(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号処理のための二重同調配置であって、
不平衡ＲＦ信号源に結合された一次タンク回路と、
前記一次タンク回路に誘導的に結合され、第１、第２及び第３の直列のインダクタンスを含み、前記第１および第２のインダクタンスからなる第１の部分と前記第３のインダクタンスからなる第２の部分とを有する二次タンク回路と、
前記第２のインダクタンスと前記第３のインダクタンスと直流基準電位との間の結合とを具え、
前記第１および第２のインダクタンスのインダクタンスは、前記第３のインダクタンスのインダクタンスとほぼ等しいことを特徴とする二重同調配置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョンチューナ、特にシングルエンドＲＦ信号を平衡ＲＦ信号に変換するための二重同調回路に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる米国特許出願第０８／２８７，００３号（１９９４年８月８日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該米国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
周波数選択同調回路はテレビジョンチューナのＲＦ増幅段の前後によく用いられる。現状では、ミクサの前の信号経路に二重同調フィルタを用いて、周波数の選択性を改善すると共に不所望な影像周波数を阻止している。
【０００４】
変換効率を最大とし、かつ不所望な周波数および影像周波数を低減させるために、ミクサを最適な方法で駆動させるのが望ましい。ミクサ、例えば二重平衡ミクサは変成器で駆動させるのが普通である。しかし、変成器は比較的高価な部品であり、しかも最適化するのが困難である。
【０００５】
図１はテレビチューナの代表的な回路装置を示す。ＲＦ信号は一般に、アンテナ１０または他のテレビ信号源、同調回路１２、ＲＦ増幅器１４および二重同調回路１６を、この順序で具えており、二重同調回路１６は隣接するチャネル信号を十分に阻止するために二重同調させるのが望ましい。この二重同調回路１６からの出力信号はミクサ２２に結合され、これにて前記出力信号はＲＦ信号をＩＦ信号に変換するために局部発振器２４からの信号と混合される。同調回路１２、二重同調回路１６および局部発振器２４は同調電圧（ＶＴ）により選択チャネルまたは周波数に同調される。同調電圧（ＶＴ）は一般にバラクタダイオードに供給する。同調回路１２、二重同調回路１６および局部発振器２４は帯域切換え、すなわちチャネル２〜６（合衆国）のＶＨＦ低周波帯域と、チャネル７〜１３（合衆国）のＶＨＦ高周波帯域との間の帯域の切換えにもまた用いられる。
【０００６】
図２を参照するに、ここには二重同調回路１６に対する従来の代表的な回路図を示してある。この二重同調回路１６はシングルエンドＲＦ増幅器１４からの信号を受信して、二重同調信号をミクサ２２の平衡入力端子に結合させる。ＲＦ増幅器１４は一般にＭＯＳＦＥＴトランジスタ２６とし、ここでは同調回路１２からの信号をゲート電極Ｇ１に結合させ、ＲＦＡＧＣ信号（図示せず）をゲート電極Ｇ２に結合させる。トランジスタ２６のソース電極Ｓは接地されており、増幅信号はドレイン電極Ｄから取出される。
【０００７】
低周波帯域では、ドレイン電極Ｄ２からの信号が二重同調回路１６に供給され、この二重同調回路１６は、
１）交流基準点に対するドレイン電極Ｄと直流基準電位点５０との間に結合される直列接続したインダクタンス２８，３０から成る一次（タンク）回路と、
２）ノード点Ｎ１兼交流基準点と、直流基準点５０との間に結合される直列接続したインダクタンス３２，３４から成る二次（タンク）回路と、
で構成される。
【０００８】
インダクタンス２８と３２との間およびインダクタンス３０と３４との間の相互インダクタンスは“Ｍ”である。一次回路はインダクタンス２８，３０間に結合させたバラクタダイオード３６によって所望周波数に同調され、二次回路はインダクタンス３２，３４間に結合させたバラクタダイオード３８によってほぼ同じ所望周波数に同調される。バラクタダイオード３６，３８のキャパシタンスは、それぞれコンデンサ４０，４２を経て信号接地される各陰極に印加する付与電圧Ｖt によって変えられる。
【０００９】
二次回路のノードＮ１からの二重同調シングルエンド信号は、直列接続したインダクタンス４４，４６および平衡不平衡（バラン）変成器４８を経てミクサ２２に結合される。インダクタンス４４，４６の値は、カールソンによる米国特許第３，６２８，１５２号に開示されているように、適切な周波数帯域にわたり周波数帯域幅が一定となるように選定される。平衡不平衡変成器４８の一次巻線の一端は直流基準電位点５０に結合され、二次巻線が、単一または二重平衡ミクサとすることのできるミクサ２２の入力端子に平衡信号を供給する。
【００１０】
帯域切換えは、それぞれのインダクタンス３０および３４間に結合させたＰＩＮダイオード５１および５２によって行われる。これらのダイオード５１および５２は、各コンデンサ５４および５６により信号接地される各陽極に印加する帯域切換え制御電圧ＢＳ１により切換えられる。ダイオード５１および５２は、スイッチ“オン”した導通状態では、各インダクタンス３０および３４の信号をバイパスし、従って各一次および二次回路における総合インダクタンスを下げて、同調周波数を高くする。
【００１１】
帯域切換えが行われると、これに応じて定帯域幅インダクタンス４４，４６のインダクタンス値が、インダクタンス４４間に結合させたＰＩＮダイオード５８とコンデンサ６０との直列回路により変えられ、前記ダイオード５８も帯域切換え制御電圧ＢＳ１により切換えられる。
【００１２】
なお、同調バラクタダイオード３６および３８は、これらの各同調電圧Ｖt に対する直流基準電位点５０への直流帰路を必要とし、これらの直流帰路は前記各バラクタダイオードに関連する各同調インダクタンス２８，３０および３２，３４によって形成される。同様に、帯域切換え用ダイオード５１，５２および５８は、これらの各帯域切換え電圧ＢＳ１用の直流帰路を必要とし、ダイオード５１に対する帰路はインダクタンス３０であり、ダイオード５２に対する帰路はインダクタンス３４であり、ダイオード５８に対する帰路はインダクタンス４４，３２，３４である。ダイオード５８に対する別の直流帰路はインダクタンス４６と平衡不平衡変成器４８の一次巻線である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ミクサを平衡駆動させる平衡不平衡変成器は比較的高価な構成部品であり、しかも変成器は広い周波数帯域にわたって動作特性を最適化するのが困難である。
【００１４】
そこで本発明の目的は以上のような問題を解消した二重同調回路を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本例のミクサは、入力回路がベース接地構造に配置されるギルバートセルミクサとする。このような装置は信号入力端子を平衡信号源により駆動させる場合に、最適な利得、広い帯域幅、良好な安定性および低ノイズの極めて不変の低入力インピーダンスを呈する。
【００１６】
本発明によれば、ミクサを変成器のない平衡同調回路により駆動させ、周波数帯の帯域切換えの場合にもミクサの平衡駆動を持続させることができる。
【００１７】
広い同調帯域にわたる良好な動作特性およびユニット間の調和のとれた動作特性は、変成器４８を用いずにミクサ２２を直接駆動させることにより得ることができる。このようにすることは、本例のミクサを二重平衡ギルバートセルミクサ、すなわちオランダのフィリップス社製のＭＴＩ３００１Ｔ集積回路とすることから特に望まれることである。このミクサはベース接地構成で、広い周波数帯域にわたり約５０オームのインピーダンスにて駆動される。しかし、変成器４８をなくす場合には、二重同調回路１６を改造する必要がある。
【００１８】
本発明は、テレビチューナにおける平衡二次回路を有する二重同調回路であって、信号基準電位および直流基準電位点に対する出力端子にＲＦ信号を供給する信号源と、第１インダクタンスを有し、かつこの第１インダクタンスと並列に結合させた第１コンデンサによって所定の周波数に同調される可同調の一次タンク回路と、前記第１インダクタンスに誘導的に結合させた複数個の第２インダクタンスを有し、かつこれらの第２インダクタンスに並列に結合させて、前記所定の周波数に同調させるための第２コンデンサを有している二次タンク回路とを具え、前記複数個の第２インダクタンスは、その中間に前記直流電位点への接続ノードを有し、平衡信号出力を供給することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図３は本発明によるテレビチューナにおけるＲＦチューナの二重同調回路の回路図を示し、ここに図２に示したものと同様な部分には同一参照番号を付して示してある。低周波帯域では、ドレイン電極Ｄからの信号が二重同調回路１６に供給され、この二重同調回路１６は、
１）交流基準点に対するドレイン電極Ｄと直流基準電位点５０との間に結合させた直列インダクタンス２８，３０の一次回路と、
２）ノード点Ｎ１とＮ２との間に結合させたインダクタンス３２，３４および６２の二次回路と、
で構成する。
【００２０】
インダクタンス２８と３２との間およびインダクタンス３０と二次回路のインダクタンス３４および６２の少なくとも一方との間の相互インダクタンスは“Ｍ”とする。インダクタンス３２および３４のインダクタンス値は図２に示した回路におけるものと同じとする。しかし、インダクタンス６２のインダクタンス値は直列接続したインダクタンス３２と３４のインダクタンス値の和に等しくする。一次回路は直列接続したインダクタンス２８，３０間に結合させたバラクタダイオード３６によって所望周波数に同調され、二次回路は直列接続したインダクタンス３２，３４および６２間に結合させたバラクタダイオード３８によってほぼ同じ周波数に同調される。この回路では、ノード点Ｎ１とＮ２との間に二重同調平衡信号が得られる。
【００２１】
直流基準電位点５０は二次回路のインダクタンス３４と６２の接続点であるノード点Ｎ３に結合される。インダクタンス６２のインダクタンス値をインダクタンス３２と３４のインダクタンス値の和に等しくするから、直流基準電位点５０が平衡駆動系に対する交流基準点に接続され、ノードＮ３の交流接地が二重同調回路１６の二次側の交流信号特性を変えることはない。
【００２２】
二重同調回路１６の同調は、各コンデンサ４０および４２により各一次および二次側インダクタンス間に交流結合される各バラクタダイオード３６および３８の陰極に同調電圧Ｖt を印加して、これらのバラクタダイオードのキャパシタを変えることにより達成される。ノードＮ１，Ｎ２からの二重同調平衡出力信号は、それぞれ直列に接続した定帯域幅のインダクタンス４４ａ，４６ａおよび４４ｂ，４６ｂを経てミクサ２２に結合させる。直列インダクタンス４４ａ，４６ａおよび４４ｂ，４６ｂのインダクタンス値の和は、適切な周波数帯域にわたり周波数帯域幅が一定の信号がミクサ２２に供給されるような値に選定する。このような定帯域幅回路については、カールソンによる米国特許第３，６２８，１５２号に開示されている。
【００２３】
帯域切換えは、インダクタンス３０間および３４，６２間に結合させたＰＩＮダイオード５１および５２によって行われる。これらのスイッチングダイオード５１および５２は、各コンデンサ５４および５６により交流回路を完成させる場合に、それぞれの陽極に印加する帯域切換え電圧ＢＳ１により切換えられる。ダイオード５１および５２は、スイッチ“オン”した導通状態では、各インダクタンス３０，３４および６２の信号をバイパスし、従って各一次および二次回路における総合インダクタンスを下げて、同調周波数を高くする。
【００２４】
ノードＮ１，Ｎ２からの信号は平衡信号であるから、これらの信号を平衡させたままとするためには、一方の信号路で成される信号変化を他方の信号路でも同じようにする必要がある。インダクタンス４４ａ，４６ａおよび４４ｂ，４６ｂの各総インダクタンス値は、ＰＩＮダイオード５８ａおよび５８ｂをそれぞれ帯域切換え電圧ＢＳ１によりスイッチ“オン”させることにより変えることができる。各キャパシタンス６０ａ，６０ｂはダイオード回路を完成させる。
【００２５】
同調バラクタダイオード３６，３８は同調電圧Ｖt 用の直流帰路を必要とし、帯域切換えダイオード５１，５２，５８ａおよび５８ｂは、それぞれの帯域切換え電圧ＢＳ１用の直流帰路を必要とし、以下この点につき説明する。
【００２６】
帯域切換えモードでは、ノードＮ２における平衡信号は交流並列回路内にあるインダクタンス３４および６２により直流接地帰路５０から隔離される。これによりノードＮ２における信号は接地点に短絡されず、ノードＮ２はダイオード３８，５２，５８ａおよび５８ｂに対する直流帰路を成す。インダクタンス３４および６２を並列に接続することによる直流接地帰点５０の交流分離は、一次回路のインダクタンス３０を帯域切換えダイオード５１により信号短絡させても有効である。これはインダクタンス３０に流れる信号電流がなくなるから、インダクタンス３０とインダクタンス３４，６２と間の相互インダクタンス“Ｍ”が０となるからである。従って、インダクタンス３０の交流短絡は一次回路から二次回路へと反映されない。このようにして、ダイオード３８に対する直流帰路はインダクタンス３２および３４を経る回路となり、ダイオード５２に対する直流帰路はインダクタンス３４を経る回路となり、ダイオード５８ａに対する直流帰路はインダクタンス４４ａ，３２および３４を経る回路となり、またダイオード５８ｂに対する直流帰路はインダクタンス４４ｂおよび６２を経る回路となる。なお、高周波モードへの帯域切換えの場合には、二次側の平衡信号の交流基準点がインダクタンス３２内の仮想ノードにシフトする。
【図面の簡単な説明】
【図１】テレビジョン装置の代表的なチューナの一部を示すブロック図である。
【図２】図１の二重同調回路に対する従来の回路図である。
【図３】本発明によるＲＦチューナの二重同調回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０  アンテナ
１２  同調回路
１４  ＲＦ増幅器
１６  二重同調回路
２２  ミクサ
２４  局部発振器
２８，３０  第１インダクタンス
３２，３４，６２  第２インダクタンス
３６，３８  バラクタダイオード
４０，４２  コンデンサ
４４ａ，４６ａ；４４ｂ，４６ｂ  インダクタンス
５０  直流基準電位点
５１，５２，５８ａ，５８ｂ  ＰＩＮダイオード
６０ａ，６０ｂ  コンデンサ
【図１】
0003670350.tif 000002
【図２】
0003670350.tif 000003
【図３】
0003670350.tif 000004