JP2009164745A - 発振回路及びテレビジョン信号受信用チューナ - Google Patents

Abstract

【課題】特別の部品を追加することなく、平衡型の発振回路のＣ／Ｎ特性を改善すること。
【解決手段】ＶＨＦローバンド及びＶＨＦハイバンドのテレビジョン信号を受信するための局部発振器を不平衡型の発振回路１１，１２で構成し、ＵＨＦのテレビジョン信号を受信するための局部発振器を平衡型の発振回路１３で構成し、ＶＨＦバンド用発振回路１１，１２のＣ／Ｎ特性改善のために設けている抵抗Ｒ２の接続点を、ＵＨＦ用発振回路１３に接続した共振回路２３のインダクタンス素子２３ａの一端に接続し、平衡型のＵＨＦ用発振回路１３に対してラインフィルタ３１，３２を両側に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、同調電圧によって発振周波数を可変させる発振回路及び当該発振回路を備えたテレビジョン信号受信用チューナに関する。

従来のデジタルテレビジョンチューナは、ＶＨＦローバンドからＵＨＦまでの広帯域を受信するために、ＶＨＦローバンド、ＶＨＦハイバンド及びＵＨＦの３バンドに分割して各バンドに対応する３つの発振回路を備えたものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

図２は、特許文献１に開示されたテレビジョンチューナ用発振器の構成を示す図である。集積回路５０内には、ＶＨＦローバンド用の発振回路５０−１、ＶＨＦハイバンド用の発振回路５０−２、及びＵＨＦ用の発振回路５０−３が設けられている。各発振回路５０−１〜５０−３は、互いのエミッタが結合して差動的に動作する各一対の発振トランジスタ５１及び５２と、５３及び５４と、５５及び５６を備えている。また、集積回路５０内には第一乃至第十の結合コンデンサ５７〜６６と、第一乃至第五のダイオード６７〜７１とが構成される。また、集積回路５０には、外部に設けた共振回路を接続するための第一乃至第五の端子５０ａ〜５０ｅと、電源端子５０ｆと、同調電圧端子５０ｇとが設けられる。そして、外部から電源端子５０ｆに印加された電源電圧Ｖｃｃ（約５ボルト）が各発振トランジスタ５１〜５６のコレクタや図示しない他の回路等に供給される。

第一の発振トランジスタ５１のベースと第二の発振トランジスタ５２のコレクタはそれぞれ第一の結合コンデンサ５７、第二の結合コンデンサ５８によって第一の端子５０ａに結合され、第一の発振トランジスタ５１のコレクタと第二の発振トランジスタ５２のベースはそれぞれ第三の結合コンデンサ５９、第四の結合コンデンサ６０によって第二の端子５０ｂに結合される。そして、第一の端子５０ａには第一のダイオード６７のカソードが接続され、アノードは接地される。また、第二の端子５０ｂにも第二のダイオード６８のカソードが接続され、アノードは接地される。

第三の発振トランジスタ５３のベースと第四の発振トランジスタ５４のコレクタはそれぞれ第五の結合コンデンサ６１、第六の結合コンデンサ６２によって第三の端子５０ｃに結合され、第四の発振トランジスタ５４のベースはコンデンサ７２によって接地される。そして、第三の端子５０ｃには第三のダイオード６９のカソードが接続され、アノードは接地される。

第五の発振トランジスタ５５のベースと第六の発振トランジスタ５６のコレクタはそれぞれ第七の結合コンデンサ６３、第八の結合コンデンサ６４によって第四の端子５０ｄに結合され、第五の発振トランジスタ５５のコレクタと第六の発振トランジスタ５６のベースはそれぞれ第九の結合コンデンサ６５、第十の結合コンデンサ６６によって第五の端子５０ｅに結合される。そして、第四の端子５０ｄには第四のダイオード７０のカソードが接続され、アノードは接地される。また、第五の端子５０ｅにも第五のダイオード７１のカソードが接続され、アノードは接地される。

これら第一乃至第五のダイオード６７〜７１は、外部から第一乃至第五の端子５０ａ〜５０ｅに静電気が印加されたときに各発振トランジスタ５１〜５６が破壊されるのを防止するための保護ダイオードとしての役目を果たす。

集積回路５０の外部には３つの共振回路が設けられる。第一の共振回路８１はインダクタンス素子８１ａとアノードが直流的に接地されたバラクタダイオード８１ｂとからなる並列共振回路で構成され、第一の端子５０ａと第二の端子５０ｂとの間に接続される。この結果、第一及び第二の発振トランジスタ５１、５２と第一の共振回路８１とによって平衡型の発振器が構成され、これは、例えばＶＨＦ帯のハイバンドのテレビジョン信号を受信する場合の局部発振器として使用される。

また、第二の共振回路８２はインダクタンス素子８２ａとアノードがインダクタンス素子８２ａによって直流的に接地されたバラクタダイオード８２ｂとからなる並列共振回路で構成され、バラクタダイオード８２ｂのアノードが第三の端子５０ｃに接続され、カソードは高周波的に接地される。この結果、第三及び第四の発振トランジスタ５３、５４と第二の共振回路８２とによって不平衡型の発振器が構成され、これは、例えばＶＨＦ帯のローバンドのテレビジョン信号を受信する場合の局部発振器として使用される。

さらに、第三の共振回路８３はインダクタンス素子８３ａとアノードが直流的に接地されたバラクタダイオード８３ｂとからなる並列共振回路で構成され、第四の端子５０ｄと第五の端子５０ｅとの間に接続される。この結果、第五及び第六の発振トランジスタ５５、５６と第三の共振回路８３とによって平衡型の発振器が構成され、これは、例えばＵＨＦ帯のテレビジョン信号を受信する場合の局部発振器として使用される。そして、各バラクタダイオード８１ｂ、８２ｂ、８３ｂのカソードは同調電圧端子５０ｇに接続される。

同調電圧端子５０ｇには外部からプルアップ抵抗８４を介して高電圧Ｖｔｕ（約３０ボルト）が印加される。そして、集積回路５０内には同調電圧端子５０ｇとグランドとの間に接続された同調電圧発生回路７３と、この同調電圧発生回路７３を制御するＰＬＬ回路７４が構成される。

同調電圧発生回路７３はジャンクションＦＥＴ７３ａと、ＮＰＮトランジスタ７３ｂとを有し、ジャンクションＦＥＴ７３ａのドレインが抵抗７３ｃによって同調電圧端子５０ｇに接続され、ソースはＮＰＮトランジスタ７３ｂのコレクタに接続される。そしてＮＰＮトランジスタ７３ｂのエミッタは抵抗７３ｄによって接地される。

ＰＬＬ回路７４は、図示はしないが周知の固定分周器、可変分周器、位相比較器等を有し、ここには発振周波数を設定するためのデータＤａと、各発振トランジスタ５１〜５６から出力される発振信号Ａと、基準信号Ｒｅｆとが入力される。ＰＬＬＬ回路７４から出力された制御電圧はＮＰＮトランジスタ７３ｂに入力される。これによってジャンクションＦＥＴ７３ａとＮＰＮトランジスタ７３ｂとは動作点が制御されて可変インピーダンス素子として働く。従って、プルアップ抵抗８４と同調電圧発生回路７３とのインピーダンス比が変化して同調電圧端子５０ｇにはほぼ２ボルトから２５ボルトの範囲の同調電圧が発生する。この電圧が各バラクタダイオード８１ｂ、８２ｂ、８３ｂに印加されて発振周波数が設定される。

ところで、ＶＨＦローバンド、ＶＨＦハイバンド及びＵＨＦの各発振器のＣ／Ｎ特性（キャリアとノイズの比）は、デジタルテレビジョンチューナの受信性能に大きく影響する。発振器のＣ／Ｎ特性を改善するための対策として、第一、第二及び第三の共振回路８１、８２、８３に対して同調電圧Ｖｔｕを供給している同調電圧印加ライン上に、Ｒ／Ｃによるラインフィルタを設けて低周波成分を減衰させることが考えられる。
特開２００３−１７４３２１号公報

本発明者等は、図３に示すように、ＶＨＦローバンド及びＶＨＦハイバンドのテレビジョン信号を受信するための局部発振器を不平衡型の発振回路で構成し、ＵＨＦのテレビジョン信号を受信するための局部発振器を平衡型の発振回路で構成し、同調電圧印加ライン上にＲ／Ｃによるラインフィルタを設けたデジタルテレビジョンチューナ用発振回路を開発した。図３に示す発振回路では、第１のラインフィルタ３１を、同調電圧印加ラインＬに直列に接続した抵抗Ｒ１と並列に接続したコンデンサＣ１とで構成し、ＵＨＦ用発振器の共振回路２３の一端に接続している。また、第２のラインフィルタ３２を、同調電圧印加ラインＬに直列に接続した抵抗Ｒ２と並列に接続したコンデンサＣ２とで構成し、ＶＨＦローバンド及びＶＨＦハイバンド用発振器の共振回路２１，２２の一端に接続している。

しかしながら、ＶＨＦローバンド及びＶＨＦハイバンドのテレビジョン信号を受信するための局部発振器を不平衡型の発振回路１１，１２で構成し、ＵＨＦのテレビジョン信号を受信するための局部発振器を平衡型の発振回路１３で構成し、平衡型の発振回路のＣ／Ｎ特性についてはさらなる改善が必要であることが判明した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、Ｃ／Ｎ特性改善のために特別の部品を追加することなく、特に平衡型の発振回路のＣ／Ｎ特性を改善することのできる発振回路及び当該発振回路を備えたテレビジョン信号受信用チューナを提供することを目的とする。

本発明の発振回路は、同調電圧により容量値が制御される可変容量素子と当該可変容量素子に並列接続されたインダクタとで第一の並列共振回路を構成し、前記第一の並列共振回路の両端をそれぞれ２つの発振用能動素子に接続してなる発振回路において、一端が前記第一の並列共振回路の一端に接続された第一の抵抗と、前記第一の抵抗の他端とグラウンドとの間に設けられた第一の容量と、一端が前記第一の並列共振回路の他端に接続された第二の抵抗と、前記第二の抵抗の他端とグラウンドとの間に設けられた第二の容量とを備え、前記第一の抵抗を介して前記可変容量素子に同調電圧を供給することを特徴とする。

この構成によれば、第一の並列共振回路の両端が接続される２つの発振用能動素子からなる発振回路に対して、その両側に第一の抵抗及び第一の容量からなるフィルタと第二の抵抗及び第二の容量からなるフィルタとが配置された状態となるので、発振回路の片側にだけＲ/Ｃフィルタを配置する場に比べてバランスが良くなり、発振回路のＣ／Ｎ特性を改善することができる。

上記発振回路において、２つの発振用能動素子で平衡２入力端子を持つ差動増幅回路を構成することができる。これにより、２つの発振用能動素子で構成される平衡２入力の発振回路のＣ／Ｎ特性の改善が可能となる。

本発明のテレビジョン信号受信用チューナは上記発振回路を備え、前記発振回路から発生する発振信号を周波数変換用の局部発振信号として用いることを特徴とする。

上記テレビジョン信号受信用チューナにおいて、前記同調電圧により容量値が制御される可変容量素子と当該可変容量素子に並列接続されたインダクタとで前記第一の並列共振回路とは共振周波数が異なる第二の並列共振回路を構成し、前記第二の並列共振回路の一端を発振用能動素子に接続してなる他の発振回路を備え、前記第二の並列共振回路を前記第二の抵抗の他端に接続し、前記第一の抵抗及び第二の抵抗を介して前記第二の並列共振回路の可変容量素子に前記同調電圧を供給するようにしても良い。さらに、前記第一の並列共振回路の両端が接続された発振回路をＵＨＦ用発振回路とし、前記第二の並列共振回路の一端が接続された他の発振回路をＶＨＦ用発振回路とすることができる。

本発明によれば、Ｃ／Ｎ特性改善のために特別の部品を追加することなく、特に平衡型の発振回路のＣ／Ｎ特性をさらに改善することのできる発振回路を提供できる。

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、ＶＨＦローバンド、ＶＨＦハイバンド及びＵＨＦの３バンドに対応して３つの発振回路を備えたテレビジョンチューナの構成図である。同図に示すデジタルテレビジョンチューナは、アンテナ同調回路１から出力されテレビジョン放送波の受信信号であるＲＦ信号を高周波増幅器２で増幅し、ＲＦ複同調回路３において受信チャンネルの周波数帯域を取り出している。ＲＦ複同調回路３で抽出した受信チャンネルのＲＦ信号を周波数変換回路である混合器４で周波数変換してＩＦ信号を取り出し、後段のＩＦ複同調回路５で受信チャンネルのＩＦ信号を通過させ、中間周波増幅器６で所定レベルに増幅して後段回路へ送出する。

混合器４に対して集積回路１０の発振回路から受信チャンネルのＩＦ信号に変換するための局部発振信号が供給される。集積回路１０は、ＶＨＦローバンド、ＶＨＦハイバンド及びＵＨＦに対応した３つの発振回路１１，１２，１３とＰＬＬ回路１４を備えている。同図に示す集積回路１０ではＶＨＦローバンド及びＶＨＦハイバンド用の発振回路１１，１２は不平衡回路であり、ＵＨＦ用の発振回路１３は平衡回路で構成されている。ＶＨＦバンド用発振回路として用いる２つの発振回路１１，１２には各々対応するバンド範囲内で共振周波数可変の第二の並列共振回路としての共振回路２１，２２が接続されている。また、ＵＨＦバンド用発振回路として用いる発振回路１３には第一の並列共振回路としての共振回路２３が接続されている。

ＶＨＦローバンド用の発振回路１１に接続された共振回路２１は、インダクタンス素子２１ａと可変容量素子２１ｂの並列共振回路で構成されている。可変容量素子２１ｂのカソードはコンデンサ２１ｃを介して接地されており、インダクタンス素子２１ａの一端と可変容量素子２１ｂのアノードとの接続点は結合コンデンサ２１ｄを介して発振回路１１の入力端１０ａに接続されている。

ＶＨＦハイバンド用の発振回路１２に接続された共振回路２２は、共振回路２１と同様に、インダクタンス素子２２ａと可変容量素子２２ｂの並列共振回路で構成されている。可変容量素子２２ｂのカソードはコンデンサ２２ｃを介して接地されており、インダクタンス素子２２ａの一端と可変容量素子２２ｂのアノードとの接続点は結合コンデンサ２２ｄを介して発振回路１２の入力端１０ｂに接続されている。

ＵＨＦ用の発振回路１３に接続された共振回路２３は、インダクタンス素子２３ａと可変容量素子２３ｂの並列共振回路で構成されている。共振回路２３の両端は結合コンデンサ２３ｃ，２３ｄを介してＵＨＦ用の発振回路１３の入力端１０ｃ，１０ｄに接続されている。共振回路２３の一端となる可変容量素子２３ｂのカソードとインダクタンス素子２３ａの一端との接続点は、さらに直流阻止コンデンサ２３ｅ、インダクタンス素子２３ｆ及び抵抗２３ｇを介して接地されている。また、可変容量素子２３ｂのアノードは抵抗２３ｇを介して接地されると共に、インダクタンス素子２３ａの他端に直流阻止コンデンサ２３ｈを介して接続されている。

次に、本実施の形態における同調電圧印加ライン及び当該ライン上に設けられたラインフィルタの構成について説明する。同調電圧印加端子３０に第１の同調電圧印加ラインＬ１の一端が接続されている。共振回路２３の他端となるインダクタンス素子２３ａの他端と直流素子コンデンサ２３ｈの一端との接続点に接続している。同調電圧印加ラインＬ１には、当該ラインＬ１に直列に接続した第一の抵抗としての抵抗Ｒ１と並列に接続した第一の容量としてのコンデンサＣ１とからなる第１のラインフィルタ３１が構成されている。

一方、共振回路２３の一端となるインダクタンス素子２３ａの一端と可変容量素子２３ｂのカソードとの接続点に、第２の同調電圧印加ラインＬ２の一端が接続されている。第２の同調電圧印加ラインＬ２は抵抗２１ｅ、２２ｅを介して可変容量素子２１ｂ、２２ｂのカソードにそれぞれ接続されている。同調電圧印加ラインＬ２には、当該ラインＬ２に直列に接続した第２の抵抗としての抵抗Ｒ２と並列に接続した第二の容量としてのコンデンサＣ２とからなる第２のラインフィルタ３２が構成されている。

以上のように、第２の同調電圧印加ラインＬ２の一端を共振回路２３の一端に接続したことにより、平衡型の発振回路１３の一端に第２のラインフィルタ３２が接続され、発振回路１３の他端に第１のラインフィルタ３１が接続された構成となっている。

なお、平衡型の発振回路１３は、図２に示すＵＨＦ用の発振回路５０−３と同様に構成することができ、不平衡型の発振回路１１，１２は、図２に示すＶＨＦローバンドの発振回路５０−２と同様に構成することができる。すなわち、各発振回路１１，１２，１３は、２つの発振用能動素子で構成されていて、平衡型の発振回路１３は２つの発振用能動素子で平衡２入力端子を持つ差動増幅回路を構成している。

以上のように構成された本実施の形態では、同調電圧Ｖｔｕが同調電圧印加端子３０に印加されると、共振回路２３の他端となる第１の同調電圧印加ラインＬ１と抵抗２３ｉの一端との接続点に同調電圧Ｖｔｕが印加される。そして、インダクタンス素子２３ａを介して可変容量素子２３ｂのカソードに同調電圧Ｖｔｕが印加される。さらに、同調電圧Ｖｔｕは共振回路２３の一端となるインダクタンス素子２３ａの一端と可変容量素子２３ｂのカソードとの接続点から第２の同調電圧印加ラインＬ２に印加される。第２の同調電圧印加ラインＬ２から抵抗２１ｅを介して共振回路２１の可変容量素子２１ｂのカソードに印加されると共に、抵抗２２ｅを介して共振回路２２の可変容量素子２２ｂのカソードに印加される。

このとき、第１の同調電圧印加ラインＬ１上に設けたラインフィルタ３１によって、共振回路２３に印加される同調電圧Ｖｔｕからラインフィルタ３１の阻止帯域となる低周波成分はカットされる。さらに、第２の同調電圧印加ラインＬ２上に設けたラインフィルタ３２によって、共振回路２１，２２に印加される同調電圧Ｖｔｕからラインフィルタ３２の阻止帯域となる低周波成分はカットされる。

以上のように構成された本実施の形態によれば、ＶＨＦバンド用発振回路１１，１２のＣ／Ｎ特性改善のために設けている抵抗Ｒ２の接続点を、ＵＨＦ用発振回路１３に接続した共振回路２３のインダクタンス素子２３ａの一端に接続したので、平衡型のＵＨＦ用発振回路１３に対してラインフィルタ３１，３２が両側に配置され、バランスが改善されてＵＨＦ用発振回路１３のＣ／Ｎ特性が改善されることを確認できた。

本発明は、広帯域のバンドを複数バンドに分割して分割バンド内で発振周波数を可変させる発振回路に適用可能である。

本発明の一実施の形態に係るデジタルテレビジョンチューナの構成図 従来のデジタルテレビジョンチューナ用の発振回路の構成図 デジタルテレビジョンチューナ用の発振回路の同調電圧印加ラインにラインフィルタを設けた構成図

符号の説明

１…アンテナ同調回路、２…高周波増幅器、３…ＲＦ複同調回路、４…混合器、５…ＩＦ複同調回路、６…中間周波増幅器、１０…集積回路、１１…発振回路（ＶＨＦローバンド）、１２…発振回路（ＶＨＦハイバンド）、１３…発振回路（ＵＨＦバンド）、１４…ＰＬＬ回路、２１，２２，２３…共振回路、２１ａ，２２ａ，２３ａ…インダクタンス素子、２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ…可変容量素子、２１ｃ、２２ｃ、２３ｅ、２３ｈ…コンデンサ、２１ｄ、２２ｄ、２３ｃ、２３ｄ…結合コンデンサ、２１ｅ、２２ｅ、２３ｉ…抵抗、Ｒ１，Ｒ２…抵抗（Ｒ/Ｃフィルタ）、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ（Ｒ/Ｃフィルタ）、Ｌ１…第１の同調電圧印加ライン、Ｌ２…第２の同調電圧印加ライン

Claims (5)

1. 同調電圧により容量値が制御される可変容量素子と当該可変容量素子に並列接続されたインダクタとで第一の並列共振回路を構成し、前記第一の並列共振回路の両端をそれぞれ２つの発振用能動素子に接続してなる発振回路において、
   一端が前記第一の並列共振回路の一端に接続された第一の抵抗と、前記第一の抵抗の他端とグラウンドとの間に設けられた第一の容量と、一端が前記第一の並列共振回路の他端に接続された第二の抵抗と、前記第二の抵抗の他端とグラウンドとの間に設けられた第二の容量とを備え、前記第一の抵抗を介して前記可変容量素子に同調電圧を供給することを特徴とする発振回路。
2. 前記２つの発振用能動素子で平衡２入力端子を持つ差動増幅回路を構成することを特徴とする請求項１記載の発振回路。
3. 請求項１又は請求項２記載の発振回路を備え、前記発振回路から発生する発振信号を周波数変換用の局部発振信号として用いることを特徴とするテレビジョン信号受信用チューナ。
4. 前記同調電圧により容量値が制御される可変容量素子と当該可変容量素子に並列接続されたインダクタとで前記第一の並列共振回路とは共振周波数が異なる第二の並列共振回路を構成し、前記第二の並列共振回路の一端を発振用能動素子に接続してなる他の発振回路を備え、前記第二の並列共振回路を前記第二の抵抗の他端に接続し、前記第一の抵抗及び第二の抵抗を介して前記第二の並列共振回路の可変容量素子に前記同調電圧を供給することを特徴とする請求項３記載のテレビジョン信号受信用チューナ。
5. 前記第一の並列共振回路の両端が接続された発振回路がＵＨＦ用発振回路であり、前記第二の並列共振回路の一端が接続された他の発振回路がＶＨＦ用発振回路であることを特徴とする請求項４記載のテレビジョン信号受信用チューナ。
   
   

Images