JP2581733B2

JP2581733B2 - モノリシック集積化回路、チュ−ナ回路装置及び受像機

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Publication number: JP2581733B2
Application number: JP63037558A
Authority: JP
Inventors: 敏夫長嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JPH01213031A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、テレビジョン信号あるいはCATV信号を受信
する受像機におけるチューナ回路装置に関するものであ
り、更に詳しくは、集積回路化を図ったかかるチューナ
回路装置に関する。

〔従来の技術〕

テレビジョン信号やCATV信号を受信する受像機におけ
るチューナ回路で、集積回路（IC）化を図った例として
は特開昭57−125533号公報や特開昭60−149226号公報に
記載の例のように、Siバイポーラトランジスタを用いた
集積化回路デバイスを挙げ得るが、それも動作周波数の
関係で混合回路や発振回路の集積回路化はVHF受信バン
ド用のそれのみに限られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来技術では、Siバイポーラトランジス
タによって集積化を図る都合上、その動作周波数によっ
て制限を受け、UHFバンド用の混合回路や発振回路の集
積回路化は実現されておらず、その結果チューナ回路の
集積化による回路規模の低減効果が十分得られていない
という問題があった。またSiバイポーラトランジスタ自
体が歪特性において劣る性質のものであるため、これに
より構成した混合回路等も必然的に混変調妨害等を含む
３次歪性能において劣るという問題があった。

本発明の目的は、VHFのみならずUHFバンドをも含む広
帯域な信号受信用の混合回路を少なくとも集積回路化し
て、回路規模の充分な低減効果を得るようにすると共
に、３次歪性能においても良好であるようなチューナ回
路装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、Siバイポーラトランジスタに代えて、動
作周波数の高いCaAsMES FETによって少なくとも混合回
路をモノリシック集積回路化することとし、そのことに
より混合回路をUHFおよびVHFバンド兼用のGaAsMES FET
ICとして実現することにより解決される。

〔作用〕

集積化回路デバイスとしてのGaAsMES FETその動作周
波数が高くUHFバンド以上の周波数帯での混合，発振動
作を確保できるとともに、FET構成とすることによりSi
バイポーラトランジスタで構成した場合より良好な３次
歪性能を得ることができる。このようにFETの低歪スイ
ッチング特性等を利用し、VHFバンドとUHFバンド兼用の
混合器をGaAsMES FET構造のモノリシックICとして実現
することにより、構成素子数の少ないモノリシック集積
回路（IC）から成るチューナ回路を得ることができる。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の実施例を説明する。第１図
は本発明の実施例の理解に役立つチューナ回路を示す回
路図である。しかし第１図は一見複雑で見難いので、第
１図の概略構成を示したブロック図である第1A図を参照
してそのあらましを先ず説明する。

第1A図において、１はUHF入力端子、２はVHF入力端
子、３はIF出力端子10はUHF入力可変同調回路、11はUHF
段間可変複同調回路、21はUHF・RF増幅器、12はVHF入力
可変同調回路、13はVHF段間可変複同調回路、22はVHF・
RF増幅器、14は混合回路、15は発振回路、16はUHF可変
共振回路、17はVHF可変共振回路、18は混合出力IFフィ
ルタ、19はIF増幅回路、である。

混合回路14は、或る第１の動作モードにおいては、UH
F入力端子１から10、21、11のルートでバッファFETを介
して入力されるUHFバンドの信号と、UHF可変共振回路16
と発振回路15とが動作することにより発生し入力してく
る発振出力信号と、を混合し、混合出力をIFフィルタ18
を介してIF増幅回路19に向けて出力する。又、混合回路
14は、第２の動作モードにおいては、VHF入力端子２か
ら12、22、13のルートでバッファFETを介して入力され
るVHFバンドの信号と、VHF可変共振回路17と発振回路15
とが動作することにより発生し入力してくる発振出力信
号と、を混合し、混合出力をIFフィルタ18を介してIF増
幅回路19に向けて出力する。

このようにして混合回路14はUHF用とVHF用に共用され
る。

以上を念頭において第１図を参照すれば、その理解が
少しは容易になると思われる。そこで再び第１図を参照
する。

第１図において、１はUHF信号入力端子、２はVHF信号
入力端子、３はIF信号出力端子、４は＋Ｂ電源端子、５
はUHF電源端子（B_UHF）、６はVHF電源端子（B_VHF）、７
は可変容量ダイオードへの同調制御電圧端子（V_T）、８
はVHFローバンド電源端子（B_L）、９はVHFハイバンド電
源端子（B_H）、である。10はUHF入力可変同調回路、11
はUHF段間可変複同調回路、12はVHF入力可変同調回路、
13はVHF段間可変複同調回路、14は混合回路、15は発振
回路、16はUHF可変共振回路、17はVHF可変共振回路、18
は混合出力IFフィルタ、19はIF増幅回路、20はIF出力フ
ィルタ、21はUHF・RF増幅器、22はVHF・RF増幅器、400
はGaAsMES FETによる集積回路化部分、である。

入力信号はそれぞれの受信バンド入力端子1,2に加え
られたあと、受信バンドに応じ、入力可変同調回路10,1
2でおおよその帯域を選択された後、RF増幅器21,22で増
幅され段間可変複同調回路11,13でさらに帯域選択され
混合器14に入力される。混合器14では、各バンドの可変
共振回路16,17の共振周波数に応じて発振する発振回路
（可変発振回路）15からの発振信号と上述の入力信号と
を混合して周波数変換した後出力し、混合出力IFフィル
タ18でIF信号成分の取り出し、IF増幅回路19で増幅しIF
出力フィルタ20を経てIF信号出力端子３からIF信号とし
て出力する。

次に第１図に示す回路を各ブロック毎にとりあげてそ
の詳細な説明を行う。

UHF入力可変同調回路10は入力端子100、出力端子10
1、可変容量ダイオード102、トラッキング容量103、共
振インダクタ104からなり、可変容量ダイオード102の容
量を可変して同調周波数を可変している。UHF段間可変
複同調回路11は入力端子105、出力端子106、可変容量ダ
イオード107,108、共振インダクタ109,110、トラッキン
グ容量111,112、結合コンデンサ113,114からなり、共振
インダクタ109,110は誘導結合しており、可変容量ダイ
オード111,112の容量を可変させ、可変複同調回路を構
成している。

VHF入力可変同調回路12は可変容量ダイオード122、ト
ラッキング容量123、ハイバンドコイル124、ローバンド
コイル125、スイッチ回路126からなり、スイッチ回路12
6はローバンド（B_L）およびハイバンド（B_H）の電圧に
よりスイッチングダイオード（図示せず）をハイバンド
受信時オン、ローバンド受信時オフさせることにより、
同一可変容量ダイオードで受信バンドをローバンドとハ
イバンドに切換えている。

VHF段間可変複同調回路13は、入力端子127、出力端子
128、可変容量ダイオード129,130、トラッキング容量13
1,132、ハイバンドコイル133,135、ローバンドコイル13
4,136、スイッチ回路137,138、結合コンデンサ139,140
からなり、スイッチ回路137,138は前述したスイッチ回
路126と同様にB_L,B_H電圧によりオン・オフして（図示せ
ず）ローバンドとハイバンドに同調周波数バンドを切換
えている。またローバンドコイル133と135、ハイバンド
コイル134と136はそれぞれ誘導結合しており複同調回路
を構成している。

発振回路15は、ゲートを接地された発振用UHFバンド
用FET30,VHFバンド用FET31を含み、発振用FET30,31のソ
ースから発振信号を抵抗32,33を経て取り出し、バッフ
ァ用FET34,35のゲートに信号を入力し、バッファ用FET3
4,35のソースを共通接続してVHFおよびUHFの発振信号を
差動増幅器38で増幅する構成になっており、36,37はバ
イアス抵抗、39は＋Ｂ電源入力端子で、差動増幅器38、
FET34,35のドレインに電源電圧を供給している。

40は接地端子で差動増幅器38の一方の入力端子から入
力した発振信号を平衡出力とするため、他方の入力端子
をコンデンサ47で接地している。41,42は発振信号平衡
出力端子、43はUHFバンド用発振FET30のソース端子、44
はドレイン端子であり、45はVHFバンド用発振FET31のソ
ース端子、46はドレイン端子である。

UHF可変共振回路16は、帰還容量50,51、結合コンデン
サ52、トラッキング容量53、共振インダクタ54、可変容
量ダイオード55から構成されており、帰還容量50,51を
発振用FET30のドレイン・ソース間および、ソース・ア
ース間に付加してクラップ発振回路を構成させて発振動
作を行ない、結合コンデンサ52により共振回路と結合さ
せ、可変容量ダイオード55の同調容量を可変させて発振
周波数を制御している。

また発振用FET30のドレイン端子44には高周波チョー
ユコイル57を経てUHFバンド電圧（B_UHF）が印加されてU
HFバンドのみの発振動作を行なう。発振用FET30のソー
ス端子43にはソースバイアス抵抗56が接続されている。
なお発振用FET30,31はデプレッシヨンタイプのFETを使
用しており、ゲートが零電位でもバイアス電流が流れる
ようになっている。

VHF可変共振回路17は帰還容量60,61、結合コンデンサ
62、トラッキング容量66、可変容量ダイオード65、ハイ
バンドコイル63、ローバンドコイル64、スイッチ回路6
8、ソースバイアス抵抗67、ソース接続端子70、ドレイ
ン接続端子69より構成されており、UHF可変共振回路16
と同様にクラック発振回路動作を行ない、結合コンデン
サ62を経て共振回路と結合させるとともにスイッチ回路
68をオン・オフすることにより発振周波数帯をローバン
ド（オフ）とハイバンド（オン）に切換え、可変容量ダ
イオード65の容量を可変することにより発振周波数を制
御している。また発振用FET31のドレイン端子46には高
周波チョークコイル71を経てVHFバンド電圧（B_VHF）が
印加されており、VHFバンドのみを発振動作を行なう。5
8,59はバイパスコンデンサである。

なお以上の回路動作の説明では、可変容量ダイオード
への同調制御電圧（V_T）の印加バイアス回路は省略して
あり、以後の説明にてもこの点は同様である。

混合回路14はUHF入力端子72、VHF入力端子73、変換信
号出力端子74,755発振信号入力端子76,77、混合用FET7
8,79,80,81、バッファ用FET82,83、バイアス抵抗84,8
5、歪改善用抵抗86より構成されている。

FET78と80のドレイン、FET79と81のドレインをそれぞ
れ接続して変換信号出力端子74,75に出力するととも
に、FET78とFET81のゲート、FET79と80のゲートをそれ
ぞれ接続して発振信号入力端子76,77からの逆位相の平
衡発振信号を印加し、さらにFET78と79のソース、FET80
と81のソースのそれぞれを接続してバッファ用FET82,83
からの逆位相の差動RF信号を入力するDBM（ダブルバラ
ンスミクサ）構成になっている。

バッファ増幅用FET82,83のゲートバイアス回路は省略
してある。UHFバンド受信時には端子72からUHF・RF信号
が入力されFET82のゲートに入力される。FET82,83は差
動増幅器構成となっており、FET83のゲート端子は結合
コンデンサ140を介してトラッキング容量132、可変容量
ダイオード130の容量で接地され、FET82からの信号は、
不平衡・平衡変換され、FET78〜81のDBMの各々のソース
に逆位相の平衡RF信号が入力される。

一方VHFバンド受信時にはVHF・RF信号がFET83のゲー
トに入力され、この時FET82のゲートは結合コンデンサ1
14を介して共振インダクタ100、トラッキング容量112、
可変容量ダイオード108からなる低インピーダンス回路
で接地され、UHFバンド受信時と同様にVHF・RF信号は不
平衡・平衡変換され差動信号がFET78〜81で構成されたD
BMの各々のソースに入力される。

混合出力フィルタ回路18は変換信号入力端子86,87、
同調容量88、IF同調インダクタ92、結合用ダンピング抵
抗90、異常発振防止用抵抗89、結合コンデンサ91、＋Ｂ
電源端子93、IF信号出力端子94からなり、混合回路14の
FET78〜81のドレインに、抵抗89および、IF同調インダ
クタ92を介し＋Ｂ電圧を供給するとともに、同調容量88
およびIF同調インダクタ92による共振周波数をIF信号周
波（例えば国内では57MHz付近）に合わせ変換信号からI
F信号成分を取り出し、抵抗90および結合コンデンサ91
を経てIF信号出力端子94からIF信号成分が出力される。
156はバイパスコンデンサである。

IF増幅回路19はデュアルゲートFET95、バイアス抵抗9
6,97、IF信号入力端子99、IF信号出力端子160からな
り、デュアルゲートFET95の第１ゲート（G1）に信号を
入力して、ドレインより出力する増幅器で、第２ゲート
（G2）は利得制御端子98の印加バイアスにより増幅度
（利得）が制御される構成になっている。

150はバイパスコンデンサ、151,154,155はバイアス抵
抗、152,153は直流スイッチングダイオードであり、VHF
バンド受信時には電源B_VHFが抵抗155を介して印加さ
れ、スイッチングダイオード153をオンにして、低いバ
イアス値に設定し利得を低く設定している。またUHFバ
ンド受信時には電源B_UHFがバイアス抵抗154を介して印
加されスイチイングダイオード152をオンにして高いバ
イアスにして利得を増加させるようにバイアス抵抗が選
択されている。

IF出力フィルタ20はIF信号入力端子161、IF出力コイ
ル157、バイアス抵抗159、＋Ｂ電源入力端子158、結合
コンデンサ160、コンデンサ162からなり、コンデンサ16
2とIF出力コイル157よりIF同調フィルタを構成し結合コ
ンデンサ160を介してIF出力端子３からIF信号を出力す
るとともに、抵抗159およびIF出力コイル157を介してIF
増幅回路19のFET95のドレインに＋Ｂ電圧を供給してい
る。

一方UHF・RF増幅器21にはB_UHFが、VHF・RF増幅器には
B_VHFのそれぞれのバンド電圧が印加され、各バンド受信
時のみ動作するようになっている。

第１図に示すチューナ回路で各バンドの受信動作につ
いて以下、説明する。VHFバンド受信時にはUHF・RF増幅
器21と発振回路15の発振用FET30の電源をオフにしてUHF
発振動作を停止するとともに、混合回路14にUHF信号が
入力されVHF発振信号の高調波により周波数変換された
不要信号が出力されるのを防止するとともに、IF増幅回
路19の利得を低く設定して、RF増幅素子の受信バンドに
よる利得偏差を補正している。

UHFバンド受信時にはVHF・RF増幅器22と発振回路の発
振用FET31の電源をオフにしてVHF発振動作を停止すると
ともに、VHFバンド信号が混合回路14に入力されるのを
防止するとともにIF増幅回路19の利得を高く設定してUH
F・RF増幅器21のVHF・RF増幅器22より利得が低下する分
を補正して、VHFバンドとUHFバンドのチューナとしての
電力利得をほぼ同一になるようにしている。

次に本チューナ回路の混合回路14の特性について説明
する。第２図は、第１図に示す混合回路14の変換利得の
周波数特性を従来のSiバイポーラトランジスタを用いた
DBM（ダブルバランスミキサ）のそれと比較して示した
特性図であり、第３図は３次歪性能について同じように
比較して示した特性図である。IF出力周波数を58MHzと
し、入力周波数および発振周波数を可変して変換利得を
示したのが第２図であり、−20dBmの２波（周波数f₁,
f₂）を入力して３次歪性能（信号出力レベルと、2f₂−f
₁あるいは2f−,f₂成分との比）を示したものが第３図で
ある。

本チューナ回路に用いたEFETはGaAsMES FET構造でゲ
ート長は量産が容易な１μｍのものでありf_tは18GHzと
高い。このためSiバイポーラトランジスタでは量産が容
易なプロセスでのf_tが6GHz程度であり第２図に示すよう
に、SiバイポーラトランジスタによるDBMの変換利得は6
00MHz以上で急激に低下しているのに対し、GaAsMES FE
Tを用いた本チューナ回路のDBMは1GHz以上でも変換利得
が低下しなく、VHFバンドとUHFバンドで混合回路を兼用
可能とする広帯域動作が得られている。

また第３図に示す３次歪性能でもFET構造ということ
により従来のSiバイポーラトランジスタで構成したDBM
より20dB以上良好な値が得られていることが分かる。

また第１図のIF増幅回路19はデュアルゲートFET構造
（95）とし、第２ゲートの電圧を制御して利得を可変し
ており、Siバイポーラトランジスタなどでの利得制御に
伴なう３次歪性能の劣化も少ない。

さらにUHFバンドとVHFバンドてIFフィルタ18を共用し
ており受信バンドによってIF同調状態が異なるという問
題もない。

第１図のチューナ回路では、先にも述べたように、40
0はGaAsMES FETによる集積回路化部分を示しており、U
HFバンドとVHFバンドの発振回路とＩ増幅回路を含み、U
HFバンドとVHFバンドで混合回路や発振増幅部を兼用し
ていることもあいまって構成素子数が少なく、１チップ
ICとして構成して用いていることにより回路構成素子数
が少なく３次歪性能の良好なチューナ回路装置が得られ
る。

第４図は本発明の実施例の理解に役立つ他のチューナ
回路の要部としてチューナ回路装置における混合回路の
部分だけを示した回路図であり、他の回路部分は第１図
のそれと同一なので省略してある。

第４図の混合回路14′で78〜81はFETでDBA回路を構成
しており、170と171はバッファ用FET、172,173はバイア
ス抵抗である。バッファ用FET170,171はゲートが接地さ
れた増幅器構成になっておりそれぞれのソース端子にUH
F入力端子72,VHF入力端子73からRF信号が入力される構
成になっている。

バッファ用FET170、あるいは171のドレインから出力
されたRF信号はFET78と79、あるいはFET80と81のソース
に入力されバランスミクサ動作を行ない、IF信号の変換
信号出力端子をVHFバンドとUHFバンドで兼用して用いて
いる。

この混合回路では、第１図に示すチューナ回路装置の
ゲートから信号を入力する混合回路14よりさらに３次歪
性能が良好であり、より歪特性の良好なチューナ回路装
置が得られるという利点を有する。

第５図は本発明の実施例の理解に役立つ更に他のチュ
ーナ回路の要部として、チューナ回路装置の一部分を示
した回路図である。すなわち可変複同調回路11,13と混
合回路14との間に切換回路を設けた構成を示しており、
他の回路部分は第１図あるいは第４図に示す回路構成と
同一であり省略してある。

第５図において、180,181はスイッチングダイオー
ド、182,183は結合コンデンサ、184〜188はバイアス抵
抗、189はバイパスコンデンサである。

VHFバンド受信時には電源B_VHFがバイアス抵抗185を介
して加わることによりスイッチングダイオード180をオ
ンにして、UHF可変複同調回路11からの信号を減衰させ
混合回路14への信号入力を阻止している。つまりこの
時、スイッチングダイオード181はオフであり、VHF可変
複同調回路13の信号は混合回路14へほぼ減衰なしに伝達
されている。

UHFバンド受信時には逆にスイッチングダイオード181
をオンにしてVHF可変複同調回路13からの信号を減衰さ
せ阻止するとともにスイッチングダイオード180をオフ
にしてUHF可変複同調回路11からの信号をほぼ減衰なし
に伝達しており、本チューナ回路によれば他の受信バン
ド信号による妨害特性のより少ないチューナ回路装置が
得られるという利点を有する。

第６図は本発明の一実施例を示す回路図である。本実
施例ではVHF可変同調回路12′,13′としてCATV信号をも
受信可能な広帯同調回路を用い（12′,13′の詳細は後
述）、さらに集積回路化部分401から分かるように、切
換回路の一分をGaAsMES FETにより構成するとともに、
混合回路14″の利得を受信バンドにより切換える構成を
とっている。本図においても第１図におけるのと同様な
回路については説明を略し同一番号を付している。

第６図で11′はUHF可変複同調回路で、200は結合イン
ダクタであり、共振インダクタ110と主に結合するが、
共振インダクタ109とも疎結合しており、結合コンデン
サ114を介して出力端子106より信号が取り出されてい
る。

第６図で12′,13′は広帯域可変同調回路、17′は広
帯域可変共振回路であり、それぞれ詳細な回路構成を第
７図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示してある。

第７図（ａ）でVHF入力可変同調回路12′は、入力端
子120、出力端子121、ローバンドコイル231、ハイバン
ドコイル230、高可変容量ダイオード232、可変容量ダイ
オード233、スイッチ回路234からなり、高可変容量ダイ
オード232と、ハイバンドコイル230（スイッチ234がオ
ン）あるいはハイバンドコイル230とローバンドコイル2
31との直列インダクタ（スイッチ234がオフ）と可変容
量ダイオード233により共振回路を構成して、可変容量
ダイオード232,233を容量を変え同調周波数をローバン
ドとハイバンドで可変させている。

第７図（ｂ）はVHF段間可変複同調回路13′を示す回
路図で入力端子127、出力端子128、高可変容量ダイオー
ド235,236、可変容量ダイオード237,238、ハイバンドコ
イル239,240、スイッチ回路243,244、結合コンデンサ24
5,246からなり、スイッチ回路243,244を制御して、ハイ
バンド（オン）ローバンド（オフ）に同調周波数帯を切
換えるとともに、ハイバンドコイル239と240およびロー
バンドコイル241と242をそれぞれ誘導結合させ、高可変
容量ダイオード235,236、可変容量ダイオード237、238
の容量を可変して同調周波数を可変する可変複同調回路
を構成している。

第７図（ｃ）はVHF可変共振回路17′を示す回路図
で、高可変容量ダイオード250、可変容量ダイオード25
1,252、ハイバンド用コイル253、ローバンド用コイル25
4、スイッチ回路255,256、結合コンデンサ257,258、高
周波チョークコイル259、トラッキング容量260,265、バ
イアス抵抗261〜263、バイパスコンデンサ264からな
り、発振回路15のVHF発振用FET31のソース端につながる
端子70には高周波チョークコイル259とバイアス抵抗262
によりソース端子をハイインピーダンスの状態にして発
振用バイアス電流を流すとともに、ドレイン端子へ接続
される端子69との間に結合コンデンサ257,258を介して
可変容量ダイオード251を、端子69とアース間に可変容
量ダイオード252,トラッキング容量265を帰還容量とし
て接続し、発振周波数に連動して（同調制御電圧によ
り）可変容量ダイオードの容量を可変させゲート接地ク
ラップ発振回路動作をテレビ放送帯からCATV信号周波数
帯（90〜520MHz）で連続して発振可能なようにしてい
る。

ハイバンド受信時には、スイッチ255,256をオンにし
てほぼ可変容量ダイオード251,252、トラッキング容量2
60と265の並列容量との直列容量値と高可変容量ダイオ
ード250とハイバンドコイル253により共振回路により、
またローバンド受信時には、スイッチ255,256をオフに
してほぼ可変容量ダイオード251,252、トラッキング容
量265の直列容量値と高可変容量ダイオード250とハイバ
ンドコイル253とローバンドコイル254の直列インダクタ
ンスとの共振回路により、それぞれ共振周波数が決定さ
れ各可変容量ダイオードの容量を変え、共振周波数を変
化させ発振周波数を制御している。

第８図は、第６図に示した実施例としてのチューナ回
路装置の同調周波数特性を示す特性図で、約50〜470MHz
の周波数を同調制御電圧１〜25Vで２バンドでカバーし
ており、この時、高可変容量ダイオードの容量変化率ｎ
を15以上、また可変容量ダイオードの容量変化率ｎを10
以上に選択している。

第６図における混合回路14″はDBM構成のFET78〜81、
差動対をなすバッファ増幅FET203,204、定電流源FET20
5,206、インピーダンス変化用FET202、スイッチ用FET20
2,207、バイアス抵抗209〜213、＋Ｂ電源端子223、スイ
ッチ端子222、利得制御端子220、高周波接地端子221,歪
改善用抵抗208から構成されている。

定電流源用FET205,206のゲートは接地され、バイアス
抵抗215,216とFETのしきい電圧値により決定される定電
流が流れる。インピーダンス変換用FET202はゲートが接
地されバイアス抵抗211により同様電流が流れ、この動
作電流とバイアス抵抗210によって＋Ｂ電源電圧より低
下した電圧がバッファ用FET203のゲートおよびバイアス
抵抗209を介してバッファ用FET204のゲートに電圧が印
加されている。

スイッチ用FET207一端は直流的には浮いておりバイパ
スコンデンサ224により高周波接地されてスイッチ端子2
22にバイアス抵抗213を介して電圧が印加されるとスイ
ッチ用FET207がオンしバッファ用FET203のゲート端子を
高周波的に短絡する。また利得制御用FET201はバッファ
用FET203,204のソース間に接地され利得制御端子220よ
りバイアス抵抗214を介して電圧が印加されるとオンし
て歪改善用抵抗208によって利得が低下していたバッフ
ァ増幅FETの利得を高める。

第６図に示した実施例でVHFバンド受信時には電源B
_VHFをスイッチ端子222に印加して差動対をなすバッファ
増幅FETの一方のゲートを高周波的に短絡して一方のFET
204のゲートからRF信号を入力して、差動対における入
力信号の不平衡・平衡変換動作を行ない、FET78〜81で
構成されるDBM平衡RF信号を入力するとともに、UHF可変
複同調回路11′からのUHF信号を減衰させ、DBMへのUHF
信号入力を阻止しVHF受信時、VHF発振信号の高周波によ
る不要信号出力を防止する。

また、歪改善用抵抗208によりバッファ増幅差動増幅
器としての３次歪性能をさらに高め、広帯域同調回路に
よって可変同調回路の通過帯域幅が拡がり３次歪妨害特
性が劣化するのを防止して３次歪特性の良好なVHFバン
ド受信動作を行なっている。

UHFバンド受信時には誘導結合により低インピーダン
スでUHF可変複同調回路11′から出力されるUHF信号をイ
ンピーダンス変換用FET202の低インピーダンス入力であ
るソースに入力してドレインからハイインピーダンスで
取り出しバッファ増幅FET203のゲートに信号を伝達する
とともに、もう一方の差動対のFET204のゲートをVHF可
変複同調回路13′の結合コンデンサ246、可変容量ダイ
オード238により高周波的に短絡して不平衡・平衡変換
を行ないFET78〜81のDBMへUHF・RF平衡信号を入力す
る。

この時利得制御端子220にUHFバンド電圧B_UHFを印加し
てFET201をオンさせ利得を増しRF増幅器でUHFバンドの
利得がVHFバンドに比べ低くなる点を一部補正すると共
にIF増幅回路19の利得制御端子98にもB_UHFを印加してバ
イアス電圧を高めIF増幅器としての利得を高め、VHFバ
ンド受信時とUHFバンド受信時のチューナとしての利得
をほぼ等しくしている。

なお第６図において、先にも述べたように401はGaAsM
ES FETを用いた集積回路化部分であり、これによって
第１図，第４図に示したチューナ回路と同様に構成素子
数が少なく回路構成が簡単で３次歪特性の良好なチュー
ナ回路装置が得られる。

本実施例においてはUHF可変複同調回路との結合をイ
ンダクタによる誘導結合で可能としており、UHF可変複
同調回路で知られている３本の共振インダクタによるイ
メージ妨害信号トラップが容易に形成され妨害の少ない
UHFバンド受信が行なえる。また第５図に示したUHF信号
阻止（減衰）回路の一部をも集積回路化してチューナ回
路全体を簡略化できるという効果を有する。

さらにVHFバンド（50〜470MHz）を２バンドに分割し
て広帯域に可変同調回路を構成する場合には可変同調回
路の通常帯域幅が拡がりCATV信号などの多波の信号が混
合回路に入力されるがGaAsMES FETを用いた混合回路構
成により広帯域動作と良好な３次歪性能と相まって妨害
の少ないVHFバンド受信がVHF2バンド可変同調回路でも
実現できるという利点を有する。

また発振信号のVHF入力端子３への漏洩は、混合回路
がDBM構成となっているため混合回路入力端への漏洩も
少なく、この結果VHF2バンド可変同調回路で通常帯域幅
が拡がり帯域外減衰度が劣化しても発振信号のVHF入力
端子３への漏洩の少ないチューナ回路装置が実現でき
る。

第９図は本発明の他の実施例としてのチューナ回路装
置を示す回路図である。同図において、330は入力可変
同調回路、340はRF増幅器、350は段間可変複同調回路、
14は混合回路である、可変同調回路として、一個の可
変容量ダイオードでVHFとUHFバンドを同時に同調が可能
ないわゆる２点で同調可能な回路を用い、UHFバンドとV
HFバンドを同一の増幅器および同調回路を用いて構成し
たチューナ回路装置を示している。

第10図は同調回路の基本的な回路構成を示す回路図、
第11図はその共振特性を示す特性図である。

第10図でコンデンサ362、同調インダクタ363,364、可
変容量ダイオード365、端子360,361、バンドパスコンデ
ンサ366からなり、端子360と361の間のリアクタンスは
第11図に示すようにVHFハイバンドとUHFバンドの２点で
リアクタンスが無限大になり２点で同調が可能であり、
可変容量ダイオード365の容量を換えることにより、同
時に２点の同調周波数が変えられる構成になっている。

同調インダクタとしてはUHFバンドでは主に同調イン
ダクタ363の値が、VHFバンドでは同調インダクタ364の
値が支配的であり、同調インダクタ364の値を切り換え
て値を大きくすることによりVHFローバンドでの受信が
可能である。

上記した２点同調回路を用いた第９図の入力可変同調
回路330は、UHF入力端子283、VHF入力端子269、出力端
子284、可変容量ダイオード272、主にUHFバンド同調コ
イル274、VHFハイバンド用同調コイル277,278、VHFロー
バンド用同調コイル279,280、VHF帯の信号を減衰するハ
イパスフィルタ270、UHF帯の信号を減衰するローパスフ
ィルタ271、トラッキング容量276、結合コンデンサ27
5、バイパスコンデンサ281と結合入力共振インダクタ27
3からなり、UHF信号はハイパスフィルタ270を経て共振
インダクタ273と同調コイル274を誘導結合させている。

VHF信号はローパスフィルタ271を経てローバンド受信
時にはスイッチ回路282をオフにしてローバンド同調イ
ンダクタンスを入力回路インピーダンスに合わせてステ
ップアップ入力とするため分割したローバンド用コイル
279,280の接続点に入力する。

ハイバンド受信時にはスイッチ回路282をオンにして
同様にステップ入力とするため分割したハイバンド用同
調コイル277,282の接続点に入力する。いずれの受信バ
ンドでも可変容量ダイオード272の容量を可変すること
により同調周波数を可変させている。

350は可変複同調回路で入力端子311、可変容量ダイオ
ード286,287、主にUHFバンド用同調コイル288,289、VHF
ハイバンド用同調コイル290,291、VHFローバンド用同調
コイル292,293、トラッキング容量296,297、結合用共振
インダクタ301、結合コンデンサ298,299,300、スイッチ
294,295、VHF出力端子312、UHF出力端子313からなり、U
HFバンドおよびVHFハイバンド受信時はスイッチ294,295
をオンにして、またローバンド受信時にはスイッチ294,
295をオフにして受信バンドを切換えるとともにUHFバン
ド用同調コイル288と289、UHFハイバンド用同調コイル2
90と291、VHFローバンド用同調コイル292と293をそれぞ
れ誘導結合させるとともに可変容量ダイオード286,287
の容量を変え同調周波数を変化させ可変複同調回路の動
作を行なわせている。

14は混合回路であり、第６図に示す本発明の一実施
例の混合回路にFET320およびバイアス抵抗321,322より
なるスイッチ回路を設けた構成になっており、323は高
周波接地端子、324はバイパスコンデンサである。

第９図に示す実施例ではUHFはVHFで別々に可変共振回
路を設け、VHFバンド受信時にはVHF発振動作を行なうと
ともにスイッチ端子222にバイアス電圧を印加してUHF信
号入力を阻止、減衰させ差動FET204のゲートに信号を入
力する。

UHFバンド受信時には利得制御兼用スイッチ端子にB
_UHF電圧を印加し、混合回路での利得補正を行なうとと
もにVHF信号を阻止，減衰させるとともにIF増幅回路19
の利得制御端子98に高いバイアス電圧を与え利得を増大
させている。

本実施例ではUHFとVHF受信バンドで同時に同調点が存
在する可変複同調回路からの信号をVHFバンドでは容量
結合させ、UHFバンドでは小インダクタンスの共振イン
ダクタによりVHF信号を減衰させ、誘導結合させ取り出
した信号を混合回路の差動対をなすバッファ増幅FETの
それぞれのゲートに入力するとともに、他方の受信バン
ドで他方のゲートを接地し、信号を減衰阻止する構成に
なっていてるので、より妨害の少ないチューナ回路装置
が得られる。

本実施例ではさらにVHF信号の出力端子312と混合回路
14のVHF信号入力端子72の間にUHFバンド信号を阻止減
衰するローパスフィルタを設ける（図示せず）とVHFバ
ンド受信時のUHFバンド信号による妨害除去効果を高め
ることができる。

401′はGaAsMES FETによる集積回路化部分でありRF
増幅器を１系統で可変同調回路もUHF,VHFバンド兼用で
あり、混合回路の広帯域動作と良好な３次歪特性によ
り、低歪で回路構成が簡単フルバンドチューナ回路装置
が得られるという利点を有する。

以上述べた本発明の実施例においては、チューナ回路
装置としての利得切換はVHFバンドとUHFバンドのみで行
なっていたが、VHFバンドをさらに分割して例えばVHFロ
ーバンドとハイバンドでさらに利得切換を行なってもよ
い。

また発振回路はGaAsMES FETにより構成しているが、
発振回路のみを別回路とし、Siバイポーラトランジスタ
を用い発振増幅のみをGaAsMES FETを用いて集積回路化
しチューナ回路値に用いてもよい。また混合回路の入力
のスイッチ回路は様々な回路構成が考えられ、本発明の
実施例では信号端子とアース間を短絡しているが、信号
端子間にスイッチを設ける構成でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、混合回路として
GaAsMES FETを用い、UHFバンドとVHFバンドで兼用して
用いるとともに、IF増幅回路および発振回路をも含め集
積回路化し、１チップ化して使用するようにすれば、素
子数が少なく回路構成が簡単で３次歪性能の良好なチュ
ーナ回路装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の理解に役立つチューナ回路装
置を示す回路図、第1A図は第１図の概略構成を示すブロ
ック図、第２図は第１図における混合回路の変換利得の
周波数特性を従来技術によるそれと比較して示す特性
図、第３図は第１図における混合回路の３次歪性能の周
波数特性を従来技術によるそれと比較して示す特性図、
第４図、第５図はそれぞれ本発明の実施例の理解に役立
つ他のチューナ回路装置の要部を示す回路図、第６図は
本発明の一実施例を示す回路図、第７図は第６図におけ
る要部の詳細を示す回路図、第８図は第６図に示した実
施例の同調周波数特性を示す特性図、第９図は本発明の
別の実施例を示す回路図、第10図は同調回路の基本的な
回路構成を示す回路図、第11図はその共振特性を示す特
性図、である。符号の説明１……UHF入力端子、２……VHF入力端子、３……IF出力
端子、10……UHF入力可変同調回路、11……UHF段間可変
複同調回路、12,12′……VHF入力可変同調回路、13,1
3′……VHF段間可変複同調回路、14,14′,14″,14…
…混合回路、15……発振回路、16……UHF可変共振回
路、17,17′……VHF可変共振回路、18……混合出力IFフ
ィルタ、19……IF増幅回路、20……IF出力フィルタ、21
……UHF・RF増幅器、22……VHF・RF増幅器、330……入
力可変同調回路、350……段間可変複同調回路、340……
RF増幅器、400,401,401′……集積回路化部分

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるべき少なくとも２系統のRFバン
ド信号に対応した少なくとも２系統の発振回路部（15,1
6,17′）と、少なくとも２系統の前記RFバンド信号が入力されたと
き、その中の或る１系統の信号を増幅し或いは減衰して
出力する利得補正回路部（202,207）と、入力される前記２系統のRFバンド信号のうち、或る１系
統のRFバンド信号が前記利得補正回路部により増幅され
るRFバンド信号であるときは、その増幅された１系統の
RFバンド信号を、或る１系統のRFバンド信号が前記利得
補正回路部により減衰されるRFバンド信号であるとき
は、他方の１系統のRFバンド信号を、それぞれ取り込む
とともに、前記２系統の発振回路部のうち、取り込んだ
前記１系統のRFバンド信号に対応した発振回路部からの
発振信号を取込み、取り込んだ該１系統のRFバンド信号
を周波数変換して、IF周波数信号として出力する一つの
周波数変換回路部と、前記周波数変換回路部から出力されるIF周波数信号を取
込み増幅して出力するIF増幅回路部（19）と、を備えたモノリシック集積化回路であって、前記各回路
部のうち、少なくとも周波数変換回路部をFETデバイス
により構成して成ることを特徴とするモノリシック集積
化回路。
【請求項２】TV放送帯のVHFおよびUHFバンドの２系統の
RFバンド信号に対応した、各々ゲート接地構成のFETデ
バイスから成る２系統の発振回路（15,16,17′）と、前記２系統のRFバンド信号のうち、UHFバンドの信号を
増幅するソース入力ゲート接地構成のFETデバイスから
成るRF前置増幅回路（202）と、前記２系統のRFバンド信号のうち、VHFバンド信号を入
力したいとき、前記RF前置増幅回路の出力であるUHFバ
ンド信号を高周波的にバイパスしてその信号強度を減衰
するFETデバイスから成る減衰回路（207）と、 TV放送帯のVHFおよびUHFバンドの２系統のRFバンド信号
を供給され、そのうちの一方を選択し、前記２系統の発
振回路のうち、選択したRFバンド信号に対応した側の発
振回路出力を取込むことにより、選択した当該RFバンド
信号をIF周波数信号に変換して出力する、少なくともバ
ランス構成のFETデバイスから成る周波数変換回路と、前記周波数変換回路から出力されたIF周波数信号を取込
み増幅して出力するFETデバイスから成るIF増幅回路（1
9）と、を有して成る混合器であって、 VHFバンド信号を受信したい時には、前記VHFバンド対応
の発振回路を構成するFETデバイスのドレインに電源を
印加することにより該発振回路を動作させて、その発振
出力を前記周波数変換回路へ供給するとともに、前記周
波数変換回路へ供給されVHFバンドの信号とUHFバンドの
信号のうち、UHFバンドの信号に対しては、前記RF前置
増幅回路により増幅されたUHFバンドの信号を、前記減
衰回路により減衰させてから前記周波数変換回路へ供給
し、一方UHFバンド信号を受信したい時には、前記UHFバンド
対応の発振回路を構成するFETデバイスのドレインに電
源を印加することにより該発振回路を動作させて、その
発振出力を前記周波数変換回路へ供給するとともに、前
記減衰回路の動作を停止させ、前記RF前置増幅回路によ
り増幅されたUHFバンドの信号を、減衰させることな
く、前記周波数変換回路へ供給するようにした混合器、
として構成され、前記各回路をFETデバイスから成る回路として構成した
ことを特徴とするモノリシック集積化回路。
【請求項３】TV放送帯のVHFおよびUHFバンドの信号を受
信しIF信号に周波数変換して出力するチューナ回路装置
であって、 UHFバンド専用の高周波増幅器（21）及び可変同調フィ
ルタ（11′）と、 VHFバンド専用の高周波増幅器（22）及び可変同調フィ
ルタ（13′）と、 TV放送帯のVHFおよびUHFバンドの２系統のRFバンド信号
に対応した、各々ゲート接地構成のFETデバイスから成
る２系統の発振回路（15,16,17′）と、前記UHFバンド専用の可変同調フィルタと誘導結合形式
（200,110,109）で結合され、UHFバンドの信号を増幅す
るソース入力ゲート接地構成のFETデバイスから成るRF
前置増幅回路（202）と、 VHFバンド信号を受信したいとき、前記RF前置増幅回路
の出力であるUHFバンド信号を高周波的にバイパスして
その信号強度を減衰するFETデバイスからなる減衰回路
（207）と、前記RF前置増幅回路の出力であるUHFバンド信号と、前
記VHFバンド専用の可変同調フィルタの出力であるVHFバ
ンド信号の、何れか一方のバンド信号と、前記２系統の
発振回路のうち、前記一方のバンド信号に対応した側の
発振回路出力を取込み、取り込んだ前記一方のバンド信
号をIF周波数信号に変換して出力する、少なくともバラ
ンス構成のFETデバイスから成る周波数変換回路と、前記周波数変換回路から出力されたIF周波数信号を取込
み増幅して出力するFETデバイスから成るIF増幅回路（1
9）と、を具備して成ることを特徴とするチューナ回路装置。
【請求項４】請求項３に記載のチューナ回路装置を具備
したことを特徴とする受像機。