JP2796115B2 - 高周波スイッチ回路 - Google Patents

高周波スイッチ回路

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JP2796115B2
JP2796115B2 JP1072382A JP7238289A JP2796115B2 JP 2796115 B2 JP2796115 B2 JP 2796115B2 JP 1072382 A JP1072382 A JP 1072382A JP 7238289 A JP7238289 A JP 7238289A JP 2796115 B2 JP2796115 B2 JP 2796115B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はテレビ受信機のチューナ等において2つの
高周波信号を入力してどちらか1つの信号を出力する高
周波スイッチ回路に関する。
「従来の技術」 第5図はテレビ受信機のチューナの構成例を示すブロ
ック図であり、この図において、1はアンテナ、21およ
び22はそれぞれVHF帯およびUHF帯のテレビジョン信号
(以下、TV信号という)を通過させるバンドパスフィル
タ(以下、BPFという)、31および32はそれぞれBPF21
よび22の出力信号を増幅する高周波増幅器、41および42
はそれぞれ高周波増幅器31および32の出力信号を通過さ
せるBPFである。
また、5はVHF帯およびUHF帯のTV信号をそれぞれ中間
周波信号に変換して出力する周波数変換用ICであり、IC
5において、61および62はそれぞれVHF帯およびUHF帯の
局部発振信号を出力する局部発振器、71および72はそれ
ぞれBPF41および42の出力信号をVHF帯およびUHF帯の局
部発振信号とそれぞれ混合して中間周波信号に変換する
混合器、8は中間周波信号を増幅する中間周波増幅器で
ある。
さらに、9はVHF帯およびUHF帯の局部発振信号をそれ
ぞれ入力してどちらか1つの信号を出力する高周波スイ
ッチ回路であって、101および102は入力端子、11は出力
端子である。
加えて、12はPLL回路用のICであり、高周波スイッチ
回路9から出力される局部発振信号を入力して選局され
たチャンネルに応じた選局制御電圧を局部発振器61また
の制御電圧入力端子に印加して局部発振信号の周波
数を制御する。
次に、第6図に高周波スイッチ回路9の具体的な回路
の一例を示す。この図において、第5図の各部に対応す
る部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。第
6図において、131および132はエミッタフォロワ回路を
構成するトランジスタ、141および142は定電圧源、151
および152はベース抵抗、161および162はコレクタ抵抗
である。
また、171および172は定電流源を構成するトランジス
タ、181および182は電流制限用抵抗、191および192は定
電圧源、201および202は共通端子Tcがトランジスタ171
および172のベースにそれぞれ接続され、端子Taが定電
圧源191および192にそれぞれ接続され、端子Tbがそれぞ
れ接地されたスイッチ、211および212は直流阻止用コン
デンサである。
このような構成において、VHF帯のTV信号を受信する
には、スイッチ201の共通端子Tcを端子Taに接続し、ス
イッチ202の共通端子Tcを端子Tbに接続する。これによ
り、トランジスタ171は、定電圧源191によってバイアス
が供給され、定電流源になり、トランジスタ131がエミ
ッタフォロワとして動作する。一方、トランジスタ172
は、ベースが接地され、オフ状態になり、トランジスタ
132もオフ状態になる。従って、入力端子101から入力さ
れたVHF帯の局部発振信号はトランジスタ131および直流
阻止用コンデンサ211を経て出力端子11から出力され
る。一方、入力端子102から入力されたUHF帯の局部発振
信号はトランジスタ132において阻止され、出力端子11
からはほとんど出力されない。
また、UHF帯のTV信号を受信するには、スイッチ202
共通端子Tcを端子Taに接続し、スイッチ201の共通端子T
cを端子Tbに接続する。後の動作は上述の場合と同様で
あるので説明を省略する。
尚、第5図のチューナにおいては、VHF帯のTV信号受
信時には局部発振器62の発振を、UHF帯のTV信号受信時
には局部発振器61の発振をそれぞれ停止させている。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来のチューナにおいて、周波数
変換用IC5の高周波スイッチ回路9では、ICのチップ上
にコンデンサ211および212を形成する必要がある。とこ
ろが、スイッチ201および202を切り換える度にトランジ
スタ131および132のエミッタ電位が変化するので、これ
らのコンデンサ211および212には、トランジスタの接合
容量を利用したものを使用することが困難であり、MOS
構造によって形成されたものを使用しなければならない
という問題があった。従って、ICのチップ面積が広くな
るという欠点があった。
ところで、トランジスタには接合容量があるため、ト
ランジスタをオフ状態にしても、VHF帯やUHF帯の信号に
対しては完全にオフ状態にならない。従って、トランジ
スタ131および132の内、一方がエミッタフォロワとして
動作している場合に、他方のトランジスタが、コンデン
サ211および212を介して、動作しているトランジスタに
悪影響を与えるという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、コ
ンデンサを使用することなく構成することができ、しか
も、アイソレーションの高い高周波スイッチ回路を提供
することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 この発明は、エミッタおよびベースをそれぞれ抵抗を
介して電源に接続し、各エミッタを高周波信号の各入力
端とし、互いのコレクタ同士を接続して高周波信号の共
通の出力端とした2つのトランジスタと、前記2つのト
ランジスタの各エミッタを択一的にほぼ接地電位に設定
する切り換え手段とを備え、 このトランジスタのエミッタとコレクタ間が低インピ
ーダンスになるとともに、各トランジスタのコレクタ電
圧が電源電圧と接地電位の間の電圧となり、他方のトラ
ンジスタのエミッタとコレクタ間が高インピーダンスと
なり、前記一方のトランジスタのエミッタに入力された
高周波信号が前記出力端に出力されることを特徴とする
高周波スイッチ回路を具備することを特徴としている。
「作用」 この発明なよれば、バイアス回路によって第1のトラ
ンジスタを導通状態にし、かつ、第2のトランジスタの
コレクタとエミッタとの間に逆バイアス電圧を加える
と、第1の高周波信号は、第1のトランジスタのエミッ
タおよびコレクタを経て出力端子から出力される。一
方、第2の高周波信号は、第2のトランジスタが高イン
ピーダンスであるので、出力端子から出力されない。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説
明する。第1図はこの発明の第1の実施例による高周波
スイッチ回路の構成を示す回路図であり、この図におい
て、第6図の各部に対応する部分には同一の符号を付
け、その説明を省略する。第1図において、221および2
22はそれぞれエミッタが入力端子101および102に接続さ
れ、コレクタが出力端子11に接続されたトランジスタ、
23は定電圧源、241および242はそれぞれ一端が定電圧源
23に接続され、他端がトランジスタ221および222のエミ
ッタに接続された抵抗、251および252はそれぞれ一端が
定電圧源23に接続され、他端がトランジスタ221および2
22のベースに接続された抵抗、26は端子Taがトランジス
タ221のエミッタに接続され、端子Tbがトランジスタ222
のエミッタに接続され、共通端子Tcが抵抗27を介して接
地されたスイッチである。
尚、定電圧源23並びに抵抗241、242、251、252および
27(以下、これらをまとめてバイアス回路と呼ぶ)の値
は、スイッチ26の共通端子Tcを端子Taに接続した場合
に、トランジスタ221をオンさせ、トランジスタ222のエ
ミッタからコレクタへ電流を流し、スイッチ26の共通端
子Tcを端子Tbに接続した場合に、トランジスタ222をオ
ンさせ、トランジスタ221のエミッタからコレクタへ電
流を流すような値に予め設定する。
第2図はトランジスタのVCE対ICの特性を示す図であ
り、VCEが微少な値の部分を拡大した図である。(スケ
ールは0点の両側で同じ) 第1図において、スイッチ26の可動接点が端子Ta側に
ある場合、(抵抗27の抵抗値)<<(抵抗241の抵抗
値)であって、トランジスタ221のエミッタ電圧は接地
電位に近く、トランジスタ222のエミッタ電圧は定電圧
源23の電圧に近く、T2からT1に向かってICが流れる。
このとき、ICはトランジスタ221に対して順方向であ
り、トランジスタ222に対して逆方向であるから、トラ
ンジスタ221の動作点は第2図a点にあり、トランジス
タ222の動作点は第2図b点にある。
また、ICが順方向に流れるトランジスタ221はVCEが小
さく、インピーダンスが小で、ICが逆方向に流れるトラ
ンジスタ222はVCEが大きく、インピーダンスが大であ
る。
すなわち、トランジスタのエミッタ−コレクタ間のイ
ンピーダンスは、図2において曲線の傾斜の逆数で表さ
れ、a点では傾斜が「急」であるからトランジスタ221
のインピーダンスは小さく、b点では傾斜が「緩」であ
るから、トランジスタ222のインピーダンスは大きい。
すなわち、トランジスタ221はスイッチとして、信号
に対して実質的に「オン」であり、トランジスタ222
信号に対して実質的に「オフ」である。一方、トランジ
スタ221がオンになって、高周波信号に対して低インピ
ーダンスになる。これにより、入力端子101から入力さ
れたVHF帯の局部発振信号は、トランジスタ221を経て出
力端子11から出力される。一方、入力端子102から入力
されたUHF帯の局部発振信号はトランジスタ222が高周波
信号に対して高インピーダンスであるので、出力端子11
からはほとんど出力されない。
また、UHF帯のTV信号を受信するには、スイッチ26の
共通端子Tcを端子Tbに接続する。後の動作は上述の場合
と同様であるので説明を省略する。
次に、この発明の第2の実施例について説明する。第
3図はこの発明の第2の実施例による高周波スイッチ回
路の構成を示す回路図であり、この図において、第6図
の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明
を省略する。この図に示す高周波スイッチ回路において
は、コンデンサ211および212に代えて、第1図において
説明したトランジスタ221および222、抵抗251および252
並びに定電圧源28が新たに設けられている。
尚、定電圧源141、142および28の電圧EB1、EB2および
EBBは、以下に示す関係式を満足するように予め設定す
る。
EB1=EB2 …… EBB>EB1,EB2 …… また、スイッチ201の共通端子Tcを端子Taに接続し、
スイッチ202の共通端子Tcを端子Tbに接続した場合に、
トランジスタ131および132のコレクタ電流IC1およびIC2
が以下に示す関係式を満足するように、定電圧源191
よび192並びに抵抗161、162、181および182の値を予め
設定する。
IC1>IC2 …… このような構成において、VHF帯のTV信号を受信する
には、スイッチ201の共通端子Tcを端子Taに接続し、ス
イッチ202の共通端子Tcを端子Tbに接続する。この時、
第3図の端子T1およびT2における電位をそれぞれ電位V1
およびV2とすると、トランジスタ132および172は共にオ
フ状態であるが、トランジスタ132には定電圧源142によ
って微少電流がながれるので、電位V2と電圧EB2との関
係は、次式のようになる。
V2≒EB2 …… 一方、トランジスタ131および171は共にオン状態であ
るので、抵抗151における電圧降下およびトランジスタ1
31のベース・エミッタ間電圧VBE1より、電位V1と電圧E
B1との関係は、次式のようになる。
V1<EB1 …… 従って、式、およびより、以下の関係になる。
EBB>EB1,EB2≒V2>V1 …… 以上のことにより、トランジスタ132のエミッタ電流
は、トランジスタ222のエミッタから流れ込んでトラン
ジスタ221のエミッタから流れ出ることになり、トラン
ジスタ221および222の動作点は、第1の実施例と同様、
それぞれ第2図の点aおよびbになる。従って、トラン
ジスタ222がオフになって高周波信号に対して高インピ
ーダンスになる。一方、トランジスタ221がオンになっ
て高周波信号に対して低インピーダンスとなる。これに
より、入力端子101から入力されたVHF帯の局部発振信号
は、トランジスタ131および221を経て出力端子11から出
力される。一方、入力端子102から入力されたUHF帯の局
部発振信号はトランジスタ132において十分に減衰さ
れ、出力端子11からはほとんど出力されない。
また、UHF帯のTV信号を受信するには、スイッチ202
共通端子Tcを端子Taに接続し、スイッチ201の共通端子T
cを端子Tbに接続する。後の動作は上述の場合と同様で
あるので説明を省略する。
次に、この発明の第3の実施例について説明する。第
4図はこの発明の第3の実施例による高周波スイッチ回
路の構成を示す回路図であり、この図において、第3図
の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明
を省略する。この図に示す高周波スイッチ回路において
は、トランジスタ131および132、定電圧源141および142
並びにベース抵抗151および152が取り除かれ、入力端子
101および102、抵抗161および162の一端並びにトランジ
スタ221および222のエミッタがそれぞれ一点で接続され
ている。
尚、動作については第2の実施例とほぼ同様であるの
で説明を省略する。
以上説明したように、VHF帯およびUHF帯のTV信号の
内、一方の信号を受信する場合にスイッチ26(第2およ
び第3の実施例ではスイッチ201および202)を切り換え
ると、トランジスタ221および222の内、受信されない側
が高インピーダンスになり、アイソレーションが高くな
るので、受信された信号がもう一方の信号によって悪影
響を受けることはない。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、高周波スイ
ッチ回路をコンデンサを使用することなく構成すること
ができるという効果がある。従って、ICのチップ面積を
小さくすることができ、ICの歩留まりを向上させること
ができるという効果がある。また、アイソレーションが
高いという効果がある。従って、一方の信号が出力され
ている時に他方の信号が悪影響を与えないという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例による高周波スイッチ
回路の構成を示す回路図、第2図はトランジスタ221
よび222の特性の一例を示す図、第3図および第4図は
それぞれこの発明の第2および第3の実施例による高周
波スイッチ回路の構成を示す回路図、第5図はテレビ受
信機のチューナの構成例を示すブロック図、第6図は従
来の高周波スイッチ回路の構成例を示す回路図である。 141、142、191、192、23、28……定電圧源、161、162
181、182、241、242、251、252、27……抵抗、171、1
72、221、222……トランジスタ、201、202、26……スイ
ッチ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エミッタおよびベースをそれぞれ抵抗を介
    して電源に接続し、各エミッタを高周波信号の各入力端
    とし、互いのコレクタ同士を接続して高周波信号の共通
    の出力端とした2つのトランジスタと、前記2つのトラ
    ンジスタの各エミッタを択一的にほぼ接地電位に設定す
    る切り換え手段とを備え、 一方のトランジスタのエミッタ電圧をほぼ接地電位に設
    定することによって、このトランジスタのエミッタとコ
    レクタ間が低インピーダンスになるとともに、各トラン
    ジスタのコレクタ電圧が電源電圧と接地電位の間の電圧
    となり、他方のトランジスタのエミッタとコレクタ間が
    高インピーダンスとなり、前記一方のトランジスタのエ
    ミッタに入力された高周波信号が前記出力端に出力され
    ることを特徴とする高周波スイッチ回路。
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