KR100282193B1 - 스테레오신호복조회로 및 이것을 이용한 스테레오신호복조장치 - Google Patents

스테레오신호복조회로 및 이것을 이용한 스테레오신호복조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동자등과 같은 외부부착부품이 없고, 수작업에 의한 조정이 필요없으면서도 회로규모가 작으며, 경년변화가 작은 IC화에 적합한 스테레오신호의 복조회로를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 복조회로는 제1 발진신호와 이 제1 발진신호에 대하여 90°의 위상차를 갖는 제2 발진신호를 발생하는 전압제어발진회로( VCO )를 가진 PLL 회로를 이용하여 스테레오신호의 복조를 행하며, 상기 VCO 는 입력에 대하여 출력위상이 90°다른 신호를 출력하는 제1앰프 및 제2앰프와, 입력에 대하여 출력이 위상이 180°다른 신호를 출력하는 제3앰프를 접속하고, 이들 회로에 의해 입력신호에 대하여 360°비켜놓은 출력신호를 발생시키고, 이 신호를 입력측에 피드백하여 발진하며, 상기 제1앰프 및 제2앰프의 동작전류가 상기 VCO 의 발진주파수를 제어하기 위해 상기 PLL 회로에 있어서 발생하는 제어전압신호에 따라서 제어되고, 상기 제1앰프 및 상기 제2앰프의 출력중 어느 하나로부터 상기 제1발진신호가 취출되고 상기 제1 앰프 및 제2 앰프의 출력중 어느것으로부터 상기 제2발진신호가 취출된다.

Description

스테레오신호복조회로 및 이것을 이용한 스테레오신호 복조장치
제1도는 본 발명을 적용한 스테레오신호복조회로의 일실시예의 블록도.
제2도는 본 발명을 적용한 스테레오신호복조회로의 다른 일실시예의 블록도.
제3도는 제1도에 있어서의 VCO 의 구체적인 회로의 일예를 도시한 설명도.
제4도는 스테레오신호복조장치로서 제1도의 스테레오신호복조회로를 이용한 AM. FM 수신기의 블록도.
제5도는 종래의 스테레오신호복조회로의 블록도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 위상비교회로(PC) 2 : 필터(FIL)
3 : 전압제어발진회로(VCO) 3 : 세라믹발진자
4,5,6,7 : 분주회로 8 : 스테레오수신상태검출회로
8a : 위상비교회로(PC) 8b : 콤퍼레이터(COMP)
8c : 스테레오인디케이터 9 : 스테레오 멀티플랙스디코더
30 : 전압제어 발진회로 30a : 전압전류 변환회로(V/I)
30b : 충방전회로 30c : 충방전회로
30d : 반전앰프 30e : 가변 gm 앰프
30f : 콘덴서 30g : 가변 gm 앰프
30h : 콘덴서 30i : 전류치조정회로
30j : 저항회로 30k : 온도보상회로
31 : 승산회로 40 : 스테레오신호복조회로
본 발명은 스테레오신호복조회로 및 스테레오신호복조장치에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면, 오디오기기나 영상기기의 FM, AM 튜너 등에 있어서, 스테레오신호복조회로의 외부부착부품을 제거할 수 있고 IC화에 적합한 스테레오신호복조회로 및 튜너 등의 스테레오 신호복조장치에 관한 것이다.
IC화 된 스테레오신호복조회로는 초기에는 콘덴서와 코일 또는 콘덴서와 저항에 의한 동조회로나 발진회로가 사용되어 왔으며, 이것은 예를들면 38 kHz의 반송파나 19kHz 의 파일로트신호로 동조시켜서 복조에 필요한 38 kHz 등의 신호를 발생한다. 그러나 이것은 콘덴서나 코일을 외부에 부착부품으로 될뿐더러 동조회로의 주파수나 발진주파수를 상기 주파수로 일치시키는 조정작업이 필요하게 되므로 현재에는 세라믹이나 수정등의 진동자를 이용한 발진회로가 사용되고 있다. 그 결과, 상기 주파수에 적합한 진동자를 IC 외부에 부착하는 것만으로 FM 복조회로가 실현될 수 있으며, 이에따라 그 조정작업이 불필요하게 된다.
제5도에 이러한 종류의 세라믹 진동자를 이용한 종래의 스테레오신호복조회로의 일예를 도시하고 있다. 또, 이 종류의 회로는 일본국특공평 1 - 17603호, 실공소 1 - 38989호에 이미 공개되어 있다.
여기서, 1은 위상비교회로(PC), 2는 저역필터(LPF), 3은 전압제어발진회로(VCO)이고 이것은 외장되어 있는 세라믹 진동자(3a)를 통해 접속된 2개의 앰프(3b, 3c)로 되어 있다. 4,5,6,7은 분주회로, 8은 스테레오수신상태검출회로이고, 위상비교회로(PC)(8a)와 콤퍼레이터(8b)로 되어있다. 8c는 스테레오인디케이터, 9는 스테레오멀티플렉스 디코더이다.
VCO(3)에 있어서의 앰프(3b, 3c)의 한쪽은 예를 들면 차동앰프로 된 발진회로이다. 이것에 의해 IC화에 적합한 용량의 작은 콘덴서를 사용하여 발진신호 F를 발생한다. 이 발진회로는 발진루프에 세라믹진동자(3a)가 삽입되어, 결정되는 소정의 주파수 범위로 유지되어 안정하게 발진된다. 그결과, 예를들면 456 kHz 를 중심으로하는 비교적 좁은 대역에서 VCO(3)가 발진하여 발진신호 F 를 출력한다.
VCO(3)·위상비교회로(1), LPF(2)는 소위 PLL 회로를 구성하고 있다. 발진신호 F 는 1/6분주회로(4)와 1/4분주회로(5)를 거쳐서 24분주되고, FM 검파신호중 파일로트신호의 주파수에 대응하는 19 kHz 까지 저하되어 발진신호 D 로 된다. 위상비교회로(1)는 발진신호 D 와 FM 검파신호 A 의 위상을 비교한다. 또, FM 검파신호 A 는 프론트엔드(front end)회로, 중간주파 증폭회로를 경유하여 FM 검파회로에서 FM 검파된 스테레오 복합신호이다.
신호 D 와 신호 A 의 위상을 비교함으로써 얻어진 위상비교회로(1)의 출력(전압신호)은 LPF(2)에 인가되어 저역성분이 취출된다. 이것은 다시 신호 D 와 신호 A 의 위상오차를 나타내는 오차전압신호 E 로서 VCO(3)의 발진주파수가 제어된다.
이경우, 제어전압신호 E 에 의해 오차를 제거할 수 있는 방향으로 VCO(3)의 발진주파수가 LPF(2)의 특성에 따른 변화속도로 변화하여 발진신호 D 의 위상이 FM 검파신호 A 의 위상(그중 중심주파수 19 kHz 의 신호)으로 로크됨으로써 소위 PLL 제어가 행해진다. 그결과 FM 검파신호 A(그중 중심주파수 19 kHz 의 신호)의 위상으로 추종하는 위상의 발진신호 F(중심 주파수 456 kHz)가 생성된다.
분주회로(4)는 발진신호 F 를 6분주하여 발진신호 G 를 발생하지만, 이 신호 G 는 1/4 분주회로(5) 외에 1/2 분주회로(6)에 인가되고, 여기서 2분주되어 중심주파수가 38 kHz 의 신호로 된다. 이 신호는 멀티플렉스신호 B 로서 스테레오 신호를 복조하기 위해 스테레오 멀티플렉스 디코더(9)에 인가되고 다시 1/2 분주회로(7)에도 인가된다. 1/2분주회로(7)는 신호 B 를 다시 2분주하여 중심주파수 19 kHz 의 스테레오 상태를 검출하기 위한 신호 C 가 되도록 한다. 신호 B, C 는 상호동기되어 있고, 더욱이 FM 검판호 A 에 대하여 PLL 제어에 의해 그 위상이 고르게 되도록 추종한다. 또, 통상 1/2 분주회로(6)는 1/4 분주회로(5)와는 90°다른 위상으로 분주를 행하므로 신호 C 는 발진신호 D 에 대하여 위상이 90°차이가 있다.
스테레오 멀티플렉스디코더(9)는 승산회로를 주체로하는 회로이고, FM 검파신호 A 에 멀티플렉스신호 B를 승산함으로써 스테레오신호의 음청신호(L, R)를 생성한다. 또, PLL 제어에 의해 멀티플렉스신호 B 의 위상이 FM 검파신호 A 의 위상으로 추종되고, 이들 사이에서 위상이 일치(로크)한 상태가 된 경우에 양호한 스테레오신호의 복조가 가능하다.
스테레오 검출회로(8)는 FM 검파신호 A 와 신호 C 의 위상이 90°를 유지하는지의 여부에 따라서 스페네오인디케이터(8)를 점멸시킨다. 즉, FM 검파신호 A 와 신호 C 의 위상이 정확히 90°의 차가 있는 경우에는 소정의 전압이 발생하므로 그레벨이 콤퍼레이터(8 b)의 기준레벨을 초과하며, 이에따라 콤퍼레이터(8 b)가 출력을 발생하여 스테레오인티케이터(8)를 점등한다. 방송국으로부터 송신된 FM 송신신호의 수신상태가 양호한 경우에는 스테레오인디케이터(8)가 점등되고, 수신상태가 나쁜경우에는 이들 신호 A, C의 위상차의 관계가 유지되지 않으므로 스테레오인디케이터(8)가 소등된다.
그런데, 이와같은 종래의 스테레오신호의 복조회로에서는 VCO(3)에 세라믹이나 수정 등의 진동자를 사용하며, 이 진동자의 고유진동수는 미리 결정되어 있다. 예를들어 상술한 세라믹진동자를 채용한 경우에는 중심주파수 19 kHz 의 검파출력신호에 대하여 발진회로의 발진주파수는 그 24배인 중심주파수 456 kHz 의 것이다. 여기에 고주파수를 사용하여 분주하는 것은 사용진동자가 작아도 되고 저렴하기 때문이다.
그러나, 필요한 주파수신호를 얻을때까지는 몇번이고 분주할 필요가 있으며, 스테레오신호의 복조회로를 IC화 하는 경우에는 분주회로가 점유하는 칩면적이 크게 된다. 이러한 칩면적의 증대는 웨이퍼당 칩수량이나 제품비율을 저하시켜 IC 의 생산코스트를 상승시키며 더욱이, 진동자를 외부에 부착해야만 하므로 경년변화(經年變化)에 의한 영향으로 기기성능의 악화를 초래한다. 또, 진동자는 저항이나 콘덴서, 코일 등 다른 전자부품 보다는 고가의 외부에 부착되는 부품이 된다. 한편, 외부부착 부품에 저항이나 콘덴서, 코일 등을 사용하면, 수작업에 의한 조정이 행해져야 하므로 오히려 제조효율이 저하하고, 온도의존성과 경년변화가 발생한다. 따라서 제품의 품질이 고르지 못하는 동시에 제조코스트가 증가하게 된다.
본 발명의 목적은 진동자등과 같은 외부부착부품이 없고, 수작업에 의한 조정이 불필요하며, 또한 회로규모가 작고, 경년변화가 작은 IC 화에 적합한 스테레오신호복조회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 진동자등과 같은 외부부착부품이 없고, 수작업에 의한 조정이 불필요한 스테레오신호복조회로를 갖는 IC 화에 적합한 튜너 등의 스테레오신호복조장치를 제공하는 것이다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스테레오신호복조회로 및 스테레오신호복조장치의 특징은 제1 발진신호와 이 제1 발진신호에 대하여 90°의 위상차를 갖는 제2 발진신호를 발생하는 VCO 를 포함하는 PLL 회로를 이용하여 스테레오신호의 복조를 행하는 것으로서 상기 VCO가 입력에 대하여 출력의 위상이 90°다른 신호를 출력하는 제1 앰프 및 제2 앰프와 입력에 대하여 출력의 위상이 180°다른 신호를 출력하는 제3앰프를 접속하고 이들 회로보다 입력신호에 대하여 360°만큼 다른 출력신호를 발생시키고, 이 신호를 입력측에 피드백시켜 발진하며, 상기 제1 및 제2 앰프의 동작전류가 VCO 의 발진주파수를 제어하기 위해 상기 PLL 회로에 있어 발생하는 제어 전압신호에 따라서 제어되고, 상기 제1 앰프 및 상기 제2앰프의 출력중 어느 하나로부터 상기 제1발진신호가 취출되며, 상기 제1 앰프 및 상기 제2 앰프의 입력 및 출력중 어느 하나로부터 상기 제2 발진신호가 취출된다.
또, 제1 앰프 및 제2 앰프의 구체적인 예가되는 소위 가변 gm앰프(상호 콘덕턴스)와 콘덴서에 의해 액티브 적분회로를 구성하고, 제1 앰프 및 제2의 앰프를 종속 접속하여, 상기 콘덴서를 충방전 시키는 전류량을 제어함으로써 발진주파수를 변경시킨다.
이와같은 구성의 스테레오신호복조회로 및 스테레오신호 복조장치에는 입력에 대하여 출력의 위상이 90°, 90°, 180°상위한 3개의 앰프를 접속하여 VCO 를 구성하고, PLL 회로에서 발생하는 VCO를 제어하기 위한 제어전압신호에 의해 상기 앰프의 동작전류를 제어하여 VCO의 발진주파수를 제어하도록 하므로 동조하므로 동조회로를 수작업으로 조정하거나 외부에 발진소자를 장착할 필요가 없다. 더욱이, 앰프의 동작전류를 제어하므로 발진신호의 전류레벨이 작아도 발진상태가 안정된다. 그 결과 FM 검파신호의 파일로트 신호의 주파수와 동등하게 낮은 주파수의 발진신호를 용이하게 얻을 수 있다.
더욱이 90°위상이 다른 2개의 발진신호가 1개의 VCO 로부터 동시에 얻어지므로 90°위상이 다른 신호를 발생시킨 회로를 특별히 설치하지 않아도 되고, 이에따라 회로규모를 저감시킬 수 있다. 또, 발진소자를 이용하지 않으므로, 진동자등의 외부부착부품이 불필요하여 수작업에 의한 조정을 요하지 않게 된다.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
제1도에 도시한 스테레오신호복조회로(10)는 제5도에 도시한 종래예의 스테레오신호복조회로의 VCO 대신에, 가변 gm 앰프로 구성된 VCO(30)와 이 VCO(30)의 발진중심주파수를 결정하는 동작전류를 설정하는 전류치조정회로(30 i)를 구비한다. 이 VCO(30)만으로 파일로트신호에 대응하는 19 kHz 의 주파수로 위상이 90°상위한 2개의 신호를 발생하고, 분주는 행하지 않으며, 이것에 의해 몇개의 분주회로가 필요없게 된다. 또, 스테레오 음성신호를 디코드하기 위한 38 kHz 의 신호가 발생하도록 상기 2개의 신호를 승산하는 승산회로(31)가 설치되어 있다. 그외의 구성은 제5도에 도시한 회로와 동일하므로, 이들에 대해서는 동일부호로 표시하고 설명을 생략한다. 또, 제3도에는 VCO (30)의 구체적인 회로의 일예를 도시한다.
VCO (30)는 전압 - 전류변환회로(V/I)(30 a), 충방전회로(30 b), 충방전회로(30 c), 반전앰프(30 d)로 구성되어 있다. 충방전회로(30 b, 30 c)는 각각 가변 gm 앰프와 콘덴서로 이루어진 액티브 적분회로로서 콘덴서(제3도의 콘덴서 30 f, 30 h참조)의 전하를 충방전한다. 전류치조정회로(30 i)는 상기 가변 gm 앰프의 gm 치를 발진주파수를 소정의 중심주파수로하는 충방전 전류치가 결정된다.
충방전회로(30 b)는 제3도에 있어서는 가변 gm 앰프(30 e), 콘덴서(30 f), 그리고 다음단에 접속하기 위한 신호출력용 버퍼앰프(302)로 구성되어 있다. 충방전회로(30 c)는 가변 gm 앰프(30 g), 콘덴서(30h), 그리고 상기와 같은 버퍼앰프로 구성되어 있다.
충방전회로(30 b, 30 c)는 서로 같은 구성이므로, 충방전회로(30 c)의 구성에 대한 설명은 충방전회로(30 b)를 예로서 설명하고, 30 c 에 대해서는 그 설명을 생략한다. 제3도에 도시된 바와같이 IC 화에 적합한 가변 gm 앰프는 통상 2단 접속의 차동앰프(300, 301)로 구성되어 있고, 여기 후단 앰프(301)의 출력측과 전원램프 VCO (접지램프에서도 가능) 사이에 충방전용의 콘덴서가 삽입되어 있다. 이것에 의해 가변 gm 앰프(30b)는 그 gm 치로 결정되는 능동저항을 통해서 콘덴서를 충방전하는 액티브 적분회로로 되어있다.
초단의 차동앰프(300)는 차동트랜지스터의 에미터에 어미터 저항 Re 이 삽입된 전압 - 전류 변환회로로 되어있고, 차단의 차동앰프(301)는 초단의 출력을 증폭한다. 이 가변 gm 앰프의 이득 gm 은 차단 차동앰프의 전류원 Ia 에 흐르는 전류치와 초단차동앰프의 전류원에 흐르는 전류치 Ia 의 비, 및 초단앰프의 에미터저항 Re 의 저항치에 의해 결정된다.
따라서 2개 전류원의 전류치를 설정하는 것에 의해 앰프의 gm 이 변화하고, 이것에 의해 출력임피던스가 변화하며, 그 결과로서 충방전의 시정수가 변화한다. 이와같은 가변 gm 앰프(30 e, 30 g)를 앰프(302)를 통해서 종속접속하여 입출력 위상차를 각각 90°, 합계 180°발생시킨다. 또 반전앰프(30d)로 입출력의 180°위상차를 발생심으로써 입력신호에 대하여 출력신호의 위상차를 360°만큼 두어포지티브 피드백루프를 형성하고, 소위 저항치가 가변하는 CR 발진회로를 구성한다.
제3도의 30 a은 전압 - 전류변환회로의 구체예이고, 30 i는 전류치 조정회로의 구체예이다. 30 i 는 전압 - 전류 변환회로(30a)가 발생하는 제어전류치를 결정하는 저항치를 선택하는 저항회로로서 여러개의 저항으로 이루어지고, 결정된 제어전류치에 의해 VCO (30)의 발진주파수를 중심주파수로 설정하기 위해 가변 gm 앰프의 gm 치가 결정된다. 30K는 온도보상회로의 구체예이다.
전압 - 전류 변환회로(30a)는 신호 A 와 신호 D 의 위상차에 따른 전압치를 전류치로 변환하여 가변 gm 앰프(30g)의 초단앰프(300)의 전류원에 있어 그 전류치 Ia 와 가변 gm 앰프(30 g)와 같은 전류원의 전류치를 결정한다. 이것에 의해 발진주파수를 신호 A 의 위상으로 일치하도록 제어한다. 또, 전류치 Ia 는 전류치 조정회로(30 i)의 조정대상도 된다. 따라서, 전압 - 전류 변환회로(30 a)의 출력은 전류치 조정회로(30i)의 전류미러(303)의 출력측 트랜지스터를 통해서 출력된다.
전류치 조정회로(30 i)는 저항회로(30j)의 선택된 저항치에 의해 결정되는 전류치를 전류미러(303)를 통해서 제어전류 I 로서 초단앰프(300)의 전류원에 인가하고, 이 전류원의 전류치 Ia 를 소정치로 설정한다. 또, 이 회로(30 i)는 차단앰프(301)의 전류원에 있어 그 제어전류에 대하여는 온도보상회로(30 k)를 통해서 안정화된 전류를 전류미러(304)를 통해서 제어전류 J 로서 인가한다. 이것에 의해 차단앰프(301)의 전류원에 있어 그 전류치 Ib가 일정치가 되도록 제어한다. 또, 전류치 조정회로(30i)는 가변 gm 앰프(30g)에 대하여도 동일하게 제어전류 I, J 를 송출한다.
다음에, 동작에 대해 설명한다. 반전앰프(30 d), 충방전회로(30 b), 충방전회로(30 c)는 이순서로 한번 돌아 접속되어 반전앰프(30 d)에 의해 입력신호가 반전된 반전전압신호를 가변 gm 앰프(30 e)의 입력전압신호로서 수신하고, 앰프(30 e)는 입력전압을 충방전 전류로 변환한다. 콘덴서(30f)는 그 충방전전류에 의해 충방전되어 충방전전압신호(C)를 발생하고, 이 충방전에 의해 충방전전압신호(C)의 위상은 상기 반전전압신호로부터 90°지연된다.
충방전회로(30 c)도 완전히 동일한 구성이고, 충방전 전압신호(C)를 수신하고, 다시 90°위상이 지연된 충방전 전압신호(D)를 발생한다. 이 충방전 전압신호(D)가 반전앰프(30d)에 의해 반전되고, 다시 180°위상이 지연되고 상기의 반전전압신호가 된다. 이와같이 일순한 반전전압신호는 그 위상이 360°회전하여 일순전의 반전전압신호가 반복된 것이 된다. 따라서, 이 발진루프는 계속하여 발진하고, 또 이때 발진신호가 출력측으로부터의 영향을 받지 않도록 충방전전압이 직접 그대로 출력되지는 않고, 일단 트랜지스터(302)를 통해서 발진신호 C,D 가 생성된다.
또, 이때의 VCO (30)의 발진주파수는 콘덴서에 대한 충방전 전류에 의해 결정된다. 이 충방전 전류는 전압 - 전류 변환회로(30)를 통해 인가되는 전류치에 의해 가변 gm 앰프(30e, 30g)의 초단앰프의 전류원의 전류치가 각각 제어됨으로써 변화한다. 따라서 VCO (30)의 발진중심주파수는 전류치 조정회로(30 i)의 전류치 I 에 의해서 초단 앰프(300)의 전류원의 전류치 Ia 를 미리 정해진 기준치로 설정함에 따라 이루어진다.
여기서의 충방전 전류는 차동트랜지스터의 차동신호로서 생성되고, 이 신호는 하류전류원의 전류치로 제어된다. 여기서 충방전 전류가 미소전류이어도 그 전류치의 제어는 안정되어 있으며, 이에따라 콘덴서(30f, 30h)의 용량이 작아도 충방전 시정수를 큰 값으로 유지할 수 있다. 콘덴서의 용량이 작으면 이렇다 할 칩면적의 증대를 초래하지 않으며, 콘덴서를 IC 내에 형성할 수 있다. 더욱이 발진신호는 고조파를 포함하지 않는 Sin , Cos 등의 조화함수의 신호파형이 되므로 노이즈를 거의 발생시키지 않는다.
무엇보다도, 앰프(30 e, 30 g)나 콘덴서(30 f, 30 h)는 제조상태등에 기인하여 발생하는 증폭율이나 용량에 있어서 개개의 편차를 무실할 수 없다. 따라서 그대로 단순히 모든 회로를 IC 화 한 것은 제어전압 E 으로서 동일전압이 부여된 경우에 있어서도 IC 마다 그 발진주파수가 크게 고르지 않게 된다. 그러나, 이 회로는 전술한 바와같이 차동앰프의 전류원에 있어 그 전류치를 결정하면 중심주파수를 설정할 수 있다.
발진주파수는 가변 gm 앰프의 전류에 있어 그 전류비로 결정되므로 전류치 조정회로 30i 에 의해 차단앰프(301)의 전류원에 있어 그 전류치 Ib 를 미리 어느정도의 일정치로 정해두고 이것에 의해 발진중심주파수 fo 의 차이 범위를 미리 작게 억제하며, 이와같이 하면, 전류치 조정회로(30i)로 조정하는 초단앰프(300)의 전류원에 있어 그 전류치 Ia 의 제어범위도 작게된다. 이것을 바꾸어 말하면, 동작전류치 Ia 를 결정하는 저항회로(30 j)의 저항치 범위를 작게할 수 있다.
이와같이 하면, IC 화 된 저항의 트리밍으로 대응하는 것이 가능해지고, 트리밍으로 선택하는 저항의 범위도 작게 할 수 있다. 저항회로(30j)는 예를들면 4개의 저항이 병렬접속된 것으로서 각 저항의 저항치는 1, 2, 4, 8의 비율을 갖는 저항치로 되어있다. 이들 저항을 접속할 배선중 어느것은 레이저 트리밍 장치로 절단하고, 나머지 저항을 결합시킴으로써 15종류, 합계로는 16종류의 저항치를 선택할 수 있다. 따라서, 이 저항회로(30j)의 저항치에 의해 가변 gm 앰프(30e, 30g)의 동작전류, 즉 콘덴서에 대응하는 충방전 전류가 결정될 수 있다.
또, 제3도의 회로에는 제어전압 E 이 변환된 제어전류 H 가 있으므로 이 조정전류분 만큼의 차리를 감하여 최종적인 제어전류 I 가 된다. 이 제어전류 I 에 따라서 결정되는 앰프(30 e, 30 g)의 동작전류가 발진중심주파수에 대응하는 것이 된다.
그런데, 레이저트리밍 장치 등에 의한 저항의 선택은 자동적으로 행할 수 있으며, 제1도에 도시한 스테레오신호복조회로에는 출력신호의 주파수를 검출하여 그 값으로 부터 저항회로(30)의 저항을 선택할 수 있다. 이것은 조정이 아니라 레이저 트리밍장치 등에 의한 자동적인 저항의 선택이다.
예를들면, IC 의 프로브테스트의 단계에 있어서, 제어전압 E 으로서 기준전압을 부여하여 신호 C 등의 발진주파수를 측정한다. 그리고, 그 발진주파수가 기준발진주파수로 부터 천이되어 있는 정도에 따라서 그 천이를 최대한 상쇄할 수 있는 저항회로(30j)의 저항치를 레이저트리밍에 의해 선택하면 된다.
이와같이 하여 IC 의 제조단계에서 미리 조정된 VCO (30)는 그 발진주파수 등의 특성상의 차이나 변도이 극히 작아 안정된 탈진동작을 행한다. 그리고, 소정의 제어전압 E 이 입력되면 어떠한 조정을 하지 않고 이것에 대응하는 소정의 발진주파수의 발진신호 C, D 가 출력된다.
이 VCO (30)를 IC 내에 내장한 경우 외부부착된 조정회로 등이 불필요하고, 기기에 조립하는데 따른 조정도 불필요하다.
또, 이 VCO (30)에 있어서의 상기 저항회로의 구성은 일예이며, 필요한 정도에 따라서 저항의 수를 증가할 수도 있고, 동일저항치의 저항을 여러개 설치할수도 있으며, 또한 저항의 접속은 직렬접속을 겸용한 구성으로 할 수도 있다.
또, 제3도에는 전류조정회로(30 i)의 일부로서 온도보상회로(30 k)도 설치되어 있으며, 이것에 의해 제어전류 Ib 에 대해서 뿐만아니라 제어대상이 아닌 정전류원으로의 신호 I 에 대해서도 온도보상이 되어 온도특성의 향상을 가일층 도모한다.
또, VCO (30)는 상술한 바와같이 낮은주파수로 발진하므로 제1도에 도시한 바와같이 FM 검파신호 A 에 포함되는 파일로트 신호와 동일한 19 kHz의 중심주파수로 발진시킬 수 있고, Sin 파를 갖는 2개의 발진신호 C, D 를 발생한다. 발진신호 C, D 는 승산회로(31)에 송출되어 승산되고, 이들을 Sin 파형의 신호로서 그 위상이 90°차이(이것은 Cos 파형이 된다)가 있으므로 승산의 결과는 2배의 주파수 Sin 파형의 신호가 되며, 이 신호는 그대로 멀티플렉스신호 B(중심주파수 38 kHz)가 된다.
그밖의 동작에 있어서는 제5도와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다. 이와같이 본 실시예의 VCO(30)에는 90°위상이 다른 19kHz 의 주파수 신호가 동시에 취출되므로, 회로규모가 대폭 삭감될 수 있다.
제2도는 다른 실시예로서, 이 VCO (30)는 FM 검판호 A 중 2배의 38 kHz 를 중심주파수로서 발진한다. 따라서, Sin파형을 갖는 2개의 발진신호 B, C 를 발생한다. 이 발진신호 B 는 그대로 멀티플렉스신호 B (중심주파수 38 kHz)로 된다.
따라서, FM 검파신호 A 를 입력신호로 하고, 발진신호 B 를 입력신호로 하고, 발진신호 B 를 1/2 분주회로(6)에서 2분주 하여 중심주파수 19 kHz 의 발진신호 D 를 생성하며, 이것을 피드백신호로 함으로써 PPL 제어가 행해진다.
또, 발진신호 B 에 대하여 위상이 90°다른 발진신호 C' 가 1/2 분주회로(7)에 의해 2분주 되어 스테레오 검출신호 C 로 된다.
이것에 의해 신호 B, C 의 발생시에 종래에 필요로하는 다수의 분주회로가 2개의 1/2분주회로만으로 완성되며, 그 결과 회로규모가 대폭으로 삭감된다.
제4도에 이들 구성의 스테레오신호 복조회로를 이용한 스테레오신호복조장치로서 AM, FM 수신기의 블록도를 도시하고 있다. 스테레오신호의 복조회로(10)는 제1도 또는 제2도에 도시한 복조회로이고, 이 회로에 의해 규모가 삭감됨으로써 AM 수신회로(AM)나 FM 중간주파증폭(IF), 검파회로(검파)등과 동시에 스테레오신호복조신호장치로부터의 상당한 부분이 1칩에 IC 화 될 수 있다(파선부가 원침 IC). 이것에 의해 튜너 또는 수신기의 소형화가 실현될 수 있다.
이와같이 하여 FM 검파신호 A로 부터 복조된 스테레오신호 L, R 는 후단의 기록신호에 송출되거나, 또는 증폭등의 처리가 되어 도시한 바와같이 스피커에서 음청으로서 출력된다.
이상과 같은 설명으로 알수있는 바와같이, 본 발명에 따른 구성의 스테레오신호복조회로에 있어서는 검파출력신호와 같은 정도의 중심주파수로 발진하는 발진회로에 있어 그 발진주파수를 가변 gm 앰프의 동작전류를 통해 제어한다. 따라서, 그 발진회로로 부터의 위상이 다른 2개의 발진신호로부터 2배 또는 반분된 주파수의 발진신호를 생성한다. 이들 발진신호는 상호동기하여 검파출력신호에 추정하므로 이 신호들을 스테레오신호 및 멀티플렉스신호로 할 수 있다. 그결과 다수의 분주회로가 삭감될 수 있어 회로규모가 작아지고 IC 화에 적합하게 된다. 또, 발진자등의 외부부착부품도 불필요하므로 실장 효율이 향상되고, 이 외부부착부품에 의한 경년변화가 경감될 수 있다.

Claims (11)

  1. 파일로트 신호를 포함한 FM 검파신호를 수신하여 스테레오 음청신호를 디코드하는 스테레오신호 복조회로에 있어서, 제1 발진신호와 이 제1 발진신호에 대하여 90°의 위상차를 갖는 제2 발진신호를 발생하는 전압제어발진회로(30)를 가지고, 상기 FM 검파신호를 수신하여 이것을 상기 제1 발진신호와의 위상을 비교하고 이 비교결과에 따른 제어전압을 발생하여 상기 전압제어 발진회로를 제어하며, 상기 파일로트신호의 주파수 및 이 파일로트신호의 정수배의 주파수중 하나를 중심주파수로 하는 상기 제1 발진신호를 발생하는 PLL 회로와, 상기 FM 검파신호에 대하여 상기 제1 발진신호 또는 그 정수배 주파수의 신호중 어느 하나를 승산함으로써 상기 스테레오신호를 생성하는 스테레오 멀티플렉스디코더(9)와, 상기 제2 발진신호 또는 그 정수분의 1의 주파수신호와 상기 FM 검파신호의 위상을 비교하여 상기 스테레오신호의 유무에 대한 검출신호를 발생하는 스테레오검출회로(8)를 구비하고, 상기 전압제어발진회로(30)는 입력에 대하여 출력위상이 90°다른 신호를 출력하는 제1 앰프(30e) 및 제2 앰프(30g)와, 입력에 대하여 출력의 위상이 180°다른 신호를 출력하는 제3 앰프(30d)를 접속하고, 이들 회로에 의해 입력신호에 대하여 360° 다른 출력신호를 발생시키고, 이 신호를 입력측에 피드백하여 발진하며, 상기 제1 앰프 및 제2 앰프의 동작전류가 상기 제어전압신호에 따라서 제어되고, 상기 제1 앰프 및 상기 제2 앰프의 출력중 어느 한쪽으로부터 상기 제1 발진신호가 취출되며, 상기 제1 앰프 및 제2 앰프의 입력 및 출력중 어느것으로부터 상기 제2 발진신호가 취출되는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 앰프(30e)는 제1 콘덴서(30f)를 가지고 이 콘덴서를 충방전 함으로써 입력신호의 위상을 90°변화시키고, 제2 앰프(30g)는 제2 콘덴서(30h)를 가지고 상기 제1 앰프의 출력을 수신하여 상기 제2 콘덴서를 충방전함으로써 상기 입력신호에 대하여 180° 위상이 다른 신호를 발생하며, 상기 제3 앰프(30d)는 상기 제2 앰프의 출력을 수신하여, 상기 입력신호의 위상에 대하여 360° 다른 위상의 출력을 발생하여 이것을 상기 입력신호로서 상기 제1 앰프에 입력하는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 앰프 및 제2 앰프는 액티브 적분회로로서 동작하는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 PLL 회로는 상기 제1 발진신호와 상기 FM 검파신호의 위상을 비교하는 위상비교회로(1)와, 이 위상비교회로의 비교결과를 수신하여 상기 제어전압을 발생하는 저역필터(2)와, 이 저역필터의 출력을 수신하는 전압/전류변환회로(30a)를 구비하고, 상기 전압/전류변환 회로에서 변환된 전류치에 따라서 상기 충방전전류가 제어되고 이 PLL 회로, 상기 스테레오멀티플렉스 디코어(9), 상기 스테레오검출회로(8)가 동시에 1개의 IC 속에 집적화 되는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전압제어발진회로(30)의 발진중심 주파수는 상기 파일로트 신호의 주파수에 대응하고, 상기 제1 발진신호와 상기 제2 발진신호를 수신하여 상기 파일로트 신호 주파수의 배수주파수 신호를 발생하는 승산회로(31)를 구비하고, 이 승산회로를 출력신호를 상기 스테레오 멀티플렉스디코더(9)에 인가하여 상기 FM 검파신호에 승산하는 신호로 하고, 상기 제2 발진신호를 상기 스테레오 검출회로에 인가하여 상기 FM 검파신호와 위상을 비교하는 신호로 하는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전압제어발진회로(30)의 발진중심 주파수는 상기 파일로트 신호의 2배 주파수에 대응하고, 상기 제1 발진신호의 주파수를 1/2로 하는 제1 분주회로(6)와 상기 제2 발진신호의 주파수를 1/2로 하는 제2분주회로(7)를 구비하며, 상기 위상비교회로(1)는 상기 FM 검파신호와 상기 제1 분주회로(6)의 출력신호의 위상을 비교하고, 상기 제1 발진신호를 상기 스테레오 멀티플렉스디코더(9)에 가하여 상기 FM 검파신호에 승산하는 신호로 하며, 상기 제2 분주회로(7)의 출력을 상기 스테레오 검출회로(8)에 가하여 상기 FM 검파신호와 위상을 비교하는 신호로 하는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 앰프(30e) 및 제2 앰프(30f)는 차동증폭기를 2단 접속한 가변 gm 앰프로 구성되고, 각각의 상기 가변 gm 앰프의 초단의 차동증폭기의 전류원에서 그 전류치가 상기 전압/전류변환회로(30a)의 출력전류에 따라서 제어되는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  8. 제7항에 있어서, 제조과정에서 트리밍되는 여러개의 저항을 가지는 저항회로를 포함하는 전류치 조정회로(30i)를 구비하고, 상기 트리밍으로 결정되는 상기 저항회로의 저항치에 따라서 상기 초단의 차동증폭기의 전류원에서 그 전류치가 설정되는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전류치 조정회로(30i)는 상기 가변 gm 앰프의 차단의 차동증폭기의 전류원에서 그 전류치를 미리 결정된 전류치로 설정하는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조회로.
  10. 파일로트 신호를 포함한 FM 변조신호를 수신하여 FM 검파를 함으로써 상기 파일로트 신호를 포함한 FM 검파신호를 얻는 FM 신호처리 회로와, 제1 발진신호와 이 제1 발진신호에 대하여 90°의 위상차를 갖는 제2 발진신호를 발생하는 전압제어 발진회로(30)를 가지고, 상기 FM 검파신호를 수신하여 이것을 상기 제1 발진신호와의 위상을 비교하고 이 비교결과에 따른 제어전압을 발생하여 상기 전압제어 발진회로를 제어하며, 상기 파일로트 신호의 주파수 및 이 파일로트 신호의 정수배의 주파수중 하나를 중심주파수로 하는 상기 제1 발진신호를 발생하는 PLL 회로와, 상기 FM 검파신호에 대하여 상기 제1 발진신호 또는 그 정수배 주파수의 신호중 어느 하나를 승산함으로써 상기 스테레오신호를 생성하는 스테레오 멀티플렉스디코더(9)와, 상기 제2 발진신호 또는 그 정수분의 1의 주파수 신호와 상기 FM 검파신호의 위상을 비교하여 상기 스테레오 신호의 유무에 대한 검출신호를 발생하는 스테레오 검출회로(8)를 구비하고, 상기 전압제어 발진회로는 입력에 대하여 출력위상이 90°다른 신호를 출력하는 제1 앰프(30e) 및 제2 앰프(30g)와, 입력에 대하여 출력의 위상이 180°다른 신호를 출력하는 제3 앰프(30d)를 접속하고, 이들 회로에 의해 입력신호에 대하여 360° 다른 출력신호를 발생시키는 동시에 이 신호를 입력측에 피드백하여 발진하며, 상기 제1 앰프 및 제2 앰프의 동작전류가 상기 제어전압 신호에 따라서 제어되고, 상기 제1 앰프 및 제2 앰프의 출력중 어느 하나로부터 상기 제1 발진신호가 취출되며, 상기 제1앰프 및 제2 앰프의 입력 및 출력중 어느것으로부터 상기 제2 발진신호가 취출되는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 앰프는 제1 콘덴서(30f)를 가지고, 이 콘덴서를 충방전 함으로써 입력신호의 위상을 90°변화시키는 액티브 적분회로이고, 제2 앰프(30g)는 제2 콘덴서(30h)를 가지고 상기 제1 앰프의 출력을 수신하여 상기 제2 콘덴서를 충방전 함으로써 상기 입력신호에 대하여 180° 위상이 다른 출력을 발생하는 액티브 적분 회로이며, 상기 제3 앰프(30d)는 상기 제2 앰프의 출력을 수신하여 상기 입력신호의 위상에 대하여 360° 다른 위상의 출력을 발생하여 이것을 상기 입력신호로서 상기 제1 앰프에 입력하는 것을 특징으로 하는 스테레오신호 복조장치.
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