JP2007295480A

JP2007295480A - 高周波回路

Info

Publication number: JP2007295480A
Application number: JP2006123536A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yamamoto; 正喜山本
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08
Also published as: EP1850472A1

Abstract

【課題】広帯域増幅器とバイパス回路とを併設し、それらを切り替える切替回路を備えた高周波回路において、前記バイパス回路が作動するときにフィルタ作用を発揮させて、バイパス回路による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる高周波回路を提供すること。
【解決手段】入力された高周波信号を増幅する広帯域増幅器２と、コンデンサＣを有するとともに、前記広帯域増幅器２に並列に接続されたバイパス回路４と、インダクタＬを有するとともに、信号経路を前記広帯域増幅器２または前記バイパス回路４に切り替えるための切替回路５とを備え、前記切替回路５により前記信号経路を前記バイパス回路４側に切り替えた時、前記コンデンサＣと前記インダクタＬとでハイパスフィルタを構成するように形成したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は高周波回路に係り、特に広帯域増幅器とバイパス回路とを併設し、それらを切り替える切替回路を備えた高周波回路に関する。

一般に、テレビジョンチューナ等の高周波信号を制御する回路においては、高周波信号からなる入力電界の高低に応じて、その信号処理を適正に施すようにしている。

例えば、入力同調回路の前段に広帯域増幅器とバイパス回路とを併設し、それらを切り替える切替回路を備えたテレビジョンチューナが提案されている（特許文献１参照）。

このテレビジョンチューナにおいては、入力帯域外の低い帯域の信号を減衰させるために、広帯域増幅器およびバイパス回路の前段にフィルタ回路を別個に設けていた。

実用新案登録第３０９９７７８号公報

しかしながら、今日においては携帯電子機器等の普及により、回路の簡素化・小型化・高性能化が要請されているために、前記のように広帯域増幅器およびバイパス回路の前段にフィルタ回路を別個に設けることは、当該要請に反するものとなる。

そのために、フィルタ回路と同等の性能を果たすとともに回路の簡素化・小型化・高性能化を果たす回路の開発が要望されている。

一方の広帯域増幅器においては、負帰還回路を備えることにより、受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることが知られているが、他方のバイパス回路においてはフィルタ機能を果たすことができなかった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、広帯域増幅器とバイパス回路とを併設し、それらを切り替える切替回路を備えた高周波回路において、前記バイパス回路が作動するときにフィルタ作用を発揮させて、バイパス回路による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる高周波回路を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る高周波回路の特徴は、入力された高周波信号を増幅する広帯域増幅器と、コンデンサを有するとともに、前記広帯域増幅器に並列に接続されたバイパス回路と、インダクタを有するとともに、信号経路を前記広帯域増幅器または前記バイパス回路に切り替えるための切替回路とを備え、前記切替回路により前記信号経路を前記バイパス回路側に切り替えた時、前記コンデンサと前記インダクタとでハイパスフィルタを構成するように形成したことを特徴とする。

本発明の高周波回路によれば、バイパス回路が有するコンデンサと、切替回路が有するインダクタとにより、切替回路により信号経路をバイパス回路側に切り替えた時、当該コンデンサとインダクタとがハイパスフィルタを構成することにより、次段に適正な信号のみを出力することができ、バイパス回路による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる。

また、本発明に係る他の高周波回路の特徴は、前記広帯域増幅器は、高周波用トランジスタを有し、前記バイパス回路は、少なくとも前記コンデンサの前段にダイオードを有するとともに、前記コンデンサの前段にあるダイオードの一端は前記高周波用トランジスタのベースに接続されており、前記切替回路は、スイッチングトランジスタを有し、前記スイッチングトランジスタと前記ダイオードとの間に前記インダクタを介挿し、前記スイッチングトランジスタおよび前記インダクタを介して前記ダイオードおよび前記高周波用トランジスタに切り替え電圧を印加するとともに、前記スイッチングトランジスタをオン・オフさせることにより前記ダイオードおよび前記高周波用トランジスタのオン・オフを切り替えることを特徴とする。

本発明の高周波回路によれば、切替回路のスイッチングトランジスタをオン・オフさせることによりバイパス回路のダイオードおよび広帯域増幅器の高周波用トランジスタのオン・オフを切り替えて、バイパス回路がオンの時にコンデンサとインダクタとがハイパスフィルタを構成させて、確実に次段に適正な信号のみを出力することができ、バイパス回路による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる。

また、本発明に係る他の高周波回路の特徴は、前記バイパス回路は、前記コンデンサの前段および後段にダイオードを有し、前記切替回路は、それぞれのエミッタが接地され、互いにオン・オフ状態が切り替わるように接続された２個のスイッチングトランジスタを有するとともに、入力された高周波信号のレベルに基づいて得られるＡＧＣ電圧が２個のスイッチングトランジスタの一方のスイッチングトランジスタのベースに入力されるとともに、他方のスイッチングトランジスタのコレタタと前記２個のダイオードとの間にそれぞれインダクタが接続され、前記インダクタに接続されている側のスイッチングトランジスタをオンにした時、前記信号経路が前記バイパス回路側に切り替わるとともに、前記コンデンサと前記２個のインダクタとで１区間のハイパスフィルタを構成することを特徴とする。

本発明の高周波回路によれば、切替回路に入力されるＡＧＣ電圧が高い時にバイパス回路の２個のダイオードがオフとされてバイパス回路がオフとなるとともに広帯域増幅器がオンとなり、切替回路に入力されるＡＧＣ電圧が低い時にインダクタに接続されている側のスイッチングトランジスタがオンとなってバイパス回路の２個のダイオードがオンとされてバイパス回路がオンとなるとともに広帯域増幅器がオフとなり、信号経路がバイパス回路側に切り替わってコンデンサと２個のインダクタとで１区間のハイパスフィルタを構成させて、確実に次段に適正な信号のみを出力することができ、バイパス回路による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる。

また、本発明に係る他の高周波回路の特徴は、前記広帯域増幅器は負帰還回路を備えるとともに、前記負帰還回路により、前記広帯域増幅器の受信帯域より低い帯域の信号を減衰させることを特徴とする。

本発明の高周波回路によれば、広帯域増幅器に負帰還回路を設けることにより、広帯域増幅器の受信帯域より低い帯域の信号を減衰させることができる。

以上述べたように、本発明に係る高周波回路によれば、広帯域増幅器とバイパス回路とを併設し、それらを切り替える切替回路を備えた高周波回路において、前記バイパス回路が作動するときにフィルタ作用を発揮させて、バイパス回路による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる高周波回路を得ることができる。

以下、本発明に係る高周波回路の一実施形態を図１から図３を参照して説明する。

図１は、本実施形態の高周波回路を示す回路図である。

図１に示すように、本実施形態の高周波回路は、テレビジョンチューナにおける入力同調回路の前段に設置されるものを例としており、アンテナ接続端子１に入力された高周波信号を増幅する広帯域増幅器２が接続されている。この広帯域増幅器２には広帯域増幅器２の受信帯域より低い帯域の信号を減衰させる負帰還回路３が並列に接続されている。また、広帯域増幅器２にはバイパス回路４が並列に接続されている。また、広帯域増幅器２およびバイパス回路４には、信号経路を広帯域増幅器２またはバイパス回路４に切り替えるための切替回路５が接続されている。

更に説明すると、広帯域増幅器２は増幅用の高周波用トランジスタＴｒを有しており、アンテナ接続端子１からコンデンサＣ１を通してベースに入力されるようになっている。高周波用トランジスタＴｒのベースには、当該ベースとコレクタ間に接続される負帰還回路３の抵抗Ｒ１およびＲ２とバイアス抵抗Ｒ３とによりバイアス電圧が印加される。抵抗Ｒ１には高周波成分を導通させるコンデンサＣ２が並列接続されている。広帯域増幅器２の高周波用トランジスタＴｒはエミッタをコンデンサＣ３と抵抗Ｒ４を介して高周波的に接地されており、更にバイアス抵抗Ｒ５を介して切替回路５の第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１のコレクタに接続されている。この高周波用トランジスタＴｒのコレクタはコンデンサＣ４を介して次段に出力するように形成されている。

また、バイパス回路４は広帯域増幅器２の高周波用トランジスタＴｒのベースとコレクタとの間に並列に接続されており、ベース側からコレクタ側に順に第１スイッチダイオードＤ１、コンデンサＣ５、第２スイッチダイオードＤ２およびバイアス抵抗Ｒ６を直列接続している。第１スイッチダイオードＤ１および第２スイッチダイオードＤ２はそれぞれのアノード側をベース側およびコレクタ側に直流的に接続させている。バイアス抵抗Ｒ６にはコンデンサＣ６が並列接続されている。

また、切替回路５は、それぞれのエミッタが接地され、互いにオン・オフ状態が切り替わるように接続された２個の即ち第１および第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２を有している。第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ２のコレクタには、バイパス回路４の各スイッチダイオードＤ１、Ｄ２のカソード側がインダクタ素子であるコイルＬ１、Ｌ２を介して接続されており、両コイルＬ１、Ｌ２はコンデンサＣ７を介して高周波的に接地されている。この第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ２がオンとされて信号経路がバイパス回路４側に切り替わった時に、バイパス回路４のコンデンサＣ５と２個のコイルＬ１およびＬ２とにより１区間のハイパスフィルタを構成するものである。第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１のベースにはバイアス抵抗Ｒ７、Ｒ８を介して、例えば入力された高周波信号のレベルに基づいて得られるＡＧＣ電圧が印加されるようになっている。第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１のコレクタと第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ２のベースとはバイアス抵抗９を介して接続されている。第１および第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２のコレクタにはそれぞれ抵抗Ｒ１０、Ｒ１１を介して電源電圧Ｖｃｃが印加されるようになっている。

また、高周波用トランジスタＴｒのコレクタには抵抗Ｒ１２およびコイルＬ３を介して電源電圧Ｖｃｃが印加されるようになっている。これらの抵抗Ｒ１２およびコイルＬ３の中間はコンデンサＣ８を介して高周波的に接地されている。

次に、本実施形態の動作を図２および図３により説明する。

図２は入力電界が低くＡＧＣ電圧が高い時の図１に示す高周波回路の動作状態を示す等価回路図であり、図３は入力電界が高くＡＧＣ電圧が低い時の図１に示す高周波回路の動作状態を示す等価回路図である。

＜入力電界が低くＡＧＣ電圧が高い時の動作＞
ＡＧＣ電圧は、受信機における増幅段の総合利得を受信信号の強弱に応じて増減させるものであり、入力電界が低くい場合にはＡＧＣ電圧が高くなる。

ＡＧＣ電圧が高い時には、切替回路５の第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１のベースにバイアス抵抗Ｒ７、Ｒ８によって分圧された電圧が印加されて第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１がオンとなる。これにより第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１のコレクタ電圧が０Ｖとなるので、第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ２はオフとなる。広帯域増幅器２の高周波用トランジスタＴｒはエミッタに接続されるバイアス抵抗Ｒ５が第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１を介して接地されるので、高周波用トランジスタＴｒがオンとなり広帯域増幅器２が動作し、設定された増幅利得が得られ、コンデンサＣ４を通して次段へ出力される。バイアス回路の第１スイッチダイオードＤ１および第２スイッチダイオードＤ２のカソードには、切替回路５の各コイルＬ１、Ｌ２介して電源電圧Ｖｃｃが印加されるので、各スイッチダイオードＤ１、Ｄ２は開放状態となり、バイパス回路４は機能しない。

＜入力電界が高くＡＧＣ電圧が低い時の動作＞
ＡＧＣ電圧は、受信機における増幅段の総合利得を受信信号の強弱に応じて増減させるものであり、入力電界が高い場合にはＡＧＣ電圧が低くくなる。

ＡＧＣ電圧が低い時には、切替回路５の第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１のベースに印加される電圧が低いので、第１のスイッチングトランジスタＴｒｓ１がオフとなる。第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ２のベースには電源電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒ１０、Ｒ９を介して印加されてオンとなる。広帯域増幅器２の高周波用トランジスタＴｒのエミッタには接続されるバイアス抵抗Ｒ５を介して、抵抗Ｒ９／抵抗Ｒ１０の分圧電圧（約２Ｖ）が印加される。また、第２のスイッチングトランジスタＴｒｓ１が導通してそのコレクタ電圧が０Ｖとなるので、第１スイッチダイオードＤ１および第２スイッチダイオードＤ２が導通状態になるとともに高周波用トランジスタＴｒのベース電圧が約０．７Ｖに低下することになる。これにより広帯域増幅器２の高周波用トランジスタＴｒのベース電圧がエミッタ電圧よりも低くなり、当該高周波用トランジスタＴｒがオフ状態となり、広帯域増幅器２はオフとなり、バイパス回路４が導通状態となり、入力信号がバイパス回路４およびコンデンサＣ４を介して出力される。この際に、切替回路のコイルＬ１、Ｌ２とバイパス回路４のコンデンサＣ５によるハイパスフィルタの機能を、受信帯域より低い帯域の信号を減衰する値に設定することにより、バイパス回路にフィルタ機能を発揮させて受信帯域より低い帯域の信号の減衰を確実に行うことができる。

従って、本実施形態の高周波回路によれば、広帯域増幅器２とバイパス回路４とを併設し、それらを切り替える切替回路５を設けることにより、バイパス回路４が作動するときにフィルタ作用を発揮させて、バイパス回路４による受信帯域より低い帯域の信号をより減衰させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

本発明の高周波回路の一実施形態を示す回路図入力電界が低くＡＧＣ電圧が高い時の図１に示す高周波回路の動作状態を示す等価回路図入力電界が高くＡＧＣ電圧が低い時の図１に示す高周波回路の動作状態を示す等価回路図

符号の説明

２広帯域増幅器
３負帰還回路
４バイパス回路
５切替回路
Ｔｒトランジスタ
Ｃコンデンサ
Ｌコイル
Ｒ抵抗

Claims

入力された高周波信号を増幅する広帯域増幅器と、
コンデンサを有するとともに、前記広帯域増幅器に並列に接続されたバイパス回路と、
インダクタを有するとともに、信号経路を前記広帯域増幅器または前記バイパス回路に切り替えるための切替回路とを備え、
前記切替回路により前記信号経路を前記バイパス回路側に切り替えた時、前記コンデンサと前記インダクタとでハイパスフィルタを構成するように形成した
ことを特徴とする高周波回路。
前記広帯域増幅器は、高周波用トランジスタを有し、
前記バイパス回路は、少なくとも前記コンデンサの前段にダイオードを有するとともに、前記コンデンサの前段にあるダイオードの一端は前記高周波用トランジスタのベースに接続されており、
前記切替回路は、スイッチングトランジスタを有し、
前記スイッチングトランジスタと前記ダイオードとの間に前記インダクタを介挿し、
前記スイッチングトランジスタおよび前記インダクタを介して前記ダイオードおよび前記高周波用トランジスタに切り替え電圧を印加するとともに、
前記スイッチングトランジスタをオン・オフさせることにより前記ダイオードおよび前記高周波用トランジスタのオン・オフを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の高周波回路。
前記バイパス回路は、前記コンデンサの前段および後段にダイオードを有し、
前記切替回路は、それぞれのエミッタが接地され、互いにオン・オフ状態が切り替わるように接続された２個のスイッチングトランジスタを有するとともに、
入力された高周波信号のレベルに基づいて得られるＡＧＣ電圧が２個のスイッチングトランジスタの一方のスイッチングトランジスタのベースに入力されるとともに、
他方のスイッチングトランジスタのコレタタと前記２個のダイオードとの間にそれぞれインダクタが接続され、
前記インダクタに接続されている側のスイッチングトランジスタをオンにした時、前記信号経路が前記バイパス回路側に切り替わるとともに、
前記コンデンサと前記２個のインダクタとで１区間のハイパスフィルタを構成する
ことを特徴とする請求項２に記載の高周波回路。
前記広帯域増幅器は負帰還回路を備えるとともに、
前記負帰還回路により、前記広帯域増幅器の受信帯域より低い帯域の信号を減衰させる
ことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の高周波回路。