KR820002284B1 - Output circuit of tuner - Google Patents
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Abstract
Description
제1도 및 제2도는 중래의 튜우너 출력회로 방식을 표시하는 블럭도.1 and 2 are block diagrams showing the conventional tuner output circuit system.
제3도는 본 발명에 관한 튜우너 회로 방식의 블럭도.3 is a block diagram of a tuner circuit system according to the present invention.
제4도는 본 발명에 관한 VHF튜우너의 증요부분 출력회로도.4 is an output circuit diagram of an essential part of a VHF tuner according to the present invention.
본 발명은 튜우너의 출력회로, 특히 FET소자를 혼합단에 사용한 VHF튜우너의 출력회로에 관한 것이다. 종래, 듀우랄게이트형 MOSFET를 혼합소자로 사용하여 혼합하는 것은 비이드(beat)특성에 관하여 우수한 효과를 발휘한다고 하는 잇점이 있는 반면에 출력특성의 직선성이 강하게 나타나므로 소망하는 바와 같은 이득을 높게 잡을수가 없다고 하는 결점이 있었다.The present invention relates to an output circuit of a tuner, in particular an output circuit of a VHF tuner using a FET element in a mixing stage. Conventionally, mixing using a dural gate type MOSFET as a mixing element has the advantage of exerting an excellent effect on the bead characteristic, while the linearity of the output characteristic is strong, so that the desired gain can be obtained. There was a flaw that it could not be held high.
따라서, 이러한 결점을 제거함과 아울러 이득을 높이는 데는 후단에 바이폴러 트랜지스터를 사용하여 증폭하는 것이 제안되나, 트랜지스터 소자에 의한 증폭 특성의 비직선성의 영향 때문에 후단측에서 재차 특정한 비이드 방해를 발생하든가 하여서 실용적이 아닌것이 판명되었다. 그러므로 혼변조(混變調)의 개량과 아울러 특정한 비이드방해가 없으며, 충분히 높은 이득을 얻는 튜우너 출력회로의 제공이 요망되고 있었다.Therefore, in order to eliminate these drawbacks and increase the gain, it is proposed to amplify by using a bipolar transistor at the rear end, but due to the nonlinearity of the amplification characteristics by the transistor elements, the specific bead disturbance is generated again at the rear end side. It turned out to be practical. Therefore, it has been desired to provide a tuner output circuit that improves intermodulation, has no specific bead interference, and obtains a sufficiently high gain.
본 발명은 이와같은 점에 비추어 제안된 것으로서, 출력의 광대역화(廣帶域化)를 도모하므로서 텔레비젼 세트와의 결함을 용이하게 하는 튜우너 출력회로의 제공을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above, and an object thereof is to provide a tuner output circuit which facilitates defects with a television set while achieving wider output.
본 발명에 의하면, 텔레비젼용 VHF튜우너에 있어서 그 혼합단에는 듀우알게이트 MOSFET소자가 사용 됨과 아울러 혼합에 의하여 주파수변환된 중간 주파신호를 복동조회로의 필터를 개재하여서 제2의 듀우알 게이트 MOSFET소자에 결합하고, 여기에서 소망하는 레벨의 이득을 얻도록 증폭하여 안정화된 특성의 출력 회로가 제공된다.According to the present invention, in the television VHF tuner, a duo-alter MOSFET element is used for the mixing stage and a second duo-gate MOSFET is used to convert an intermediate frequency signal, which is frequency-converted by mixing, through a filter of a double modulation circuit. An output circuit is provided that is coupled to the device and amplified to achieve a desired level of gain here.
즉, VHF튜우너의 혼합단으로서 전단에 제1의 듀우알게이트 MOSFET 소자를 주로 혼합소자로 사용하고, 혼합된 중간주파 신호를 복동조필터 회로를 통하여 증폭용인 후단의 제2의 듀우알게이트 MOSFET소자에 결합하여 소정된 이득의 출력신호를 얻음과 아울러 그 출력신호를 광대역에 걸쳐 안정된 신호로서 텔레비젼 세트의 영상회로에 결합하는 주파수 변환방식이 제시된다. 이와같은 변환방식에서는 특정한 비이드방해, 예컨대. U.S. 제6채널의 칼러 비이드 방해가 억제됨과 아울러, 혼변조 특성의 개량에 의하여 소망하는 이득의 출력신호를 대역폭 10MHz이상의 광대역에서도 안정되게 얻을 수가 있다.In other words, the first duo-alter MOSFET element is mainly used as the mixing element in the front end of the mixing stage of the VHF tuner, and the second duo-gate MOSFET element in the rear stage for amplifying the mixed intermediate frequency signal through the double-tuning filter circuit. In addition, a frequency conversion method is provided, which obtains an output signal having a predetermined gain and couples the output signal to a video circuit of a television set as a stable signal over a wide band. In such a conversion scheme, specific bead disturbances, for example. U.S. The color bead interference of the sixth channel is suppressed, and the output signal having a desired gain can be stably obtained even in a wide bandwidth of 10 MHz or more by improving the intermodulation characteristics.
또, FET소자의 바이어스 전압이나 주위 온도의 변화에 대하여 극히 안정하며, 또한 출력측의 광대 변화에도 불구하고, 중간주파출력단자로부터의 불필요한 복사를 적게 한 튜우너의 출력회로를 제공할 수가 있게 된다.In addition, it is possible to provide a tuner output circuit that is extremely stable against changes in the bias voltage and ambient temperature of the FET element and that reduces unnecessary radiation from the intermediate frequency output terminal despite a wide variation on the output side.
바꾸어 말하면, MOSFET소자를 혼합단에 사용하면 비이드 특성이 개선되는 것의 변환 이득이 낮게 되어서 다른 문제를 일으켰다.In other words, when the MOSFET element is used in the mixing stage, the conversion gain of the improved bead characteristic is lowered, causing other problems.
본 발명은 이에 착안하여 혼변조, 특성의 개선을 도모하면서 튜우너로터 필요로하는 이득을 만족하게 얻을 수 있는 신규하고, 또한 개량된 VHF튜우너 혼합단을 개시한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention discloses a novel and improved VHF tuner mixing stage that can satisfactorily achieve the gain required of a tuner rotor while improving intermodulation and characteristics.
여기서 주목해야 될 것은 이득 상승수단으로서 바이폴러 트랜지스터 또는 단순히 FET를 부가하며 사용하는 것 뿐만 아니라, 전단은 혼합용 FET소자의 출력측에 남아있는 수신신호나 국부 발진 신호성분의 불필요한 신호를 배제하기 위하여 감쇠수단, 즉 구체적으로는 중간 주파수 신호용 복동조 필터 회로를 삽입하여 후단측 증폭용 MOSFET소자에 소망하는 중간 주파 출력 성분만을 입력시키도록 한 것이다.It should be noted that in addition to using a bipolar transistor or simply adding a FET as a gain raising means, the front end is attenuated to exclude unnecessary signals of the received signal or the local oscillating signal component remaining on the output side of the mixing FET device. A means, specifically, a double-tuning filter circuit for an intermediate frequency signal is inserted so as to input only a desired intermediate frequency output component to the rear-end amplification MOSFET element.
이것은 혼합 소자의 출력으로서 소망되는 중간주파 신호 성분과 아울러 증폭된 국부 발진신호 성분등의 방해 성분이 남아 있어서 후단 증폭소자에서 이것이 혼합되어 방해 출력을 생성하는 것을 방지하는 점에서 극히 중요하다.This is extremely important in that the desired intermediate frequency signal component as the output of the mixed element, as well as the disturbed component such as the amplified local oscillation signal component, remains, preventing it from being mixed and generating the disturbed output in the post amplifier.
또한, 방해 출력의 방지에는 전단을 통과한 국부 발진신호나 수신신호의 충분한 감쇠를 필요로 하나, 이것을 간단하며 또한 효과적으로 달성하지 않으면 안된다.In addition, the prevention of the disturbance output requires sufficient attenuation of the local oscillation signal or the received signal that has passed through the front end, but this must be achieved simply and effectively.
예컨대 증폭소자가 바이폴러 트랜지스터인 경우에 30dB의 감쇠를 얻었다하드라도 국부발진 신호성분이 1V라고 하면, 30mV정도로되어서 후단의 트랜지스터소자에 입력되어 혼합작용을 일으켜서 방해신호를 생성한다.For example, even if the amplification element is a bipolar transistor, even if the attenuation of 30 dB is obtained, if the local oscillation signal component is 1 V, it becomes about 30 mV and is input to the rear transistor element to cause a mixing action to generate an interference signal.
그러나, 본발명과 같이 후단이 MOSFET소자라고 하면, 30mV에서는 혼합작용이 발생하지 않기 때문에 방해신호의 생성이 없다. 따라서, 2단의 MOSFET를 복동조회로로서 결합하는 구성은 극히 효과적이며, 특히 U.S. 제6채널비이드 대책에도 실효가 있다.However, if the rear end is a MOSFET device as in the present invention, since no mixing action occurs at 30 mV, no interference signal is generated. Therefore, the configuration in which the two-stage MOSFET is combined as a double tuning circuit is extremely effective, and in particular, U.S. The sixth channel bead countermeasure is also effective.
이하, 본 발명에 대하여 종래 및 본발명 방식의 블럭과 구체적인 실시예에 따라 도면을 참조하면서 상세히 기술한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings in accordance with the conventional and the present invention block and specific embodiments.
도면의 설명에 앞서 특정한 칼러 비이드 생성의 메카니즘에 대하여 설명한다.Prior to the description of the drawings, a specific color bead generation mechanism will be described.
예컨대, U.S. 채널 할당 방식에 의하면 제6채널, 또 오스트레일리아 채널 할달방식에 의하면 제2채널에 있어서 칼러 비이드방해가 있는 것은 주지하는 바와같다.For example, U.S. It is well known that there is color bead interference in the sixth channel according to the channel allocation method and in the second channel according to the Australian channel Haldal method.
U.S. 제6채널의 경우, 음성 캐리어의 중간주파수(SIF) 41.25MHz, 영상 캐리어의 중간수파수(PIF) 45.75MHz에 대하여 42MHz의 색신호 캐리어에 접근한 스퓨리어스(spurious)중간주파(IF)신호를 생성하는 바, 이와같은 스퓨리어스 신호는 2차의 비직선상에 기인하여 생성하는 것과 3차의 비직선성에 기인하여 생성하는 것이 주된 요인으로 생각된다.U.S. In case of the sixth channel, a spurious intermediate frequency (IF) signal approaching a color signal carrier of 42 MHz is generated at a median frequency (SIF) of 41.25 MHz of an audio carrier and 45.75 MHz of an image carrier. It is considered that such spurious signals are generated due to the secondary nonlinearity and the third nonlinearity.
그래서, 이들 2개의 주된 요인에 대하여 각 경우의 스퓨리어스 발생에 대하여 서술함과 아울러 이와같은 특정한 칼러 비이드 방해의 억제방법에 대하여 검토하여 본다.Therefore, these two main factors are described for the spurious occurrence in each case, and the method of suppressing such specific color bead disturbance is examined.
(i) 2차의 비직선에 기인하는 스퓨리어스에 대하여 어느 소자에 비직선성이 존재할 때 출력전류는 입력전압의 지수 급수에 의하여 주어진다.(i) The output current is given by the exponential series of input voltages when there is nonlinearity in a device with respect to spurious due to secondary nonlinearity.
ein으로서 주어진 것은 영상 캐리어(V), 음성캐리어(5) 및 국부발진(0)의 3신호로서 표시된다.What is given as e in is represented as three signals of the image carrier V, the audio carrier 5 and the local oscillation (0).
위식을 i식의 제3항에 대하여 정리하면Summarizing the above formula with respect to
이로부터 2차의 비직선에 있어 단방향화(單方向化)됐을 경우, 각각 그 2배와 각각의 가감의 스펙트럼이 생긴다.From this, when unidirectionalized in the second nonlinearity, the doubled and the added and decaying spectra are generated, respectively.
여기에 귀환이 존재하면 에미터 접지(G.E)의 경우(3)식의 제2,3,4항은 α를 정수(正數)로하고, 입력에 있어서 다음과 같이 된다.If feedback is present here, in the case of emitter ground (G.E), the second, third, and fourth terms of Eq. (3) assume α as an integer, and the input is as follows.
이것이 기본파와 혼합되면 19의 스펙트럼이 발생(2번째이후의 귀환은 값이 적은 것으로 하여 무시한다)하지만, 이중의 하나에(ωs+ωv-ωo)인 스펙트럼이 존재한다.When this is mixed with the fundamental wave, 19 spectra are generated (the second and subsequent feedbacks are ignored because they are small), but there is a spectra in one of them (ω s + ω v -ω o ).
이것은this is
에 의한 것이다.It is by.
이것이 fv=83.25MHz, fs=87.75MHz, fo=129MHz일 때 42MHz가 된다.This is 42 MHz when f v = 83.25 MHz, f s = 87.75 MHz, and f o = 129 MHz.
(ⅱ) 3차의 비직선에 기인하는 스퓨리어스에 대하여 (2)식을 (1)식의 제4항의 a3ein3에 대입한다.(Ii) Substituting Formula (2) into a 3 ein 3 in Clause 4 of Formula (1) for the spurious resulting from the third nonlinearity.
그 결과 대략에 의하여 구하여지는 스펙트럼이 발생한다.As a result The spectrum obtained by is generated.
(ⅲ) 비이드의 억제에 대하여(Iii) Inhibition of Beads
상술하는 바와같이 스퓨리어스에 의한 비이드 방해는 2차의 비직선성과 귀환의 결합 또는 3차의 비직선성에 의하여 생기는 것이 명백하며, 따라서 3차의 비직선이 적은 소자, 바꾸어말하면 직선성이 강한 소자이고, 귀환이 적은 것을 사용하면 된다.As described above, it is apparent that spurious disturbances are caused by secondary nonlinearity and feedback coupling or tertiary nonlinearity, and thus, devices having a low third order nonlinearity, in other words, strong linearity elements. What is necessary is just to use the thing with few feedbacks.
이러한 2가지의 특성을 발휘하는데는 듀우알게이트 MOS형 FET가 있으며, 제1도에 표시하는 바와같은 MOSFET소자에 의한 혼합회로(1)의 사용으로 상술하는 비이드의 억제가 가능하게되나, 이 회로에서는 충분한 이득을 얻을수가 없다는 결점이 있었다.In order to exhibit these two characteristics, there is a dual gate MOS type FET, and the use of the mixing circuit 1 by the MOSFET element as shown in FIG. 1 makes it possible to suppress the above-mentioned beads. The drawback was that the circuit could not gain enough.
여기에서 RF는 수신 신호입력, OSC는 국부발진신호 및 IF는 중간주파 출력신호이다.Here, RF is a reception signal input, OSC is a local oscillation signal, and IF is an intermediate frequency output signal.
한편, (i)및 (ii)에 의하여 생성되는 스펙트럼의 합은 다음과 같이 된다.On the other hand, the sum of the spectra produced by (i) and (ii) becomes as follows.
여기에서 a2및 a3>0이고, α>0인 경우에 스펙트럼의 합중 a3-3αa2=0으로 되는 바이어스점이 존재하는 것으로 된다.And where a 2 and a 3> 0, α> hapjung of the spectrum in the case where 0 is a 3 -3αa by 2 = 0, the bias point is present.
이점의 바이어스는 대단히 샤프하며, B전압을 극히 약간의 변동, 예컨대 ±1%이내의 변동으로 억제할 필요가 생기는 것을 의미하며, 또 주위의 온도변화에 대하여서도 대단히 크리티칼(critical)하게 되어서 실용적이 아니다.This bias is very sharp, which means that the B voltage needs to be suppressed with very slight fluctuations, for example within ± 1%, and it is also very critical against ambient temperature changes, making it practical. This is not it.
따라서, 이들 결점을 제거하는 회로구성으로 하지 않으면 안된다.Therefore, a circuit configuration must be made to eliminate these defects.
여기에서, 제1도에 표시된 MOSFET단독의 혼합회로에 부가하여 증폭용으로 바이폴러 트랜지스터를 사용하는 출력회로(제2도참조)와 증폭용으로 제2의 듀우알게이트 MOSFET를 사용하는 출력회로(제3도 참조)와의 결합회로가 제안된다.Here, an output circuit using bipolar transistors for amplification (see FIG. 2) in addition to the mixed circuit of the MOSFET alone shown in FIG. 1 and an output circuit using a second duo gate MOSFET for amplification ( A coupling circuit is proposed.
이러한 각 회로방식의 VHF튜우너에 있어서, 그 75Ω종단안테나 입력단자에 각각 2신호 발생기로부터 영상신호 V : 60dB, 음성신호 S : 54dB의 전압 강도로 전술하는 U.S. 제6채널에 대응하는 신호를 입력할 때 그 출력측에는 각각 아래표에 표시하는 바와같은 특성이 얻어진다.In each of these circuit type VHF tuners, the 75 Ω terminating antenna input terminal has the above-described voltage intensities of the video signal V: 60 dB and the audio signal S: 54 dB from two signal generators. When a signal corresponding to the sixth channel is input, the characteristics as shown in the following table are obtained on the output side, respectively.
여기에서 D/U비는 스펙트럼 아날라이저(analyzer)Where the D / U ratio is the spectral analyzer
(주 1) 이득 변화가 무시할 수 있는 바이어스 변화에 대하여 D/U비가 크게 변화하며, 온도변화에 대하여 대단히 약하다.(Note 1) D / U ratio changes greatly with respect to bias change that gain change can neglect and is very weak against temperature change.
출력측을 광대역화하여, 예컨대 20MHz대역으로 할때 출력측의 IF단자로부터의 복사가 대단히 증대 한다.When the output side is widened, for example, in the 20 MHz band, the radiation from the IF terminal on the output side is greatly increased.
(주 2) 바이어스 및 온도변화에 대하여 대단히 강하며, 복동조필터를 통과시킴으로서 출력을 광대역으로 하여도 IF단자로부터의 복사가 적고, 상기한 것에 비하여 30dB정도이다.(Note 2) It is extremely strong against bias and temperature change, and passes through the double-tuning filter, so there is little radiation from the IF terminal even when the output is wideband. It is about 30dB compared with the above.
제1도 및 제3도에 표시하는 각자의 튜우너 출력회로 방식과 그 특성을 표시하는 위표에서 명백한바와 같이 본발명에 의한 제3도의 회로방식은 칼러 비이드를 표시하는 D/U비 및 이득 특성뿐만 아니라 출력회로의 안정성에서 제1도 및 제2도의 양자와 특성의 우열로서 구별된다.As is apparent from the respective tuner output circuit schemes shown in FIGS. 1 and 3 and the above table showing the characteristics thereof, the circuit scheme of FIG. 3 according to the present invention has a D / U ratio and gain indicative of color beads. In addition to the characteristics, the stability of the output circuit is distinguished as both the first and second figures and the superiority of the characteristics.
또한, 제1도 내지 제3도에 있어서 혼합회로는 각각 듀우알게이트 MOSFET(1)로서 구성되고, 그 입력 측에 수신신호(RF) 및 국부발진 신호(OSC)가 입력하고, 출력측에 중간주파신호(IF)가 출력한다.In Figs. 1 to 3, the mixed circuits are each configured as a dual gate MOSFET 1, and the reception signal RF and the local oscillation signal OSC are input to the input side thereof, and the intermediate frequency to the output side thereof. The signal IF is output.
또, 제2도에서의 바이폴러 트랜지스터 증폭기(2)가 제3도에서는 듀우알게이트 MOSFET증폭기(3)가 혼합회로와 후단으로서 접속된다.In addition, the bipolar transistor amplifier 2 in FIG. 2 is connected to the duo-al
제4도는 제3도의 회로방식을 보다 구체화하여 표시하는 고주파 등가회로도이다.4 is a high frequency equivalent circuit diagram in which the circuit system of FIG.
여기에서 혼합용인 제1듀우알게이트 MOSFET (1)의 혼합회로의 후단에 MOSFFT증폭기(3)가 삽입된다.Here, the
증폭기는 복동조회로 필터(4), 제2와 듀우알게이트 MOSFET(5) 및 출력측 동조회로(6)에 의하여 구성 되므로, 필터(4)에서 특정한 칼러비이드이외의 방해신호나 국부발진 신호의 통과가 저지될수 있다. 또, B는 두 MOSFET(1)및 (5)를 동작시키는 B전원단자로서 공통전원(common source)방식으로 사용되며, 제1게이트 입력에 대하여 제2게이트는 적당히 바이어스 된다.Since the amplifier is constituted by the double tuning circuit filter 4, the second and duo gate MOSFETs 5, and the output
이와같은 구성은 전술한 바와같이 튜우너의 칼러비이드 방해를 유효하게 저지함과 아울러 소망하는 이득을 얻는 이외에 혼변조 특성도 개량한다.Such a configuration effectively prevents the carbidoid disturbance of the tuner as described above, and also improves intermodulation characteristics in addition to obtaining a desired gain.
그뿐만 아니라, 출력측의 광대역화에 의하여 후단회로와의 결합이 용이하게 되어 특성을 안정화한다.In addition, the widening of the output side facilitates the coupling with the rear end circuit, thereby stabilizing the characteristics.
또, 출력측 단자로부터의 복사를 억제하는 등 실용적인 효과가 크다. 예컨대 종래의 대역폭 4.5MHz정도의 출력대역을 20MHz로 확대하여 세트와의 결합을 용이하게 하며, 또한 불필요한 복사를 억제하는 등의 효과가 있다.Moreover, practical effects are large, such as suppressing the radiation from an output side terminal. For example, the output bandwidth of the conventional 4.5 MHz bandwidth is expanded to 20 MHz to facilitate the coupling with the set, and also to suppress unnecessary radiation.
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