JP3036460B2 - Afc回路 - Google Patents

Afc回路

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JP3036460B2
JP3036460B2 JP9081341A JP8134197A JP3036460B2 JP 3036460 B2 JP3036460 B2 JP 3036460B2 JP 9081341 A JP9081341 A JP 9081341A JP 8134197 A JP8134197 A JP 8134197A JP 3036460 B2 JP3036460 B2 JP 3036460B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星放送用受信機
やCATV(ケーブルテレビジョン)端末装置等の各種
放送用受信装置のAFC回路に関し、特に、所定周波数
への捕捉を短時間に行うことのできるAFC回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、DBS(Direct Bro
adcast Satelite)サービスのように1
2GHz帯域で衛星から送信された信号の場合、受信さ
れた送信波がアンテナにおけるLNB(Low Noi
se Block)ダウンコンバータで1GHz帯に周
波数逓降された後、同軸ケーブル等で宅内にひきこみ、
受信装置に入力するようになっている。
【0003】この種の受信装置においては、LNBを介
して供給される受信周波数の変動に対処するためAFC
(自動周波数制御)回路が設けられている。
【0004】例えば、周波数制御回路として、特開昭6
4−29012号公報に記載された周波数制御回路があ
る。図2は従来のAFC回路を有する受信装置の構成を
示すブロック図である。
【0005】この図において、1はアンテナであり、L
NB2で周波数逓降されて、受信装置のチューナーユニ
ット3に受信信号(周波数fin)が供給される。チュー
ナーユニットは周波数混合器を内部にもち、局部発振器
6の発振出力(周波数fL )と混合して中間周波数信号
(周波数fIF=fin−fL )を出力する。この中間周波
数信号は、バンドパスフィルタ4によって必要な帯域が
選択された後、次段のFM検波器5でFM検波され、そ
の検波出力は後段信号処理回路7へ供給されると共に、
可変利得増幅器26およびローパスフィルタ8を介して
平滑化され、検波出力電圧Vとして電圧比較器9H,9
Lへ供給される。また、D/A変換器27は、CPU1
8からI/O23を介して供給される利得制御データG
Dをアナログ信号に変換して可変利得増幅器26に供給
する。このとき利得制御データGDは、AFC動作の初
期において、分周比Pの修正量を大きくとれるように可
変利得増幅器26の利得が小さくなるように設定され、
AFC動作の終期において、AFC誤差が小さくなるよ
うに可変利得増幅器26の利得が大きくなるように設定
される。
【0006】上記局部発振器6はVCO(電圧制御発振
器)によって構成されており、この局部発振器6の発振
周波数fL はPLL選局回路25内のプログラマブルデ
バイダ12によってI/Pに分周され、これにより得ら
れた周波数fA の信号が位相比較器14の一方の入力端
へ供給される。この位相比較器14の他方の入力端に
は、基準水晶発振器11の発振周波数を分周器13によ
ってI/Nに分周した周波数fB の信号が供給される。
そして、位相比較器14は周波数fA とfB の位相を比
較し、その位相差に応じた電圧を出力する。この位相差
に応じた電圧はローパスフィルタ15で高周波成分が除
去された後、局部発振器6内の同調容量として機能する
バリキャップ28に印加され、これにより、局部発振器
6の発振周波数fL が制御される。
【0007】上記プログラマブルデバイダ12、分周器
13、位相比較器14およびローパスフィルタ15によ
ってPLL選局回路25が構成されている。また、局部
発振器6→プログラマブルデバイダ12→位相比較器1
4→ローパスフィルタ15→局部発振器6と一巡するル
ープによってPLL(フェイズロックドループ)24が
構成されている。
【0008】また、16は受信チャンネルの選択等を行
う際に操作されるキーボードであり、17は、CPU
(中央処理装置)18と、ROM(リードオンリーメモ
リー)19と、RAM(ランダムアクセスメモリ)20
と、I/O(入出力回路)23から構成されるマイクロ
コンピュータである。そして、キーボード16によって
受信チャンネルが選択されると、CPU16は、このチ
ャンネルに必要な分周比PをROM19内から読み出
し、その分周比PをI/O23を介してプログラマブル
デバイダ12に設定する。すると、上記PLL24がプ
ログラマブルデバイダ12の出力周波数fA と分周器1
3の出力周波数fB を常に一致させるように動作し、こ
れにより、局部発振器6の発振周波数fL が、プログラ
マブルデバイダ12に設定された分周比Pに対応した値
に正確にロックされる。このPLL24の機能により、
周囲温度の変化等に伴う局部発振周波数fL の変動が押
さえられる。
【0009】一方、電圧比較器9Hはローパスフィルタ
8を介して供給される中間周波数fIFに対応した検波出
力電圧Vと、基準電源10から供給される第1のAFC
基準電圧VHとを比較するもので、(検波出力電圧V)
>(基準電圧VH)となった時点で、その出力が“L”
レベルから“H”レベルに変化する。また、電圧比較器
9Lは検波出力電圧Vと、基準電源8の電圧VHを抵抗
r1およびr2によって分圧して得られる第2のAFC
基準電圧VLとを比較するもので、(検波出力電圧)>
(基準電圧VL)となった時点で、その出力が“L”レ
ベルから“H”レベルに変化する。この場合、第1のA
FC基準電圧VHおよび第2のAFC基準電圧VLは、
中間周波数fIFが正規の中間周波数fsよりも所定値f
d以上高くなった場合に電圧比較器9H,9Lの出力が
共に“H”レベルとなり、また、中間周波数fIFが正規
の中間周波数fsよりも所定値fd′以上低くなった場
合に電圧比較器9H,9Lの出力が共に“L”レベルと
なるように設定されている。
【0010】そして、CPU18は、キーボード16に
よって受信チャンネルが選択された場合、一旦、このチ
ャンネルに対応した分周比Pをプログラマブルデバイダ
12に設定した後、以下に述べるAFC動作を実行す
る。
【0011】このAFC動作は、電圧比較器9H,9L
の出力に基づいて、中間周波数fIFが正規の中間周波数
fsを中心とする中間周波数許容誤差範囲A(=fd+
fd′)内にあるか否かを判定する判定動作と、その判
定結果に基づいてプログラマブルデバイダ12の分周比
Pを所定量ずつ増減する修正動作とからなる。そして、
電圧比較器9Hの出力が“L”レベルとなり、かつ電圧
比較器9Lの出力が“H”レベルとなるまで、上記判定
動作と修正動作を繰り返して実行することにより、中間
周波数fIFが中間周波数許容誤差範囲A内に補正され
る。
【0012】以降、受信周波数finが変動し、中間周波
数fIFが上記中間周波数許容誤差範囲Aから逸脱した場
合においても、CPU18が上述したAFC動作を実行
することにより、中間周波数fIFが常に中間周波数許容
誤差範囲A内に保持される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】このようなダウンコン
バータは通常受信機のアンテナに装着されている為、こ
れらのダウンコンバータは一日中のみならず一年中極端
な温度変動を受け、これにより動作精度やダウンコンバ
ータ自体の固有の精度に影響を及ぼす。従って、周波数
逓降された信号は予想以上の周波数オフセットをもった
変換周波数でチューナーユニットの入力端に供給され
て、信号を捕らえるまでの時間を悪化させるという問題
点がある。
【0014】本発明の目的は、上述した問題を解消しう
るAFC回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】 本発明のAFC回路
は、高周波入力信号を受け、可変周波数機能を有するP
LL回路によって所定周波数の受信信号に変換し、前記
受信信号の復調信号に基づいて前記PLL回路の出力周
波数を制御するAFC回路において、前記受信信号の周
波数オフセットを絶対時間情報から計算される周波数オ
フセットの経時トレンドデータに基づき予測する手段
と、前記AFCの初期動作毎に、前記受信信号の周波数
オフセットを更新する手段とを有することを特徴とす
る。
【0016】前記周波数オフセットを予測する手段は、
現在の時間における周波数オフセットを過去の周波数オ
フセットのデータに基づいた経時変化情報から求めるこ
とを特徴とする。
【0017】また、前記現在の時間は、タイマー用IC
を用い、前記経時変化情報はROMに記憶された内容を
用いることを特徴とする。
【0018】さらに、前記周波数オフセットを更新する
手段は、前記経時変化情報と実際の周波数オフセット量
との誤差を補正する補正係数を記憶する記憶手段と、前
記記憶手段の内容に応じて前記AFCの初期動作毎に前
記補正係数を更新する更新手段によることを特徴とす
る。
【0019】本発明のAFC回路は、選択した受信チャ
ンネルに同調させる局部発振器を有するチューナーユニ
ットと、前記チューナーユニットの基準周波数を発生す
る基準周波数発生手段と、前記局部発振器の出力を所定
の分周比に設定する可変分周手段と、前記基準周波数発
生手段の出力と前記可変分周手段の出力との位相差に応
じた制御電圧を前記局部発振器に供給する位相比較手段
と、前記チューナーユニット出力を復調する復調手段
と、前記復調手段の出力を所定の出力まで増幅する可変
利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力と第1の基準
電圧とを比較する第1の電圧比較手段と、前記第1の基
準電圧を分圧した第2の基準電圧と前記可変利得増幅器
の出力とを比較する第2の電圧比較手段と、前記第1お
よび第2の電圧比較手段の比較結果に基づいて、前記可
変分周手段の分周比を制御する制御手段を有し、前記制
御手段は、前記可変分周手段の分周比を制御し、前記第
1および第2の電圧比較手段の比較結果が等しい場合に
は、前記可変利得増幅器の増幅度を下げると共に前記分
周比の一回あたりの修正量を大とし、前記第1および第
2の電圧比較手段の比較結果が異なる場合には、前記増
幅度を上げると共に、前記分周比の一回あたりの修正量
を小とし、さらにAFC動作初期にはタイマーICによ
り日付と時間情報及びROMに記憶された前記日付と時
間の情報に基づいて得られた周波数オフセットの経時変
化情報に基づいて、前記分周手段の分周比を決定する手
段と、前記経時変化情報と実際の周波数オフセット量と
の誤差を補正する補正係数を記憶する手段と、前記補正
係数をAFC動作の初期動作毎に更新する手段とを具備
することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図1を参照して詳細に説明する。本図において、図2
と相違するのは、カレンダ時計IC22とEEPROM
21とをCPU18に接続する点である。
【0021】図1によると、22は、年月日および時間
情報を得るためのカレンダICであり、その年月日およ
び時間情報をもとに計算される周波数オフセット情報の
補正係数をEEPROM(電気的消去可能プログラマブ
ルROM)21に保存する。また、21は、書き換え可
能なメモリであればよいので、例えばフラッシュメモリ
に置き換えることもできる。
【0022】CPU18は、ROM19に記憶されたA
FC動作プログラムに基づいて、可変利得増幅器26の
利得を制御すると共に、電圧比較器9H,9Lの出力レ
ベルに基づいて従来と同様の判定動作を行い、また、そ
の判定結果に基づいてプログラマブルデバイダ12の分
周比Pを所定量ずつ増減する修正動作を行う。この場
合、AFC動作の初期時においては可変利得増幅器26
の利得を小とするとともにプログラマブルデバイダ12
の分周比Pの一回あたりの修正量を大とする。これによ
り、検出電圧Vが可変利得増幅器26からローパスフィ
ルタ8を介して電圧比較器9H,9Lに供給され、比較
的広い中間周波数許容範囲が設定される。
【0023】ここで、設定する分周比Pの初期値の設定
において、まず、カレンダIC22から年月日xと時間
yを呼び出し、ROM19に記憶されている過去の周波
数オフセットのデータに基づいた経時変化情報f(x,
y)を求める。経時変化情報f(x,y)は、例えば、
過去の気象データに基づいて周波数オフセットを計算で
求めたり、実際の周波数オフセットの測定データに基づ
いて得ることができる。次に、EEPROM21に記憶
されている初期状態の周波数オフセット補正係数α
(x,y)を呼び出して、AFC動作初期時の周波数オ
フセットΔf(=α(x,y)×f(x,y))を導
き、設定すべき受信周波数を補正して分周比Pを設定す
る。
【0024】また、AFC引き込み動作の完了時におい
ては、可変利得増幅器26の利得を大とするとともに、
プログラマブルデバイダ12の分周比Pの一回あたりの
修正量を小とし、比較的狭い中間周波数範囲が設定され
る。そして、一旦AFC引き込み動作が完了時になった
時に、その時の設定周波数から実際の周波数オフセット
Δfrを求めて、周波数誤差ΔF=Δf−Δfrを少な
くするよう補正係数α(x,y)を更新する。このと
き、周波数誤差ΔF=Δf−Δfrの値が極端に大きく
ても極端に補正係数α(x,y)を変化させないように
時間平均をして更新する。
【0025】以上の構成において、電源投入後初めてキ
ーボード16によって受信チャンネルが選択された場
合、前記のΔfを考慮して、分周比Pをプログラマブル
デバイダ12に設定してAFC動作を開始する。また、
キーボード16によって受信チャンネルが変更された場
合、前記Δfrが既知であるため、Δfrを考慮して、
分周比Pを設定してAFC動作を開始する。
【0026】なお、上述した実施の形態については、F
M検波器5を有するFM受信機に適用した場合を例に説
明したが、AM受信機に適用する場合においては、FM
検波器5の代りにAM検波器を設ければよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信装置の電源立ち上げ時のAFC動作の初期状態におい
て、年月日と時間情報に対応する周波数オフセットの年
トレンドおよび日トレンド情報と、周波数オフセット補
正係数により、周波数オフセットの値を予想して受信周
波数を設定することにより、AFC引き込み動作完了時
までの時間を短縮できるという効果が得られる。
【0028】また、受信周波数の設定を変更する場合に
おいても、直前の周波数オフセット値で補正して受信周
波数を設定することにより、AFC動作引き込み時まで
の時間を短縮できるという効果がある。
【0029】また、周波数オフセットの年トレンドと日
トレンドは、固定データとして記憶しているが、周波数
オフセット補正係数は、書き換え可能メモリに記憶して
適宜更新しているため、地域や環境が異なって温度変動
等が異なっても運用を重ねることにより格差を埋めるよ
うな制御ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のAFCを含む受信装置の実施の形態を
示すブロック図である。
【図2】従来のAFCを含む受信装置の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 アンテナ 2 LNB 3 チューナーユニット 4 バンドパスフィルタ(BPF) 5 FM検波器 6 局部発振器 7 後段信号処理装置 8 ローパスフィルタ(LPF) 9 電圧比較器(9H、9L) 10 基準電圧発生器 11 基準水晶発振器 12 プログラマブルデバイダ(可変分周手段) 13 固定分周器 14 位相比較器 15 ローパスフィルタ(LPF) 16 キーボード 17 マイクロコンピュータ(制御手段) 18 CPU(中央処理装置) 19 ROM(リードオンリーメモリ) 20 RAM(ランダムアクセスメモリ) 21 EEPROM(電気的消去可能プログラマブル
ROM) 22 カレンダ時計IC 23 I/O 24 PLL(フェーズロックドループ) 25 PLL選局回路 26 可変利得増幅器 27 D/A変換器 28 発振周波数同調用バリキャップ r1,r2 抵抗

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高周波入力信号を受け、可変周波数機能を
    有するPLL回路によって所定周波数の受信信号に変換
    し、前記受信信号の復調信号に基づいて前記PLL回路
    の出力周波数を制御するAFC回路において、 前記受信信号の周波数オフセットを絶対時間情報から計
    算される周波数オフセットの経時トレンドデータに基づ
    予測する手段と、 前記AFCの初期動作毎に、前記受信信号の周波数オフ
    セットを更新する手段とを有することを特徴とするAF
    C回路。
  2. 【請求項2】 前記周波数オフセットを予測する手段
    は、現在の時間における周波数オフセットを過去の周波
    数オフセットのデータに基づいた経時変化情報から求め
    ることを特徴とする請求項1記載のAFC回路。
  3. 【請求項3】 前記現在の時間は、タイマー用ICを用
    い、前記経時変化情報はROMに記憶された内容を用い
    ることを特徴とする請求項2記載のAFC回路。
  4. 【請求項4】 前記周波数オフセットを更新する手段
    は、前記経時変化情報と実際の周波数オフセット量との
    誤差を補正する補正係数を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段の内容に応じて前記AFCの初期動作毎に
    前記補正係数を更新する更新手段によることを特徴とす
    る請求項3記載のAFC回路。
  5. 【請求項5】 選択した受信チャンネルに同調させる局
    部発振器を有するチューナーユニットと、 前記チューナーユニットの基準周波数を発生する基準周
    波数発生手段と、 前記局部発振器の出力を所定の分周比に設定する可変分
    周手段と、 前記基準周波数発生手段の出力と前記可変分周手段の出
    力との位相差に応じた制御電圧を前記局部発振器に供給
    する位相比較手段と、 前記チューナーユニット出力を復調する復調手段と、 前記復調手段の出力を所定の出力まで増幅する可変利得
    増幅器と、 前記可変利得増幅器の出力と第1の基準電圧とを比較す
    る第1の電圧比較手段と、 前記第1の基準電圧を分圧した第2の基準電圧と前記可
    変利得増幅器の出力とを比較する第2の電圧比較手段
    と、 前記第1および第2の電圧比較手段の比較結果に基づい
    て、前記可変分周手段の分周比を制御する制御手段を有
    し、 前記制御手段は、前記可変分周手段の分周比を制御し、
    前記第1および第2の電圧比較手段の比較結果が等しい
    場合には、前記可変利得増幅器の増幅度を下げると共に
    前記分周比の一回あたりの修正量を大とし、前記第1お
    よび第2の電圧比較手段の比較結果が異なる場合には、
    前記増幅度を上げると共に、前記分周比の一回あたりの
    修正量を小とし、さらにAFC動作初期にはタイマーI
    Cにより日付と時間情報及びROMに記憶された前記日
    付と時間の情報に基づいて得られた周波数オフセットの
    経時変化情報に基づいて、前記分周手段の分周比を決定
    する手段と、 前記経時変化情報と実際の周波数オフセット量との誤差
    を補正する補正係数を記憶する手段と、 前記補正係数をAFC動作の初期動作毎に更新する手段
    とを具備することを特徴とするAFC回路。
  6. 【請求項6】 前記記憶手段は、書き換え可能なメモリ
    を用いることを特徴とする請求項4,5記載のAFC回
    路。
  7. 【請求項7】 前記復調手段は、FM復調もしくはAM
    復調であることを特徴とする請求項5記載のAFC回
    路。
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