JP6038493B2 - 同調回路 - Google Patents

Description

本発明は、受信信号をインダクタに印加するとともに、インダクタに接続された同調用可変容量部の容量を変更することでインダクタを含む系の同調周波数を調整し、インダクタに同調信号を得る同調回路に関する。

従来より、ＡＭラジオにおいては、アンテナからの信号をアンテナ同調回路に供給し、ここで希望局周波数を中心とした同調信号を取り出している。この同調回路として、バリコン（可変容量）をマニュアルで操作し、同調周波数を変更するものがある。この場合、同調周波数を変更しながらスピーカからの出力音を確認して同調周波数を希望のものに設定している。

一方、デジタル的な同調周波数の調整が増えてきており、この場合希望局周波数についての信号に応じて、キャパシタバンクを切り換えて容量調整をして同調周波数を調整する。この際、受信信号が入力されるインダクタについて共振モードとして、接続されるキャパシタバンクを切り換えて共振周波数が希望局周波数になるようにキャパシタバンクを切り換える。この場合、希望局周波数に追従するように位相ロックループ（ＰＬＬ）や、周波数ロックループ（ＦＬＬ）などを用いて、発振周波数を調整することができる。

特開平９−２０００６７号公報

発振モードに切り換え、発振周波数を調整する際には、希望局周波数でない信号と発振するために、局発振周波数の調整のノイズ（ＬｏｃａｌＯＳＣ設定ノイズ）や、アンテナ同調信号のノイズ（ＡＮＴ同調ノイズ）が大きく、スピーカらのノイズが大きくならないように出力にミュートを掛けている。

従って、このような同調回路では、スピーカからの出力音を聞きながら、同調周波数を調整することができない。

本発明は、一対のインダクタおよび同調用可変容量部を含み、同調用可変容量部の容量を変更することで同調周波数を調整し、受信信号から帯域が限定された同調信号を得る同調回路であって、同調信号に対応する電流を流す発振用インダクタと、発振用インダクタを含む系の発振周波数を調整する発振用可変容量部と、前記発振用可変容量部の容量を希望同調周波数に応じて変更しながら、前記発振周波数を希望同調周波数に対応した容量に調整し、調整された発振用可変容量部の容量に対応して前記同調用可変容量部の容量を調整する制御部と、を含むことを特徴とする。

また、前記発振用インダクタを含む系の発振周波数は、前記同調周波数の整数倍であり両者は相関して調整されることが好適である。

また、前記整数倍は４倍であることが好適である。

本発明によれば、発振用可変容量部の容量を希望同調周波数に応じて変更しながら、発振周波数を希望同調周波数に対応した容量に調整し、調整された発振用可変容量部の容量に対応して同調用可変容量部の容量を調整する。従って、発振周波数を調整しながら、同調周波数を調整することができ、同調信号の出力をミュートすることなく同調周波数の調整が可能になる。

実施形態の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、一実施形態の構成を示すブロック図である。アンテナからの信号は同調回路１０のインダクタ１２に印加される。なお、アンテナの他端はアースに接続されている。インダクタ１２には、鉄心を介し、インダクタ１４が磁気結合されており、インダクタ１２に流れる電流に応じた電流が流れ、これがアンプ１６を介しミキサ１８に供給される。なお、インダクタ１４の他端には基準電圧が供給されている。

ミキサ１８には、ローカル発振器２０からのローカル信号がバッファ２２を介し供給されている。ここで、ローカル発振器２０は、制御部２４によって発振周波数が変更される。すなわち、希望局周波数とＩＦ（中間周波数：ＡＭ放送では例えば４５０ｋＨｚ）だけ離れた周波数に調整される。

従って、ミキサ１８の出力に希望局信号についてのＩＦ信号が得られる。このＩＦ信号はＩＦ検出部２６に供給され、ここで復調されてベースバンド信号に変換される。ＩＦ検出部２６の出力は、ベースバンドアンプ２８で所定の増幅を受け、スピーカから音声出力される。なお、ＡＭ放送であれば、振幅変調であり、ＩＦ検出部２６はキャリアを除去することでベースバンド信号を取り出すが、他の変調方式であってもかまわない。

ここで、同調回路１０において、インダクタ１２には、複数の容量を内蔵したキャパシタバンク３０が接続されている。また、キャパシタバンク３０の他端はアースに接続されている。さらに、キャパシタバンク３０には、制御部３２が接続されており、この制御部３２によって、キャパシタバンク３０の複数の容量の接続を制御することで、キャパシタバンク３０の容量が変更されて、同調回路１０の同調周波数が制御される。すなわち、インダクタ１２がキャパシタバンク３０を介し、アースに接続されることになり、インダクタ１２とキャパシタバンク３０からなる回路の共振周波数がキャパシタバンク３０の容量によって制御されることになる。

なお、キャパシタバンク３０は、複数のキャパシタを並列接続し各キャパシタにスイッチを直列接続したものや、複数のキャパシタを直列接続し各キャパシタのバイパス経路にスイッチを設けるものや、これらを組み合わせたもので、スイッチのオンオフを制御することで容量を変更するものを採用することができる。

また、制御部３２には、可変抵抗３４が接続されており、この可変抵抗３４がユーザの希望局選択に応じて制御される。例えば、ラジオ本体に設けられている選局用つまみなどの操作に応じて可変抵抗３４の抵抗値が変化する。なお、制御部３２には、マイクロコンピュータや、ステートマシーンなどが利用される。

ここで、同調回路１０には、インダクタ３６が設けられており、インダクタ１２と鉄心を介し磁気的に結合している。そして、インダクタ３６には、キャパシタバンク３８が接続されている。なお、インダクタ３６の他端はアースに接続されている。

一方、キャパシタバンク３８の他端にはアンプ４０が接続され、このアンプ４０の出力は、インダクタ３６と、キャパシタバンク３８の接続点に接続されている。従って、アンプ４０の出力がキャパシタバンク３０の入力側に帰還するループが形成され、インダクタ３６、キャパシタバンク３８からなる回路が能動的に発振することになり、その発振周波数がキャパシタバンク３８の容量値で制御されることになる。

そして、キャパシタバンク３８の出力は、分周器４２にも入力され、ここで適当な分周比で、分周された後、カウンタ４４に入力される。カウンタ４４は、周波数カウンタであり、分周後の信号の例えば１周期（半周期や、複数周期などでもかまわない）をカウントすることで周波数についてのカウント結果を制御部３２に供給する。制御部３２は、カウンタ４４からのカウント結果から、発振周波数を検出し、発振周波数が目標とする希望局周波数の４倍になるようにキャパシタバンク３８の容量値を制御するとともに、キャパシタバンク３０の容量値も同様に制御する。なお、分周器４２を設けることで、半周期などをカウントする場合においてもカウンタ４４のクロックをそれほど早くする必要がなくなる。

なお、制御部３２における周波数の検出は、所定時間内のゼロクロスをカウントするなど、他の方法であってもよい。

これによって、同調回路１０の同調周波数が可変抵抗３４により入力された希望周波数に一致するように制御される。

ここで、インダクタ３６のインダクタンスＬ３をインダクタＬ１の整数分の１にすることで、インダクタ３６を含む系の発振周波数を同調周波数とは比較的高くして、同調信号への影響を排除している。

例えば、Ｌ３＝（１／１６）＊Ｌ１に設定することで、発振周波数を同調周波数の４倍に設定することができる。なお、回路の共振周波数＝１／２π√ＬＣである。

ＡＭ放送の周波数帯域は、５２０ｋＨｚ〜１７１０ｋＨｚであり、同調周波数の４倍でれば、発振周波数は２Ｍｚ〜６．８ＭＨｚ程度になり、ＡＭ放送の帯域から離れ、ＡＭ放送の受信への悪影響を排除できる。発振周波数を同調周波数の８倍とすることも可能であるが、発振周波数に応じて設定する同調周波数における誤差が大きくなりやすい。さらに、４倍と８倍の間の数字でもよいが、４倍がわかりやすく、またインダクタの製作も容易になる。

制御部３２には、この可変抵抗３４の抵抗値に応じてユーザの希望局周波数を検出し、キャパシタバンク３０，３８の容量を調整し、同調回路１０の同調周波数を希望局周波数に設定するとともに、発振周波数を同調周波数の４倍の周波数に調整する。

なお、インダクタ１４は、インダクタ１２に流れる電流に応じた電流を流すことができれば、任意のインダクタンスのものを採用することができる。また、上述の例では、インダクタ１２にキャパシタバンク３０を接続したが、インダクタ１４にキャパシタバンク３０を接続し、ここにおいて同調周波数を設定してもよい。

このように、本実施形態では、ユーザが周波数調整用のつまみなどを操作して、可変抵抗３４の抵抗値を変更することで、目標同調周波数が設定される。通常は、つまみは目標同調周波数のインディケーションに対し操作される。そして、制御部３２によってキャパシタバンク３８の容量を調整することで発振周波数が目標同調周波数の４倍に設定され、同様にキャパシタバンク３０の容量を対応して調整することで、同調周波数が目標同調周波数に調整される。

このような調整の際に、ミュートされることはなく、同調信号を常に出力される。このため、発振周波数に応じて同調周波数を調整するシステムにおいて、ユーザが調整中の出力音を聞きながら同調周波数の調整が行える。

なお、同調回路１０が用いられるのは、通常ＡＭ放送を受信するラジオ受信機であるが、同調回路１０が用いられるのであれば、他の放送であってもよい。

１０ 同調回路、１２，１４，３６ インダクタ、１６、４０ アンプ、１８ ミキサ、２０ ローカル発振器、２２ バッファ、２４，３２ 制御部、２６ ＩＦ検出部、２８ ベースバンドアンプ、３０，３８ キャパシタバンク、３４ 可変抵抗、４２ 分周器、４４ カウンタ。

Claims (4)

1. 一対のインダクタおよび同調用可変容量部を含み、前記同調用可変容量部の容量を変更することで同調周波数を調整し、受信信号から帯域が限定された同調信号を得る同調回路であって、
   前記同調信号に対応する電流を流す発振用インダクタと、
   前記発振用インダクタを含む系の発振周波数を調整する発振用可変容量部と、
   前記発振周波数が希望同調周波数に対応する値になるように前記発振用可変容量部の容量を調整し、前記発振用可変容量部の調整された容量に応じて前記同調用可変容量部の容量を調整する制御部と、
   を含む、同調回路。
2. 前記発振用インダクタを含む系の発振周波数は、前記同調周波数の整数倍であり両者は相関して調整される、請求項１に記載の同調回路。
3. 前記整数倍は４倍である、請求項２に記載の同調回路。
4. 前記同調用可変容量部および前記発振用可変容量部はいずれも複数のキャパシタおよび複数のスイッチを有するキャパシタバンクであり、前記複数のスイッチをオンオフすることで容量を変更するようになっている、請求項１に記載の同調回路。

Images