JPH0568141U - サージ電圧吸収回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サージ吸収時のレスポンス特性がよく、且つ
受信信号の質を劣化しないサージ電圧吸収回路を具備す
るラジオ受信機を提供する。 【構成】 互いにカソード側をバック・ツー・バックの
形に接続した２つのツェナーダイオードをアンテナ入力
部とアース間に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は落雷や静電気の発生に起因して受信機のアンテナ入力部に誘起される 高圧のサージ電圧を抑圧するサージ電圧吸収回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ラジオ受信機のアンテナ回路を通して落雷や静電気または衝撃的な雑音に起因 するサージ電圧が入力し、ＲＦ増幅器が破壊されることはよく知られている。こ のようなサージ電圧のレベルは数キロボルトに及ぶこともあり、サージ電圧に対 して比較できない程耐圧特性の低い能動素子は瞬時に破壊する。

【０００３】 図２はラジオ受信機のアンテナ入力部に、サージ吸収素子としてのネオン管が 用いられたＲＦ増幅回路の一例を示している。図において、ＡＮＴは受信アンテ ナ、Ｎは通常表示素子として使われるネオン管、Ｌはコイル、Ｃ１及びＣ２はコ ンデンサ、ＲＦ・ＡＭＰはＦＥＴからなるＲＦ増幅器である。

【０００４】 図４（Ａ）はアンテナＡＮＴに入力したサージ電圧の波形、及びサージ電圧吸 収素子であるネオン管Ｎによりサージが吸収された後の電圧波形を示している。 この図から理解されるように、数ＫＶあったサージ電圧はサージ吸収後に電圧レ ベルが約２０ボルトに低下するが、ネオン管はレスポンス特性が１ｍ（sec）程 度であり、遅延のために波形の変形が見られる。

【０００５】 このため、従来はレスポンス特性がより早い、汎用のダイオードがサージ吸収 素子として採用された。図３はアンテナ入力部に２つのダイオードを接続したサ ージ吸収回路例を示している。なお、図３において、図２の構成要素と同一の要 素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【０００６】 上記２つのダイオードＤ１とＤ２はアンテナＡＮＴとコイルＬの交点と、アー ス間に接続され、それぞれダイオードＤ１は逆方向に、そしてダイオードＤ２は 順方向に接続されている。そして、これらのダイオードＤ１，Ｄ２の順方向の電 圧特性Ｖｆはおよそ０．６Ｖであるから、数ＫＶのサージ電圧はダイオードＤ１ ，Ｄ２によって吸収され、吸収後の電圧は、図４（Ｂ）に示すように、０．６Ｖ に減衰する。なお、一般に、ダイオードのレスポンス特性は、５０μsecと高速 であるからサージ吸収後の電圧波形に変形はみられない。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

図３に示すサージ吸収素子として用いた汎用ダイオードは順方向電圧特性Ｖｆ が０．６Ｖであるから、アンテナＡＮＴに入力する信号電圧のレベルが０．６Ｖ 、すなわち１１６ｄＢまでは許容されることを意味する（ただし、アンテナ入力 １μＶ＝０ｄＢである）。 もし、サージ吸収用のダイオードを使用した受信機に１１６ｄＢ以上のアンテ ナ入力電圧が加わると、図５（Ａ）に示す受信波形は、搬送波の±０.６Ｖ Ｐ− Ｐを超えるピーク部分は飽和して、図５（Ｂ）のようにクリップされ、結果とし て受信信号に歪が発生する。

【０００８】 送信アンテナに近い地域では、受信機に入力する電波の電界強度が１２０ｄＢ を超えることも珍しくはなく、上記ダイオードを用いたサージ吸収素子を具備す る受信機によって強電界下の電波を受信すると、再生信号の品位低下は免れない 。

【０００９】 本考案は上記事情に鑑みなされたもので、アンテナ回路に入力するサージ電圧 を吸収してＲＦ増幅器を保護するとともに、強入力レベルに耐えられ、かつ高品 位の受信信号を再生できるサージ吸収回路を備えた受信機を提供することを目的 としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のサージ電圧吸収回路では、互いにカソー ド側を接続した２つのツェナーダイオードをラジオ受信機のアンテナ入力部とア ース間に接続した。なお、これらツェナーダイオードのツェナー電圧特性は約１ ０Ｖのものを用いた。

【００１１】

【作用】

アンテナ入力部とアース間にバック・ツー・バックの形に接続された２つのツ ェナーダイオードはアンテナを通してＲＦ増幅回路に入力するサージ電圧を吸収 し、ＲＦ増幅器を保護する。サージ吸収回路を形成するツェナーダイオードは信 号路とアース間に所定レベルの電圧特性を保持する。この電圧特性は、順方向に 接続された一方のダイオードの順方向電圧Ｖｆと、逆方向に接続された他方のダ イオードのツェナー電圧Ｖｚの和である。もし、ダイオードのツェナー電圧Ｖｚ が１０Ｖであれば、サージ吸収回路の電圧特性は１０．６Ｖである。この電圧は アンテナに入力する信号電圧のレベル１４０ｄＢとほぼ等価であり、受信機は１ ４０ｄＢまでの強入力信号を許容し、受信された信号に歪が発生しない。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を図面を参照して説明する。図１は本考案によるＲＦ回路のブロ ックダイヤグラムである。なお、この図において、図２及び図３に示す構成要素 と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細説明を省略するものとする。 図中、符号ＺＤ１とＺＤ２は小信号回路に用いられるツェナーダイオードで、 これら２つのダイオードによりサージ吸収回路を形成している。ツェナーダイオ ードＺＤ１とＺＤ２は互いにカソード側がバック・ツー・バックを形成するよう 接続され、一方のダイオードＺＤ１のアノードが、信号伝送路であるアンテナ入 力部、すなわち、アンテナＡＮＴとコイルＬの接続点に接続され、他方のダイオ ードＺＤ２のアノードはアースに接続されている。

【００１３】 ここに使用されるツェナーダイオードＺＤ１とＺＤ２の電気的特性条件として は、安価な小信号用で、ツェナー電圧Ｖｚ、３Ｖ乃至１５Ｖの各種ある中から、 例えば、１０Ｖの特性のものが選択される。また、ツェナーダイオードの順方向 電圧特性Ｖｆは多少のばらつきはあるが、およそ０．６Ｖである。

【００１４】 そして、上記信号伝送路とアース間に接続されたダイオードＺＤ１とＺＤ２に よるサージ吸収回路の電圧特性は、順方向に接続されたダイオードＺＤ１の順方 向電圧特性Ｖｆと、逆方向に接続されたダイオードＺＤ２のツェナー電圧特性Ｖ ｚの和である。この和の電圧は、ダイオードＺＤ１の順方向電圧０．６Ｖと、ダ イオードＺＤ２のツェナー電圧１０．０Ｖを加算した電圧であり、１０．６Ｖが 得られる。

【００１５】 この電圧１０．６Ｖはアンテナに入力する信号電圧のレベル１４０ｄＢとほぼ 等価であり（１μＶ＝０ｄＢの条件）、受信機は予測し得る最高のレベル１４０ ｄＢの強入力を許容し、受信信号に歪が発生しない。従って、強入力の電波を受 信したときも高品位の信号再生が可能である。

【００１６】 また、アンテナＡＮＴに高圧のサージ電圧が入力した場合、この電圧はツェナ ーダイオードＺＤ１とＺＤ２によるサージ吸収回路において、汎用のダイオード と同じ高速の５０μsecで抑圧され、ＲＦ増幅器入力段における抑圧後のサージ 電圧はほぼ±１０．６Ｖに減衰し、ＲＦ増幅器は高圧サージから保護される。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のサージ電圧吸収回路は、互いにカソード側を接 続した２つのツェナーダイオードをラジオ受信機のアンテナ入力部とアース間に 接続したので、受信機のアンテナに落雷や静電気に起因する高圧のサージ電圧が 入力した場合、このサージ電圧は上記ツェナーダイオードによって吸収されて、 ＲＦ増幅器入力段におけるサージ電圧はほぼ±１０．６Ｖに抑圧される。この結 果、ＲＦ増幅器はサージ電圧から保護される。 また、ツェナーダイオードを使用したサージ吸収回路の電圧特性は、アンテナ 入力レベル１４０ｄＢと等価であるので、強電界の条件において受信を行っても 、受信信号に歪が発生するようなことはなく、高品位の信号を再生することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のサージ電圧吸収回路を示すブロックダ
イヤグラムである。

【図２】サージ吸収素子としてネオン管を使用した従来
のサージ電圧吸収回路である。

【図３】サージ吸収素子として汎用のダイオードを使用
した従来のサージ電圧吸収回路である。

【図４】従来のサージ吸収回路における電圧波形を示す
図である。

【図５】放送電波の波形と従来のサージ吸収回路のアン
テナ許容入力を示す図である。

【符号の説明】

ＡＮＴ アンテナ Ｌ コイル ＲＦ・ＡＭＰ ＲＦ増幅器 Ｎ ネオン管 Ｄ１，Ｄ２ 汎用のダイオード ＺＤ１，ＺＤ２ ツェナーダイオード

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いにカソード側を接続した２つのツェ
   ナーダイオードをラジオ受信機のアンテナ入力部とアー
   ス間に直列接続したことを特徴とするサージ電圧吸収回
   路。
2. 【請求項２】 上記ツェナーダイオードのツェナー電圧
   特性は約１０Ｖのものを使用したことを特徴とする請求
   項１記載のサージ電圧吸収回路。