JP6449683B2 - Tuning circuit for radio - Google Patents
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Description
本発明は、無線受信機における同調回路に係り、特に製造時に個体差に基づく個別の設定を不要とし、生産性を向上させ、良好な特性を維持することができる無線機の同調回路に関する。 The present invention relates to a tuning circuit in a radio receiver, and more particularly to a tuning circuit for a radio that can eliminate the need for individual settings based on individual differences during manufacturing, improve productivity, and maintain good characteristics.
[先行技術の説明:図5]
従来の無線受信機における電圧制御周波数可変帯域通過フィルタ(VCF;Voltage Controlled Filter)を用いた同調回路について図5を用いて説明する。図5は、従来の同調回路の概略回路図である。
図5に示すように、従来の同調回路は、入力端子31と、出力端子32と、VCF33と、ROM(Read Only Memory)34と、D/A(Digital/Analog)変換器35とを備えている。
[Description of Prior Art: FIG. 5]
A tuning circuit using a voltage controlled frequency variable band pass filter (VCF) in a conventional radio receiver will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a conventional tuning circuit.
As shown in FIG. 5, the conventional tuning circuit includes an
従来の同調回路の各部について説明する。
入力端子31は、無線信号を入力する。
出力端子32は、VCF33を通過した無線信号を出力する。
VCF33は、制御電圧に応じて入力信号を帯域制限し、特定周波数の無線信号を通過させる。
ROM34は、通過させる周波数に対応する電圧データを外部から設定されたアドレスに記憶し、当該アドレスの電圧データを出力する。
D/A変換器35は、ROM34からの電圧データをD/A変換して制御電圧を生成し、VCF33に出力する。
Each part of the conventional tuning circuit will be described.
The
The
The
The
The D / A converter 35 D / A converts the voltage data from the
従来の同調回路の動作について説明する。
従来の同調回路では、ROM33から設定されたアドレスに対応する電圧データが出力される。
電圧データは、D/A変換器34でD/A変換され、制御電圧としてVCF33に出力される。VCF33は、制御電圧に応じた通過帯域で入力端子31からの入力信号を帯域制限して、所望の周波数の無線信号を通過させ、出力端子32に出力する。
このようにして、従来の同調回路の動作が行われる。
The operation of the conventional tuning circuit will be described.
In the conventional tuning circuit, voltage data corresponding to the address set from the
The voltage data is D / A converted by the D /
In this way, the operation of the conventional tuning circuit is performed.
ここで、従来の同調回路のVCF33に使用されるアナログ素子の容量可変ダイオードやインダクタには特性のバラツキがある。
そのため、同調回路の生産時には、個々のVCF33の特性に応じて、所望の周波数に対応する制御電圧のデータを1台1台取得し、それぞれ個別に制御電圧のデータをROM34に書き込む必要がある。
Here, there are variations in characteristics of the variable capacitance diode and the inductor of the analog element used in the
Therefore, at the time of production of the tuning circuit, it is necessary to acquire control voltage data corresponding to a desired frequency one by one according to the characteristics of each
また、従来の同調回路では、ROM34に書き込んだ制御電圧値を用いて制御電圧を生成するため、容量可変ダイオードやインダクタの温度特性や経年変化に応じて制御電圧を調整することはできず、フィルタ特性が変動する場合がある。
Further, in the conventional tuning circuit, since the control voltage is generated using the control voltage value written in the
[関連技術]
尚、無線機の同調回路に関する技術としては、特開2001−36384号公報「可変同調フィルタ及びその調整方法及びそれを用いた受信装置及び送信装置」(松下電器産業株式会社、特許文献1)、特開2007−174643号公報「YIGフィルタ同調システム」(アジレント・テクノロジーズ・インク、特許文献2)、特開2012−202760号公報「フィルタ校正装置及び校正方法」(アンリツ株式会社、特許文献3)がある。
[Related technologies]
In addition, as a technique regarding the tuning circuit of the wireless device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-36384 “Variable Tuning Filter and Adjustment Method and Receiving Device and Transmitting Device Using the Same” (Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Patent Document 1), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-174743 “YIG Filter Tuning System” (Agilent Technologies, Inc., Patent Document 2), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-202760, “Filter Calibration Device and Calibration Method” (Anritsu Corporation, Patent Document 3). is there.
特許文献1には、可変同調フィルタにおいて、同調周波数の変化に対応してCPUが記憶手段に記憶された制御信号により帯域通過フィルタの中心周波数及び可変利得増幅器の利得を制御することが記載されている。 Patent Document 1 describes that in a variable tuning filter, the CPU controls the center frequency of the band-pass filter and the gain of the variable gain amplifier by a control signal stored in the storage means in response to a change in tuning frequency. Yes.
特許文献2には、YIG(Yttrium Iron Garnet)フィルタ同調システムにおいて、フィルタの入力にノイズ源が結合されると、レシーバがフィルタの出力に結合され、フィルタの出力において、測定通過帯域内及びフィルタ通過帯域内の一連の測定値を取得することが記載されている。 In Patent Document 2, in a YIG (Yttrium Iron Garnet) filter tuning system, when a noise source is coupled to the input of the filter, a receiver is coupled to the output of the filter. The acquisition of a series of measurements in a band is described.
特許文献3には、雑音発生器からの雑音がYIG同調フィルタ部を通過した信号を校正用信号として、校正用信号を解析して基準周波数信号とし、周波数信号と基準周波数信号とを比較して偏差量を算出し、当該偏差量を相殺するよう、可変同調フィルタの中心周波数を調整制御することが記載されている。 In Patent Document 3, the signal from which the noise from the noise generator has passed through the YIG tuning filter unit is used as a calibration signal, the calibration signal is analyzed as a reference frequency signal, and the frequency signal and the reference frequency signal are compared. It describes that the amount of deviation is calculated and the center frequency of the tunable filter is adjusted and controlled so as to cancel out the amount of deviation.
上述したように、従来の同調回路では、VCF内の部品の個体差を吸収するため、1台ずつ適切な制御電圧値を求めてROMに書き込みを行わなければならず、書き込み作業が煩雑であり、また、部品の温度特性や経年変化に対応してVCFの制御電圧を調整することができないという問題点があった。 As described above, in the conventional tuning circuit, in order to absorb the individual difference of the components in the VCF, it is necessary to obtain an appropriate control voltage value for each unit and write it into the ROM, and the writing operation is complicated. In addition, there is a problem that the control voltage of the VCF cannot be adjusted in accordance with the temperature characteristics of the parts and the secular change.
尚、特許文献1〜3には、VCFにホワイトノイズを入力し、粗調制御電圧を印加して、VCF通過後の無線信号を中間周波数信号に変換して検波し、検波信号のピークを基準電圧として保持し、粗調制御電圧を断として、比較器で基準電圧と検波電圧とを比較して差分電圧を求め、差分電圧を粗調制御電圧に加算した電圧を精調制御電圧として生成することは記載されていない。 In Patent Documents 1 to 3, white noise is input to the VCF, a coarse adjustment control voltage is applied, a radio signal after passing through the VCF is converted to an intermediate frequency signal, and the peak is detected. The voltage is held, the coarse control voltage is turned off, the reference voltage and the detection voltage are compared with a comparator to obtain a differential voltage, and a voltage obtained by adding the differential voltage to the coarse control voltage is generated as the fine control voltage. That is not described.
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、個体差に基づいて1台毎に制御電圧値を書き込む作業を不要として生産効率を向上させると共に、部品の温度特性や経年変化に対応して制御電圧を調整でき、良好な特性を維持することができる無線機の同調回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and eliminates the need for writing control voltage values for each unit based on individual differences, improving production efficiency, and responding to temperature characteristics and aging of parts. An object of the present invention is to provide a radio tuning circuit capable of adjusting a control voltage and maintaining good characteristics.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線機の同調回路であって、無線信号を入力する入力端子と、ホワイトノイズを生成する信号発生器と、入力信号について制御電圧に応じて特定の周波数を通過させて出力する電圧制御フィルタと、入力端子に入力された無線信号又は信号発生器で生成されたホワイトノイズのいずれかを電圧制御フィルタの入力信号として入力させるよう切り替える第1のスイッチと、特定の周波数に対応する粗調制御電圧値を記憶する記憶部と、粗調制御電圧値をD/A変換して粗調制御電圧を出力するD/A変換器と、粗調制御電圧を制御電圧として電圧制御フィルタに入力するか否かを切り替える第2のスイッチと、電圧制御フィルタからの出力信号を中間周波数に変換する周波数変換部と、周波数変換部からの出力信号を検波する検波器と、検波器からの出力電圧の最大値を基準値として保持し、基準値に基づいて基準電圧を出力するピークホールド回路と、検波器からの出力電圧とピークホールド回路からの基準電圧とを入力して比較し、差分電圧を粗調制御電圧に相当する電圧に加算して精調制御電圧を出力する比較器と、比較器から出力される精調制御電圧の値を保持し、当該値に基づく精調制御電圧を出力するホールド回路と、電圧制御フィルタの制御電圧として、比較器からの精調制御電圧を入力するか、ホールド回路からの精調制御電圧を入力するか、あるいは双方を入力しないかを切り替える第3のスイッチと、を備え、ホワイトノイズを用いた同調動作が開始されてから、検波器からの出力電圧の最大値が基準値としてピークホールド回路に保持されるまでの第1の特定期間は、第1のスイッチが、信号発生器で生成されたホワイトノイズを入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、電圧制御フィルタの制御電圧としてD/A変換器からの粗調制御電圧を入力するよう切り替えられ、第3のスイッチが、比較器からの精調制御電圧及びホールド回路からの精調制御電圧の双方を入力しないよう切り替えられることを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a tuning circuit of a radio device, an input terminal for inputting a radio signal, a signal generator for generating white noise, and an input signal according to a control voltage The first switching is performed so that either a voltage control filter that passes a specific frequency and outputs the signal, or a radio signal input to the input terminal or white noise generated by the signal generator is input as an input signal of the voltage control filter. A switch for storing the coarse adjustment control voltage value corresponding to a specific frequency, a D / A converter for D / A converting the coarse adjustment control voltage value and outputting the coarse adjustment control voltage, and a coarse adjustment A second switch that switches whether or not to input the control voltage as a control voltage to the voltage control filter, a frequency converter that converts an output signal from the voltage control filter into an intermediate frequency, a frequency change A detector for detecting output signals from the section, the maximum value of the output voltage from the detection wave unit holding as a reference value, a peak hold circuit for outputting a reference voltage based on the reference value, the output voltage from the detector And a reference voltage from the peak hold circuit are input and compared, and a differential voltage is added to a voltage corresponding to the coarse control voltage to output a fine control voltage, and a fine control output from the comparator A hold circuit that holds the control voltage value and outputs a fine control voltage based on the value, and a fine control voltage from the comparator is input as the control voltage of the voltage control filter, or a fine control voltage from the hold circuit. And a third switch for switching between input of the control voltage and not input of both, and after the tuning operation using white noise is started, the maximum value of the output voltage from the detector is used as a reference value. Pi First specific period until it is held in Kuhorudo circuit, the first switch is switched to enter the white noise generated by the signal generator, a second switch, as the control voltage of the voltage control filter is switched to enter the coarse tuning control voltage from D / a converter, the third switch is switched et not to enter both the fine adjustment control voltage from fine adjustment control voltage and hold circuit from the comparator It is characterized by that.
また、本発明は、上記同調回路において、第1の特定期間の後、比較器において、検波器からの出力電圧とピークホールド回路からの基準電圧との差分電圧が安定するまでの第2の特定期間は、第1のスイッチが、信号発生器で生成されたホワイトノイズを入力信号として電圧制御フィルタに入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、D/A変換器からの粗調制御電圧を前記電圧制御フィルタに入力しないよう切り替えられ、第3のスイッチが、前記電圧制御フィルタの制御電圧として比較器からの精調制御電圧を入力するよう切り替えられることを特徴としている。 According to the present invention, in the tuning circuit, after the first specific period, the second specific until the differential voltage between the output voltage from the detector and the reference voltage from the peak hold circuit is stabilized in the comparator. During the period, the first switch is switched to input the white noise generated by the signal generator as an input signal to the voltage control filter, and the second switch supplies the coarse control voltage from the D / A converter. the switched so as not to input to the voltage controlled filter, the third switch, and wherein the switching et Reruko to enter the fine adjustment control voltage from the control voltage and the specific較器of said voltage controlled filter.
また、本発明は、上記同調回路において、第2の特定期間の後、無線信号を入力して運用を行う期間は、第1のスイッチが、入力端子からの無線信号を入力信号として電圧制御フィルタに入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、D/A変換器からの粗調制御電圧を前記電圧制御フィルタに入力しないよう切り替えられ、第3のスイッチが、電圧制御フィルタの制御電圧としてホールド回路からの精調制御電圧を入力するよう切り替えられることを特徴としている。 According to the present invention, in the tuning circuit, after the second specific period, during the period of operation by inputting a radio signal, the first switch uses the radio signal from the input terminal as an input signal as a voltage control filter. The second switch is switched so as not to input the coarse control voltage from the D / A converter to the voltage control filter, and the third switch is held as the control voltage of the voltage control filter. It is characterized in the changeover et Reruko to enter the fine adjustment control voltage from the circuit.
本発明によれば、無線信号を入力する入力端子と、ホワイトノイズを生成する信号発生器と、入力信号について制御電圧に応じて特定の周波数を通過させて出力する電圧制御フィルタと、入力端子に入力された無線信号又は信号発生器で生成されたホワイトノイズのいずれかを電圧制御フィルタの入力信号として入力させるよう切り替える第1のスイッチと、特定の周波数に対応する粗調制御電圧値を記憶する記憶部と、粗調制御電圧値をD/A変換して粗調制御電圧を出力するD/A変換器と、粗調制御電圧を制御電圧として電圧制御フィルタに入力するか否かを切り替える第2のスイッチと、電圧制御フィルタからの出力信号を中間周波数に変換する周波数変換部と、周波数変換部からの出力信号を検波する検波器と、検波器からの出力電圧の最大値を基準値として保持し、基準値に基づいて基準電圧を出力するピークホールド回路と、検波器からの出力電圧とピークホールド回路からの基準電圧とを入力して比較し、差分電圧を粗調制御電圧に相当する電圧に加算して精調制御電圧を出力する比較器と、比較器から出力される精調制御電圧の値を保持し、当該値に基づく精調制御電圧を出力するホールド回路と、電圧制御フィルタの制御電圧として、比較器からの精調制御電圧を入力するか、ホールド回路からの精調制御電圧を入力するか、あるいは双方を入力しないかを切り替える第3のスイッチと、を備え、ホワイトノイズを用いた同調動作が開始されてから、検波器からの出力電圧の最大値が基準値としてピークホールド回路に保持されるまでの第1の特定期間は、第1のスイッチが、信号発生器で生成されたホワイトノイズを入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、電圧制御フィルタの制御電圧としてD/A変換器からの粗調制御電圧を入力するよう切り替えられ、第3のスイッチが、比較器からの精調制御電圧及びホールド回路からの精調制御電圧の双方を入力しないよう切り替えられる無線機の同調回路としているので、デフォルトである粗調制御電圧を個体差に応じて精度よく調整した精調制御電圧を生成して、電圧制御フィルタに入力することができ、記憶部に、フィルタの個体差に応じた個別の制御電圧値を書き込む作業を不要とし、生産性を向上させると共に、環境変化や経年変化があってもその時点での最適な精調制御電圧を生成して、良好な特性を維持することができ、検波器出力の特性に基づいて、電圧制御フィルタを最適に動作させる基準電圧を生成できる効果がある。 According to the present invention, an input terminal for inputting a radio signal, a signal generator for generating white noise, a voltage control filter for passing a specific frequency according to a control voltage for the input signal and outputting the input signal, and an input terminal A first switch that switches to input either an input radio signal or white noise generated by a signal generator as an input signal of the voltage control filter, and stores a coarse control voltage value corresponding to a specific frequency A storage unit; a D / A converter that D / A converts a coarse control voltage value and outputs a coarse control voltage; and a first switch that switches whether the coarse control voltage is input to the voltage control filter as a control voltage. and second switch, a frequency conversion unit for converting an output signal from the voltage-controlled filter to the intermediate frequency, and a detector for detecting an output signal from the frequency converter, the output from the detection wave unit The peak hold circuit that holds the maximum pressure value as the reference value and outputs the reference voltage based on the reference value is compared with the output voltage from the detector and the reference voltage from the peak hold circuit. Is added to the voltage corresponding to the coarse control voltage and the fine control voltage is output, and the fine control voltage value output from the comparator is held and the fine control voltage based on the value is output. And a third control circuit that switches between inputting a fine control voltage from the comparator, inputting a fine control voltage from the hold circuit, or not inputting both as the control voltage of the voltage control filter. comprising a switch, a first specific period until after the tuning operation using a white noise is initiated, the maximum value of the output voltage from the detector is held in the peak hold circuit as a reference value, the The second switch is switched to input the white noise generated by the signal generator, and the second switch is switched to input the coarse control voltage from the D / A converter as the control voltage of the voltage control filter. , a third switch, since the fine adjustment control voltage and the tuning circuit radio switching et al are not to enter both the fine adjustment control voltage from the hold circuit from the comparator, a coarse control voltage, which is the default A precise control voltage adjusted accurately according to individual differences can be generated and input to the voltage control filter, eliminating the need to write individual control voltage values according to individual differences in the filter to the storage unit. In addition to improving productivity, even if there is environmental change or secular change, it can generate the optimal precision control voltage at that time and maintain good characteristics, and detector output Based on these characteristics, there is an effect that a reference voltage for optimally operating the voltage control filter can be generated.
また、本発明によれば、第1の特定期間の後、比較器において、検波器からの出力電圧とピークホールド回路からの基準電圧との差分電圧が安定するまでの第2の特定期間は、第1のスイッチが、信号発生器で生成されたホワイトノイズを入力信号として電圧制御フィルタに入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、D/A変換器からの粗調制御電圧を前記電圧制御フィルタに入力しないよう切り替えられ、第3のスイッチが、前記電圧制御フィルタの制御電圧として比較器からの精調制御電圧を入力するよう切り替えられる上記同調回路としているので、デフォルトである粗調制御電圧を電圧制御フィルタの個体差に応じて調整した精調制御電圧を生成できる効果がある。 Further, according to the present invention, after the first specific period, in the comparator, the second specific period until the differential voltage between the output voltage from the detector and the reference voltage from the peak hold circuit is stabilized, The first switch is switched to input the white noise generated by the signal generator to the voltage control filter as an input signal, and the second switch controls the coarse control voltage from the D / A converter. is switched so as not to input to the filter, the third switch, since the above-mentioned tuning circuit switched et al is to enter the fine adjustment control voltage from the control voltage and the specific較器of said voltage controlled filter, the default crude There is an effect that a fine control voltage can be generated by adjusting the control voltage according to the individual difference of the voltage control filter.
また、本発明によれば、第2の特定期間の後、無線信号を入力して運用を行う期間は、第1のスイッチが、入力端子からの無線信号を入力信号として電圧制御フィルタに入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、D/A変換器からの粗調制御電圧を前記電圧制御フィルタに入力しないよう切り替えられ、第3のスイッチが、電圧制御フィルタの制御電圧としてホールド回路からの精調制御電圧を入力するよう切り替えられる上記同調回路としているので、運用時には、ホールド回路からの精調制御電圧を電圧制御フィルタに入力して動作させることで、所望の周波数を通過させることができる効果がある。
According to the present invention , the first switch inputs the radio signal from the input terminal as an input signal to the voltage control filter during a period in which the radio signal is input and operated after the second specific period. The second switch is switched so as not to input the coarse control voltage from the D / A converter to the voltage control filter, and the third switch is used as the control voltage of the voltage control filter from the hold circuit. since the above tuning circuit switched et al is to enter Seicho control voltage, during operation, by operating to input fine adjustment control voltage from the hold circuit to the voltage controlled filter, be passed through the desired frequency There is an effect that can be done.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る無線機の同調回路は、粗調制御電圧値が書き込まれたROMを備え、同調時には、まず、VCFに粗調制御電圧を印加すると共に、入力信号の代わりに信号発生器からのホワイトノイズを入力し、出力信号をダウンコンバートして検波器で検波して、ピークホールド回路で検波信号のピーク電圧を検出して保持しておき、次に、粗調制御電圧を断として、比較器が、検波器からの検波信号とピークホールド回路からのピーク電圧とを入力してその差分電圧を粗調制御電圧と同等の電圧に加算して精調制御電圧として出力し、精調制御電圧をVCFに入力すると共に、ホールド回路に保持しておき、運用時には、ホワイトノイズの代わりに入力信号をVCFに入力し、ホールド回路からの精調制御電圧を制御電圧として印加して動作させるものであり、部品のばらつきを吸収するようデフォルトの粗調制御電圧を調整して、各々の同調回路に最適な精調制御電圧を生成でき、1台毎に制御電圧値を書き込む作業を不要とすると共に、使用環境の温度や経年変化に応じて適宜同調動作を行わせることで、常に最適な制御電圧をVCFに与えることができるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
A radio tuning circuit according to an embodiment of the present invention includes a ROM in which a coarse control voltage value is written. At the time of tuning, a coarse control voltage is first applied to a VCF, and a signal is used instead of an input signal. The white noise from the generator is input, the output signal is down-converted and detected by the detector, the peak voltage of the detected signal is detected and held by the peak hold circuit, and then the coarse control voltage is set. As a disconnect, the comparator inputs the detection signal from the detector and the peak voltage from the peak hold circuit, adds the difference voltage to a voltage equivalent to the coarse control voltage, and outputs it as a fine control voltage. The fine control voltage is input to the VCF and held in the hold circuit. During operation, an input signal is input to the VCF instead of white noise, and the fine control voltage from the hold circuit is used as the control voltage. By adjusting the default coarse adjustment control voltage so as to absorb the variation of components, the optimum fine control voltage can be generated for each tuning circuit, and the control voltage value can be set for each unit. A writing operation is not required, and an optimum control voltage can be always applied to the VCF by appropriately performing a tuning operation in accordance with the temperature and aging of the use environment.
[実施の形態に係る同調回路:図1]
本発明の実施の形態に係る無線機の同調回路について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る同調回路の概略回路図である。
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る同調回路(本同調回路)は、入力端子11と、出力端子12と、電圧制御周波数可変帯域通過フィルタ(VCF)13と、ROM14と、D/A変換器15と、信号発生器16と、局部発振器17と、ミキサ18と、IF(Intermediate Frequency)フィルタ19と、検波器20と、ピークホールド回路21と、比較器22と、ホールド回路23と、制御電圧入力端子24と、精調制御電圧入力端子25と、スイッチ(SW)1、SW2、SW3、SW4、SW5とを備えている。
[Tuning Circuit According to Embodiment: FIG. 1]
A radio tuning circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a tuning circuit according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a tuning circuit (present tuning circuit) according to an embodiment of the present invention includes an
尚、請求項に記載した第1のスイッチはSW1に相当し、第2のスイッチはSW2に相当し、第3のスイッチは、SW3〜SW5の機能を合わせたものである。
また、請求項に記載した周波数変換部は、局部発振器17と、ミキサ18と、IFフィルタ19の機能を合わせたものである。
The first switch described in the claims corresponds to SW1, the second switch corresponds to SW2, and the third switch combines the functions of SW3 to SW5.
Further, the frequency converter described in the claims is a combination of the functions of the
本同調回路の各部について説明する。
入力端子11は、無線信号を入力する。
出力端子12は、VCF13を通過してダウンコンバートされた中間周波数信号を出力する。尚、図4に示した従来の同調回路の出力端子と同等の信号を得る場合には、出力端子12の出力段に、無線周波数信号に変換する周波数変換部(アップコンバート部)を設ければよい。
VCF13は、従来と同様に、制御電圧に応じて入力信号を帯域制限し、特定周波数の無線信号を通過させる。
Each part of the tuning circuit will be described.
The
The
The
信号発生器16は、入力周波数帯域のホワイトノイズを発生する。ホワイトノイズは、無線受信機の受信周波数範囲において一様な周波数分布特性をもつ雑音である。
SW1は、VCF13への入力信号を、入力端子1からの入力信号又は信号発生器16からのホワイトノイズのいずれかに切り替える。
The
SW1 switches the input signal to the
ROM14は、特定のアドレスに、周波数に対応する電圧データを記憶し、設定されたアドレスに対応する電圧データを出力する。尚、アドレス(周波数)とそれに対応する電圧データの組を複数記憶し、外部から設定されたアドレスに対応する電圧データを出力するようにしてもよい。
The
本同調回路の特徴として、記憶された電圧データはデフォルトの値(粗調制御電圧データ)であり、個々の装置の特性に応じて異なる値が書き込まれているものではない。つまり、本同調回路では、ROM14に対して、個別の制御電圧値の書き込みは行われない。
このように、共通のROM14を用いることにより、書き込み作業を不要として生産性を向上させることができるものである。
As a feature of the tuning circuit, the stored voltage data is a default value (coarse control voltage data), and a different value is not written depending on the characteristics of each device. That is, in this tuning circuit, writing of individual control voltage values to the
As described above, by using the
D/A変換器15は、ROM14からの粗調制御電圧データをD/A変換して、アナログ電圧としての粗調制御電圧を生成し、出力する。
SW2は、D/A変換器15からの粗調制御電圧をVCF13の制御電圧入力端子24に入力するか否か、つまり粗調制御電圧の入力/断(非入力)を切り替える。
制御電圧入力端子24は、VCF13に対する制御電圧を入力する端子である。
The D / A converter 15 D / A converts the coarse control voltage data from the
SW2 switches whether or not to input the coarse adjustment control voltage from the D /
The control
局部発振器17は、VCF13から出力される高周波信号を所望の中間周波数に変換するためのローカル周波数信号(LO信号)を生成する。
ミキサ18は、VCF13を通過した高周波信号と、局部発振器17からのローカル周波数信号とを乗算して、中間周波数(IF;Intermediate Frequency)信号を生成する。
IFフィルタ19は、ミキサから出力されたIF信号を帯域制限し、不要な周波数成分を除去する。
The
The
The
検波器20、ピークホールド回路21、比較器22、ホールド回路23は、精調制御電圧を生成する部分であり、本同調回路の特徴部分となっている。
検波器20は、IFフィルタ19から出力され、分岐されたIF信号を検波して、検波レベルに相当する電圧を出力する。
ピークホールド回路21は、検波器20からの出力信号(検波信号)を入力して、電圧値を求め、一定期間における電圧値の最大値を基準値として保持する。
尚、ピークホールド回路21は、入力部分にA/D変換部、出力部分にD/A変換部を備えており、回路内部ではディジタル処理を行って基準値を求め、出力時には基準値をD/A変換して基準電圧を出力する。
The
The
The
The
比較器22は、検波器20からの検波信号とピークホールド回路21からの基準電圧とを入力して両者を比較し、差分電圧を求める。そして、当該差分電圧を、D/A変換器15から出力される粗調制御電圧と同等の電圧に加算した電圧(精調制御電圧)を出力する。
The
ホールド回路23は、比較器22から出力される精調制御電圧の値を保持する。尚、ホールド回路23もピークホールド回路21と同様に、入力段にA/D変換器、出力段にD/A変換器を備えている。
The
精調制御電圧出力端子25は、比較器22又はホールド回路23からの精調制御電圧を出力する端子である。
SW3は、精調制御電圧出力端子25の出力を、VCF13の制御電圧入力端子24に接続するか否か、つまり精調制御電圧のVCF13への入力/断を切り替える。
SW4は、比較器22からの精調制御電圧の精調制御電圧出力端子25への入力/断を切り替える。
SW5は、ホールド回路23からの精調制御電圧の精調制御電圧出力端子25への入力/断を切り替える。
The fine control
SW3 switches whether the output of the fine control
SW4 switches input / disconnection of the fine control voltage from the
SW5 switches input / disconnection of the fine control voltage from the
尚、本同調回路では、制御電圧入力端子24への精調制御電圧の入力/断を切り替えるために、SW3〜5の3つのスイッチを用いているが、これらの代わりに1つの切り替えスイッチを用いてもよい。
この場合、切り替えスイッチは、VCF13の制御電圧として、比較器22からの精調制御電圧を入力するか、ホールド回路23からの精調制御電圧を入力するか、又はいずれも入力しない、という3つの状態を切り替える。
つまり、切り替えスイッチは、VCF13の制御電圧入力端子24を、比較器22の出力に接続するか、ホールド回路23の出力に接続するか、あるいは双方に接続しない、という状態を切り替えるものである。
請求項における第3のスイッチは、このような切り替えスイッチに相当している。
In this tuning circuit, three switches SW3 to SW5 are used in order to switch the fine control voltage input / disconnection to the control
In this case, the change-over switch inputs the fine control voltage from the
In other words, the changeover switch switches the state in which the control
The third switch in the claims corresponds to such a change-over switch.
[本同調回路における動作]
本同調回路における動作について図2〜4を用いて説明する。
本同調回路では、基準値取得、精調制御電圧生成、運用の3種類の動作が行われる。各動作では、スイッチの開閉の状態が異なっている。尚、基準値取得と精調制御電圧生成の動作を合わせて同調動作と呼ぶものとする。
[基準値取得時:図2]
まず、基準値取得時の動作について図2を用いて説明する。図2は、本同調回路における基準値取得時の状態を示す概略回路図である。
図2に示すように、基準値取得時は、SW1は信号発生器16側に切り替えられ、SW2は接続、SW3は断となっている。
[Operation in this tuning circuit]
The operation of the tuning circuit will be described with reference to FIGS.
In this tuning circuit, three types of operations are performed: reference value acquisition, fine control voltage generation, and operation. In each operation, the open / close state of the switch is different. The reference value acquisition and fine control voltage generation operations are collectively referred to as a tuning operation.
[When obtaining reference values: Fig. 2]
First, the operation at the time of obtaining the reference value will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a state when the reference value is acquired in the tuning circuit.
As shown in FIG. 2, when the reference value is acquired, SW1 is switched to the
同調動作が開始されると、SW1が信号発生器16側に切り替えられ、VCF13には、所望の周波数帯域を含むホワイトノイズが入力され、また、SW2が接続され、制御電圧としてD/A変換器15からの粗調制御電圧が入力される。
VCF13は、粗調制御電圧に基づいてホワイトノイズを帯域制限し、設定周波数付近の周波数帯域の無線信号を通過させる。
When the tuning operation is started, SW1 is switched to the
The
VCF13を通過した無線信号は、ミキサ18で局部発振器17からのローカル信号と乗算され、中間周波数信号に変換される。
ここで、ローカル信号の周波数は、VCF13が通過させるべき設定周波数と乗算されて特定の中間周波数信号が得られる周波数となっている。
中間周波数信号は、IFフィルタ19で不要波が除去され、特定の中間周波数信号となる。
The radio signal that has passed through the
Here, the frequency of the local signal is a frequency at which a specific intermediate frequency signal can be obtained by multiplying by the set frequency to be passed by the
Unnecessary waves are removed from the intermediate frequency signal by the
IFフィルタ19の出力は、分岐されて検波器20に入力され、検波される。
検波器20の出力は、分岐され、一方は比較器22に入力され、他方はピークホールド回路21に入力される。
ピークホールド回路21では、検波器20から入力された電圧値を検出して最大値を保持し、入力された電圧値がそれまでの最大値より大きければ、最大値を入力された電圧値で更新して保持する。
この状態を特定期間続けることで、ピークホールド回路21には、当該期間内の検波出力の最大値が基準値として保持される。
ピークホールド回路21からは、基準値に基づいて基準電圧が出力される。
The output of the
The output of the
The
By continuing this state for a specific period, the
A reference voltage is output from the
ここで、IFフィルタ19の出力信号(IF信号)の電圧レベルは、VCF13の通過特性が設定周波数に一致している場合に最大となる。
つまり、VCF13の通過特性が最適となっている場合に、IF信号の肩特性が最も良好と(帯域が広く電圧レベルが大きく)なり、検波器20の出力レベルが最大(ピーク)となるものである。
本同調回路では、このことを利用して、VCF13に所望の周波数信号を通過させる最適な制御電圧を得るものである。
このようにして、本同調回路における基準値取得の動作が行われる。
Here, the voltage level of the output signal (IF signal) of the
That is, when the pass characteristic of the
This tuning circuit uses this fact to obtain an optimum control voltage that allows the
In this way, the reference value acquisition operation in the tuning circuit is performed.
[精調制御電圧生成時:図3]
次に、精調制御電圧生成時の動作について図3を用いて説明する。図3は、本同調回路における精調制御電圧生成時の状態を示す概略回路図である。
ピークホールド回路21に基準値が保持された後、図3に示すように、SW1は信号発生器16側に切り替えられ、SW2は断、SW3は接続、SW4は接続、SW5は断とされて、精調制御電圧生成の動作となる。
[When fine control voltage is generated: Fig. 3]
Next, the operation when generating the fine control voltage will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a state when the fine control voltage is generated in the tuning circuit.
After the reference value is held in the
精調制御電圧生成時には、D/A変換器15からの粗調制御電圧は断となっている。
そして、比較器22に検波器20からの出力と、ピークホールド回路21からの出力(基準電圧)が入力され、比較器22においてそれらの差分電圧が求められる。
差分電圧は、最も良好な状態における検波出力と、各時点の検波出力との差分電圧である。
When the fine control voltage is generated, the coarse control voltage from the D /
Then, the output from the
The differential voltage is a differential voltage between the detection output in the best state and the detection output at each time point.
そして、当該差分電圧をD/A変換器15からの粗調制御電圧と同等の電圧に加算した精調制御電圧が比較器22から出力され、SW4及びSW3を介してVCF13に制御電圧として印加される。
それと共に、ホールド回路23に比較器22からの精調制御電圧の値が保持される。
Then, a fine control voltage obtained by adding the differential voltage to a voltage equivalent to the coarse control voltage from the D /
At the same time, the value of the fine control voltage from the
図3の状態で特定期間動作させることにより、差分電圧が安定し、当該同調回路のVCF13への最適な制御電圧が精調制御電圧の値としてホールド回路23に保持されるものである。
精調制御電圧は、粗調制御電圧に対して、当該同調回路の個々の部品のバラつきを補償するよう調整された制御電圧となっている。
このようにして、本同調回路における精調制御電圧生成時の動作が行われる。
By operating for a specific period in the state of FIG. 3, the differential voltage is stabilized, and the optimum control voltage to the
The fine control voltage is a control voltage adjusted so as to compensate for variations in individual components of the tuning circuit with respect to the coarse control voltage.
In this way, the operation at the time of fine control voltage generation in the tuning circuit is performed.
[運用時:図4]
次に、運用時の動作について図4を用いて説明する。図4は、本同調回路における運用時の状態を示す概略回路図である。
図4に示すように、運用時には、SW1は入力端子11側に切り替えられ、SW2は断、SW3は接続、SW4は断、SW5は接続とする。
そして、ホールド回路24に記憶された精調制御電圧値に基づく精調制御電圧が、SW5,SW3を介して、制御電圧入力端子24からVCF13に印加され、VCF13は、精調制御電圧に基づいて入力端子からの入力信号を帯域制限して、所望の設定周波数を精度よく通過させる。
[Operation: Fig. 4]
Next, operations during operation will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic circuit diagram showing a state of the tuning circuit during operation.
As shown in FIG. 4, during operation, SW1 is switched to the
Then, a fine control voltage based on the fine control voltage value stored in the
このように、本同調回路では、個々の回路に対して個別に制御電圧値を書き込む作業を不要とし、自律的に精度よく同調させることができ、生産性を向上させることができるものである。 As described above, this tuning circuit eliminates the need to individually write the control voltage value to each circuit, can be autonomously tuned with high accuracy, and can improve productivity.
また、予めROM14に周波数とそれに対応する粗調制御電圧データの組を複数記憶しておくことにより、通過周波数が変更になった場合に、使用する周波数に対応するアドレスを外部から設定して同調動作を行えば、VCF13を変更後の周波数に同調させることができ、無線機の使用周波数を容易に変更することができるものである。
In addition, by storing a plurality of sets of frequencies and corresponding coarse adjustment control voltage data in the
更に、温度特性や経年変化に対応するために、例えば、設置環境が変わった場合や運用開始後一定期間毎に同調動作を行うことにより、温度特性や経年変化を含めた、そのときの装置の状態に応じた最適な精調制御電圧を生成することができ、安定した特性を得ることができるものである。 Furthermore, in order to cope with temperature characteristics and aging changes, for example, when the installation environment changes or by performing a tuned operation at regular intervals after the start of operation, the temperature characteristics and aging changes are included. It is possible to generate an optimum fine control voltage according to the state and obtain stable characteristics.
更に、別の構成として、制御電圧入力端子24の代わりに加算器を設け、当該加算器でD/A変換器15からの粗調制御電圧に、精調制御電圧出力端子25からの出力を加算して、VCF13に出力するようにしてもよい。この場合、比較器22は、ピークホールド回路21からの基準電圧と、検波器20からの出力との差分電圧を出力する。
加算器からの出力は、差分電圧の符号に応じて、粗調制御電圧に対して差分電圧が加算又は減算された電圧となる。
また、この場合、SW2が不要となると共に、比較器22も単に差分を出力する簡易なものとすることができるものである。
Further, as another configuration, an adder is provided in place of the control
The output from the adder is a voltage obtained by adding or subtracting the differential voltage to the coarse control voltage according to the sign of the differential voltage.
Further, in this case, SW2 is not necessary, and the
[実施の形態の効果]
本発明の実施の形態に係る同調回路によれば、基準値取得時には、VCF13にホワイトノイズを入力すると共にROM14に記憶された粗調制御電圧値に基づく粗調制御電圧を入力し、VCF13の出力をIF周波数に変換後、検波器20で検波して、ピークホールド回路22でピーク電圧を基準値として保持し、精調制御電圧生成時には、粗調制御電圧を断として、比較器22で検波器20の出力とピークホールド回路21からの基準電圧との差分を求め、当該差分を粗調制御電圧と同等の電圧に加算した精調制御電圧を生成して出力し、それと共にホールド回路23で精調制御電圧を保持しておき、運用時には、ホワイトノイズを断として入力信号を入力し、ホールド回路23からの精調制御電圧をVCF13の制御電圧として運用するようにしているので、共通の粗調電圧値が書き込まれたROM14を用いながら、VCF13の部品のバラツキを吸収して、個々のVCF13にとって最適なフィルタ特性が得られる制御電圧を精調制御電圧として生成することができ、個別にROMに制御電圧を書き込む作業を不要として、生産性を向上させることができる効果がある。
[Effect of the embodiment]
According to the tuning circuit according to the embodiment of the present invention, when obtaining the reference value, white noise is input to the
また、周波数変更時には、ROM14に対して変更後の周波数に対応したアドレスを指定して、同調動作を行わせることにより、VCF13を変更後の周波数に同調させ、容易に周波数変更に対応することができる効果がある。
When changing the frequency, the
また、運用開始後であっても、環境変化や経年変化があった場合に、再度同調動作を行うことにより、その時点の状態において最適な精調制御電圧を生成することができ、良好な特性を維持することができる効果がある。 In addition, even after the start of operation, if there is an environmental change or secular change, by performing the tuning operation again, it is possible to generate an optimal fine control voltage in the state at that time, and it has good characteristics There is an effect that can be maintained.
本発明は、生産性を向上させ、良好な特性を維持することができる無線機の同調回路に適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a radio tuning circuit that can improve productivity and maintain good characteristics.
11,31...入力端子、 12,32...出力端子、 13,33...電圧制御周波数可変帯域通過フィルタ(VCF)、 14,34...ROM、 15,35...D/A変換器、 16...信号発生器、 17...局部発振器、 18...ミキサ、 19...IFフィルタ、 20...検波器、 21...ピークホールド回路、 22...比較器、 23...ホールド回路、 24...制御電圧入力端子、 25...精調制御電圧出力端子 11, 31 ... input terminal, 12, 32 ... output terminal, 13, 33 ... voltage controlled frequency variable bandpass filter (VCF), 14, 34 ... ROM, 15, 35 ... D / A converter, 16 ... signal generator, 17 ... local oscillator, 18 ... mixer, 19 ... IF filter, 20 ... detector, 21 ... peak hold circuit, 22. ..Comparator, 23 ... Hold circuit, 24 ... Control voltage input terminal, 25 ... Precision control voltage output terminal
Claims (3)
無線信号を入力する入力端子と、
ホワイトノイズを生成する信号発生器と、
入力信号について制御電圧に応じて特定の周波数を通過させて出力する電圧制御フィルタと、
前記入力端子に入力された無線信号又は前記信号発生器で生成されたホワイトノイズのいずれかを前記電圧制御フィルタの入力信号として入力させるよう切り替える第1のスイッチと、
前記特定の周波数に対応する粗調制御電圧値を記憶する記憶部と、
前記粗調制御電圧値をD/A変換して粗調制御電圧を出力するD/A変換器と、
前記粗調制御電圧を前記制御電圧として前記電圧制御フィルタに入力するか否かを切り替える第2のスイッチと、
前記電圧制御フィルタからの出力信号を中間周波数に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部からの出力信号を検波する検波器と、
前記検波器からの出力電圧の最大値を基準値として保持し、前記基準値に基づいて基準電圧を出力するピークホールド回路と、
前記検波器からの出力電圧と前記ピークホールド回路からの基準電圧とを入力して比較し、差分電圧を前記粗調制御電圧に相当する電圧に加算して精調制御電圧を出力する比較器と、
前記比較器から出力される前記精調制御電圧の値を保持し、前記値に基づく精調制御電圧を出力するホールド回路と、
前記電圧制御フィルタの制御電圧として、前記比較器からの精調制御電圧を入力するか、前記ホールド回路からの精調制御電圧を入力するか、あるいは双方を入力しないかを切り替える第3のスイッチと、を備え、
ホワイトノイズを用いた同調動作が開始されてから、前記検波器からの出力電圧の最大値が基準値として前記ピークホールド回路に保持されるまでの第1の特定期間は、前記第1のスイッチが、前記信号発生器で生成されたホワイトノイズを入力するよう切り替えられ、前記第2のスイッチが、前記電圧制御フィルタの制御電圧として前記D/A変換器からの粗調制御電圧を入力するよう切り替えられ、前記第3のスイッチが、前記比較器からの精調制御電圧及び前記ホールド回路からの精調制御電圧の双方を入力しないよう切り替えられることを特徴とする無線機の同調回路。 A tuning circuit for a radio,
An input terminal for inputting a radio signal;
A signal generator that generates white noise;
A voltage control filter that passes and outputs a specific frequency according to the control voltage for the input signal;
A first switch for switching to input either a radio signal input to the input terminal or white noise generated by the signal generator as an input signal of the voltage control filter;
A storage unit for storing a coarse control voltage value corresponding to the specific frequency;
A D / A converter that D / A converts the coarse control voltage value and outputs a coarse control voltage;
A second switch for switching whether to input the coarse control voltage as the control voltage to the voltage control filter;
A frequency converter that converts an output signal from the voltage control filter into an intermediate frequency;
A detector for detecting an output signal from the frequency converter;
Holding the maximum value of the output voltage from the previous SL detector as a reference value, a peak hold circuit for outputting a reference voltage based on the reference value,
A comparator that inputs and compares an output voltage from the detector and a reference voltage from the peak hold circuit, adds a differential voltage to a voltage corresponding to the coarse control voltage, and outputs a fine control voltage; ,
A hold circuit for holding a value of the fine control voltage output from the comparator and outputting a fine control voltage based on the value;
A third switch for switching whether to input a fine control voltage from the comparator, a fine control voltage from the hold circuit, or not to input both as the control voltage of the voltage control filter; With
During the first specific period from when the tuning operation using white noise is started to when the maximum value of the output voltage from the detector is held as the reference value in the peak hold circuit, the first switch The white switch generated by the signal generator is switched to input, and the second switch is switched to input the coarse control voltage from the D / A converter as the control voltage of the voltage control filter. is, the third switch, fine adjustment control voltage and the tuning circuit radios, characterized in that it is switched so as not to enter both the fine adjustment control voltage from the hold circuits from the comparator.
第1のスイッチが、信号発生器で生成されたホワイトノイズを入力信号として電圧制御フィルタに入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、D/A変換器からの粗調制御電圧を前記電圧制御フィルタに入力しないよう切り替えられ、第3のスイッチが、前記電圧制御フィルタの制御電圧として前記比較器からの精調制御電圧を入力するよう切り替えられることを特徴とする請求項1記載の同調回路。 After the first specific period, in the comparator, the second specific period until the differential voltage between the output voltage from the detector and the reference voltage from the peak hold circuit is stabilized,
The first switch is switched to input the white noise generated by the signal generator to the voltage control filter as an input signal, and the second switch controls the coarse control voltage from the D / A converter. It is switched so as not to input to the filter, the third switch is tuned according to claim 1, wherein the switching et Reruko to enter the fine adjustment control voltage from the comparator as a control voltage of said voltage control filter circuit.
第1のスイッチが、入力端子からの無線信号を入力信号として電圧制御フィルタに入力するよう切り替えられ、第2のスイッチが、D/A変換器からの粗調制御電圧を前記電圧制御フィルタに入力しないよう切り替えられ、第3のスイッチが、前記電圧制御フィルタの制御電圧としてホールド回路からの精調制御電圧を入力するよう切り替えられることを特徴とする請求項2記載の同調回路。 After the second specific period, the period of operation by inputting a radio signal is
The first switch is switched to input a radio signal from the input terminal as an input signal to the voltage control filter, and the second switch inputs the coarse control voltage from the D / A converter to the voltage control filter. switched lest, third switch, a tuning circuit according to claim 2, wherein the switching et Reruko to enter the fine adjustment control voltage from the hold circuit as a control voltage of said voltage controlled filter.
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