JP2009177579A - 受信機およびこれに用いる半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの受信バンドから他の受信バンドに切り替える際に再度トラッキングを行うことなく、当該他の受信バンドでも簡単に同調がとれるようにする。
【解決手段】ＦＭラジオバンドに関しては、コンデンサＣ１〜Ｃｍを切り替えながら同調点をトラッキングして、同調点が得られたときのコンデンサを特定する。一方、ウェザーバンドに関しては、同調容量の論理値とトラッキングにより特定されたコンデンサの容量値とから容量値のバラツキ度合いを求め、ウェザーバンドの同調容量の論理値に対して上述のバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。これにより、ウェザーバンドでの同調が、ＦＭラジオバンドでのトラッキングで求めたバラツキ度合いに基づくコンデンサの選択によって行われるようにして、ウェザーバンドで再度トラッキングを行わなくても済むようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受信機およびこれに用いる半導体集積回路に関し、特に、コンデンサおよびコイルを備えたＬＣ共振回路より成る同調回路を有する受信機およびこれに用いる半導体集積回路に関するものである。

ラジオやテレビなどに代表される受信機では、目的周波数帯域の信号だけを良好に受信し、目的周波数帯域以外の信号から妨害を受けないようにするために、フィルタを使って不要な周波数成分を除去する必要がある。そのための受信帯域選択フィルタの最も簡単なものとして、同調回路（ＬＣ共振回路）が用いられることがある。この同調回路の中には、コイルと容量値の異なる複数のコンデンサとを並列に接続し、スイッチの切り替えにより何れかのコンデンサを選択的にコイルに接続することにより、選択するコンデンサの容量値に応じて同調周波数を可変にできるように成されたものが存在する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３７４８０号公報

ところで、受信機の中には、複数バンドの放送波を受信可能に成されたものが存在する。例えばラジオ受信機の場合、ＦＭラジオ放送のＦＭラジオバンドと、テレビ放送（の音声）のＦＭテレビバンドとに対応したものがある。また、同じＦＭ方式で変調された放送波としてＦＭラジオバンドおよびウェザーバンドの放送波を受信できるように成されたラジオ受信機も存在する。

一般に、ＦＭラジオバンドとＦＭテレビバンドには、異なる周波数帯域が割り当てられている。例えば、日本のＦＭラジオバンド（ＶＨＦ）の場合、周波数割当は７６〜９０ＭＨｚであり、１チャンネル当たりの占有帯域幅は１００ｋＨｚである。また、日本のＴＶ＿１ｃｈ−３ｃｈバンドの場合、周波数割当は９０〜１０８ＭＨｚである。また、米国のＦＭラジオバンド（ＶＨＦ）の場合、周波数割当は８８．１〜１０７．９ＭＨｚであり、１チャンネル当たりの占有帯域幅は２００ｋＨｚである。また、米国のウェザーバンドは周波数割当が１６２．４〜１６２．５５ＭＨｚであり、１チャンネル当たりの占有帯域幅は２５ｋＨｚとなっている。

この例のように、１つの受信バンド内では周波数割当が等間隔で連続しているが、異なる複数のバンド間では周波数割当が不連続になっている。例えば、米国のＦＭラジオバンド１つを見れば、その周波数割当は８８．１〜１０７．９ＭＨｚの範囲内で２００ｋＨｚステップの等間隔で連続している。これに対して、ウェザーバンドの周波数割当は１６２．４〜１６２．５５ＭＨｚで、ＦＭラジオバンドからは２００ｋＨｚよりも大きく離れていて周波数割当が不連続となっている。この不連続性があるために、複数バンドの放送波を受信可能に成されたラジオ受信機の場合、各々のバンド毎に同調回路を設けるのが普通であった。

しかしながら、複数の受信バンド毎に同調回路（ＬＣ共振回路）を設けた場合、コイルもコンデンサもそれぞれ複数の受信バンド毎に用意しなければならないので、回路規模が大きくなってしまう。特に、特許文献１にも記載されているようにコイルは半導体チップの外付け部品となるが、この外付け部品点数が多くなってしまう。そこで、１つの同調回路を複数の受信バンドで共通に用いるようにすることが望まれる。

図６は、１つの同調回路を複数の受信バンドで共用する場合におけるラジオ受信機の一部構成例を示す図である。図６において、同調回路１０２は、アンテナ１０１で受信した広帯域の高周波信号（ＲＦ信号）から目的の周波数帯域に同調したＲＦ信号を抽出して出力する。ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１０３は、同調回路１０２より出力されるＲＦ信号を増幅して出力する。ミキサ１０４は、ＬＮＡ１０３より出力されるＲＦ信号と、図示しない局部発振回路から供給される局部発振信号とを混合し、周波数変換を行って中間周波信号（ＩＦ信号）を生成して出力する。

同調回路１０２は、半導体チップの外部に接続されたコイルＬと、半導体チップの内部においてコイルＬに対して並列に接続された複数のコンデンサＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎ−１，Ｃｎから成る容量アレイとを備えている。複数のコンデンサＣ１〜Ｃｎは、容量値がそれぞれ異なっている。そして、各々のコンデンサＣ１〜Ｃｎに対してスイッチＳＷ１〜ＳＷｎが直列に設けられていて、何れか１つのスイッチをオンとすることにより、コイルＬに並列接続されるコンデンサの容量値を可変とし、ひいては同調周波数を調整できるように構成されている。

例えば、米国のＦＭラジオバンドとウェザーバンドとに対応したラジオ受信機の場合、ｎ−１個のコンデンサＣ１〜Ｃｎ−１に対してＦＭラジオバンド（８８．１〜１０７．９ＭＨｚ）のｎ−１チャンネルを割り当て、残り１個のコンデンサＣｎに対してウェザーバンド（例えば、１６２．５ＭＨｚ）の１チャンネルを割り当てる。すなわち、ＦＭラジオバンドの同調周波数に合うように各コンデンサＣ１〜Ｃｎ−１の容量値を設定するとともに、ウェザーバンドの同調周波数に合うようにコンデンサＣｎの容量値を設定しておく。

そして、ＦＭラジオバンドが選択されているときは、そのバンド内における選択チャンネルに応じてｎ−１個のコンデンサＣ１〜Ｃｎ−１の中から何れか１つをオンとする。また、ウェザーバンドが選択されているときは、ｎ番目のコンデンサＣｎをオンとする。このようにすることにより、１つの同調回路１０２でＦＭラジオバンドとウェザーバンドとに対応した同調動作を行うことができる。

しかしながら、コンデンサＣ１〜Ｃｎが内蔵される半導体チップ上では、製造プロセス変動およびパッド容量や浮遊容量などの影響により、容量値のバラツキが生じる。そのため、ｆ＝１／｛２π√（ＬＣ）｝という数式から求められる論理通りの容量値のコンデンサを選択しても、ＦＭラジオバンドやウェザーバンドにおいて所要の同調点が得られるとは限らない。例えば、コイルＬのインダクタンスが２２０[ｎＨ]の場合、ＦＭラジオバンドの８８．１ＭＨｚで同調をとりたいときに必要な同調容量は、上述の式から求まる論理値だと１４．９[ｐＦ]となる。しかし、容量値のバラツキがあると、１４．９[ｐＦ]のコンデンサを選択しても８８．１ＭＨｚで同調点を得ることができない。

このため、実際に同調回路１０２の容量アレイを構成するときには、±１５％程度の容量値のバラツキを考慮して、実際のチャンネル数より多くのコンデンサＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｍ（ｎ＜ｍ）を設ける必要がある。すなわち、ＦＭラジオバンドのｎ−１チャンネル分より多くのコンデンサに対して、８８．１〜１０７．９ＭＨｚに対応する論理的な容量値と±１５％のバラツキを考慮したマージン分の容量値とを割り当てる必要がある。同様に、ウェザーバンドの１チャンネル分より多くのコンデンサに対して、１６２．５ＭＨｚに対応する論理的な容量値と±１５％のバラツキを考慮したマージン分の容量値とを割り当てる必要がある。

実際にラジオ受信機を使用するときは、例えばラジオ受信機の電源投入時に、ＦＭラジオバンドの８８．１ＭＨｚでトラッキングを行い、同調点をキャリブレーションする。コンデンサの容量値にバラツキがなければ、このキャリブレーションによって、同調点を得るのに必要なコンデンサの容量値は論理値通りの１４．９[ｐＦ]であると求まる。一方、容量値のバラツキが例えば−１５％あったとすると、同調点を得るのに必要なコンデンサの容量値は１６．７[ｐＦ]であると求まる。この求められたコンデンサの識別情報がＲＡＭ等に記憶されることにより、キャリブレーションが終了する。

キャリブレーションによって８８．１ＭＨｚでの同調点が一度取れれば、ＦＭラジオバンドの各チャンネルで同調をとるのに必要な容量値は把握できる。ＦＭラジオバンドの周波数割当は２００ｋＨｚステップの等間隔で連続して変化するからである。ところが、ウェザーバンドの周波数割当はＦＭラジオバンドの周波数割当に対して不連続となっているために、マージン分を含めた複数のコンデンサのどれを使用すればウェザーバンドで同調が取れるのかが、ＦＭラジオバンドのトラッキング結果から一意には把握できない。そのため、ＦＭラジオバンドからウェザーバンドに切り替えたときには、改めて１６２．５ＭＨｚで同調点のトラッキングを行う必要があり、その分だけ処理が煩雑になるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、複数バンドの放送波を受信可能な受信機において、１つの受信バンドで同調点のトラッキングが一度行われたら、当該１つの受信バンドから他の受信バンドに切り替える際に再度トラッキングを行うという煩雑な処理を行うことなく、当該他の受信バンドでも簡単に同調がとれるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、受信可能な複数バンドのうち、一のバンドに関しては、可変容量回路のコンデンサを切り替えながら、ある受信周波数の同調点をトラッキングして、同調点が得られたときのコンデンサを特定する。一方、他のバンドに関しては、ある受信周波数での同調容量の論理値とトラッキングにより特定されたコンデンサの容量値とから容量値のバラツキ度合いを求めておき、他のバンド内で指定された受信周波数の同調容量の論理値に対して上述のバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するように可変容量回路を制御する。

上記のように構成した本発明によれば、一のバンドで同調点のトラッキングが一度行われたら、他のバンドで指定された受信周波数への同調は、トラッキングにより求められた容量値のバラツキ度合いと同程度に容量値のバラツキ度合いを持つコンデンサを選択することによって行われることとなる。これにより、一のバンドから他のバンドに切り替える際に再度トラッキングを行うという煩雑な処理を行うことなく、当該他のバンドでも簡単に同調をとることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による受信機の構成例を示す図である。本実施形態の受信機は、複数バンドの放送波を受信可能な受信機である。以下では、米国のＦＭラジオバンド（８８．１〜１０７．９ＭＨｚ）とウェザーバンド（例えば、１６２．５ＭＨｚ）とを受信可能な受信機を例に挙げて説明する。

図１において、同調回路２は、アンテナ１で受信した広帯域のＲＦ信号から目的の周波数帯域に同調したＲＦ信号を抽出して出力する。この同調回路２は、半導体チップの外部に接続されたコイルＬと、半導体チップの内部においてコイルＬに対して並列に接続された複数のコンデンサＣ１〜Ｃｍから成る容量アレイとを備えている。図１に示す各構成のうち、アンテナ１およびコイルＬ以外は、例えばＣＭＯＳプロセスまたはＢｉ−ＣＭＯＳプロセスにより１つの半導体チップに集積化されている。

本実施形態において、コイルＬのインダクタンスは２２０[ｎＨ]とする。また、複数のコンデンサＣ１〜Ｃｍの容量値は、それぞれが異なる値となっている。そして、各々のコンデンサＣ１〜Ｃｍに対してスイッチＳＷ１〜ＳＷｍが直列に設けられていて、何れか１つのスイッチをオンとすることにより、コイルＬに並列接続されるコンデンサの容量値を可変とし、ひいては同調周波数を切替可能に構成されている。複数のコンデンサＣ１〜Ｃｍおよびこれらに直列接続された複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍにより本発明の可変容量回路が構成される。

本実施形態では、±１５％程度の容量値のバラツキを考慮して、ＦＭラジオバンドおよびウェザーバンドの両方とも、実際のチャンネル数より多くのコンデンサを設けている。すなわち、ＦＭラジオバンドのチャンネル数より多くのコンデンサに対して、８８．１〜１０７．９ＭＨｚの各受信チャンネルに対応する論理的な容量値と±１５％のバラツキを考慮したマージン分の容量値とを割り当てている。同様に、ウェザーバンドのチャンネル数より多くのコンデンサに対して、１６２．５ＭＨｚに対応する論理的な容量値と±１５％のバラツキを考慮したマージン分の容量値とを割り当てている。

より具体的には、ＦＭラジオバンドに関しては、図２（ａ）に示すように、８．４[ｐＦ]（受信周波数が１０７．９ＭＨｚである場合の論理的な同調容量値９．９[ｐＦ]に対して−１５％のバラツキを有する値）〜１７．１[ｐＦ]（受信周波数が８８．１ＭＨｚである場合の論理的な同調容量値１４．９[ｐＦ]に対して＋１５％のバラツキを有する値）の容量値を複数のコンデンサに割り当てる。なお、ここでは周波数間隔を１ＭＨｚとしているが、これは説明上示した一例に過ぎない。

また、ウェザーバンドに関しては、図２（ｂ）に示すように、３．８[ｐＦ]（ウェザーバンドの受信周波数である１６２．５ＭＨｚの論理的な同調容量値４．４[ｐＦ]に対して−１５％のバラツキを有する値）〜５．１[ｐＦ]（１６２．５ＭＨｚの論理的な同調容量値４．４[ｐＦ]に対して＋１５％のバラツキを有する値）の容量値を複数のコンデンサに割り当てる。なお、ここで示した周波数間隔も、説明上示した一例に過ぎない。

ＦＭラジオバンドの受信が選択されているときは、８．４〜１７．１[ｐＦ]の容量値を持つ複数のコンデンサのうち、ＦＭラジオバンド内で選択されたチャンネルに同調する容量値を持つ何れか１つをオンとする。また、ウェザーバンドの受信が選択されているときは、３．８〜５．１[ｐＦ] の容量値を持つ複数のコンデンサのうち、ウェザーバンドの受信チャンネルに同調する容量値を持つ何れか１つをオンとする。このようにすることにより、１つの同調回路２でＦＭラジオバンドとウェザーバンドとに対応した同調動作を行うことができる。なお、ＦＭラジオバンドおよびウェザーバンドにおいてどのコンデンサを選択するかについては、詳細を後述する。

ＬＮＡ３は、同調回路２より出力されるＲＦ信号を低雑音で増幅してミキサ４に出力する。ミキサ４は、ＬＮＡ３より出力されるＲＦ信号と、図示しない局部発振回路から供給される局部発振信号とを混合し、周波数変換を行ってＩＦ信号を生成してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５に出力する。

ＢＰＦ５は、ミキサ４より供給されたＩＦ信号に対して帯域制限を行い、希望波周波数のみが含まれる狭帯域のＩＦ信号を抽出する。ＩＦアンプ６は、ＢＰＦ５より出力された狭帯域ＩＦ信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路７は、ＩＦアンプ６より出力された狭帯域ＩＦ信号をアナログ−デジタル変換する。このようにしてデジタルデータとされた狭帯域のＩＦ信号は、ＤＳＰ１０に入力される。

ＤＳＰ１０は、その機能構成として、復調部１０ａ、レベル検出部１０ｂ、トラッキング部１０ｃおよび制御部１０ｄを備えている。復調部１０ａは、Ａ／Ｄ変換回路７より入力された狭帯域デジタルＩＦ信号をベースバンド信号に復調して出力する。レベル検出部１０ｂは、Ａ／Ｄ変換回路７より入力される狭帯域デジタルＩＦ信号に基づいて、アンテナ１で受信されたＲＦ信号に含まれる希望波周波数の受信電界強度（以下、希望波アンテナレベルＶ_Ｄという）を検出する。

ここで、希望波アンテナレベルＶ_Ｄは、次の（式１）に示す演算によって求めることができる。
Ｖ_Ｄ＝Ｖ_ＩＦＮ＋Ｇ_ＲＦ＋Ｇ_ＩＦ ・・・（式１）
ただし、
Ｖ_ＩＦＮ:希望波のＩＦアンプ出力レベル
Ｇ_ＲＦ:ＲＦ段（ＬＮＡ３）の利得
Ｇ_ＩＦ:ＩＦアンプ６の利得

なお、Ａ／Ｄ変換回路７からＤＳＰ１０に入力されるＩＦ信号は、希望波周波数のみが含まれる狭帯域のＩＦ信号である。したがって、Ａ／Ｄ変換回路７からＤＳＰ１０に入力されるＩＦ信号のレベルをレベル検出部１０ｂが検出することにより、希望波のＩＦアンプ出力レベルＶ_ＩＦＮは簡単に求めることができる。また、図示はしていないが、ＤＳＰ１０によるＡＧＣ（Automatic Gain Control）動作によってＬＮＡ３の利得Ｇ_ＲＦが調整されているため、ＲＦ段の利得Ｇ_ＲＦはＤＳＰ１０が把握している。また、これも図示はしていないが、Ａ／Ｄ変換回路７の最大入力を超えないようにＤＳＰ１０によってＩＦアンプ６の利得Ｇ_ＩＦが調整されているため、ＩＦアンプ６の利得Ｇ_ＩＦもＤＳＰ１０が把握している。

トラッキング部１０ｃは、ＦＭラジオバンド（本発明の一のバンドに相当）で複数のコンデンサの選択を切り替えながら、当該ＦＭラジオバンド内のある受信周波数（例えば、ＦＭラジオバンド内で最も小さい受信周波数である８８．１ＭＨｚ）の同調点をトラッキングして、同調点が得られたときのコンデンサを特定する。８８．１ＭＨｚでの同調点は、例えばコンデンサＣ１〜Ｃｍの選択を容量値が大きい方から順に切り替えていったときにレベル検出部１０ｂにより検出される希望波アンテナレベルＶ_Ｄが最初に極大値となる点を言う。なお、希望波アンテナレベルＶ_Ｄの代わりに、希望波のＩＦアンプ出力レベルＶ_ＩＦＮが最初に極大値となる点を同調点として検出するようにしても良い。

ところで、受信周波数が８８．１ＭＨｚで、コイルＬのインダクタンスが２２０[ｎＨ]であるなら、論理的にコンデンサの同調容量は１４．９[ｐＦ]となる。しかし、実際には半導体チップ上でコンデンサの容量値にバラツキがあるために、１４．９[ｐＦ]の容量値を持つコンデンサを選択したときに８８．１ＭＨｚの同調点が得られるとは限らない。すなわち、バラツキの大きさに応じて論理値からずれた容量値を持つコンデンサを選択したときに、８８．１ＭＨｚの同調点が得られる。トラッキング部１０ｃは、この同調点が得られたときに選択されていたコンデンサを特定する。

トラッキング部１０ｃは、上述のように特定したコンデンサを識別するために必要な情報をトラッキング情報格納部８に格納する。例えば、トラッキング部１０ｃは、コンデンサＣ１〜Ｃｍのそれぞれに対してユニークに付与された識別情報を用いて、トラッキングにより特定したコンデンサの識別情報をトラッキング情報格納部８に格納する。なお、当該識別情報として、コンデンサＣ１〜Ｃｍの容量値を用いても良い。

制御部１０ｄは、例えばユーザにより指定された受信チャンネルに応じて、当該受信チャンネルに対応する周波数に同調するように同調回路２のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。すなわち、制御部１０ｄは、コンデンサＣ１〜Ｃｍに接続されたスイッチＳＷ１〜ＳＷｍの何れかをオンとするための制御信号を発生し、これによってスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御することにより、コイルＬに対して並列接続するコンデンサの容量値を可変とし、同調周波数を調整する。

例えば、ＦＭラジオバンド内の任意の受信チャンネルが指定された場合、制御部１０ｄは、トラッキング情報格納部８に格納されている情報により特定されるコンデンサを周波数割当の基準（８８．１ＭＨｚ）として、それに対して指定チャンネルの受信周波数で同調するのに必要な容量値のコンデンサを選択するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。

ここで、ＦＭラジオバンドの最小の受信周波数である８８．１ＭＨｚを同調点とした場合に必要な容量値のコンデンサがトラッキングにより一度特定されたら、他の受信チャンネルで同調を得るのに必要な容量値のコンデンサは、一意に決まる。すなわち、ＦＭラジオバンドの周波数割当は８８．１〜１０７．９ＭＨｚの範囲内で２００ｋＨｚステップの等間隔で連続している。このため、８８．１ＭＨｚの最小受信チャンネルで同調をとるのに必要な容量値がトラッキングにより判明すれば、他の受信チャンネルで同調をとるのに必要な容量値は、当該最小受信チャンネルで同調をとるのに必要な容量値を基準として一意に特定できる。

例えば、８８．１ＭＨｚを同調点とする場合の論理的な同調容量を持つコンデンサがｉ番目のコンデンサＣｉであるとし、トラッキングにより特定されたコンデンサがｉ＋２番目のコンデンサＣｉ＋２であったとする。この場合、８８．１ＭＨｚ以外の他の受信チャンネルで同調を得るのに必要な容量値のコンデンサは、それぞれの受信チャンネルにおける論理的な同調容量を持つコンデンサよりも２つ後のコンデンサとなる。つまり、８８．１〜１０７．９ＭＨｚの全体として２つ後ろ側にずれたコンデンサを選択すれば、所要の受信周波数で同調をとることができる。

なお、８８．１ＭＨｚ以外の他の受信チャンネルで同調を得るのに必要な容量値のコンデンサは、他の方法により一意に特定することも可能である。例えば、上述の例において、論理的な同調容量に相当するコンデンサＣｉの容量値と、トラッキングにより特定されたコンデンサＣｉ＋２の容量値とから容量値のバラツキ度合いを求める。例えば、同調容量の論理値とトラッキングにより特定された容量値との比率（Ｃｉ：Ｃｉ＋２）をもとにバラツキ度合いを求める。そして、その容量値のバラツキ度合いが＋５％であった場合、他の受信チャンネルで同調を得るのに必要な容量値も、それぞれの受信チャンネルにおける同調容量の論理値に対して＋５％の容量値であると考えて、そのような容量値に最も近い容量値を有するコンデンサを他の受信チャンネルで同調を得るのに必要なコンデンサとして一意に特定する。

一方、ウェザーバンドの受信チャンネルが指定された場合、制御部１０ｄは、ＦＭラジオバンドで行ったようなトラッキングは行わない。その代わり、ＦＭラジオバンドでのトラッキングにより特定されたコンデンサ（トラッキング情報格納部８に格納されている情報により示されるコンデンサ）の容量値と、そのトラッキングに使用した受信周波数（８８．１ＭＨｚ）での同調容量の論理値（１４．９[ｐＦ]）とから求められる容量値のバラツキ度合いに基づいて、コンデンサＣ１〜Ｃｍの選択を行う。すなわち、制御部１０ｄは、ウェザーバンドの受信周波数（１６２．５ＭＨｚ）での同調容量の論理値（４．４[ｐＦ]）から上述のバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。

本実施形態では、トラッキングにより特定された容量値と同調容量の論理値との比率をもとにバラツキ度合いを求める。例えば、ＦＭラジオバンドでのトラッキングで特定されたコンデンサの容量値が１７．１[ｐＦ]であったとすると、同調容量の論理値は１４．９[ｐＦ]であるから、容量値のバラツキは約＋１５％ということになる。

この場合に制御部１０ｄは、ウェザーバンドの受信周波数（１６２．５ＭＨｚ）での同調容量の論理値（４．４[ｐＦ]）から約＋１５％のバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサ、すなわち、５．１[ｐＦ]の容量値を持つコンデンサを選択するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。なお、計算されたバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサがない場合は、その容量値に最も近い容量値を持つコンデンサを選択する。

以下に、このような制御機能を実現するために制御部１０ｄが持つ具体的な機能構成例を説明する。図３は、制御部１０ｄの機能構成例を示すブロック図である。図３において、バラツキ度取得部１１は、トラッキング部１０ｃにより特定されたコンデンサ（トラッキング情報格納部８に格納されている情報により示されるコンデンサ）の容量値と、そのトラッキングに使用した受信周波数での同調容量の論理値とから、容量値のバラツキ度合いを求める。

対応情報生成部１２は、バラツキ度取得部１１により求められた容量値のバラツキ度合いに基づいて、ウェザーバンド内の受信周波数（１６２．５ＭＨｚ）と、当該受信周波数での同調容量の論理値（４．４[ｐＦ]）から上述のバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサとを対応付けた対応情報を生成する。例えば、バラツキ度合いが＋１５％である場合、対応情報生成部１２は、ウェザーバンドの受信周波数と、５．１[ｐＦ]の容量値を持つコンデンサとを対応付けた対応情報を生成する。

対応情報格納部１３は、対応情報生成部１２により生成された対応情報を格納する記憶領域である。なお、バラツキ度取得部１１が容量値のバラツキ度合いを求めて対応情報生成部１２が対応情報を生成し、生成した対応情報を対応情報格納部１３に格納するまでの処理は、トラッキング部１０ｃによりトラッキングが行われた時点で行っておくのが好ましい。

その後、例えばユーザによりウェザーバンドの受信が指定されたときに、コンデンサ選択部１４は、対応情報格納部１３に格納されている対応情報を参照して、指定されたウェザーバンドの受信周波数に対応付けられているコンデンサ（バラツキ度合いが＋１５％の例では５．１[ｐＦ]の容量値を持つコンデンサ）を選択するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。

以上詳しく説明したように、本実施形態では、受信可能な複数バンドのうち、ＦＭラジオバンドに関しては、可変容量回路のコンデンサＣ１〜Ｃｍを切り替えながら８８．１ＭＨｚの同調点をトラッキングして、同調点が得られたときのコンデンサを特定する。そして、特定したコンデンサを基準として、指定された受信チャンネルの周波数に同調するように可変容量回路のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。一方、ウェザーバンドに関しては、８８．１ＭＨｚでの同調容量の論理値とトラッキングにより特定されたコンデンサの容量値とから容量値のバラツキ度合いを求め、ウェザーバンドの同調容量の論理値に対して上述のバラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するように可変容量回路のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御するようにしている。

このように構成した本実施形態の受信機によれば、ＦＭラジオバンドで同調点のトラッキングが一度行われたら、ウェザーバンドでの受信周波数への同調は、トラッキングにより求められた容量値のバラツキ度合いと同程度に容量値のバラツキ度合いを持つコンデンサを選択することによって行われることとなる。これにより、ＦＭラジオバンドからウェザーバンドに切り替える際に再度トラッキングを行うという煩雑な処理を行うことなく、当該ウェザーバンドでも簡単に同調をとることができる。

また、本実施形態では、ＦＭラジオバンドでトラッキングが行われたときに、容量値のバラツキ度合いを求め、ウェザーバンドの受信周波数と選択すべき容量値のコンデンサとを対応付けた対応情報をあらかじめ生成して対応情報格納部１３に格納しておくようにしている。これにより、ＦＭラジオバンドからウェザーバンドに受信チャンネルが切り替えられたときに、コンデンサ選択部１４は対応情報格納部１３に格納されている対応情報を参照するだけで、適切なコンデンサを選択することができる。

なお、上記実施形態では、ウェザーバンドは１６２．５ＭＨｚの１チャンネル分としたが、１６２．４〜１６２．５５ＭＨｚの７チャンネル分としても良い。この場合、対応情報生成部１２が生成する対応情報は、ウェザーバンドの１６２．４〜１６２．５５ＭＨｚに属する複数の受信周波数と、当該複数の受信周波数での同調容量の論理値からバラツキ度合いを考慮した容量値を持つコンデンサとをそれぞれ対応付けたテーブル情報となる。

また、上記実施形態では、トラッキングを行う一のバンドがＦＭラジオバンドで、他のバンドがウェザーバンドである場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、他のバンドがテレビの１ｃｈ−３ｃｈバンドなどであっても良い。この場合、テレビバンドはその周波数範囲内に複数の受信チャンネルを有している。したがって、対応情報生成部１２が生成する対応情報は、テレビバンドの９０〜１０８ＭＨｚに属する複数の受信周波数と、当該複数の受信周波数での同調容量の論理値からバラツキ度合いを考慮した容量値を持つコンデンサとをそれぞれ対応付けたテーブル情報となる。

また、上記実施形態では、制御部１０ｄの機能構成として図３のような構成例を示したが、これに限定されない。例えば、制御部１０ｄを図４のように構成しても良い。図４に示す例では、ＦＭラジオバンドにおいてトラッキングが行われたときに行う処理は、トラッキングにより特定されたコンデンサを特定するために必要な情報をトラッキング情報格納部８に格納するところまでである。

図４において、バラツキ度取得部２１は、ＦＭラジオバンドからウェザーバンドに受信バンドが切り替えられたときに、トラッキング情報格納部８に格納されている情報により特定されるコンデンサの容量値と、８８．１ＭＨｚの受信周波数での同調容量の論理値とから容量値のバラツキ度合いを求める。

続いて、コンデンサ選択部２２は、バラツキ度取得部２１により求められた容量値のバラツキ度合いに基づいて、ウェザーバンドの受信周波数で同調をとるのに必要な同調容量の論理値から当該バラツキ度合いと同程度の差を有する容量値を計算により求める。そして、求めた容量値に最も近い容量値を持つコンデンサを選択するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを制御する。

また、上記実施形態では、コイルＬのインダクタンスを固定値とし、コンデンサＣ１〜Ｃｍの何れかを選択して容量値を可変とすることによって同調周波数を調整する同調回路２の例について説明したが、これに限定されない。例えば、ウェザーバンドのように受信周波数が高くなってくると、同調に必要なコンデンサの容量値は小さくなってくる。そうすると、パッド容量や浮遊容量の影響度が大きくなり、正確な同調を取りにくくなる。

そこで、コンデンサＣ１〜Ｃｍの容量値に加えて、コイルＬのインダクタンスも切り替えられるように構成しても良い。例えば、切替可能なインダクタンスの値として２種類Ｌ１，Ｌ２を用意する。ここで、Ｌ１＞Ｌ２であり、Ｌ１は上記実施形態で述べたコイルＬのインダクタンスと同じ値（２２０[ｎＨ]）であるとする。そして、指定されている受信バンドに応じて、コイルＬのインダクタンスをＬ１，Ｌ２のどちらかに切り替えるようにする。

具体的には、ＦＭラジオバンドが指定されているときは、ウェザーバンドに比べて同調容量が大きいので、値が大きい方のインダクタンスＬ１となるように切り替える。一方、ウェザーバンドが指定されているときは、コイルＬのインダクタンスがＬ１のままだと同調容量がかなり小さくなってしまうので、値が小さい方のインダクタンスＬ２となるように切り替える。

図５は、コイルＬのインダクタンスを２段階で可変にするための構成例を示す図である。図５の例では、コイルＬの巻線の途中に出力タップを設けている。そして、コイルＬの一端に対して、ＦＭラジオバンドでの同調に用いる複数のコンデンサＣ１〜Ｃｋ（ｋ＜ｍ）を接続する。また、コイルＬの途中の出力タップに対して、ウェザーバンドでの同調に用いる複数のコンデンサＣｋ＋１〜Ｃｍを接続する。コイル全体のインダクタンスはＬ１であり、途中の出力タップまでのインダクタンスはＬ２である。

このようにすれば、ｆ＝１／｛２π√（ＬＣ）｝という関係から、値の小さいインダクタンスＬ２のもとで同調をとるのに必要な容量値は大きくなるので、インダクタンスＬ１のもとで同調をとる場合に比べて、コンデンサＣｋ＋１〜Ｃｍの容量値を大きなものとすることができる。これにより、ウェザーバンドのように受信周波数が高い領域においても、パッド容量や浮遊容量の影響度が小さくなり、正確な同調を取りやすくすることができる。

また、上記実施形態では、アンテナ１で実際に受信された信号を用いてトラッキングを行っているが、これに限定されない。例えば、局部発振周波数に対して中間周波数（ＦＭの場合は、１０．７ＭＨｚ）の分だけ差を有する基準周波数（ミキサ４がダウンコンバージョン方式の場合は、ＦＬ＋１０．７ＭＨｚ）の基準信号を発生する信号発生器を設ける。そして、当該信号発生器で発生した基準信号を同調回路２に入力してトラッキングを行うようにしても良い。信号発生器が発生する基準信号は、トラッキングに必要な周波数成分のみが含まれている信号とすることができるので、ノイズ等の影響が少ない中で同調点の検出ができる点で好ましい。

その他、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明は、複数バンドの放送波を受信可能な受信機であって、コンデンサおよびコイルを備えたＬＣ共振回路より成る同調回路を有する受信機に有用なものである。

本実施形態による受信機の構成例を示す図である。 バラツキを考慮したマージン分の容量値を含む複数のコンデンサの容量値を示す図である。 本実施形態による制御部の機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態による制御部の他の機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態による同調回路の他の構成例を示す図である。 従来の受信機の構成例を示す図である。

符号の説明

２，２’ 同調回路
８ トラッキング情報格納部
１０ ＤＳＰ
１０ｃ トラッキング部
１０ｄ 制御部
１１ バラツキ度取得部
１２ 対応情報生成部
１３ 対応情報格納部
１４ コンデンサ選択部
２１ バラツキ度取得部
２２ コンデンサ選択部
Ｌ コイル
Ｃ１〜Ｃｍ コンデンサ
ＳＷ１〜ＳＷｍ スイッチ

Claims (4)

1. 複数バンドの放送波を受信可能な受信機であって、
   半導体チップに内蔵した複数のコンデンサの何れかを選択することによって同調周波数を切替可能に成された可変容量回路であって、上記複数バンドのそれぞれ毎に、受信周波数から求まる論理的な容量値のコンデンサに加えてマージン分の容量値を持ったコンデンサを含めて実際の受信チャンネル数より多くのコンデンサを設けた可変容量回路、および上記可変容量回路のコンデンサに対して並列に接続されたコイルを有する同調回路と、
   上記複数バンドのうち一のバンドで上記複数のコンデンサの選択を切り替えながら、上記一のバンド内のある受信周波数の同調点をトラッキングして上記同調点が得られたときのコンデンサを特定するトラッキング部と、
   上記複数バンドのうち上記一のバンド以外の他のバンドにおいて受信周波数が指定された場合、上記トラッキング部により特定されたコンデンサの容量値と上記ある受信周波数での同調容量の論理値とから求められる容量値のバラツキ度合いに基づいて、上記指定された受信周波数での同調容量の論理値から上記バラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するように上記可変容量回路を制御する制御部とを備えたことを特徴とする受信機。
2. 上記制御部は、上記トラッキング部により特定されたコンデンサの容量値と上記ある受信周波数での同調容量の論理値とから容量値のバラツキ度合いを求めるバラツキ度取得部と、
   上記バラツキ度取得部により求められた容量値のバラツキ度合いに基づいて、上記他のバンド内の受信周波数と、当該他のバンド内の受信周波数での同調容量の論理値から上記バラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサとを対応付けた対応情報を生成する対応情報生成部と、
   上記対応情報生成部により生成された対応情報を格納する対応情報格納部と、
   上記他のバンドにおいて受信周波数が指定されたときに、上記対応情報格納部に格納されている対応情報を参照して、上記指定された受信周波数に対応付けられているコンデンサを選択するように制御するコンデンサ選択部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
3. 上記トラッキング部により特定されたコンデンサを特定するために必要な情報を格納するトラッキング情報格納部を更に備え、
   上記制御部は、上記他のバンドにおいて受信周波数が指定されたときに、上記トラッキング情報格納部に格納された情報により特定されるコンデンサの容量値と上記ある受信周波数での同調容量の論理値とから容量値のバラツキ度合いを求めるバラツキ度取得部と、
   上記バラツキ度取得部により求められた容量値のバラツキ度合いに基づいて、上記指定された受信周波数での同調容量の論理値から上記バラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するように制御するコンデンサ選択部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
4. 複数バンドの放送波を受信可能な受信機に用いる半導体集積回路であって、
   コイルに対して並列に接続された複数のコンデンサの何れかを選択することによって同調周波数を切替可能に成された可変容量回路であって、上記複数バンドのそれぞれ毎に、受信周波数から求まる論理的な容量値のコンデンサに加えてマージン分の容量値を持ったコンデンサを含めて実際の受信チャンネル数より多くのコンデンサを設けた可変容量回路と、
   上記可変容量回路を制御する制御回路であって、トラッキング部および制御部を機能として有する制御回路とを備え、
   上記トラッキング部は、上記複数バンドのうち一のバンドで上記複数のコンデンサの選択を切り替えながら、上記一のバンド内のある受信周波数の同調点をトラッキングして上記同調点が得られたときのコンデンサを特定し、
   上記制御部は、上記複数バンドのうち上記一のバンド以外の他のバンドにおいて受信周波数が指定された場合、上記トラッキング部により特定されたコンデンサの容量値と上記ある受信周波数での同調容量の論理値とから求められる容量値のバラツキ度合いに基づいて、上記指定された受信周波数での同調容量の論理値から上記バラツキ度合いと同程度の差を有する容量値のコンデンサを選択するように上記可変容量回路を制御することを特徴とする半導体集積回路。