JP3857565B2 - 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】
この発明は、テレビジョンチューナに関し、特にVHF帯のハイバンド又はローバンドのテレビジョン信号に同調する入力同調回路と入力同調回路で選択されたテレビジョン信号を増幅する高周波増幅器とを結合用バラクタダイオードによって結合したテレビジョンチューナに関するする。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来のテレビジョンチューナの回路図を示す。VHF帯乃至UHF帯のテレビジョン信号は、FM放送信号等の不要な信号を除去するトラップ回路21を介してVHF入力同調回路22及びUHF入力同調回路23に入力される。
【0003】
VHF入力同調回路22は、アノードが接地された同調用バラクタダイオード22aと、そのカソードに順次高周波的に直列に接続され、同調用バラクタダイオード22aに対して高周波的に並列に接続される四つのコイル、すなわち、ハイバンドコイル22b、ローバンドコイル22c、ローバンドコイル22d、ハイバンドコイル22eと、二つのローバンドコイル22c、22dに跨って高周波的に並列に接続されたスイッチダイオード22fとを有する。ハイバンドコイル22b、22eのインダクタンスはローバンドコイル22c、22dのそれよりも小さい。低電位側のハイバンドコイル22eは直流カットコンデンサ22gによって高周波的に接地される。そして、二つのローバンドコイル22c、22dの接続点にテレビジョン信号が入力され、同調用バラクタダイオード22aのカソードとハイバンドコイル22bとの接続点がVHF入力同調回路22の出力端となる。
【0004】
また、ハイバンドコイル22eと直流カットコンデンサ22gとの接続点は抵抗22hによって接地され、且つ、抵抗22iによって電源端子Bに接続される。電源端子Bには5ボルトの電源電圧が印加される。そして、抵抗22hと22iとによって分圧されたバイアス電圧がハイバンドコイル22e、ローバンドコイル22d、22cを介してスイッチダイオード22fのアノードに印加される。さらに、スイッチダイオード22fのカソードはバンド切替端子Swに接続される。バンド切替端子にはハイレベル(5ボルト)又はローレベル(0ボルト)の切替電圧が印加される。また、同調用バラクタダイオード22aのカソードはハイバンドコイル22bを介して同調電圧端子Tuに接続される。同調電圧端子Tuには同調電圧が印加される。
【0005】
VHF入力同調回路22の次段にはFET(電界効果トランジスタ)で構成されるVHF高周波増幅器24が設けられ、VHF入力同調回路22とVHF高周波増幅器24とは結合用バラクタダイオード25によって結合される。結合用バラクタダイオード25は同調用バラクタダイオード22aの特性と同じ特性を有し、そのカソードは同調用バラクタダイオード22aのカソードに接続され、アノードは抵抗26によって接地されると共に、直流カットコンデンサ27によってVHF高周波増幅器24の入力端に結合される。
【0006】
また、二つのローバンドコイル22c、22dの接続点と結合用バラクタダイオード25のアノードとの間にはコンデンサ28が接続され、さらに、ハイバンドコイル22bとローバンドコイル22cとの間の接続点と結合用バラクタダイオード25のアノードとの間にコンデンサ29が接続される。
VHF高周波増幅器24の次段にはVHF段間同調回路30が設けられ、さらに、その後段にはVHF混合器(図示せず)等が設けられる。VHF段間同調回路30以降の構成についての説明は省略する。
【0007】
UHF入力同調回路23は、一端が接地されたコイル23aと、カソード同士が互いに接続された同特性の二つの同調用バラクタダイオード23b、23cとを有し、一方の同調用バラクタダイオード23bのアノードがコイル23aの他端に接続され、他方の同調用バラクタダイオード23cのアノードが直流カットコンデンサ23dと抵抗23eによって接地される。そして、コイル23aと同調用バラクタダイオード23bのアノードとの接続点が直流カットコンデンサ31を介してトラップ回路21に接続される。また、二つの同調用バラクタダイオード23b、23cのカソードが同調端子Tuに接続されると共に、直流カットコンデンサ32によってUHF高周波増幅器33に接続される。UHF高周波増幅器33にもFETが使用される。
UHF高周波増幅器33の次段にはUHF段間同調回路34が設けられ、さらに、その後段にはUHF混合器(図示せず)等が設けられる。UHF段間同調回路34以降の構成についての説明は省略する。
【0008】
以上の構成において、VHF帯のテレビジョン信号を受信する場合には、VHF高周波増幅器24が動作状態、UHF高周波増幅器33は非動作状態となり、UHF帯のテレビジョン信号を受信する場合には、UHF高周波増幅器33が動作状態、VHF高周波増幅器24は非動作状態となるように切り替えられる。
【0009】
先ず、VHF帯のハイバンドのテレビジョン信号を受信する場合は、バンド切替端子Swをローレベルの電圧にする。すると、スイッチダイオード22fがオンとなって、VHF入力同調回路22は図6に示す等価回路となる。ここで、図6におけるコイル22jは図5における二つのローバンドコイル22c、22dが並列接続されたものを示す。
【0010】
そして、同調周波数は、主に二つのハイバンドコイル22b、22eと同調用バラクタダイオード22aによって決まり、同調用バラクタダイオード22aのカソードにほぼ2.5ボルトから25ボルトまでの同調電圧が印加され、それに従ってハイバンド内で同調周波数が変化する。同調電圧が2.5ボルトの時の同調用バラクタダイオード22aの容量値はおよそ14.5pF(ピコファラッド)となり、ハイバンドの最低周波数に同調する。また、同調電圧が25ボルトになると容量値は2乃至3pFとなる。
【0011】
また、図6から明らかなように、コンデンサ28と、コイル22jと、ハイバンドコイル22bと、結合用バラクタダイオード25とによって直並列共振回路が構成されるが、この直並列共振回路はハイバンドを受信する場合のイメージ周波数を減衰するトラップ回路として機能する。
同様に、コンデンサ29と、ハイバンドコイル22bと、結合用バラクタダイオード25とによって直並列共振回路が構成されるが、この直並列共振回路はUHF帯の高域側を減衰するトラップ回路として機能する。
いずれも受信妨害の対策としている。
【0012】
一方、VHF帯のローバンドのテレビジョン信号を受信する場合は、バンド切替端子Swをハイレベルの電圧にする。すると、スイッチダイオード22fがオフとなって、VHF入力同調回路22は図7に示す等価回路となり、同調周波数は、主に二つのハイバンドコイル22b、22eと二つのローバンドコイル22c、22dと同調用バラクタダイオードによって決まる。
この場合も、VHF入力同調回路22は同調用バラクタダイオード22aのカソードに印加されるほぼ2.5ボルトから25ボルトまでの同調電圧に従ってローバンド内で同調周波数が変化する。そして、同調電圧が2.5ボルトの時にはローバンドの最低周波数に同調する。
【0013】
さらに、コンデンサ28と、ローバンドコイル22cと、ハイバンドコイル22bと、結合用バラクタダイオード25とからなる直並列共振回路が並列共振周波数でローバンド受信時のイメージ周波数を減衰するトラップ回路として機能する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成では、VHF帯のローバンド受信時にハイバンドコイル22bのインダクタンスが無視出来るのでコンデンサ29が結合用バラクタダイオード25に並列接続される形となる。そのため、VHF入力同調回路22とVHF高周波増幅器24との結合量が大きくなり、特にローバンド内での高い周波数チャンネルでの利得が高くなり、利得偏差が大きくなる。
【0015】
また、コンデンサ29が結合用バラクタダイオード25に並列接続される形となるので、コンデンサ28と、ローバンドコイル22cと、ハイバンドコイル22bと、結合用バラクタダイオード25とからなる直並列共振回路の並列共振周波数とVHF入力同調回路22の同調周波数とのトラッキングがずれてしまうという問題がある。
【0016】
そこで、本発明においては、ローバンド受信時における利得偏差を少なくすると共に、イメージ周波数を減衰するためのトラップ回路の共振周波数とVHF入力同調回路の同調周波数とのトラッキングを合わせることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する手段として、本発明では、VHF帯のテレビジョン信号が入力されると共に、VHF帯のハイバンドまたはローバンドに同調する入力同調回路と、前記入力同調回路の次段に設けられた高周波増幅器と、前記入力同調回路を前記高周波増幅器に結合する結合用バラクタダイオードとを備え、前記入力同調回路はアノードが接地された同調用バラクタダイオードと、前記バラクタダイオードのカソードとグランドとの間に設けられ、カソード側から順に高周波的に直列に接続された第一のハイバンドコイル、第一のローバンドコイル、第二のローバンドコイル、第二のハイバンドコイルと、前記第一のローバンドコイル及び第二のローバンドコイルに跨って高周波的に並列に接続され、オン又はオフに切り替えられるスイッチダイオードとを有し、前記第一のローバンドコイルと前記第二のローバンドコイルとの接続点に前記テレビジョン信号を入力し、前記結合用バラクタダイオードのカソードを前記同調用バラクタダイオードのカソードに接続し、前記結合用バラクタダイオードのアノードを抵抗又はインダクタを介して接地すると共に前記高周波増幅器に結合し、前記接続点と前記結合用バラクタダイオードのアノードとの間に第一のコンデンサを接続し、前記第二のローバンドコイルと前記第二のハイバンドコイルとの接続点と前記結合用バラクタダイオードのアノードとの間に第二のコンデンサを高周波的に接続した。
【0018】
また、前記スイッチダイオードのカソードを前記第二のローバンドコイルと前記第二のハイバンドコイルとの接続点に高周波的に接続し、前記第二のコンデンサを前記スイッチダイオードのカソードと前記結合用バラクタダイオードのアノードとの間に接続した。
【0019】
また、前記スイッチダイオードのアノードには固定のバイアス電圧を印加し、前記結合用バラクタダイオードのアノードを前記スイッチダイオードのアノードに抵抗又はインダクタを介して接続した。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明を説明する。図1において、VHF帯乃至UHF帯のテレビジョン信号は、FM放送信号等の不要な信号を除去するトラップ回路1を介してVHF入力同調回路2及びUHF入力同調回路3に入力される。
【0021】
VHF入力同調回路2は、アノードが接地された同調用バラクタダイオード2aと、そのカソードに順次高周波的に直列に接続され、同調用バラクタダイオード2aに対して高周波的に並列接続される第一のハイバンドコイル2b、第一のローバンドコイル2c、第二のローバンドコイル2d、第二のハイバンドコイル2eと、二つのローバンドコイル2c、2dに跨って高周波的に並列に接続されたスイッチダイオード2fとを有する。スイッチダイオード2fのカソードは第二のローバンドコイル2dと第二のハイバンドコイル2eとの接続点に高周波的に接続される。二つのハイバンドコイル2b、2eのインダクタンスは二つのローバンドコイル2c、2dのそれよりも小さい。低電位側の第二のハイバンドコイル2eは直流カットコンデンサ2gによって高周波的に接地される。そして、二つのローバンドコイル2c、2dの接続点にテレビジョン信号が入力され、同調用バラクタダイオード2aのカソードと第一のハイバンドコイル2bとの接続点がVHF入力同調回路2の出力端となる。
【0022】
また、第二のハイバンドコイル2eと直流カットコンデンサ2gとの接続点は抵抗2hによって接地され、且つ、抵抗2iによって電源端子Bに接続される。電源端子Bには5ボルトの電源電圧が印加される。従って、抵抗2hと2iとによって分圧された2ボルト弱のバイアス電圧が第二のハイバンドコイル22e、第二のローバンドコイル22d、第一のローバンドコイル22cを介してスイッチダイオード2fのアノードに印加される。さらに、スイッチダイオード2fのカソードはバンド切替端子Swに接続される。バンド切替端子Swにはハイレベル(5ボルト)又はローレベル(0ボルト)の切替電圧が印加される。同調用バラクタダイオード2aのカソードは第一のハイバンドコイル2bを介して同調電圧端子Tuに接続される。同調電圧端子Tuには同調電圧が印加される。
【0023】
VHF入力同調回路2の次段にはFET(電界効果トランジスタ)で構成されるVHF高周波増幅器4が設けられ、VHF入力同調回路2とVHF高周波増幅器4とは結合用バラクタダイオード5によって結合される。結合用バラクタダイオード5は同調用バラクタダイオード2aの特性と同じ特性を有する。そのカソードは同調用バラクタダイオード2aのカソードに接続され、アノードは抵抗6によって二つのローバンドコイル2c、2dの接続点に接続されると共に、直流カットコンデンサ7によってVHF高周波増幅器4に結合される。従って、結合用バラクタダイオード5のアノードにも前述のバイアス電圧が印加される。
【0024】
また、二つのローバンドコイル2c、2dの接続点と結合用バラクタダイオード5のアノードとの間には第一のコンデンサ8が接続され、スイッチダイオード2fのカソードと結合用バラクタダイオード5のアノードとの間には第二のコンデンサ9が接続される。従って第二のコンデンサ9は第二のローバンドコイル2dと第二のハイバンドコイル2eとの接続点に高周波的に接続される。
VHF高周波増幅器4の次段にはVHF段間同調回路10が設けられ、さらに、その後段にはVHF混合器(図示せず)等が設けられる。VHF段間同調回路10以降の構成についての説明は省略する。
【0025】
UHF入力同調回路3は、一端が直流カットコンデンサ3fによって接地されたコイル3aと、カソード同士が互いに接続された同特性の二つの同調用バラクタダイオード3b、3cとを有し、一方の同調用バラクタダイオード3bのアノードがコイル3aの他端に接続され、この接続点がVHF入力同調回路2における二つのローバンドコイル2c、2dの接続点に接続される。また、他方の同調用バラクタダイオード3cのアノードが直流カットコンデンサ3dと抵抗3eによってコイル3aと直流カットコンデンサ3fとの接続点に接続される。従って、二つの同調用バラクタダイオード3b、3cのアノードにもVHF入力同調回路2からバイアス電圧が印加される。
【0026】
そして、二つの同調用バラクタダイオード3b、3cのカソードが同調端子Tuに接続されると共に、直流カットコンデンサ11によってUHF高周波増幅器12に接続される。UHF高周波増幅器12にもFETが使用される。
UHF高周波増幅器12の次段にはUHF段間同調回路13が設けられ、さらに、その後段にはUHF混合器(図示せず)等が設けられる。UHF段間同調回路13以降の構成についての説明は省略する。
【0027】
以上の構成において、VHF帯のテレビジョン信号を受信する場合には、VHF高周波増幅器4が動作状態、UHF高周波増幅器12が非動作状態となり、UHF帯のテレビジョン信号を受信する場合には、UHF高周波増幅器12が動作状態、VHF高周波増幅器4が非動作状態となりように切り替えられる。
【0028】
先ず、VHF帯のハイバンドのテレビジョン信号を受信する場合は、バンド切替端子Swをローレベルの電圧にする。すると、スイッチダイオード2fがオンとなって、VHF入力同調回路2は図2に示す等価回路となる。ここで、図2におけるコイル2jは図1における二つのローバンドコイル2c、2dが並列接続されたものを示す。また、同調用バラクタダイオード2aのアノードは接地されて0ボルトであるが、結合用バラクタダイオード5のアノードには抵抗2hと2iとによって分圧されたバイアス電圧Vが印加される。
【0029】
そして、同調周波数は、主に二つのハイバンドコイル2b、2eと同調用バラクタダイオード2aによって決まるが、同調用バラクタダイオード2aのカソードに印加されるほぼ2.5ボルトから25ボルトまでの同調電圧に従ってハイバンド内で同調周波数が変化する。同調電圧が2.5ボルトの時の同調用バラクタダイオード2aの容量値はおよそ14.5pF(ピコファラッド)となり、ハイバンドの最低周波数に同調する。
【0030】
しかし、結合用バラクタダイオード5のアノードにはほぼ2ボルトのバイアス電圧Vが印加されているため、同調電圧が2.5ボルトの時には結合用バラクタダイオード5のアノード・カソード間の電圧はおよそ0.5ボルトとなって、そのときの容量値は2倍以上の31.5pFとなり、同調電圧が25ボルトでは従来とほぼ同じ2乃至3pFとなる。このため、高域での結合がほとんど変化しないのに対して、低域での結合が一層大きくなり、VHF入力同調回路2とVHF高周波増幅器4との間の結合は高い周波数では一層密となる。従って利得偏差が改善される。
【0031】
また、図2から明らかなように、第一のコンデンサ8と、コイル2jと、第一のハイバンドコイル2bと、結合用バラクタダイオード5とによって第一の直並列共振回路が構成されるが、この直並列共振回路は、従来の構成と同様に、ハイバンドを受信する場合のイメージ周波数帯をその並列共振周波数で減衰するトラップ回路として機能する。
さらに、第二のコンデンサ9と、第一のハイバンドコイル2bと、結合用バラクタダイオード5とによって第二の直並列共振回路が構成されるが、この直並列共振回路はUHF帯の高域側をその並列共振周波数で減衰するトラップ回路として機能する。
【0032】
一方、VHF帯のローバンドのテレビジョン信号を受信する場合は、バンド切替端子Swをハイレベルの電圧にする。すると、スイッチダイオード2fがオフとなって、VHF入力同調回路2は図3に示す等価回路となり、第一のコンデンサ8と、第一のローバンドコイル2cと、第一のハイバンドコイル2bと、結合用バラクタダイオード5とによって第一の直並列共振回路が構成されるが、この直並列共振回路はローバンドを受信する場合のイメージ周波数帯をその並列共振周波数で減衰するトラップ回路として機能する。
【0033】
また、第二のコンデンサ9は第二のローバンドコイル2dと第二のハイバンドコイル2eとの接続点と結合用バラクタダイオード5のアノードとの間に接続される。しかし、ローバンドにおいては第二のハイバンドコイル2eのインダクタンスが無視出来るので、結合用バラクタダイオード5のアノードは第二のコンデンサ9によってシャントされる形となり、上述した第一の直並列共振回路の共振周波数に影響を及ぼさず、イメージ周波数帯を減衰する並列共振周波数とVHF入力同調回路2の同調周波数とのトラッキング特性(同じ周波数差で変化すること)を改善する。
【0034】
そして、VHF入力同調回路2の同調周波数は、主に二つのハイバンドコイル2b、2eと二つのローバンドコイル2c、2dと同調用バラクタダイオード2aによって決まり、同調用バラクタダイオード2aのカソードに印加するほぼ2.5ボルトから25ボルトまでの同調電圧に従ってローバンド内で同調周波数が変化する。また、同調電圧が2.5ボルトの時の同調用バラクタダイオード2aの容量値はおよそ14.5pFとなり、ローバンドの最低周波数に同調する。同様に、結合用バラクタダイオード5の容量値は31.5pFとなり、低い周波数での結合が密となる。従って利得が上がり、利得偏差も改善される。
【0035】
また、UHF入力同調回路3は図4で示される等価回路のように、二つの同調用バラクタダイオード3b、3cのアノードにもバイアス電圧Vが印加されるので、容量値は同調電圧が2.5ボルトで31.5pFとなり、同調周波数の範囲が広がる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のテレビジョンチューナは、結合用バラクタダイオードのカソードを同調用バラクタダイオードのカソードに接続し、結合用バラクタダイオードのアノードを抵抗又はインダクタを介して接地すると共に高周波増幅器に結合し、第一のローバンドコイルと第二のローバンドコイルとの接続点と結合用バラクタダイオードのアノードとの間に第一のコンデンサを接続し、第二のローバンドコイルと第二のハイバンドコイルとの接続点と結合用バラクタダイオードのアノードとの間に第二のコンデンサを高周波的に接続したので、ローバンド受信時では結合用バラクタダイオードのアノードは第二のコンデンサによってシャントされる形となり、イメージ周波数帯を減衰する並列共振周波数とVHF入力同調回路の同調周波数とのトラッキング特性を改善する。また、入力同調回路と高周波増幅器とが結合用バラクタダイオードのみによって結合されるので、低い周波数での結合が密となり、利得偏差も改善される。
【0037】
また、スイッチダイオードのカソードを第二のローバンドコイルと第二のハイバンドコイルとの接続点に高周波的に接続し、第二のコンデンサをスイッチダイオードのカソードと結合用バラクタダイオードのアノードとの間に接続したので、ローバンド受信時では第二のコンデンサを第二のローバンドコイルと第二のハイバンドコイルとの接続点に高周波的に接続出来る。
【0038】
また、スイッチダイオードのアノードには固定のバイアス電圧を印加し、結合用バラクタダイオードのアノードを前記スイッチダイオードのアノードに抵抗又はインダクタを介して接続したので、低い周波数チャンネルを受信する場合と高い周波数チャンネルを受信する場合とにおける結合用バラクタダイオードの容量変化比が大きくなって、利得偏差を一層改善できる。
【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構成を示す回路図である。
【図2】本発明のテレビジョンチューナにおけるハイバンド受信時のVHF入力同調回路の構成を示す等価回路図である。
【図3】本発明のテレビジョンチューナにおけるローバンド受信時のVHF入力同調回路の構成を示す等価回路図である。
【図4】本発明のテレビジョンチューナにおけるUHF入力同調回路の構成を示す等価回路図である。
【図5】従来のテレビジョンチューナの構成を示す回路図である。
【図6】従来のテレビジョンチューナにおけるハイバンド受信時のVHF入力同調回路の構成を示す等価回路図である。
【図7】従来のテレビジョンチューナにおけるローバンド受信時のVHF入力同調回路の構成を示す等価回路図である。
【符号の説明】
1 トラップ回路
2 VHF入力同調回路
2a 同調用バラクタダイオード
2b 第一のハイバンドコイル
2c 第一のローバンドコイル
2d 第二のローバンドコイル
2e 第二のハイバンドコイル
2f スイッチダイオード
2g 直流カットコンデンサ
2h、2i 抵抗
3 UHF入力同調回路
3a コイル
3b、3c 同調用バラクタダイオード
4 VHF高周波増幅器
5 結合用バラクタダイオード
6 抵抗
7 直流カットコンデンサ
8、9 コンデンサ
10 VHF段間同調回路
11 直流カットコンデンサ
12 UHF高周波増幅器
13 UHF段間同調回路
Claims (3)
- VHF帯のテレビジョン信号が入力されると共に、VHF帯のハイバンド又はローバンドとに同調する入力同調回路と、前記入力同調回路の次段に設けられた高周波増幅器と、前記入力同調回路を前記高周波増幅器に結合する結合用バラクタダイオードとを備え、前記入力同調回路はアノードが接地された同調用バラクタダイオードと、前記バラクタダイオードのカソードとグランドとの間に設けられ、カソード側から順に高周波的に直列に接続された第一のハイバンドコイル、第一のローバンドコイル、第二のローバンドコイル、第二のハイバンドコイルと、前記第一のローバンドコイル及び第二のローバンドコイルに跨って高周波的に並列に接続され、ハイバンド受信時にオンとなりローバンド受信時にオフとなるスイッチダイオードとを有し、前記第一のローバンドコイルと前記第二のローバンドコイルとの接続点に前記テレビジョン信号を入力し、前記結合用バラクタダイオードのカソードを前記同調用バラクタダイオードのカソードに接続し、前記結合用バラクタダイオードのアノードを抵抗又はインダクタを介して接地すると共に前記高周波増幅器に結合し、前記接続点と前記結合用バラクタダイオードのアノードとの間に第一のコンデンサを接続し、前記第二のローバンドコイルと前記第二のハイバンドコイルとの接続点と前記結合用バラクタダイオードのアノードとの間に第二のコンデンサを高周波的に接続したことを特徴とするテレビジョンチューナ。
- 前記スイッチダイオードのカソードを前記第二のローバンドコイルと前記第二のハイバンドコイルとの接続点に高周波的に接続し、前記第二のコンデンサを前記スイッチダイオードのカソードと前記結合用バラクタダイオードのアノードとの間に接続した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。
- 前記スイッチダイオードのアノードには固定のバイアス電圧を印加し、前記結合用バラクタダイオードのアノードを前記スイッチダイオードのアノードに抵抗又はインダクタを介して接続したことを特徴とする請求項1又は2に記載のテレビジョンチューナ。
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