TW457761B - Oscillator circuit and tuner - Google Patents

Description

A7 B7 4^7761 五、發明說明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於使用於接收例如數位衛星廣播之數位 衛星調諧器等較佳之振盪電路，振盪電路之振盪頻率調整 方法，調諧器，及調諧器之局部振盪電路之振盪頻率調整 方法。 【先行技術】 一般數位衛星廣播之接收裝置，係由數位衛星天線， 數位衛星變換器及數位衛星調諧器等所構成，將來自廣擴 衛星之數位衛星廣播訊號由數位衛星天線接收，由此數位 衛星天線所接收之數位衛星廣播訊號由數衛星變換器變換 爲低頻率例如9 5 Ο Μ Η Z〜2，1 5 Ο Μ Η Z並且加以 放大，將由此數位衛星變換器之高頻率訊號供給於數位衛 星調諧器。 此數位衛星調諧器，係從高頻率接收訊號之中選_擇所 需之詢答器（transponder )，解調爲類比之頻帶訊號（I ，Q)，將此I ，Q訊號進行AD轉換，由QPSK解調 器解調爲數位訊號，將此所解調之數位訊號成8位元平行 輸出。 一般，作爲此數位衛星調諧器提案有如第1圖所示者 。就此第1圖說明時，於第1圖，1係表示從數位衛星變 換器之例如供給950MHZ〜2，150MHz之高頻 率接收訊號之高頻率接收訊號輸入端子，將從此高頻率接 收訊號輸入端子1之高頻率接收訊號例如以去除 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笈） ~ 丁 — {請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) -As--------訂 -------線-C3! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 457761 五、發明說明（2 ) 479 · 5MHz之中頻訊號之高通濾波器la，高頻率 放大電路1 b，例如如去除圖像頻率訊號或鄰接詢答訊號 等從950MHz〜2，150MHz訊號使所需訊號通 過之電壓控制形之可變帶通濾波器（band pass filter ) 2 ，經由自動增益控制·電路3及高頻放大電路4之串聯電路 供給於頻率變換用之混合電路5 —方之輸入端子。 又，6係表示構成局部振盪器1 〇之電壓控制形可變 頻率振盪電路6.，將在此電壓控制形可變頻率振盪電路6 之輸出側可得到之振盪訊號供給於構成P L L電路（phase locked loop電路）之相位比較電路7 —方之輸入端子。 又，8係表示控制接收裝置之中央控制裝置（C P U )，於此中央控制裝置8，將產生因應所需要頻道頻率之 選台訊號供給於此相位比較電路7之他方輸入端子。 於此相位比較電路7，比較來自此電壓控制形可變頻 率振盪電路6之振盪訊號與來自此中央控制裝置8因應所 需頻道頻率之選台訊號，在輸出側得到此誤差訊號，將在 此相位比較電路7之輸出側所得到之誤差訊號經由低通濾 波器9供給於電壓控制形可變頻率振盪電路6之控制端子 並且將在此低通濾波器9之輸出側所得到因應選台訊號之 控制電壓供給於因應控制電壓而會變化電容値具有變容二 極管（varicap )等之可變帶通濾波器2之控制端子。 如此的話，就可由帶通濾波器2良好地去除所需訊號 以外，例如圖像頻率訊號或鄰接詢答訊號。 . 於此電壓控制形可變頻率振盪電路6 ’因應在此低通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 457761 五、發明說明（3) 濾波器9得到之誤差訊號來控制振盪訊號之頻率。於此電 壓控制形可變頻率振盪電路6，6 a係放大電路部，6 b 係諧振電路部。 此時，由相位比較電路7，低通濾波器9及電壓控制 形可變頻率振盪電路6構成P L L電路構成之局部振盪器 10» 將此局部振盪器10之局部振盪訊號供給於頻率變換 用之混合電路5之他方輸入端子，將此混合電路5之輸出 訊號經由中頻放大電路11，通過中頻訊號之彈性表面波 濾波器12及放大電路13之串聯電路供給於中頻輸出端 子1 4。從此中頻輸出端子1 4之中頻訊號解調類比之基 帶（base band )訊號（I，Q) ，AD轉換此I，Q訊號 解調Q P S K。 又，於此第1圖之習知例，將由混合電路5，電壓控 制形.可變頻率振盪電路6之電路部6 a及中頻放大電路 1 1構成積體電路1 5。 又，於第1圖之習知例，因成爲上側外差法（ heterodyne )，所以，將供給於此混合電路5 —方之輸入端 子之高頻率接收訊號之頻率成爲如A之例如9 5 ΟΜΗ z 〜2，150MHz，將中頻率訊號之頻率爲C例如成爲 479.5MHz時局部振盪器10之振盪訊號之頻率B ，將變成B=A + C。 此局部振盪器1 0之振盪訊號之頻率B，係例如成爲 1，429MHz〜2，629MHz很高且變成很大的 本^張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先Μ讀背面之·注意事項再填寫本頁) Ί i — II---^·>ι —-----^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457761 a； .B7 五、發明說明（4 ) 廣頻帶。 <請先Μ讀背面之注意事項再填窝本頁) 這種數位衛星調諧器之局部振盪器10之振盪訊號之 頻率很高，且由於很大的廣頻帶，所以由於振盪電路元件 之特性偏差，諧振電路之特性偏差等，具有此局部振盪器 1 0之振盪訊號之頻率會备生偏差之不妥情形。 【發明槪要】 本發明係有鑑於此，欲提供一種可良好地調整振盪頻 率偏差之振盪電路及調諧器。 【解決問題之手段】 本發明之振盪電路，係對於諧振電路使用印刷電路基 板上之圖案線圏_之_振·.盪-電路，不僅並聯連接於此圖案線圈 並且植立於此印刷電路基板設0.5圈以上未滿1圏之空 '芯線圈，調整對於此空芯線圈之此印刷電路基板之角度來 調整振盪頻率者》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若依據這種本發明，不僅並聯連接於印刷電路基板上 之圖案線圈並且因植立於此印刷電路基扳設置空芯線圏， 所以，藉改變對此空芯線圏之此印刷電路基板之角度就可 改變感應電感之耦合係數，不至於將振盪頻率降低到諧振 電路之Q就可良好地調整》 又，若依本發明，因將空芯線圏成爲0 · 5圈以上未 滿1圈，又，使此空芯線圏之直徑較圖案線圈之直徑爲大 ，所以，在印刷電路基板植立此空芯線圈時，腳部與線圈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公芨） 457761 A7 B7 五、發明說明（5) 部之邊界部分就變成定位，定位變成容易。 又，本發明調諧器係在混合電路一方之輸入端子供給 高頻率接收訊號並且在此混合電路之他方輸入端子供給來 自局部振盪電路之局部振盪訊號，在此混合電路之輸出側 以得到中頻訊號之調諧器，此局部振盪電路之諧振電路使 用印刷電路基板上之圖案線圈，不僅與此圖案線圈並聯連 接並且植立於此印刷電路基板設置0.5圈以上未滿1圈 之空芯線圈，調整對於此空芯線圈之印刷電路基板之角度 ，來調整此局部振盪電路之局部振盪訊號之頻率。 在依據此種本發明之局部振盪電路諧振電路使用印刷 電路基板上之圖案線圈，不僅並聯連接於此圖案線圈並且 植立於此印刷電路基板設置了.空芯線圏，所以藉改變此空 芯線圏之對此印刷電路基板之角度就可改變感應電感之耦 合係數，將局部振盪訊號之頻率不至於降低諧振電路之Q 就可良好地調整。 【較佳實施例之詳細說明】 茲參照圖面就本發明之振盪電路及調諧器之實施形態 之例說明如下。

於本例，將構成第1圖所示數位衛星調諧器之局部振 盪器10之電壓控制形可變頻率振盪電路6構成爲如第1 圖及第2圖所示。此第2圖A，第2圖B，第2圖C係表 示在印刷電路基板2 0上封裝構成依據本例之電壓控制形 可變頻率振盪電路6之零件之例，於第2圖A，第2圖B 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規将（210 X 297公爱) -8^ (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --{3裝--------訂---------線^0. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 5 7 7 61 A7 B7 五、發明說明（6) • 1 5係構成數位衛星調諧器之積體電路，此積體電路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5係如第1圖所示’，設有選擇變換用之混合電路5，電 壓控制形可變頻率振盪電路6之放大電路部6 a及中頻放 大電路11。 又，於此第2圖A，第2圖B * 21a及21b係構 成電壓控制形可變頻率振盪電路6之諧振電路部6 b之電 容器，2 2 a及2 2 b係因應所供給之電壓値而電容會變 化之變容二極管，2 3係在此印刷電路基板2 0上由印刷 等所形成之略呈半圓形狀之圖案線圈2 3。 又，於本例，如第2圖A，第2圖B，第2圖C所示 ，不僅並聯連接於此印刷電路基板2 0上之圖案線圈2 3 並且在形成於此印刷電路基板2 0 —方及他方之孔插入一 端及他端植立於此印刷電路基板2 0上例如成爲9 0_ ° ， 設置0.5圈以上未滿1圈之調整用之略呈圓形之空芯線 圈2 4。 此時，設計成將圖案線圈2 3之電感値L p使空芯線 圈2 4爲對於印刷電路基板2 0位於直角方向時成爲稍大 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，此時，將空芯線圈2 4之直徑成爲較圖案線圈 2 3之直徑稍大。將此空芯線圈2 4之直徑成爲較圖案線 圈23之直徑爲大，且成爲0.5圈以上未滿1圈時，在 此空芯線圈2 4 —端及他端插入安裝於印刷電路基板2 0 之一方及他孔時，此空芯線圈一端及他端腳部與線圈部之 邊界將成爲插入於此印刷電路基板2 0之孔時之定位用。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） 4157761 A7 _______ B7 五、發明說明（7 ) 如第2圖A，第2圖B，第2圖C所示零件之配置之 電路例表示於第3圖。就此第3圖說明時，3 0 a及 3 0 b係分別表示構成電壓控制形可變頻率振盪電路6之 積體電路1 5內之放大電路部6 a之η ρ η形電晶體，將 這些電晶體3 0 a及3 0 b之各個集極加以接地，將此電 晶體3 0 a及3 0 b之射極分別經由恒電流電路3 2 a及 3 2 b分別接地並且將此電晶體3 0 a及3 0 b之射極經 由電容器33連接。 此電晶體3 0 a之基極及射極間連接電容器3 1 a， 又在此電晶體3 O a之基極及射極間連接電容器3 1 b | 將此電晶體3 0 a之基極經由諧振電路部6 b之電容器 2 1 a及變容二極管2 2 a之串聯電路連接於圖案線圈 2 3之一端，又，將電晶體3 0 b之基極經由諧振電路部 6 b之電容器2 1 b及變容二極管2 2 b之串聯電路連接 於圖案線圈2 3之他端。 對此圖案線圈2 3並聯地連接空芯線圈2 4，又將此 電容器2 la及變容二極管2 2 a之連接點經由電阻器 2 5 a接地並且將電容器2 1 b及變容二極管2 2 b之連 接點經由電阻器2 5 a接地，又將變容二極管2 2 b及圖 案線圈2 3之連接點經由電阻器2 6連接於供給來自低通 濾波器9之誤差訊號之控制訊號輸入端子2 7，將此控制 訊號輸入端子2 7及電阻器2 6之連接點經由通過交流訊 號之電容器2 8接地。 此第3圖所示電路，係構成差動形振盪電路，因電晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） _ 1 〇 _ (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) --— — —— — — I I 丨 1111 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457 761 A7 _ B7 五、發明說明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 體3 0 a及3 0 b係以逆相振盪，所以印刷電路基板2 0 上之圖案線圈2 3及空芯線圈2 4之中點將變成與接地點 同電位。又，相當於反饋電路之電容器3 3也對於接地點 變成同電位/ 將第3圖之電晶體30a及30 b分別視爲Q1 *將 電晶體3 0 a及3 Ob之電容値分別視爲C1，將電容器 33之電容値視爲C2，將電容器21a及21b之電容 値分別視爲4 C.，將變容二極管2 2 a及2 2 b之各個電 容値視爲D1，將圖案線圈2 3之電感値視爲Lp，將空 芯線圈2 4之電感値視爲La，將感應電感之電感値視爲 Μ時，就如第4圖所示變成等値電路成爲科耳皮茲振盪器 (Colpitts oscillator ) β 此時圖案線圈23，電容器2 1a，21b，電容器 3 1 a，3 1 b，電容.器3 3雖然是固定之常數，但是， 實際上由於零件之固有偏差，或圖案寬度之偏差致使各個 其値會變化》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本例，將如由於此上述之偏差引起之變化分量對於 此調整用之空芯線圈2 4之印刷電路基板2 0之角度調整 加以補救。亦即，於第4圖之等値電路，空芯線圈2 4之 電感値L a係對於圖案線圈2 3之電感値L p具有差動連 接之關係，將此關係於第4圖之等値電路係以感應電感Μ 表示。 此感應電感Μ係作用成互相抵消空芯線圈2 4及圖案 線圈2 3之各個電感値L a及L ρ。於此諧振電路6 b之 -ΊΤ- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 457761 A7 B7 五、發明說明（9) 電感値L，係變成如下； 【數1】 L; Μ L： (請先閲讀背面之·注意事項再填寫本頁) L a 此時，於本例，因對於圖案線圈2 3並聯連接空芯線 圈2 4，所以，諧振電路之線圈電阻値將下降，所以不至 於降低此圖案線圈2 3及諧振電路之Q。 又，於本例使空芯線圈2 4之直徑稍大於圖案線圈 2 3之直徑，所以，對於空芯線圈2 4之印刷電路基板 2 0之角度變化，可將電感値之變化變小，可進行緩和之 振盪頻率之調整。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，若改變對於空芯線圈2 4之印刷電路基板2 0 之角度時，就圖案線圈2 3之電感値L p所變化之原理參 照第4圖說明。於此第5圖A，上側之半圓（0 . 5圈） 者爲圖案線圈2 3，被並聯連接之下側之0 . 5圈以上未 滿1圈者爲空芯線圈2 4 · 現在，如第5圖A所示，當電流從左向右流動時，依 據佛列明（Fleming )原理，磁通將在左轉產生。此時將對 於空芯線圈2 4之圖案線圈2 3之角度成爲較9 0°更小 時，就如第5圖B所示產生於此空芯線圈2 4之磁通因與 產生於圖案線圈2 3之磁通爲相反方向，所以作用成如抵 消此圖案線圈2 3所產生之磁通而耦合係數K會增加》 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格<210 X 297公釐） -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457 761 A7 B7 五、發明說明（10 > 若將此空芯線圈2 4對於圖案線圈2 3成爲垂直時’ 空芯線圈2 4之磁通係將成爲對於圖案線圈2 3之磁通成 直交，而耦合係數將近於” 0” 。於此感應電感Μ與耦合 係數Κ之關係將爲如下： 【數2】 M= K >/L a - L p" 若依據本例，不僅並聯連接於印刷電路基板2 0上之 圖案線圈2 3並且植立於印刷電路基板2 0設置了空芯線 圈2 4，所以，藉改變對此空芯線圏2 4之印刷電路基板 2 0之角度就可改變感應電感Μ之耦合係數，不至於將振 盪頻率下降諧振電路之Q可良.好地調整。 又，若依據本例，將調整用之空芯線圈2 4成爲 ，0. 5圈以上未滿1圈，又，因使空芯線圈2 4之直徑較 圖案線圈2 3之直徑爲大，所以安裝於空芯線圈2 4之印 刷電路基板2 0時，因腳寬爲較此空芯線圈2 4之直徑爲 短*所以此腳部與線圈部之邊界將扮演擋止器之功能，使 定位變成容易。 又，若依據本例因可和緩地調整振盪頻率，所以，不 必將此諧振電路之線圈使用黏著劑等固定抑制振動等之處 理。 又，將本例使用於數位衛星調諧器時，於調整用之空 芯線圈2 4，可將感應電感Μ之耦合係數Κ亦即可將局部 振盪訊號之頻率和緩地變化，!將通農麥器(調諧 ^張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> -13- (請先JM讀背面之注意事項再填寫本頁) A.\裝 ----訂---------線 457761 A7 ’ ___B7 _：_ 五、發明說明（11) 電路）或陷波電路等之循規調整爲最佳，而可接收妨礙去 除特性良好之數位衛星廣播。 (請先|»讀背面之注意事項再填寫本頁) 按，本發明並非限於上述例，當然可不脫離本發明之 要旨可採用其他種種之構成。 【發明效果】 若依據本發明並聯接地於印刷電路基板上之圖案線圏 並且植立於印刷電路基板設置了空芯線圏，所以，藉改變 對於此空芯線圈之印刷電路基板之角度就可改變感應電感 Μ之耦合係數K不至於將振盪頻率降低諧振電路之Q可良 好地調整。 又，若依據本發明，將調.整用之空芯線圈成爲0 . 5 圈以上未滿1圈，又，將空芯之直徑使其較圖案線圈之直 徑爲大，所以對於空芯線圈之印刷電路基板安裝時之腳寬 會較此空芯線圈之直徑爲短，所以，此腳部與線圈部之邊 界將扮演擋止器之功能，定位將變成容易。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，將本發明使用於調諧器時，由調整用之空芯線圈 ，將感應電感Μ之耦合係數Κ亦.即可和緩地變化局部振盪 訊號之頻率，可將可變帶通濾波器（諧調電路）或陷波電 路等之循規調整爲最佳，而可接收妨礙去除特性良好之例 如數位衛星廣播。 圖式之簡單說明 第1圖係表示數位衛星調諧器例之構成圖"' 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14- Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（12) 第2圖A，B，C係表示本發明振盪電路之實施形態 之例之構成圖。 第3圖係表示第2圖A，B，C之電路例之構成圖。 第4圖係表示第3圖電路之等値電路之連接圖》 第5圖A，B係供爲說明本發明之線圖。 【符號之說明】 1 ... 高頻率接收訊號輸入端子， 2 ....可變帶通濾波器， 5，..，混合電路， 6 ....電壓控制形可變頻率振盪電路， 6 a .,,放大電路部’ 6b...諧振電路部， 1 0 ...局部振盪器， 22a，22b，22c ...變容二極管， 2 3 ...圖案線圈， 2 4 ...空芯線圏， 30a，3〇b. . ·.電晶體， 31a，31b，33 ...電容器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 C3. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSJA4規格（210 * 297公釐） -15^

Claims (1)

1. A8 g?701 51 ， D8 六、申請專利範.園 1 · 一種振盪電路*其係在諧振電路使用印刷電路基 板上之圖案線圈者，其特徵爲； 不僅並聯連接於上述圖案線圈並且植立於上述印刷電 路基板設置0.5圈以上1圈未滿之空芯線圈， 調整對於上述空芯線圈之上述印刷電路基板之角度來 整振盪頻率。 2 ..如申請專利範圍第1項之振盪電路，其中將上述 空芯線圈之直徑成爲較上述圖案線圈之直徑爲大。 3 .如申請專利範圍第1項之振盪電路，其中當將上 述空芯線圈一端及他端插入於上述印刷電路基板一方及他 孔安裝時，上述空芯線圈一端及他端之腳部與上述圖案線 圈之邊界，爲插入於上述印刷電路基板之孔時將成爲定位 用。 4 . 一種振盪電路之振盪頻率調整方法，其係於諧振 電路使用印刷電路基板之圖案線圈者，其特徵爲：不僅並 聯連接於上述圖案線圈並且，植立於上述印刷電路基板設 置0 . 5圈以上未滿1圈之空芯線圈，調整對於上述空芯 線圈之上述印刷電路基板之角度來調整振盪頻率。 5 . —種調諧器，其係在混合電路一方之輸入端子供 給高頻率接收訊號，並且，在上述混合電路之他方輸入端 子供給來自局部振盪電路之局部振盪訊號，在上述混合電 路之輸出中，以得到.中頻訊號者，其特徵爲；在上述局部 振盪控制之諧振電路使用印刷電路基板上之圖案線圈，並 聯連接於上述圖案線圈，並且，植立於上述印刷電路基板 (請先閱i#背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • ^1 1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 一-eJ# ·1 n I I 線 ---.------------------- 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16- 457761 1 DS 六、申請專利範圍 設置0.5圈以上未滿1圏之空芯線圈， 調整對於上述空芯線圏之上述印刷電路基板之角度來 調整上述局部振盪電路之局部振盪訊號之頻率·> 6 .如申請專利範圍第5項之調諧器，其中將上述空 芯線圈之直徑較上述圖案線圈之直徑爲大。 7 ♦如申請專利範圍第5項之調諧器，其中將上述空 芯線圈之一端及他端當插入於上述印刷電路基板之一方及 他孔加以安裝時， 上述空芯線圈之一端及他端之腳部與上述圖案線圈之 邊界，將成爲插入於上述印刷電路基扳之孔時之定位用。 8 .—種局部振盪電路之振盪頻率調整方法，其係混 合電路之一方輸入端子供給高.頻率接收訊號，並且，在上 述混合電路之他方輸入端子供給來自局部振盪電路之局部 接收訊號，在上述混合.電路之輸出側可獲得中頻訊號之調 諧器者，. 在上述局部振盪之諧振電路使用印刷電路基板上之圖 案線圈，不僅並聯連接於上述圖案線圈並且植立於上述印 刷電路基板0.5以上未滿1圈之空芯線圈， 調整對於上述空芯線圈之上述印刷電路基板之角度來 調整上述局部振盪電路之局部振盪訊號之頻率。 <請先閱讀背面之>i.t事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Q--------tr---------線--------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -17 -