TW522671B - Radio frequency tuner - Google Patents

Description

522671 五、發明說明（1) 本發明係與一無線電頻率調諧器有關。此一調諧哭 做為纜線調諧器使用以便從一纜線分配網路中接收數位 制信號，例如，做為接收電視信號的機頂盒使用，其他= 以應用的地方尚包括有線電話及做為資料信號 器（modem)使用等。 ^ 一般⑽牌的繞線調譜器大致可區分為單轉換型 (single conversion)及雙轉換型（d〇uMe c〇nversi〇n)兩 種，檢附之第1圖係用以配合說明一種數位信號雙轉換纜 線調諧器。該調諧器具有一輸入端丨以供連結一纜線分配 網路及一 ¥ 動增益控制（AGC = aut〇matic gain c〇ntrc)l) 級2。該AGC級2之輸出係與一第1變頻器3連接以執行上轉 換動作且其s有由一鎖相回路（PLL = phase locked lo〇p)6控制的混波器4及本地振盪器5。 該第1變頻器3之輸出端係透過一第1中頻（丨ρ = intermediate frequency)濾波器7而與下轉換型之第2變 頻裔8連接。該第2變頻器8包括有一混頻器9及一被鎖相回 路頻率合成器1 1控制的本地振盪器丨〇。該第2變頻器8的輸 出係經由一第2中頻瀘波器1 2送入一中頻放大器1 3加以放 大後，出現在該調諧器之輸出端i 4。 檢附之第2圖係甩以配合說明一種典型的纜線分配系 統。違系統含有一具備複數個頭端分配單元2 1之光纖主幹 2 0 °各該頭端單元2 1分別對若干處所，如標號2 2中圖示的 房屋或辦公室等提供服務。一纜線2 3係用以連結各處所至 其所屬的頭端單元2 1，其中各該頭端單元2 1係從分配網路

第5頁 522671 發明說明（2) 提供彳§號且對一如第1圖所示含有調諧器之調制解調器2 4 供電。繼續接受供電的調制解調器24可透過一對傳統的樵 線提供電話服務，而進一步應用調制解調器的纜線服務則 包括如標號2 6所示的電視及I n t e r n e t用途。 調譜器的功能在於將任何一個已經選定的頻道從緵線 分配網路轉換成一個具有可充分確保應有機能之特性的中 頻信號，例如，S/N加互調制機能對於準備提供的合意電 視頻道或資料信號必須足夠充分。從該纜線分配網路下來 的^號係供應給自動增益控制級（AGC)2，該AGC2控制供 應給該第上變頻器3之信號位準，藉以提供該第一變頻器 一個合意的互調制機能。一般而言，該變頻器3之前很少 或幾乎沒有濾波動作，因此，該變頻器3必須具有高水準 的功能。 …°亥4頻為3係利用頻率合成器6選擇本地振盪哭5的頻 率，執行一組寬頻帶輸入信號之上轉換以令一所:頻道落 .在第一中頻中央位置。該頻率合成器6與丨丨係經由一丨2C匯 流排微控制器（未示）加以控制。 该第一變頻器3之輸出須再經過濾波器7濾波，立因具 有帶通特性且在第一預設中頻位置有一中心頻率，&在提 供一所欲頻道給予後級的第二變頻器8時，同時奉送主頻 道兩側為數有限的副頻道。 然後，第二變頻器8會去執行下轉換的動作，使得該 所欲頻道居於頻率稍低之第二中頻中心位置。接著，該第 二變頻器8的輸出信號被送至濾波器丨2濾波，其中心頻率 522671 五、發明說明（3) 係位於經過第二次變頻後該所欲頻道中心頻率的中心，且 因屬於帶通特1生，只允許所欲頻道之中心頻帶通過，豆鄰 近的頻$將遭到衰減或丟棄。位在第二中頻的所欲頻道經 過放大器1 3放大後，終於出現在該調諧器的輸出端丨4。 一般知名品牌的調諧器（如第丨圖所示者或其他屬於單 轉換類型者）都必須通過各種信號條件的考驗，特別是要 求不論是單獨或組合形態下，必須能夠掌握某一程度的信 號動態範圍及有能力在惡劣的條件下處理載入混合^號^ 處理頻道漣波等。 · 口 θ &

由於X述多種條件的要求，所以一般放在纜線分配系 統中操作的調諧器性能’大多遠遠超過實際需要，例如， 用在數位信號的調制方面，S/N加互調制機能超出門植並 播必要。所以’在此情況下若已經達到S / n加互調制機能 的敢低門植’即使採用複雜的前向誤差校正（F E c )技巧（如 Read Sol onion Coding AY i terbi puncturing 等），幾乎一 .點也看不出任何進一^步的改善。

一具調諧器的耗電量通常是性能的直接函數。這裡所 謂的”直接函數”指的是：至少在某段範圍内，調譜器的耗 電量和其性能的良窳是一個單純的函數關係，即耗電量％ 加，性能也提高。易言之，纜線分配網路供電型m〇dem 的電力消耗就超出執行任務必要的耗電量。當然，不希望 超量耗電還有其他理由’包括成本考慮及環境因素等等， 但無論如何，在纜線分配系統逐漸盛行之際以及m〇dem與 調諧器併用的情況下，耗電量的增加愈來愈成為一個亟待

522671 五、發明說明（4) 解決的問題。 第1圖所示的品牌調諧器通常係為各別應用而設計 f。例如’接收類比信號時需要甚低的互調制及交叉調制 量、但相雜訊方面不太講究，而接收數位信號的調諧器則 反之。這種針對特定用途或依照擬接收信號的調制標準而 設=的調諧，對於變頻器部分特別會產生影響。此所以 要提供一種能夠滿足各方需要可以通吃的萬用型調諧器幾 無可能，或即使推出也不符商業利益及經濟價值。 已知的專利案包括GB2 314 706、GB2 290 927、GB2 250 4一02、ΪΡ0 795 967、EP〇 777 334、及GB2 3 1 7 080 等 均揭某些針對移動式無線電設備，如行動電話，之降 低里技巧。其中GB2 2 9 〇 9 2 7 一案就是利用解調器的 失:率以控制無線電接收機供電而藉以保持適度的失誤率 =此另外，GB2 2 50 402 —案以供應電流給接收器之前 端，其包，有一無線電頻率放大器、第一變頻器、及第一 中頻放大為，係被控制以達到一第二中頻級輸出信號之強 化效果。類似的技巧也應用在^〇 795 %?，其中的電流 /肖耗乃至於媒線電頻率放大器的增益皆受到控制。 t毛明之無線電頻率調諧器包括有：至少一耗電可 j ·二具有分別為耗電量之第一及第二函數之機能與增益 一们可、交增证佈局；一電力消耗控制電路用以控制該 产耗電可變級及控制該可變增益佈局以供至少部分^ 償該耗電可變級之增益變化。 1刀補 上述機能包括一信號可匱機能，如扭曲機能。

第8頁 522671 五、發明說明（5) 上述可 上述可 抗。 上述耗 值。 上述耗 電流源。 上述耗 上述耗 該控|j 調諧器機能 以比較該調 時令該控制 比較器亦可 為低的第二 .高上述耗電 上述調 上述調 一解調器及 該第一 二預設機能 該位元 元誤碼率， 該比較 變增益佈局可包含一可控制電流導引回 變增益佈局可包含該耗電可變級之可變 電可變級可包含一互導級且增益可能為 電可變級可包含一用以控制電力消耗之 路。 負載阻 其互導 可控制 電可變 電可變 電路係 ° 該設 諧器機 電路降 用以比 預設機 可變級 諧器之 諧器可 該調諧 預設機 係可小 級可包含一可控制負反饋阻抗。 級之機能係可為該耗電量之直接 可回應耗電之設定手段以達成一 定手段可包括一比較器，該比較 能與一第一預設機能及當前者超 耗電可變級之電力消耗。 低上述 較該調諧器機能與一較該第 能及當 之電力 機能可 函數。 所欲之 器係用 過後者又，該 設機能 電路升 包含 器之機 能係可 於或等 誤碼率係可為 或一組合位元 器係可執行持 前者小於後者時令該控制 消耗。 為S/N比與互調制乘積。 數位調諧器。上述調諧器可包括 能可為位元誤碼率（BER)。 大於一可接受之最小機能。該第 於該可接受之最小機能。 瞬時位元誤碼率，或時間平均位 誤碼率。 續性比較工作。另一種選擇為執

522671 五、發明說明（6) 行週期性比較工作。再一種選擇為每當該調諧器之電壓上 升時，執行比較工作。又一種選擇為每當要求已調整頻 再度改變時，執行比較工作。 、平 該設定手段可包含一選擇所欲耗電量之選擇方法。 該選擇手段可用以自複數個固定耗電量中選擇其一。 該設定手段可包含該控制電路之控制輸入。 該設定手段可用以在製作調諧器時固定該耗電量。 上述耗電可變級至少包含_至少必有的變頻級 少必有的變頻級可包含一影像捨棄混合器。該至少必有ί 個的變頻級可包含至少一個低雜訊放大器其增益視耗電旦 該至少必有一個的變頻級係可包含至少一：= 盪益其耗電係由該控制電路控制者。 、 上述耗電可變級传 包含至少一中頻放大器。 鑲凋拍為可含一纜線調諧器。 該調"I皆器可祐制+ σσ _ 」饭衣成一早晶片積體電路。 綜上所述，吾人I Μ 其耗電的調諧器但仍實質:=根據需要之機能來選擇 變者。在調諧器的特殊應用增益結構與分佈條件不 小化或最佳化而不备實；：：* ▼將其耗電降低或極 栌只者。i? 二 衫響其整體調諧器增益或各級 〜Ί k種應用可經由自動或手動方式 品牌消耗更少的電力。在式予以控制而可相較於知名 位調諧器的場合，雖缺护固用以接收數位調制信號的數 耗電量而且保；；：別但非唯-’既要降低或最小化 ’、 " 種合意的機能以接收目前的信

522671 五、發明說明（7) 號或頻道仍有其可能性。這種調諧器固然可以使用在許多 方面’惟已如前述，仍以應用於纜線分配系統較為有利。 此種場合中，由該纜線分配系統對調諧器供電，系統的耗 電可予縮減或極小化而不致對調諧器的增益產生實質影 響’因而比較其他知名品牌的系統耗電可以更少，而且接 收到的信號也不會有品質上的明顯差異。

在另外一例中，耗電不與調諧器的信號接收機能發生 直接關連。該耗電量係可在製作中或製作後予以設定，此 方式有利於一種可適用於多方面不同應用的單一設計。例 士 °亥°周括為可被设定為具有·一相對高耗電性以提供類 比h唬所需的良好互調制機能；某範圍内的低耗電性以供 具有各種互調制機能需求的數位用途；及一低耗電性以便 使用於由纜線供電的設備。又，增益可以調整以補償根據 所欲性能而選擇的電力消耗變化。 數位方面的應用需要變頻器的本地振盪器具有較低的 相雜訊及相對較高的耗電性格，但類比的應用則對相雜訊 較不敏感。因此，本地振盪器的耗電可依調諧器的用途予 以設定，使其電力消耗最佳化而可因應各別用途。

從而觀之，提供一種可適用多種用途之"萬用，，調諧器 不僅可能’且製造時間與成本均可大幅縮減。 詳細内容 按，第3圖所示之雙轉換型纜線數位調諧器（或稱頻道 選擇器，簡稱選台器）係與第1圖所示者大體相似，故;J堇針 對兩者在操作上或結構面向之不同點加以說明。

522671 五、發明說明（8) : ~ -----一 ----- 〜 中頻放大态（I F amp 1 i f i er ) 1 3之輸出端係與一解調 二3 0相接’以便根據其使用之調制形態對擇定之頻道施以 %调手^又。例如，該解調器3 〇可對正交調幅之信號進行解 调’以抽離所需之數位資料如電視信號等。 该解調器3 0含有一用以轉換中頻信號為對應數位信號 之類比/數位轉換器（ADC)31。一前向誤差校正级（FEC) 32 係可執行誤差修正，而經過修正之信號被送進一解調器3 3 貫施解調以提供輸出信號給予該解調器3 0。又，該解調器 3 〇尚包括有一可提供信號以代表位元錯誤率之位元誤碼率 (B E R)概估子3 4。此一誤碼率可為一瞬間值、一時間平均 值、或任何適用於以下所述處理程序之適當位元誤碼率指 標。 该调諧器3 0另包含有一利用I 2 C匯流排3 6而與該調諧 為各部連接之微控制器3 5。該微控制器3 5係透過匯流排3 6 進行貢料收發及各項控制操作，例如控制頻率合成器6、 .l·】以確保選定之頻道收訊良好，且該微控制器3 5係可接收 解調器30輸出的資料，包括該概估子34提供的位元誤碼率 之值在内。除控制該等頻率合成器6、丨丨之外，微控制器 3 5並透過匯流排3 6控制變頻器3、8及該中頻放大器1 3。 相較於第1圖所示之對應變頻器，第4圖中的變頻器 3、8係經進一步修改完成者，其中各變頻器均設有一與具 備低雜訊放大器（LNA) 41及混波器4、9之混波級40相接之 無線電頻率輸入端。本地振盪器5、1 〇含有一輸出端與信 號分裂器42連接之電壓控制振盪器（VC0)，用以提供本地

第12頁 522671 五、發明說明（9) 振盪信號給混波哭4、 頫哭合右 ^ " 9及^員率合成器6、11。又，該等變 頻為3有一匯流排介面4 q 輸出端匯流排則分別接於贿;;輪入端4 4接於該匯流排3 6而 振盪器5、1 〇，及一輸入'/盥二合成器6、1 1、混波級40、 a ψ 4 r ^ ^ J 而人作匕波器4、g之輸出端相接而 其％出46成為整個變頻琴 #刹# t a 中頻輪出·之中頻放大器45。 夺工制頻率合成哭6、〗 λ> ^ jb ^ °° 係透過該匯流排介面4 3而以傳 常之冲§、皆絲㈣ σ正x u态5、1 0至一所需頻率而將擇 兩泣桃入， 要的中頻輛出。該混波級40具有一與兮 “L ’丨：3相接用以控制本級電力消耗之輸入控制了心 之…制器35可經由匯流排36、輸入端44與匯流排八 4 9或兩者之電力消耗亦可獲得控制。 σ 該混波級40之機能與其電力消耗有關，尤其是 (intermodulation)機能、互導（gm)、增益（gain)均^^制 力消耗的函數，跟隨電力消耗改變。從而，在本級句電 "消耗階段中，至少在某一範圍内可因消耗增加而提^力 善互導、增益、及互調制機能。 或改 兹為補償因該混波級4〇電力消耗的改變而導致互、 至於增益的變化起見，該放大器4 1或混波器4、9或導乃 有一可隨本級電力消耗量改變的負載值。如此安排的壯 果，可令因電力消耗產生變化而改變的增益，至少碑:立 分補償，其詳情容後再述。雖然，控制電力消耗固^ H 1 增益的改變，然而，本級的電力消耗若降低，則信號補1貝 匿性’如互調制機能’亦將隨之下降。 了

第13頁 522671 五、發明說明（10) 匯流排介面43亦與該中頻放大器或一緩衝器45 控制電力消耗。當該緩衝器45的電力消耗降低時，=互以 乃至於增益亦隨之降低。該緩衝器4 5得設置—可^ 導 $ j:抗’藉以對跟隨電力消耗降低之互導施以二;：j 而可恢復部分增益，使增益相對於電力消耗的 過於敏感。 夂 小至 又，匯流排介面43亦接於振盪器5、丨〇以控 =電力消耗，當電力消耗降低時，振盪雜。 得以減少。 〜相位4戒乃 當第3V、4圖所示之調諧器初始及/或爾後週期性供帝 寸’该摄控制器3 5會去執行常規性，妓 ^ 力咕紅工 」币规庇ϋ周整，將該調諧器的雷 4耗予以極小化至仍可運作選擇頻道的最 開始的時候，該調諧器的耗 -^度為止。 是變_、8及中頻放大器升以二；別 作機能達到最佳狀態（例如，表 / 。白口口勺運 ，該裰抻制#π a π # 表現S/N加互調制機能）。 η 使用者的要求控制頻率合成器6、 的頻道配r路從頻道範圍中尋求及鎖定需要 器7H 增盈控制級(AGC)2、變頻器3、8、濟波 以、12及放大器13等之機能可參照第丨圖。 4波 經==係可對中頻信號進行數位化及勘誤動作， 、工過解调的信號成為頻道俨 ^ π 頻道接收器接收。該概仕〆如電視^號，而為電視 供給該微控制器35。再者 ：：：碼率：：之提 之調制方式相關資料給予該亦提供，定頻道 4唸U徑制态3 5，例如，在正交調 522671 五、發明說明（11) 幅（=:Quadrature AmpUtude M〇duiat·)的場合，將 位準告知微控制器35，然後該微控 =β 35根據该調制方式，尤其是qam位準，去決定一個合 思頻迢的機能。以QAM為例，一個高位準如，，qam256"的調 制方式而要搭配咼位準的調諧器機能。該微控制器3 5係先 2動位準分別高於或低於該合意機能之第一與第二預設機 能’然後與來自概算子34的誤碼率相互比較。若比較誤碼 率的結果為調諧器機能超越該第一預設機能，則微控制器 35透過匯流排36、輸入端44、及匯流排介面43將第一變頻 器3的電力>消耗降低。 特別是，當該混波級4 0的電力消耗一旦降低，該第一 受頻态3之機能’尤其是S / N加互調制機能，也會降低。 只要該誤碼率一直顯示調諧器機能超越該第一預設機 能，則該第一變頻器3之電力消耗亦將一直遞減至該調諧 器機能低於該第一預設機能時止。設調諧器機能降至低於 -該第一預設機能之前即已達到第一變頻器3之最小電力消 耗，則第二變頻器8的電力消耗開始遞減，直到一可被允 許的最小電力消耗出現或機能已低於該第一預設機能時為 止。然而，採用其他技法也無不可，例如，該微控制器3 5 亦得交替降低該第一及第二變頻器之電力消耗，抑或使用 任何適當的策略來控制如振盈器5、1 0或缓衝器4 5或放大 器1 3等其他各級的電力消耗乃至於機能者。今若誤碼率顯 -示調諧器機能已低於該第二預設機能時，則該控制技法’’ 反轉π而電力消耗反向升高。上述場合中’在調整第二變

第15頁 522671 五、發明說明（12) 頻器8的電力消耗前，先調整第一變頻器3的電力消耗至其 全開狀態，其次再以向上遞增方式逐步調整第二變頻器8 的電力消耗至最大值’然後重新回到第一變頻器3直到機 能超過該第二預設機能時止。該第一與第二預;機能之落 f因產生磁滯現象（1^3 16^3丨3)而可確保該控制技法之穩 定操作。雖然該第二預設機能基本上低於該合 準，實際上亦得等於或超出該合意機能，但必；=第 一預設機能。 該控制技法亦可於起始即對調諧器實 定的機能、.直到該調諸器喪失電力或重新起=賦： 錢収另外—種選擇，例如t者 : 化此：技法既可確保調讀器在該選定頻道的電 刀4耗極小化，亦得確保該 選擇各控制級電力、力#的、⑤思機能。 需要的調諧哭她體機At 、I田A曰里，可藉以提供所 σ、'、心體機此，例如，敕闲帝士 度受到增量影響的固二之極小：程 因收歛而趨向一藉A 4、t:里/、作用洽如使該電力消耗 選擇則是：增更為穩定狀態之變動率。而另-種 之間量差的函數、=可為眼下_諧器機能及該合意機能 性，惟需要更複雜 2式雖可提供更快速的消耗收歛特 *此觀i :控制技法。 消耗極小化或予以=接收到的信號而纟’將職器的電力 為數位編碼信號t=至一起，之合意機能應屬可行。若 有理由需要-個耗：：’ 一旦能達到合意的機能位準，沒 乾！更大而機能務佳的調諧器。所以，

第16頁 522671 五、發明說明（13) 调谐态在操作實務上的耗命旦，广 所能提供者而不致令接收Γ ^愿可小於一般品牌調諸器 副所不的調諧器與所 ： 允許電力消耗乃至於調节哭 者有某些不同，其並 ^ m ,, 4斤C °σ所而之機能位準各別單猸Μ 疋，因此，就第5圖調諧哭从丄At ^ j早询5又 白口口的功月色硯點看，該解古 非必要而得予以省略。另休分他仏 μ解㉟為30已 乃外，该微控制哭3 5 Ρ不至批—； 前所述的常規性調整，伸多了 W卯讣已不再執灯如 正1一夕了一個輸入端3 8可 為 級影響之下獨立選擇^喟敕々Μ 在不又他 次凋正各級之可控制電力消耗乃至其 “二者I5 ^中至少有-級會產生增益變化以至少部； Ϊ Ϊ t '取終ΐ ί益改變。該輸入端38之於微控制器35只 疋其中一例，事貫上任何可供獨立選擇各級耗電量之輸入 控制手段或耗電量設定方法均得使用。 各級之電力消耗係可連續加以選擇或從複數個預設耗 電量中選取其一。按，耗電量可在製造調諧器時予以設定 以因應特定用途，或可供使用者自行選擇級耗電量（stage power consumption)以配合各別需求或通用規格。 第5圖的變頻器3、8係與第4圖的變頻器屬於同一型 式。雖然圖中的混波級4 0設置了 一只與混波器4、9分離的 低雜訊放大為4 1 ’但兩者亦得拼合為一具有混波器輸入互 導之單級低雜訊放大器。 低雜訊放大器及混波器4、9之一或兩者之駐電流 (standing current)或靜態電流（quiescent current)係 可利用該微控制器3 5透過該匯流排3 6、輸入端4 4、及介面 4 3依據一經由輸入端3 8所設定之預設駐電流施以控制、調

第17頁 522671 五、發明說明（14) 整，而透過該混波級4〇的駐電流及電力消耗，則可調整該 級的互：。當駐電流降低時，則變頻器的耗電量亦隨之降 低同日守雜δί1私數（noise figure)也能獲得改善。由於 雜訊指數的改善，在同一信號雜訊比（S/N ratio)的條件 下，變頻器遂得在一較低輸入信號位準中運而使互調 制機能得到改善。再者，駐電流下降時，二欠互調制機能 雖可大致保持不變，但三次互調制機能已然降低，其結果 該級增益低下。增益之降低必要時可加以補償，其 ΐ Ϊ Ϊ“皮級的輸出施加一可程式負載或加設-可供 延用之外部元件以保持增益。 同铋的機構亦可依照該輸入端3 8的 電，消耗與相位雜訊性能:⑽ 扯2 ?社凋⑵态的用述’且可將使用於各種用途的調 取“。例如’當調譜器應用於接收類比信號 ;::ίΓ〇的駐電流及電力消耗均可設定於高值，藉以 2的互調制與交叉調制（cross—m〇duiati〇n)機 因為類比信號不甚講求相位雜訊性能，所以本 以！ f Γ/10的電力消耗可以低—些無妨。若調諧器用 號！，雖然互調制與交又調制之機能並非關 電可選摆虻：而要幸父南的相位雜訊性能，混波級4〇的耗 而振盈器5、10的電力消耗讓 峨“立調制標準的要求。若應用於調諧器必須由 、，,：配網路供電的場合，貝,丨不同級的電力消耗可設定於 取小值’但以符合接收信號所需的足夠功能為要件。

522671 五、發明說明（15) 第6圖所示的變頻器包括-具有差動或平衡輸入50、 51之差動輸入互導級41及一桩為伙制+抑c 物 ^ 接文控制電路53控制之可控制 電流產生态5 2。該輪入互藤幼」]收甘认， ,立蛤級41將其輸出送入依振盪器 5、10 #號執仃輸入電流非線性切換之混波哭 該混波器4、9提供輪屮仏_达》^ ^ °° :道w^ ^ ’出、、*口一為该控制電路53控制的電 々丨L V引級54以補償因電力消耗改你 7々耗改艾以致引發互導產生變化 的互導級41。又，該電流導引 哭於山$ 士 电"L V引級54係可壬線性導引該混波 口口别出電流進入或離開_溫、、念哭# w、丨l 缺接斗^ , 间此，皮态負載55以提供增益補償。 …、後1，泫輸出信號再經該放大器45加以放大。 輸该，導級41可將-輸入信號做線性轉換使變成一電流 產$ i ;、中—輸入信號的對應電流輸出大小，端視該電流 而=益52所設定駐電流、射極負回授、與負反饋等之大小 混。。由於駐電流係被該控制電路53控制及改變，所以該 互’為的機能，如互調制和雜訊性能，也會發生變化。因 回改變而產生的混波器增益變化，可藉調整該電流導引 • Μ以改變導入該混波器負載55之輪出電流以補償因電 ’冉耗改變以致引起該級41互導之變動。 器第7圖係第6圖中混波裝置的進一步說明。該電流產生 該扒包括有一射極透過阻抗57接地之電晶體56 ’其基極從 制電路53接受一電流設定偏壓信號Vbiasl，且該電晶 有、之集極供應駐電流給予互導級4 1，該互導級4 1包含具 ⑼射拖回授60與負反饋阻抗61且呈差動連結的電晶體58 了 戋、其中該等阻抗5 7、6 0、6 1係可為電阻性、反作用性、 3兩者之、纟示合體用以定義所需之通/止（pass/stop)頻帶特

第19頁 522671 五、發明說明（16) 性。 勃特‘人皮二係一包含有電晶體62〜65之交連式吉爾 出宏，瓜與切換信號LO、LOB，並接供罢叙趴 出信號給予該電流導引級54。 ，、爰動輸 "亥迅飢^引級54含有形成兩耦合射極對之電日俨 66〜69。從混波器4、9輸出 =之电日日體 弘日日體Μ、67之射極及另一差動對電晶體68、“之 又’该電晶體6 6〜6 9之基極得你#快別+ ^ t 签位係彳文该控制電路5 3接收平衡辦 显控制信號GNA、GNAB以控制_、、曰、由抑道 、曰 旦 #名a』 ？工制自此波态導入負載55的電流 ^。该負載55包括阻抗70、71，其可為電阻性、反作用 生、或兩者之綜合體以提供通/止頻帶的特性 級的輸出OP、0PB則提供給該放大器45。 皮 第7圖中之負反饋阻抗60、61雖屬於固定式阻抗，但 =式亦無不T，或改為可追縱該電流產生器52供應之-:電流以保持-既定互調制機能者。例如，參照 ， ^且抗72々可利用由該控制器53控制之場效電晶體76, 切換以進入或退出-串聯電路1而大之，任何阻抗之组 合均得接設於圖中兩節點A與B之間。此一佈設方 應 用於第7圖之固定式阻抗60、61中。 〜 第9圖係佈設切換式阻抗之另一種選擇，其包含有利 用場效電晶體83〜85之切換動作而進入節點A、B間電路之 阻抗80〜82。第9圖之佈局雖較第8圖缺乏彈性，畢竟也表 現出可搭配切換之低寄生型元件性能。

^22671 五、發明說明（17) 弟1 0圖热員示另一種佈設方式， 8 9〜9 1而可在任何並聯組人 ，、中利用場效電晶體 配置於兩節點A、B間。口中進仃切換之阻抗86〜88係平行 該電流導引級54與固定式混龙 該控制器53控制之可變負葡阳y ^如負載55亦得由一接受 弓丨級…省略，而由例如，該電流導 通之負載，其中各負載係可如第89二，出供應各別導 者。另一種選擇為各負栽可含一祐兮2戶汁示之任一種形式 電晶體以提供給該混波器4、9 一可=:器53控制之場效 第11 ii說明在-種佈局中，該^流生有一 具可獨立被控制器53啟動的可切換各 有二 57a、56b，57b、56c 。吁、日 机產生口口 56a， t 1 Π FI ^ 以此波器或轉換級4、9具有如 «bd 91a，他一負載包含元件86b〜9ib。誃 器與導通的負載產生互動而可改變電流^俨^ -變動、及提供該變頻器一個堪稱穩定的增益[^貝 雷A : U可:丁的方式’即提供若干已導通的阻抗57給 回路而形成一個導通的電流源，例如 弟8至10圖中任一已導通的阻抗均可使用。而且，該互導 級41中已導通之射極負反饋亦得應用於…丨圖所示之佈局 並與該等電流源及負載產生互動。 第1 2圖說明又一種佈設方式。圖中該變頻器3係利用 頻帶分裂手段而與自動增益控制（AGC)電路2連接。特別值 得一提的是，該電路2的輸出端係接於複數個濾波器（本案

522671 五 發明說明（18) ^' 一 -~一 為兩具濾波器，包括一具低通濾波器（LpF)92和一具高通 濾波器（HPF) 93用以將輸入之頻譜分割成複數個（本案 個）彼此相鄰或重疊的副頻帶。該等器9 將、$幹 ===::該一的輪*端= 该多工為94係由頻率合成器6加以控制·，萨以 之輸入端接於傳輸帶含有已撰— 9將互V、、及4 1 92、93其一之輸出浐ϋ ^疋接收頻道之該等濾波器 已實質減小，故所需之互調制機^ = β W的信號能量 允許該變頻器3在較低f Λb也奴之降低。此一情況 達到必要的互調制機能。 ” 彳呆作而仍然能夠 第13圖之佈局與第6圖最大的差里 波器4、9與電流導弓丨級54之間插 ^在於：前者在該混 器95的增益可以是i，也可以是二緩衝器95。該缓衝 值。又，該緩衝器95亦可提供電 疋或可變的增益 施加内部偏壓。 勒而有助於該變頻器 522671 圖式簡單說明 第1圖係一知名雙轉換纜線調諧器之電路方塊圖； 第2圖係一知名纜線分配系統之方塊示意圖； 第3圖係本發明一纜線調諧器實施例之電路方塊圖； 第4圖係第3圖所示調諧器中一個級次之詳細電路方塊 圖， 第5圖係本發明一纜線調諧器另一實施例之電路方塊 圖； 第6圖係一可使用於第3及5圖中調諧器之另一變頻器 級電路方塊圖； 第7 係第6圖所示混波器之佈設電路圖； 第8至1 0圖係第3及5圖所示調諧器之一或多級次中， 可用以提供增益補償或電流消耗控制之可切換阻抗電路 圖； 第11圖係一用以解說另一種控制電力消耗及補償增益 變動之混波器佈設電路圖； 第12圖係又一使用於第3及5 圖調諧器用以解說一輸 入佈局之變頻器級電路圖；及 第1 3圖係另一可使用於第3及5圖調諧器之變頻器級電 路圖。 . 【圖式標號說明】 3 --------變頻器 4 波裔 5 ------振盪器

第23頁 522671 圖式簡單說明 6------ -頻率合成器 7------ -濾波器 g______ -變頻器 9------ -混波器 10----- --振盪器 11----- --頻率合成器 12----- ;慮波為 13----- --中頻放大器 30----- --解調器 31----- 類比/數位轉換态 32 5吳差校正級 33---- --解調器 34---- --概估子 35---- --控制器 36---- 匯流排 38---- 40---- --混波級 41---- 低雜訊放大器、, 42---- is號分裂為 43---- 匯流排介面 44---- 輸入i% 4 5------ —中頻放大器、缓 46---- --輸出 52---- 笔^IL產生器 互導級 Φ

第24頁 522671 圖式簡單說明 53 ------電路 54 電流導引級 55 ------混波器負載 56 ------電晶體 、57c——---電流產生器 56a 、57a 、 56b， 57b 、56c 5 7------阻抗 58 ---- 電晶體 59 ------電晶體 60 ------阻抗 61 ------F直抗 62 ------電晶體 63 ------電晶體 64 ------電晶體 65 ------電晶體 66 ------電晶體 .67------電晶體 68---:--電晶體 69------電晶體 7 0------阻抗 71 ------阻抗 72 ------阻抗 7 3------阻抗 74 ------阻抗 75 ------阻抗 522671 圖式簡單說明 76 ------電晶體 77 ------電晶體 78 ------電晶體 79 ------電晶體 80 ------P且抗 81 ------阻抗 82 ------阻抗 83 ------電晶體 84 ------電晶體 « 85 ------電晶體 86 ------阻抗 87 ------P且抗 88 ------阻抗 86a〜91a------元件 86b〜91b------元件 8.S------電晶體 90 ------電晶體 91 ------電晶體 92 ------濾、波器 93 ------濾波器 94 ------多工器 95 ------緩衝器

第26頁

Claims (1)

1. 522671 六、申請專利範圍 i一種無線電頻率調諧器，包括：至少—耗電可變 級，其具有分別做為耗電量之冑1第二函數 能及增 益；一增益可變機構；及一控制電路用以栌 = :耗及控制該增益Μ機樽以：少二補償該 耗電了變級之增益變動。 其中該機能 其中該機能 其中該增益 其中該增益 2 ·如申請專利範圍第1項所述之調譜器 包括有一信號可匱機能。 w 3 ·如申請專利範圍第2項所述之調諧器 包括有一扭曲機能。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之調错器 玎變機構包括有一可控制電流導引電路/ 5·如申請專利範圍第1項所述之調諧 <變機構包括有該一^Γ σ r如由过= 電可變 可變負载阻抗。 可變級包括ί利ΐ圍第1項所述之調諧器，其中該耗電 7 ΪΪ 互導級，且該增益即其互導值。 7.如申凊專利範圍第丨項所述之調諧器豆 “Γίΐ;:;，該電力消耗之可控制電流源。 其申該耗電 μ9級：：”利範圍第1項所述之調諧器 Λ 為該耗電量之直接函數。 申清專利範圍第1項所述之調諧Α_ 設定該耗電量之手段，+ 门咱器，其包括有〆 之手段以達到一所;之該控制電路係可回應該設定耗電量 斤右人t _諧器機能。

   522671 六、申請專利範圍 1 1 .如申請專利範圍第丨0項所述之調諧器，其中該設 定手段包括有一比較器，其用以比較一調諧器機能與一第 一預設機能及當該調諧器機能超出該第一預設機能時，令 該控制電路降低該耗電可變級之電力消耗。 1 2 ·如申請專利範圍第丨丨項所述之調諧器，其中該比 較器係用以比較該調諧器機能與一稍低於該第一預設機能 之第二預設機能及當該調諧器機能低於該第二預設機能 時，令泫控制電路提高該耗電可變級之電力消耗。

   1 3·如申請專利範圍第1 1項所述之調諧器，其中該調 諧器機能係一信號雜訊比（S/N rat i〇)與互調制乘積。 1 4 ·如申請專利範圍第11項所述之調諧器，其包括有 一數位調諧器。 A 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之調諧器，其中該調 々态包括有一解調器且該調諧器機能為一位元誤碼率。 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項所述之調諧器，其中該第 ，預δ又城心係大於或等於一可接受之最小機能。 1 7 ·如申請專利範圍第1 2項所述之調諧器，其中該第 二預設機能係小於或等於一可接受之最小機能。 1 8·如申請專利範圍第丨5項所述之調諧器，其中該位 元誤碼率係一瞬間位元誤碼率。 1 9 ·如申請專利範圍第1 5項所述之調諳器，其中該位 元誤碼率係一時間平均位元誤碼率。 2 0 ·如申請專利範圍第1 5項所述之調諧器，其中該位 疋誤碼率係一瞬間位元誤碼率與〆時間平均位元誤碼率之

   »1 I 4 第28頁

   522671 六、申請專利範圍 組合 2 1 ·如申請專利範圍第11瑣戶斤述之調諧器，其中該比 較器經設為可持續執行比較工作耆。 2 2 ·如申請專利範圍第丨丨頊所述之調諧器，其中該比 較器經設為可週期性執行比較工作者。 J器經設為每當該調譜器之電 …。24·如申請專利範圍第丨丨項所述之調諧器 車乂為經設為每當要求改變已調整之頻道頻率時 工作者。 述之調諧器 ^ 23·如申請專利範圍第丨丨頊所述之調諧器，其中該比 “丨^ ^丨- 力提升時，執行比較工作 其中該比 ，執行比較 其中該設 其中該選 其中該設 其中該設 耗電 其中該至 其中該至 —2f·如申請專利範圍第1 0項所 疋^包4括有一選擇所欲耗電量之手段。 :广申請專利範圍第2 5項所述之調諧器 &仏用以從複數個固定耗電量選取所欲者 —^ ·如申請專利範圍第1 〇項所述之調諧器 匕接有该控制電路之一控制輸入。 Α丰申請專利範圍第10項所述之調諧器 疋Τ、用在製作該調諧器時，固定該耗電量。 可_ ·勺如申請專利範圍第1項所述之調諧器，其中該 ΰ茭30匕，至少一變頻級。 · σ申請專利範圍第2 9項所述之調諧器 少一變頻級白4工士 ，口， 3 匕括有一影像捨棄混合裔。 申凊專利範圍第2 9項所述之5周邊為

   第29頁 522671 六、申請專利範圍 少一變頻級包括至少有一增益係視耗電量而定之低雜訊放 大器。 3 2 ·如申請專利範圍第2 9項所述之調諧器，其中該至 少一變頻級包括至少有一耗電量被該控制電路控制之本地 振盪器。 二— 3 3.如申請專利範圍第1項所述之調諧器，其中該耗電 可變級包括至少一中頻放大器。 34.如申請專利範圍第1項所述之調諧器，其包括有一 纜線調諧器。 3 5.如、請專利範圍第1項所述之調諧器，其係經形成 為一單晶片積體電路。

   第30頁