(57)【要約】テレビジョン・チューナはモノリシック集積回路上に完全に実施される。テレビジョン・チューナは、シリコンに完全に組み込まれたベースバンドＳＡＷＦ機能を含む。ＳＡＷＦ機能はトラップおよび帯域通過フィルタを含む。映像復調回路はＩ、Ｑ復調およびポスト・ナイキスト・フィルタを含む。
2005535161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＡＷＦ機能を実行するシリコン内に実施される複数のフィルタと、
前記フィルタから信号を受信するために結合された同相−直角位相（「Ｉ、Ｑ」）復調回路と、
前記Ｉ、Ｑ復調回路から出力を受信するために結合されたポスト・ナイキスト・フィルタとを備える回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、２００２年６月５日出願の「Ａ  Ｑｕａｄｒａｔｉｃ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈ  Ｂａｓｅｂａｎｄ  Ｎｙｑｕｉｓｔ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  ＩＦ  Ｂａｎｄ  ＬＣ  Ｐｒｅ−ｆｉｌｔｅｒ  ｆｏｒ  ＴＶ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ」と題された米国仮特許出願第６０／３８６４７２号（特許文献１）の利益を主張する。
（技術分野）
本発明は受信機の分野に関し、より詳細には、モノリシック集積回路上に受信機全体を組み込む技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、テレビジョンは、無線周波数テレビジョン信号を復調して映像および音声信号を生成する回路を含む。映像および音声信号はそれぞれテレビジョン画像および音声を形成するのに必要な情報を提供する。極超短波（「ＵＨＦ」）／超短波（「ＶＨＦ」）チューナは、テレビジョン受信機内にある１つのタイプの回路である。一般的に、ＵＨＦ／ＶＨＦチューナは、複数のチャネルを含む無線周波数（「ＲＦ」）テレビジョン信号を受信する。チャネルは搬送周波数上で変調される。搬送周波数は、ＵＨＦスペクトルまたはＶＨＦスペクトルの範囲内である。テレビジョンは特定のチャネル（例えば、チャネル２）を受信するように設定または同調される。Ｕ／Ｖチューナは選択したチャネルに基づいてＲＦテレビジョン信号を処理し、中間周波数（「ＩＦ」）信号を生成する。米国では、テレビジョン受信機で使用される中間周波数は４５．７５ＭＨｚに設定されている。
【０００３】
テレビジョン受信機は、また中間周波数処理を実行する回路を含む。これらのＩＦテレビジョン回路は、通常、表面弾性波（「ＳＡＷ」）フィルタを使用する。ＳＡＷフィルタは復調に先立って（すなわち、映像および音声信号を抽出する前に）ＩＦ信号を調整する。ＳＡＷフィルタは、所望のチャネル（すなわち、選択したチャネル）に隣接するチャネルに関連するエネルギー帯域を消去するかまたは抑制する。このために、ＳＡＷフィルタは、ＩＦ信号のためのナイキスト・スロープ帯域通過応答を提供する。
【０００４】
通常、連邦通信委員会規制は受信機がデバイスからのＥＭＩ放射を低減するために高い中間周波数で動作することを義務付けている。このために、従来技術のテレビジョン受信機は４５．７５ＭＨｚの中間周波数で動作する。４５．７５ＭＨｚの中間周波数の処理を行うには外部の表面弾性波（「ＳＡＷ」）フィルタ（すなわち、テレビジョン・チューナ集積回路の外部の）を使用することが必要である。外部ＳＡＷフィルタを使用する場合、集積回路のチューナを外部ＳＡＷフィルタに結合する電気導体からの放射が発生する。この放射のため、受信機はＦＣＣ規制に適合しなければならず、４５．７５ＭＨｚの中間周波数で信号を処理しなければならない。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／３８６４７２号
【特許文献２】米国特許出願第１０／２７３，３８９号
【発明の開示】
【０００５】
外部ＳＡＷフィルタを必要としないテレビジョン受信機を開発することが望ましい。また、単一の集積回路チップ上に実施されるテレビジョン受信機を開発することが望ましい。
【０００６】
テレビジョン・チューナはモノリシック集積回路上に完全に実施される。テレビジョン・チューナはシリコンに完全に組み込まれたベースバンドＳＡＷＦ機能を含む。ＳＡＷＦ機能はトラップおよび帯域通過フィルタを含む。映像復調回路はＩ、Ｑ復調およびポスト・ナイキスト・フィルタを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本明細書には、２００２年６月５日出願の「Ａ  Ｑｕａｄｒａｔｉｃ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈ  Ｂａｓｅｂａｎｄ  Ｎｙｑｕｉｓｔ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  ＩＦ  Ｂａｎｄ  ＬＣ  Ｐｒｅ−ｆｉｌｔｅｒ  ｆｏｒ  ＴＶ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ」と題された米国仮特許出願第６０／３８６，４７２号（特許文献１）の開示を参照により本明細書に明示的に組み込むものとする。
【０００８】
単一のモノリシック集積回路チップはテレビジョン受信機全体を完全に組み込む。一実施形態では、モノリシック集積回路はＳＡＷフィルタ機能で一体化された極超短波（「ＵＨＦ」）および超短波（「ＶＨＦ」）チューナを含む。別の実施形態では、モノリシック集積回路は、情報コンテンツを所有するテレビジョンまたはその他のタイプの信号の処理に関連する中間周波数（「ＩＦ」）処理をさらに組み込む。一実施形態では、集積回路受信機は二重または三重ダウンコンバージョンを備えたスーパヘテロダイン・アーキテクチャを採用する。受信機集積回路は１つの入力として無線周波数（「ＲＦ」）を受信し、次いで、出力として、複合映像ベースバンド信号（「ＣＶＢＳ」）ＡＦ  ｏｕｔ、ＭＰＸ  ｏｕｔを生成する。
【０００９】
図１は、テレビジョン信号を処理する一実施形態を示すブロック図である。回路２００は、入力として、ＩＦ入力信号を受信し、出力として、テレビジョン音声信号（「ＡＦ」）およびテレビジョン画像信号（「ＣＶＢＳ」）を生成する。一実施形態では、ＩＦ入力信号の中心周波数は国の標準に基づいている。例えば、米国では、テレビジョン受信機で使用される中間周波数は４５．７５ＭＨｚに設定されている。
【００１０】
図２は、例示としてのＩＦ入力信号の周波数スペクトルを示す。図２のスペクトルは、画像搬送波（Ｆｐ）、音声搬送波（Ｆｓ）、および色副搬送波（Ｆｃ）を含む所望のチャネルの周波数成分を示す。また、隣接チャネル（すなわち、Ｆａｐ、Ｆａｐ−１、Ｆａｐ−２、Ｆａｐ＋２）の画像搬送波が示されている。ブロック２０３、２０７および２０９からなる帯域通過フィルタはＩＦ入力信号をフィルタリングする。一実施形態では、帯域通過フィルタは離散的インダクタ−コンデンサ（「ＬＣ」）フィルタから構成される。ＬＣ帯域通過フィルタを実施する一実施形態が、参照により本明細書に明示的に組み込まれた、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ  Ａ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｏｎ  Ａ  Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ」と題された２００２年１０月１６日出願の米国特許出願第１０／２７３，３８９号（特許文献２）に記載されている。図３は、入力ＩＦ周波数スペクトルの隣接チャネルの減衰を示す出力スペクトルの図である。図４は、ＬＣ帯域通過フィルタの群遅延を示す出力の図である。
【００１１】
フィルタリングされたＩＦ信号は、Ｉ、Ｑ復調装置へのその後の入力のための自動利得回路（ＡＧＣ２１６）への入力である。一般に、Ｉ、Ｑ復調装置は第１の中間周波数（例えば、４５．７５ＭＨｚ）から第２の中間周波数Ｆｎ（例えば、１０．５ＭＨｚ）へのダウンコンバージョンを提供する。一実施形態では、このダウンコンバージョンはテレビジョン・チューナ内の第３の変換である（例えば、第１のダウンコンバージョンは入力ＲＦ信号をＲＦ周波数に変換し、第２のダウンコンバージョンはＲＦ周波数を第１のＩＦ周波数に変換し、第３のダウンコンバージョンは第１のＩＦ周波数を第２のＩＦ周波数に変換する）。Ｉ、Ｑ復調装置は同相（「Ｉ」）ミキサ２３２、直角位相（「Ｑ」）ミキサ２３４を含む。Ｉ、Ｑミキサ（２３２＆２３４）は、ＬＯポートで、電圧制御発振器（２１２および２１４）からの信号を受信し、ＲＦ入力で、増幅されたＩＦ入力信号を受信する。次いで、Ｉ、Ｑミキサは、Ｉ、Ｑ混合信号を生成する。図５は、Ｉ、Ｑ復調装置の出力での第３のダウンコンバージョン回路の出力の周波数スペクトルを示す。この図はまた第３のダウンコンバージョンの局部発振器および画像周波数帯域を示す。
【００１２】
Ｉ、Ｑミキサの出力はポスト画像トラップ・フィルタ２０２に入力される。「画像信号」はミキサの生成物である。画像信号はＲＦ信号を局部発振器信号と混合することで生成される。例えば、基本周波数が８８０ＭＨｚのＲＦ入力信号は周波数が６６０ＭＨｚの局部発振器と混合されて、２２０ＭＨｚ（ＲＦ（８８０ＭＨｚ）−ＬＯ（６６０ＭＨｚ）＝２２０ＭＨｚ）の第１の高調波を生成する。次いで、２２０ＭＨｚに中心があるこの第１の高調波は、６６０ＭＨｚの局部発振器周波数と混合されて４４０ＭＨｚの画像信号を生成する。画像周波数は回路の適切な動作のため抑制を必要とする。図６は、ポスト画像トラップ・フィルタ２０２の出力でのダウンコンバージョンされたスペクトルの出力を示す。図７は、画像除去ノッチ・フィルタの群遅延を示す出力の図である。
【００１３】
図１は、また、ナイキスト・フィルタの一実施形態を示す。ナイキスト・フィルタ機能はブロック２２５内のフィルタを使用して実施される。この実施形態では、ナイキスト・フィルタ２２５はポスト画像トラップ・フィルタ２０２の出力を受信する。ナイキスト・フィルタの出力は所望のチャネルの全ての信号を含む。所望のチャネルの全ての信号は６ＭＨｚ帯域内にある。特に、米国では、チャネル帯域幅は６ＭＨｚに固定され、（１）画像搬送波（Ｆｐ）が帯域下端から１．２５ＭＨｚに位置し、（２）音声搬送波（Ｆｓ）が画像搬送周波数の４．５ＭＨｚ上に位置し、（２）色副搬送波（Ｆｃ）が画像搬送周波数の３．５８ＭＨｚ上に配置される。画像搬送波はベースバンド映像信号によって振幅変調され、一方音声搬送波は周波数変調される。以下に、ＮＴＳＣ信号を処理するナイキスト・フィルタについて最初に説明する。他の信号タイプ（例えば、ＣＣＩＲ）の処理のためのこのフィルタの使用法についてはこの最初の説明の後に述べる。
【００１４】
ナイキスト・フィルタ２２５はいくつかの動作を実行する。最初に、このフィルタは受信する信号の帯域外隣接チャネル（例えば、Ｆａｐ＋およびＦａｐ−）を消去する。さらに映像信号のコンテンツ（すなわち、画像搬送波Ｆｐおよび色副搬送波Ｆｃを中心とする信号）と音声信号のコンテンツ（すなわち、音声搬送波Ｆｓを中心とする信号）を抽出する。
【００１５】
図１に示すように、ナイキスト・フィルタは４つのフィルタを含む。これらのフィルタには、ノッチ（トラップとも呼ばれる）フィルタと、帯域通過フィルタとがある。一実施形態では、これらのフィルタはバイクワッド・フィルタとして実施される。特に、ナイキスト・フィルタはトラップ・フィルタ２０５および２１０と、トラップおよび帯域通過フィルタ２１５と、帯域通過フィルタ２２０とを含む。
【００１６】
最初の２つのフィルタ２０５および２１０は制限された帯域内で信号を減衰する。この実施形態では、ノッチ・フィルタ２０５は周波数成分Ｆｎ−Ｆａｓを減衰し、ノッチ・フィルタ２１０は周波数成分Ｆｎ＋Ｆａｐを減衰する。次のフィルタ２１５は帯域通過フィルタおよびトラップ・フィルタである。言い換えれば、このフィルタは第２のフィルタ（２１０）の出力を受信し、２つの出力を生成する。第１の出力は第２のフィルタの出力の帯域通過フィルタリングされたバージョンであり、第２の出力は第２のフィルタの出力のノッチ・フィルタリングされたバージョンである。フィルタ２１５のノッチ・フィルタ部分は周波数成分Ｆｎ−Ｆａｓを減衰する。フィルタ２１５の帯域通過特性は音声ビート周波数Ｆｓを中心とする。ブロック２２５内の最後のフィルタＦｐ抽出フィルタ２２０は帯域通過フィルタである。Ｆｐ抽出フィルタ２２０の帯域通過特性は画像搬送周波数Ｆｐを中心とする。
【００１７】
図８は、フィルタ・ブロック２２５に入力される周波数スペクトルと、ブロック２２５のフィルタの周波数応答を示す。特に、図８は、周波数Ｆａｐ、Ｆｓ、およびＦａｓのノッチまたはトラップ周波数応答と、ＦｓおよびＦｐの帯域通過応答を示す。図９は、フィルタ・ブロック２２５から出力される周波数スペクトルを示す。図１０は、ノッチ・フィルタの群遅延を示す出力の図である。
【００１８】
図１のテレビジョン処理回路２００は画像および音声復調の両方を含む。この回路は位相同期ループ（ＰＬＬ）を含む。ＰＬＬは帯域通過フィルタ２２０の出力を受信する。この出力は振幅変調された画像搬送波（Ｆｐ）を含む。ＰＬＬは振幅変調を抽出して画像搬送波信号（Ｆｐ）を取得する。当技術分野で知られているように、ＰＬＬは電圧制御発振器、ミキサ、および遅れ進み回路で構成できる。テレビジョン画像信号を復調するために、ＰＬＬ回路を使用して局部発振器を同期させる。Ｆｐ抽出フィルタ２２０から出力される信号はミキサ２３６に入力される。電圧制御発振器（「ＶＣＯ」）は、ミキサ２３６に入力されるＦｎ周波数の信号を生成する。ミキサ２３６は局部発振器信号とＦｐ信号との間の位相エラーを生成する。特に、ミキサ２３６はＶＣＯ信号とＦｐ信号とを受信し、位相差を生成する。ミキサ２３６から出力される位相エラーは二次ループ・フィルタである遅れ進み回路２３８に入力される。遅れ進み回路２３８はエラー信号をフィルタリングしてＶＣＯ２４０を調整する。
【００１９】
回路２００のテレビジョン画像処理はＩ、Ｑ復調をさらに含む。Ｉ、Ｑ復調装置は高周波画像搬送波信号を除去して映像信号を取得する。Ｆｐ信号に同期した局部発振器２４０は、Ｉ、Ｑミキサ２４８と２５０とにそれぞれ入力される同相および直角位相信号を生成する。Ｉ、Ｑミキサは搬送波ＩＦ周波数Ｆｎからフィルタリングされた信号（すなわち、ノッチ・フィルタ２０５、２１０および２１５でフィルタリングされた）をベースバンドにダウンコンバージョンする。
【００２０】
Ｉ、Ｑ復調装置（ミキサ２４８および２５０）の出力はポスト・ナイキスト・フィルタ２５２に入力される。ポスト・ナイキスト・フィルタ２５２は映像信号を復調するために使用されるナイキスト・スロープを生成する。映像出力信号のナイキスト・スロープは、残留側波帯信号の画像信号を搬送波を有する単一の測波帯と同等の信号に変換する直線減衰を提供する。このようにして、復調後の信号の周波数応答は画像帯域上で平坦である。
【００２１】
図１１は、ポスト・ナイキスト・フィルタから出力される信号の周波数特性を示す。この出力信号は、（１）画像および色副搬送波を中心とする信号の映像コンテンツと、（２）ナイキスト・スロープとを提供する。ポスト・ナイキスト・フィルタは適当なナイキスト・スロープを生成し、画像および色副搬送波信号を含む約３．５８ＭＨｚ帯域を中心とする出力の周波数応答を比較的平坦にする。その結果、イコライザはナイキスト・フィルタによって導入される群遅延を補償する。一実施形態では、回路はイコライザ２５４および２５６を使用する。イコライザは所定の周波数帯域内の信号を成形する。この信号は以下に詳述する映像検出回路に供給される。図１２は、Ｉ、Ｑ復調装置の出力周波数スペクトルを示す。図１３は、ポスト・ナイキスト・フィルタ２５２の群遅延を示す出力の図である。
【００２２】
イコライザ２５６の出力はフィルタ２５８および２６０に入力される。ノッチまたはトラップ・フィルタは隣接チャネルのＦｃ信号の位置で信号を減衰する。映像検出回路２７０は映像信号を抽出するいくつかの機能を実行する。これらの動作を実行する技法は当技術分野でよく知られているので、ここでは詳述しないが、これは不必要に詳細を述べることで本発明の説明を分かりにくくしないためである。
【００２３】
回路２００（図１）は、また、音声復調を含む。ＩＦ音声信号がフィルタ２１５の帯域通過部分から出力される。ＩＦ音声信号は最初にミキサ２４２を用いてＦｎ搬送周波数からダウンコンバージョンされる。図１に示すように、ミキサ２４２は周波数Ｆｎの位相同期ＶＣＯ信号を受信し、Ｆｓ信号をダウンコンバージョンする。ダウンコンバージョンされたＦｓ信号は画像トラップ・フィルタ２４４および帯域通過フィルタ２４６に入力される。図１４は、画像トラップおよび帯域通過フィルタ２４４および２４６への入力スペクトルを示す。図１５は、画像トラップおよび帯域通過フィルタ２４４および２４６への出力スペクトルを示す。音声復調は、ミキサ２８０内で４ＭＨｚ信号でＦｓ信号をダウンコンバージョンするステップを含む。ミキサ２８０の出力は音声処理２９０に入力される。図１のブロック２９０に示す音声処理動作を実行する技法は当技術分野でよく知られているので、ここでは詳述しないが、これは不必要に詳細を述べることで本発明の説明を分かりにくくしないためである。
【００２４】
図１６は、全応答の出力の周波数スペクトルを示す。図１７は、全応答の出力の群遅延を示す。
ナイキスト・フィルタはまたＣＣＩＲ信号にも使用できる。ＣＣＩＲ方式の各チャネルは８ＭＨｚである。ＣＣＩＲ信号で運用されるいくつかの実施形態では、ナイキスト・フィルタは約１３．３３ＭＨｚを中心とする第３のダウンコンバータの出力を受信する。ナイキスト・フィルタのバイクワッド・フィルタの中心周波数を約１３．３３ＭＨｚに調整するために、いくつかの実施形態では、各バイクワッド・フィルタ内のバイアス電流を３３．３３％だけ増やしている。この増加によって、各フィルタのｇｍ値が調整され、次いで、フィルタの中心周波数が調整される。
【００２５】
また、搬送波の間隔はＣＣＩＲを採用する国ごとに異なる。画像搬送信号（Ｆｐ）と音声搬送信号（Ｆｓ）との間隔は国によって５．５、６．０、６．５とさまざまである。本発明のいくつかの実施形態では、搬送信号の間隔のこれらの変化に対応するために、フィルタ特性を適合するように修正している。これらの実施形態のいくつかはコンデンサの異なるバンクをフィルタ・コンデンサとして交換可能に選択することで各フィルタ特性を適合するように修正している。
【００２６】
本発明のナイキスト・スロープ・フィルタはＩＦ  ＳＡＷフィルタ内でナイキスト・スロープを実施する方法と比較していくつかの利点を有する。発明の背景で述べたように、ＳＡＷフィルタはＳＡＷフィルタの帯域通過特性を備えた入力周波数を追尾するために調整を必要とする。これとは対照的に、ナイキスト・スロープ・フィルタでは追尾も同調も不要である。さらに、ＩＦ  ＳＡＷフィルタを実施するとテレビジョン信号に群遅延が発生する。ナイキスト・スロープ・フィルタを使用すればそのような群遅延は発生しない。また、ＳＡＷフィルタでは１２〜２０ｄＢのテレビジョン信号の大きな挿入損が発生する。さらに、ＩＦ  ＳＡＷフィルタは熱依存度が高い。ＳＡＷフィルタの熱依存度が高いため、同調のための追尾の問題が発生する。
【００２７】
本発明のナイキスト・スロープ・フィルタを使用することで、Ｉ、Ｑ復調装置が入力信号に位相同期している限り、追尾も同調も不要である。ＳＡＷフィルタ実施形態と比較して、ナイキスト・スロープ・フィルタではよりよいナイキスト・スロープが得られ、隣接チャネルがさらに消去される。さらに、ナイキスト・スロープ・フィルタには大きな信号損は発生しない。したがって、人間が感知する歪を除去するのに必要な５５ｄＢのＳ／Ｎ比を容易に達成することができる。
【００２８】
図１８は、抵抗−容量（「ＲＣ」）フィルタ出力を含む画像除去ミキサの一実施形態を示す。図１８に示すように、同調可能なＬＣバンク・フィルタ２０３から同相（「Ｉ」）ミキサ２３２および直角位相（「Ｑ」）ミキサ２３４に信号が入力される。一実施形態では、各同調可能なＬＣバンク・フィルタ２０３は、それぞれインダクタ１３８２および１８３４に並列に結合されたコンデンサ・バンク１８３０および１８３６からなる。また、同相（「Ｉ」）ミキサ２３２と直角位相（「Ｑ」）ミキサ２３４には、局部発振器（「ＬＯ」）ポートで、電圧制御発振器２１２および２１４からの局部発振器信号が入力される。電圧制御発振器２１２および２１４は同相ミキサ２３２に同相（「Ｉ」）信号を出力し、直角位相ミキサ２３４に直角位相（「Ｑ」）信号を出力する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、電圧制御発振器２１２および２１４は相互コンダクタンス・バイクワッド・フィルタで実施される。図１８に示す実施形態では、電圧制御発振器２１２および２１４はリミッタ増幅器１８０３、コンデンサ１８０４および１８０５、可変抵抗器１８１１および１８１２、抵抗器１８１３および１８１４、ならびにトランジスタ１８０６、１８０７、１８０８、１８０９、および１８１０からなる。一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。ＢＪＴトランジスタ１８０８および１８０６のエミッタはそれぞれ可変抵抗器１８１１および１８１２を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は１．８ミリアンペア（ｍＡ）の電流を生成する。１．８ｍＡの電流源は、また、ＢＪＴトランジスタ１８０９および１８１０のエミッタに結合されている。ＢＪＴトランジスタ１８０９および１８１０のエミッタはそれぞれ抵抗器１８１３および１８１４を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は４００マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。４００μＡの電流源はまたＢＪＴトランジスタ１８０６および１８０８のエミッタに結合されている。図１８に示すように、コンデンサ１８０４はリミッタ増幅器１８０３とトランジスタ１８０６および１８０９との間に結合され、コンデンサ１８０５はトランジスタ１８０７とトランジスタ１８１０とに結合されている。一実施形態では、コンデンサ１８０４および１８０５は６．４ピコファラッド（ｐＦ）の値を有する（すなわち、Ｃ１およびＣ２＝６．４ｐＦ）。
【００３０】
図１８に示すように、ＩおよびＱ信号は抵抗器１８５２とコンデンサ１８５０にそれぞれ入力される。一実施形態では、伝達関数は分子に実数、分母に複素数を含む。ＲＣフィルタの伝達関数は次のように表現できる。
【００３１】
【数１】
2005535161.tif 000003
ここで、
【００３２】
【数２】
2005535161.tif 000004
【００３３】
図１９は、本発明で使用するカスケード・フィルタ２２５のブロックの一実施形態を示す。図１９に示すように、フィルタ２２５のブロックは、Ｆａｓフィルタ２０５、Ｆａｐフィルタ２１０、Ｆｓフィルタ２１５、およびＦｐ抽出フィルタ２２０の４つのＲＣフィルタからなる。いくつかの実施形態では、各フィルタ２０５、２１０、２１５、および２２０はバイクワッド相互コンダクタンス・フィルタである。
【００３４】
いくつかの実施形態では、Ｆａｓフィルタ２０５はＦｎ−１．５ＭＨｚ（Ｆｎは固有または第２の中間周波数）の中心周波数周辺を減衰するノッチ・フィルタである。一実施形態では、Ｆｎは１０．５ＭＨｚに等しい。図１９に示す実施形態では、Ｆａｓフィルタ２０５は、コンデンサ１９０１、１９０２、および１９０５、可変抵抗器１９１４および１９１６、抵抗器１９１３および１９１５、ならびにトランジスタ１９０３、１９０４、１９０６、１９０７、１９０８、１９０９、１９１０、１９１１、および１９１２で実施される。一実施形態では、コンデンサ１９０１は０．２×６．４ｐＦ（すなわち、Ｃ１１＝６．４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ１９０２は６．４ｐＦ（すなわち、Ｃ２２＝６．４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ１９０５は０．８×Ｃ１１ｐＦの値を有する。図１９に示すように、コンデンサ１９０１はトランジスタ１９０３、１９０８、および１９１０に結合され、コンデンサ１９０２はトランジスタ１９０７、１９０４、１９０６、および１９１２ならびにコンデンサ１９０５に結合されている。一実施形態では、可変抵抗器１９１４および１９１６は１６．６ｋΩの抵抗を有し、抵抗器１９１３および１９１５は２．５ｋΩの抵抗を有する。
【００３５】
一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。図１９に示すように、ＢＪＴトランジスタ１９１０および１９１２のエミッタはそれぞれ可変抵抗器１９１４および１９１６を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は４００マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。４００μＡの電流源は、また、ＢＪＴトランジスタ１９０４および１９０８のエミッタに結合されている。ＢＪＴトランジスタ１９０７および１９０３のエミッタはそれぞれ抵抗器１９１３および１９１５を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は６０マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。６０μＡの電流源は、また、ＢＪＴトランジスタ１９０９および１９１１のエミッタに結合されている。
【００３６】
いくつかの実施形態では、Ｆａｐフィルタ２１０はＦｎ＋６ＭＨｚの中心周波数周辺を減衰するノッチ・フィルタである。図１９に示す実施形態では、Ｆａｐフィルタ２１０は、コンデンサ１９２０、１９２１、および１９２３、可変抵抗器１９２９および１９３１、抵抗器１９２８および１９３０、ならびにトランジスタ１９２２、１９２４、１９２５、１９２６、および１９２７で実施される。Ｆａｐフィルタ２１０のトランジスタ１９２５のベースは、Ｆａｓフィルタ２０５のトランジスタ１９１２のベースに結合されている。
【００３７】
一実施形態では、コンデンサ１９２０は０．２×６．４ｐＦ（すなわち、Ｃ１１＝６．４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ１９２１は６．４ｐＦ（すなわち、Ｃ２２＝６．４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ１９２３は０．８×Ｃ１１ｐＦの値を有する。図１９に示すように、コンデンサ１９２０はトランジスタ１９２２および１９２６に結合され、コンデンサ１９２１はトランジスタ１９２５、１９２４、および１９２７ならびにコンデンサ１９２３に結合されている。一実施形態では、可変抵抗器１９２９および１９３１は４．２ｋΩの抵抗値を有し、抵抗器１９２８および１９３０は２．５ｋΩの抵抗値を有する。
【００３８】
一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。図１９に示すように、ＢＪＴトランジスタ１９２６および１９２７のエミッタはそれぞれ可変抵抗器１９２９および１９３１を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は４００マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。４００μＡの電流源はまたＢＪＴトランジスタ１９２２および１９２５のエミッタに結合されている。ＢＪＴトランジスタ１９２２および１９２５のエミッタはそれぞれ抵抗器１９３０および１９２８を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は２４０マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。２４０μＡの電流源は、また、ＢＪＴトランジスタ１９２６および１９２７のエミッタに結合されている。
【００３９】
いくつかの実施形態では、Ｆｓフィルタ２１５はＦｎ＋４．５ＭＨｚの中心周波数周辺を減衰するノッチ・フィルタである。Ｆｓフィルタ２１５のトランジスタ１９４５のベースはＦａｐフィルタ２１０のトランジスタ１９２７のベースに結合されている。図１９に示す実施形態では、Ｆｓフィルタ２１５はＦａｐフィルタ２１０と同様に実施されるが、以下の２つの例外がある。１）Ｆａｐフィルタ２１０の２４０μＡの電流源はＦｓフィルタ２１５の１８０μＡの電流源で、２）Ｆａｐフィルタ２１０内の４．２ｋΩの抵抗値を有する可変抵抗器は、Ｆｓフィルタ２１５内の５．５ｋΩの抵抗値を有する可変抵抗器である。いくつかの実施形態では、Ｆｐフィルタ２２０はＦｎの中心周波数周辺を減衰する帯域通過フィルタである。Ｆｐフィルタ２２０のトランジスタ１９６５のベースはＦｓフィルタ２１５のトランジスタ１９４７のベースに結合されている。図１９に示す実施形態では、Ｆｐフィルタ２２０はＦｓフィルタ２１５と同様に実施される。
【００４０】
図２０は、本発明で使用される電圧制御発振器２４０と二次ナイキスト・スロープ・フィルタ２５２の実施形態を示す。
図２０に示すように、Ｆｐ抽出フィルタ２２０はミキサ２３６に信号を送信し、ミキサ２３６は遅れ進みフィルタ２３８に信号を送信する。いくつかの実施形態では、遅れ進みフィルタ２３８は二次位相ループ・フィルタである。電圧制御発振器２４０は遅れ進みフィルタ２３８から信号を受信し、同相ミキサ２４８に同相（「Ｉ」）信号を出力し、直角位相ミキサ２４９に直角位相（「Ｑ」）信号を出力し、ミキサ２３６に信号を出力する。ナイキスト・スロープ・フィルタ２５２は同相ミキサ２４８から信号を受信し、直角位相ミキサ２４９から信号を受信する。
【００４１】
この実施形態では、電圧制御発振器２４０はリミッタ増幅器２００３、コンデンサ２００４および２００５、可変抵抗器２０１１および２０１２、ならびにトランジスタ２００６、２００７、２００８、２００９、および２０１０で実施される。一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。ＢＪＴトランジスタ２００８および２００６のエミッタはそれぞれ可変抵抗器２０１１および２０１２を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は４００マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。この定電流源は、また、トランジスタ２００９および２０１０に結合されている。図２０に示すように、コンデンサ２００４は、リミッタ増幅器２００３とトランジスタ２００６および２００９との間に結合され、コンデンサ２００５はトランジスタ２００７および２０１０に結合されている。一実施形態では、コンデンサ２００４および２００５は６．４ピコファラッド（ｐＦ）の値を有する（すなわち、Ｃ１１およびＣ２２＝６．４ｐＦ）。
【００４２】
一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタ２５２はバイクワッド・フィルタを備える。この実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタ２５２は２つのインバータ（２０２３および２０２４）を含む。インバータは同相（Ｉ）および直角位相（Ｑ）信号を反転して負のＩおよびＱ信号を生成する。負のＩおよびＱ信号は、正のＩおよびＱ信号と共に、差動Ｉ，Ｑペアを構成する。差動Ｉ、Ｑペアは二次ナイキスト・スロープ・フィルタ２５２に入力される。
【００４３】
図２０に示す実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタはコンデンサ２０３４、２０３５、および２０３６ならびに可変抵抗器２０３１、２０３２、および２０３３で実施される。複数のトランジスタ（２０２５、２０３０、２０４０、２０６１、２０６２、２０６３、および２０６４）を用いてナイキスト・スロープ・フィルタを構成することもできる。一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。特に、ＢＪＴトランジスタ２０６１、２０６２、および２０６３のエミッタはそれぞれ可変抵抗器２０３３、２０３２、および２０３１を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は６０マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。可変抵抗器は１６キロオームの値に設定されている。図２０に示すように、コンデンサ２０３４は正のＱ入力をトランジスタ２０４０のベースに結合し、コンデンサ２０３５は負のＩ入力をトランジスタ２０３０のベースに結合し、コンデンサ２０３６は負のＱ入力をトランジスタ２０２５のベースに結合する。一実施形態では、コンデンサ２０３４は１２．７ピコファラッド（ｐＦ）の値を有し、コンデンサ２０３５は３．６０ｐＦの値を有し、コンデンサ２０３６は１ｐＦの値を有する（すなわち、Ｃ１＝１２．７ｐＦ，Ｃ２＝３．６ｐＦ、Ｃ３＝１ｐＦ）。
【００４４】
ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数はＳドメインで表現される。伝達関数は少なくとも二次関数である。一実施形態では、伝達関数は分子に実数、分母に複素数を備える。ナイキスト・スロープ・フィルタは、伝達関数が同じ符号の分子項のみを含むようにインバータを備える。特に、ナイキスト・スロープ・フィルタの伝達関数は次のように表現できる。
【００４５】
【数３】
2005535161.tif 000005
ここで、
Ｓ１＝ｊｗＣ１Ｒ
Ｓ２＝ｊｗＣ２Ｒ
Ｓ３＝ｊｗＣ３Ｒ
【００４６】
分母は以下のように因数分解できる。
【００４７】
【数４】
2005535161.tif 000006
【００４８】
したがって、フィルタの伝達関数は以下のようにも表現できる。
【００４９】
【数５】
2005535161.tif 000007
ここで、
【００５０】
【数６】
2005535161.tif 000008
【００５１】
図２１は、本発明で使用するナイキスト・スロープ・フィルタ２５２の角周波数応答を示す。ナイキスト・スロープ周波数応答は曲線２１０５で示されている。図２１に示す実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタ応答は−Ｗａ、−Ｗｂ、および−Ｗｃで３つの零交差を含む。一実施形態では、ナイキスト・スロープ・フィルタはこれらの周波数の隣接チャネルの抑制を最大限にするノッチ・フィルタを含む。
【００５２】
図２２は、本発明で使用するナイキスト・スロープ・フィルタ２５２の群遅延を示す。ナイキスト群遅延は曲線２２０５で示されている。図２２に示す実施形態では、ナイキスト群遅延は時間（Ｔ）の次の式で表現できる。
【００５３】
【数７】
2005535161.tif 000009
【００５４】
図２３は、本発明で使用する画像トラップ・フィルタ２４４および帯域通過フィルタ２４６（図１のブロック４に示す）の一実施形態を示す。いくつかの実施形態では、画像トラップ・フィルタ２４４および帯域通過フィルタ２４６はＲＣバイクワッド相互コンダクタンス・フィルタである。
【００５５】
いくつかの実施形態では、画像トラップ・フィルタ２４４は３．５ＭＨｚの中心周波数周辺を減衰するノッチ・フィルタである。図２３に示すように、画像トラップ・フィルタ２４４は、コンデンサ２３０１、２３０２、および２３０３、可変抵抗器２３０９および２３１０、ならびにトランジスタ２３０３、２３０５、２３０６、２３０７、および２３０８で実施される。一実施形態では、コンデンサ２３０１は０．２×１４ｐＦ（すなわち、Ｃ１１＝１４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ２３０２は１４ｐＦの値を有し、コンデンサ２３０４は０．８×Ｃ１１ｐＦの値を有する。図２３に示すように、コンデンサ２３０１はトランジスタ２３０３および２３０７に結合され、コンデンサ２３０２はトランジスタ２３０５および２３０８ならびにコンデンサ２３０４に結合されている。一実施形態では、可変抵抗器２３０９および２３１０は５．５ｋΩの抵抗値を有する。一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。図２３に示すように、ＢＪＴトランジスタ２３０７および２３０８のエミッタはそれぞれ可変抵抗器２３０９および２３１０を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は１８０マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。１８０μＡの電流源はまたトランジスタ２３０３および２３０６に結合されている。
【００５６】
図２３に示す実施形態では、帯域通過フィルタ２４６は、コンデンサ２３２１、２３２２、および２３２４、可変抵抗器２３２９および２３３０、ならびにトランジスタ２３２３、２３２５、２３２６、２３２７、および２３２８で実施される。コンデンサ２３２１は画像ノッチ・フィルタ２４４のＢＪＴトランジスタ２３０８のベースに結合されている。図２３に示すように、コンデンサ２３２１はまたトランジスタ２３２３および２３２７に結合され、コンデンサ２３２２はトランジスタ２３２５および２３２８ならびにコンデンサ２３２４に結合されている。一実施形態では、コンデンサ２３２１は０．２×１４ｐＦの（すなわち、Ｃ１１＝１４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ２３２２は１４ｐＦ（すなわち、Ｃ２２＝１４ｐＦ）の値を有し、コンデンサ２３２４は０．８×Ｃ１１ｐＦの値を有する。一実施形態では、可変抵抗器２３２９および２３３０は５．５ｋΩの抵抗値を有する。一実施形態では、トランジスタはバイポーラ・トランジスタを備える。図２３に示すように、ＢＪＴトランジスタ２３２７および２３２８のエミッタはそれぞれ可変抵抗器２３２９および２３３０を介して定電流源に結合されている。一実施形態では、定電流源は１８０マイクロアンペア（μＡ）の電流を生成する。１８０μＡの電流源は、また、トランジスタ２３２３および２３３６に結合されている。
【００５７】
図２４は、シリコン内で実現される、周波数応答および位相応答を含むＳＡＷＦ機能の波形を示す
以上、本発明を特定の例示としての実施形態に関して述べたが、その精神および範囲から逸脱することなく、本発明に種々の修正および変更を加えることができることを当業者なら理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】テレビジョン信号を処理する一実施形態を示すブロック図である。
【図２】例示としてのＩＦ入力信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図３】入力ＩＦ周波数スペクトルの隣接チャネルの減衰を示す出力スペクトルの図である。
【図４】ＬＣ帯域通過フィルタの群遅延を示す出力の図である。
【図５】Ｉ，Ｑ復調装置の出力の第３のダウンコンバージョン回路の出力での周波数スペクトルを示す図である。
【図６】ポスト画像トラップ・フィルタの出力でのダウンコンバージョンされたスペクトルの出力を示す図である。
【図７】画像除去ノッチ・フィルタの群遅延を示す出力の図である。
【図８】フィルタ・ブロック２２５に入力される周波数スペクトルとブロック２２５のフィルタの周波数応答を示す図である。
【図９】フィルタ・ブロック２２５から出力される周波数スペクトルを示す図である。
【図１０】ノッチ・フィルタの群遅延を示す出力の図である。
【図１１】ポスト・ナイキスト・フィルタ２５２から出力される信号の周波数特性を示す図である。
【図１２】Ｉ、Ｑ復調装置の出力周波数スペクトルを示す図である。
【図１３】ポスト・ナイキスト・フィルタ２５２の群遅延を示す出力の図である。
【図１４】画像トラップおよび帯域通過フィルタ２４４および２４６への入力スペクトルを示す図である。
【図１５】画像トラップおよび帯域通過フィルタ２４４および２４６への出力スペクトルを示す図である。
【図１６】全応答の出力の周波数スペクトルを示す図である。
【図１７】全応答の出力の群遅延を示す図である。
【図１８】抵抗−容量（「ＲＣ」）フィルタ出力を含む画像除去ミキサの一実施形態を示す図である。
【図１９】本発明で使用されるカスケード・フィルタ２２５のブロックの一実施形態を示す図である。
【図２０】本発明で使用する電圧制御発振器２４０および二次ナイキスト・スロープ・フィルタ２５２の実施形態を示す図である。
【図２１】本発明で使用するナイキスト・スロープ・フィルタ２５２の角周波数応答を示す図である。
【図２２】本発明で使用するナイキスト・スロープ・フィルタ２５２の群遅延を示す図である。
【図２３】本発明で使用する画像トラップ・フィルタ２４４および帯域通過フィルタ２４６の一実施形態を示す図である。
【図２４】シリコン内で実現される、周波数応答および位相応答を含むＳＡＷＦ機能の波形を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
２００  テレビジョン処理回路
２０２  ポスト画像トラップ・フィルタ
２０５、２１０、２１５  トラップ・フィルタ
２１２、２１４  電圧制御発振器
２２０  ＦＰ抽出フィルタ（帯域通過フィルタ）
２２５  フィルタ・ブロック
２３６、２４２  ミキサ
２３８  進み遅れ回路
２４０  局部発振器
２４６  帯域通過フィルタ
２４８、２５０  Ｉ、Ｑミキサ
２５２  ポスト・ナイキスト・フィルタ
２５４、２５６  イコライザ
２７０  映像検出回路
２９０  音声処理
【図１】
2005535161.tif 000010
【図２】
2005535161.tif 000011
【図３】
2005535161.tif 000012
【図４】
2005535161.tif 000013
【図５】
2005535161.tif 000014
【図６】
2005535161.tif 000015
【図７】
2005535161.tif 000016
【図８】
2005535161.tif 000017
【図９】
2005535161.tif 000018
【図１０】
2005535161.tif 000019
【図１１】
2005535161.tif 000020
【図１２】
2005535161.tif 000021
【図１３】
2005535161.tif 000022
【図１４】
2005535161.tif 000023
【図１５】
2005535161.tif 000024
【図１６】
2005535161.tif 000025
【図１７】
2005535161.tif 000026
【図１８】
2005535161.tif 000027
【図１９】
2005535161.tif 000028
【図２０】
2005535161.tif 000029
【図２１】
2005535161.tif 000030
【図２２】
2005535161.tif 000031
【図２３】
2005535161.tif 000032
【図２４】
2005535161.tif 000033
【国際調査報告】
2005535161.tif 000034
2005535161.tif 000035
2005535161.tif 000036
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