(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＦＭ受信用ミキサーと局部発振器とＩＦリミッタとＦＭ検波器とを、同一半導体チップ上に構成したＦＭ受信機用半導体集積回路において、
前記ＩＦリミッタと前記ＦＭ検波器との間に接続され、通過周波数帯をＩＦ周波数とし、遮断周波数帯をＩＦ周波数の２次高調波の周波数とするローパスフィルタを前記半導体チップ上に形成したことを特徴とするＦＭ受信機用半導体集積回路。
【請求項２】
前記ローパスフィルタは、
帯域制限すべき信号の出力インピーダンスを低減するエミッタフォロワ回路と、帯域制限すべき信号の高調波成分を減衰させるＣ−Ｒフィルタと、を多段接続したものであることを特徴とする請求項１記載のＦＭ受信機用半導体集積回路。
【請求項３】
アンテナから入力されたＲＦ信号を増幅するＲＦアンプと、
局部発振器と、
前記ＲＦアンプ出力と前記局部発振器出力を入力とし混合するＦＭ受信用ミキサーと、
前記ＦＭ受信用ミキサー出力を入力とし増幅するＩＦアンプと、
前記ＩＦアンプの出力を入力とし振幅制限するＩＦリミッタと、
前記ＩＦリミッタ出力を入力としＩＦ信号を通過させるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタ出力を入力としＦＭ検波するＦＭ検波器とを有し、
少なくとも前記ＦＭ受信用ミキサー、前記局部発振器、前記ＩＦアンプ、前記ＩＦリミッタ、前記ローパスフィルタ及び前記ＦＭ検波器は同一半導体チップ上に構成され、前記ローパスフィルタは通過周波数帯をＩＦ周波数とし、遮断周波数帯をＩＦ周波数の２次高調波の周波数とすることを特徴とするＦＭ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＦリミッタ及びＦＭ検波器を有し、ＩＦビートの発生を防止するためローパスフィルタを更に内蔵させたＦＭ受信機用半導体集積回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＭ受信機用の半導体集積回路（以下、ＩＣという）は集積化が進み、ＲＦ部とＩＦ部を同一チップ上に構成するようになってきている。このためＲＦ部とＩＦ部を別チップ上に構成する場合に比べて、種々の問題が発生している。その中の一つとしてＩＦビートの発生の問題がある。これがＲＦ部、ＩＦ部を同一チップ上に構成する際の障害となっている。
【０００３】
以下に、従来のＦＭ受信機に使用されるＦＭ−ＲＦ部及びＩＦ部を有するＩＣについて説明する。図４は従来のＦＭ受信機用ＩＣにおけるＲＦ部、ＩＦ部のブロック図である。このＦＭ受信機はＲＦアンプ１とＩＣ２を含んで構成され、ＩＣ２には、ＲＦ部であるミキサー３、局部発振器７、ＩＦ部であるＩＦアンプ４、ＩＦリミッタ５、ＦＭ検波器６が設けられている。そしてアンテナ入力端子９からＦＭ搬送波が入力され、検波出力端子８からＦＭ検波出力が取り出されるようになっている。
【０００４】
アンテナ入力端子９から入力されたＦＭ−ＲＦ信号（単にＲＦ信号ともいう）は、ＲＦアンプ１で増幅され、ミキサー３に入力される。ミキサー３は局部発振器７で生成された局部発振信号ｆ０と、中心周波数ｆｘのＲＦ信号とを混合し、ＩＦ信号を生成する。このＩＦ信号は図示しない狭帯域のフィルタを通ってＩＦアンプ４に入力される。入力されたＩＦ信号はＩＦアンプ４で増幅され、ＩＦリミッタ５で振幅制限を受け、ＦＭ検波器６に入力される。
【０００５】
ＦＭ検波器６はＦＭ信号を検波してオーディオ信号に変換し、検波出力端子８から出力する。この検波出力は、図示しないステレオ復調器等の低周波信号処理部へ入力される。低周波信号処理部もＩＣ２と同一チップ上に構成される場合があるが、このブロック図では図示を省略している。
【０００６】
ここでＲＦアンプ１に入力されるＲＦ信号の周波数ｆｘが、ＩＦ周波数Ｉｆ、例えば１０．７ＭＨｚの整数倍のとき、即ちｆｘ＝ｎ×Ｉｆのとき、局部発振器７の発振周波数ｆｏは（ｎ±１）×Ｉｆとなる。この周波数ｆｘは、具体的には８５．６ＭＨｚ、９６．３ＭＨｚ、１０７ＭＨｚである。
【０００７】
一方、ＩＦリミッタ５の出力信号１０はＩＦ信号に振幅制限がかかるため、ｍ×Ｉｆ（ｍ＝２以上の整数）の高調波を含むことになる。周波数ｆｘ又はｆｏを持つ信号が何らかの理由でＦＭ検波器６に飛び込むと、これらの信号とＩＦリミッタ５の高調波を含む出力信号１０とが干渉を起こす。この周波数の関係のときに生じる干渉によって、いわゆるＩＦビートが生じて検波出力端子８から出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ミキサー３又は局部発振器７がＦＭ検波器６と別のチップ上に構成されていれば、夫々のチップを離すことによってＩＦビートの影響は緩和される。しかし２つのブロックが同一チップ上にある場合には、グランドライン、電源ライン、チップの基板等を通して、ＲＦ部からＦＭ検波器６へ信号が飛び込み、ＩＦビートの出力が大きくなる。特に局部発振器７の出力は、ＲＦ部の特性を確保するため、高い出力レベルが要求され、ＲＦ入力信号のレベルに関係なく局部発振器７が常時発振しているため、その影響が大きい。以上のように従来の構成では、ＦＭ検波器６からＩＦビートが出力される。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ＩＦビートの出力レベルを低く抑えることのできるＦＭ受信機用半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、少なくともＦＭ受信用ミキサーと局部発振器とＩＦリミッタとＦＭ検波器とを、同一半導体チップ上に構成したＦＭ受信機用半導体集積回路において、前記ＩＦリミッタと前記ＦＭ検波器との間に接続され、通過周波数帯をＩＦ周波数とし、遮断周波数帯をＩＦ周波数の２次高調波の周波数とするローパスフィルタを前記半導体チップ上に形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
本願の請求項２記載の発明は、請求項１のＦＭ受信機用半導体集積回路において、前記ローパスフィルタは、帯域制限すべき信号の出力インピーダンスを低減するエミッタフォロワ回路と、帯域制限すべき信号の高調波成分を減衰させるＣ−Ｒフィルタと、を多段接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によって、ＦＭ検波器にはＩＦビート出力の原因となる７４．９ＭＨｚ、８６．５ＭＨｚ、１０７．０ＭＨｚのＦＭ−ＩＦ周波数の高調波レベルが低くなり、ＦＭ検波器に出力されるＩＦビート出力を押さえることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるＦＭ受信機用半導体集積回路について図面を参照しながら説明する。図１は本実施の形態におけるＦＭ受信機の回路構成の一部を示すブロック図である。本図において図４と同じ機能を有するものについては同一番号を付け、詳細な説明は省略する。
【００１４】
ＦＭ受信機はＲＦアンプ１とＩＣ２Ａを含んで構成され、ＩＣ２Ａには、ＲＦ部であるミキサー３、局部発振器７、ＩＦ部であるＩＦアンプ４、ＩＦリミッタ５、ＦＭ検波器６に加えて、ローパスフィルタ１１が設けられている。そしてアンテナ入力端子９からＦＭ−ＲＦ信号であるＦＭ搬送波が入力され、検波出力端子８からＦＭ検波出力が取り出されるようになっている。
【００１５】
図１において、アンテナ入力端子９より入力されたＦＭ−ＲＦ信号は、従来例と同様にして、ＲＦアンプ１、ミキサー３、ＩＦアンプ４、ＩＦリミッタ５を通り、ローパスフィルタ１１へ入力される。ローパスフィルタ１１はＩＦ周波数１０．７ＭＨｚを減衰せずに通過させ、ＩＦビートの原因となる７４．９ＭＨｚ、８５．６ＭＨｚ、１０７．０ＭＨｚ等の高調波成分を遮断するフィルタである。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１の出力１２はＦＭ検波器６に与えられる。
【００１６】
図２は本実施の形態に用いるローパスフィルタ１１の具体的な回路図であり、他のブロックと同一のプロセスでＩＣ２Ａ内に形成される。ＩＦリミッタ５で振幅制限されたＦＭ信号は、矩形波の信号Ｖ１，Ｖ２として出力される。なお、信号Ｖ１と信号Ｖ２とは逆位相である。信号Ｖ１は、トランジスタＴＲ１と定電流回路Ｉ１で構成されるエミッタフォロワ回路に入力される。また信号Ｖ２は、トランジスタＴＲ２と定電流回路Ｉ２で構成されるエミッタフォロワ回路に入力される。
【００１７】
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタには、抵抗Ｒ１，Ｒ２が夫々接続され、これらの抵抗とコンデンサＣ１２を介して高域成分が遮断された信号ｖ１，ｖ２が出力され、次段のエミッタフォロワ回路に入力される。トランジスタＴＲ３と定電流回路Ｉ３は信号ｖ１に対するエミッタフォロワ回路であり、トランジスタＴＲ４と定電流回路Ｉ４は信号ｖ２に対するエミッタフォロワ回路である。トランジスタＴＲ３の出力部には、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３からなる高域遮断フィルタが接続され、トランジスタＴＲ４の出力部にも、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ４からなる高域遮断フィルタが接続されている。なお、後段のＦＭ検波器６として、クアドラチャー検波器等が使用される。
【００１８】
これらのフィルタの等価回路を図３（ａ），（ｂ）で示す。図３（ａ）に示すように、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の出力インピーダンスをｒ１，ｒ２とすると、抵抗Ｒ１，Ｒ２，ｒ１，ｒ２と、コンデンサＣ１２とで、ＬＰＦの機能を有するＣ−Ｒフィルタが構成される。その高域遮断周波数は、図３（ｂ）に示す等価回路で決定される。なお、図３のｚ１は、次段のエミッタフォロワ回路の入力インピーダンスである。
【００１９】
このように構成されたＦＭ受信機の動作を説明する。ＩＦリミッタ５から出力されたＦＭ―ＩＦ信号は振幅制限を受けて矩形波となり、多くの高調波を含む信号Ｖ１，Ｖ２となる。この信号は初段のエミッタフォロワ回路を通り、抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ１２で構成されるＣ−Ｒフィルタを通過し、高調波成分が減衰される。さらに次段のエミッタフォロワ回路を通り、抵抗Ｒ３，Ｒ４，コンデンサＣ３，Ｃ４で構成されるＣ−Ｒフィルタを通過し、高調波成分が更に減衰される。こうして１０．７ＭＨｚを中心周波数に持つＩＦ信号がＦＭ検波器６に入力される。
【００２０】
従来の構成であれば、ＦＭ検波器でＲＦ部分からのＲＦ信号のもれ成分とＦＭ−ＩＦ信号の高調波成分が干渉し、ビートを発生していたが、本実施の形態では、ＦＭ−ＩＦ信号の高調波成分が減衰しているため、ＩＦビートの出力はきわめて低くなる。ここで例えばＲ１＝Ｒ２＝１ｋΩ、Ｃ１２＝２ｐＦ、Ｒ３＝Ｒ４＝１ｋΩ、Ｃ３＝Ｃ４＝５ｐＦとすれば、１０．７ＭＨｚでの信号の減衰量は１ｄＢ以内であるのに対し、７４．９ＭＨｚ以上の減衰量は１８ｄＢ以上となる。このように通常のＦＭ−ＩＦ信号の検波動作に対しては支障なく、高調波のみを減衰させることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＩＦリミッタとＦＭ検波器の間に、ＩＦ周波数を通過させ、ＲＦ周波数を遮断するローパスフイルタを挿入することによって、ＩＦビート出力の少ないＦＭ受信機用半導体集積回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＦＭ受信機用半導体集積回路を有するＦＭ受信機の構成図である。
【図２】本実施の形態の半導体集積回路に設けられたローパスフィルタの回路図である。
【図３】本実施の形態のローパスフィルタの等価回路図である。
【図４】従来のＦＭ受信機用半導体集積回路を有するＦＭ受信機の構成図である。
【符号の説明】
１  ＲＦアンプ
２Ａ  半導体集積回路
３  ミキサー
４  ＩＦアンプ
５  ＩＦリミッタ
６  ＦＭ検波器
７  局部発振器
８  検波出力端子
９  アンテナ入力端子
１１  ローパスフィルタ
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４  トランジスタ
Ｃ１２，Ｃ３，Ｃ４  コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４  抵抗
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４  定電流回路
【図１】
0003575963.tif 000002
【図２】
0003575963.tif 000003
【図３】
0003575963.tif 000004
【図４】
0003575963.tif 000005