JP2750969B2 - 可変型能動フィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通過させる信号の周波
数を変化させることができる可変型能動フィルタに関
し、特に所定の周波数間隔で発生している複数の基準信
号のうち選択したものを通過させるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、共同聴視施設等において使用する
ＡＭ変調器やチャンネルプロセッサでは、ベースバンド
テレビジョン信号で所定の周波数の搬送波を変調した中
間周波信号を、所定のチャンネルのテレビジョン放送信
号に周波数変換することが行われている。この所定のチ
ャンネルのテレビジョン放送信号は、予め定められた基
準信号と周波数が一致し、かつ位相が同期している必要
がある。そして、この基準信号は、予め定められた周波
数間隔で隣接している多数の基準信号のうちの１つでな
ければならない。

【０００３】そのため、図６に示すような構成のものが
使用されている。即ち、ベースバンドテレビジョン信号
で所定の周波数の搬送波を変調した第１中間周波信号Ｉ
Ｆ１が端子１０に供給され、この第１中間周波信号は、
周波数変換器１２によって周波数可変局部発振器１４が
発生する局部発振信号Ｌｏから減算され、チャンネル信
号ＲＦに周波数変換される。この局部発振信号Ｌｏは、
ＰＬＬ１６によってその周波数が変化させられる。その
ため、基準信号源（図示せず）から端子１８に供給され
た所定周波数間隔の各基準信号のうちからバンドパスフ
ィルタ２０によって選択された１つの基準信号ＲＥＦが
周波数変換器２２に供給され、この基準信号ＲＥＦは、
局部発振信号Ｌｏから減算され、第２中間周波信号ＩＦ
２に周波数変換される。この第２中間周波信号ＩＦ２
は、１分岐器２４によって分岐された第１中間周波信号
ＩＦ１とＰＬＬ１６で位相比較され、両者が等しくなる
ように局部発振信号Ｌｏの周波数を調整する。従って、
チャンネル信号ＲＦは、 ＲＦ＝Ｌｏ−ＩＦ１ であり、ＩＦ１はＩＦ２（＝Ｌｏ−ＲＥＦ）に等しいの
で、結局 ＲＦ＝Ｌｏ−ＩＦ2 ＝Ｌｏ−（Ｌｏ−ＲＥＦ）＝ＲＥＦ となり、チャンネル信号は、基準信号ＲＥＦと同一周波
数でかつ位相同期したものとなる。なお、周波数変換器
１２の出力はバンドパスフィルタ２６を介して出力され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
装置では、周波数変換器２２からＰＬＬ１６に供給され
る信号が、確実に第２中間周波信号ＩＦ２でなければな
らず、特にそのイメージ信号（２ＩＦ２＋ＲＥＦ）近傍
の周波数の信号が供給されることを防止しなければなら
ない。端子１８には所定周波数間隔の多数の基準信号が
供給されており、そのうちの上記イメージ信号の周波数
に近い周波数の信号を周波数変換器２２が発生するよう
な周波数の基準信号が周波数変換器２２に供給されるこ
とを防止しなければならない。そのために、所定のＲＥ
Ｆのみが通過するように通過帯域を微細に調整したバン
ドパスフィルタ２０が設けられている。しかし、このよ
うなバンドパスフィルタ２０は、その周波数特性が急峻
なものでなければならず、その通過帯域を可変できるよ
うに構成することが困難であり、その結果、ＡＭ変調器
やチャンネルプロセッサの出力周波数を可変にすること
ができないという問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、複数の基準信号を発生する基準信号
源を有し、各基準信号は、隣接するものとそれぞれ予め
定めた周波数だけ離れている。さらに、複数のロッキン
グ発振手段も設けられている。これらロッキング発振手
段には、これらにそれぞれ対応する各基準信号がそれぞ
れ割り当てられている。各ロッキング発振手段は、その
割り当てられた基準信号の周波数に近い周波数で発振す
るように、発振周波数を変化可能で、各基準信号が供給
されたとき、発振周波数が割り当てられた上記基準信号
の周波数に引き込まれる。また、これらロッキング発振
手段の出力のうち選択したものを出力する選択手段も設
けられている。なお、各ロッキング発振手段に対し共通
に、それらの発振周波数の調整手段が１台だけ設けられ
ている。

【０００６】

【作用】本発明によれば、各ロッキング発振手段は、そ
れぞれ自己に割り当てられた基準信号の周波数に近い周
波数で発振する。この発振周波数の調整は、１台の調整
手段によって行われる。このロッキング発振手段の発振
状態で、ロッキング発振手段に上記各基準信号が供給さ
れると、このロッキング発振手段の発振周波数は、自己
に割り当てられている基準信号の周波数に引き込まれ
る。そして、これら各ロッキング発振手段の出力のうち
選択手段によって選択されたものが出力される。従っ
て、多数の基準信号のうち特定の周波数のもののみがロ
ッキング発振手段を通過したのと等価になり、フィルタ
として機能する。

【０００７】

【実施例】図３は、この発明による能動フィルタ３０を
用いたＡＭ変調器の一実施例を示し、入力端子３２に供
給された第１中間周波信号ＩＦ１（ベースバンドテレビ
ジョン放送信号で所定の周波数の搬送波を変調したも
の）は、周波数変換器３４に供給され、第１局部発振器
３６からの第１局部発振信号Ｌｏ１と加算され、その加
算出力（第２中間周波信号ＩＦ２）は、この第２中間周
波信号ＩＦ２を通過させるように構成したバンドパスフ
ィルタ３８を介して周波数変換器４０に供給される。こ
の周波数変換器４０には、第２局部発振器４２からの第
２局部発振信号Ｌｏ２が供給され、周波数変換器４０
は、第２局部発振信号Ｌｏ２から第２中間周波信号ＩＦ
２を減算した出力（チャンネル信号ＲＦ）を発生する。
このチャンネル信号ＲＦは、これを通過させるように構
成されたバンドパスフィルタ４４を介して出力端子４６
に供給される。

【０００８】基準信号入力端子４８には、図４（ａ）に
示すように多数の基準信号が基準信号源（図示せず）か
ら供給されており、これら基準信号は、５４．００２７
ＭＨｚまたは５５．２５ＭＨＺから同図（ｂ）に示すよ
うに、隣接するものとの周波数差が６．０００３ＭＨｚ
または６ＭＨｚとなるようにされている。これは、米国
で標準となっているものである。これら各基準信号のう
ち、１波が能動フィルタ３０によって選択され、その周
波数とチャンネル信号ＲＦの周波数とが一致し、かつ位
相が同期するように第２局部発振器４２の周波数が調整
されている。

【０００９】このような調整を行うため、まず、第１局
部発振信号Ｌｏ１と第２局部発振信号Ｌｏ２とが、分岐
器５０、５２で分岐され、周波数変換器５４に供給さ
れ、第２局部発振信号Ｌｏ２から第１局部発振信号Ｌｏ
１が減算された局発差信号Ｌｏが発生する。この局発差
信号Ｌｏは、これを通過させるように構成された帯域通
過フィルタ５６を介して周波数変換器５８に供給され
る。この周波数変換器５８は、局発差信号Ｌｏから基準
信号ＲＥＦを減算して、第３中間周波信号ＩＦ３を生成
し、これを通過させるバンドパスフィルタ６０を介して
位相比較器６２に供給する。この位相比較器６２には、
分岐器６４によって分岐された第１中間周波信号ＩＦ１
も供給されており、位相比較器６２は両者の位相差に対
応する信号を発生し、この信号はループフィルタ６５を
介して第２局部発振器４２に供給され、その周波数を変
化させる。

【００１０】 ＲＦは ＲＦ＝Ｌｏ２−ＩＦ２ であり、ＩＦ２は ＩＦ２＝ＩＦ１＋Ｌｏ１ であるので、ＲＦは ＲＦ＝Ｌｏ２−（ＩＦ１＋Ｌｏ１） である。一方、Ｌｏは、 Ｌｏ＝Ｌｏ２−Ｌｏ１ であり、第３中間周波信号は、 ＩＦ３＝Ｌｏ−ＲＥＦ＝Ｌｏ２−Ｌｏ１−ＲＥＦ であり、これと第１中間周波信号ＩＦ１とが等しくなる
ので、 ＲＦ＝Ｌｏ２−（Ｌｏ２−Ｌｏ１−ＲＥＦ＋Ｌｏ１） となり、結局 ＲＦ＝ＲＥＦ となる。なお、例えば第１中間周波信号ＩＦ１及び第３
中間周波信号ＩＦ３は、４５．７５ＭＨｚ、第２中間周
波信号ＩＦ２は６１２．７５ＭＨｚ、第１局部発振信号
Ｌｏ１は５６７ＭＨｚに選択され、第２局部発振信号Ｌ
ｏ２は、ループフィルタ６４の出力に応じて６６６．７
５ＭＨｚから６．０００３ＭＨｚの間隔で、または６６
８ＭＨｚから６ＭＨｚの間隔で周波数を変化させる。

【００１１】能動フィルタ３０は、図１に示すようにｎ
台のロッキングオシレータ６６１乃至６６ｎを有してい
る。これらロッキングオシレータ６６１乃至６６ｎは、
ＣＰＵ６８によって制御される電源供給スイッチ７０に
よって電源を供給されたもののみが動作する。また、こ
れらロッキングオシレータ６６１乃至６６ｎは、従来公
知のロッキングアンプの帰還回路のコンデンサを電圧可
変型容量素子に置換した構成のもので、後述するように
して、例えばロッキングオシレータ６６１が各基準信号
のうちｆ１の近傍の周波数で、ロッキングオシレータ６
６２が各基準信号のうちｆ２の近傍の周波数で、・・・
ロッキングオシレータ６６ｎが各基準信号のうちｆｎの
近傍の周波数でそれぞれ発振するように構成されてい
る。

【００１２】これらロッキングオシレータ６６１乃至６
６ｎには、バッファ７２１乃至７２ｎ及び高周波開閉ス
イッチ７４を介して基準信号入力端子４８から各基準信
号が供給される。なお、バッファ７２１乃至７２ｎは、
高周波開閉スイッチ７４の開閉の影響とインピーダンス
変化の影響をロッキングオシレータ６６１乃至６６ｎに
伝えないために設けられている。また、高周波開閉スイ
ッチ７４は、ＣＰＵ６８によって開閉制御される。ま
た、各ロッキングオシレータ６６１乃至６６ｎの出力信
号のうち高周波切換スイッチ７６によって選択されたも
のが、図３に示す周波数変換器５８に供給される。この
高周波切換スイッチ７６もＣＰＵ６８によって制御され
る。

【００１３】例えば、ＣＰＵ６８が電源供給スイッチ７
０を制御して、ロッキングオシレータ６６１に電源を供
給し、高周波開閉スイッチ７４を閉じて、基準信号入力
端子４８から各基準信号を各バッファ７２１乃至７２ｎ
に供給し、かつ高周波切換スイッチ７６を制御して、ロ
ッキングオシレータ６６１の出力が周波数変換器５８に
供給されるようにすると、周波数ｆ１の近傍で発振して
いるロッキングオシレータ６６１の発振周波数は、各基
準信号が供給されているにもかかわらず、その周波数が
最も近いｆ１に位相同期する。このとき、ロッキングオ
シレータ６６１の利得は、飽和しており、他の周波数ｆ
の基準信号は飽和動作により抑圧されるので、図５に示
すようにあたかも周波数ｆ１の信号を通過させるフィル
タに各基準信号を通過させたのと等価となる。なお、図
５ではｆ１を３５４ＭＨｚとして示している。このよう
に、電源供給スイッチ７０を制御して、作動させるロッ
キングオシレータを変更することによって、各基準信号
のうち必要とする基準信号を周波数変換器５８に供給で
きる。無論、電源供給スイッチ７０の制御と共に、高周
波切換スイッチ７６の切換も必要である。

【００１４】各ロッキングオシレータ６６１乃至６６ｎ
の発振周波数の調整は、例えば次のようにして行われ
る。まず、高周波開閉スイッチ７４をオフとする。そし
て、例えばロッキングオシレータ６６１に電源供給スイ
ッチ７０を制御して電源を供給し、かつ高周波切換スイ
ッチ７６を切り換えて、ロッキングオシレータ６６１の
出力信号を分岐器７８より可変分周器８０に供給する。
この可変分周器８０には、予め定めた分周比がＣＰＵ６
８によって設定されており、この分周比に応じてロッキ
ングオシレータ６６１の出力信号を分周し、位相比較器
８２に供給する。

【００１５】この位相比較器８２には、内部基準信号を
分周器８４で分周した信号も供給されており、両者の位
相差に応じた信号をループフィルタ８６を介して電圧保
持回路８８に供給する。また、位相比較器８２は、その
両者に位相差がある間、その旨の信号をＣＰＵ６８に供
給する。ＣＰＵ６８は、これに応じて電圧保持回路８８
に制御信号を供給し、図２に示すような状態にスイッチ
９０を切り換えて、ループフィルタ８６の信号をロッキ
ングオシレータ６６１に供給する。これによって、ロッ
キングオシレータ６６１の発振周波数が変化する。一
方、ループフィルタ８６の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器９
２によってデジタル信号に変換され、データ保持器９４
に供給される。

【００１６】やがて、可変分周器８０の分周信号と分周
器８４の分周信号との位相が一致した状態で、位相比較
器８２はＣＰＵ６８に、その旨の信号を供給する。これ
に応じて、ＣＰＵ６８は、電圧保持回路８８のデータ保
持回路９４に、その時のＡ／Ｄ変換器９２の出力（位相
が一致したときのループフィルタ８６の出力をデジタル
化したもの）を記憶させる。この記憶値は、Ｄ／Ａ変換
器９６によってアナログ信号に変換される。このとき、
スイッチ９０もＣＰＵ６８によって切り換えられている
ので、このアナログ信号が以後ロッキングオシレータ６
６１に供給される状態が継続する。従って、可変分周器
８０に供給する分周比を、分周器８４の分周比と、内部
基準信号の周波数とを考慮して定めると、ロッキングオ
シレータ６６１の発振周波数を、例えば基準信号ｆ１の
近傍の周波数に設定することができる。他のロッキング
オシレータ６６２乃至６６ｎにおいても、同様にして発
振周波数を設定することができる。

【００１７】上記の実施例では、各ロッキングオシレー
タ６６１乃至６６ｎの発振周波数を可変できるようにす
るための可変分周器８０、分周器８４、ループフィルタ
８６、電圧保持回路８８を１組だけ設けて、各ロッキン
グオシレータ６６１乃至６６ｎで共用しているので、基
準信号の割り当て用の回路が複雑にならない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各基準
信号の近傍の周波数でそれぞれ発振するように構成した
複数のロッキング発振手段を設け、これらロッキング発
振手段に各基準信号を供給すると、各ロッキング発振手
段の発振周波数が、割り当てられた基準信号の周波数に
完全に引き込まれる。その結果、各ロッキング発振手段
は、その割り当てられた基準信号のみを通過させ、能動
フィルタとして機能する。従って、選択手段によって、
出力を取り出すロッキング発振手段を変更することによ
って、出力できる周波数を基準信号のうち任意のものに
変更することができるので、ＡＭ変調器やチャンネルプ
ロセッサに使用するのに最適な可変能動フィルタを実現
できる。さらに、各ロッキング発振手段の発振周波数を
可変できるように調整手段を設けているので、周波数間
隔が異なる基準信号に、基準信号を変更しても、これに
対処することができる。また、各ロッキング発振手段に
共通に１組の調整手段を設けているので、回路構成を簡
略化することができ、安価な可変型能動フィルタを実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による可変型能動フィルタの１実施例の
ブロック図である。

【図２】同実施例で使用する電圧保持回路のブロック図
である。

【図３】同実施例の可変型能動フィルタを用いたＡＭ変
調器のブロック図である。

【図４】同実施例に使用される基準信号を示す図であ
る。

【図５】同実施例のブロッキングオシレータの出力波形
図である。

【図６】従来のＡＭ変調器のブロック図である。

【符号の説明】

６６１乃至６６ｎ ロッキングオシレータ ６８ ＣＰＵ ７６ 高周波切換スイッチ ８０ 可変分周器 ８２ 位相比較器 ８４ 分周器 ８６ ループフィルタ ８８ 電圧保持回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接するものとそれぞれ予め定めた周波
   数だけ離れた複数の基準信号を発生する基準信号源と、 上記各基準信号のうち異なる周波数のものがそれぞれ割
   り当てられており、この割り当てられた周波数に近い周
   波数で発振させるよう発振周波数を変化可能であって、
   上記各基準信号が供給されたとき、発振周波数が上記割
   り当てられた上記基準信号の各周波数に引き込まれる複
   数のロッキング発振手段と、 これら各々のロッキング発振手段の各出力のうち選択し
   たものを出力する選択手段と、上記各ロッキング発振手段に対して、それらの発振周波
   数をそれぞれ所定の周波数に調整する１台の調整手段と
   を、 具備する可変型能動フィルタ。