KR100806990B1

KR100806990B1 - 텔레비젼 스위치모듈

Info

Publication number: KR100806990B1
Application number: KR1020067006207A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 미사와; 마사카즈 니시카와; 카오리 야가타; 마모루 다테이시
Original assignee: 마츠시다 덴코 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 사이테크스
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2008-02-25
Also published as: JP2004248323A; US20080252792A1; TW200537940A; JP2004343739A; WO2005104350A1; KR20060058727A; CN100536317C; TWI258989B; CN1879292A; US7595845B2

Abstract

텔레비전의 고주파신호의 출력 라인을 절환하는 텔레비젼 스위치모듈에 있어서, 제1 및 제2의 입력 라인과, 입력신호를 각각 증폭하는 제1 및 제2의 앰프와, 증폭 후의 신호를 출력하는 제1 및 제2의 출력라인과, 입력신호를 분기하는 분기장치와, 신호라인을 절환하는 릴레이 스위치와, 릴레이 스위치를 절환동작시키는 릴레이 스위치 제어수단과, 각 앰프에의 전원공급을 제어하여, 사용하지 않는 입력라인에 삽입된 앰프로의 전원공급을 정지시키는 전원제어수단을 갖추었다. 이것에 의해 필요한 앰프만을 동작시켜, 소비전력을 저감할 수 있다.

텔레비젼 스위치모듈, 전원제어수단, 앰프, 분기장치, 릴레이 스위치

Description

텔레비젼 스위치모듈{TELEVISION SWITCH MODULE}

본 발명은, 텔레비전 수상기에 탑재되는 텔레비젼 스위치모듈에 관한 것으로, 특히, 그의 소비 전력의 저감 및 안정화 기술에 관한 것이다.

종래부터, CATV(cable television)이나 지상파(Air)TV등의 복수의 라인 입력 신호를 특정한 출력 단자에 절환 출력하는 텔레비젼 스위치모듈이 알려져 있다(예컨대, 특개평7-15715호 공보참조). 이 종류의 텔레비젼 스위치모듈은, 일반적으로 신호증폭용의 앰프를 내장하고 있으나, 상기 공보에는, 그 앰프의 전력제어에 관한 기술은 없다.

이 종류의 앰프 내장의 텔레비젼 스위치모듈을 도11에 나타내고 있으며, 이하에서 설명한다. 이 텔레비젼 스위치모듈은, 텔레비전의 고주파신호가 각각 입력되는 2개의 입력라인(11, 21)(입력1, 입력2)과, 입력 신호를 증폭하는 앰프(12, 22)(AMP1, AMP2)와, 입력 신호를 분기하는 분기 장치(13, 23)와, 그 후에 접속되어 신호출력 라인을 임의로 선택 절환하는 2개의 릴레이 스위치(16, 26)(SW1, SW2)와, 2개의 출력라인(17, 27)(출력1, 출력2)과, 릴레이 스위치(16, 26)를 절환 동작하는 동시에, 앰프(12, 22)에 전원을 공급하는 전원·제어 인터페이스(30)를 갖춘다. 릴레이 스위치(16, 26)는, 분기 장치(13, 23)에 의한 분기 후의 라인(14, 15 및 24, 25)이 각각 접속되는 릴레이의 절환 접점과 릴레이의 공통 접점을 가지며, 이 공통 접점이 각 출력 라인(17, 27)에 접속된다. 31은 릴레이 제어선이며, 32는 앰프(12, 22)에의 전원공급선이다.

이 텔레비젼 스위치모듈은, 릴레이 스위치(16, 26)로 4종류의 조합을 선택함으로써, 2개의 입력 라인(11, 21)을, 2개의 출력 라인(17, 27)에 선택 절환 출력이 가능하게 하는 것이다. 예컨대, 입력 라인(11)의 신호를 출력 라인(17)에 출력할 경우, 입력 고주파신호는, 앰프(12), 릴레이 스위치(16)를 거치고, 출력 라인(17)에 출력된다. 또한, 입력 라인(21)의 신호를 출력 라인(27)에 출력할 경우, 입력 고주파신호는, 앰프(22), 릴레이 스위치(26)를 거치고, 출력 라인(27)에 출력된다. 입력 라인(11)의 신호를 출력 라인(27)에 출력할 경우, 입력 고주파신호는, 앰프(12), 릴레이 스위치(26)을 거치고, 출력 라인(27)에 출력된다. 또한, 입력 라인(21)의 신호를 출력 라인(17)에 출력할 경우, 입력 고주파신호는, 앰프(22), 릴레이 스위치(16)을 거치고, 출력 라인(17)에 출력된다. 이것들 선택 경로의 경우, 앰프(12) 및 앰프(22)에는，함께 고주파신호가 입력된다.

한편, 입력 라인(11) 또는 입력 라인(21)의 신호를 2개의 출력 라인(17, 27)에 출력할 경우, 입력 라인(11)으로부터 입력된 고주파신호는, 앰프(13), 릴레이 스위치(16 및 26)를 거치고, 출력 라인(17 및 27)에 도달하고, 또한, 입력 라인(21)으로부터 입력된 고주파신호는, 앰프(23), 릴레이 스위치(16 및 26)를 거치고, 출력 라인(17 및 27)에 도달한다. 즉, 입력 라인(11)을 출력 라인(17 및 27)에 출력할 경우, 앰프(12)에의 고주파신호의 입력은 있지만, 앰프(22)에의 고주파신호 의 입력은 없다. 또한, 마찬가지로, 입력 라인(21)을 출력 라인(17 및 27)에 출력할 경우, 앰프(22)로의 고주파신호의 입력은 있지만, 앰프(12)에의 고주파신호의 입력은 없다.

상기와 같이, 1개의 입력으로부터 2개의 출력을 할 경우, 고주파신호가 입력되는 앰프만을 동작시키는, 즉 고주파신호가 입력되는 앰프에 대하여만 전원을 공급함으로써, 소비 전력이 삭감될 수 있게 된다.

그러나, 종래의 구성에 있어서는, 상시, 각각의 앰프에 전원을 공급하고 있어, 필요이상의 전력을 소비하게 된다. 또한, 종래의 구성에서는, 증폭용 트랜지스터의 전류안정화는, 저항 귀환 회로에 의한 방법이 일반적으로 사용되고 있어, 증폭용 트랜지스터의 직류전류증폭율의 편차나 변화 등에 대한 전류안정도가 불충분하였다. 이 때문에, 증폭용 트랜지스터의 전류가 필요이상으로 커지는 것이 있어서, 이것도 필요 이상의 전력을 소비하는 원인으로 되어 있었다.

여기에서, 앰프 회로(12, 22)의 구체예를, 도12에 나타낸다. 이 앰프 회로는, 자기 바이어스 회로라고 불리우는 트랜지스터를 이용한 앰프 회로이다. 트랜지스터의 전류증폭율hfe의 편차에 의해, 앰프 회로의 소비 전류는 편차를 갖기 때문에, 그 영향을 될 수 있는 한 작게 하도록, 자기 바이어스 회로가 고안되어 있다.

이 앰프 회로의 동작 원리를 설명한다.본회로는, 컬렉터 전류Ic가 증가하면, 저항RL에 생기는 전압강하가 커지고, 그것 에 따라 저항RB에 흐르는 베이스 전류IB가 감소하고, 그것에 따라 컬렉터 전류Ic도 감소하도록 동작한다. 따라서, 앰프 회로의 소비 전류는, 이하의 관계식으로 나타낼 수 있다.

Ic+IB = (hfe+1)·( Vcc-VBE)/(RL+RB+hfe·RL)

이 관계식으로부터 말할 수 있는 것은, 저항RL을 크게, 또 저항RB를 작게 설정하는 것으로써 hfe의 편차에 의한 영향을 작게 하는 것이 가능하다는 것이다. 그러나, 실제로는, hfe의 편차로 인한 전류의 편차를 무시할 수 있는 정도까지 저항RL을 크게, 또 RB를 작게 한 경우, 저항RL에 의한 전압강하가 대단히 커지고, 트랜지스터를, 그 컬렉터 전압이 대단히 낮은 곳에서 쓰게 되고, 다이내믹레인지를 확보할 수 없게 된다. 따라서, 종래는, 어느 정도의 전류 편차를 허용하여, 동작시키지 않을 수 없었다.

또, 앰프 회로에 있어서, 커런트 미러 회로를 추가하여, hfe가 흩어져도, 소비 전류를 안정화시키는 것이 알려지고 있다(예컨대, 특개평(10)-70419호공보참조). 이 회로에 있어서는, 신호증폭 트랜지스터의 바이어스 전류를 커런트 미러 회로에 의해 공급도록 구성하고 있다. 커런트 미러 회로를 이용할 경우, 고주파의 트랜지스터와 바이어스측의 트랜지스터의 성능, 특히, 베이스·에미터 전위VBE를 갖출 필요가 있다. 이것을 실현하기 위해서는, 반도체상의 가까운 위치에 이것들 모두의 트랜지스터를 집적할 필요가 있고, 집적회로의 경우에는 문제 없지만, 디스크리트한 회로를 구성하기 위해서는 적합하지 않았다. 그래서, 설계의 자유도가 큰 디스크리트한 회로구성에 있어서, 소비 전류를 안정화시키는 것이 요청되고 있었다.

본 발명은, 상기 문제를 해소하는 것으로, 간단한 구성을 가지고, 필요한 앰프만을 동작시켜, 소비 전력을 저감하는 것이 가능한 텔레비젼 스위치모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 앰프 회로에 그 소비 전류를 안정시키는 회로를 탑재함으로써 설계의 자유도를 확보하면서, 트랜지스터의 전류증폭율의 편차로 인해 생기는 앰프 회로의 소비 전류의 편차를 억제하는 것이 가능한, 텔레비젼 스위치모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 텔레비전의 고주파신호의 출력 라인을 절환하는 텔레비젼 스위치모듈에 있어서, 텔레비전의 고주파신호가 각각 입력되는 제1 및 제2의 입력 라인과, 동신호의 증폭 후의 신호를 출력하는 제1 및 제2의 출력 라인과, 상기 각 입력 라인에 삽입되고, 입력 신호를 각각 증폭하는 제1 및 제2의 앰프와, 상기 제1 또는 제2의 앰프의 입력측 또는 출력측의 적어도 하나의 라인에 배치되며, 입력 신호를 분기하는 분기장치와, 상기와는 별도의 또 하나의 라인에 배치되고, 신호를 출력하는 출력 라인으로서, 상기 분기 장치에 의한 분기 라인 또는 해당 라인의 어느 것인가에 절환하는 릴레이 스위치와, 외부로부터의 조작에 근거해서 상기 릴레이 스위치를 절환 동작시키는 릴레이 스위치 제어 수단과, 상기 각 앰프에의 전원공급을 제어하고, 사용하지 않는 입력 라인에 삽입된 앰프에의 전원공급을 정지시키는 전원제어 수단을 갖춘 것이다.

본 발명에 의하면, 어느 한편의 입력 라인에 입력된 신호를 2개의 출력 라인에 출력할 경우는, 양쪽의 앰프에 전원을 공급하지만, 어느 한편의 입력 라인에 입력된 신호를 하나의 출력 라인에 출력할 경우는, 전원공급이 필요한 앰프에만 전원을 공급하고, 다른 편의 라인에 삽입된 앰프에는 전원을 공급하지 않으므로, 텔레비젼 스위치모듈을 저소비 전력화할 수가 있다.

또한, 앰프에의 전력공급을, 릴레이 스위치를 통해서 고주파신호가 지나는 라인에 중첩해서 행하는 것으로 하면, 앰프에의 전원 스위치와 고주파경로의 스위치를 겸용할 수 있고, 또한, 복잡한 제어 신호선의 배선을 생략할 수 있어, 코스트다운을 꾀할 수 있다. 또한, 액티브 전류안정 회로를 부가했을 경우, 소비 전류는 거의 일정해진다. 또한, 인덕턴스를 통해서 고주파 릴레이 회로에 직류전류를 중첩, 분리함으로써 앰프에 전원을 공급함으로써, 동작이 불필요한 앰프의 전류공급을 정지하는 회로의 구성이 간단해진다.

또한, 앰프에 전류안정화 회로를 구비함으로써 트랜지스터의 hfe의 편차를 걱정하는 일 없이, 정소비 전력화를 실현할 수가 있다. 이것에 의해, 모듈의 최대소비 전력치도, 종래 회로와 비교해서 억제할 수 있다. 더구나, 설계의 자유도가 큰 디스크리트한 회로구성에 있어서, 상기 작용을 달성할 수가 있다. 또한, 전류안정화 회로는, 신호증폭 트랜지스터의 컬렉터 전위Vc가 참조 전압으로 되도록 동작하므로, 부하 저항의 저항치를 고정밀도한 것(일반적으로, 편차는 적다)으로 설정하면, 부하 저항을 흐르는 전류는 거의 일정해져, 정소비 전력화를 실현할 수가 있다.

더욱이, 본 발명의 특징에 의하면, 상기 분기 장치는, 상기 제1의 앰프의 입력측의 라인에 배치된 하나의 장치로 이루어지고, 상기 릴레이 스위치는, 상기 제2의 앰프의 입력측의 라인에 배치된 하나의 스위치로 이루어지고, 상기 분기 장치에 의한 분기 라인의 하나와 다른 쪽의 라인이 각각 접속되는 릴레이의 절환접점과, 릴레이의 공통 접점을 가지며, 이 공통 접점이 상기 제2의 앰프의 입력측의 라인에 접속되고, 상기 전원제어 수단은, 상기 제1의 앰프에는 상시, 전원을 공급하고, 상기 제2의 앰프에는 스탠바이 회로를 통하여 전원을 공급하고, 상기 스탠바이 회로는, 상기 제2의 앰프에, 텔레비전의 전원 스위치 ON때에 전원을 공급하고, 그 이외의 대기시는 전원공급을 정지한다. 이것에 의해, 텔레비젼 스위치모듈의 저소비 전력화를 꾀하면서, 예컨대, 제1의 입력 라인에, 영상대역 외에 문자정보를 포함하는 텔레비전 신호가 입력되어 있을 때, 제1의 앰프의 출력 라인은, 대기시에 있어서도, 해당 문자정보신호를 출력할 수가 있다.

도1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 의한 RF모듈의 블록도.

도2는 동상RF모듈의 회로도.

도3은 본 발명의 제2의 실시 형태에 의한 RF모듈의 회로도.

도4는 제1 및 제2의 실시 형태에서 사용하는 앰프의 회로 예를 나타내는 도.

도5는 앰프의 다른 회로 예를 나타내는 도.

도6은 도2의 실시 형태에 도4의 앰프 회로를 구체적으로 배치한 회로도.

도7은 본 발명의 실시 형태에 의한 RF모듈의 앰프의 회로도.

도8은 동상 앰프의 1 예를 나타내는 회로도.

도9는 본 발명의 제3의 실시 형태에 의한 RF모듈의 블록도.

도10은 동상RF모듈의 회로도.

도11은 종래의 RF모듈의 구성도.

도12는 종래의 RF모듈의 앰프의 회로도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 텔레비젼 스위치모듈 (이하, RF모듈이라고 한다)에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.

(제1의 실시 형태)

도1은, 제1의 실시 형태에 의한 RF모듈의 블록 구성을, 도2는 동RF모듈의 회로를 나타낸다. RF 모듈(101)은, 텔레비전에 내장되고, 텔레비전의 고주파신호가 각각 입력되는 제1의 입력 단자입력1,및 제2의 입력 단자입력2과, 동신호를 출력하는 제1의 출력 단자출력1,및 제2의 출력 단자출력2를 가진다. 제1의 입력 단자입력1에는, 예컨대, CATV케이블이 접속되고, 제2의 입력 단자lNPUT2에는, 지상파(Air)안테나 케이블이 접속된다. 제1의 입력 단자입력1과 제2의 입력 단자입력2의 사이는, 아이설레이션때문에 소정거리만 간격을 둘 필요가 있다. 제1의 출력 단자출력1 및 제2의 출력 단자출력2에는, 각각 튜너(51, 52)가 접속된다.

RF 모듈((101))은, 제1의 입력 단자입력1이 접속된 제1의 입력 라인(11) 및 제2의 입력 단자입력2가 접속된 제2의 입력 라인(21)과, 제1의 출력 단자출력1에 접속되는 제1의 출력 라인(17) 및 제2의 출력 단자출력2에 접속되는 제2의 출력 라인(27)과, 각 입력 라인(11, 21)에 삽입되고, 각 입력 라인(11, 21)에 입력된 신호를 각각 증폭하는 제1의 앰프(12)(AMP1) 및 제2의 앰프(22)(AMP2)와, 각 앰프 출력 신호를 분기하는 분기 장치(13, 23)와, 출력 라인을 절환하는 제1의 릴레이 스위치(16)(SW1) 및 제2의 릴레이 스위치(26)(SW2)를 갖춘다. 더욱이, RF모듈(101)은, 제1 및 제2의 앰프(12, 22)에의 전원공급 라인(32)을 각각 개폐하는 전원 스위 치(33)(SW3) 및 전원 스위치(34)(SW4)과, 전원·제어 인터페이스(30)(릴레이 스위치 제어 수단·전원제어 수단)을 갖춘다.

제1 및 제2의 릴레이 스위치(16, 26)는, 릴레이(RELAY)에 의한 기계적 개폐 스위치이다. 분기 장치(13)의 분기 라인(14, 15) 및 분기 장치(23)의 분기 라인(24, 25)은, 각각 2개의 릴레이 스위치(16, 26)의 각 릴레이(RELAY)의 절환접점에 접속되고, 각 릴레이의 공통 접점은, 각각 제1의 출력 라인(17) 및 제2의 출력 라인(27)으로 된다. 여기에, 각분기 장치(13, 23)의 분기 라인(15, 25)은, 서로 다른 쪽의 라인측에 크로스해서 접속된다. 릴레이의 제어 신호선(31)은, 제1 및 제2의 릴레이 스위치(16, 26)에 대한 제어 신호선이다. 앰프(12, 22)에는 전원을 공급하는 전원공급 선(32)이 결선 되어 있다. 전원 스위치(33) 및 전원 스위치(34)는, 전원제어 신호선(35, 36)에 의해 전해지는 개폐 제어 신호에 의해 개폐된다.

전원·스위치 제어 인터페이스(30)는, 필요한 앰프에 대하여는 전원을 공급하지만, 사용하지 않는 앰프에 대하여는 전원을 공급하지 않는다. 즉, 전원을 정지시키는 것이다. 따라서, 제1의 입력 라인(11)에 입력된 신호를 제1 및 제2의 출력 라인(17, 27)으로 출력할 경우는, 제3의 스위치(33)만을 ON시킨다.또한, 제2의 입력 라인(21)에 입력된 신호를 마찬가지로 제1 및 제2의 출력 라인(17, 27)에 출력할 경우는, 제4의 스위치(34)만을 ON시킨다.

이렇게, 입출력의 편성(조합)을 결정하는 릴레이 스위치(16, 26)과 연동하여 동작하는 앰프(12, 22)의 전원 스위치(33, 34)가 설치되어 있는 점이, 본 발명의 하나의 특징이다.

상기 회로구성의 구체적인 동작을 다음에 설명한다. 제1의 입력 라인(11)에의 입력을 제1의 출력 라인(17)으로 출력하고, 제2의 입력 라인(21)에의 입력을 제2의 출력 라인(27)으로 각각 출력할 경우는, 전원 스위치(33, 34)와 함께 ON상태가 되고, 앰프(12, 22)에 전원을 공급한다. 또한, 제1의 입력 라인(11)에의 입력을 제2의 출력 라인(27)으로 출력하고, 제2의 입력 라인(21)에의 입력을 제1의 출력 라인(17)으로 출력할 경우도 마찬가지로, 전원 스위치(33, 34)와 함께 ON상태가 되고, 앰프(12, 22)에 전원을 공급한다. 그러나, 제1의 입력 라인(11)에의 입력을 제1 및 제2의 출력 라인(17, 27)으로 출력할 경우는, 전원 스위치(33)만을 ON시킨다. 또한, 제2의 입력 라인(21)에의 입력을 제1 및 제2의 출력 라인(17, 27)으로 출력할 경우는, 전원 스위치(34)만을 ON시키면 좋다.

본 구성의 RF모듈에 의해, 필요최저한의 소비 전력으로 운용하는 것이 가능케 된다.

(제2의 실시 형태)

도3은, 제2의 실시 형태에 의한 RF모듈을 나타낸다. 이 RF모듈은, 상기 제1의 실시 형태에 있어서의 앰프에의 전원 스위치(33, 34)의 기능을, 메카니컬한 개폐 스위치인 릴레이 스위치(16, 26)에서 조달하도록, 즉, 고주파경로의 스위치와 겸용하도록 구성한 것이다. 구체적으로는, 제1 및 제2의 앰프(12, 22)에의 전원을, 고주파에서 전원공급 라인(32)에 의해 고주파신호가 지나는 출력 라인(17, 27)에 중첩 하고, 릴레이 스위치(16, 26)을 통해서 공급하도록 했다.

이 실시 형태는, 고주파신호 라인에 전원을 중첩하는 것이 포인트이며, 릴레 이 스위치(16, 26)가 메커니컬 릴레이일 경우에 실시 할 수가 있다. 메커니컬 릴레이의 경우, 고주파신호의 이외에, 각 앰프(12, 22)에 공급하는 전원도 중첩해서 통과시키는 것이 가능하기 때문에, 고주파신호 라인 위로 중첩된 전원은, 릴레이 스위치(16, 26)를 통해서 앰프(12, 22)에 공급된다.

이 실시 형태에 의하면, 상기 제1의 실시형태와 마찬가지로, 필요최저한의 소비 전력으로 운용하는 것이 가능케 되는 동시에, 개개의 앰프(12, 22)에 대하여 전원 스위치(제1의 실시 형태의 (33, 34))를 준비할 필요도 없고, 또 전원 스위치용의 제어 신호선(제1의 실시 형태의 35, 36)도 필요없기 때문에, 전원 스위치의 코스트다운과, 배선이 적어지는 것에 의한 레이아웃의 간단화도 실현할 수 있다.

도4는, 상기 제1 및 제2의 실시 형태에서 사용하는 앰프(12, 22)의 하나의 회로 예를 나타낸다. 이 앰프 회로는, 신호증폭 트랜지스터Tr의 전류증폭율의 편차와는 관계없이, 소비 전류를 안정시키는 것을 가능하게 하는것이다. 동트랜지스터Tr의 베이스가 앰프 회로의 입력단RFin이며, 컬렉터가 출력단RFout이며, 동트랜지스터Tr의 컬렉터와 베이스와의 사이에 액티브 전류안정화 회로가 접속되어 있다. 전류안정화 회로는, Vcc를 전원으로 하고, 트랜지스터Tr1, Tr2와, 참조 전압Vref발생용의 분압 저항R1, R2등을 포함한다. 트랜지스터Tr2의 베이스에는 참조 전압Vref가 주어지고, 트랜지스터Tr1의 에미터가 트랜지스터Tr의 컬렉터(컬렉터 전위Vc)에 접속되고, 트랜지스터Tr1의 컬렉터가 저항RB을 통해서 신호증폭 트랜지스터Tr의 베이스에 접속되어 있다.·

이 전류안정화 회로의 동작 원리를 설명한다. 신호증폭 트랜지스터Tr의 컬렉 터 전위Vc는, 트랜지스터Tr1의 베이스 전위를 기준전압V'ref로 했을 경우, Vc=V'ref+Vbe1라고 나타낼 수 있다. 또한, 트랜지스터Tr1의 베이스 전위V'ref는, V'ref=Vref-Vbe2(여기에, 트랜지스터Tr2의 베이스 전위는 Vref)로 나타낼 수 있다. 여기에서, 트랜지스터Tr1 및 Tr2은 2석을 집적한 트랜지스터 유닛이며, 제한없이 Vbe1=Vbe2이라고 하면,

Vc = V'ref+Vbe1=Vref-Vbe2+Vbe1=Vref가 된다. 참조 전압Vref는, 저항R1과 R2의 정밀도에 의해 결정된다.

따라서, 저항RL 및 R1, R2의 저항치를 고정밀도한 것(일반적으로, 편차는 적다)으로 설정하면, 이 전류안정화 회로는, 신호증폭 트랜지스터Tr의컬렉터 전위Vc가 참조 전압Vref로 되도록 동작한다. 이리하여, 저항RL을 흐르는 전류(IC+IB)는 거의 일정해져, 그 결과, 동작시키는 앰프의 트랜지스터의 전류를 필요 최소로 설정할 수 있고, 편차에 의해 불필요하게 소비 전력을 증대하는 것을 방지할 수 있다.

액티브 전류안정화 회로는, 에미터 전류검출형도 사용할 수 있다. 그 예를 도5에 나타낸다. 이 전류안정화 회로는, 신호증폭 트랜지스터Tr의 에미터 전류를 검출하여, 그 전류를 일정하게 제어하는 것으로, 트랜지스터Tr3, Tr4, 다이오드D1, D2를 갖는다.

여기에, 트랜지스터Tr3의 베이스 전위VB은, VB=VD+Vref이며, 신호증폭 트랜지스터Tr의 에미터 전위VE(=VB-VD)은, Vref에 근사 값이 되고, 에미터 전류IE는, Vref/RE에 근사치로 되고, 일정치로 된다.

도6은, 도3의 실시 형태구성에 도4의 앰프 회로를 구체적으로 배치한 회로를 나타낸다.

여기에서는, 앰프(22)(AMP2)측을 상세하게 나타내고 있으며, 앰프(12)(AMP1)측에 관해서는 상세도시를 생략하고 있다. 릴레이 스위치(16, 26)를 통해서 공급되는 전원은, 직류분을 통과하는 바이어스티(40)의 직렬 인덕턴스L성분을 통해서 고주파 라인으로부터 분리되어, 앰프(22)(AMP2)에 공급되도록하고 있다. 인덕턴스를 통해서 고주파 릴레이 회로에 직류전류를 중첩, 분리하여, 앰프에 전원을 공급함으로써, 동작이 불필요한 앰프에의 전류공급을 정지하는 회로의 구성을 간단화할 수가 있다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 관계하는 RF모듈에 이용되는 앰프 회로를 설명한다. 도7은, 앰프 회로구성을 나타낸다. 본회로는, 신호증폭 트랜지스터Tr의 컬렉터 전위Vc를 일정하게 유지하도록 일하는 액티브 전류안정 회로, 여기에서는 정전압회로(10)을 신호증폭 트랜지스터Tr에 부가하고, 부하 저항RL을 흐르는 전류를 일정하게 유지하는 것에 있다. IN은 신호입력단, OUT는 신호출력단이다. 이 회로구성의 경우, 소비 전류의 편차는, 외부로부터 인가되는 전압Vcc와, 정전압회로의 전압Vc의 정밀도, 부하 저항RL의 정밀도에 의해 결정되고, 트랜지스터Tr의 전류증폭율hfe는 관계없다.

도8은, 앰프회로에 있어서의 정전압회로(10)의 구체적 구성을 나타낸다. 정전압회로(10)의 구성과 동작 원리를 설명한다. 전압Vc는, 트랜지스터Tri의 베이스 전압을 기준전압V'ref라고 했을 경우, Vc;V'ref+VBE1이라고 나타낼 수 있다. 또한, 트랜지스터Tr1의 베이스 전압인 V'ref는 트랜지스터Tr2의 베이스 전압인 Vref-VBE2로 나타낼 수가 있다. 여기에서, 트랜지스터Tr1 및 트랜지스터Tr2는 2석을 집적한 트랜지스터 유닛이며, 제한없이 VBE1=VBE2이라고 하면, Vc=V'ref+VBE1=Vref-VBE2+VBE1=Vref가 된다.Vref는, 저항R1과 저항R2의 정밀도에 의해 결정된다.

이것에 의해, 저항RL 및 R1, R2의 저항치를 고정밀도한 것 (일반적으로, 편차는 적다) 것에 설정하면, 이 정전압회로(10)는, 신호증폭 트랜지스터Tr의 컬렉터 전위Vc가 참조 전압Vref로 되도록 동작한다. 이리하여, 저항RL을 흐르는 전류(IC+IB)는 거의 일정해져, 그 결과, 앰프의 트랜지스터의 전류를 필요최소로 설정할 수 있고, 편차에 의해 불필요하게 소비 전력을 증대하는 것을 방지할 수 있고, 또한, 최대소비 전력치도, 종래 회로와 비교해서 억제할 수가 있다.

구체적으로는, 저항RL 및R1, R2의 저항치를 고정밀도한 것으로 설정, 예컨대 1％정밀도의 경우를 생각한다. 저항R1이 101％、저항R2가 99％,저항RL이 99％일 때, 소비 전류는 최대가 된다.이 경우, 규격대로의 저항치의 경우와 비교하여, 2. 02％소비 전류가 증가할 뿐이다.또한, 본 발명은, 설계의 자유도가 큰 디스크리트한 회로구성에 있어 상기 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제3의 실시 형태)

도9은, 본 발명의 제3의 실시 형태에 의한 RF모듈의 블록 구성을 나타낸다. 본 실시 형태는, 상술의 도1에 나타낸 제1의 실시 형태와 기본적으로는 동등한 구성이지만, 일부의 구성 및 기능은 상이하다. 즉, 제1의 실시 형태의 RF모듈(101)에 있어서는, 각 2개의 분기 장치(13, 23)와 릴레이 스위치(16, 26)가, 2개의 라인에 각각 삽입된 앰프(12, 22)의 출력측에 각각 배치되고, 각 분기 라인이 타방측에 크로스해서 접속되어 있다. 그것에 대하여, 이 제3의 실시 형태의 RF모듈(102)에 있어서는, 각 1개의 분기 장치(13)과 릴레이 스위치(26)가, 한 쪽의 라인에 삽입된 제1의 앰프(12)의 입력측과, 다른 쪽의 라인에 삽입된 제2의 앰프(22)의 입력측에 각각 배치되고, 하나의 분기 라인(15)만이 타방측의 라인에 접속되어 있다. 또, 이 RF모듈(102)은, 제2의 앰프(22)의 출력 라인에 배치된 분기 장치(230)를 가지며, 이것에 의해 제2 및 제3의 출력 라인(271, 272)을 형성하고, 이것들 라인의 출력 단자출력2 및 출력3에 튜너(52, 53)가 접속된다.

도(10)은, 동상 제3의 실시 형태에 의한 RF모듈의 회로를 나타낸다.분기장치(13)는, 제1의 앰프(12)의 입력측의 제1의 라인(11)에 배치되어 있다. 릴레이 스위치(26)는, 제2의 앰프(22)의 입력측의 라인에 배치되고 있고, 분기 장치(13)에 의한 분기 라인(15)과 다른 쪽의 제2의 입력 라인(21)이 각각 접속되는 릴레이의 절환접점(NC, NO)과, 릴레이의 공통 접점을 가지며, 이 공통 접점이 제2의 앰프(22)의 입력측 라인에 접속되어 있다.

제1의 앰프(12)에는, 전원단자(30)C에 인가 되는 전원을, 전원공급 선(32)을 통과해서 상시 공급하고, 제2의 앰프(22)에는, 전원공급선(32) 중에 설치한 전자 스위치인 스탠바이 회로(302)를 통해서 전원을 공급 제어한다. 스탠바이 회로(302)는 스탠바이 신호단자(30B)에 주어진 신호에 따라 개폐 동작한다. 스탠바이 신호단자(30B)에는 텔레비전의 전원 스위치 ON시에 스탠바이 회로(302)를 닫고(전원공급), 그 이외의 대기시에는 스탠바이 회로(302)를 열리도록(전원공급 정지) 신호가 주어진다. 이것들 스탠바이 회로(302)를 포함하는 구성은, 앰프로의 전원공급을 제어하는 전원제어 수단을 구성하고 있다.

릴레이 스위치(26)는, 전자 스위치인 릴레이 드라이브 회로(301)에 의해 절환 제어된다. 릴레이 드라이브 회로(301)는, 제어 신호단자(30A)에의 입력 신호 에 따라 릴레이 제어 신호선(31)을 통과하여 제어된다. 제어 신호단자(30A)에는, 유저의 조작 지시에 근거하는 신호가 입력된다. 릴레이 스위치(26)는, 통상시는 NC접점에 의해, 제1의 입력 라인(11)으로부터의 분기 라인(15)을, 제2의 앰프(22)의 삽입되어져 있는 라인에 접속하고 있다. 여기에서, 제어 신호단자(30A)에 유저의 조작 지시의 신호가 주어지면, 릴레이 드라이브 회로(301)가 동작하여, 릴레이 스위치(26)는 NO접점측으로 절환하고, 제2의 입력 라인(21)을, 제2의 앰프(22)에 삽입되어져 있는 라인에 접속한다. 이렇게 해서, 유저는, 제2 및 제3의 출력 라인(271, 272)에 출력시키는 내용을 임의로 변경할 수가 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본실시 형태의 RF모듈(102)에 있어서는, 제1의 앰프(12)에는 상시 전원을 공급하고, 제2의 앰프(22)에는 스탠바이시에는 전원공급을 정지하고, 필요할 때에만 전원을 공급할 수가 있다. 그것에 의해, RF모듈(102)의 저소비 전력화를 꾀할수 있다. 또한, 제1의 앰프(12)에 상시 전원이 공급되어 있기 때문에, 제1의 입력 라인(11)에, CATV의 신호가 입력되어 있으면, 대기시에 있어서도, CATV의 영상대역외(out of band)에 포함되는 문자정보신호를, 제1의 출력 라인(17)에 출력할 수가 있다.

본 발명은, 상기실시 형태의 구성에 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 가능 하며, 예컨대, 전류안정화 회로의 구성이나, 그 전원공급의 구성은 임의의 형태를 채용가능하다.

또한, 전원공급을 위한 인덕턴스는, 직렬 인덕턴스로 바꾸고, 페라이트 피스와 같이, 고주파에서는 거의 저항 성분이 되는 소자이여도 좋고, 그와 같은 것을 포함하는 개념이다. 또한, 예컨대, 전류안정화 회로의 구성이나, 그 전원공급의 구성은 임의의 형태를 채용하는 것이 가능하다.

본 발명은, CATV나 지상파TV등의 복수의 라인 입력 신호를 특정한 출력 단자에 절환 출력하는 RF스위치 모듈에 이용된다.

Claims

텔레비전의 고주파신호의 출력 라인을 절환하는 텔레비젼 스위치모듈에 있어서,

텔레비전의 고주파신호가 각각 입력되는 제1 및 제2의 입력 라인과,

동신호의 증폭후의 신호를 출력하는 제1 및 제2의 출력 라인과,

상기 각 입력 라인에 삽입되어져, 입력 신호를 각각 증폭하는 제1 및 제2의 앰프와, 상기 제1 또는 제2의 앰프의 입력측 라인에 배치되고, 텔레비전 수상기에 탑재되어 입력 신호를 분기하는 분기 장치와,

상기 제1 또는 제2의 앰프의 출력측 라인에 배치되어, 신호를 출력하는 출력 라인으로서, 상기 분기 장치에 의한 분기 라인 또는 해당 라인의 어느 것인가에 절환하는 릴레이 스위치와,

외부로부터의 조작에 근거해서 상기 릴레이 스위치를 절환 동작시키는 릴레이 스위치 제어 수단과,

상기 각 앰프에의 전원공급을 제어하고, 사용하지 않는 입력 라인에 삽입된 앰프에의 전원공급을 정지시키는 전원제어 수단을 구비하고,

상기 분기 장치는, 상기 각 입력 라인에 삽입된 제1 및 제2의 앰프의 출력측에 각각 배치된 2개의 장치로 이루어지고,

상기 릴레이 스위치는, 각 라인에 배치되는 제1 및 제2의 릴레이 스위치로 이루어지고, 각 릴레이 스위치는, 한쪽의 라인에 배치된 상기 분기 장치에 의한 분기 라인의 하나와, 다른 쪽의 라인에 배치된 상기 분기 장치에 의한 분기 라인의 하나가 각각 접속되는 릴레이의 절환접점과, 릴레이의 공통 접점을 가지며, 이 공통 접점이 상기 각 출력 라인에 접속되며,

상기 제1 및 제2의 앰프에의 전원을, 전원공급 라인을 통해서 공급하고,

상기 전원제어 수단은, 상기 전원공급 라인을 개폐하는 전원 스위치와, 이 전원 스위치를 개폐 제어하는 신호를 전하는 전원제어 신호선을 갖추는 것을 특징으로 텔레비젼 스위치모듈.
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제 1 항에 있어서,

상기 앰프의 증폭출력 트랜지스터에 액티브 전류안정 회로를 부가한 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2의 앰프로의 전원을, 상기출력 라인측으로부터 상기 릴레이 스위치의 접점을 통해서 공급하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 5 항에 있어서,

상기 앰프의 증폭출력 트랜지스터에 액티브 전류안정 회로를 부가한 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 6 항에 있어서,

상기 앰프는,

베이스에 신호가 입력되어, 컬렉터가 부하 저항을 통해서 전원Vcc에 접속되어, 컬렉터를 신호출력단으로 하는, 에미터 접지의 신호증폭용 트랜지스터와,

이 트랜지스터의 컬렉터와 베이스와의 사이에 부가되어, 부하 저항에 흐르는전류를 일정하게 유지하도록 작용해서 해당 트랜지스터의 컬렉터전위Vc를 일정하게 유지하는 전류안정 회로를 갖춘 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 7 항에 있어서,

상기 전류안정 회로는,

적어도 2개의 트랜지스터 유닛으로 이루어지고, 전원Vcc를 저항 분압해서 얻어지는 해당 전류안정 회로용의 참조 전압과, 신호증폭용 트랜지스터의 컬렉터 전위Vc가 같게 되도록 작용하는 회로구성을 갖는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 5 항에 있어서,

상기 앰프에의 전원을, 고주파신호가 흐르는 라인으로부터 인덕턴스에 의해 공급하는것을 특징으로하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 분기 장치는, 상기 제1의 앰프의 입력측의 라인에 배치된 하나의 장치로 이루어지고,

상기 릴레이 스위치는, 상기 제2의 앰프의 입력측의 라인에 배치된 하나의 스위치로부터 이루어지고, 상기 분기 장치에 의한 분기 라인의 하나와 다른 쪽의 라인이 각각 접속되는 릴레이의 절환접점과, 릴레이의 공통 접점을 가지며, 이 공통 접점이 상기 제2의 앰프의 입력측의 라인에 접속되어,

상기 전원제어 수단은, 상기 제1의 앰프에는 상시, 전원을 공급하고, 상기 제2의 앰프에는 스탠바이 회로를 통하여 전원을 공급하고,

상기 스탠바이 회로는, 상기 제2의 앰프에, 텔레비전의 전원 스위치ON시에 전원을 공급하고, 그 이외의 대기시는 전원공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.
제 10 항에 있어서,

상기 제1의 입력 라인에, 영상대역외에 문자정보를 포함하는 텔레비전 신호가 입력되어 있을 때, 상기 제1의 앰프의 출력 라인은, 대기시에 있어서도, 해당 문자정보신호를 출력 가능하게 한 것을 특징으로 하는 텔레비젼 스위치모듈.