JPS607853B2 - 入力同調回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョン受像機のチューナなどに使用さ
れるところの高周波信号に対する入力同調回路に関する
。

テレビジョン受像機のチューナなどにおいては、広い周
波数帯にわたる信号を受信できるようにしなければなら
ない。

たとえば、テレビジョン放送のチャンネルはＶＨＦ帯と
ＵＨＦ帯の両方にまたがっており、これらの信号を受信
し得るようにするためには、広い周波数範囲にわたって
同調操作が可能なものでなければならないが、ＶＨＦ帯
とＵＨＦ帯とでは周波数が大きく異なっているため、１
つのチューナ回路では受信が困難で、そのため通常はＶ
ＨＦ帯とＵＨＦ帯とで異なったチューナ回路を使用しな
ければならなかった。近年、バラクタダィオードなどを
同調回路素子として使用した、いわゆる電子チューナが
採用されるようになってきているが、この電子チューブ
においては、ＶＨＦ帯のチューナ回路とＵＨＦ帯のチュ
ーナ回路とでは回路定数が異なるのは当然であるが、回
路構成としてはほとんど同じであるため、高周波増幅回
路、周波数変換回路、局部発振回路などをＶＨＦ帯とＵ
ＨＦ帯とで共用できれば１つのチューナ回路でＶＨＦ帯
とＵＨＦ帯の両方の信号を受信することができ、大きな
コストダウンが可能になると共に構成の単純化に伴なう
信頼性の向上が期待できる。

このようなＶＨＦ帯とＵＨＦ帯とでチューナ回路を共用
したチューナとしては、同調回路のィンダクタンス素子
をＶＨＦ帯とＵＨＦ帯とで切換えるようにしたものが知
られている。

しかしながら、このようなチユーナにおいては、ィンダ
クタンス素子の切換えに高周波スイッチダイオードが必
要であり、ＵＨＦ帯に切換えたときに、このスイッチダ
イオードがＵＨＦ帯用のィンダクタンス素子と直列に接
続されて同調回路に含まれてしまう。

そして、このときのインダクタンス素子のインダクタン
スは１仇日程度と非常に小さな値のものとなり、これに
スイッチダイオードの高周波抵抗分が直列に挿入される
ことになるが、ＵＨＦ帯でのスイッチダイオードの高周
波抵抗分は０．５〜１０とかなり大きな値であるため、
同調回路での損失がかなり大きなものとなり、ほとんど
実用にならなかった。

本発明の目的は、上記した従釆技術の欠点を除き、ＶＨ
Ｆ帯とＵＨＦ帯とでチューナ回路が共用でき、しかも回
路素子を切換えないでＶＨＦ帯とＵＨＦ帯の受信ができ
るチューナの構成を可能にする入力同調回路を提供する
にある。

この目的を達成するため、本発明は、異なった２つの共
振周波数を有し、２種の周波数の異なっている信号に対
して同時に同調可能な、いわゆる２点同調回路によって
信号の選択を行なうように構成した点を特徴とする。

まず、本発明の基礎となる２点同調回路について説明す
る。

第１図は本発明における２点同調回路の原理を説明する
ための図で、７で示した部分が２点同調回路、８は信号
源、９は負荷である。

２点同調回路７は端子１，２を有する２端子回路で、第
１のコンデンサ３、第２のコンデンサ４、第１のコイル
５、および第２のコイル６からなり、第２のコンデンサ
４と第２のコイル６の並列回路に対して第１のコンデン
サ３と第１のコイル５の直列回路がさらに並列に接続さ
れた構成となっている。

この２点同調回路７の端子１，２間のりアクタンスが周
波数によってどのように変化するのかを負荷への伝送特
性により示したのが第２図の破線で表わした特性曲線１
０で、２種の異なった周波数においてリアクタンスが無
限大に、すなわち信号減衰度が零ｄ８近くなっていて共
振していることが判る。

そして、この共振する周波数は、回路定数を適当に定め
ることによってテレビジョン放送のＶＨＦ・／・ィバン
ドとＵＨＦバンドのそれぞれのバンド内に収まるように
することができる。また、この２点での共振周波数は、
第２のコンデンサ４の容量Ｃ２を変化させることにより
実線で示した特性曲線１１のように変化させることがで
き、２点同調回路７によってテレビジョン放送のＶＨＦ
・ハィバンドとＵＨＦバンドの両方の信号に対して回路
を切換えることなく同調を取ることができる。この第２
の特性曲線１川まコンデンサ４の容量Ｃ２が１がＦのと
き、特性曲線１ １は２．印Ｆのときのもので、この容
量値及びその変化範囲は通常のテレビジョン受像機に使
用されているバラクタタ十ィオ−ド！こより充分に得ら
れるから、電子同調チューナとして構成することに何ら
問題がない。

したがって、この２点同調回路を使用してテレビジョン
受像機のチューナを構成すれば、ＶＨＦ・ハイバンドと
ＵＨＦバンドの両バンドに対して同調回路の切換えを行
なわずに同調を取ることができ、同調回路の切換えに伴
なう損失の増大などの問題を生じることなくチューナの
共用化を図ることができる。本発明においては、この、
いわゆる２点同調回路をテレビジョン受像機のチューナ
の入力同調回路に適用するに際しての効果的かつ具体的
な回路構成をどのようにするかを特色としている。

いわゆる２点同調回路をチューナの入力同調回路として
動作させるに際して最も注意すべきことは、ＶＨＦ及び
ＵＨＦバン日こおける高周波信号源と、負荷となる高周
波増幅回路の入力インピーダンスとの結合をいかに行な
うかにある。すなわち、整合条件を満足させ、かつＶＨ
ＦとＵＨＦの各バンドにおける信号入力部間に対して相
互に影響を与えないようにしなければならない。

ＶＨＦ及びＵＨＦの各バンドにおいて、アンテナ入力と
負荷の結合方法としては、それぞれ容量で結合する方法
（Ｃ結合）と譲導結合（Ｍ結合）とがある。

なお、誘導結合にはインダクタンスによる結合（Ｌ結合
）が含まれている。これらいずれの結合方法を選択する
かは、負荷条件以外に３Ｌ帯城中、或いは減衰度特性な
どを考慮して選定しなければならないので、一義的には
決定できないが、これらの結合方法の組合せにおいてＶ
ＨＦ入力、ＵＨＦ入力間での相互干渉の少ない結合方法
を提案し、ＶＨＦからＵＨＦまで同調回路の切換えを行
なわないで受信できるオールチャンネル入力同調回路を
提供することにある。

さて、本発明について説明する前に、２点同調回路を使
用した入力同調回路の一例を第３図の結線図及び第４図
の等価回路図について説明する。これらの図において、
１２は高周波信号入力端子、１３は出力端子、１４は電
源端子、１５は同調電圧印加端子、１６はバンド切換電
圧印加端子、１７は高周波増幅素子となるＦＥＴ、１８
は同調用のバラクタダィオード、１ ９はＶＨＦのロー
バンドと／・ィバンドの切換えを行なうためのスイッチ
ダイオード、２０〜２２は同調用のコイル、２３はチョ
ークコイル、２４は同調用のコンデンサ、２５，２６は
結合用のコンデンサ、２７〜３１はバイパス用コンデン
サ、３２〜３７はバイアス用抵抗、３９はＡＧＣ信号が
印加される端子である。なお、第４図の４０は入力端子
１２に接続される入力信号源の等価抵抗、３８のコンデ
ンサ及び４１の抵抗は、結合コンデンサ２６を通してＦ
ＥＴ１７のゲートＧ，を含む出力側の等価容量と等価抵
抗である。

そして、コイル２０が２点同調回路の第１のコイルに、
コイル２１，２２が第２のコイルに相当し、同じコンデ
ンサ２４が２点同調回路の第１のコンデンサに、そして
バラクタダイオード１８が第２のコンデンサに相当する
ものとなっている。

次に動作について説明する。まず、ＶＨＦハイバンド受
信時及びＵＨＦバンド受信時には、バンド切換電圧印加
端子１６に正電圧を加え、ダイオード１９を導適状態に
してコイル２２が短絡状態となるようにする。

この状態では第４図のスイッチダイオード１９が閉じら
れたものとなり、同調回路はコイル２０，２１とコンデ
ンサー８，２４，２５，３８によって構成され、第１図
の２点同調回路７と同じ構成となる。

したがって、周波数の異なった２つの点で共振するので
、コイル２０，２１、コンデンサ２４，２５，３８、そ
れにバラクタダイオード１８の定数を適当な値に定める
ことにより、第２図の特性曲線１０，１１で示したよう
にＶＨＦ／・ィバンドとＵＨＦバンドの２点で同調を取
ることができる。

そして、バラクタダイオード１８に端子１５から印加す
る電圧を変化させることによりそれぞれのバンド内で任
意の周波数に同調を取り信号の受信を行うことができる
。次に、ＶＨＦローバンド受信時には、端子１６に負の
電圧を印加してダィオ−ド１９を遮断状態にする。

この状態は第４図のスイッチ１９が開いている場合に相
当し、コイル２２がコイル２１に直列に挿入されて第１
図におけるコイル６のィンダクタンスＬ２が増加したこ
とになり、コイル２２のィンダクタンスを適当な値に選
定することにより２点同調回路の低い周波数における共
振点がＶＨＦローバンド内に収まるようになり、バラク
タダィオード１８１こ印加する電圧を変化させることに
よりＶＨＦローバンドの信号に対して同調を取ることが
できる。このようにして、第３図に示した回路によれば
、唯１個のスイッチダイオード１９を導通、遮断させ、
唯１個のコイル２２を切換えることによりテレビジョン
放送のＶＨＦローバンドからＶＨＦハイバンド及びＵＨ
Ｆバンドのすべてが受信可能な入力同調回路を得ること
ができる。

しかも、このとき、ＵＨＦバンド‘こおける共振周波数
を主として決定するコイル２０‘こは切換素子、たとえ
ばダイオードなどが直列に入っていないから、バンド切
換により同調回路の損失が増加するなどの欠点を生じる
恐れは全くない。

次に第３図に示した回路においては、信号源と負荷の結
合条件がどのように満たされているかを説明する。

第４図の等価回路から明らかなように、負荷側の等価抵
抗ｒｌは等価コンデンサ３８を介して同調回路に結合さ
れ、同じく信号源の蚤抗岱もコンデンサ２５を介して同
調回路に結合されている。

したがって、入力側、出力側の結合形式は全く同じであ
り、かつ入力側すなわち信号源の等価抵抗ｒｓ及び出力
側すなわち負荷の等価抵打ＤＩは通常数１００程度で、
その差もほとんどないため、結合コンデンサ２５と２６
の容量値を適当に選定することにより周波数特性もほと
んど同じになり、全受信バンドもこわたり良好な整合を
与えることができる。また、コンデンサ２５，３８の容
量はそれぞれ同調回路の容量に含まれるが、これらは第
１のコンデンサ２４と並列に挿入されるだけなので、あ
らかじめコンデンサ２４の容量をコンデンサ２５，３８
の容量を含んだものとして選定しておけばよく、これら
コンデンサ２５，３８の存在により同調周波数の変化範
囲が狭くなってしまうなどの悪影響はきわめて少ない。

しかしながら、この第３図に示した回路においては、単
一の結合コンデンサによって、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯ま
での非常に広帯域な信号が、負荷に入力されるようにな
っているため、負荷となる高周波増幅素子によっては、
全バンドで最適な整合条件を常に満足させることが困難
な場合も生じた。

本発明は、この点をさらに改良し、各バンド毎に整合を
任意に最適化できるようにしたものである。

以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第５図は本発明の一実施例で、第３図の回路と同じある
いは同等の部分には同じ番号を付し、それらについての
詳しい説明は第３図の場合を参照することにして省略す
る。また、負荷となる増幅段については、省略してある
が、これは当然第３図と同様な構成を有しているもので
あることは説明を要しないであろう。図において、４２
と４３はバンド切換用のスイッチダイオード、４４〜４
７は同調用のコイルで第３図の回路のコイル２１，２２
に相当するもの、４８も同調用のコイルで第３図のコイ
ル２０に相当するもの、５５と５６はバイパス用のコン
デンサである。

また、コイル４７はコイル４８と誘導結合されており、
その誘導結合度はＭで示される。さらに、この第５図の
実施例が第３図の回路と異なっている点は、高周波信号
入力端子１２がコイル４６と４６の接続点に結合されて
いる点である。次に動作について説明する。

バンド切換電圧印加端子１ ６にはＵＨＦバンド及びＶ
ＨＦ／・ィバンド受信時に正の電圧、ＶＨＦローバンド
受信時には負の電圧が印加される。

この点は第３図の回路と同様である。まずＵＨＦバンド
受信時には、ダイオード４２，４３が導適していてコイ
ル４５と４６が高周波的に短絡されているから、端子１
２から供給されているＵＨＦバンドの信号はコイル４４
と４７に加えられる。

しかしながら、コイル４４のインダクタンスをコイル４
７のインダクタンスよりかなり大きくしておくことによ
り、ＵＨＦ帯の信号はコイル４７にほとんど加えられる
ようにすることができる。そしてトこのとき、すなわち
ＵＨＦバンド受信時の同調回路においては、コイル４８
が共振動作に支配的な役目をはたしており、コイル４４
はほとんど共振動作にあずからない。

しかも４７と４８による誘導結合もＵＨＦバンドの信号
に対しては充分な結合度Ｍを与えるが、ＶＨＦバンドの
信号に対してはその周波数が低いので有効な結合度Ｍを
与えないことになる。したがって、ＵＨＦバンドの信号
は端子１ ２からコイル４７と４８の誘導結合によって
同調回路に結合され、負荷との整合条件はコイル４７と
４８の誘導結合度Ｍにより任意に定めることができる。

また、このとき端子１２に供給されているＶＨＦバンド
の信号についてはコイル４７と４８による結合度Ｍが充
分な値を呈さないから、ＶＨＦバンドの信号によってＵ
ＨＦバンドの整合条件が影響を受けることはほとんどな
い。

また、コイル４４を介して端子１２から同調回路に結合
されているＶＨＦバンドの信号も、コイル４４と４７に
よって分割されているため、ＵＨＦバンドで比較的低イ
ンピーダンスを呈している負荷と整合せず、これによる
影響も問題とするに足りない状態に保たれる。

次にＶＨＦ／・ィバンド受信時には、同じくダーィオー
ド４２，４３は導適状態を保持し、端子１２からのＶＨ
Ｆハイバンドの信号はコイル４４と４７により分割され
て高インピーダンスに変換され、この信号に対して比較
的高インピーダンスとなっている負荷と良好な整合を与
えられる。

そして、これらのいずれの場合にも端子１５に印加され
る同調電圧に応じてバラクタダイオード１８の容量が変
化し、それぞれのバンド内の信号に対して同調を取るこ
とができる。勿論、ＶＨＦ／・ィバンＷこおける整合条
件はコイル４４と４７のィンダクタンス値を適当に選定
することにより任意に変えられるから、常に最適な整合
状態を得ることができる。

ＶＨＦローバンド受信時においては、端子１６に負の電
圧を供給し、ダイオード４２，４３を遮断状態にする。

これにより２点同調回路を構成するコイルはコイル４８
とコイル４４〜４７のすべてのコイルとなり、ＶＨＦロ
ーバンド内に共振点を生じるようになる。このときの整
合条件は端子１２からみたインピーダンスがコイル４４
と４５及びコイル４６と４７のィンダクタンスの比によ
って定められ、これらの値を任意に選定することにより
他のバンドーこおける整合条件にほとんど影響を与えな
いで任意な整合状態を選ぶことができる。そして端子１
５に同調電圧を印加することにより同調を取ることがで
きるのはすでに説明した通りである。

すなわち、本実施例においては、共通の端子１２にすべ
ての入力信号が供給されるようになっているにもかかわ
らず、ＵＨＦバンドにおいてはコイル４７と４８の誘導
結合度Ｍを、ＶＨＦハィバンドにおいてはコイル４４と
４７のインダクタンス比を、そしてＶＨＦローバンドに
おいてはコイル４４，４５とコイル４６，４７のインダ
クタンス比をそれぞれ任意に選定することにより負荷と
の整合条件をいずれの場合においても最適な状態とする
ことができ、２点同調回路の特徴を充分に活した入力同
調回路を構成することができる。

なお、以上の実施例においては、２点同調回路の２つの
同調周波数をそれぞれＶＨＦ／・ィバンドとＵＨＦバン
ド‘こ割り当てているが、同調周波数がＶＨＦローバン
ドとＵＨＦバンドになるように構成してもよい。この場
合には切換電圧印加端子１６に負の電圧を印加したとき
ＶＨＦローバンドとＵＨＦバンド内に同調周波数が入る
ようにコイル２０，２１，２２、コンデンサ２４などの
定数を選定すればよいことは当業者にとって説明を要し
ないであろう。また、高周波増幅素子もＦＥＴ１７に限
ることなく、ＶＨＦローバンドからＵＨＦバンドにわた
る周波数城において良好な増幅特性を示す増幅素子が任
意に使用可能であることは、これまた説明を要しないで
あろう。

したがって、本発明によれば、ＶＨＦ。

ーバンドからＵＨＦバンドまで充分に満足できる整合を
与えることができ、かつ周波数変化範囲も充分に広くと
れるオールチャンネル入力同調回路を得ることが可能と
なり、増幅素子などをＶＨＦとＶＨＦのすべてのバンド
で共用化したチューナを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎となる２点同調回路の一例を示す
結線図、第２図はその特性図、第３図は２点同調回路を
用いた入力同調回路の一例を示す結線図、第４図はその
動作説明用等価回路図、第５図は本発明の−実施例を示
す入力同調回路の結線図である。 ３……第１のコンデンサ、４……第２のコンデンサ、５
……第１のコイル、６……第２のコイル、７・…・・２
点同調回路、１２・・・・・・入力端子、１３・・・・
・・出力端子、１５・・・・・・同調電圧印加端子、１
６・・・・・・バンド切換電圧印加端子、８・・・・・
・同調用バラクタダイオード、１９，４２，４３……バ
ンド切換用のスイッチダイオード、２０〜２２，４４〜
４８・・・・・・同調用コイル、２４・…・・同調用コ
ンデンサ。 才 １ 区○ オＺ図 フャ ３ 図 才４図 オ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１及び第２のインダクタンス素子の直列回路と並
   列に第１の容量素子を接続し、前記第２のインダクタン
   ス素子と並列に第２の容量素子を接続して、同時に２種
   の異なる周波数で共振するようにした共振回路を具備し
   、前記第２の容量素子の容量を変化させることにより２
   つ以上の周波数帯の信号を受信可能にした入力同調回路
   において、前記共振回路の第２のインダクタンス素子を
   分割しこの分割点から全受信周波数帯の信号を入力する
   手段と、前記分割された第２のインダクタンス素子の一
   方と前記第１のインダクタンス素子とを誘導結合させる
   手段とを設けたことを特徴とする入力同調回路。 ２ 前記第２のインダクタンス素子のインダクタンスを
   切換える手段を設け、３つ以上の周波数帯の信号を受信
   可能にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の入力同調回路。 ３ 前記受信可能な周波数帯がテレビジヨン放送のＶＨ
   Ｆローバンド、ＶＨＦハイバンド及びＵＨＦバンドとな
   るように構成されていることを特徴とする特許請求第２
   項記載の入力同調回路。 ４ 前記第２のインダクタンス素子のインダクタンスを
   切換える手段として高周波スイツチダイオードを使用し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項記
   載の入力同調回路。 ５ 前記第２の容量素子の容量を変化させる手段として
   バラクタダイオードを使用したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載の入力
   同調回路。