KR850000841B1 - Am 스테레오 수신기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

AM 스테레오 수신기

제1도는 진폭 및 위상변조 성분을 갖는 방송신호를 변조시키는데 이용되는 수신기의 개요도.

제2도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치의 구성도.

본 발명은 제1, 제2스테레오 연관신호를 발생하는 스테레오 수신기에 관한 것으로 특히, 다른 레벨로 수신된 방송신호에 대한 스테레오 연관신호 사이의 균형을 유지시키기 위한 장치가 제공된다.

최근에 마그나폭스 콘슈머 일렉트로닉스 캄파니는 제목 "AM 스테레오 방송의 문제"인 FCC 로켓번호 21313에서, 스테레오 연관신호의 합신호를 진폭변조로서, 스테레오 연관신호의 차신호를 방송신호의 선형위상 함수로서 전송하는 스테레오 방송 시스템을 채택할 것을 제안하였다. 또한, 이러한 전송시스템에는 실제로 5Hz의 주파수를 갖는 주파수 변조 신호톤이 포함되어 있다.

제안된 시스템에 따라 발생된 신호를 복조하기 위한 수신기 기술에는, 복제(replica)합을 생성하기 위해 방송신호를 진폭 변조하고, 복제차 신호를 생성하기 위해 방송신호를 위상 변조하는 것이 요구된다. 그러므로, 방송신호는 공지된 방법으로 매트릭스되어, 2개의 스테레오 연관신호로 분리 유지된다.

이와 같이 스테레오 연관신호를 분리시키기 위해, 복제된 차신호와 합신호의 진폭은 상호 고정된 관계로 유지되어야 한다. 복제합 신호용 수신기에서 처리되는 신호가 복제차신호와 다를 때, 수신된 방송신호의 레벨변화는 복제차신호 보다는 복제합신호의 진폭에 더욱 큰 영향을 미칠 것이다. 그러므로, 방송신호가 변화하는 상태하에서도 분리가 유지되도록, 복제차 신호의 진폭을 복제합신호와 선정된 진폭관계로 유지하는 장치가 제공된다.

본 발명의 목적은 수신기내에서 스테레오 연관신호 사이의 분리를 유지시키는 것이며, 수신기내에서 방송신호 레벨의 변화가 스테레오 연관신호의 분리에 미치는 영향을 최소화 하는 것이다.

본 발명에 의해 상기 목적 및 다른 목적들이 성취될 수 있다. 스테레오 수신기에는 L(t)-R(t) 신호 및 L(t)+R(t) 신호를 결합하여 스테레오 연관신호 L(t), R(t)를 유출하기 전에 L(t)-R(t) 신호 및 L(t)+R(t) 신호를 처리하는 두개의 다른 채널이 형성되어 있다. L(t)-R(t) 신호처리 회로에는 수신기 AGC 전압의 영향을 받는 제어게에트를 갖는 이중입력 MOSFET 증폭기로 이루어진 가변전압 이득 제어 증폭기가 포함된다. 수신기에 의해 수신된 방송신호 레벨이 감소될 때, 가변전압 이득제어 증폭기의 이득도 상대적으로 감소되어 수신된 L(t)+R(t) 신호의 변화를 보상하기 위하여 L(t)-R(t) 신호의 증폭도를 변화시킨다. 처리된 L(t)+R(t) 및 L(t)+R(t) 신호를 결합하여 스테레오 연관 분리신호 L(t) 와 R(t)를 제공하기 위한 매트릭스가 제공된다.

따라서, 본 발명에 의한 수신기는, 방송신호를 증폭시키기 위한 증폭수단, 즉, 무선주파수 증폭기와, 중간주파수 신호를 발생시키는 변환수단 즉, 혼합기 및 국부발진기와, 합신호 및 차신호를 나타내는 제1, 제2복조신호를 발생하는 복조수단 즉, AM 검파 및 AGC 회로 및 위상-주파수 검출기와, 상기 복조신호를 일정레벨로 유지시키기 위한 제어전압을 발생하는 이득제어수단 즉, AM 검파 및 AGC 회로와, 상기 제1, 제2복조신호를 결합하여 각각의 스테레오 연관신호를 형성하는 수단 즉, 매트릭스와, 위상-주파수 복조기와 매트릭스 사이에 결합되어 상기 제2복조신호의 진폭을 제1복조신호에 대해 고정된 진폭으로 유지시키는 가변전압 이득제어 증폭기와, 여기에서 상기 가변전압 이득제어 증폭기는 이중입력 MOSFET 증폭기를 포함하는데, 상기 이중입력 MOSFET 증폭기의 한개의 입력은 상기 이중입력 MOSFET 증폭기의 이득을 제어하기 위한 AM 검파 및 AGC 회로(29) 출력에 접속되며, 다른 입력은 위상-주파수 검출기의 출력에 결합되어, 상기 제2복조신호를 수신한다.

상기 가변전압 이득제어 증폭기와 매트릭스 사이에 결합된 위상분할 회로와, 상기 매트릭스내에 포함되며, AM 검파 및 AGC회로와 위상분할회로의 출력에 결합된 신호 결합수단 등으로 이루어져 있다.

또한, 본 발명에 의한 제1, 제2실시예는 상기 이중입력 MOSFET 증폭기로부터의 신호를 선택적으로 차단시키는 수단 및 수신된 방송신호 내에 스테레오 연관신호의 부재를 검출하는 수단이 부가되는데, 신호의 부재가 검출되면, 상기 신호 결합수단은 상기 합신호에 비례하는 2개의 출력신호를 발생하게 된다. 또한, 본 발명에 의한 제3실시예에서는 상기 신호 차단수단은 수동적으로 동작되는 모드선택 스위치에 응답하게 된다.

본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 스테레오 방송 내에 주파수 인식 신호톤의 존재를 검출하는 디지탈톤 검출이 이루어진다. 이 신호가 검출되지 않는 경우에는 L(t)-R(t) 신호 채널이 차단되어 수신기는 모노 수신 모드로 작동한다. 또한 수신된 방송신호의 진폭이 선정된 최소차보다 작을 때 L(t)-R(t) 처리회로를 차단시키기 위한 회로가 본 발명의 양호한 실시예에 제공된다. 이러한 상태하에서, 큰 잡음성분을 포함한 여분검출신호는 스테레오 신호보다는 모노 신호로서 처리된다.

이와 같이, 두개의 스테레오 연관신호의 합신호는 진폭 변조되고, 차신호는 위상변조되고, 저주파 신호톤은 주파수 변조된 방송신호를 처리하기 위한 상기 양호한 실시예에 있어서, 상기 수신기는 상기 방송신호를 수신하는 증폭수단과, 중간 주파수를 발생시키는 변환수단, 상기 합신호, 차신호, 신호톤 각각을 나타내는 제1, 제2, 제3복조신호를 제공하는 복조수단과, 수신된 방송신호의 레벨에 비례하는 DC 전압을 제공하는 회로와, 상기 DC 전압을 수신하기 위해 접속된 제어입력 및 상기 제2복조신호를 수신하는 입력을 가지며, 수신된 방송신호의 진폭에 비례하는 크기를 갖는 신호를 제공하는 가변전압이득제어 증폭기와, 상기 가변전압 이득제어 증폭기 출력신호로부터 180°의 위상차를 갖는 두개의 신호를 제공하는 위상 분할회로와, 상기 위상분할회로의 출력신호와 상기 제1복조신호를 결합하여 두개의 스테레오 연관신호를 발생하는 수단 즉 매트릭스와, 상기 제3복조신호의 부재를 검출하는 수단과, 상기 제3복조신호의 부재가 검출될때, 상기 가변전압 이득 제어증폭기 출력을 차단-이에 의해 상기 매트릭스는 상기 제1복조신호에 비례하는 신호를 발생하게 된다-시키는 수단등으로 이루어진다.

또한, 이에 따른 다른 실시예에는 상기 가변 전압이득 제어 증폭기 출력신호를 차단시키기 위한 수동동작위치 수단 및 상기 수신기로 부터의 뮤트 신호에 응답하여 상기 가변전압 이득 제어 증폭기로 부터의 신호를 차단시키는 수단을 구비한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명할 것이다.

제1도는 주파수 변조된 신호톤 뿐만 아니라 진폭변조 성분 및 선형위상변조 성분을 갖는 방송신호들을 복조시키기 위한 수신기의 블럭 다이어그램 이다. 이러한 수신기는 마그나폭스 콘슈머 일렉트로닉스 캄파니의 FCC 도켓번호 21313 제목 "AM 스테레오 방송의 문재"에 설명된 바와 같이 AM 스테레오 방송 및 수신 시스템에 따른 것이다.

수신기는 안테나(21)로 부터 무선주파수 증폭기(22)를 통해 다음과 같은 변조정보를 갖는 방송신호를 수신한다.

[1+m(L(t)+R(t))] COS[Wct+B(L(t)-R(t))+ACOSWot]

여기서 L(t) 및 R(t)는 스테레오 연관신호이며, Wc는 반송파 주파수, Wo는 신호톤 주파수이다.

무선주파수 증폭기(22), 혼합기(23), 국부발진기(26) 및 중간주파수 증폭기(24)는 AM 방송대역에 사용된 대부분의 슈퍼헤테로다인 수신기의 기본 성분들을 포함한다. 수신기에 의해 수신되는 방송신호 레벨에 비례하는 DC 전압을 제공하는 AM 검파 및 AGC회로(29)가 중간주파수 증폭기(24)에 연결되어 있다. 또한 순간적인 진폭 변조 성분들에 비례하는 출력신호는 AM 검파 및 AGC 회로로 부터 유출되며, 상기 언급된 스테레오 방송시스템에 있어서의 상기 출력신호는 2개의 스테레오 연관신호의 합으로 이루어져 있다.

중간주파수 증폭기(24)는 리미터 및 스켈치 검출기(25)에 출력을 제공한다. 리미터는 공지된 방법으로 동작하여 유출된 중간주파수 신호의 피크이탈들을 제안하며, 따라서, 신호는 위상검출 또는 주파수 검출에 맞게 조절된다. 블럭(25) 내에 스켈치 검출기는 수신된 방송신호의 진폭이 선정된 레벨보다 작아 리미터가 제한동작을 하지 않을 때를 검출한다. 이때, 스켈치 검출기는 스테레오 수신모드를 차단하여 수신기는 모노 작동모드로 된다.

적당한 진폭을 갖는 중간 주파수 신호가 리미터 및 스켈치 검출기(25)에 인가될 때, 위상-주파수 검출기(27)는 상기 신호를 복조하며, 출력(30)에는 저주파 신호톤 변조성분이 출력되며, 출력(28)에는 위상변조성분이 출력된다. 주파수 변조성분은 마그나폭스 캄파니에 의하여 5Hz로 제안된 신호톤 주파수에 중심이 맞춰진 여파기인 톤 검출기(33)에 의하여 처리된다. 5Hz의 신호가 검출될 때, 스테레오 지시기(40)가 구동되며 스테레오/모노 스위치(35)는 스테레오 모드로 된다. 출력(28)에 나타나는 위상복조는 가변전압 이득 제어 증폭기(31)에 인가되는데, 상기 증폭기(31)는 수신기의 AGC 전압을 수신하도록 접속된 이득제어입력을 갖는다. 도시된 가변전압 이득제어 증폭기(31)에 의해 위상변조된 성분의 진폭은 AM 검파 및 AGC 회로로 부터 발생된 진폭변조성분에 대하여 선정된 레벨로 유지된다.

그러므로, 수신된 방송신호의 진폭이 증가하거나 감소할 때, L(t)-R(t) 인 위상 복조된 신호의 레벨은 AM 검출된 출력신호와 선정된 관계로 유지된다. 매트릭스(32)는 상기 이득 제어된 표준신호를 결합하여 스테레오/모노 스위치(35)에 제1, 제2스테레오 연관신호를 제공한다. 동작 상태에서, 톤 검출기가 5Hz 신호가 나타났다는 것을 지시하지 않을 때, 스테레오/모노 스위치(35)는 AM검파 및 AGC 회로로부터의 신호 L(t)-R(t)를 증폭기(36),(37)에 인가시키도록 동작할 것이다. 5Hz의 톤이 방송신호상에서 검출되는 주기동안, 스테레오/모노 스위치(35)는 매트릭스(32)의 스테레오 연관출력을 직접증폭기(36),(37)에 공급하여 스피커(38),(39)를 구동시킨다. 스퀼치 검출기(25)로 부터 합회로(34)로 신호가 인가되면 모노 수신 상태가 된다.

본 발명은 제1도에 도시된 바와 같이 L(t)+R(t) 신호에 대응하는 AM 검파 및 AGC 회로의 출력과, 위상-주파수 검출기로 부터 유출된 L(t)-R(t) 신호를 처리하기 위한 AM 스테레오 수신기에 유용하다.

제2도를 참조하면, 제1도에 도시된 수신기와 협동할 수 있는 본 발명의 양호한 실시예가 도시되어 있다.

제1도의 (50)으로 나타낸 장치는 제2도에 의해 구성된다. 제2도의 장치는 고정된 레벨로 매트릭스(32)에 입력을 유지시키므로써, 매트릭스는 수신된 방송신호의 진폭에 관계없이 스테레오 연관신호를 분리할수 있다. 또한 합성기 전단을 구비한 수신기가 동조되는 동안, L(t)-R(t) 신호채널을 뮤트시키기 위한 뮤팅(Muting)이 제공된다. 본 분야에서 숙달된 사람에게 공지된 합성기 전단은 디지탈 방법에 의해 중간 주파수 신호를 발생한다. 이러한 합성기의 동조가 시작될 때, 뮤트신호는 수신기의 오디오 부분을 작동시키지 않으므로, 동조 처리 동안 불필요한 잡음이 들리지 않게된다. 제2도의 장치는 회로(50)가 포함된 수신기 내에 뮤팅을 사용할 수 있게 있다.

제2도를 다시 참조하면, AGC 제어를 갖는 A급 증폭기로서 작동하는 이중입력 MOSFET 증폭기(61)를 포함하는 가변전압 이득제어증폭기(60)가 도시되어 있다. 제1도의 (27)과 같은 위상-주파수 검출기로 부터 유출된 차신호 L(t)-R(t)가 상기 이중입력 증폭기의 게이트(61a)에 인가된다. 가변전압 이득제어증폭기(60)에 인가된 신호는 게이트(61b)에 공급된 DC 전압에 의하여 이득이 제어된다. 가변전압 이득제어 증폭기(60)는 저항(63),(64)에 의하여 결정된 순방향 이득을 갖는다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 저항(63)은 1000오옴으로 선택되며, 저항(64)는 470오옴으로 선택된다. 제어게이트(61b)에 접속된 저항(57),(58)은 각각 10000오옴으로 선택된다.

가변전압이득제어증폭기(60)의 증폭은 AGC 회로 및 증폭기(90)에 의하여 제어된다. 제1도의 AM 검파 및 AGC 회로로 부터 유출된 AGC 전압은 트랜지스터(92)의 베이스에 공급된다. 트랜지스터(92)는 에미터부하를 갖는 에미터 폴로워로 작동하도록 접속되며, 에미터 부하는 선택할 수 있는 DC 출력전압을 갖는 전위차계(93)를 포함한다. 에미터 폴로워로 부터의 출력신호가 트렌지스터(97)의 베이스에 공급되어 증폭이 되며 또한 AGC 신호의 위상이 전도된다. 트랜지스터(97)의 콜렉터로 부터의 출력은 저항(57)을 통하여 상기 이중입력 MOSFET 증폭기(61)의 제어게이트(61b)에 공급된다. 트랜지스터(97)의 콜렉터는 6800오옴으로 값을 갖는 저항(97a)에서 종단되며 에미터는 대략 330오옴의 저항(97b)에서 종단된다. 트랜지스터(92),(97)는, 수신된 신호의 신호레벨이 감소할 때 증가하는 AGC 전압이, 게이트(61b)에 인가된 전압의 레벨을 감소시키도록 작동한다. 이러한 방법에 있어서, 가변전압 이득제어 증폭기(60)의 이득은 방송신호 진폭레벨의 감소가 가변전압 이득제어 증폭기(60)의 이득의 감소와 정합되도록 제어된다. 필요한 정합을 얻도록 전위차계(93)를 고정시키므로써 가변전압이득제어증폭기(60)의 이득대 제어전압특성과 AGC특성이 정합된다.

제2전위차계(95)와 트랜지스터(98),(99)는 검출기 및 증폭기(90)와 연관되어 있다. 전위차계(95)가 임계값으로 고정될 수 있으므로 선정된 최소 레벨 이하의 레벨을 갖는 수신기에 의해 수신된 신호는 L(t)-R(t) 신호처리 회로를 구동시키지 않으며, 따라서 이러한 상태하에서 발생된 잡음은 수신기에는 검출되지 않는다. 이러한 상태하에서 수신기는 모노 작동모드로 되므로, L(t)+R(t) 신호는 설명될 다음과 같은 방법으로 수신기의 양쪽 스피커에 공급된다.

가변저압이득제어증폭기(60)의 출력은 캐패시터(67)와 병렬회로망(70)을 통하여 위상분할회로(71) 입력에 인가된다. 위상분할회로(71)는 공통에미터 트랜지스터 증폭기(72)를 통하여 반대위상을 갖는 2개의 신호를 제공한다. 트랜지스터(72)의 콜랙터에서는 반전된 신호가 나타나며 트랜지스터(72)의 에미터에서는 비반전신호가 나타난다. 이들 2개의 신호는 L(t)+R(t) 신호와 결합되어 스테레오 연관신호 L(t), R(t)를 유출시키게 된다.

저항(77),(78),(79),(80)으로 이루어진 신호결합 수단에 의하여 신호들이 결합된다. 저항(78),(80)은 전위차계(74)의 와이퍼(wiper)에 접속된 한개의 공통단부를 갖는다. 전위차계(74)의 한 단부는 캐패시터(73)를 통하여 접지되며, 전위차계(74)의 다른 단부는 L(t)+R(t) 신호를 수신하도록 제1도의 AM 검파 및 AGC 회로(29)에 접속된다. 증폭기(85),(87)에 저항(77),(78) 저항(79),(80)의 합이 각각 공급되므로 한쌍의 스피커를 구동하기 위한 L(t) 및 R(t)가 얻어질 수 있다. 전위차계(74)는 L(t)+R(t) 신호를 위상 분할회로(71)로 부터 공급된 신호의 레벨로 표준화한다.

아직 설명되지 않은 제2도의 다른 부분은 위상-주파수 검출기(27)의 출력으로 부터 5Hz의 신호를 검출한다. (101)은 5Hz의 중심주파수를 갖는 공지된 능동여파기회로 설계를 도시한 것이다. 여파기(101)의 주파수 응답은 대역통과 여파기 특성을 갖는다. 대역 통과 여파기의 출력신호는 증폭기(102)에 의하여 더욱 증폭된다. 균형회로(103)은 차동증폭기(102)의 출력신호의 균형을 맞춘다 : 차동증폭기(102)의 출력신호를 디지탈톤 검추기(109)에 인가된다. 디지탈톤 검출기(109)는 5Hz 신호가 검출될 때, 광원(110)을 밝히며, 5Hz 신호가 검출되지 않을 때 트랜지스터(68)를 턴온시킨다. 이에 따라, 가변전압 이득제어증폭기(60)로 부터의 출력신호는 캐패시터(69)를 통하여 분로된다.

증폭기(102)의 입력에 접속된 트랜지스터(107)는 AGC회로 및 증폭기(90)에 뮤트 명령신호가 수신될 때 증폭기(102)의 입력에 분로를 제공한다. 그러므로, 증폭기(102)는 디지탈톤 검출기(109)에 5Hz검출이 발생되지 않은 상태를 유지시킨다. 이에 따라 트랜지스터(68)는 턴온되고 뮤트신호에 의해 L(t)-R(t) 정보처리가 금지된다. 이러한 상태 동안, 저항(77),(78),(79),(80)으로 이루어진 신호결합 회로는 L(t)+R(t)신호를 처리하여 2개의 L(t)+R(t) 출력이 유출되어 모노 수신상태로 된다. 모노 정보의 이러한 처리는 스테레오/모노 스위치(35) 없이도 발생하지만 L(t)-R(t) 신호가 없을 때 또한 발생된다. 제2도에 도시되지는 않았지만 스퀼치 검출기(25)로 부터의 신호에 따라 모노 작동상태로 만드는 장치가 제공되어 있다.

본 분야에서 숙달된 사람은 스켈치 검출기(25)로 부터의 신호에 응답하여 모노 작동 모드를 유발하도록 L(t)-R(t) 신호를 작동시키지 않는 여러 장치를 알 수 있을 것이다.

수동적인 스테레오/모노 스위치(111)가 제2도의 장치에 제공된다. 스위치의 작동은 여파기(101)가 출력신호를 제공하지 못하도록 한다. 상기 출력신호가 없으면 트랜지스터(68)는 도통되어 L(t)-R(t) 신호가 매트릭스(83)에 도달하지 않게 된다.

상술된 바와 같이, 수신되는 방송신호의 레벨변화의 효과를 최소로 하는 L(t)-R(t) 및 L(t)+R(t)의 2개의 신호들을 처리하기 위한 회로의 양호한 특정 실시예가 제2도를 참조하여 설명되었다.

본 분야에서 숙달된 사람들은 다음과 같은 청구범위 한계를 벗어나지 않는 한도 내에서 설명된 본 발명의 다른 실시예들을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 연관신호의 합신호[L(t)+R(t)]는 진폭 변조되고, 차신호[L(t)-R(t)]는 선형 위상 변조된 방송 신호로 부터 제1, 제2스테레오 연관 신호를 발생하며, 무선주파수 증폭기(22), 변환수단[즉, 혼합기(23), 국부발진기(26)], AM 검파 및 AGC 회로(29), 위상-주파수 검출기(27), 상기 AM 검파 및 AGC 회로(29)와 상기 위상-주파수 검출기(27)의 출력에 결합된 매트릭스(32,83)로 이루어진 AM스테레오 수신기에 있어서, 위상-주파수 검출기(27)와 매트릭스(32,83) 사이에 결합되어 상기 차신호의 진폭을 합신호에 대해 고정된 진폭으로 유지시키는 가변전압 이득제어 증폭기(31,60)와, 여기에서, 상기 가변전압 이득 제어증폭기(60)는 이중입력 MOSFET 증폭기(61)를 포함하는데, 상기 이중입력 MOSFET 증폭기(61)의 한개의 입력(61b)은 상기 이중입력 MOSFET 증폭기(61)의 이득을 제어하기 위한 AM 검파 및 AGC 회로(29)의 출력에접속되며, 다른 입력(61a)은 위상-주파수 검출기(27)의 출력에 결합되어 상기 차신호를 수신한다.

   상기 가변전압이득제어증폭기(31,60)와 상기 매트릭스(32,83) 사이에 결합된 위상분할회로(71)와, 상기 매트릭스(32,83) 내에 포함되며, AM 검파 및 AGC 회로(29) 및 이상분할회로(71)의 출력에 결합된 신호 결합수단(77 내지 80)을 더 구비한 AM 스테레오 수신기.

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