JP4368277B2

JP4368277B2 - 受信装置

Info

Publication number: JP4368277B2
Application number: JP2004262032A
Authority: JP
Inventors: 正登幸崎; 二郎宮原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: US20060052053A1; US7499671B2; CN1747337A; JP2006080829A; CN100399709C

Description

本発明は、複数のレシーバを接続できる受信装置に関するものであり、特に衛星放送受信システムを構成するＬＮＢ［Low Noise Block down converter］に関するものである。

図３は、ＬＮＢの一従来例を示すブロック図である。本図に示すＬＮＢ１００は、図示しない反射器を介して受信される衛星信号から複数のチャンネル信号を抽出して低雑音増幅し、レシーバ２００ａ、２００ｂの要求するチャンネル信号を選択送出する受信回路１０１と、ＬＮＢ１００の電源電圧を生成する電源回路１０２と、レシーバ２００ａ、２００ｂが各々接続されるポート１０３ａ、１０３ｂと、を有して成る。また、電源回路１０２は、アノードがポート１０３ａ、１０３ｂに各々接続され、カソードが互いに接続されたダイオードＤａ、Ｄｂと、入力端がダイオードＤａ、Ｄｂの両カソードに接続されたレギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２と、を有して成る。

上記構成から成るＬＮＢ１００において、電源回路１０２には、ポート１０３ａ、１０３ｂを介してレシーバ２００ａ、２００ｂからの直流電圧Ｖａ、Ｖｂが与えられており、レギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２は、直流電圧Ｖａ、Ｖｂから所定の直流電圧ＶＡ、ＶＢ（例えば、５［Ｖ］や６［Ｖ］）を生成してＬＮＢ１００各部に供給する。

なお、直流電圧Ｖａ、Ｖｂは、レギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２の入力電圧として用いられる一方、受信回路１０１の出力選択信号としても用いられており、所望チャンネル信号の周波数帯域に応じて、各々複数の電圧レベル（例えば、１３［Ｖ］と１８［Ｖ］の２値）に変遷される。このとき、直流電圧Ｖａが直流電圧Ｖｂより高ければ、ダイオードＤａのみがオン状態となり、直流電圧ＶａがレギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２の入力電圧とされる。逆に、直流電圧Ｖｂが直流電圧Ｖａより高い場合は、ダイオードＤｂのみがオン状態となり、直流電圧ＶｂがレギュレータＲＥＧ１，ＲＥＧ２の入力電圧とされる。

上記構成から成るＬＮＢ１００であれば、受信チャンネルの切換えに際して、ポート１０３ａ、１０３ｂに各々与えられる直流電圧Ｖａ、Ｖｂに差違が生じた場合であっても、ダイオードＤａ、Ｄｂの整流作用によって、高電位ポートから低電位ポートへの逆流電流が防止されるので、該逆流電流によるレシーバ破壊を回避することができる。

しかしながら、上記構成から成るＬＮＢ１００のように、複数接続されたレシーバ２００ａ、２００ｂから各々供給される電流Ｉａ、Ｉｂを単にダイオード合算して消費する構成では、直流電圧Ｖａ、Ｖｂに差違が生じた場合、より高電圧を供給するレシーバのみからＬＮＢ１００の全消費電流が引き込まれ、他方のレシーバからは一切電流が引き込まれないことになっていた。そのため、上記構成から成るＬＮＢ１００では、受信チャンネルの切換えに際して直流電圧Ｖａ、Ｖｂの大小関係が逆転される度に、電流Ｉａ、Ｉｂが大きく変動し、該電流変動に起因して生じるノイズによってＬＮＢ１００の誤動作や受信映像の乱れが招かれるという課題があった。

そこで、上記課題を解決するために、従来より、レシーバが複数接続された場合には、各レシーバから与えられる直流電圧の大小に関係なく、所定ポートに接続されたレシーバから優先的に電流を引き込むようにした受信装置や、装置の全消費電流を各ポートに等分配することで、複数接続されたレシーバ各個から一定の電流を引き込むようにした受信装置が本願出願人によって開示・提案されている（特許文献１、２を参照）。
特開２００２−２１８３２９号公報特開２００１−１２７６６１号公報

確かに、上記した特許文献１、２の受信装置であれば、受信チャンネルの切換えに際して、複数接続されたレシーバから各々与えられる直流電圧の大小関係に変動が生じた場合でも、各レシーバから引き込まれる電流には変動が生じないので、該電流変動に起因するノイズも発生せず、受信装置の誤動作や受信映像の乱れが招かれることもなくなる。

しかしながら、特許文献１の受信装置では、所定ポート以外に接続されたレシーバの電流供給能力を全く活用することができないため、所定ポートに電流供給能力の低いレシーバが接続された場合には、たとえ他ポートに電流供給能力の高いレシーバが接続されていたとしても、電流供給不足で正常に動作できなくなるおそれがあった。

また、特許文献２の受信装置（図４を参照）では、等分配回路ＤＩＶの部品ばらつきにより、装置の全消費電流を必ずしも各ポート１０３ａ、１０３ｂに等分配することができず、各レシーバ２００ａ、２００ｂから引き込む電流値に差違が生じる、という課題があった。また、等分配回路ＤＩＶの等分配性能は、上記した部品ばらつきのほか、その入力電圧ばらつきに応じて決定されるものであり、たとえ等分配回路ＤＩＶの前段に各ポート毎のレギュレータを設けた場合であっても、その僅かな出力電圧ばらつきにより、上記と同様、各レシーバ２００ａ、２００ｂから引き込む電流値に差違が生じる、という課題があった。さらに、等分配回路ＤＩＶを用いた受信装置では、その回路構成が複雑になり、装置のコストアップや回路の実装面積増大が招かれる、という課題もあった。

なお、複数接続されたレシーバの供給電圧が変動しても各々から引き込む電流に変動を生じさせない他の構成としては、トランジスタスイッチやマイコンを利用して詳細に消費電流制御を行う構成も考えられる。しかしながら、このような構成では、トランジスタスイッチのオン／オフ切換制御やマイコンの信号処理に少なからず時間を要するため、瞬時の電圧変動（例えばレシーバのオン／オフ）に追随できず、受信装置に不具合（瞬時の電圧低下など）を生じるおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、平易な回路構成でありながら、複数接続されたレシーバの供給電圧が瞬時的に変動しても各々から引き込む電流に変動を生じることがない受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る受信装置は、レシーバが各々着脱される複数の外部端子と、各々電源経路を異にする複数の内部回路と、前記レシーバから電力供給を受けて前記内部回路の駆動電圧を生成する電源回路と、を有して成る受信装置であって、前記電源回路は、前記外部端子からの電力供給経路毎に設けられた前段レギュレータと、各前段レギュレータの出力端相互間における電位差が所定の閾値よりも大きければその出力端相互間を短絡させるバイパス部と、前記バイパス部よりも後段側に設けられて前記前段レギュレータの出力電圧から前記内部回路の駆動電圧を生成する主レギュレータと、を有し、前記バイパス部は、各前段レギュレータの出力端相互間に亘って互いに逆向きに並列接続された一対のダイオード若しくはダイオード列から成る構成としている。このような構成とすることにより、平易な回路構成でありながら、複数接続されたレシーバの供給電圧が瞬時的に変動しても各々から引き込む電流に変動を生じることがないので、該電流変動に起因するノイズが発生することもなく、受信装置の誤動作や受信映像の乱れを回避することができる。

また、上記のバイパス部を極めて平易に実現することができる上、瞬時の電圧変動にも十分追随することが可能となる。また、バイパス部を逆並列接続された一対のダイオード列で構成すれば、単一のダイオードを一対とした場合に比べて、各前段レギュレータの出力端相互間を短絡させる閾値を高めることができるので、前段レギュレータの出力電圧が少々ばらついても、バイパス部の誤動作を回避することが可能となる。

上記したように、本発明に係る受信装置であれば、平易な回路構成でありながら、複数接続されたレシーバの供給電圧が瞬時的に変動しても各々から引き込む電流に変動を生じることがなくなるので、装置の誤動作や受信映像の乱れを防止することが可能となる。

図１は本発明に係るＬＮＢの第１実施形態を示すブロック図である。本図に示す通り、本発明に係るＬＮＢ１０は、図示しない反射器を介して受信される衛星信号から複数のチャンネル信号を抽出して低雑音増幅し、レシーバ２０ａ、２０ｂの要求するチャンネル信号を選択送出する受信回路１１と、ＬＮＢ１０の電源電圧を生成する電源回路１２と、レシーバ２０ａ、２０ｂが各々接続されるポート１３ａ、１３ｂと、を有して成る。

上記構成から成るＬＮＢ１０において、電源回路１２には、ポート１３ａ、１３ｂを介してレシーバ２０ａ、２０ｂからの直流電圧Ｖａ、Ｖｂが与えられており、該電源回路１２は、直流電圧Ｖａ、Ｖｂから所定の直流電圧ＶＡ、ＶＢ（５［Ｖ］や６［Ｖ］）を生成して各々電源経路を異にする内部回路Ａ、Ｂに供給する。なお、内部回路Ａ、Ｂは、ＬＮＢ１０の内部回路をその消費電力やレシーバとの相関関係に基づいて複数に切り分けたものであり、受信回路１１を構成するＬＮＡ［Low Noise Amplifier］や局部発振器、ミキサ、セレクタなどを含むものである。

また、レシーバ２０ａ、２０ｂから与えられる直流電圧Ｖａ、Ｖｂは、電源回路１２の入力電圧として用いられる一方、受信回路１１の出力選択信号としても用いられており、所望チャンネル信号の周波数帯域に応じて、各々複数の電圧レベル（例えば、１３［Ｖ］と１８［Ｖ］の２値）に変遷される。

ここで、本実施形態の電源回路１２は、ポート１３ａ、１３ｂからの電力供給経路毎に設けられた前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂと、各前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力端にアノードが接続された逆流防止ダイオードＤａ、Ｄｂと、各逆流防止ダイオードＤａ、Ｄｂのカソード相互間（すなわち、各前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力端相互間）における電位差が所定の閾値よりも大きければその出力端相互間を短絡させるバイパス部ＢＰと、バイパス部ＢＰよりも後段側に設けられて前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’から内部回路Ａ、Ｂの駆動電圧ＶＡ、ＶＢを生成する主レギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２と、を有して成る。

なお、前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂは、その出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’が互いに同一（例えば９［Ｖ］）となるように設計されている。

また、バイパス部ＢＰは、各逆流防止ダイオードＤａ、Ｄｂのカソード相互間に亘って互いに逆向きに並列接続された一対のバイパスダイオード１、Ｄ２から成る構成とされている。より具体的に述べると、バイパスダイオードＤ１のアノード及びバイパスダイオードＤ２のカソードは、逆流防止ダイオードＤａのカソードに接続されており、バイパスダイオードＤ１のカソード及びバイパスダイオードＤ２のアノードは、逆流防止ダイオードＤｂのカソードに接続されている。

上記構成から成るＬＮＢ１０において、ポート１３ａ、１３ｂ双方にレシーバ２０ａ、２０ｂが接続されている場合には、前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂにおいて、互いに同一の出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’が生成されることになる。従って、出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’に過度のばらつきがない限り、バイパスダイオードＤ１、Ｄ２の両端間電圧は、その順方向降下電圧（シリコンダイオードでは約０．７［Ｖ］）に満たない値となる。その結果、バイパス部ＢＰは、非短絡状態（バイパスダイオードＤ１、Ｄ２に電流が流れない状態）となるので、ポート１３ａから主レギュレータＲＥＧ１への電源経路、及び、ポート１３ｂから主レギュレータＲＥＧ２への電源経路が各々確立され、内部回路Ａ、Ｂの消費電流ＩＡ、ＩＢは、ポート１３ａ、１３ｂに接続されたレシーバ２０ａ、２０ｂからそれぞれ引き込まれることになる。

一方、ポート１３ａにのみレシーバ２０ａが接続されている場合には、前段レギュレータＰＲａでのみ出力電圧Ｖａ’が生成されることになり、バイパスダイオードＤ１の両端間電圧は、その順方向降下電圧よりも大きくなる。その結果、バイパス部ＢＰは、短絡状態（バイパスダイオードＤ１に電流が流れる状態）となるので、ポート１３ａから主レギュレータＲＥＧ１への電源経路と、同じくポート１３ａからバイパス部ＢＰを介した主レギュレータＲＥＧ２への電源経路が各々確立され、内部回路Ａ、Ｂの消費電流ＩＡ、ＩＢは、いずれもポート１３ａに接続されたレシーバ２０ａから引き込まれることになる。

同様に、ポート１３ｂにのみレシーバ２０ｂが接続されている場合には、前段レギュレータＰＲｂでのみ出力電圧Ｖｂ’が生成されることになり、バイパスダイオードＤ２の両端間電圧は、その順方向降下電圧よりも大きくなる。その結果、バイパス部ＢＰは、短絡状態（バイパスダイオードＤ２に電流が流れる状態）となるので、ポート１３ｂから主レギュレータＲＥＧ２への電源経路と、同じくポート１３ｂからバイパス部ＢＰを介した主レギュレータＲＥＧ１への電源経路が各々確立され、内部回路Ａ、Ｂの消費電流ＩＡ、ＩＢは、いずれもポート１３ｂに接続されたレシーバ２０ｂから引き込まれることになる。

このように、ポート１３ａ、１３ｂからの電力供給経路毎に前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂを設けるとともに、各前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力端相互間における電位差が所定の閾値（本実施形態では、バイパスダイオードＤ１、Ｄ２の順方向降下電圧）よりも大きければその出力端相互間を短絡させるバイパス部ＢＰを設け、その後段側に設けられた主レギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２を用いて、前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’から内部回路Ａ、Ｂの駆動電圧ＶＡ、ＶＢを生成する構成とすることにより、平易な回路構成でありながら、レシーバ２０ａ、２０ｂの供給電圧Ｖａ、Ｖｂが瞬時的に変動した場合であっても、各々から引き込む消費電流Ｉａ、Ｉｂに変動を生じることがないので、該電流変動に起因するノイズが発生することもなく、ＬＮＢ１０の誤動作や受信映像の乱れを回避することが可能となる。

また、本実施形態のＬＮＢ１０は、バイパス部ＢＰの短絡／非短絡のみに応じて内部回路Ａ、Ｂの消費電流Ｉａ、Ｉｂを分配する構成とされているため、ポート１３ａ、１３ｂ双方にレシーバ２０ａ、２０ｂが接続されている状態では、前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’が少々ばらついても、各レシーバ２０ａ、２０ｂから引き込まれる電流値に差違が生じることはなく、レシーバ２０ａ、２０ｂから常に一定の電流を消費し続けることが可能となる。すなわち、本実施形態のＬＮＢ１０であれば、入力電圧ばらつきや部品ばらつきを考慮することなく、レシーバ２０ａ、２０ｂからの消費電流量を事前に算出しておくことも可能となる。

また、上記したように、本実施形態のバイパス部ＢＰは、各前段レギュレータＰＲ１、ＰＲ２の出力端相互間に亘って互いに逆向きに並列接続された一対のバイパスダイオードＤ１、Ｄ２から成る構成とされている。このような構成とすることにより、バイパス部ＢＰを極めて平易に実現することができる上、レシーバ２０ａ、２０ｂのオン／オフや受信チャンネルの切換えによって生じる瞬時の電圧変動にも十分追随することが可能となる。

なお、上記の第１実施形態では、バイパス部ＢＰの回路構成として、各バイパス経路毎にバイパスダイオードＤ１、Ｄ２を１つずつ有し、それらを互いに逆向きに並列接続して成る場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、単一のバイパスダイオードではなく、複数のバイパスダイオードを直列接続して成るダイオード列を一対用意し、それらを互いに並列接続した構成としても構わない。

具体的な構成例としては、図２の第２実施形態で示すように、バイパスダイオードＤ１１、Ｄ１２を直列接続して成る第１のダイオード列と、バイパスダイオードＤ２１、２２を直列接続して成る第２のダイオード列を用意し、各前段レギュレータＰＲ１、ＰＲ２の出力端相互間に亘って、それらを互いに逆向きに並列接続して成る構成とすればよい。

このような構成とすることにより、先述の第１実施形態に比べて、各前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力端相互間を短絡させる閾値を高めることができるので、前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’が少々ばらついても、バイパス部ＢＰの誤動作を回避することが可能となる。

すなわち、各バイパス経路毎に１石のバイパスダイオードを設けた第１実施形態では、その両端間電圧がバイパスダイオード１石分の順方向降下電圧（約０．７［Ｖ］）を超えた時点でバイパス経路が短絡状態となるが、各バイパス経路毎に２石ずつバイパスダイオードを設けた第２実施形態では、そのダイオード列の両端間電位がバイパスダイオード２石分の順方向降下電圧（約１．４［Ｖ］）を超えない限り、バイパス経路が短絡状態となることはない。従って、例えば、前段レギュレータＲＰａ、ＲＰｂの出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’に１［Ｖ］の差違が生じた場合、第１実施形態では、バイパス部ＢＰが誤動作によって短絡状態となるが、第２実施形態であれば、そのような誤動作は生じず、より安定した電流制御を行うことが可能となる。

なお、上記の第２実施形態では、各バイパス経路毎に２石ずつバイパスダイオードを設けた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、前段レギュレータＰＲａ、ＰＲｂの出力電圧Ｖａ’、Ｖｂ’からバイパス部ＢＰでの電圧降下分を考慮してもなお、主レギュレータＲＥＧ１、ＲＥＧ２において出力電圧ＶＡ、ＶＢを生成可能な範囲内において、適宜バイパスダイオードを３石以上としても構わない。

また、上記の第１、第２実施形態では、説明を容易とするために、ＬＮＢ１０に接続されるレシーバ数を２台とし、ＬＮＢ１０の内部回路を２つに切り分けた場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、接続されるレシーバ数も内部回路の切り分け数も任意に設定することが可能である。

また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

また、上記の実施形態では、衛星放送受信システムを構成するＬＮＢに本発明を適用した場合を例示して説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、レシーバが複数接続される受信装置全般に広く適用することが可能である。

本発明は、衛星放送受信システムを構成するＬＮＢ等に好適であり、装置の誤動作や受信映像の乱れを防止する手段として非常に有用な技術である。

は、本発明に係るＬＮＢの第１実施形態を示すブロック図である。は、本発明に係るＬＮＢの第２実施形態を示すブロック図である。は、ＬＮＢの一従来例を示すブロック図である。は、ＬＮＢの別の従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ＬＮＢ
１１受信回路
１２電源回路
ＰＲａ、ＰＲｂ前段レギュレータ
Ｄａ、Ｄｂ逆流防止ダイオード
ＢＰバイパス部
Ｄ１、Ｄ２バイパスダイオード
（Ｄ１１、Ｄ１２）、（Ｄ２１、Ｄ２２）バイパスダイオード列
ＲＥＧ１、ＲＥＧ２主レギュレータ
Ａ、Ｂ内部回路
１３ａ、１３ｂポート
２０ａ、２０ｂレシーバ

Claims

レシーバが各々着脱される複数の外部端子と、各々電源経路を異にする複数の内部回路と、前記レシーバから電力供給を受けて前記内部回路の駆動電圧を生成する電源回路と、を有して成る受信装置であって、
前記電源回路は、前記外部端子からの電力供給経路毎に設けられた前段レギュレータと、各前段レギュレータの出力端相互間における電位差が所定の閾値よりも大きければその出力端相互間を短絡させるバイパス部と、前記バイパス部よりも後段側に設けられて前記前段レギュレータの出力電圧から前記内部回路の駆動電圧を生成する主レギュレータと、を有し、
前記バイパス部は、各前段レギュレータの出力端相互間に亘って互いに逆向きに並列接続された一対のダイオード若しくはダイオード列から成る
ことを特徴とする受信装置。