JP3723723B2 - テレビジョンチューナ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、混合器で発生する歪みを低減すると共に、局部発振信号の漏れを少なくしたテレビジョンチューナに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のテレビジョンチューナは図2に示すように、混合器31、局部発振器32、中間周波増幅器33を有し、混合器31には各種の同調回路や高周波増幅器(いずれも図示せず)を経由して希望するテレビジョン信号が入力される。また、局部発振器32から出力された局部発振信号も入力される。そして、混合器31に入力されたテレビジョン信号は局部発振信号と混合され、中間周波信号に周波数変換されて混合器31から出力される。中間周波信号は中間周波増幅器33によって増幅される。
【0003】
混合器31は、通常、ベースに固定のバイアス電圧が印加された混合用トランジスタ(図示せず)を有し、そのベースにテレビジョン信号と局部発振信号とが入力される。そして、混合用トランジスタの非直線特性(二次歪み)によってテレビジョン信号が周波数変換される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
混合器は、本来、二次歪み特性を利用するものであるが、混合用トランジスタは二次歪み以外にも高次の歪みを有している。そのため、受信すべきテレビジョン信号のほかに、他の信号(テレビジョン信号とは限らない)が混合器に入力されると、混合器では必要とする中間周波信号以外にも複数の希望しない信号が発生し、これらの信号が中間周波信号の周波数帯域内に発生したときは妨害信号となる。
【0005】
例えば、中国のテレビジョンシステムでは、チャンネル3の映像搬送波周波数が65.75MHz(メガヘルツ)、局部発振周波数が103.75MHz、音声中間周波数が31.5MHz、映像中間周波数が38.0MHzであるが、チャンネル3の受信時に、希望しない73.75MHの信号が入力されると、混合器の三次歪みによって35.75MHzの希望しない信号が発生する。この信号は中間周波帯域内に発生するので妨害信号となる。上記は一例を示したものにすぎず、このような妨害信号の発生は混合器に入力される非希望信号の周波数の違いによって不特定のチャンネルの受信時に発生する。
【0006】
そして、発生する妨害信号の大きさは、使用する混合用トランジスタの非直線特性と、混合用トランジスタに与えられた動作点によって決まるため、一旦発生すると混合用トランジスタの変更や動作点の変更をしない限り、妨害信号を無くしたり、そのレベル低減することは不可能であった。
【0007】
そこで、本発明のテレビジョンチューナは、混合器で発生する妨害信号を低減すると共に、局部発振信号の漏れを少なくすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のテレビジョンチューナは、二つのトランジスタを有すると共に、局部発振信号と受信したテレビジョン信号とが入力される差動型の混合器と、前記混合器から出力される中間周波信号を増幅する中間周波増幅器と、前記中間周波増幅器の出力側に接続された可制御選択周波数減衰手段とを備え、前記二つのトランジスタのうち一方のトランジスタのベースに前記局部発振信号と前記テレビジョン信号とを入力すると共に、他方のトランジスタのベースを高周波的に接地し、前記他方のトランジスタのベースに固定のバイアス電圧を印加し、前記一方のトランジスタのベースに前記固定のバイアス電圧と同じバイアス電圧または前記固定のバイアス電圧と異なるバイアス電圧を選択的に印加するバイアス切替手段が接続され、前記バイアス切替手段は、妨害信号の発生の可能性がある特定チャンネルのテレビジョン信号を受信するときに前記一方のトランジスタのベースに前記固定のバイアス電圧と異なるバイアス電圧を印加し、かつ、前記可制御選択周波数減衰手段の減衰周波数を前記特定のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときの局部発振信号の周波数に設定するものである。
【0009】
また、前記バイアス切替手段は、前記一方のトランジスタのベースと接地間に接続された抵抗とスイッチトランジスタの直列回路及び前記スイッチトランジスタのオンオフ制御手段を含み、前記オンオフ制御手段は、前記特定チャンネルのテレビジョン信号を受信するときに前記スイッチトランジスタをオンにし、それ以外のチャンネルのテレビジョン信号を受信するときに前記スイッチトランジスタをオフにするものである。
【0010】
また、前記可制御選択周波数減衰手段は、中間周波伝送経路に直列接続されたインダクタンス素子と固定コンデンサの並列共振回路であって、その並列共振周波数が前記特定のチャンネルの局部発振信号周波数に設定され、前記並列共振回路は、前記コンデンサに直列接続されたスイッチダイオードを含み、前記スイッチダイオードは、前記特定のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときにオンになり、それ以外のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときにオフになる制御電圧が印加される。
【0011】
また、前記バイアス切替手段は、前記スイッチトランジスタにNPNトランジスタを用い、前記NPNトランジスタのコレクタを前記可制御選択周波数減衰手段のスイッチダイオードのカソードに接続し、前記NPNトランジスタがオンのときに前記スイッチダイオードをオンにする制御電圧を供給している。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図1を用いて本発明のテレビジョンチューナを説明すると、図示しないアンテナで受信されたテレビジョン信号は、同調回路や高周波増幅器(いずれも図示せず)を経由し、希望するテレビジョン信号が混合器1に入力される。混合器1には局部発振器2から出力された局部発振信号も入力される。
【0013】
混合器1は、二つのトランジスタ1a、1bを有し、差動型の混合器として構成され、トランジスタ1aのベースにはバイアス抵抗1c、1dによってバイアス電圧が与えられ、トランジスタ1bのベースにはバイアス抵抗1e、1fによってバイアス電圧が与えられる。各ベースに与えられるバイアス電圧は互いに同じである。そして、各エミッタ同士が抵抗1gを介して接続される。また、各エミッタには定電流源が接続される。
【0014】
そして、一方のトランジスタ1aのベースは、バイアス切替手段を構成している抵抗3とそれに直列接続されたNPNトランジスタ4を通して接地接続され、NPNトランジスタ4のベースにオンオフ制御手段、すなわち、切替スイッチ5の切替によって外部電源6の電圧と接地電圧とをNPNトランジスタ4のベースに選択的に印加する手段が接続される。この場合、抵抗3の抵抗値は変えることができる方が望ましい。
また、一方及び他方のトランジスタ1a、1bのコレクタにはそれぞれ負荷抵抗1h、1iが接続される。
【0015】
受信を希望するテレビジョン信号と局部発振信号とは、一方のトランジスタ1aのベースに入力され、他方のトランジスタ1bのベースは直流カットコンデンサ1jによって高周波的に接地される。そして、NPNトランジスタ1a、1bのコレクタから互いに平衡な中間周波信号が出力される。従って、混合器1は、不平衡入力、平衡出力の混合器として動作する。
【0016】
混合器1から出力された中間周波信号は中間周波増幅器7によって増幅される。中間周波増幅器7は主増幅器7aと緩衝増幅器となるエミッタフォロワトランジスタ7bとを有し、トランジスタ7bのエミッタは抵抗7cによって直流的に接地される。
【0017】
トランジスタ7bのエミッタには可制御選択周波数減衰手段として機能するトラップ回路8が接続され、中間周波信号はトラップ回路8を介して出力端9に出力される。
トラップ回路8は、トランジスタ7bのエミッタと出力端9との間に接続されたインダクタンス素子8aと、トランジスタ7bのエミッタにアノードが接続されたスイッチダイオード8bと、スイッチダイオード8bのカソードと出力端9との間に接続されたコンデンサ8cとによって構成される。そして、スイッチダイオード8bのカソードが抵抗(記号なし)を通してNPNトランジスタ4のコレクタに接続される。
【0018】
以上の構成において、通常は、NPNトランジスタ4のベースには外部バイアス電源6が接続されずオフとなり、トランジスタ1a、1bの各ベースには同一のバイアス電圧が印加される。従って、トランジスタ1aのコレクタとエミッタとの間の電圧とトランジスタ1bのコレクタとエミッタとの間の電圧とは互いに等しくなっている。また、互いのコレクタ電流は定電流源によって等しい。
従って、トランジスタ1aの直流的な動作点とトランジスタ1bの直流的な動作点とは互いに等しくなり、完全な平衡動作が可能となる。そして、トランジスタ1aのベースに入力された希望のテレビジョン信号が局部発振信号と混合されて中間周波信号に周波数変換される。
【0019】
このとき、トランジスタ1aと1bとが平衡動作することから、入力されたテレビジョン信号及び局部発振信号は位相キャンセルされることによって混合器1からはそれらの二次高調波(正確には二つのトランジスタ1a、1bのコレクタ間に現れる偶数次高調波)が出力されない。よって次段以降の回路ではこの二次高調波によって妨害は受けない。また、三次以降の高調波のレベルは低いのでチューナから出力されも問題にはならない。また、スイッチダイオード8bはオフとなるので中間周波信号はインダクタンス素子8aを通して出力される。
【0020】
ところで、混合器1には受信すべきチャンネルのテレビジョン信号(希望のテレビジョン信号)の他に非希望のテレビジョン信号も少なからず入力される場合がある。このような場合、混合器1においては希望のテレビジョン信号と非希望のテレビジョン信号と受信チャンネルにおける局部発振信号が入力される。そして、トランジスタ1a、1bの三次以降の歪み特性によって、これら三つの信号による新たな信号が発生する場合がある。そして、新たな信号が中間周波数帯域内に発生すればこれが妨害となる。
【0021】
一方、一般にはトランジスタの非直線特性による歪みは、トランジスタの直流的な動作点の違いによって変わる。即ち、コレクタ電流やコレクタとエミッタとの間の電圧が変わると歪みも変わる。
【0022】
そこで、上記の新たな信号(妨害信号という)が発生したときには、切替スイッチ5が切替られ、NPNトランジスタ4のベースに外部電源6の電圧を印加してこれをオンにする。このとき、スイッチダイオード8bも同時にオンとなる。NPNトランジスタ4がオンとなると、一方のトランジスタ1aのベースは抵抗3を介して接地されるので、そのベースバイアス電圧が低下し、一方のトランジスタ1aのコレクタ電流と他方のトランジスタ1bのコレクタ電流との増減方向が逆になって互いに異なる値となる。また、これらのコレクタ電流の値が異なることによってそれぞれのコレクタとエミッタ間の電圧の増減方向も逆となってその値が異なる。即ち、直流的な動作点が異なる。
【0023】
これらの電流と電圧との変化量は抵抗3によって調整されるので、問題となる妨害信号のレベルが極小となる動作点となるようにトランジスタ1aのバイアス電圧を設定する。
【0024】
このようにして混合器1から出力される妨害信号のレベルを低減できるが、混合器1自体の平衡状態は崩れる。この結果、入力された局部発振信号が完全に位相キャンセルされずに混合器1から出力される。そこで、トラップ回路8のインダクタンス素子8aとコンデンサ8cとからなる並列共振回路の並列共振周波数を、このとき受信しているテレビジョンチャンネルの局部発振周波数に一致するように構成しておけば、中間周波増幅器7を通して漏洩してきた局部発振信号をこのトラップ回路8が減衰するので、出力端9に局部発振信号が現れることがない。
【0025】
なお、コンデンサ8cをバラクタダイオードに置き換えて、バラクタダイオードの両端に印加する電圧変えられるようにすれば、妨害信号が発生する他のチャンネルに対しても漏洩した局部発振信号を減衰出来る。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、本発明のテレビジョンチューナは、二つのトランジスタを有する差動型の混合器と、中間周波信号を増幅する中間周波増幅器と、中間周波増幅器の出力側に接続された可制御選択周波数減衰手段とを備え、二つのトランジスタのうち一方のトランジスタのベースに局部発振信号とテレビジョン信号とを入力すると共に、他方のトランジスタのベースを高周波的に接地し、他方のトランジスタのベースに固定のバイアス電圧を印加し、一方のトランジスタのベースにその固定のバイアス電圧と同じバイアス電圧またはその固定のバイアス電圧と異なるバイアス電圧を選択的に印加するバイアス切替手段が接続され、バイアス切替手段は、妨害信号の発生の可能性がある特定チャンネルのテレビジョン信号を受信するときに一方のトランジスタのベースに固定のバイアス電圧と異なるバイアス電圧を印加し、かつ、可制御選択周波数減衰手段の減衰周波数を特定のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときの局部発振信号の周波数に設定するようにしたので、混合器の二つのトランジスタの動作点を変更することができ、混合器で発生する妨害信号のレベルを下げ、混合器から出力された局部発振信号を減衰させることが出来る。
【0027】
また、バイアス切替手段は、一方のトランジスタのベースと接地間に接続された抵抗とスイッチトランジスタの直列回路及びスイッチトランジスタのオンオフ制御手段を含み、オンオフ制御手段は、特定チャンネルのテレビジョン信号を受信するときにスイッチトランジスタをオンにし、それ以外のチャンネルのテレビジョン信号を受信するときにスイッチトランジスタをオフにするようにしたので、一方のトランジスタのベースバイアス電圧を変えることにより二つのトランジスタの動作点を変えることが出来る。
【0028】
また、可制御選択周波数減衰手段は、中間周波伝送経路に直列接続されたインダクタンス素子と固定コンデンサの並列共振回路であって、その並列共振周波数が特定のチャンネルの局部発振信号周波数に設定され、並列共振回路は、コンデンサに直列接続されたスイッチダイオードを含み、スイッチダイオードは、特定のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときにオンになり、それ以外のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときにオフになる制御電圧が印加されるので、特定のチャンネルのテレビジョン信号の受信時に混合器から漏洩した局部発振信号を減衰させることが出来る。
【0029】
また、バイアス切替手段は、スイッチトランジスタにNPNトランジスタを用い、NPNトランジスタのコレクタを可制御選択周波数減衰手段のスイッチダイオードのカソードに接続し、NPNトランジスタがオンのときにスイッチダイオードをオンにする制御電圧を供給しているので、混合器の二つのトランジスタの動作点の変更と可制御選択周波数減衰手段における漏洩した局部発振信号の減衰とを連動させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテレビジョンチューナの回路図である。
【図2】従来のテレビジョンチューナの回路図である。
【符号の説明】
1 混合器
1a、1b トランジスタ
1c、1d、1e、1f バイアス抵抗
1g 抵抗
1h、1i 負荷抵抗
1j 直流カットコンデンサ
2 局部発振器
3 抵抗
4 NPNトランジスタ(スイッチ手段)
5 切替スイッチ
6 外部電源
7 中間周波増幅器
7a 主増幅器
7b 緩衝増幅器
8 信号減衰手段
8a インダクタンス素子
8b スイッチダイオード
8c コンデンサ
9 出力端
Claims (4)
- 二つのトランジスタを有すると共に、局部発振信号と受信したテレビジョン信号とが入力される差動型の混合器と、前記混合器から出力される中間周波信号を増幅する中間周波増幅器と、前記中間周波増幅器の出力側に接続された可制御選択周波数減衰手段とを備え、前記二つのトランジスタのうち一方のトランジスタのベースに前記局部発振信号と前記テレビジョン信号とを入力すると共に、他方のトランジスタのベースを高周波的に接地し、前記他方のトランジスタのベースに固定のバイアス電圧を印加し、前記一方のトランジスタのベースに前記固定のバイアス電圧と同じバイアス電圧または前記固定のバイアス電圧と異なるバイアス電圧を選択的に印加するバイアス切替手段が接続され、前記バイアス切替手段は、妨害信号の発生の可能性がある特定チャンネルのテレビジョン信号を受信するときに前記一方のトランジスタのベースに前記固定のバイアス電圧と異なるバイアス電圧を印加し、かつ、前記可制御選択周波数減衰手段の減衰周波数を前記特定のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときの局部発振信号の周波数に設定することを特徴とするテレビジョンチューナ。
- 前記バイアス切替手段は、前記一方のトランジスタのベースと接地間に接続された抵抗とスイッチトランジスタの直列回路及び前記スイッチトランジスタのオンオフ制御手段を含み、前記オンオフ制御手段は、前記特定チャンネルのテレビジョン信号を受信するときに前記スイッチトランジスタをオンにし、それ以外のチャンネルのテレビジョン信号を受信するときに前記スイッチトランジスタをオフにするものであることを特徴とする請求項1に記載のテレビジョンチューナ。
- 前記可制御選択周波数減衰手段は、中間周波伝送経路に直列接続されたインダクタンス素子と固定コンデンサの並列共振回路であって、その並列共振周波数が前記特定のチャンネルの局部発振信号周波数に設定され、前記並列共振回路は、前記コンデンサに直列接続されたスイッチダイオードを含み、前記スイッチダイオードは、前記特定のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときにオンになり、それ以外のチャンネルのテレビジョン信号を受信したときにオフになる制御電圧が印加されることを特徴とする請求項1または2に記載のテレビジョンチューナ。
- 前記バイアス切替手段は、前記スイッチトランジスタにNPNトランジスタを用い、前記NPNトランジスタのコレクタを前記可制御選択周波数減衰手段のスイッチダイオードのカソードに接続し、前記NPNトランジスタがオンのときに前記スイッチダイオードをオンにする制御電圧を供給していることを特徴とする請求項3に記載のテレビジョンチューナ。
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