JP4961520B2 - テレビ・チューナ及びその中で用いられるプリント基板 - Google Patents

Description

本発明は、所望のチャネル周波数に周波数調整可能な（ｔｕｎａｂｌｅ）帯域通過フィルタと、周波数調整可能な局部発振器を用いて、上記所望のチャネル周波数を所定の中間周波数へ変換するミキサとを有し、上記周波数調整可能な帯域通過フィルタは、プリント基板上にマウントされ、上記所望のチャネル周波数の通過を増やす受動素子と、イメージ周波数の通過を減らすイメージ抑制コンデンサとを有する、複数のテレビ・チャネルを受信するテレビ・チューナに関する。

上述のようなテレビ・チューナは、本分野では良く知られている。受信されたテレビ・チャネルは、ミキサに入力される。ミキサでは、入力されたテレビ・チャネルが周波数調整可能な局部発振器の周波数と混合される。ミキサの出力は、周波数固定の中間周波数フィルタにおいてフィルタリングされる。この中間周波数フィルタは、所望のチャネルを通過させ、隣接したチャネルを拒絶する。さらに、この中間周波数フィルタにおいては、所望のチャネルのビデオ信号のナイキスト・フィルタリングが行われると共に、オーディオ信号のレベリングが行われる。局部発振器の周波数を変えることによって、別のチャネルが、中間周波数に変換し、周波数固定の中間周波数フィルタを通過する。

中間周波数フィルタによっては解決できない選択性問題は、イメージ周波数信号の抑制である。イメージ周波数信号は、所望のテレビ信号から発振器周波数を挟んだ反対側に中間周波数の距離離れたところに位置する所望でない入力信号である。適切に測定しなければ、これら所望でないイメージ周波数も、所望のテレビ信号と共に、中間周波数に変換されてしまうため、所望でないイメージ周波数が所望のチャネルを歪めるおそれがある。この問題を回避するために、一般的なテレビ・チューナは、ミキサへつながる入力信号経路に、周波数調整可能な帯域通過フィルタを有し、このフィルタの周波数を所望の入力チャネルに調整して、所望でないイメージ信号がミキサへ送られるのをある程度抑制する。

この周波数調整が行われた（ｔｕｎｅｄ）帯域通過フィルタは、通常、各々が所望のチャネル周波数に合わせられた２つの誘導結合共振回路を有する。その際、所望でないイメージ周波数は、帯域通過フィルタの通過曲線の側面（ｆｌａｎｋ）に位置するため、所望でないイメージ周波数が所望のチャネル周波数に対して減衰するようになる。上記帯域通過フィルタの周波数調整が行われた２つの回路の間に接続され、これら２つの周波数調整が行われた回路の間の誘導結合と共に該帯域通過フィルタのイメージ周波数における通過関数を０にする小さなイメージ削除コンデンサ（ｉｍａｇｅ ｃａｎｃｅｌｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を用いることによって、イメージ周波数の通過を更に大幅に低減することができる。

今日のテレビには、主として市場を二分する２つのシステム：ＮＴＳＣ及びＰＡＬ、が存在する。ＮＴＳＣの中間周波数は４５．７５ＭＨｚであり、ＰＡＬの中間周波数は３８．８９ＭＨｚである。これはＮＴＳＣのイメージ周波数が所望のチャネル周波数より９１．５０ＭＨｚ（＝４５．７５×２）高いところに存在し、ＰＡＬのイメージ周波数が所望のチャネル周波数より７７．７８ＭＨｚ（＝３８．８９×２）高いところに存在することを意味している。よって、ＮＴＳＣ用のイメージ削除コンデンサは、ＰＡＬチューナ向けとは異なる値を持つべきである。

このイメージ周波数の違いは、高品質テレビ・チューナを経済的に製造するのをより難しくする。イメージ削除コンデンサをＮＴＳＣ及びＰＡＬ兼用の共通プリント基盤上に製造することは、両システムにとってイメージ除去性能が妥協したものとなってしまう。なぜなら、このコンデンサは、集中コンデンサとして製造するには小さ過ぎるため、プリント基板上に分散したキャパシタンスによって製造されるべきであるからである。別の方法として、ＮＴＳＣチューナ用とＰＡＬチューナ用の２つの別々のプリント基板を用いることによりこの妥協は回避されるが、製造コストが増加する。

本発明は、両システム向けの共通プリント基盤を用いつつ、上記妥協を回避することを図るものである。よって、本発明に係るテレビ・チューナは、上記プリント基板が第一、第二、及び第三のトレースを有し、ＮＴＳＣタイプの信号用の場合、上記第三のトレースを待機状態として、上記イメージ抑制コンデンサが上記第一及び第二のトレースから成るようにし、ＰＡＬタイプの信号用の場合、上記第二及び第三のトレースを相互接続して、上記イメージ抑制コンデンサが上記第一のトレースと上記相互接続された第二及び第三のトレースとから成るようにする、ことを特徴とする。よって、ＰＡＬチューナの場合には、単に、上記第二及び上記第三のプリント基板トレース間を相互接続すればよいとしつつ、単一のプリント基板をＮＴＳＣチューナとＰＡＬチューナの双方に用いることができる。本発明に係るテレビ・チューナは、更に、ＰＡＬタイプの信号用の場合に、上記第二及び第三のトレースが集中０オーム抵抗（ｌｕｍｐｅｄ ｚｅｒｏ−ｏｈｍ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）により相互接続されることが好ましい。この場合、第二及び第三のトレース間の相互接続は、他の集中素子を該プリント基板に取り付けるのと同じ製造工程において、実現することができる。

本発明に係るテレビ・チューナがＵＨＦチャネル周波数（通常、４７０〜８６０ＭＨｚ）用の周波数調整可能な帯域通過フィルタと、中帯域周波数（通常、１６０〜４５０ＭＨｚ）用の周波数調整可能な帯域通過フィルタとを単一のプリント基板上に有する場合、本発明に係るテレビ・チューナは、上記プリント基板が、ＵＨＦチャネル周波数用の上記帯域通過フィルタのイメージ抑制コンデンサを構成する第一、第二、及び第三のＵＨＦトレースと、中帯域チャネル周波数用の上記帯域通過フィルタのイメージ抑制コンデンサを構成する第一、第二、及び第三の中帯域トレースとを有する、ことを更に特徴とすることができる。本発明に係るテレビ・チューナがＶＨＦチャネル周波数にも周波数調整可能である場合、これら帯域用の別のトレースが設けられてもよいが、これら周波数帯域は、通常、週中コンデンサによってイメージ削除コンデンサを作ることができるほど十分に低い。

ＵＨＦ周波数用の周波数調整可能な帯域通過フィルタの場合、これら周波数は、通常、第三のＰＣＢトレースを単にシンプルな接続パッドから構成できるくらい、低い。その場合、上記パス及び相互接続のみから追加的コンデンサが構成される。

また、本発明は、テレビ・チューナにおいて用いられるプリント基板であって、ＮＴＳＣタイプ・テレビ・チューナ及びＰＡＬタイプ・テレビ・チューナの双方においてイメージ削除コンデンサを構成する第一、第二、及び第三のトレースを有する、ことを特徴とするプリント基板にも関する。

添付図面を参照して、本発明を更に説明する。

図１のテレビ・チューナは、ＲＦ信号入力１を有する。ＲＦ信号入力１には、アンテナ又はケーブルを接続することができる。ＲＦ信号入力１は、複数のＲＦ変調テレビ・チャネルをテレビ・チューナへ入力する。ＲＦ信号は、予め選択された周波数固定のフィルタ２を通され、所望周波数帯域外の信号が除去されると共に、ＲＦ増幅ステージ３において大幅に増幅される。この増幅ステージからのＲＦ出力信号は、周波数調整が行われた帯域通過フィルタ４に入力される。この帯域通過フィルタ４において、所望のテレビ・チャネル以外のすべてのチャネルが所望のテレビ・チャネルに対して減衰され、特に所望のテレビ・チャネルのイメージ周波数が減衰される。

ミキサ・ステージ５において、帯域通過フィルタ４からの出力に、周波数調整が行われた局部発振器６からの局部発振器信号が乗ぜられる。こうすることにより、帯域通過フィルタ４からのＲＦ出力信号は中間周波数信号に変換される。この中間周波数信号は、次いで、周波数固定の中間周波数フィルタ７へ送られる。

周波数調整が行われた帯域通過フィルタ４の主たる構成要素は、コイルＬ_１及び可変コンデンサＣ_ｖ１を有する第一の共振回路、及び、コイルＬ_２及び可変コンデンサＣ_ｖ２を有する第二の共振回路である。可変コンデンサの各々は、それぞれ固定コンデンサＣ_１及びＣ_２を通じて、グラウンドへ接続される。２つのコイルＬ_１及びＬ_２は、共通のコイルＬ_３を通じて、グラウンドへ接続される。コイルＬ_３は、第一及び第二の共振回路間の電磁誘導ベースの結合を構成する。コンデンサＣ_ｖ１及びＣ_ｖ２のキャパシタンスを変える調整電圧Ｖ_ｔは、抵抗Ｒ_１を通じて、可変コンデンサＣ_ｖ１と固定コンデンサＣ_１の接点に掛けられると共に、抵抗Ｒ_２を通じて、可変コンデンサＣ_ｖ２と固定コンデンサＣ_２の接点に掛けられる。この調整電圧は、局部発振器６にも掛けられる。結合コンデンサＣ_３は、前置増幅器ステージ３からの出力を第一の共振回路の先頭へ結合する。結合コイルＬ_４は、第二の共振回路の先頭をミキシング・ステージ５の入力へ結合する。

帯域通過フィルタ４は、更に、コイルＬ_５、コンデンサＣ_４、及び抵抗Ｒ_３から構成された直列回路から成るインピーダンス回路網Ｉ_１（フィリップス社が特許を取得したダイオード・コイル設計）と、この直列回路と並列接続となるコンデンサＣ_５とを有する。このインピーダンス回路網は、Ｃ_ｖ１を越えて接続される。コイルＬ_６、２つのコンデンサＣ_６及びＣ_７、及び抵抗Ｒ_４から成る類似のインピーダンス回路網Ｉ_２は、Ｃ_ｖ２を越えて接続される。最後に、帯域通過フィルタ４は、帯域通過フィルタ４の入力と第二の共振回路の先頭の間に接続されたイメージ削除コンデンサＣ_８を有する。別の方法として、このイメージ削除コンデンサは、第一及び第二の共振回路の先頭の間に接続されてもよい。作動中、帯域通過フィルタ４が合わせられる周波数は、局部発振器が合わせられる周波数の変更に伴って変更されるため、帯域通過フィルタは、局部発振器の周波数から中間周波数と等しい距離低い周波数を有する入力信号チャネルを常に通過させる。ミキサ５において、この所望の入力チャネルは、中間周波数に変換され、次いで、中間周波数フィルタ７がこの変換された信号を選択する。

帯域通過フィルタ４によるイメージ抑制を強化するために、中間周波数フィルタ７は、イメージ削除コンデンサＣ_８を有する。このコンデンサＣ_８には、帯域通過フィルタの通過関数において、帯域通過フィルタ４の調整された周波数から中間周波数の２倍分高い周波数のところに、すなわちイメージ周波数が位置する周波数のところに、「ゼロ通過周波数」を生成するものが選ばれる。

イメージ拒絶ができる限り良好となるように（例えば、−５０ｄＢより良好となるように）、イメージ削除コンデンサＣ_８は十分に正確な値を持つべきである。さらに、このコンデンサの値は、比較的小さい（例えば、０．１ｐＦより小さい）。通常、テレビ・チューナは、構成要素（能動素子及び受動素子を含む）が集中素子として配置されたプリント基板を有するように作られる。しかし、十分に小さく正確なイメージ削除用コンデンサは、製造するのが非常に難しいため、必要とされるイメージ削除コンデンサは、通常、プリント基板上に分散したキャパシタンスにより得られる。

本発明のトレース図を図２に概略的に示す。図２は、イメージ削除コンデンサＣ_８の第一の「プレート」を構成する第一のトレース８を示す。この第一のトレース８は、第一の「プレート」を帯域通過フィルタ４の残りの部分に接続する第一の接続パッド９を有する。さらに、図２は、第二及び第三の接続パッド１１及び１２を有する第二のトレース１０も示す。テレビ・チューナがＮＴＳＣ受信用に設計されるとき、通常の中間周波数は４５．７５ＭＨｚであり、イメージ周波数は所望のチャネル周波数より９１．５ＭＨｚ高い。このとき、第二のトレース１０は、イメージ削除コンデンサＣ_８の第二の「プレート」全体を構成し、第二の接続パッド１１を通じて帯域通過フィルタ４の残りの部分に接続される。

加えて、図２の概略図は、接続パッド１４を有する第三のトレース１３を示す。ＮＴＳＣ受信では、この第三のトレースは待機状態であったが、テレビ・チューナがＰＡＬ受信用に設計されるとき、イメージ周波数は所望のチャネル周波数より７７．９８ＭＨｚ（＝３８．８９ＭＨｚ×２）しか高くないため、第二のトレースの接続パッド１２と第三のトレースの接続パッド１４とが集中短絡ジャンパ１５（０オーム抵抗）により相互接続される。この場合、第二及び第三のトレースは、一体となって、イメージ削除コンデンサの第二の「プレート」を構成する。よって、コンデンサ値は、好ましいことに、ＮＴＳＣチューナの場合よりも大幅に大きくなり、比較的低いＰＡＬイメージ周波数が最適に抑制される。これの利点は、１つのプリント基板を用いて、高精度で低コストな２つのイメージ削除コンデンサを作ることができる点である。

図３は、本発明が用いられたプリント基板の一部のレイアウトを示す。このプリント基板は、中帯域チャネルとＵＨＦ帯域チャネルの双方を受信可能なテレビ・チューナにおいて用いられるものである。図３において、イメージ削除キャパシタを構成する素子（トレース、パッド、及びジャンパ）については図２のトレース図と同じ符号８〜１５が用いられている。このプリント基板は中帯域チャネルとＵＨＦ帯域チャネルの双方を受信するものであるため、中帯域受信用の素子には符号に「Ｍ」が付加されており、ＵＨＦ帯域受信用の素子には符号に「Ｖ」が付加されている。

図から分かるように、このプリント基板レイアウトでは、ＵＨＦ受信用の第三のトレース１３Ｖが欠けているように見える。しかし、ジャンパ１５Ｖ及びパッド１４Ｖが一体となってＵＨＦ帯域におけるＰＡＬチューナに必要なキャパシタンス増加を提供するため、実際にはパッド１４Ｖが第三のトレース全体を構成する。

上記実施形態は、例示であって、本発明を制限するものではない。また、当業者は、本願請求項の範囲を逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計できるであろう。請求項において、括弧内に記載された参照符号はいずれも請求項を制限するものと解釈されるべきではない。「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は、請求項に列挙された以外の要素又は工程の存在を排除しない。要素に先行する「１つの（ａ／ａｎ）」という語は、その要素が複数個存在することを排除しない。複数の手段を列挙する装置クレームにおいて、これら複数の手段は１つの同じハードウェア・アイテムとして実現されてもよい。特定の方法が相互に異なる従属クレームに記載されているという単なる事実は、それらの方法を組み合わせて用いても有益的となり得ないということを示しているわけではない。

従来のテレビ・チューナ回路の一例を示す回路図である。 本発明に係るテレビ・チューナにおいてイメージ削除コンデンサを一体となって構成するプリント基板とレースを示す概略図である。 本発明に係るマルチバンド・テレビ受信機において用いられるプリント基板の一部を示す図である。

Claims (7)

1. 所望のチャネル周波数に周波数調整可能な帯域通過フィルタと、
   周波数調整可能な局部発振器を用いて、前記所望のチャネル周波数を所定の中間周波数へ変換するミキサとを有し、
   前記周波数調整可能な帯域通過フィルタは、
   プリント基板上にマウントされ、前記所望のチャネル周波数の通過を増やす受動素子と、
   イメージ周波数の通過を減らすイメージ抑制コンデンサとを有する、
   複数のテレビ・チャネルを受信するテレビ・チューナであって、
   前記プリント基板は、第一、第二、及び第三のトレースを有し、
   ＮＴＳＣタイプの信号用の場合、前記第三のトレースを待機状態として、前記イメージ抑制コンデンサが前記第一及び第二のトレースから成るようにし、
   ＰＡＬタイプの信号用の場合、前記第二及び第三のトレースを相互接続して、前記イメージ抑制コンデンサが前記第一のトレースと前記相互接続された第二及び第三のトレースとから成るようにする、ことを特徴とするテレビ・チューナ。
2. 請求項１記載のテレビ・チューナであって、
   ＰＡＬタイプの信号用の場合、前記第二及び第三のトレースは、集中０オーム抵抗により相互接続される、ことを特徴とするテレビ・チューナ。
3. ＵＨＦチャネル周波数用の周波数調整可能な帯域通過フィルタと、中帯域周波数用の周波数調整可能な帯域通過フィルタとを単一のプリント基板上に有する請求項１記載のテレビ・チューナであって、
   前記プリント基板は、
   ＵＨＦチャネル周波数用の前記帯域通過フィルタのイメージ抑制コンデンサを構成する第一、第二、及び第三のＵＨＦトレースと、
   中帯域チャネル周波数用の前記帯域通過フィルタのイメージ抑制コンデンサを構成する第一、第二、及び第三の中帯域トレースとを有する、ことを特徴とするテレビ・チューナ。
4. ＵＨＦチャネル周波数用の周波数調整可能な帯域通過フィルタを有する請求項３記載のテレビ・チューナであって、
   前記第三のＵＨＦトレースは、０オーム抵抗用の単一の接続パッドから成る、ことを特徴とするテレビ・チューナ。
5. 所望のチャネル周波数に周波数調整可能な帯域通過フィルタと、
   周波数調整可能な局部発振器を用いて、前記所望のチャネル周波数を所定の中間周波数へ変換するミキサとを有し、
   前記周波数調整可能な帯域通過フィルタは、
   プリント基板上にマウントされ、前記所望のチャネル周波数の通過を増やす受動素子と、
   イメージ周波数の通過を減らすイメージ抑制コンデンサとを有する、
   複数のＮＴＳＣタイプ・テレビ・チャネルを受信するＮＴＳＣタイプ・テレビ・チューナであって、
   前記プリント基板は、第一、第二、及び第三のトレースを有し、
   前記第三のトレースを待機状態として、前記イメージ抑制コンデンサが前記第一及び第二のトレースから成るようにする、ことを特徴とするＮＴＳＣタイプ・テレビ・チューナ。
6. 所望のチャネル周波数に周波数調整可能な帯域通過フィルタと、
   周波数調整可能な局部発振器を用いて、前記所望のチャネル周波数を所定の中間周波数へ変換するミキサとを有し、
   前記周波数調整可能な帯域通過フィルタは、
   プリント基板上にマウントされ、前記所望のチャネル周波数の通過を増やす受動素子と、
   イメージ周波数の通過を減らすイメージ抑制コンデンサとを有する、
   複数のＰＡＬタイプ・テレビ・チャネルを受信するＰＡＬタイプ・テレビ・チューナであって、
   前記プリント基板は、第一、第二、及び第三のトレースを有し、
   前記第二及び第三のトレースを相互接続して、前記イメージ抑制コンデンサが前記第一のトレースと前記相互接続された第二及び第三のトレースとから成るようにする、ことを特徴とするＰＡＬタイプ・テレビ・チューナ。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項記載のテレビ・チューナにおいて用いられるプリント基板であって、
   ＮＴＳＣタイプ・テレビ・チューナ及びＰＡＬタイプ・テレビ・チューナの双方においてイメージ削除コンデンサを構成する第一、第二、及び第三のトレースを有する、ことを特徴とするプリント基板。

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