KR960004509B1

KR960004509B1 - 텔레비젼 방송신호 수신회로

Info

Publication number: KR960004509B1
Application number: KR1019930012604A
Authority: KR
Inventors: 정권술
Original assignee: 엘지전자주식회사; 구자홍
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1996-04-06
Also published as: KR950004893A

Abstract

내용 없음.

Description

텔레비젼 방송신호 수신회로

제1도는 종래의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 일예를 보인 회로도.

제2도는 종래의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 다른 예를 보인 회로도.

제3도는 본 발명의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 일실시예를 보인 회로도.

제4도는 본 발명의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 일실시예를 보인 상세도.

제5a, b도는 제4도의 연산증폭기 및 인버터의 동작 특성곡선을 보인 파형도.

제6도는 본 발명의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 다른 실시예를 보인 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 전단필터 12 : 입력동조부

13 : 고주파 증폭부 17 : 스위칭부

18 : 판별부 18A : 궤환부

18B : 지연기 18C : 샘플/홀드부

ANT11 : 안테나 AGC : 자동이득조절신호

V_R: 기준전압 COMP : 비교기

IV : 인버터

본 발명은 텔레비젼 수상기 및 비디오 카세트 테이프 레코더 등의 기기에서 텔레비젼 방송신호를 수신하여 출력하는 텔레비젼 방송신호 수신회로에 관한 것으로, 특히 약전계의 방송신호를 수신할 경우에 입력감도를 높이고, 잡음지수 특성을 향상시켜 S/N비(신호대 잡음비)를 향상시킬 수 있도록 하는 텔레비젼 방송신호 수신회로에 관한 것이다.

종래의 텔레비젼 방송신호 수신회로는 제1도에 도시된 바와 같이, 안테나(ANT1)에 유기되어 케이블을 통해 입력되는 고주파 신호에서 필요한 방송신호만을 필터링하는 전단필터(1)와, 상기 전단필터(1)의 출력신호에서 선택된 방송신호의 주파수 대역에 동조되는 입력동조부(2)와, 상기 입력동조부(2)의 출력신호를 증폭하는 고주파 증폭부(3)와, 상기 고주파 증폭기(3)의 출력신호에서 선택된 채널의 방송신호에 정확히 동조되어 출력하는 단간동조부(4)와, 선택된 채널에 따른 국부발진신호를 발생하는 국부발진기(5)와, 상기 단간동조부(4) 및 국부발진기(5)의 출력신호를 혼합하여 중간주파수신호로 출력하는 혼합부(6)로 구성하였다.

여기서, 전단필터(1)는 VHF부 및 UHF부로 분리구성되는 것으로 VHF부는 저역통과필터, 중간주파 방해를 배제하는 트랩회로 및 기타 소정의 간섭을 주는 대역을 제거하기 위한 필터등으로 구성되고, UHF부는 고역통과필터로 구성된다.

그리고 입력동조부(2)는 일반적으로 대략적인 주파수 선택을 하는 단동조회로로 구성되고, 단간동조부(4)는 주파수 선택특성이 우수한 복동조회로를 사용한다.

이와 같이 구성된 종래의 텔레비젼 방송신호 수신회로는 안테나(ANT1)가 수신한 방송신호는 혼합부(6)까지 VHF대역신호 및 UHF대역신호가 별도로 분리되어 출력되는 것으로 입력동조부(2), 고주파 증폭부(3) 및 단간동조부(4)는 VHF대역신호 및 UHF대역신호를 동일한 기능으로 처리하게 된다.

그리고 전단필터(1)는 안테나(ANT1)의 수신신호중에서 약 50~220MHz의 주파수를 가지는 VHF대역의 신호에 대해서는 혼입되는 중간주파신호의 방해를 제거하여 출력하고, 약 470~870MHz의 주파수를 가지는 UHF대역의 신호에 대해서는 고역필터링하여 출력한다.

전단필터(1)에서 출력되는 방송신호는 입력동조부(2)에 입력되어 해당 선택채널의 주파수 대역의 부근에서 동조 및 선택된 후 고주파 증폭부(3)에서 증폭된다.

고주파 증폭부(3)에서 증폭된 방송신호는 단간동조부(4)에서 선택성이 좋게 동조되어 출력되고, 단간동조부(4)에서 동조된 방송신호의 주파수보다 중간주파수만큼 높은 주파수로 발진되는 국부발진기(5)의 국부발진신호와 혼합부(6)에서 혼합되어 중간주파신호로 출력된다.

이러한 종래의 텔레비젼 방송신호 수신회로는 약 50dBμV 이하의 레벨을 가지는 약전계의 방송신호를 수신할 경우에 자동이득조절회로에서 출력되는 자동이득조절전압에 의해 고주파 증폭부가 최대의 이득으로 방송신호를 증폭하여 양호한 튜너부의 종합 잡음지수(noise figure)특성을 얻을 수 있었으나, 약 35dB 정도인 튜너부의 전체이득과, 약 6dB 정도의 잡음지수를 가지는 튜너부의 시스템적인 한계로 인하여 약 50dBμV 이하의 매우 미약한 방송신호를 수신할 경우에 입력감도가 저하되고, S/N비가 저하되어 양호한 화면을 나타내지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 수신하는 신호의 전계세기에 따라 단간동조부를 선택적으로 스위칭시키는 것이 있다.

이 종래의 기술은 제2도에 도시된 바와 같이 고주파 증폭부(3)의 출력신호가 단간동조부(4)를 통해 혼합부(6)에 입력되거나 또는 고주파 증폭부(3)의 출력신호가 혼합부(6)에 직접 입력되고 단간동조부(4)는 통과하지 못하도록 하는 콘덴서(C1-C4), 저항(R1-R9) 및 다이오드(D1-D4)로 스위칭부(7)를 구비하고, 자동이득조절기의 자동이득조절신호에 따라 입력되는 스위칭 제어신호(CS)에 의해 스위칭부(7)의 동작이 제어되게 구성하였다.

이와 같이 구성된 종래의 다른 예는 전원(B⁺)이 인가된 상태에서 수신하는 신호의 전계세기가 약 50dBμV 이상인 정상전계일 경우에 스위칭 제어신호(CS)가 약 0V인 저전위로 입력되므로 스위칭부(7)의 다이오드(D1,D2)는 차단상태로 되고, 다이오드(D3,34)는 도통상태로 된다.

그러면, 고주파 증폭부(3)의 출력신호는 다이오드(D3)을 통해 단간동조부(4)에 입력되어 동조되고, 단간 동조부(4)의 출력신호는 다이오드(D4)를 통해 혼합부(6)에 입력 및 국부발진부(5)의 출력신호와 혼합되어 중간주파신호로 출력된다.

그리고 수신하는 신호의 전계세기가 약 50dBμV 이하인 약전계일 경우에는 상기와는 반대로 스위칭 제어신호(CS)가 약 12V인 고전위로 입력되므로 다이오드(D1,D2)는 도통상태로 되고, 다이오드(D3,D4)는 차단상태로 된다.

그러면, 고주파 증폭부(3)의 출력신호는 단간동조부(4)를 통과하지 않고, 다이오드(D1,D2)를 통해 혼합부(6)에 직접 입력된다.

이러한 종래의 다른 예는 약전계의 신호를 수신할 경우에 수신한 신호가 단간동조부를 통과하지 않도록 하여 단간동조부에서의 수신신호 손실을 제거하는 형태일 뿐으로서 실제로 튜너부의 종합 잡음지수는 첫단인 고주파 증폭부의 잡음지수에 많이 좌우되어 S/N비의 개선효과가 매우 미약하고, 또한 단순히 자동이득 조절신호에 의해 수신신호의 전계세기를 판별하게 되면, 자동이득조절신호의 레벨이 정상전계 및 약전계를 구분하는 경계레벨일 경우에 스위칭부의 스위칭 동작에 따라 자동이득조절신호의 레벨이 정상전계 및 약전계를 왕복하게 되고, 이로 인하여 고주파 증폭부의 출력신호가 직접 및 단간동조부를 교호로 통해 혼합기에 입력되는 것을 계속 반복하게 되는 발진현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 수신신호의 전계세기에 따라 전단필터의 출력신호를 고주파 증폭부에 직접 또는 입력동조부를 통해 입력시키는 스위칭부를 구비하고, 자동이득조절신호의 레벨에 따라 일정 히스테리시스 값을 가지면서 스위칭 제어신호를 발생시켜 스위칭부의 스위칭 동작을 제어함으로써 약전계 신호의 수신시 입력감도를 높이고, S/N비를 향상시키는 텔레비젼 방송신호 수신회로를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로 이를 첨부된 제3도 내지 제6도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 텔레비젼 방송신호를 수신하는 튜너부의 특성을 설명한다.

일반적으로 튜너부의 최대 증폭이득은 한정되어 있으므로 약전계의 신호를 수신할 경우에 입력감도는 수신신호의 전계세기에 비례하게 된다.

그리고 텔레비젼 수상기에 케이블로 연결되는 안테나는 지역환경 및 방송국과의 거리가 다양하므로 안테나로 수신된 신호의 전계는 약전계부터 강전계로 넓은 범위의 전계강도를 갖게 된다.

그러므로 튜너부의 증폭이득을 매우 높게 설정하면, 약전계의 신호를 수신할 경우에 입력감도가 향상되나, 신호가 강전계로 수신되는 지역에서는 혼변조 방해 및 각종 간섭현상이 발생하게 되므로 튜너부는 약전계 신호의 수신시 입력감도를 고려하여 적절한 이득 즉, 약 35dB 정도를 가지게 하고 있다.

그리고 튜너부의 S/N비는 잡음지수(Noise Figure)에 의해 결정되는 것으로 잡음지수(NF)는 다음의 식(I)로 정의되고 있다.

또한 잡음지수를 가지는 성분들이 여러단 직렬로 연결되어 있을 경우에 종합 잡음지수는 다음의 식(II)와 같은 관계식을 가지게 된다.

여기서, NF₁,NF₂,…는 각각의 단의 잡음지수이고, G₁,G₂,…는 각각의 단의 이득이다.

상기의 식(II)에서 알 수 있는 바와 같이 종합 잡음지수는, 첫번째 단의 이득이 크고 잡음지수가 작을수록 작게 되는 것으로 첫번째 단의 특성이 튜너부의 성능을 거의 좌우하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 튜너부의 입력감도 특성 및 잡음지수 특성의 원리와, 약전계 신호의 수신시 혼변조 및 간섭현상은 크게 영향을 주지 않는 특성을 이용하여 약전계 신호의 수신시 입력감도 및 S/N비를 개선하는 것이다.

제3도는 본 발명의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 일실시예를 보인 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 안테나(ANT11)의 수신신호에서 방송신호를 필터링하는 전단필터(11)와, 상기 전단필터(11)의 출력신호에서 선택된 방송신호의 주파수 대역에 동조되는 입력동조부(12)와, 수신한 고주파 신호를 증폭하는 고주파 증폭부(13)와, 상기 전단필터(11)의 출력신호가 상기 고주파 증폭부(13)에 직접 또는 상기 입력동조부(12)를 통해 입력되게 스위칭하는 스위칭부(17)와, 설정된 히스테리시스 값을 가지면서 자동이득조절신호(AGC)의 레벨을 판단하여 상기 스위칭부(17)에 스위칭 제어신호를 인가하는 판별부(18)로 구성하였다. 그리고 제4도는 본 발명의 일실시예를 보인 상세도로서 이에 도시된 바와 같이, 스위칭부(17)는, 스위칭제어신호에 따라 선택적으로 도통 및 차단상태로 되는 다이오드(D1-D4)와, 이들 다이오드(D1-D4)에 동작 바이어스 전압을 인가하는 저항(R11-R18) 및 콘덴서(C11,C12)로 구성되고, 판별부(18)는, 자동이득조절신호(AGC)를 기준전압(V_R)과 비교하여 수신신호의 전계세기를 판단하는 비교기(COMP)와, 상기 비교기(COMP)의 출력신호를 궤환시켜 비교기(COMP)가 히스테리시스 값을 가지고 수신신호의 전계세기를 판단하게 하는 저항(R19,R20)으로 된 궤환부(18A)와, 상기 비교기(COMP)의 출력신호를 반전시켜 스위칭 제어신호로 출력하는 인버터(IV)로 구성하였다.

제3도 및 제4도에 도면 설명중 미설명부호 14는 단간동조부이고, 15는 국부발진기이며, 16은 혼합부이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 텔레비젼 방송신호 수신회로는 안테나(ANT11)의 수신신호가 전단필터(11)를 통해 잡음신호가 제거 및 방송신호만 필터링되어 스위칭부(17)에 입력된다.

그리고 검파부(도면에 도시되지 않았음)로부터 입력되는 자동이득조절신호(AGC)를 판별부(18)의 비교기(COMP)가 기준전압(V_R)과 비교하여 수신신호의 전계세기를 판별하고, 비교기(COMP)의 출력신호는 궤환부(18A)의 저항(R19,R20)에 의해 분할되어 궤환되므로 비교기(COMP)는 일정 히스테리시스 값을 갖고 동작하게 된다.

즉, 비교기(COMP)가 고전위를 출력할 경우에는 그 출력한 고전위가 저항(R19,R20)에 의해 분할된 후 기준전압(V_R)에 가산되어 비교기(COMP)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 전압이 증가하고, 비교기(COMP)가 저전위를 출력할 경우에는 비반전입력단자(+)에 기준전압(V_R)만 인가되는 것으로 비교기(COMP)는 제5a도에 도시된 바와 같이 자동이득조절신호(AGC)의 레벨에 따라 고전위 또는 저전위를 출력하게 된다.

그리고 비교기(COMP)가 출력한 판별신호는 인버터(IV)를 통해 반전되어 스위칭 제어신호로 출력되는 것으로 판별부(18)는 제5b도에 도시된 바와 같이 자동이득조절신호(AGC)의 레벨에 따라 스위칭 제어신호를 출력하게 된다.

이와 같이 판별부(18)가 출력하는 스위칭 제어신호는 스위칭부(17)에 입력되어 다이오드(D11-D14)가 선택적으로 도통 및 차단되어 전단필터(11)의 출력신호가 고주파 증폭부(13)에 입력되는 것을 스위칭하게 된다.

즉, 약전계 신호의 수신으로 스위칭 제어신호가 고전위일 경우에는 다이오드(D11,D12)가 도통상태로 되고, 다이오드(D13,D14)는 차단상태로 되므로 전단필터(11)의 출력신호가 콘덴서(C11), 다이오드(D11,D12) 및 콘덴서(C12)를 순차적으로 통해 고주파 증폭부(13)에 입력되고, 중전계 및 강전계인 정상전계 신호의 수신으로 스위칭 제어신호가 저전위일 경우에는 상기와는 반대로 다이오드(D11,D12)가 차단상태로 되고, 다이오드(D13,D14)는 도통상태로 되므로 전단필터(11)의 출력신호가 다이오드(D13)를 통해 입력동조부(12)에 입력되어 동조된 후 다이오드(D14)를 통해 고주파 증폭부(13)에 입력된다.

한편, 제6도는 본 발명의 텔레비젼 방송신호 수신회로의 다른 실시예를 보인 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 마이콤이 출력하는 튜너 인에이블 신호를 지연시키는 지연기(18B)와, 상기 지연기(18B)의 출력신호에 따라 자동이득조절신호(AGC)를 샘플링하여 비교기(COMP)에 인가하는 샘플/홀드부(18C)로 구성하였다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예는 채널절환시 전계의 변동이 심하게 발생하므로 절환된 채널의 자동이득조절신호(AGC)의 레벨을 유지 및 공급하는 것으로 마이콤이 출력하는 튜너 인에이블 신호가 지연기(18B)에서 미리 설정된 시간동안 지연되어 출력되고, 지연기(18B)의 출력신호는 샘플/홀드부(18C)의 제어단자에 인가되어 샘플/홀드부(18C)는 입력되는 자동이득조절신호(AGC)를 샘플링하고 비교기(COMP)에 인가하여 레벨을 판단하게 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 약전계 신호의 수신시 수신신호가 입력동조부를 통과하지 않고 고주파 증폭부에 직접 입력되게 하여 수신신호의 손실을 줄임으로써 입력감도가 향상되고, 잡음지수가 향상되어 S/N비가 개선되는 효과가 있다.

Claims

안테나(ANT11)의 수신신호에서 방송신호를 필터링하는 전단필터(11)와, 상기 전단필터(11)의 출력신호에서 선택된 방송신호의 주파수 대역에 동조되는 입력동조부(12)와, 수신한 고주파 신호를 증폭하는 고주파 증폭부(13)와, 상기 전단필터(11)의 출력신호가 상기 고주파 증폭부(13)에 직접 또는 상기 입력동조부(12)를 통해 입력되게 스위칭하는 스위칭부(17)와, 설정된 히스테리시스 값을 가지면서 자동이득조절신호(AGC)의 레벨을 판단하여 상기 스위칭부(17)에 스위칭 제어신호를 인가하는 판별부(18)로 구성함을 특징으로 하는 텔레비젼 방송신호 수신회로.
제1항에 있어서, 판별부(18)는, 자동이득조절신호(AGC)를 기준전압(V_R)과 비교하여 수신신호의 전계세기를 판단하는 비교기(COMP)와, 상기 비교기(COMP)의 출력신호를 궤환시켜 비교기(COMP)가 히스테리시스 값을 가지고 수신신호의 전계세기를 판단하게 하는 궤환부(18A)와, 상기 비교기(COMP)의 출력신호를 반전시켜 스위칭 제어신호로 출력하는 인버터(IV)로 구성함을 특징으로 하는 텔레비젼 방송신호 수신회로.
제1항에 있어서, 판별부(18)는, 마이콤이 출력하는 튜너 인에이블 신호를 지연시키는 지연기(18B)와, 상기 지연기(18B)의 출력신호에 따라 자동이득조절신호(AGC)를 샘플링하는 샘플/홀드부(18C)와, 상기 샘플/홀드부(18)의 출력신호를 기준전압(V_R)과 비교하여 수신신호의 전계세기를 판단하는 비교기(COMP)와, 상기 비교기(COMP)의 출력신호를 궤환시켜 비교기(COMP)가 히스테리시스 값을 가지고 수신신호의 전계세기를 판단하게 하는 저항(R19,R20)으로 된 궤환부(18A)와, 상기 비교기(COMP)의 출력신호를 반전시켜 스위칭 제어신호로 출력하는 인버터(IV)로 구성함을 특징으로 하는 텔레비젼 방송신호 수신회로.