KR880002406B1 - 마아크로포닉 제거회로를 가진 기계식 튜너 - Google Patents

마아크로포닉 제거회로를 가진 기계식 튜너 Download PDF

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KR880002406B1
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Abstract

내용 없음.

Description

마아크로포닉 제거회로를 가진 기계식 튜너
제 1 도 본 발명의 마이크로포닉 제거회로를 포함하고 있는 기계식 동조형 라디오 수신기의 개략적 블럭구성도.
제 2 도는 수신기 전단과 원하는 수신신호 사이의 오동조의 함수로써 제 1 도의 회로에 의해서 제공된 주파수 제어 전압의 크기를 나타낸 그래프.
제 3 도는 제 2 도에 도시된 특성을 미리 결정된 레벨로 시프트 시킨 상태를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 라디오 수신기 11 : 안테나
12 : 무선 주파수(RF)증폭기 13 : 혼합기
16 : 중간 주파수(IF)증폭기 18 : 검파기/스테레오 복조기
21 : 오디오 증폭기 22,23 : 스피커
25 : 스테레오 파일로트 신호 지시 램프 26 : 위상 고정 루프
27 : 위상/주파수 비교기 29 : 전압 제어형 발진기(VCO)
30 : 저역 통과 필터(LPF) 32 : 중간 주파스(IF)검파회로
34 : 지연회로 35 : 세트-리세트(S-R)래치회로
37 : 스위치 40 : 연산 증폭기
42 : 전압 제어형 발진기(VCO) 43 : 고정 주파수 분주기
44 : 주파수 변별기 45 : 버퍼 증폭기
45 : 아날로그 체배기 47 : 공진회로
47A : 동조 소자 51 : 베벨 시프터
61,62 : DC비교기
본 발명의 일반적으로 기계식 수신기 튜너 분야에 관한 것으로, 특히 라디오 수신기를 동조시키기 위한 기계식 튜너 분야에 관한 것이다.
일반적으로, 수동 조작되는 기계식 동조형 라디오 수신기에 있어서는, 기계적으로 이동되는 동조 소자(이하, 간단히 '기계 가동 동조 소자' 또는 '가동 동조 소자'라 한다)의 기계적 위치에 따라 관련 임피던스(저항 또는 리액턴스)의 크기를 결정함으로써 라디오 수신기를 동조를 결정하는데, 이러한 수신기에 기계 가동 동조 소자의 원하지 않던 이동을 초래하는 기계적 진동이 가해지면, 일반적으로 바람직하지 못한 동조 교란을 나타내는 이른바 동조 마이크로포닉(tunning microphonics)이 발생하게 된다.
이러한 동조 마이크로 포닉을 제거하는 문제가 기계식 동조형 라디오 수신기 분야에 있어서의 오랜 숙원의 문제였는데, 그 해결책으로서는 대체로 기계 가동 동조 소자에 대한 충격 보호 수단을 제공하거나, 또는 기계 가동 동조 소자와 그 주변 사이의 마찰 계수를 증가시키는 방법이 채용 되어왔다.
그러나, 이와같은 해결책들은 비용이 너무 많이 들거나, 또는 기계 가동 동조 소자를 적당히 이동시켜서 원하는 방송채널에 라디오을 처음 동조시키는데 필요한 작용력이 불합리하게 증가되기 때문에 일반적으로 만족스럽지 못하였다.
모든 전자식 라디오 튜너는 복잡하고 값비싼 주파수 합성기를 사용해서 이루어진다. 이러한 전자식 튜너들은 종래의 기계식 튜너들이 마이크로포닉 문제점을 실질적으로 제거하기는 하였으나, 추가로 상당수의 값비싼 전자회로를 필요로하고, 또 종래의 기계식 튜너만큼 쉽게 조정되거나 세트시키기에 편리하지 못하다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 기계식 튜너들이 전술한 바와 같은 결함들을 극복하기 위하여 마이크로포닉 제거회로를 채용한 개량된 기계식 수신기 튜너를 제공하려는데 있다.
본 발명의 더욱 특별한 목적은 기계식으로 동조시킬 수 있으면서도 튜너에 대한 진동의 효과로 인한 동조 마이클로포닉의 영향을 받지 않는 개량된 기계 조정식 수신기 튜너를 제공하려는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서는, 마이크로포닉 제거회로를 가진 기계식 수신기 튜너가 제공된다.
이 기계식 수신기 튜너는 소정주파수의 국부 발진 신호를 발생시키는 국부 발진기를 포함하고 있고, 소정의 수신신호 주파수는 효과적으로 선택하되 상기 수신신호 주파수와 실질적으로 다른 주파수의 신호들은 거부하도록 동조 시킬수 있는 수신기 전단 장치와, 적어도 하나의 기계 가동 동조 소자의 위치에 따라 상기 수신기 전단장치를 원하는 신호주파수에 동조시키는 동조 모드로 작동하고, 상기 가동 동조 소자의 위치에 따라 결정된 크기를 갖는 관련 가변 동조 임피던스를 제공하여, 상기 동조 임피던스의 크기에 의해 그것과 상응하는 값으로 상기 국부 발전신호 주파수가 결정되도록 하는 기계식 동조장치와, 소정의 제어전압을 발생시키고, 상기 제어전압을 활용하여 상기 수신기 전단장치의 동조가 소정의 수신신호 주파수를 트랙하게끔 상기 국부 발진기의 주파수를 제어함으로써, 상기 수신기 전단장치를 상기 수신신호 주파수에 동조된 상태로 유지시키는 고정 동조 모드로 작동하는 전자식 동조장치와; 처음에는 원하는 수신 신호 주파수를 선택하기 위하여 상기 동조모도를 실행함과 동시에 상기 가동 동조 소자를 활용해서 원하는 크기의 상기 관련 가변 동조 임피던스를 제공하도록하고, 이어서 상기 국부 발진신호 주파수의 제어에서 상기 가동 동조 소자 및 관련 가변 동조 임피던스를 효과적으로 단절시키고 상기 전자식 동조장치를 상기 국부 발진신호를 제어하도록 효과적으로 연결시킴으로써 상기 동조모드를 종료시키는데 반해 상기 고정 동조모드를 실행하도록 하는 스위치장치를 구비하여, 상기 고정 동조모드 동안에는 상기 가동 동조 소자의 위치를 변경시키고 그에 따라 상기 관련 가변 임피던스의 크기를 변경시키게 되는 기계적 진동이 상기 국부 발진 신호 주파수에 악영향을 미치지 않도록 하였다.
기본적으로, 본 발명의 양호한 실시예에서는, “동조 모드”동안 수신기를 동조시키기 위하여 수동 조정 가능한 기계 가동 동조 소자가 제공되는바, 이 동조 소자의 기계적 위치에 따라 전압 제어형 발진기(VCO)의 제어 전압이 결정되고, 이 전압 제어형 발진기의 출력신호의 주파수에 따라 수신기의 국부 발진 신호 주파수가 결정되며, 이 국부 발진신호 주파수에 수신기의 동조가 결정된다. 스위치장치가 동조 소자의 실질적인 이동이 없음을 감지하고, 또한 라디오의 혼합기 단이 실질적으로 적합한 주파수의 원하는 출력신호를 발생하고 있음을 감지할때, 그 스위치장치는 “고정 동조 모드”를 실행하도록 동조회로를 변경시키는데, 이 고정 동조 모드 동안 가동 동조 소자는 국부 발진신호 주파수의 제어에서 부터 단절되고 그 대신 전자식 동조장치가 연결되어 그것의 제어전압이 이제 라디오 수신기의 동조를 제어하게 된다. 전자식 동조장치는 혼합기단 출력신호가 후속으로 고정 동조된 협대역 중간 주파수(IF) 증폭단의 중심 주파수와의 차이에 따른 제어 전압을 발생시키는 회로를 구비하도록 하는 것이 좋다. 이 제어전압은 IF 통과대역 범위내의 주파수를 갖는 혼합기 단에 의해서 제공된 출력신호를 트랙하는 위상 고정 루프(PLL)를 사용함으로써 쉽게 얻어진다.
스위치장치가 가동 동조 소자의 실질적인 위치이동을 감지할 때에는, 그 스위치장치는 그러한 이동이 마이크로포닉에 기인한 것이 아니라 동조 소자의 의도적인 수동조각 이동에 기인하는 것으로 인식하며, 동조모드를 재실행시키고 고정 동조 모드를 종료시킨다. 이 후자의 기능은 가동 동조 소자를 다시 연결시켜서 그것이 국부 발전기의 출력 주파수를 제어하도록 하고, 전자식 동조장치의 제어전압은 효과적으로 단절시켜서 그것이 더이상 실질적으로 국부 발진신호의 출력 주파수를 결정하지 않도록 함으로써 달성된다. 이와같이 하면, 고정 동조 모드 동안에는 기계 가동 동조 소자가 동조 회로에 작동적으로 연결되지 아니하여, 고정 동조모드 동안의 기계 가동 동조 소자의 부수적 이동(즉, 기계적 진동에 의한 기계 가동 동조 소자의 원하지 않던 이동)이 라디오 수신기의 동조를 변경시키는 효과를 갖지 않을 것이기 때문에, 실질적으로 모든 마이크로포닉을 제거하게 된다. 그래서, 본 발명은 실질적으로 마이크로포닉이 없는 전자식 동조장치와 같이 동작하면서 저렴하고 용이하게 세트시킬수 있는 기계식 튜너를 제공하게 되며, 더우기 이러한 것은 복잡하고 값비싼 전자식 주파수 합성기를 사용하지 않고서도 달성된다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 전자식 동조장치는 AM 스테레오 시스템의 스테레오 복조기 내에서 활용되는 IF 트랙킹 위상 고정 루프로서 이루어진다. 대다수의 실용화된 AM 스테레오 시스템은 IF 주파수를 트랙하는 위상 고정 루프의 사용을 필요로 하기 때문에, 전기한 사실은 특히 잇점으로 된다. 한편, FM 시스템에서는 FM 변별기의 DC 출력을 전자식 동조장치의 제어전압으로 활용할 수 있다. 어떤 경우이든지, 라디오 수신기내에 이미 포함된 기존의 회로가 본 발명의 전자식 동조장치의 제어전압을 제공하는데 활용될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조로하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
제 1 도는 마이크로포닉 제거회로를 가진 본 발명의 수동·기계식 튜너를 포함하고 있는 AM 및/또는 FM 스테레오 라디오 수신기(10)의 개략적 블럭구성도이다. 기본적으로, 이 라디오 수신기(10)는 수신기의 초기 “동조 모드”동안에는 수동으로 이동시킬수 있는 기계 가동 동조 소자에 의해서 동조되고, 뒤이어 스위치 장치가 자동적으로 작동되어 “고정 동조 모드”를 실행하도록 한다. 이 고정 동조모드 동안에는, 전자식 동조장치가 제어전압을 발생하여 수신기(10)를 수신 채널 주파수에 고정시키고, 그에 반해 기계 가동 동조 소자는 작동적으로 단절된다. 그래서, 이 고정 동조모드 동안에는 기계 가동 동조 소자에 대한 마이크로포닉의 효과가 수신기의 동조를 변경시키지 못하게 된다.
이 수신기(10)는 방사·변조된 RF 캐리어 신호들을 수신하는 안테나(11)를 구비한다. 수신된 RF 신호들은 선택사양적인 RF 증폭기 회로 단(12)에 제공된다. 이 RF 증폭기(12)는 수신된 RF 신호들을 증폭하고, 또한 이러한 신호들에 대한 다소 광 대역의 선택도를 제공한다. RF 증폭기(12)의 출력은 혼합기 회로(13)의 입력으로서 제공된다. 이 혼합기 회로(13)는 또한 후술하는 국부 발진기 회로에 의해서 단자(14)에 제공되는, 선택가능한 주파수를 갖는 국부 발진 신호를 수신한다. 기본적으로 이 혼합기(13)는 RF 증폭기 단(12)으로 부터의 수신된 RF 신호들을 감쇠 변환하고, 출력단자(15)에 차 주파수를 제공한다. 이 차 주파수 신호는 미리 결정된 주파수, 예컨대 AM 수신에 대해서는 455KHz, FM 수신에 대해서는 10.7MHz와 같은 규정된 주파수에 고정 동조된 중심 주파수를 갖는 협 통과 대역의 IF 증폭기 단(16)에 입력으로서 제공된다. 이 IF 증폭기(16)의 출력은 출력단자(17)에 제공된다. IF 증폭기(16)의 협 통과대역 때문에, IF 중심 주파수와 실질적으로 일치하는 주파수를 갖는 혼합기 출력 신호들만이 IF 출력신호로서 단자(17)에 제공된다.
기본적으로, 부품(11) 내지 (17)은 후술하는 국부 발진기 회로와, 함께 슈퍼헤테로다인 라디오 수신기 동조부의 기초를 이루는데, 그러한 동조부의 동작원리는 당업자에게는 자명한 사실이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 하겠다. 전기한 부품들은 기본적으로 라디오 수신기(10)의 동조가능한 수신기 전단을 형성하여, 안테나(11)에 의해 수신된 방사 캐리어 신호들중의 한 신호를 선택하게 된다. 이렇게 선택된 신호의 주파수는 IF 증폭기(16)의 중심 주파수와 단자(14)에 제공된 국부 발진 신호 주파수간의 미리 결정된 산술적 관계를 따른다. 그래서, 국부 발진 신호의 주파수는 RF 신호 주파수를 효과적으로 선택하고, 혼합기(13)와 IF 증폭기(16)는 선택적 RF 신호 주파수와 실질적으로 다른 주파수 수신 RF 신호들을 효과적으로 거부한다.
단자(17)는 제 1 도에서 점선으로 도시된 검파기/스테레오 복조기(18)는 입력으로서 제공된다. 이 검파기/스테레오 복조기(18)는 FM 변별기 및 FM 스테레오 복조기 또는 AM 검파기 및 AM 스테레오 복조기로 구성된다. 기본적으로, 이 검파기/스테레오 복조기(18)는 원하는 수신 RF 캐리어 신호를 나타내는, 단자(17)에 제공된 IF 출력신호를 수신하는데, 이 IF 신호는 상기 수신 RF 신호의 변조에 상응하는 변조를 갖는다. 이 검파기/스테레오 복조기(18)는 단자(17)에서의 IF 출력신호의 변조에 응답하여 오디오 신호를 제공하고, 또 만일 수신중인 캐리어 신호가 스테레오 신호인 경우에는, 별개의 상이한 오디오 출력 신호들을 좌측 및 우측 오디오 출력단자(19) 및 (20)에 각각 제공한다. 이 오디오 출력단자들은 오디오 증폭기 단(21)의 입력으로서 각각 결합되고, 이 오디오 증폭기(21)는 좌측 및 우측 스피커(22) 및 (23)에 각각 증폭된 오디오 신호들을 제공한다. 검파기/스테레오 복조기(18)는 또한 스테레오 파일로트 신호 지시 램프(25)에 구동신호를 제공하는 단자(24)에도 그 출력을 제공한다. 전기한 부품들의 이상과 같은 동작은 라디오 수신기 기술분야에 종사하는 모든 기술자들에게는 통상적이고, 자명한 사실이다.
FM 시스템의 경우, 검파기/스테레오 복조기(18)는 표준 FM 변별기 회로와, 단자(19), (20) 및 (24)들에 적절한 출력들을 제공할 수 있는, 예를 들면, Motorola, Inc 에서 시판중인 직접회로(IC) 부품 MC1309나 MC 1310과 같은 통상의 FM 스테레오 복조기로 구성된다. AM 스테레오 라디오 수신기의 경우라면, 이 검파기/스테레오 복조기(18)는 공지의 AM 검파기 및 복조기 회로들로 구성되며, 특히 IF 신호단자(17') 및 전압 제어형 발진기(VCO) (29)의 출력단자(28)로부터 각각 입력을 수신하는 위상/주파수 비교기(27)를 구비하는 위상 고정 루프(26)를 갖도록 하는것이 바람직하다.
이 경우, 비교기(27)는 저역 통과 필터(LPF) (30)에 차 출력신호를 제공하고, 이 저역 통과 필터(30)는 전압 제어형 발진기(29)의 제어 입력으로서 결합되는 단자(31)에 여파된 DC 제어 전압 출력을 제공한다. 이 DC 제어전압은 후술하는 방식으로 국부 발진기 회로에 의해서도 활용된다. 단자(17')에서의 신호는 단자(17)에 존재하는 IF 출력 신호와 일치한다.
기존의 대다수의 AM 스테레오 복조기 시스템에는 위상 고정루프(26)와 유사한 위상 고정 루프가 채용되어 있음을 유의하라. 이러한 위상 고정루프 IF 증폭기로부터의 IF 신호 출력을 트랙한다. 이것은 IF 출력 신호의 위상을 얻는데 필요하다. 그리하여, 스테레오 신호를 적절히 분리시키도록 AM 스테레오 신호의 적절한 복조가 실행될 수 있다. 이와같은 AM 스테레오 복조기 시스템의 일예가 미합중국 특허 제4,128,586호에 소개되어 있다. 이 특허는 본 발명의 양수인인 본원 출원인에게 양도된 것이다. 위상 고정루프(26)과 같은 IF 트랙킹 위상 고정루프는 또한 FM 시스템에도 사용될 수 있다. 어떤 경우든지, 그러한 위상 고정 루프는 IF 증폭기(16)의 중심 주파수에 근사한 주파수를 갖는 혼합기(13)의 출력신호를 트랙하게 된다. 한편, FM 시스템의 경우에 있어서는 FM 변별기의 가변 DC 출력을 IF 중심 주파수에 근사한 혼합기 출력신호의 주파수와 IF 중심 주파수간의 차이에 따르는 제어신호로써 단자(31)에 제공할수도 있다.
AM 라디오 수신기 이건, 또는 FM 라디오 수신기 이건 관계없이, 본 발명은 IF 증폭기(16)로 부터의 IF 출력신호를 수신하는 IF 검파회로(32)의 사용을 모드한다. 이 IF 검파회로(32)는 IF 증폭기(16)의 출력으로서 제공되고 있는 충분히 큰 IF 신호의 크기에 응답하여 출력단자(33)에 검파신호를 제공한다. 단자(33)는 지연회로(34)에 입력으로서 결합된다. 이 지연회로(34)는 세트-리세트(S-R) 래치회로(35)의 세트단자(S)에 출력신호를 공급하는 임계 비교기 회로를 포함한 적분기를 구비할 수 있다. 래치(35)는 점선으로 도시된 전자 스위치(37)의 제어단자(36)에 출력신호를 제공한다. 이 스위치(37)는 외이퍼 아암 단자(38)와 두개의 세트위치 가운데 어느 한 위치에 있게 되는 와이퍼 아암(39)을 구비한다. 와이퍼 아암(39)의 제 1 위치에서, 단자(38)는 스위치(37)의 단자(T)에 직결되고, 이것은 스위치(37)의 동조 모드위치를 나타낸다. 이 동조 모드 위치로의 절환은 래치(35)의 리세트 동작에 응답하여 실행된다.
와아퍼 아암(39)의 제 2 위치에서, 단자(38)는 스위치(37)의 단자(L)에 직결되고, 이것은 스위치(37)의 고정 동조 모드위치를 나타낸다. 이 고정 동조 모드 위치로의 절환은 래치(35)의 세트 동작에 응답하여 실행된다. 래치(35)의 세트 및 리세트 동작은 단자(36)에 하이 및 로우 논리 상태신호가 각각 나타남에 따라서 실행된다. 스위치(37)과 같은 전자적으로 제어가능한 스위치는 통상의 논리회로 및 또는 다이오드 회로를 사용함으로써 용이하게 실행되고, 전술한 바와같은 양극 스위치(two pole switch)이외의 다른 구성도 사용될 수 있다.
단자(38)는 연산 증폭기(40)를 구비하는 고이득 DC 증폭기의 입력에 접속된다. 이 연산 증폭기(40)의 한 입력은 기준 전압 VREF에 접속되고, 다른 입력은 단자(38)에 접속되며, 그 출력은 단자(38)에 용량적으로 결합된다. 이 구성은 고이득 DC 증폭기를 실현한다. 이 DC 증폭기의 출력은 전압 제어형 발진기(VCO)(42)의 제어전압 입력으로서 제공된다. 전압 제어형 발진기(42)는 이 제어전압에 의해서 결정된 주파수를 갖는 출력신호를 공급한다. 전압 제어형 발진기(42)의 출력신호는 고정 주파수 분주기(43)의 입력으로서 공급되고, 이 고정 주파수 분주기(43)의 출력신호는 국부 발진 신호로써 단자(14)에 공급된다. 고정 주파수 분주기(43)는 전압 제어형 발진기(42)와 국부 발진기 단자(14) 사이을 격리시킨다. 이 고정 주파수 분주기(43)의 출력은 제 1 도에 점선으로 도시된 주파수 변별기(44)의 입력으로서 공급된다.
변별기(44)는 단자(14)에 연결된 입력과 아날로그 체배기(46)의 한 입력에 연결된 출력을 갖는 버퍼 증폭기(45)를 구비한다. 버퍼 증폭기(45)의 출력은 또한 제 1 도에 점선으로 도시된 수동 및 기계 조정식 공진회로(47)에도 공급된다. 이 공진 회로(47)는 기계 가동 동조 소자에 상응하고 이 동조 소자의 기계적 위치에 따라 관련 리액턴스를 제공하는 적어도 하나의 가변 동조 소자(47A)를 포함한 각종의 고정 및 가변 동조소자를 구비한다. 제 1 도에 도시한 바와같이, 이 공진회로(47)는 적어도 한개의 가변 인덕트와 두개의 고정 커패시터를 구비하는데, 그대신 가변 커패시터와 고정 인덕트를 사용할수도 있을 것이다. 아울러, 가변 인덕턴스 회로(47)대신에 다른 기계 조정식 동조 회로들도 사용될 수 있다. 예를 들면, 가변 저항 동조 소자의 기계적 위치에 따라 동조 제어전압을 발생시키는 기계 조정식 저항성 동조 회로를 사용할 수 있을 것이다. 또, 가변 기계 조정식 임피던스 동조 회로를 사용할 수 있을 것이다. 어떤 경우든지, 최종적인 결과는 출력단자에 기계적으로 조정가능한 동조 제어 전압을 제공하는 것이고, 이 제어전압은 동조모드 동안 전압제어형 발진기(VCO) (42)의 출력 주파수를 제어하게 된다.
증폭기(45)로 부터의 기계적으로 동조시킬수 있는 공진회로(47)를 통해, 예를 들면, RCA사 제품인 CA-3028과 같은 고이득 제한 출력 증폭기(48)에 입력신호로 제공되고, 이 출력 증폭기(48)의 출력은 아날로그 체배기(46)의 입력으로서 직접 결합된다. 아날로그 체배기(46)는, 예를 들면, Morotola, Inc. 에서 시판중인 집적회로 부품 MC 1596으로 이루어지고, 증폭기(48)로 부터 제공된 입력신호와 증폭기(45)로부터 제공된 입력 사이의 위상차를 결정하기 위하여 위상 검파를 제공하도록 하는 방식으로 접속된다.
기본적으로, 이 아날로그 체배기(46)는 단자(14)에 제공된 국부발진 출력신호에 대한 주파수 변별 기능을 하고, 단자(14)에 제공된 국부발진 신호의 주파수와 공진회로(47)의 공진 주파수 사이의 차이에 따라서 변동하는 DC 제어신호 CV를 출력단자(50)에 제공한다. 제 2 도는 이 주파수차의 함수로써 제어신호 CV의 크기를 플로트한 그래프인데, 단자(14)에서의 국부 발진 출력신호의 주파수가 회로(47)의 공진 주파수와 동일하때 아날로그 체배기(46)의 제 2 도에 도시된 바와같은 제로 출력이 제공된다.
단자(50)는 레벨 시프터(51)의 입력으로 접속되고, 이 레벨 시프터(51)는 출력단자(52)에 수정된 제어전압 C'V을 공급하는데, 이 출력단자(52)는 저항(53)을 통해 기준 전위 VREF에 유지된 단자에 연결된다. 제 3 도는 주파수 차의 함수로써 제어전압 C'V의 크기를 도시한 것이다. 제 3 도의 그래프는 단지 제 2 도의 특성을 기준 전압 VREF이 중심으로 되는 양만큼 시프트시킨 특성을 나타낸다.
단자(52)는 전자 스위치(37)의 단자(T)에 직접 연결되고, 반면에 이 스위치(37)의 단자의(L)는 저항(55)을 통해 단자(31)에 연결된다. 단자(31)에는 저역 통과 필터(30)에 의해 생성된 가변 DC 제어전압 및 단자(17) 또는 (17')에 생성된 IF 신호와 IF 증폭기(16)의 IF 통과대역의 고정 중심 주파수 사이의 주파수 차가 나타난다.
스테레오 라디오 수신기(10)의 동작을 “동조 모드”와 “고정 동조 모드”의 두 동조 모드에 따라서 각기 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하에서는 또한 부속적인 회로와 세트-리세트 래치회로(35)가 이러한 두 동작모드 사이의 변경을 실행하기 위해 전자스위치(37)를 어떻게 제어하는 가에 관하여도 기술하겠다.
우선, 수신기(10)의 동조 모드에서, 단자(38)는 단자 T에 직결된다. 그 결과, 고 이득 DC 증폭기(40)에 입력을 제공하는 단자(52)에 시프트된 제어전압 C이 발생하게 되고, 고 이득 DC 증폭기(40)는 전압 제어형 발진기(42)에 대하여 제어전압을 공급한다. 전압 제어형 발진기(42)는 단자(14)에 제공되는 국부 발전출력신호의 주파수를 결정한다. 표준 슈퍼헤테로다인 동조 원리에 따라서, 단자(14)에 제공된 국부 발진 신호의 주파수는 혼합기(13)와 고정 동조된 협 대역 IF 증폭기(16)를 통해 라디오 수신기(10)의 전단의 동조를 결정한다. 회로(47)내의 수동으로 이동시킬수 있는 기계적인 동조 소자는 이 회로(47)의 공진 주파수와 고정 주파수 분주기(43)에 의해 감쇠 분주되는 전압 제어형 발진기(42)의 출력 주파수 사이의 주파수 차에 따라 단자(50)에서의 DC 제어전압 CV의 크기를 변경시킴으로써 단자(14)에서의 국부 발진출력신호와 수동으로 조정할 수 있는 기계조정식 공진회로(47)의 공진 주파수 사이의 주파수 차에 관련된 DC 출력을 단자(50)에 제공된다. 이러한 동조 모드 동안 라디오 수신기(10)를 동조시키기 위하여는 단자(50)에 따른 DC 출력전압을 제공하도록 회로(47)내의 가변 동조 소자를 수동으로 조절하는 것이 필요한다. 레벨 시프터(51), 스위치(37) 및 증폭기(40)를 통해 전압 제어형 발진기(42)에 대한 입력 제어전압을 조절함으로써 단자(14)에 제공되는 국부 발진 출력신호의 주파수를 변경시킨다.
공진회로(47)의 가동 동조 소자의 실질적인 수동 조작에 의한 이동이 감지될 것이고 스위치(37)는 단자(38)를 단자(T)에 연결시킴으로써 자동적으로 동조 모드로 동작하게 된다. 공진회로(47)의 가동 동조 소자의 실질적이고 의도적인 이동이 없게되면, IF 검파기 회로(32)에 의한 IF 신호의 검파에 응답하여, 단자(38)와 단자(L)가 직결되도록 스위칭(37)가 위치되고, 동조회로(47) 내의 기계 가동 동조 소자와 전압제어형 발진기(42) 사이의 작동적인 제어연결을 단절시킨다.
다음에, 단자(38)와 단자(L)의 직결에 의해 특징되어지는고정 동조 모드 기간동안, 위상 고정 루프(26)는 저역 통과 필터(30)의 출력단자(31)의 전압을 이용하여 단자(L)에 DC 제어신호를 공급한다. 이 DC 제어신호는 전압 제어형 발진기(42)의 주파수 출력을 효과적으로 고정시킨다. 수신기(10)의 전단은 전압 제어형 발진기(42)의 주파수를 변경시킴으로써 수신 RF 신호를 트랙하게 된다. 그래서 위상 고정 루프(26)는 수신 RF 신호에 응답하여, 공급된 해당 IF 신호를 계속 추적하게 된다. 이와같이 하여, 라디오 수신기(10)의 전단의 동조가 계속 유지되고, 이것은 공진회로(47)내의 가동 동조 소자의 위치에 대한 마이크로포닉 등의 어떠한 효과에도 불구하고 유지된다. 따라서, 본 발명에서는 기계 가동 동조 소자가 고정 동조 모드 동안 국부발진 주파수의 동작 제어로부터 단절되기 때문에, 고정 동조 모드 동안에는 마이크로포닉의 효과가 전적으로 제거되는 기계적으로 동조시킬수 있는 라디오 수신기를 제공하는 것이 명백하다.
상기 동조 모드와 고정 동조 모드의 각각에 대한 전술한 설명으로 본 기술분야에 종사하는 통상의 지식을 가진 사람이 라디오 수신기(10)의 동작을 충분히 이해할 수 있으리라 믿는다. 그러나 스위치(37)가 제어되는 방법에 관한 동작설명은 아직 설명되어 있지 않아 이제부터 설명하기로 했다. IF 검파회로(32)가 충분히 큰 크기의 IF 신호의 존재를 결정하는 것에 응답하여, 단자(33)에 검파출력 신호가 공급된다. 지연회로(34)에 의해 적당한 지연되어 위상루프(26)가 고정되게 한후에, 단자(S)에 하이 논리신호가 제공되고, 이것은 래치(35)를 세트시켜서 전자스위치(37)가 단자(38)와 단자(L)의 연결로 고정 동조 모드를 실행하도록 한다.
래치회로(35)의 이러한 세트동작은 회로(47)내의 가동 동조 소자의 바람직한 기계적 작동이 멈춘것을 나타내주는 그러한 충분한 시간이 지난 후 에만 발생하게 된다. 이것은 물론 바람직한 RF 신호의 연속적인 수신에 해당하는데, 이러한 바람직한 RF 신호는 회로(32)에 의해 연속적으로 검파된 IF 신호에 상당한다. 따라서, 지연회로(32)는 임계치 비교기에 의한 저속 충전과 금속 방전 특성을 가지는 용량성 지연회로를 구성한다. 상술한 동작은 수신된 RF 신호가 IF 검파신호(32)에 차례로 연속적인 입력을 제공하는 단자(17)에 IF 출력신호를 연속공급할때 라디오 수신기(10)가 고정 동조 모드로 어떻게 자동적으로 스위치되는가 하는 방법을 기술한 것이다. 그대신, 스테레오 파이로트 검파가 고정 동조 모드를 실행하도록 활용될 수 있는데, 이것은 단자(24)와 단자(33)을 직결하고 IF 검파기(32)를 단락시킴으로써 달성된다. 이러한 상황에서는 스테레오 신호를 수신할때만 고정 동조 모드가 실행된다.
라디오 수신기를 동조시키기 위하여 회로(47)의 가동 동조 소자를 의도적으로 이동시키는 것이 요구될 때마다 동조 모드를 실행하도록 래치회로(35)를 리세트시키기 위해서는, 래치회로(35)의 리세트 단자(R)에 리세트 전압을 공급하는 것이 필요하다. 이것은 다음과 같은 방법으로 달성된다. 단자(50)에서의 주파수 변별기 출력이 커패시터(56)와 입력단자(60)의 직력 접속 양단에 입력으로서 결합되고, 이것은 계속해서 제 1 DC 비교기(61)의 로우 입력단자와 제 2 DC 비교기(62)의 하이 입력단자에 각각 입력으로서 결합된다. 비교기(61)는 단자(VH)에서의 하이 기준 전압을 수신하고, 비교기(62)는 단자(VL)에서의 로우 기준 전압을 수신한다. 단자(60)는 저항(57)을 통해 단자(VH)와 단자(VL)사이의 기준전압을 유지하는 단자(Vn)에 연결된다. 단자(60)의 전압이 단자(VH)의 하이 기준 전압을 초과하거나 또는 단자(VL)의 로우 전압 이하로 되는 경우를 제외하고는 양 비교기(61), (62)는 로우 전압 출력을 공급하지만, 만약 상기 두 경우중 한 경우에라도 있으면 두 비교기중 한 비교기는 하이 전압 출력을 공급하게 된다. 비교기(61), (62)의 각 출력은 OR 케이트(63)의 입력으로서 각각 연결되고, 이 OR 게이트(63)의 출력은 래치회로(35)의 리세트 단자(R)에 연결된다.
기본적으로 비교기(61), (62) 및 OR 게이트(63)는 단자(60)의 전압에 대하여 진폭 윈도우(window)를 형성하는데, 단자(60)와 단자(50)의 용량성 결합에 기인한 이러한 전압은 아날로그 체배기(46)의 출력의 변화를 나타내는 천이 전압으로써, 이러한 변화는 공진회로(47)의 가동 동조 소자의 이동에 의한다. 이러한 방식으로 공진회로(47)내의 공진 소자의 실질적인 의도적 이동의 경우, 단자(60)의 전압은비교기 (61) (62)에 인가된 기준 전압을 초과 하거나 또는 기준 전압이하에 있게 됨으로써 래치(35)를 리세트 시키게 되고 그에 따라 스위치(37)는 라디오 수신기(10)가 동조 모드로 동작하도록 하는 위치에 있게 된다. 그래서 공진회로(47)에서의 동조 소자의 이동은 수신기(10)를 자동적으로 동조 모드로 동작시키게 되고, 이에 반하여 회로(47)의 가동 소자의 동조 이동이 중지할 때에는, 바람직한 RF 신호가 수신되어 혼합기의 출력신호가 단자(15)에 공급되고, 그것은 IF 증폭기(16)의 실지 중심 주파수에 있게 된다는 가정하에 IF 검파기(32)와 지연회로(34)가 래치회로(35)를 세트시켜서 고정 동조 모드를 실행하도록 한다.
본 발명은 공진회로(47)의 가동 동조 소자에의 마이크로포닉 변화와, 윈도우 기준전압(VH), (VL)의 사용 및 단자(60)에 대한 직렬 용량성 결합의 사용을 통한 가동 동조 소자의 원하는 의동적 변화사이를 구별하는데, 이것은 단자(60)에서의 신호의 커다란 벗어남에 응답할때만 래치회로(35)의 리세트를 실행하고, 상기단자(60)에서의 신호는 온도변화나 또는 라디오 수신기 진동에 의한 동조 소자의 리액턴스의 부수적 변화가 아닌 회로(47)내의 가동 동조 소자에 의한 리액턴스의 실질적인 변화에 해당하는 신호이다.
그런데, 실제로는 표준 무선 수신기의 동조식 상술한 바와 같은 마이크로포닉의 부수적 진동이 라디오 수신기를 동작시키는데 심각한 문제점을 제기해준다. 라디오 수신기의 정확한 동조는 측파대정보의 파괴를 방지하는데 필수적인 것이고 이러한 상황은 AM 스테레오 시스템에서는 흔히 발생한다. 비록 첨부도면에 도시하고 여기서 그 양호한 실시예에 관하여 기술하였지만, 본 발명의 기술분야에 종사하는 자들에게는 추가의 개량 및 수정안이 있을 수 있으리라고 생각된다. 그러한 수정안중의 하나는 FM 스테레오 시스넴에서 본 발명을 이용하는 것인데, 그 경우에는 단자(31)의 전압이 FM 변별기에 의해 공급된 가변 DC 전압에 의해 제공되도록 하고, FM 변별기는 단자(17)에서의 IF 출력신호를 수신하여, IF 출력신호의 주파수와 IF 증폭기(16)의 중심 주파수 사이에 관련된 가변 DC 신호 및 IF 출력신호 변조에 관련된 AC 신호를 공급하도록 할 수 있을 것이다. 이러한 수정안들도 모두 본 발명의 범위내에 포함시키고자 한다.

Claims (12)

  1. 소정주파수의 국부 발진 신호를 발생시키는 국부 발진기(42, 43)를 포함하고 있고, 소정의 수신신호 주파수는 효율적으로 선택하되 상기 수신 신호 주파수와 실질적으로 다른 주파수의 신호들은 거부하도록 동조시킬수 있는 수신기 전단장치와; 적어도 하나의 가동 동조 소자(47A)의 위치에 따라 상기 수신기 전단장치를 원하는 신호 주파수에 동조시키는 동조 모드로 작동하고, 상기 가동 동조 소자의 위치에 따라 결정된 크기를 갖는 관련 가변 동조 임피던스를 제공하여 상기 국부 발진 신호 주파수가 상기 동조 임피던스에 의해 그것과 상응하는 값으로 결정되도록 하는 기계식 동조장치(44)와; 소정의 제어전압을 발생시키고, 상기수신기 전단장치가 수신 신호 주파수를 추적하도록 상기 제어전압을 이용하여 상기 국부 발진기를 주파수를 제어함으로써 상기 수신기 전단장치를 상기 수신신호 주파수로 동조된 상태로 유지시키는 고정 동조 모드로 작동하는 전자식 동조장치(18, 32, 40)를 포함하고 있는 마이크로포닉 제거회로를 가진 기계식 수신기 튜너에 있어서, 상기 고정 동조 모드에는 상기 가동 동조 소자의 위치를 이동시켜서 상기 관련 가변 임피던스의 크기를 변경시키는 기계적 진동이 상기 국부 발진 신호 주파수에 영향을 미치지 않도록, 초기에는 원하는 수신 신호 주파수를 선택하기 위하여 상기 동조 모드를 수행하는 한편 상기 가동 동조 소자를 이용하여 원하는 크기의 상기 관련 가변 동조 임피던스를 제공하도록하고, 이어서 상기 가동 동조 소자(47A) 및 상기 관련 가변 동조 임피던스를 상기 국부 발진 신호 주파수의 제어에서부터 작동적으로 분리시키고 상기 전자식 동조장치를 상기 국부 발진신호의 주파수를 제어하도록 효율적으로 연결시킴으로써 상기 동조 모드를 종결시키는 한편 상기 고정 동조 모드를 수행하도록 하는 스위치(37, 34, 35, 61-63)를 구비하는 것을 특징으로하는 기계식 수신기 튜너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 동조가능한 수신기 전단장치는 RF 신호와 상기 국부 발진기 신호를 수신하는 혼합기 단(13)을 포함하고, 상기 혼합기 단은 그 혼합기 단 다음의 고정 동조된 협 통과 대역 IF 단 (16)에 대한 입력으로서 산술 조합 출력신호를 제공하도록 하며, 상기 혼합기단과, 상기 IF 단 및 상기 국부 발진기(42, 43)가 슈퍼헤테로다인 동조 원리에 따라 상기 수신기 전단장치를 동조 시키도록한 기계식 수신기 튜너.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전자식 동조장치의 상기 제어전압은 혼합기 단(13)의 출력신호의 주파수와 그 다음의 고정 동조 IF 단(16)의 중심 주파수와의 차이에 따르도록한 기계식 수신기 튜너.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전자식 동조장치는 IF 단(16)의 중심 주파수에 근사한 주파수를 갖는 혼합기 단(13)의 출력신호를 트랙하는 위상 고정 루프(26)를 구비하도록한 기계식 수신기 튜너.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 전자식 동조장치는 IF 단의 중심 주파수에 근사한 혼합기 출력신호의 주파수와 IF 단의 중심 주파수간의 차이에 따르는 DC 전압(단자(31))을 공급하는 FM 변별기(18)를 구비하도록 한 기계식 수신기 튜너.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 국부 발진기(42, 43)는 상기 동조 모드 또는 상기 고정 동조 모드 중 어느 모드가 실행되는가에 따라서 다른 동조 회로로부터 효율적으로 제어 전압 신호 입력을 수신하는 전압제어형 발진기(42)를 구비하여, 상기 동조 모드중에는 상기 기계 가동 동조 소자(47A)와 관련된 동조 임피던수가 상기 전압 제어형 발진기에 인가되는 상기 제어 전압 신호 입력을 결정하도록하고, 반면에 상기 고정 동조 모드중에는 상기 동조 임피던스 보다 오히려 상기 전자식 동조장치가 상기 제어 전압 신호입력을 결정하도록한 기계식 수신기 튜너.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 기계식 동조장치는 가동 동조 소자(47A)의 기계적 위치에 따라 가변 DC 제어전압을 공급하는 회로(46)를 구비하여 상기 가변 전압이 상기 동조 모드중에 전압 제어형 발진기로 입력되는 제어 전압을 결정하도록한 기계식 수신기 튜너.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 동조 가능한 수신기 전단장치는 RF 신호와 상기 국부 발진기 신호를 수신하는 혼합기 단(13)을 포함하고, 상기 혼합기 단은 그 혼합기 단 다음의 고정 동조된 협 통과 대역과 IF 단(16)에 대한 입력으로서 산술 조합 출력 신호를 제공하도록 하여 상기 혼합기단과 상기 IF 단 및 상기 국부 발진기(42, 43)가 슈퍼헤테로다인 동조 원리에 따라 상기 수신기 전단장치를 동조 시키도록 하며, 상기 고정 동조 모드중에 상기 전자식 동조장치에 의하여 상기 전압 제어형 발진기로 공급되는 제어전압은 IF 중심 통과 대역 주파수간의 근사한 혼합기 출력신호의 주파수와 IF 중심 통과대역, 주사파수간의 차이에 따르도록한 기계식 수신기 튜너.
  9. 제 1 항 또는 제 4 항 내지 제 7 항중의 어느 한항에 있어서, 상기 스위치는 상기 가동 동조 소자의 실질적인 이동의 감지에 응답하여 상기 고정 동조모드를 효율적으로 종결시키고 상기 동조 모드를 실행케하는 회로(35, 61-63)를 포함하도록한 기계식 수신기 튜너.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 가동 동조 소자의 위치의 변화량에 관련된 스위치 제어전압을 공급하는 회로(44)를 포함하고 있고, 상기 스위치는 상기 스위치 제어전압의 미리 정해진 크기의 변화에 응답하여 상기 고정 동조 모드를 종결시키고 상기 동조 모드를 실행하도록한 기계식 수신기 튜너.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스위치는 선택된 수신 신호 주파수와 관련된 신호의 검출을 감지하는 것 이외에도 상기 스위치 제어전압이 없느 것을 감지하는 것에 응답하여 상기 고정 동조 모드를 실행하도록한 기계식 수신기 튜너.
  12. 제 1 항, 제 6 항 또는 제 7항중의 어느 한항에 있어서, 상기 관련 동조 임피던스는 관련 동조 리액턴스로서 이루어지도록한 기계식 수신기 튜너.
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