JP4043214B2 - Television tuner - Google Patents
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Description
【0001】
【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複同調回路と周波数変換用の混合器とを結合するための結合用バラクタダイオードを備えたテレビジョンチューナに関するする。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来のテレビジョンチューナの回路図を示す。VHF帯のテレビジョン信号が入力される入力同調回路31は単同調回路で構成され、その中にはスイッチダイオード31aと同調用バラクタダイオード31bとが設けられる。スイッチダイオード31aはオン又はオフに切り替えられ、それにともなって入力同調回路31はVHF帯の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。また、同調用バラクタダイオード31bには同調電圧端子Tuから同調電圧が印加される。同調用バラクタダイオード31bのアノードは接地され、カソードに印加される同調電圧を変えることによっていずれのバンドにおいても同調周波数が変わる。
【0003】
入力同調回路31の次段には高周波増幅器32が設けられ、その増幅素子にはFET(図示せず)が用いられる。
【0004】
高周波増幅器32の次段には複同調回路33が設けられる。複同調回路33の構成は簡略して示されているが、一次側には互いに直列に接続されたハイバンドコイル33a及びローバンドコイル33bと、これらに並列に接続された同調用バラクタダイオード33cと、ローバンドコイル33bに並列に接続されたスイッチダイオード33dとが設けられる。
【0005】
同様に、二次側にも互いに直列に接続されたハイバンドコイル33e及びローバンドコイル33fと、これらに並列に接続された同調用バラクタダイオード33gと、ローバンドコイル3fに並列に接続されたスイッチダイオード33hとが設けられる。二つの同調用バラクタダイオード33c、33gのアノードは接地され、カソードには同調電圧端子Tuから同調電圧が印加される。また、二つのスイッチダイオード33d、33hは共にオン又はオフとなるように切り替えられ、これにともなって複同調回路33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。そして、同調用バラクタダイオード33c、33gのカソードに印加される同調電圧を変えることによっていずれのバンドにおいても同調周波数が変わる。
【0006】
複同調回路33の次段には周波数変換用の混合器34設けられる。混合器34は結合用バラクタダイオード35を介して複同調回路33に結合されるが、結合用バラクタダイオード35のカソードは二次側の同調用バラクタダイオード33gのカソードに接続され、アノードは抵抗36によってグランドに接続されると共に直流カットコンデンサ37を介して混合器34に接続される。混合器34には局部発振器38から局部発振信号が供給される。
【0007】
以上の構成において、入力同調回路31における同調用バラクタダイオード31bと、複同調回路33における二つの同調用バラクタダイオード33c、33gと、結合用バラクタダイオード35とは全て同じ特性を有しており、図5に示すように同調電圧が低い範囲では容量値の変化の傾斜が急峻であるのに対して、或る程度高い電圧では容量値の変化の傾斜は緩慢となる電圧/容量特性になっている。
【0008】
各同調用バラクタダイオード31b、33c、33gと結合用バラクタダイオード35とのカソードに印加される同調電圧の可変範囲は各同調回路31、33に必要な同調周波数の範囲によって決まるが、ハイバンドの場合ではほぼ2.5ボルトから25ボルト、ローバンドの場合ではほぼ2.5ボルトから21ボルトである。つまり、同調電圧が2.5ボルトでは各バンドの最低周波数に同調する。この時の各同調用バラクタダイオード31b、33c、33gと結合用バラクタダイオード35との容量値は図5に示すようにほぼ14.5pF(ピコファラッド)となる。
【0009】
そして、入力同調回路31によって大まかに選択されたテレビジョン信号が高周波増幅器32によって増幅され、更に複同調回路33によって急峻に選択されたテレビジョン信号が混合器34に入力される。混合器34では局部発振信号と混合されて中間周波信号が出力される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
一般にテレビジョンチューナの利得は、各同調回路のQや各ステージ間のインピーダンス整合状態から、受信チャンネルの周波数が低くなるに従って低下し、例えばローバンドでは、図6に示すように同調電圧が2.5ボルトとなる最低チャンネルの周波数ではおよそ38dB、同調電圧が21ボルトではおよそ42dBとなり、同一バンド内の利得偏差が4dBと大きい。NF(雑音指数)についても、最低チャンネルでは6.3dB、同調電圧が21ボルトでは4.4dBと低域側での悪化が目立つ。
【0011】
このような同一バンド内の利得偏差やNFの悪化を是正するには、最低の同調電圧(2.5ボルト)における容量値がさらに大きく、且つ、同調電圧が下がった時の容量値との比が大きなバラクタダイオードを結合用として使用して、周波数の低い領域での複同調回路33と混合器34とを密結合とすればよいが、このようなバラクタダイオードはコスト高になる。
【0012】
そこで、本発明においては、高価で特殊なバラクタダイオードを使用することなく、複同調回路に使用するのと同じ特性のバラクタダイオードを複同調回路と混合器との結合用として使用することで同一バンド内の利得偏差を平準化することを目的とする。
【0013】
【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、1次側及び2次側の同調用バラクタダイオードを有し、前記両同調用バラクタダイオードのカソードに印加される同調電圧によって同調周波数が変化する複同調回路と、前記複同調回路の後段に設けられた混合器と、前記2次側の複同調回路を前記混合器に結合する結合用バラクタダイオードとを備え、前記同調用バラクタダイオードと前記結合用バラクタダイオードとのカソード同士を互いに接続すると共に、前記結合用バラクタダイオードのアノードに前記同調用バラクタダイオードのアノードの電圧よりも高く、且つ、前記同調電圧の最低電圧よりも低いバイアス電圧を印加した。
【0014】
また、前記混合器はベースにベースバイアス電圧が印加されたトランジスタを有し、前記同調用バラクタダイオードのアノードを接地し、前記結合用バラクタダイオードのアノードを前記トランジスタのベースに直接接続すると共に当該アノードに印加される前記バイアス電圧を前記ベースバイアス電圧と同一の電圧とした。
【0015】
また、前記複同調回路を、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ように切り替えられるバンド切替型の同調回路で構成した。
【0016】
【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帯のテレビジョン信号が入力される入力同調回路1は単同調回路で構成され、入力同調回路1にはスイッチダイオード1aとバラクタダイオード1bとが設けられる。スイッチダイオード1aはオン又はオフに切り替えられ、それにともなって入力同調回路1はVHF帯の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。また、バラクタダイオード1bのアノードは接地されており、カソードには同調電圧端子Tuから同調電圧が印加される。同調電圧を変えることによっていずれのバンドにおいても同調周波数が変わる。
【0017】
そして、入力同調回路1によって選択されたテレビジョン信号は、その次段に設けられた高周波増幅器2に入力され、そこで増幅される。高周波増幅器2の増幅素子にはFET(図示せず)が用いられる。
【0018】
高周波増幅器2の次段には複同調回路3が設けられる。複同調回路3の一次側には高周波増幅器2の出力端に一端が接続されたハイバンドコイル3aと、ハイバンドコイル3aの他端側に直列に接続されたローバンドコイル3bと、アノードが接地され、カソードが高周波増幅器2の出力端に結合された同調用バラクタダイオード3cと、ハイバンドコイル3aとローバンドコイル3bとの接続点にアノードが接続され、カソードが高周波的に接地されたスイッチダイオード3dとが設けられる。
【0019】
複同調回路3の二次側にはアノードが接地された同調用バラクタダイオード3eと、そのカソードに一端が接続されハイバンドコイル3fと、ハイバンドコイル3fの他端側に直列に接続されたローバンドコイル3gと、ハイバンドコイル3fとローバンドコイル3gとの間にアノードが接続され、カソードが高周波的に接地されたスイッチダイオード3hとが設けられる。
【0020】
また、二つのローバンドコイル3b、3g同士が接続され、その接続点には一次側と二次側とを結合させるための結合コイル3iの一端が接続され、他端は高周波的に接地される。そして、二つの同調用バラクタダイオード3c、3eのカソードは同調電圧端子Tuに接続される。また、結合コイル3iの他端は電源端子Bに接続され、二つのスイッチダイオード3d、3hのカソードはバンド切替端子Swに接続される。電源端子Bには高周波増幅器2に供給するための電源電圧が印加され、バンド切替端子Swには電源電圧と同じ電圧又は0ボルトが印加される。
【0021】
複同調回路3は、バンド切替端子Swに0ボルトが印加されるとスイッチダイオード3d、3hがオンとなってハイバンドに同調し、電源電圧と同じ電圧が印加されるとスイッチダイオード3d、3hがオフとなってローバンドに同調する。そして、同調電圧を変えることによっていずれのバンドにおいても同調周波数が変わる。複同調回路3によって選択されたテレビジョン信号は、その次段に設けられた周波数変換用の混合器4に入力される。
【0022】
複同調回路3と混合器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。この際、混合器4はトランジスタによる周知の二重平衡型混合器(ダブルバランスミキサ)で構成されており、混合器4における定電流源側の二つのトランジスタ4a、4bのうちの一方4aのベースに結合用バラクタダイオード5のアノードが接続され、そのカソードは二次側の同調用バラクタダイオード3eのカソードに接続される。また、他方のトランジスタ4bのベースは高周波的に接地される。二つのトランジスタ4a、4bのエミッタはそれぞれ定電流源4c、4dに接続され、ベースには抵抗4e、4fを介して電源端子Bに接続される。この結果、各ベースにはほぼ2ボルトのバイアス電圧が供給される。
【0023】
なお、図示はしないが、二つのトランジスタ4a、4bのコレクタにはそれぞれに2個のトランジスタが接続され、それらのベース間に局部発振信号が平衡入力される。そして、混合器4からは中間周波信号が出力される。
【0024】
以上の構成において、入力同調回路1における同調用バラクタダイオード1bと、複同調回路3における二つの同調用バラクタダイオード3c、3eと、結合用バラクタダイオード5とは全て同じ特性を有しており、図2に示すようにアノードを基準にした場合のカソードに印加される同調電圧が低い範囲では容量値の変化の傾斜が急峻であるのに対して、或る程度高い電圧では容量値の変化の傾斜は緩慢となる電圧/容量特性になっている。
【0025】
各同調用バラクタダイオード1b、3c、3eと結合用バラクタダイオード5のカソードに印加される同調電圧の可変範囲は各同調回路1、3に必要な同調周波数の範囲によって決まるが、ハイバンドの場合ではほぼ2.5ボルトから25ボルト、ローバンドの場合ではほぼ2.5ボルトから21ボルトである。そして、同調電圧が2.5ボルトでは入力同調回路1における同調用バラクタダイオード1bと複同調回路3における同調用バラクタダイオード3c、3eとの容量値は図2に示すように、14.5pF(ピコファラッド)となって各バンドの最低周波数に同調する。
【0026】
しかし、結合用バラクタダイオード5は、そのアノードに混合器4のトランジスタ4aのベースバイアス電圧(ほぼ2ボルト)が印加されているので、アノード・カソード間の電圧は0.5ボルトになり、この時の容量値は図2に示すように約31.5pFと二倍以上に大きくなる。この結果、同調電圧が2.5ボルトに近い方の領域では複同調回路3と混合器4との結合が密となり、混合器4に入力されるテレビジョン信号のレベルが大きくなる。一方、同調電圧が高くなると結合用バラクタダイオード5の容量値は従来とほぼ同じとなるので、結合量の変化はない。
【0027】
従って、同調電圧が低い方では利得が上昇し、同調電圧の高い方では利得の変化はほとんどなく、例えばローバンドにおける全体の利得は図3に示すように、同調電圧が2.5ボルトとなる最低周波数のチャンネルでは40dBとなり、同調電圧が21ボルトでは従来と同じ42dBとなる。従ってローバンド内における利得偏差は2dBとなって従来よりも2dB改善できる。また、NFについても、最低チャンネルでは5.8dB、同調電圧が21ぼるとでは4.4dBとなり、低域側での改善が出来る。
このような効果はハイバンドにおいても同様に得られる。
【0028】
なお、結合用バラクタダイオード5のアノードを混合器4におけるトランジスタ4aのベースに直接接続することでアノードに2ボルトのバイアス電圧を与えたが、これに限らず、抵抗分圧回路等によってバイアス電圧を与えても良いことはもちろんである。いずれにしても結合用バラクタダイオードのアノードに印加するバイアス電圧は同調用バラクタダイオードのアノードの電圧よりも高くし、同調電圧の最低値よりも低いことが必要である。しかし、結合用バラクタダイオード5のアノードを混合器4におけるトランジスタ4aのベースに直接接続することでアノードを直流的な基準電位点に固定するための抵抗(図4の抵抗36)と、混合器4との結合のための直流カットコンデンサ(図4の直流カットコンデンサ37)が省略できるので、部品費の削減等の効果もある。
【0029】
【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、1次側及び2次側の同調用バラクタダイオードを有し、前記両同調用バラクタダイオードのカソードに印加される同調電圧によって同調周波数が変化する複同調回路と、前記複同調回路の後段に設けられた混合器と、前記2次側の複同調回路を前記混合器に結合する結合用バラクタダイオードとを備え、前記同調用バラクタダイオードと前記結合用バラクタダイオードとのカソード同士を互いに接続すると共に、前記結合用バラクタダイオードのアノードに前記同調用バラクタダイオードのアノードの電圧よりも高く、且つ、前記同調電圧の最低電圧よりも低いバイアス電圧を印加したので、同調電圧が低い領域では複同調回路と混合器とが密結合し、同調電圧が高い領域では結合量が変化しないので、同調電圧が低い領域での利得を高めて同一バンドにおける利得偏差を平準化出来る。
【0030】
また、混合器はベースにベースバイアス電圧が印加されたトランジスタを有し、前記同調用バラクタダイオードのアノードを接地し、前記結合用バラクタダイオードのアノードを前記トランジスタのベースに直接接続すると共に当該アノードに印加される前記バイアス電圧を前記ベースバイアス電圧と同一の電圧としたので、結合用バラクタダイオードのアノードを直流的な基準電位点に固定するための抵抗と、、混合器との結合のための直流カットコンデンサが省略できるので、部品費を削減出来る。
【0031】
また、複同調回路を、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ように切り替えられるバンド切替型の同調回路で構成したので、ハイバンドとローバンドとのいずれのバンドにおいても利得偏差を平準化出来る。
【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実施形態の1例を示す回路図
【図2】本発明のテレビジョンチューナに用いるバラクタダイオードの電圧/容量特性図
【図3】本発明のテレビジョンチューナの同調電圧と利得との関係を示す特性図
【図4】従来のテレビジョンチューナの実施形態の1例を示す回路図
【図5】従来のテレビジョンチューナに用いるバラクタダイオードの電圧/容量特性図
【図6】従来のテレビジョンチューナの同調電圧と利得との関係を示す特性図
【符号の説明】
1 入力同調回路
1a スイッチダイオード
1b 同調用バラクタダイオード
2 高周波増幅器
3 複同調回路
3a、3f ハイバンドコイル
3b、3g ローバンドコイル
3c、3e 同調用バラクタダイオード
3d、3h スイッチダイオード
3i 結合コイル
4 混合器
4a、4b トランジスタ
4c、4d 定電流源
4e、4f 抵抗
5 結合用バラクタダイオード
B 電源端子
Sw バンド切替端子
Tu 同調電圧端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a television tuner, and more particularly to a television tuner having a coupling varactor diode for coupling a double tuning circuit that tunes to a VHF band high band or low band television signal and a frequency conversion mixer. To do.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a circuit diagram of a conventional television tuner. The
[0003]
A high-frequency amplifier 32 is provided at the next stage of the
[0004]
A
[0005]
Similarly, on the secondary side, a high-
[0006]
A mixer 34 for frequency conversion is provided at the next stage of the
[0007]
In the above configuration, the
[0008]
The variable range of the tuning voltage applied to the cathodes of the
[0009]
Then, the television signal roughly selected by the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the gain of a television tuner decreases as the frequency of the receiving channel decreases from the Q of each tuning circuit and the impedance matching state between the stages. For example, in the low band, the tuning voltage is 2.5 as shown in FIG. The lowest channel frequency at which the voltage is volt is about 38 dB , the tuning voltage is about 42 dB when the tuning voltage is 21 volts, and the gain deviation within the same band is as large as 4 dB. As for NF (noise figure), the deterioration on the low frequency side is conspicuous at 6.3 dB for the lowest channel and 4.4 dB when the tuning voltage is 21 volts.
[0011]
To correct such gain deviation and NF deterioration in the same band, the capacitance value at the lowest tuning voltage (2.5 volts) is larger and the ratio to the capacitance value when the tuning voltage is lowered. However, it is only necessary to use a varactor diode having a large size for coupling and to make the double-tuned
[0012]
Therefore, in the present invention, the same band can be obtained by using a varactor diode having the same characteristics as that used in the double-tuned circuit for coupling the double-tuned circuit and the mixer without using an expensive and special varactor diode. The purpose is to level out the gain deviation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-described problems, the present invention has a primary and secondary tuning varactor diodes, and a tuning frequency is changed by a tuning voltage applied to the cathodes of both tuning varactor diodes. A tuning circuit; a mixer provided downstream of the double tuning circuit; and a coupling varactor diode for coupling the secondary double tuning circuit to the mixer, the tuning varactor diode and the coupling The cathodes of the varactor diodes were connected to each other, and a bias voltage higher than the anode voltage of the tuning varactor diode and lower than the lowest voltage of the tuning voltage was applied to the anode of the coupling varactor diode.
[0014]
The mixer includes a transistor having a base bias voltage applied to a base, the anode of the tuning varactor diode is grounded, the anode of the coupling varactor diode is directly connected to the base of the transistor, and the anode The bias voltage applied to the base voltage is the same as the base bias voltage .
[0015]
In addition, the double tuning circuit is configured by a band switching type tuning circuit that can be switched to tune to a VHF band high band or low band television signal.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, an input tuning circuit 1 to which a VHF band television signal is input is constituted by a single tuning circuit, and the input tuning circuit 1 is provided with a
[0017]
Then, the television signal selected by the input tuning circuit 1 is input to a high frequency amplifier 2 provided at the next stage and amplified there. An FET (not shown) is used for the amplifying element of the high-frequency amplifier 2.
[0018]
A double tuning circuit 3 is provided at the next stage of the high frequency amplifier 2. On the primary side of the double tuning circuit 3, a high band coil 3a having one end connected to the output end of the high frequency amplifier 2, a
[0019]
On the secondary side of the double tuning circuit 3, a tuning varactor diode 3e having an anode grounded, a high band coil 3f having one end connected to the cathode, and a low band connected in series to the other end of the high band coil 3f. An anode is connected between the
[0020]
Two
[0021]
In the double tuning circuit 3, the
[0022]
The double tuning circuit 3 and the
[0023]
Although not shown, two transistors are connected to the collectors of the two
[0024]
In the above configuration, the
[0025]
The variable range of the tuning voltage applied to the cathodes of the
[0026]
However, since the
[0027]
Therefore, the gain increases at the lower tuning voltage, and there is almost no gain change at the higher tuning voltage. For example, the overall gain in the low band is the lowest at which the tuning voltage is 2.5 volts as shown in FIG. The frequency channel is 40 dB, and when the tuning voltage is 21 volts, it is 42 dB as in the conventional case. Therefore, the gain deviation in the low band is 2 dB, which can be improved by 2 dB as compared with the prior art. Also, NF is 5.8 dB for the lowest channel, and 4.4 dB for a tuning voltage of 21, which can be improved on the low frequency side.
Such an effect can be obtained in the high band as well.
[0028]
Although the anode of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the television tuner of the present invention has primary and secondary tuning varactor diodes, and the tuning frequency varies depending on the tuning voltage applied to the cathodes of both tuning varactor diodes. A double-tuned circuit; a mixer provided at a subsequent stage of the double-tuned circuit; and a coupling varactor diode that couples the secondary-side double-tuned circuit to the mixer; and the tuning varactor diode and the coupling The cathodes of the varactor diodes are connected to each other, and a bias voltage higher than the anode voltage of the tuning varactor diode and lower than the lowest voltage of the tuning voltage is applied to the anode of the coupling varactor diode. Therefore, in the region where the tuning voltage is low, the double tuning circuit and the mixer are tightly coupled, and in the region where the tuning voltage is high, the coupling amount Thus, the gain deviation in the region where the tuning voltage is low can be increased to level the gain deviation in the same band.
[0030]
The mixer includes a transistor having a base bias voltage applied to a base, the anode of the tuning varactor diode is grounded, the anode of the coupling varactor diode is directly connected to the base of the transistor, and the anode is connected to the anode. Since the applied bias voltage is the same voltage as the base bias voltage, a resistor for fixing the anode of the coupling varactor diode to a DC reference potential point, and a direct current for coupling with the mixer Since cut capacitors can be omitted, parts costs can be reduced.
[0031]
In addition, since the double tuning circuit is composed of a band switching type tuning circuit that can be switched to tune to a VHF band high band or low band television signal, a gain deviation can be achieved in either the high band or the low band. Leveling can be done.
[Brief description of the drawings]
[1] a television tuner of the present voltage / capacitance characteristic diagram of the varactor diodes used in the television tuner circuit diagram invention; FIG showing an example of an embodiment of a television tuner of the invention the present invention; FIG FIG . 4 is a circuit diagram showing an example of an embodiment of a conventional television tuner . FIG . 5 is a voltage / capacitance characteristic diagram of a varactor diode used in a conventional television tuner. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between tuning voltage and gain of a conventional television tuner.
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