、切替制御信号SWC10が「L」レベルにされ、制御電圧VCが基準電圧5Vよりも低い場合は、切替制御信号SWC10が「H」レベルにされる。
For example, when the oscillation frequency of 300 MHz of the voltage controlled
図11に戻って、バイアス切替回路15は、切替制御信号SWC10に応じて、RF増幅器4のバイアスを所望の値に切替える。バイアス切替回路16は、切替制御信号SWC10に応じて、混合回路5のバイアスを所望の値に切替える。ただし、ここでは、バイアス切替回路15およびRF増幅器4は図3に示した構成を有し、バイアス切替回路16および混合回路5は図7に示した構成を有するものとする。
Returning to FIG. 11, the
この場合、予め定められた周波数frefよりも高い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC10が「L」レベルにされて、RF増幅器4のトランジスタ28のコレクタ電流が所定値I1(たとえば、45mA)にされる。また、混合回路5のトランジスタ51〜54のドレイン電流の和が所定値I11にされる。一方、予め定められた周波数frefよりも低い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC10が「H」レベルにされて、RF増幅器4のトランジスタ28のコレクタ電流がI1よりも大きい所定値I2(たとえば、52mA)にされる。また、混合回路5のトランジスタ51〜54のドレイン電流の和が所定値I12(>I11)にされる。これにより、受信する希望信号の周波数に応じて、2次相互変調歪を抑制することが可能になる。
In this case, when a desired signal having a frequency higher than a predetermined frequency f ref is received, the switching control signal SWC10 is set to “L” level, and the collector current of the
したがって、この実施の形態2では、制御電圧発生回路80からの制御電圧VCを利用して、受信する希望信号の周波数が予め定められた周波数frefよりも高いか低いかを判別してバイアス切替制御を行なうことができる。これにより、実施の形態1と同様の効果が得られる。また、実施の形態1ではマイクロコンピュータ9からデータバス10を介して周波数設定データを送信する構成であったが、この実施の形態2では制御電圧発生回路80からの制御電圧VCを利用してバイアス切替制御を行なうため、より簡易な構成となり、バイアス切替制御の高速動作が可能となる。
Therefore, in the second embodiment, bias switching is performed by determining whether the frequency of the desired signal to be received is higher or lower than a predetermined frequency f ref using the control voltage VC from the control
なお、バイアス切替回路15およびRF増幅器4が図6に示した構成を有し、バイアス切替回路16および混合回路5は図8に示した構成を有する場合は、図13に示した切替制御回路82のコンパレータ83の負入力ノードと正入力ノードとを入替えればよい。
When the
また、電圧制御発振器81の制御電圧VCと発振周波数との関係は、素子の製造バラツキによって多少バラツキがあるが、ここでは厳密なバイアス切替制御は要求されないため特に問題にはならない。これは、図4を参照して、(f1+f2)の2次相互変調歪と(f1−f2)の2次相互変調歪の差は、受信する周波数帯域内における最も高い周波数のときと最も低い周波数のときとが顕著となるため、バイアス切替えの基準とする周波数frefは厳密に定める必要がないからである。
Further, the relationship between the control voltage VC of the voltage controlled
[実施の形態3]
図14は、この発明の実施の形態3によるテレビ放送受信機のチューナの概略構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。図11を参照して、図1と異なる点は、マイクロコンピュータ9と、データバス10と、デコーダ11と、切替制御回路14とが削除され、PLL制御回路90と、シフトレジスタ91と、論理ゲート92とが追加されている点である。なお、図14において、図1と対応する部分においては同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of a tuner of a television broadcast receiver according to
PLL制御回路90は、局部発振回路13の発振周波数を設定するための周波数設定データを出力する。この周波数設定データは、たとえば正の整数N(=局部発振周波数/基準周波数)を表わすバイナリ形式のデジタルデータである。たとえば、局部発振周波数508MHz、基準周波数62.5kHzとした場合、整数Nの値は8128となる。この場合、周波数設定データは“1111111000000”となる。ここで、最上位ビットMSBは1、最下位ビットLSBは0である。
The
シフトレジスタ91は、周波数設定データをシリアル/パラレル変換して出力する。論理ゲート92は、シフトレジスタ91の出力データに対する所定の論理演算結果に基づいて、バイアス切替回路15,16に切替制御信号SWC20を出力する。
The
たとえば、局部発振周波数508MHzをバイアス切替えの基準とする場合、論理ゲート92は、最下位ビットLSBから7番目以上のビットがすべて“1”のときには「L」レベルの切替制御信号SWC20を出力し、最下位ビットLSBから7番目以上のビットに1つでも“0”が含まれている場合には「H」レベルの切替制御信号SWC20を出力する。すなわち、局部発振周波数が508MHzよりも高い場合は切替制御信号SWC20が「L」レベルにされ、局部発振周波数が508MHzよりも低い場合は切替制御信号SWC20が「H」レベルにされる。
For example, when the local oscillation frequency of 508 MHz is used as a reference for bias switching, the
バイアス切替回路15は、切替制御信号SWC20に応じて、RF増幅器4のバイアスを所望の値に切替える。バイアス切替回路16は、切替制御信号SWC20に応じて、混合回路5のバイアスを所望の値に切替える。ただし、ここでは、バイアス切替回路15およびRF増幅器4は図3に示した構成を有し、バイアス切替回路16および混合回路5は図7に示した構成を有するものとする。
The
この場合、予め定められた周波数frefよりも高い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC20が「L」レベルにされて、RF増幅器4のトランジスタ28のコレクタ電流が所定値I1(たとえば、45mA)にされる。また、混合回路5のトランジスタ51〜54のドレイン電流の和が所定値I11にされる。一方、予め定められた周波数frefよりも低い周波数の希望信号を受信する場合は、切替制御信号SWC20が「H」レベルにされて、RF増幅器4のトランジスタ28のコレクタ電流がI1よりも大きい所定値I2(たとえば、52mA)にされる。また、混合回路5のトランジスタ51〜54のドレイン電流の和が所定値I12(>I11)にされる。これにより、受信する希望信号の周波数に応じて、2次相互変調歪を抑制することが可能になる。
In this case, when a desired signal having a frequency higher than a predetermined frequency f ref is received, the switching control signal SWC20 is set to the “L” level, and the collector current of the
したがって、この実施の形態3では、PLL制御回路90からの周波数設定データを利用して、受信する希望信号の周波数が予め定められた周波数frefよりも高いか低いかを判別してバイアス切替制御を行なうことができる。これにより、実施の形態2と同様の効果が得られる。
Therefore, in the third embodiment, the bias setting control is performed by determining whether the frequency of the desired signal to be received is higher or lower than the predetermined frequency f ref using the frequency setting data from the
なお、バイアス切替回路15およびRF増幅器4が図6に示した構成を有し、バイアス切替回路16および混合回路5は図8に示した構成を有する場合は、論理ゲート92の出力切替制御信号SWC20の論理レベルを反転させればよい。
When the
また、実施の形態1〜3では、受信する希望信号の周波数が予め定められた周波数frefよりも高いか低いかを判別する場合について説明したが、受信する希望信号の周波数を複数の周波数fref1,fref2・・・と比較して、より細かなバイアス切替制御を行なうようにしてもよい。この場合、構成はより複雑になるが、より良好な低歪特性が実現可能である。 In the first to third embodiments, the case where it is determined whether the frequency of the desired signal to be received is higher or lower than the predetermined frequency f ref has been described. Compared with ref1 , f ref2 ..., finer bias switching control may be performed. In this case, the configuration becomes more complicated, but better low distortion characteristics can be realized.
また、ここでは、RF増幅器4および混合回路5に含まれる非線形素子が図5に示すような特性を有する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。具体的には、(f1+f2)の2次相互変調歪が最小になるときの電流値が(f1−f2)の2次相互変調歪が最小になるときの電流値よりも低い場合を例に挙げたが、素子によっては逆に(f1+f2)の2次相互変調歪が最小になるときの電流値が(f1−f2)の2次相互変調歪が最小になるときの電流値よりも高いものもある。この場合、切替制御信号の極性を反転させて、高い周波数の希望信号を受信する場合は対応の非線形素子のコレクタ電流またはドレイン電流が大きくなるようにし、低い周波数の希望信号を受信する場合は対応の非線形素子のコレクタ電流またはドレイン電流が小さくなるようにすることによって、同様の効果が得られる。
Here, the case where the nonlinear elements included in the RF amplifier 4 and the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,100 入力端子、2,6,101,105 バンドパスフィルタ、3,102 自動利得制御回路、4,103 RF増幅器、5,104 混合回路、7,106 IF増幅器、8,107 出力端子、9,108 マイクロコンピュータ、10,109 データバス、11 デコーダ、12,110 周波数シンセサイザ、13,111 局部発振回路、14 切替制御回路、15,16 バイアス切替回路、20〜23,40〜46,70,71,120〜123,140〜146 コンデンサ、24〜27,30,31,47,60,61,72,73,124〜127,147 抵抗素子、28,32,51〜54,62,128,151〜154 トランジスタ、29,129 インダクタ、48〜50,148〜150 トランス、80 制御電圧発生回路、81 電圧制御発振器、82 切替制御回路、83 コンパレータ、90 PLL制御回路、91 シフトレジスタ、92 論理ゲート。 1,100 input terminal, 2,6,101,105 band pass filter, 3,102 automatic gain control circuit, 4,103 RF amplifier, 5,104 mixing circuit, 7,106 IF amplifier, 8,107 output terminal, 9 , 108 microcomputer, 10, 109 data bus, 11 decoder, 12, 110 frequency synthesizer, 13, 111 local oscillation circuit, 14 switching control circuit, 15, 16 bias switching circuit, 20-23, 40-46, 70, 71 , 120 to 123, 140 to 146 capacitors, 24 to 27, 30, 31, 47, 60, 61, 72, 73, 124 to 127, 147 resistance elements, 28, 32, 51 to 54, 62, 128, 151 to 154 transistor, 29, 129 inductor, 48-50, 148-150 transformer, 8 Control voltage generating circuit, 81 a voltage controlled oscillator, 82 switching control circuit, 83 a comparator, 90 PLL control circuit, 91 a shift register, 92 logic gates.
Claims (5)
増幅用の非線形素子を含み、受信した前記多チャンネルの信号を増幅して出力する増幅器、
希望するチャンネルの信号の周波数に対応した発振周波数の局部発振信号を生成する発振回路、
周波数変換用の非線形素子を含み、前記増幅器の出力信号を前記局部発振信号と混合させて中間周波数信号に周波数変換する混合回路、および
前記希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、前記発振回路の発振周波数を設定するとともに、歪レベルが小さくなるように、前記増幅器および前記混合回路のうちの少なくとも一方の非線形素子のバイアスを切替制御する制御部を備える、多チャンネル受信機。 A multi-channel receiver for receiving multi-channel signals,
An amplifier that includes a non-linear element for amplification and amplifies and outputs the received multi-channel signal;
An oscillation circuit that generates a local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the frequency of the signal of the desired channel,
A mixing circuit that includes a non-linear element for frequency conversion, mixes the output signal of the amplifier with the local oscillation signal and converts the frequency into an intermediate frequency signal, and, depending on the frequency of the signal of the desired channel, A multi-channel receiver including a control unit that switches and controls a bias of at least one of the amplifier and the mixing circuit so as to set an oscillation frequency and reduce a distortion level.
前記希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、前記発振回路の発振周波数を制御するための周波数設定データと、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するためのバイアス切替制御データとを出力するマイクロコンピュータ、および
前記バイアス切替制御データに応じて、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するバイアス切替制御部を含み、
前記発振回路は、前記周波数設定データに応じた発振周波数の前記局部発振信号を生成する、請求項1に記載の多チャンネル受信機。 The controller is
A microcomputer that outputs frequency setting data for controlling the oscillation frequency of the oscillation circuit and bias switching control data for switching and controlling the bias of the corresponding nonlinear element according to the frequency of the signal of the desired channel. And a bias switching control unit that switches and controls the bias of the corresponding nonlinear element according to the bias switching control data,
The multi-channel receiver according to claim 1, wherein the oscillation circuit generates the local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the frequency setting data.
前記希望するチャンネルの信号の周波数に応じた制御電圧を出力する制御電圧発生回路、および
前記制御電圧に応じて、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するバイアス切替制御部を含み、
前記発振回路は、前記制御電圧に応じた発振周波数の前記局部発振信号を生成する、請求項1に記載の多チャンネル受信機。 The controller is
A control voltage generation circuit that outputs a control voltage according to the frequency of the signal of the desired channel, and a bias switching control unit that switches and controls the bias of the corresponding nonlinear element according to the control voltage;
The multi-channel receiver according to claim 1, wherein the oscillation circuit generates the local oscillation signal having an oscillation frequency according to the control voltage.
前記希望するチャンネルの信号の周波数に応じて、前記発振回路の発振周波数を制御するためのシリアルデータを出力する発振周波数制御部、
前記シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するシフトレジスタ、および
前記パラレルデータに対する所定の論理演算結果に基づいて、対応の非線形素子のバイアスを切替制御するバイアス切替制御部を含み、
前記発振回路は、前記シリアルデータに応じた発振周波数の前記局部発振信号を生成する、請求項1に記載の多チャンネル受信機。 The controller is
An oscillation frequency control unit that outputs serial data for controlling the oscillation frequency of the oscillation circuit according to the frequency of the signal of the desired channel,
A shift register that converts the serial data into parallel data and outputs the shift data; and a bias switching control unit that controls the bias of the corresponding nonlinear element based on a predetermined logical operation result for the parallel data;
The multi-channel receiver according to claim 1, wherein the oscillation circuit generates the local oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the serial data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005173347A JP2006352302A (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Multi-channel receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005173347A JP2006352302A (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Multi-channel receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006352302A true JP2006352302A (en) | 2006-12-28 |
Family
ID=37647697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005173347A Withdrawn JP2006352302A (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Multi-channel receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006352302A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008236034A (en) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | National Applied Research Lab | Rf front end processor chip and its adapter |
-
2005
- 2005-06-14 JP JP2005173347A patent/JP2006352302A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008236034A (en) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | National Applied Research Lab | Rf front end processor chip and its adapter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100720643B1 (en) | IP2 Calibration Circuit | |
US8045943B2 (en) | High performance CMOS radio frequency receiver | |
US7558546B2 (en) | Selectable high-side/low-side mix for high intermediate frequency (IF) receivers | |
US7633345B2 (en) | Amplifier and the method thereof | |
US7728668B2 (en) | Variable-gain amplification circuit, receiver and receiver IC | |
KR100856131B1 (en) | Gain Controllable Low Noise Amplifier and Wireless Communication Receiver having the same | |
US20050265486A1 (en) | Selecting clock frequencies for baseband devices | |
US20050104628A1 (en) | Signal level detector and amplification factor control system using signal level detector | |
US20050221779A1 (en) | AGC circuit | |
EP1735907A2 (en) | Highly linear variable gain amplifier | |
JP2004153434A (en) | Receiver, digital-analog converter, and tuning circuit | |
US8953346B2 (en) | Converting circuit for converting input voltage into output current | |
JP2002076805A (en) | Agc amplifier circuit and receiver employing it | |
JP4350689B2 (en) | Tuner circuit and digital broadcast receiver | |
CN101908879B (en) | Buffering circuit | |
JP2019041155A (en) | OTA circuit and filter | |
US8816750B2 (en) | High frequency mixer with tunable dynamic range | |
JP2006352302A (en) | Multi-channel receiver | |
US7498861B2 (en) | Mixer | |
JP4480555B2 (en) | Tuner circuit and digital broadcast receiver including the same | |
JP2008193191A (en) | Amplification circuit, agc circuit and rf receiver | |
WO2013175681A1 (en) | Direct conversion receiver | |
JP3831360B2 (en) | Electronic circuit device having frequency conversion function and wireless communication device using the same | |
JP4219736B2 (en) | Mixer circuit | |
CN115276690B (en) | Radio frequency receiving system and output third-order intermodulation point OIP3 calibration method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080902 |