JP3101831U - 段間結合回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 同調電圧の下限値においても結合用のバラクタダイオードがオンしないようにする。
【解決手段】 ハイバンドまたはローバンドに同調するように切り替えられるバンド切替型の同調回路１１と、同調回路１１の次段に設けられた混合器１２と、同調回路１１と混合器１２とを相互に結合するバラクタダイオード１４とを備え、バラクタダイオード１４のカソードに同調電圧を印加すると共に、アノードには同調電圧よりも低いバイアス電圧を印加し、バイアス電圧をローバンドの受信時とハイバンドの受信時とで異ならせ、ハイバンドまたはローバンドのうち、バンド内の最高周波数と最低周波数との比が大きい方のバンドの受信時におけるバイアス電圧を他方のバンドの受信時におけるバイアス電圧よりも低くした。
【選択図】 図１

Description

本考案は、テレビジョンチューナにおける段間結合回路に関する。

従来の段間結合回路を図２に示す。受信したテレビジョン信号ＲＦは図示しないアンテナ同調回路で選択され、次いで高周波増幅器３で増幅された後、段間同調回路４に入力される。
段間同調回路４は、高周波増幅器３で増幅されたテレビジョン信号をさらに急峻な選択度特性によって選択する同調回路であり、通常は、複同調回路で構成されている。そして、段間同調回路４を経由したテレビジョン信号は、混合器５に入力される。混合器５には図示しない局部発振器から局部発振信号が入力されており、受信したテレビジョン信号はここで中間周波信号ＩＦに周波数変換される。

段間同調回路４は一次同調回路３１と二次同調回路３２を有し、入力端２３は高周波増幅器３に接続され、出力端３４は混合器５に接続される。一次同調回路３１および二次同調回路３２は、それぞれ第一のバラクタダイオ−ド４ｂ１、４ｂ２を有し、バラクタダイオ−ド４ｂ１のカソ−ドおよびバラクタダイオ−ド４ｂ２のカソ−ドは、それぞれ直列に接続された周波数補正用のコンデンサ３５、３６を介して接地されている。そして、直列接続された同調コイル３７、３８および結合コイル３９がバラクタダイオ−ド４ｂ１と周波数補正用のコンデンサ３５との直列回路に並列接続されている。また、直列接続された同調コイル４０、４１および結合コイル３９がバラクタダイオ−ド４ｂ２と補正用のコンデンサ３６との直列回路に並列接続されている。そして、結合コイル３９の一端が分圧抵抗４３を介して接地され、また分圧抵抗４２を介して、ロ−バンド切り替え電圧端子ＬＢに接続される。

また、同調コイル３７と３８との接続点には、直流阻止コンデンサ４４を介してスイッチダイオ−ド４５のアノ−ドが接続され、同調コイル４０と４１との接続点には、直流阻止コンデンサ４６を介してスイッチダイオ−ド４７のアノ−ドが接続されている。そして、スイッチダイオ−ド４５、４７のそれぞれのカソ−ドがロ−バンド切り替え電圧端子ＬＢに接続されている。さらに、スイッチダイオ−ド４５、４７のアノ−ドがハイバンド切り替え電圧端子ＨＢに接続されている。
二次同調回路３２のバラクタダイオ−ド４ｂ２のアノ−ドは、結合用の第三のバラクタダイオ−ド４８を介して出力端３４に接続され、このバラクタダイオ−ド４８のカソ−ドと、一次同調回路３１のバラクタダイオ−ド４ｂ１のカソ−ドと、二次同調回路３２のバラクタダイオ−ド４ｂ２のカソ−ドに同調電圧ＶＴが印加されるようになっている。

そして、ロ−バンドのテレビジョン信号を受信するときは、ロ−バンド切り替え電圧端子ＬＢに切り替え電圧を印加することによってスイッチダイオ−ド４５、４７を非導通として同調コイル３７、３８、結合コイル３９とバラクタダイオ−ド４ｂ１、周波数補正用のコンデンサ３５とでロ−バンドの一次同調回路を構成し、同様に、同調コイル４０、４１、結合コイル３９とバラクタダイオ−ド４ｂ２、周波数補正用のコンデンサ３６とでロ−バンドの二次同調回路を構成する。
また、ハイバンドのテレビジョン信号を受信するときは、ハイバンド切り替え電圧端子ＨＢに切り替え電圧を印加することによってスイッチダイオ−ド４５、４７を導通として同調コイル３７と３８との接続点、および同調コイル４０と４１との接続点を高周波的に接地して、同調コイル３９とバラクタダイオ−ド４ｂ１、補正コンデンサ３５とでハイバンドの一次同調回路を構成し、同様に、同調コイル４０とバラクタダイオ−ド４ｂ２、補正コンデンサ３６とでハイバンドの二次同調回路を構成するようにしている。

そして、ロ−バンド時、ハイバンド時のいずれにおいても、分圧抵抗４２、４３にバンド切り替え電圧が印加されるので、この分圧抵抗に生ずる分圧電圧が結合コイル、３９、同調コイル３７、３８を介してバラクタダイオ−ド４ｂ１のアノ−ドに印加されるとともに、結合コイル３９、同調コイル４０、４１を介してバラクタダイオ−ド４ｂ２のアノ−ドに印加され、それぞれのアノ−ドがバイアスされる。

また、結合用のバラクタダイオ−ド４８にもバイアス電圧が印加される。これによって、後段の回路である混合器５との間の結合を密にでき、利得の向上とＮＦの向上が図られる（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−２２０３６２号公報（図１、図６）

上記の構成において、結合用のバラクタダイオード４８のアノードにはハイバンドの受信時及びローバンドの受信時に分圧抵抗４２、４３で分圧された電圧が印加されている。しかし、最高周波数と最低周波数との比が大きい（受信周波数範囲が広い）いずれかのバンドの受信時には、他のバンドの受信時に比べてバンド内の周波数がチャンネルの受信時に同調電圧が下がるため、結合用のバラクタダイオード４８がオンになってしまい、混合器との結合条件が崩れて正常な動作が阻害されるという問題がある。

本考案では、同調電圧の下限値においても結合用のバラクタダイオードがオンしないようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本考案の段間結合回路は、ハイバンドまたはローバンドに同調するように切り替えられるバンド切替型の同調回路と、前記同調回路の次段に設けられた混合器と、前記同調回路と前記混合器とを相互に結合するバラクタダイオードとを備え、前記バラクタダイオードのカソードに同調電圧を印加すると共に、アノードには前記同調電圧よりも低いバイアス電圧を印加し、前記バイアス電圧を前記ローバンドの受信時と前記ハイバンドの受信時とで異ならせ、前記ハイバンドまたは前記ローバンドのうち、バンド内の最高周波数と最低周波数との比が大きい方のバンドの受信時における前記バイアス電圧を他方のバンドの受信時における前記バイアス電圧よりも低くした。

また、前記混合器を集積回路内に構成し、前記集積回路には前記混合器の入力端が結合される入力端子を設け、前記バラクタダイオードのアノードを前記入力端子に接続し、前記集積回路内には前記バイアス電圧を切り替えるための切替回路を設け、前記バイアス電圧を前記入力端子に出力した。

また、前記切替回路はエミッタが接地され、コレクタが第一の抵抗によって電源にプルアップされると共に、第二の抵抗によって接地されたトランジスタを有し、前記コレクタを第三の抵抗を介して前記入力端子に接続し、前記トランジスタのベースに前記ハイバンドまたはローバンドに切り替えるためのバンド切替電圧を印加した。

また、前記トランジスタを前記ハイバンドの受信時にオフとし、前記ローバンドの受信時にオンとした。

本考案の段間結合回路は、バンド切替型の同調回路と混合器とを相互に結合するバラクタダイオードのカソードに同調電圧を印加すると共に、アノードには同調電圧よりも低いバイアス電圧を印加し、バイアス電圧をローバンドの受信時と前記ハイバンドの受信時とで異ならせ、ハイバンドまたはローバンドのうち、バンド内の最高周波数と最低周波数との比が大きい方のバンドの受信時におけるバイアス電圧を他方のバンドの受信時におけるバイアス電圧よりも低くしたので、バンド内の最高周波数と最低周波数との比が大きい方のバンドの受信時に同調電圧を低くしてもバラクタダイオードが導通することがなく、混合器との結合条件が崩れない。

また、混合器を集積回路内に構成し、集積回路には混合器の入力端が結合される入力端子を設け、バラクタダイオードのアノードを入力端子に接続し、集積回路内にはバイアス電圧を切り替えるための切替回路を設け、バイアス電圧を入力端子に出力したので、回路規模を大きくすることなくバラクタダイオードのバイアス電圧を切り替えられる。

また、切替回路はエミッタが接地され、コレクタが第一の抵抗によって電源にプルアップされると共に、第二の抵抗によって接地されたトランジスタを有し、コレクタを第三の抵抗を介して入力端子に接続し、トランジスタのベースにハイバンドまたはローバンドに切り替えるためのバンド切替電圧を印加したので、トランジスタのベースに切り替え電圧を印加することでバラクタダイオードのアノードのバイアス電圧を切り替えられる。

また、トランジスタをハイバンドの受信時にオフとし、ローバンドの受信時にオンとしたので、ローバンド内の最高周波数と最低周波数との比がハイバンド内のそれよりも大きい欧州のテレビシステムに好適な段間結合回路が実現できる。

図１に本考案の段間結合回路を示す。受信したテレビジョン信号ＲＦは図示しないアンテナ同調回路で選択され、次いで高周波増幅器１０で増幅された後、段間同調回路１１に入力される。
段間同調回路１１は、高周波増幅器１０で増幅されたテレビジョン信号をさらに急峻な選択度特性によって選択する同調回路であり、複同調回路で構成されている。そして、段間同調回路１１を通過したテレビジョン信号は、混合器１２に入力される。混合器１２には図示しない局部発振器から局部発振信号が入力されており、受信したテレビジョン信号ＲＦはここで中間周波信号ＩＦに周波数変換される。

段間同調回路１１は一次同調回路１１ａと二次同調回路１１ｂとを有し、一次同調回路１１ａは給電用の抵抗１３を介して高周波増幅器１０に結合され、二次同調回路１１ｂは結合用のバラクタダイオード１４を介して混合器１２に結合される。

一次同調回路１１ａは、アノードが接地されたバラクタダイオードａ１と、直列接続された二つの同調コイルａ２、ａ３との並列回路を基本とし、バラクタダイオードａ１のカソードは同調コイルａ２に結合される。そして、二つの同調コイルａ２、ａ３の接続点にはスイッチダイオードａ４のアノードが接続され、カソードは高周波的に接地される。

同様に、二次同調回路１１ｂは、アノードが接地されたバラクタダイオードｂ１と、直列接続された二つの同調コイルｂ２、ｂ３との並列回路を基本とし、バラクタダイオードｂ１のカソードは同調コイルｂ２に接続される。そして、二つの同調コイルｂ２、ｂ３の接続点にはスイッチダイオードｂ４のアノードが接続され、カソードは高周波的に接地される。
また、同調コイルａ３とｂ３とは小抵抗値の抵抗１１ｃによって接続され、同調コイルａ３は小抵抗値の抵抗１１ｄと結合コイル１１ｅとの直列回路に接続され、結合コイル１１ｅは高周波的に接地される。

そして、バラクタダイオードａ１、ｂ１のカソードが同調電圧端子ＴＵに接続され、スイッチダイオードａ４、ｂ４のカソードがバンド切替端子ＳＷに接続される。また、電源端子Ｖｃｃに印加された電圧は結合コイル１１ｅ、同調コイルａ３、ａ２を介して高周波増幅器１０に供給される。

次に、混合器１２は差動接続された二つのトランジスタ１２ａ、１２ｂを有し、集積回路２０内に構成される。そして、集積回路２０に設けられた入力端子２０ａに一方のトランジスタ１２ａのベース（入力端）が交流結合される。段間同調回路１１と混合器１２とを相互に結合するバラクタダイオード１４は、そのアノードが集積回路２０の入力端子２０ａに接続され、カソードは二次同調回路１１ｂのバラクタダイオードｂ１のカソードに接続される。他方のトランジスタ１２ｂのベースは高周波的に接地される。また、各ベースには、集積回路２０内に構成されたバイアス回路２１からバイアス電圧が供給される。

さらに、集積回路２０内には、バラクタダイオード１４のアノードに与えるバイアス電圧を切り替えるための切替回路２２が構成される。切替回路２２はエミッタが接地され、コレクタが第一の抵抗２２ｂによって電源端子Ｖｃｃにプルアップされると共に、第二の抵抗２２ｃによって接地されたトランジスタ２２ａを有する。そして、コレクタは第三の抵抗２２ｄを介して入力端子２０ａに接続され、ベースには段間同調回路１１をハイバンドまたはローバンドに切り替えるためのバンド切替電圧を印加される。従って、バンド切替電圧によってトランジスタ２２ａはオン又はオフとなり、オンのときは入力端子２０ａの電圧が低く（０ボルト）なり、オフのときは高く（電源端子Ｖｃｃの電圧を第一及び第二の抵抗２２ｂ、２２ｃで分圧した電圧）なる。

以上の構成において、例えば、欧州のテレビシステムのように、ローバンドの最高周波数と最低周波数との比（１４７ＭＨｚ／４３ＭＨｚ）がハイバンドのそれ（４２３ＭＨｚ／１５４ＭＨｚ）よりも大きいとした場合に、ロ−バンドのテレビジョン信号を受信するときは、バンド切替端子ＳＷにはハイの電圧（電源端子Ｖｃｃの電圧と同じ電圧）を印加する。すると、二つのスイッチダイオードａ４及びｂ４はオフとなって、段間同調回路２０はローバンドに同調する。そして、同調電圧端子ＴＵに印加される同調電圧によって同調周波数が変えられる。このとき、切替回路２２におけるトランジスタ２２ａのベースにもハイの電圧を印加する。すると、トランジスタ２２ａはオンとなって、結合用のバラクタダイオード１４のアノードが接続されている入力端子２０ａの電圧は低くなる。

ところで、ローバンドでは周波数帯域が広いので、最低の周波数のチャンネルを受信するときの同調電圧はかなり低くなるが、それでもバラクタダイオード１４のアノードのバイアス電圧が０ボルトとなってカソードの同調電圧よりも低いので、バラクタダイオード１４が導通することはない。そして、受信チャンネル周波数が低くなるほどバラクタダイオード１４の容量値が大きくなるので混合器１２との結合も密状態に保たれる。

一方、ハイバンドを受信するときは、切替端子ＳＷにローの電圧を印加することでスイッチダイオードａ４及びｂ４をオンして段間同調回路１１をハイバンドに同調させる。また、トランジスタ２２ａはオフとなって入力端子２０ａの電圧は高くなる。しかし、ハイバンドはローバンドに比べて周波数帯域が狭いので、最低のチャンネル周波数においても同調電圧はローバンドほどには低下しないのでバラクタダイオード１４は導通しない。

逆に、ローバンドの最高周波数と最低周波数との比がハイバンドのそれよりも小さい場合では、ローバンドのテレビジョン信号を受信するときは、切替回路２２におけるトランジスタ２２ａのベースにはローの電圧を印加して（トランジスタ２２ａをオフして）入力端子２０ａの電圧を高くする。そして、ハイバンドを受信するときは、切替回路２２におけるトランジスタ２２ａのベースにはハイの電圧を印加して（トランジスタ２２ａをオンして）入力端子２０ａの電圧を低くする。

要するに、最高周波数と最低周波数との比が大きい方のバンドを受信するときに結合用のバラクタダイオード１４のアノードのバイアス電圧を低くすれば、バラクタダイオード１４がオンすることはない。

本考案では、バラクタダイオード１４のアノードのバイアス電圧を切り替えるための切替回路２２を集積回路２０内に構成しているので、全体の構成は簡単になる。
なお、段間同調回路１１における二つのバラクタダイオードａ１、ｂ１はアノードが接地されているので、ローバンド、ハイバンドいずれの最低周波数チャンネルにおいても導通することはない。

本考案の段間結合回路の構成を示す回路図である。 従来の段間結合回路の構成を示す回路図である。

符号の説明

１０：高周波増幅器
１１：段間同調回路
１１ａ：一次同調回路
１１ｂ：二次同調回路
１１ｃ、１１ｄ：抵抗
１１ｅ：結合コイル
ａ１、ｂ１：バラクタダイオード
ａ４、ｂ４：スイッチダイオード
１２：混合器
１２ａ、１２ｂ：トランジスタ
１３：抵抗
１４：結合用バラクタダイオード
２０：集積回路
２０ａ：入力端子
２１：バイアス回路
２２：切替回路
２２ａ：トランジスタ
２２ｂ：第一の抵抗
２２ｃ：第二の抵抗
２２ｄ：第三の抵抗

Claims (4)

1. ハイバンドまたはローバンドに同調するように切り替えられるバンド切替型の同調回路と、前記同調回路の次段に設けられた混合器と、前記同調回路と前記混合器とを相互に結合するバラクタダイオードとを備え、前記バラクタダイオードのカソードに同調電圧を印加すると共に、アノードには前記同調電圧よりも低いバイアス電圧を印加し、前記バイアス電圧を前記ローバンドの受信時と前記ハイバンドの受信時とで異ならせ、前記ハイバンドまたは前記ローバンドのうち、バンド内の最高周波数と最低周波数との比が大きい方のバンドの受信時における前記バイアス電圧を他方のバンドの受信時における前記バイアス電圧よりも低くしたことを特徴とする段間結合回路。
2. 前記混合器を集積回路内に構成し、前記集積回路には前記混合器の入力端が結合される入力端子を設け、前記バラクタダイオードのアノードを前記入力端子に接続し、前記集積回路内には前記バイアス電圧を切り替えるための切替回路を設け、前記バイアス電圧を前記入力端子に出力したことを特徴とする請求項１に記載の段間結合回路。
3. 前記切替回路はエミッタが接地され、コレクタが第一の抵抗によって電源にプルアップされると共に、第二の抵抗によって接地されたトランジスタを有し、前記コレクタを第三の抵抗を介して前記入力端子に接続し、前記トランジスタのベースに前記ハイバンドまたはローバンドに切り替えるためのバンド切替電圧を印加したことを特徴とする請求項２に記載の段間結合回路。
4. 前記トランジスタを前記ハイバンドの受信時にオフとし、前記ローバンドの受信時にオンとしたことを特徴とする請求項３に記載の段間結合回路。
   

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