(57)【要約】  受信機は、一対のキャパシタンスノード（Ｎ１，Ｎ２）間に並列に結合された２つの容量性ブランチ（Ｖ１−Ｃ１，Ｃ２−Ｖ２）を具えるチューニングキャパシタンスを有する。一方の容量性ブランチ（Ｖ１−Ｃ１）は一方のキャパシタンスノード（Ｎ１）に結合されたアノードと、他方のキャパシタンスノード（Ｎ２）に結合されたカソードを有する可変容量ダイオード（Ｖ１）を具える。他方の容量性ブランチ（Ｖ２−Ｃ２）は一方のキャパシタンスノード（Ｎ１）に結合されたカソードと、他方のキャパシタンスノード（Ｎ２）に結合されたアノードを有する可変容量ダイオード（Ｖ２）を具える。
2008535355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューニングキャパシタンスを有する受信機であって、前記チューニングキャパシタンスは、一対のキャパシタンスノード間に並列に結合された２つの容量性ブランチを具え、一方の容量性ブランチが一方のキャパシタンスノードに結合されたアノードと、他方のキャパシタンスノードに結合されたカソードを有する可変容量ダイオードを具え、他方の容量性ブランチが一方のキャパシタンスノードに結合されたカソードと、他方のキャパシタンスノードに結合されたアノードを有する可変容量ダイオードを具えることを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記容量性ブランチの各々は前記可変容量ダイオードと直列に結合された固定のキャパシタンスを具えることを特徴とする請求項１記載の受信機。
【請求項３】
前記一方のキャパシタンスノードが直流転送パスを経て信号グラウンドに結合され、前記他方のキャパシタンスノードが直接信号グラウンドに結合されていることを特徴とする請求項１記載の受信機。
【請求項４】
前記直流転送パスが前記チューニングキャパシタンスと共振回路を構成するインダクタンスを具えることを特徴とする請求項３記載の受信機。
【請求項５】
高周波数信号から情報を取り出すよう構成された請求項１記載の受信機と、取り出された前記情報を表示する情報表示装置トランジスタを具えるビデオディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、チューニングキャパシタンスを有する受信機に関する。この受信機は、例えば多数の異なるテレビジョンチャネルを含む高周波数スペクトル内の特定のテレビジョンチャネルにチューニングし得るテレビジョン受信機とすることができる。本発明の他の態様は、例えばビデオディスプレイシステムのような情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開昭６２-０７６９１４号公報の抄録に入力フィルタ回路が開示されている。この入力フィルタ回路は２つのバラクタダイオードを具える。２つのバラクタダイオードは、共通点と、入力および出力端子間に直列に接続された２つのコイル間の接続点との間に直列に接続される。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の一態様によるレシーバは、一対のキャパシタンスノード間に並列に結合された２つの容量性ブランチを具えるチューニングキャパシタンスを有する。一方の容量性ブランチは一方のキャパシタンスノードに結合されたアノードと、他方のキャパシタンスノードに結合されたカソードを有する可変容量ダイオードを具える。他方の容量性ブランチは一方のキャパシタンスノードに結合されたカソードと、他方のキャパシタンスノードに結合されたアノードを有する可変容量ダイオードを具える。
【０００４】
本発明は、以下の点を考慮している。多くの用途において、チューニングキャパシタンスは１つ以上の所謂可変容量ダイオードによって実現されている。可変容量ダイオードは、可変容量ダイオードのカソードとアノードとの間に印加される制御電圧の関数として変化する容量値を有する。従って、可変容量ダイオードは電気的に制御可能なキャパシタンスであり、一般に機械的に制御可能なキャパシタンスよりずっと便利である。
【０００５】
しかし、可変容量ダイオードは、本質的に非線形信号処理特性を有する。その結果として、可変容量ダイオードは１つ以上の信号が供給されると寄生信号を発生する。これらの寄生信号は、供給された１つの信号の高調波成分又は供給された種々の信号の混変調成分であり、妨害を生じさせるとともに受信品質を低下せしめ得る。
【０００６】
可変容量ダイオードによって低歪みチューニングキャパシタンスを実現することは以下の方法でできる。２つの可変容量ダイオードを直列に結合する。好ましくは、２つの可変容量ダイオードのカソードを互いに結合する。それらのカソードがチューニング電圧を受信する。２つの可変容量ダイオードのそれぞれのアノードが一対のキャパシタンスノードを構成する。前述の従来の入力フ回路はこのようなチューニングキャパシタンスを具えている。
【０００７】
上述の低歪みチューニングキャパシタンスは比較的小さいチューニングキャパシタンス値を与える。これは、２つの可変容量ダイオードが直列に結合されているためである。低歪みチューニングキャパシタンスは、２つの可変容量ダイオードが同等であるものとすると、一方又は他方の可変容量ダイオードのキャパシタンスの約半分の値になる。
【０００８】
従って、上述した低歪みチューニングキャパシタンスを具えるチューナブル回路は所定のチューニング周波数に対して比較的大きなインダクタンスを必要とする。比較的大きなインダクタンスは一般に比較的大きなコイルを必要とする。原則として、高透磁率の材料は比較的大きなインダクタンスを比較的小さいコイルで実現可能にする。しかし、このような材料は本質的に非線形であり、更に寄生信号を生じ得る。
【０００９】
本発明は、上述の点を考慮して、チューニングキャパシタンスは、一対のキャパシタンスノード間に並列に結合された２つの容量性ブランチを具える。一方の容量性ブランチは一方のキャパシタンスノードに結合されたアノードと、他方のキャパシタンスノードに結合されたカソードを有する可変容量ダイオードを具える。他方の容量性ブランチは一方のキャパシタンスノードに結合されたカソードと、他方のキャパシタンスノードに結合されたアノードを有する可変容量ダイオードを具える。
【００１０】
本発明によるチューニングキャパシタンスにおいては、一方の容量性ブランチ内の可変容量ダイオードの偶数次の非線形性に起因する寄生信号が他方の容量性ブランチ内の同様の寄生信号によって補償される。即ち、寄生信号補償効果がある。加えて、チューニングキャパシタンスは比較的大きい。チューニングキャパシタンスは一方及び他方の容量性ブランチのそれぞれのキャパシタンスの和である。従って、所定のチューニング周波数範囲を比較的小さいインダクタンスで得ることができる。例えば、両容量性ブランチが同等であるものとすると、このインダクタンスは、単一の容量性ブランチのみの場合に必要とされるインダクタンス値の約半分になる。従って、本発明によればコイルの大きさを縮小できる。これらの理由のために、本発明は、小型の受信機をそれにもかかわらず比較的高い受信品質をもたらすものとすることができる。
【００１１】
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は図面を参照して以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、ビデオディスプレイシステムＶＤＳを示す。このビデオディスプレイシステムＶＤＳは受信機ＲＥＣとディスプレイデバイスＤＰＬを具える。受信機ＲＥＣは、受信する高周波数スペクトルＲＦ内の所望のチャネルからビデオ信号ＶＩＤを導出する。ディスプレイデバイスＤＰＬはビデオ信号ＶＩＤを表示する。ユニットは、例えばリモートコントロールデバイスＲＣＤによって所望のチャネルを選択することができる。受信機ＲＥＣは,例えばテレビジョンセット、セットボックス、又はディスプレイビームレコーダ等の形態のものとし得る。
【００１３】
受信機ＲＥＣは、チューナＴＵＮと、バックエンド回路ＩＦＤＴと、コントローラＣＴＲＬとを具える。チューナＴＵＮは、高周波数スペクトルＲＦを中間周波数スペクトルＩＦに変換し、バックエンド回路ＩＦＴが中間周波数スペクトルＩＦを受信する。中間周波数スペクトルＩＦは所望チャネルが周波数シフトされたものを含む。チューナは、周波数シフトされた所望チャネルが所定の中間周波数に位置するように所望チャネルの周波数シフトを行う。バックエンド回路ＩＦＤＴは、中間周波数スペクトルＩＦ内の周波数シフトされた所望チャネルからビデオ信号を導出する。この目的のために、バックエンド回路ＩＦＤＴは、例えばバンドパスフィルタリングや復調、ディジタル信号の場合にはチャネル復号や誤り訂正やベースバンド復号のような種々の処理を実行することができる。
【００１４】
チューナＴＵＮは、入力フィルタＲＦＩと、入力増幅器ＲＦＡと、バンドパスフィルタＢＦＩと、ミクサ−オッシレータ回路ＭＯＣと、チューニング制御回路ＴＣＣとを具える。入力フィルタＲＦＩは所望チャネルが存在する周波数帯域外の信号を抑圧する。入力フィルタＲＦＩは更に、入力増幅器ＲＦＡと、チューナＴＵＮが高周波数スペクトルＲＦを受信する電気的主体との間のインピーダンス整合をもたらす。伝記的主体は、例えば、アンテナ又はケーブルネットワークとすることができる。入力増幅器ＲＦＡは、弱い信号状態下において満足な信号対雑音比を可能とする増幅を行う。ミクサ−オッシレータ回路ＭＯＣは上述の周波数シフトを実行し、周波数シフトされた所望チャネルを所定の中間周波数に位置させる。
【００１５】
受信機ＲＥＣは、周波数帯域内の任意のチャネルをチューニングすることができる。このチューニング動作は次の通りである。ユーザが、例えばリモートコントロールデバイスで番組番号を入力して特定のチャネルを選択する。これに応答して、コントローラＣＴＲＬがチューニングコマンドＴＣをチューナＴＵＮに供給する。チューニング制御回路ＴＣＣがチューニングコマンドＴＣに従ってミクサ−オッシレータ回路ＭＯＣを制御する。もっと正確に言うと、チューニング制御回路ＴＣＣが、ユーザが選択したチャネルと対応する周波数シフトを実行するようミクサ−オッシレータ回路ＭＯＣを制御する。この周波数シフトのために、チューナＴＵＮは中間周波数スペクトルＩＦ内の周波数シフトされたチャネルを所定の中間周波数に供給する。
【００１６】
受信機ＲＥＣのチューニングは、チューナＴＵＮ内の入力フィルタＲＦＩとバンドパスフィルタＢＦＩのチューニングも含む。受信機ＲＥＣは高周波数スペクトルＲＦ内に１つ以上の「ウィークスポット」を有する。このような一定の周波数間隔のウィークスポット内の信号は中間周波数スペクトルＩＦ内に妨害を生じる。入力フィルタＲＦＩとバンドパスフィルタＢＦＩは高周波数スペクトルＲＦ内のウィークポイントに十分な減衰を与える必要がある。高周波数スペクトルＲＦ内のウィークスポットの位置は受信機ＲＥＣがチューニングするチャネルに依存する。即ち、一チャネルから別のチャネルへのチューナＴＵＮのチューニングは高周波数スペクトルＲＦ内におけるウィークポイントをシフトする。従って、入力フィルタＲＦＩとバンドパスフィルタＢＦＩは、これらのフィルタが、受信機ＲＥＣがチューニングするチャネルと無関係に、ウィークポイントの十分な減衰を与えるようにチューニングするのが好ましい。
【００１７】
入力フィルタＲＦＩおよびバンドパスフィルタＢＦＩはそれぞれチューニング電圧Ｖt1およびＶt2によってチューニング可能であり、これらのチューニング電圧はチューニング制御回路ＴＣＣがチューニングコマンドＴＣに応答して発生する。入力フィルタＲＦＩおよびバンドパスフィルタＢＦＩは一般に電圧制御可能なキャパシタンスを具え、これらのキャパシタンスがチューニング電圧Ｖt1およびＶt2をそれぞれ受信する。これらの電圧制御キャパシタンスは入力フィルタＲＦＩおよびバンドパスフィルタＢＦＩのチューニングを可能にする。
【００１８】
しかし、電圧制御可能なキャパシタンスは一般にある程度の非線形性を有する。例えば、電圧制御可能なダイオードとして広く使用されている可変容量ダイオードは、ある程度まで、供給される信号の関数として変化するキャパシタンス値を提供する。このような非線形性は寄生信号成分を発生し、妨害を生じ得る。この妨害は、大きな信号状態下で相対的に強くなる。この妨害は、相対的に多くの異なる中間強度の信号が存在するときにも相対的に強くなる。これらの状態では、図1に示す入力フィルタＲＦＩおよびバンドパスフィルタＢＦＩは妨害を発生しないで妨害を阻止する必要がある。
【００１９】
入力フィルタＲＦＩおよびバンドパスフィルタＢＦＩに関する他の重要な点はチューナＴＵＮの物理的大きさである。入力フィルタＲＦＩおよびバンドパスフィルタＢＦＩは一般にコイルの形の1つ以上のインダクタンスを具える。コイルは一定の空間を占める。インダクタンスが高くなればなるほど、コイルは所定の透磁率のためにより大きな容積を必要とする。原理的に、比較的高い透磁率を有する材料を用いることによりコイルの大きさを縮小することができる。しかし、このような材料は一般にある程度の非線形性を有し、この非線形性は、電圧制御可能なキャパシタンスと同様に、インダクタンスを非線形にする。このような追加の非線形性は許容し得ない。
【００２０】
図２は、妨害を阻止するとともに比較的小さい大きさにできる入力フィルタＲＦＩの一実施例を示す。入力フィルタＥＦＩは、2つのインダクタンスＬ１，Ｌ２と、2つの可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２と、２つのキャパシタンスＣ１，Ｃ２と、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２トランジスタを具える。
【００２１】
２つの可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２と２つのキャパシタンスＣ１，Ｃ２がキャパシタンスノードＮ１，Ｎ２間のチューニングキャパシタンスを構成する。このチューニングキャパシタンスはインダクタンスＬ２と並列に結合され、並列ＬＣ回路を構成する。このチューニングキャパシタンスは２つの容量性ブランチを具える。可変容量ダイオードＶ１とキャパシタンスＣ１が一つの容量性ブランチを構成し、可変容量ダイオードＶ２とキャパシタンスＣ２が他の容量性ブランチを構成する。
【００２２】
可変容量ダイオードＶ１は、抵抗Ｒ１を経てチューニング電圧Ｖt1を受信するカソードと、キャパシタンスノードＮ１に結合されたアノードを有する。可変容量ダイオードＶ１のカソードはキャパシタンスＣ１を経てキャパシタンスノードＮ２に結合される。
【００２３】
可変容量ダイオードＶ２は、抵抗Ｒ２を経てチューニング電圧Ｖt1を受信するカソードと、キャパシタンスノードＮ２に結合されたアノードを有する。可変容量ダイオードＶ２のカソードはキャパシタンスC2を経てキャパシタンスノードＮ１に結合される。
【００２４】
キャパシタンスＣ１，Ｃ２は直流減結合を与える。キャパシタンスＣ１，Ｃ２のそれぞれの値は可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２が与え得るそれぞれの最大容量値に対してかなり高くするのが好ましい。この場合には、キャパシタンスＣ１，Ｃ２は関心のある高周波数において短絡回路とみなせる。チューニングキャパシタンスは、可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２が与えるそれぞれのキャパシタンス値の和にほぼ等しい。これと対照的に、キャパシタンスＣ１，Ｃ２のそれぞれの値が可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２が与え得るそれぞれの最大容量値と同一の大きさを有すスペクトル場合には、チューニングキャパシタンスは低下する。更に、この場合にはチューニングキャパシタンスのチューニング範囲が小さくなる。
【００２５】
インダクタンスＬ２は直流短絡回路を構成する。従って、キャパシタンスノードＮ１は、直流の観点から、信号グラウンドに結合されている。キャパシタンスノードＮ２は信号グラウンドに直接結合されている。従って、チューニング電圧Ｖt1は可変容量ダイオードＶ１のカソードとアノードとの間および可変容量ダイオードＶ２カソードとアノードとの間に存在する。その結果として、２つの可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２は、両者が同一であり且つ完全に合致しているものとすれば、ほぼ同一のキャパシタンス値を提供する。実際には、可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２は可変容量ダイオードの製造ばらつきのためにわずかに異なる容量値を提供する。
【００２６】
高周波数信号はキャパシタンスノードＮ１，Ｎ２間に存在するものと仮定する。更に、キャパシタンスＣ１，Ｃ２は確かに関心のある高周波数で短絡回路とみなせるものと仮定する。高周波数信号は２つの可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２のそれぞれのカソードとアノードとの間に存在する。可変容量ダイオードＶ１のカソードとアノードとの間に存在する高周波数信号は、可変容量ダイオードＶ２のカソードとアノードとの間に存在する高周波数信号と反対符号である。２つの可変容量ダイオード間に信号符号反転が存在する。
【００２７】
２つの可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２、前述したようにある程度の非線形性を有するために、２つの可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２の各々は寄生信号成分を発生する。可変容量ダイオードＶ１が発生する偶数次の非線形性に起因する寄生信号成分は、可変容量ダイオードＶ２が発生する類似の寄生信号成分に関して反対符号である。その結果として、それぞれの寄生信号成分はほぼ相殺される。この妨害補償効果は、図２に示す実施例に本質的に生起する上述した信号符号反転による。
【００２８】
図２に示す実施例は他の有利な特徴を有する。キャパシタンスノードＮ１，Ｎ２間のチューニングキャパシタンスは、可変容量ダイオードＶ１，Ｖ２が与えるそれぞれのキャパシタンスの和にほぼ等しい。即ち、チューニングキャパシタンスは相当大きい。これは、インダクタンスＬ２を所定のチューニング周波数に対して比較的小さい値にすることを可能にする。同じことがインダクタンスＬ１について言える。従って、２つのインダクタンスＬ１，Ｌ２を比較的小さいコイルによって実現できる。これにより、図１に示すチューナＴＵＮを比較的小さくすることができる。
【００２９】
図３は、小型にできる比較的線形のバンドパスフィルタＢＦＩの一実施例を示す。このバンドパスフィルタＢＦＩは、６個のキャパシタンスＣ10、Ｃ11，Ｃ12、Ｃ20，Ｃ21、Ｃ22と、４個のインダクタンスＬ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22と、４個の可変容量ダイオードＶ11，Ｖ12，Ｖ21，Ｖ22と、４個の抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ22とを具える。可変容量ダイオードＶ11，Ｖ12とキャパシタンスＣ11，Ｃ12は、上述した入力フィルタＲＦＩのチューニングキャパシタンスに類似するチューニングキャパシタンスを構成する。このチューニングキャパシタンスはインダクタンスＬ11，Ｌ12と並列に結合される。可変容量ダイオードＶ21，Ｖ22とキャパシタンスＣ21，Ｃ22は別のチューニングキャパシタンスを構成する。この別のチューニングキャパシタンスはインダクタンスＬ21，Ｌ22と並列に結合される。
【００３０】
図３に示すバンドパスフィルタＢＦＩの実施例は、図２に示す入力フィルタＲＦＩの実施例と同一の有利な特徴を有する。即ち、チューニングキャパシタンスは妨害補償効果を奏するように構成されている。更に、チューニングキャパシタンスは相当大きな値を有し、４つのインダクタンスＬ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22を比較的小さいコイルで実現することが可能になる。
【００３１】
結びの言葉
図面と関連する以上の詳細の説明は請求項１に記載された以下の特徴を明らかにしている。受信機（ＲＥＣ）は、一対のキャパシタンスノード（Ｎ１，Ｎ２）間に並列に結合された２つの容量性ブランチ（Ｖ１−Ｃ１，Ｃ２−Ｖ２）を具えるチューニングキャパシタンスを有する。一方の容量性ブランチ（Ｖ１−Ｃ１）は一方のキャパシタンスノード（Ｎ１）に結合されたアノードと、他方のキャパシタンスノード（Ｎ２）に結合されたカソードを有する可変容量ダイオード（Ｖ１）を具える。他方の容量性ブランチ（Ｖ２−Ｃ２）は一方のキャパシタンスノード（Ｎ１）に結合されたカソードと、他方のキャパシタンスノード（Ｎ２）に結合されたアノードを有する可変容量ダイオード（Ｖ２）を具える。
【００３２】
上述の特徴は種々に実現することができる。これを説明するために、いくｔ化の変形例を簡単に示す。
【００３３】
可変容量ダイオードは、必ずしも図２及び図３に示すように信号グラウンドに直接結合する必要はない。例えば、アノードを関心のある高周波数に対して開回路を構成するインピーダンスを介してバイアス電圧に結合してもよい。更に、キャパシタンスノードを関心のある高周波数で短絡回路を構成する減結合キャパシタを介して信号グラウンドに結合してもよい。また、制御電圧をカソードの代わりにアノードに供給し、カソードを固定のバイアス電圧を受信するように結合することもできる。
【００３４】
可変容量ダイオードは、反対極性の２つのノードを有する任意のタイプの制御可能なキャパシタンスを含むものと広義に解釈すべきである。
【００３５】
種々の機能をハードウエア又はソフトウエア又はその両者の要素で実現する多くの方法がある。この点に関し、図は極めて概略的であり、各図は本発明の一つの可能な実施例を示しているにすぎない。従って、図は異なる機能を異なるブロックとして示しているが、これはハードウエア又はソフトウエアの単一の要素がいくつかの機能を実行することを除外することを決して意味するものではない。また、ハードウエア又はソフトウエア又はその両者の複数の要素の組合せで機能を実現することを除外するものでない。
【００３６】
上述の見解は、図面についてなされた詳細な説明は本発明を限定するのではなく本発明を説明するものであることを証明している。添付の特許請求の範囲に記載の発明の範囲に入る多くの代替例が存在する。請求項中に付加された参照番号は請求項を限定するものと解釈されるべきではない。「具えている」および「具える」などの単語は、請求項あるいは本明細書に列記されていない要素またはステップの存在を除外するものではない。単数形で述べる要素は複数の要素を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】チューナを具えるビデオディスプレイシステムを示すブロックずである。
【図２】前記チューナの一部を構成する入力フィルタを示す回路図である。
【図３】前記チューナの一部を構成するバンドパスフィルタを示す回路図である。
【図１】
2008535355.tif 000003
【図２】
2008535355.tif 000004
【図３】
2008535355.tif 000005
【国際調査報告】
2008535355.tif 000006
2008535355.tif 000007