JP2007074418A - 集積回路及びデジタルテレビジョンチューナ - Google Patents

Abstract

【課題】周波数混合器、局部発振回路及びＰＬＬ回路を内蔵した１種類のＩＣであっても、受信系統間での発振信号同士の干渉を抑えることができ、２種類のＩＣを用いる場合に比べてコストダウンを図ること。
【解決手段】第１及び第２の受信系統１，２に、混合回路３３、４３、局部発振回路３１、４１、ＰＬＬ回路３２、４２を集積した集積回路３，４を設ける。ＰＬＬ回路３２，４２は当該ＰＬＬ回路の電源をオン又はオフする機能を備える。第１の受信系統１の局部発振回路３１に対して共振回路１３を接続すると共に、第２の受信系統２の集積回路４の局部発振回路４１に共振回路１３を接続する。デジタルテレビジョン信号の受信時に、第１の受信系統１の集積回路３の局部発振回路３１で発振させた局部発振信号を第２の受信系統２の集積回路４の局部発振回路４１に供給すると共に、当該第２の受信系統２に設けられた集積回路４のＰＬＬ回路４２の電源をオフする。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルテレビジョン信号の受信装置に適用可能で、受信信号の周波数変換を行う集積回路及び当該集積回路を備えたデジタルテレビジョンチューナに関する。

一般に、車載用受信装置のように無線信号の電波強度が常時変化するような環境下で使用される受信装置には、ダイバーシティ受信機のように複数の受信系統を有する受信装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

図４は、ダイバーシティ受信方式を採用したテレビジョンチューナの構成例を示すブロック図である。同図に示すテレビジョンチューナは、第１〜第３の受信系統１７２〜１７４を備え、これら受信系統１７２〜１７４から出力される各中間周波信号を加算回路１７５で合成して加算中間周波信号を形成する。当該加算中間周波信号を復調器１７６で復調して、図示していない後段の利用回路へ供給する。また、基準信号発振器１７８から移相器１７９〜１８１を通して供給される基準信号にて各受信系統１７２〜１７４における信号位相を調整し、加算中間周波信号の信号電力が最大になるように制御している。

第１〜第３の受信系統１７２〜１７４は同じ構成を備えている。３本のアンテナ１８２、１８８、１９４で同一無線信号が受信されると、それらの受信信号はそれぞれ高周波増幅器１８３、１８９、１９５で増幅され、周波数混合器１８４，１９０，１９６に供給される。周波数混合器１８４，１９０，１９６は、各受信系統に設けられた局部発振回路１８５、１９１、１９７から供給される局部発振信号と受信信号とを周波数混合し、それぞれ周波数混合信号を発生する。このとき、各局部発振回路１８５、１９１、１９７は、各受信系統に設けられたＰＬＬ回路１８６、１９２、１９８により、発振周波数が移相器１７９〜１８１を通して供給される基準信号に基づいて位相制御される。フィルタ回路１８７、１９３、１９９は各周波数混合信号から中間周波信号を選択して加算回路１７５へ出力する。

ところが、上記テレビジョンチューナは、各受信系統１７２〜１７４に設けられた局部発振回路１８５、１９１、１９７を個別に発振させて複数の局部発振信号を発生させているため、局部発振信号同士が干渉する問題がある。そこで、複数の受信系統に対して単一の局部発振回路及びＰＬＬ回路を備え、各受信系統の周波数混合器に対して同一周波数の局部発振信号を供給するようにしたテレビジョンチューナが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

一方、テレビジョンチューナにおいて１つの周波数変換回路を構成する場合、周波数混合器、局部発振回路及びＰＬＬ回路を集積させた集合集積回路（以下、ＭＯＰ−ＩＣという）を用いるのが一般的である。ダイバーシティ受信方式のテレビジョンチューナであれば、複数の受信系統の各々にＭＯＰ−ＩＣを備えることとなるので、複数個のＭＯＰ−ＩＣが用いられることになる。
特開２００３−１７９５３０号公報 特開２００３−０１８１２３号公報

しかしながら、複数個のＭＯＰ−ＩＣにおいて局部発振回路及びＰＬＬ回路を個別に動作させたのでは発振信号同士が干渉する問題が発生する。しかも、消費電流がＭＯＰ−ＩＣの数だけ多く流れてしまうので、消費電流が多くなると共に発熱量が多くなる問題がある。
なお、集積回路として局部発振回路及びＰＬＬ回路を持たないものを別に作り、２種類の集積回路を組み合わせて使用することも考えられる。しかし、局部発振回路及びＰＬＬ回路を持つものと、局部発振回路及びＰＬＬ回路を持たないものの２種類を用いることは、かえってコスト高になるといった問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、周波数混合器、局部発振回路及びＰＬＬ回路を内蔵した１種類のＩＣを複数の受信系統のそれぞれに備える場合であっても、受信系統間での発振信号同士の干渉を抑えることができ、２種類のＩＣを用いる場合に比べてコストダウンを図ることのできる集積回路及びデジタルテレビジョンチューナを提供することを目的とする。

本発明の集積回路は、受信されたデジタルテレビジョン信号を周波数変換する混合回路と、前記混合回路に局部発振信号を供給する局部発振回路と、前記局部発振回路の発振周波数を設定するＰＬＬ回路と、を備えた集積回路であり、前記ＰＬＬ回路は当該ＰＬＬ回路の電源をオン又はオフする機能を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ＰＬＬ回路に当該ＰＬＬ回路の電源をオン又はオフする機能を持たせたことにより、集積回路毎にＰＬＬ回路を電源オン又は電源オフに設定することができ、複数の受信系統に集積回路を備える場合、一の受信系統では集積回路内蔵のＰＬＬ回路は電源オンにし、他の受信系統では集積回路内蔵のＰＬＬ回路は電源オフにするといった設定が可能になる。

なお、上記集積回路において、前記ＰＬＬ回路を外部から電源オン又は電源オフに設定する端子を設けた構成とすることが望ましい。これにより、ＰＬＬ回路の端子の設定だけで電源オン又は電源オフを切り替えることができる。

本発明のデジタルテレビジョンチューナは、複数のアンテナでダイバーシティ受信を行うデジタルテレビジョンチューナであり、前記各アンテナに対応して設けられた第１及び第２の受信系統に請求項１又は請求項２記載の集積回路を設け、第１の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に対して発振周波数を決定するための共振回路を接続すると共に、第２の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に前記共振回路を接続し、デジタルテレビジョン信号の受信時に、第１の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路で発振させた局部発振信号を第２の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に供給すると共に、当該第２の受信系統に設けられた集積回路のＰＬＬ回路の電源をオフすることを特徴とする。

この構成により、第１及び第２の受信系統の集積回路における局部発振信号に同じ発振信号が用いられるので、受信系統間での発振信号同士の干渉を抑制でき、さらに局部発振回路を発振動作させない第２の受信系統の集積回路ではＰＬＬ回路が未動作となるので電流消費を抑制できると共に発熱量を抑えることもできる。

また本発明は、上記デジタルテレビジョンチューナにおいて、前記第１及び第２の受信系統の他に一又は二以上の他の受信系統を備え、前記他の受信系統に請求項１又は請求項２記載の集積回路を設け、前記他の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に前記共振回路を接続し、デジタルテレビジョン信号の受信時に、第１の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路で発振させた局部発振信号を前記他の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に供給すると共に、当該他の受信系統に設けられた集積回路のＰＬＬ回路の電源をオフすることを特徴とする。

この構成により、第１の受信系統に設けた集積回路の局発振回路及びＰＬＬ回路を動作させて発振させた局部発振信号を他の全ての受信系統の集積回路において使用し、他の全ての受信系統の集積回路のＰＬＬ回路は電源オフに設定して動作させないので、受信系統間での発振信号同士の干渉を抑制でき、テレビジョンチューナ全体ではＰＬＬ回路による電流消費を大幅に抑制できると共に発熱量を抑えることができる。

本発明によれば、周波数混合器、局部発振回路及びＰＬＬ回路を内蔵した１種類のＩＣであっても、受信系統間での発振信号同士の干渉を抑えることができ、２種類のＩＣを用いる場合に比べてコストダウンを図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係るダイバーシティ受信方式のデジタルテレビジョンチューナの概略構成図である。同図に示すデジタルテレビジョンチューナは、第１及び第２の受信系統１，２を備えている。第１の受信系統１には第１のＭＯＰ−ＩＣ３が設けられ、第２の受信系統２には第２のＭＯＰ−ＩＣ４が設けられている。第１及び第２の受信系統１，２で得られた中間周波信号はＯＦＤＭ復調回路５で合成されてＴＳ出力として取り出される。なお、第１のＭＯＰ−ＩＣ３及び第２のＭＯＰ−ＩＣ４からの出力信号は、図示していないチューナ内に構成されている中間周波増幅回路、ＳＡＷフィルタ、ＩＦ-ＡＧＣ-ＡＭＰを介してＯＦＤＭ復調回路にそれぞれ入力されＴＳ出力信号として取り出される構成となっている。

第１及び第２の受信系統１、２は、無線信号を受信するアンテナ１１、２１、アンテナ１１、２１から出力される受信信号を高周波増幅する高周波増幅器１２、２２、高周波増幅器１２、２２の出力する高周波増幅信号を中間周波信号に変換する第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３、４等を備える。

第１のＭＯＰ−ＩＣ３に内蔵された局部発振回路３１は、第１の受信系統１だけでなく第２の受信系統２の第２のＭＯＰ−ＩＣ４にも供給される局部発振信号を発生する回路である。局部発振回路３１は当該ＩＣに外付けされた共振回路としてのタンク回路１３によって発振周波数が決められる。

第１のＭＯＰ−ＩＣ３に内蔵されたＰＬＬ回路３２は、所望の発振周波数に対応した電圧Ｖtuをタンク回路１３に与えて局部発振回路３１の発振周波数を所望周波数で安定化（固定）させる機能を備える。さらに、ＰＬＬ回路３２は当該ＰＬＬ回路３２のための電源をオン又はオフする機能を備える。本実施の形態では、ＰＬＬ回路３２の特定端子ＰＩＮ１をグラウンド接続した場合に電源オフの状態となり、特定端子ＰＩＮ１をグラウンド接続しないオープンとした場合に電源オン状態となるように構成している。図１に示すように、第１のＭＯＰ−ＩＣ３に内蔵されたＰＬＬ回路３２は、特定端子ＰＩＮ１をグラウンド接続しないオープンに設定し、ＰＬＬ回路電流が流れてＰＬＬ動作するようにしている。

一方、第２のＭＯＰ−ＩＣ４に内蔵された局部発振回路４１は、タンク回路１３の両端子に直流カットコンデンサ１４，１５を介して並列接続されている。第２のＭＯＰ−ＩＣ４の局部発振回路４１は、自ら発振動作は行わないで、第１のＭＯＰ−ＩＣ３の局部発振回路３１で発振させた局部発振信号を通して（増幅して）出力するように作用する。

第２のＭＯＰ−ＩＣ４に内蔵されたＰＬＬ回路４２は、第１のＭＯＰ−ＩＣ３に内蔵されたＰＬＬ回路３２と同一の機能を有する。すなわち、当該ＰＬＬ回路４２のための電源をオン又はオフする機能を備える。具体的には、特定端子ＰＩＮ１をグラウンド接続した場合に電源オフの状態となり、特定端子ＰＩＮ１をグラウンド接続しないオープンの場合に電源オン状態となるように構成している。図１に示すように、第２のＭＯＰ−ＩＣ４に内蔵されたＰＬＬ回路４２は、特定端子ＰＩＮ１をグラウンド接続し、ＰＬＬ回路４２が動作しないように設定されている。

以上のように本実施の形態は、第１のＭＯＰ−ＩＣ３については局部発振回路３１を発振動作させると共にＰＬＬ回路３２を動作させるが、第２のＭＯＰ−ＩＣ４については局部発振回路４１を発振動作させずに局部発振回路３１からの局部発振信号を通過し、ＰＬＬ回路４２は電源オフ状態のままとして全く動作させない。

なお、ＰＬＬ回路３２、４２を電源オン又オフ状態とするための構成は、特定端子ＰＩＮ１をオープン又はグラウンド接続することに限られない。例えば、ＰＬＬ回路３２、４２の特定端子ＰＩＮ１に制御信号を与えて外部から電源オン又オフ状態を制御可能な構成としても良い。

図２は、第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３、４の回路構成図である。第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３、４は、周波数混合器３３、４３、局部発振回路３１、４１、ＰＬＬ回路３２、４２、中間周波数増幅器３４、４４を集積した集積回路である。第１のＭＯＰ−ＩＣ３のＰＬＬ回路３２と第２のＭＯＰ−ＩＣ４のＰＬＬ回路４２は特定端子ＰＩＮ１の設定が異なるだけであり、互いの構成は同一である。すなわち、第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３、４は、同一の構成要素を同様に配置して構成されているので、本実施の形態のデジタルテレビジョンチューナは、１種類のＭＯＰ−ＩＣを複数使用して構成されていることになる。

なお、第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３、４には、少なくとも周波数混合器３３、４３、局部発振回路３１、４１、ＰＬＬ回路３２、４２を内蔵するものとするが、用途及び目的に応じて適宜その他の構成要素を集積することも可能である。

第１のＭＯＰ−ＩＣ３に付設されたタンク回路１３は、バラクタダイオード１６とインダクタ１７とを並列接続した共振回路で構成される。第１のＭＯＰ−ＩＣ３の局部発振回路３１の発振周波数となるタンク回路１３の共振周波数はＰＬＬ回路３２から与えられる電圧Ｖtuによって決まる。このタンク回路１３の両端に対して局部発振回路３１が接続されている。局部発振回路３１に対して局部発振信号をモニタ可能にＰＬＬ回路３２が接続されており、局部発振回路３１の発振周波数を所望周波数に安定化させるように動作する。

第１のＭＯＰ−ＩＣ３の周波数混合器３３は、当該第１のＭＯＰ−ＩＣ３の入力端に接続された高周波増幅器１２側から高周波増幅信号（受信信号）が供給され、局部発振回路３１から局部発振信号が供給されるように構成されている。高周波増幅信号（受信信号）と局部発振信号とを周波数混合した周波数混合信号を出力する周波数混合器３３の出力端には、中間周波増幅器３４の他に図示していない中間周波同調回路が設けられている。中間周波同調回路は周波数混合信号から所望の中間周波信号を取り出して中間周波増幅器３４へ入力する。

第２のＭＯＰ−ＩＣ４の局部発振回路４１は、直流カットコンデンサ１４、１５を介してタンク回路１３に並列接続されている。第２のＭＯＰ−ＩＣ４は、第１のＭＯＰ−ＩＣ３と同様の構成であり、局部発振回路４１にはＰＬＬ回路４２が局部発振信号をモニタ可能に接続されると共に局部発振信号を供給可能に周波数混合器４３が接続されている。

但し、上記したようにＰＬＬ回路４２は電源オフ状態とされているのでＰＬＬ回路４２が動作することはなく、また局部発振回路４１は自ら発振動作せずに第１のＭＯＰ−ＩＣ３の局部発振回路３１が発振した局部発振信号を増幅して周波数混合器４３に供給するように作用する。

以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
無線信号が複数のアンテナ１１，２１で受信され、第１及び第２の受信系統１，２において所望周波数帯の受信信号がそれぞれ高周波増幅されて第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３、４へ供給される。

第１のＭＯＰ−ＩＣ３において、ＰＬＬ回路３２からタンク回路１３に対して発振周波数を制御する電圧Ｖtuが供給され、電圧Ｖtuに対応した発振周波数にてタンク回路１３が発振する。局部発振回路３１がタンク回路１３の発振信号で発振し、当該局部発振信号が周波数混合器３３に供給される。

この局部発振回路３１の局部発振信号は、直流カットコンデンサ１４，１５を介して第２のＭＯＰ−ＩＣ４の局部発振回路４１に供給される。第２のＭＯＰ−ＩＣ４では、ＰＬＬ回路４２は電源オフ状態で動作しておらず、局部発振回路４１は発振動作せずに局部発振回路３１から供給される局部発振信号をそのまま増幅して周波数混合器４３に供給する。

この結果、第１のＭＯＰ−ＩＣ３の周波数混合器３３及び第２のＭＯＰ−ＩＣ４の周波数混合器４３には同一の局部発振信号が供給されることとなるので、発振信号同士の干渉が抑制される。また、第２のＭＯＰ−ＩＣ４のＰＬＬ回路４２は電源オフ状態で動作していないので、第２のＭＯＰ−ＩＣ４におけるＰＬＬ回路４２での電流消費を無くすことができると共に発熱量も抑制することができる。

このように本実施の形態によれば、ＰＬＬ回路３２，４２にＰＬＬ回路のための電源をオン又はオフする機能を備えたので、第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３，４を同様にＰＬＬ回路及び局部発振回路を備えた構成としても、同一の局部発振信号を用いるので発振信号同士の干渉を抑制することができると共にＰＬＬ回路４２を動作させないＭＯＰ−ＩＣ４での電力消費及び発熱量を抑制することができる。しかも、全てのＭＯＰ−ＩＣ３，４は同一構成であるので、ＭＯＰ−ＩＣ３，４の種類を１種類とすることができ、２種類以上の場合に比べてコストダウンが可能になる。

なお、上記実施の形態はＭＯＰ−ＩＣが２つの場合であるが、ＭＯＰ−ＩＣの個数をさらに増加した場合であっても同様に適用可能である。

図３は４つの受信系統のデジタルテレビジョンチューナに適用した変形例の概略構成図である。第３及び第４の受信系統５０、６０は、アンテナ５１、６１、高周波増幅器５２，６２、第３及び第４のＭＯＰ−ＩＣ５３、６３を備えている。

第３及び第４のＭＯＰ−ＩＣ５３，６３は、第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ３，４と同一構成であり、局部発振回路５４、６４、ＰＬＬ回路５５、６５及びその他の構成要素を有している。ＰＬＬ回路５５、６５は、上記ＰＬＬ回路３２、４２と同一機能を備えており、それぞれ特定端子ＰＩＮ１をグラウンドに接続して電源オフ状態に設定している。また、局部発振回路５４、６４には第１のＭＯＰ−ＩＣ３の局部発振回路３１が発振した局部発振信号が供給されるように並列接続されている。

以上のように構成されたデジタルテレビジョンチューナでは、第１のＭＯＰ−ＩＣ３のＰＬＬ回路３２だけが動作して局部発振回路３１が発振した局部発振信号が第２、第３及び第４のＭＯＰ−ＩＣ４、５３，６３の局部発振回路４１，５４，６４へ供給されるので、ＭＯＰ−ＩＣの数が増加してもＰＬＬ回路の消費電流は変化せず発熱量も抑制される。

本発明は、ダイバーシティ受信方式でデジタルテレビジョン信号を受信する受信装置に適用可能である。

一実施の形態に係るダイバーシティ受信方式のデジタルテレビジョンチューナの概略構成図 第１及び第２のＭＯＰ−ＩＣ及び周辺の回路構成図 受信系統を４系統とした変形例に係るデジタルテレビジョンチューナの概略構成図 従来のデジタルテレビジョンチューナの構成図

符号の説明

１ 第１の受信系統
２ 第２の受信系統
３ 第１のＭＯＰ−ＩＣ
４ 第２のＭＯＰ−ＩＣ
５ ＯＦＤＭ復調回路
１１、２１、５１、６１ アンテナ
１２、２２、５２、６２ 高周波増幅器
１３ タンク回路
１４、１５ 直流カットコンデンサ
１６ バラクタダイオード
１７ インダクタ
３１、４１、５４、６４ 局部発振回路
３２、４２、５５、６５ ＰＬＬ回路
３３、４３ 周波数混合器
３４、４４ 中間周波増幅器

Claims (4)

1. 受信されたデジタルテレビジョン信号を周波数変換する混合回路と、前記混合回路に局部発振信号を供給する局部発振回路と、前記局部発振回路の発振周波数を設定するＰＬＬ回路と、を備えた集積回路であり、前記ＰＬＬ回路は当該ＰＬＬ回路の電源をオン又はオフする機能を備えたことを特徴とする集積回路。
2. 前記ＰＬＬ回路を外部から電源オン又は電源オフに設定する端子を設けたことを特徴とする請求項１記載の集積回路。
3. 複数のアンテナでダイバーシティ受信を行うデジタルテレビジョンチューナであり、前記各アンテナに対応して設けられた第１及び第２の受信系統に請求項１又は請求項２記載の集積回路を設け、第１の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に対して発振周波数を決定するための共振回路を接続すると共に、第２の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に前記共振回路を接続し、デジタルテレビジョン信号の受信時に、第１の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路で発振させた局部発振信号を第２の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に供給すると共に、当該第２の受信系統に設けられた集積回路のＰＬＬ回路の電源をオフすることを特徴とするデジタルテレビジョンチューナ。
4. 前記第１及び第２の受信系統の他に一又は二以上の他の受信系統を備え、前記他の受信系統に請求項１又は請求項２記載の集積回路を設け、前記他の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に前記共振回路を接続し、デジタルテレビジョン信号の受信時に、第１の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路で発振させた局部発振信号を前記他の受信系統に設けられた集積回路の局部発振回路に供給すると共に、当該他の受信系統に設けられた集積回路のＰＬＬ回路の電源をオフすることを特徴とする請求項３記載のデジタルテレビジョンチューナ。

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