(57)【要約】【課題】ＦＭラジオ受信機のＡＧＣ機能でアンテナ受信電界強度のシグナルメーターに応じＡＧＣ感度を変える際、シグナルメーターが小さくＡＧＣ不感帯となり妨害信号で音質劣化を起こすことを防ぐ。【解決手段】アンテナ１で受信し、ＲＦ回路２で利得制御し、第１混合器３で第１中間周波数に変換した電界強度検出回路９からのシグナルメーターと基準電圧を比較回路１０で比較する。比較結果に応じ減衰器１１の減衰量を調節してシグナルメーターが小さい場合は減衰量を大きく、逆に大きい場合は減衰量を小さく制御する。減衰器１１の出力はＡＧＣ検出信号増幅器１２で増幅されＲＦ回路２の利得を制御する。比較回路１０をシグナルメーターに対して減衰量が異なる第１〜第Ｎ比較器で構成し、複数の比較器の選択と増幅率制御器１３の増幅率を切替スイッチ１５で切り替えてＡＧＣ量を調節し最適なＡＧＣ感度に設定し、ＡＧＣ感度がする不感帯に入らないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ入力信号に対するＲＦ利得の制御機能と、前記アンテナ入力信号に対する第１中間周波信号への変換機能と、前記第１中間周波信号から音声検波する機能と、前記アンテナ入力信号の電界強度を示すシグナルメーターを出力する機能と、前記アンテナ入力信号が所定のＡＧＣ検出信号よりも大きいときに前記ＲＦ利得を小さくするＡＧＣ機能を有するＦＭラジオ受信機において、
前記第１中間周波数信号からのＡＧＣ検出信号を減衰させる減衰器と、前記シグナルメーターに対する減衰特性が異なる複数の比較器を持ち、前記比較器により前記シグナルメーターと基準電圧とを比較して前記減衰器の減衰量を制御する比較回路と、前記減衰器の出力信号を増幅するＡＧＣ検出信号増幅器と、前記ＡＧＣ検出信号増幅器の増幅率を切り替える増幅率制御器と、前記比較回路の複数の比較器と前記増幅率制御器の増幅率を同時に切り替えるスイッチとを具備し、前記比較器と前記増幅率を切り替えて前記ＡＧＣ機能を動作させることを特徴とするＦＭラジオ受信機。
【請求項２】
アンテナ入力信号に対するＲＦ利得の制御機能と、前記アンテナ入力信号に対する第１中間周波信号への変換機能と、前記第１中間周波信号から音声検波する機能と、前記アンテナ入力信号の電界強度を示すシグナルメーターを出力する機能と、前記アンテナ入力信号が所定のＡＧＣ検出信号よりも大きいときに前記ＲＦ利得を小さくするＡＧＣ機能を有するＦＭラジオ受信機において、
前記シグナルメーターが小さくなるとシフト量を大きく、前記シグナルメーターが大きくなるとシフト量を小さくなるように電圧変換して出力する電圧シフト回路と、前記第１中間周波数信号からのＡＧＣ検出信号を減衰させる減衰器と、前記電圧シフト回路の出力電圧と基準電圧とを比較して前記減衰器の減衰量を制御する比較回路と、前記減衰器の出力信号を増幅するＡＧＣ検出信号増幅器と、前記ＡＧＣ検出信号増幅器の増幅率を切り替える増幅率制御器と、前記電圧シフト回路のシフト量と増幅率制御器の増幅率を同時に切り替えるスイッチとを具備し、前記シフト量と前記増幅率を切り替えて前記ＡＧＣ機能を動作させることを特徴とするＦＭラジオ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＭ受信機に係り、ＡＧＣ機能を有するＦＭラジオ受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＭ信号を受信する受信機は一般にスーパーへテロダイン方式が用いられている。スーパーヘテロダイン方式とは、放送局からの信号と局部発振回路による信号とを混合し、単一周波数の中間周波信号に変換して復調する方式をいい、フィルタを単一の周波数で構成できて妨害波を減衰しやすい（混信に強い）、繰り返し増幅によって受信感度が良い等の利点がある。
【０００３】
また、ＦＭ受信機にはＡＧＣ機能が具備されており、良質な音声信号を得るためにＡＧＣ機能によって、回路で処理可能な最適な入力信号レベルに制御されている。このＡＧＣ機能の動作周波数範囲はＡＧＣを検出する信号の帯域幅で規定されるため、比較的帯域の広いＲＦ回路や混合器出力でＡＧＣを検出した場合、希望信号だけでなく妨害信号に対してもＡＧＣを動作させることができる。しかし、希望信号が小さい状態で妨害信号に対してＡＧＣが動作すると希望信号レベルは減衰し、音質が劣化する。そこで、希望信号レベルが小さい場合にＡＧＣ量を抑える機能が具備されている（特許文献１参照）。
【０００４】
図７に記載されている従来のＦＭ受信機について、その動作を説明する。図７に示すように、ＦＭ受信機は、アンテナ１、ＲＦ回路２、第１混合器３、局部発振器４、ＩＦＴ５、狭帯域フィルタ６、ＩＦ部７、検波回路８、電界強度検出回路９、比較回路１０、ＡＧＣ検出信号の減衰器１１、ＡＧＣ検出信号増幅器１２、増幅率制御器１３、ＡＧＣ制御回路１４、切替スイッチ１５から構成される。
【０００５】
アンテナ１で受信したＦＭ変調信号はＲＦ回路２で利得制御され、第１混合器３で第１中間周波数（ＩＦ信号）に変換される。この第１混合器３の出力信号はＡＧＣ検出信号とＩＦ処理信号の２系統として入力される。ＡＧＣ検出信号は、減衰器１１に入力される。一方、ＩＦ処理信号は、ＩＦＴ５により第１混合器３の電流出力を電圧変換する。
【０００６】
このＩＦＴ５はＦＭ受信局の帯域に比べて十分に広い通過帯域を持ち、出力信号はＦＭ受信局の帯域幅に近い狭帯域フィルタ６を通って、増幅やフィルタリングの信号処理を行うＩＦ部７に入力され、ＩＦ部７を経て検波回路８にてＦＭ音声信号に変換される。また狭帯域フィルタ６を通過した信号の電界強度をＤＣ電圧に変換するのが電界強度検出回路９である。
【０００７】
電界強度検出回路９の出力がシグナルメーターであり、このシグナルメーターと基準電圧との比較を比較回路１０で行って、その大小関係に応じて減衰器１１の減衰量を調節する。減衰器１１の出力信号はＡＧＣ検出信号増幅器１２で増幅され、このＡＧＣ検出信号増幅器１２の出力信号が所定の信号レベルを超えるとＲＦ回路２の利得が小さくなる。このＡＧＣ検出信号増幅器１２の増幅率を増幅率制御器１３を介して切替スイッチ１５で切り替えることにより、ＡＧＣ量を調節し、電波状況に応じた最適なＡＧＣ感度に設定される。
【０００８】
図８はシグナルメーターに対するＡＧＣ感度の変化を示した図である。本発明でのＡＧＣ感度の定義は、低いレベルでＡＧＣが動作する場合を“感度が高い”と表現する。減衰器１１の動作により、シグナルメーターが小さくなるに連れてＡＧＣ感度が低くなる。また、ＡＧＣ検出信号増幅器１２の増幅率の切り替えによってシグナルメーター全域にてＡＧＣ感度が変化する。図８に記載のｇとｈとｉのＡＧＣ感度特性は増幅率の切り替えによる感度特性の変化である。また図８中のＶmaxは回路で扱うことのできるダイナミックレンジを示す。
【特許文献１】特開平４−６５９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、Ｖmaxを超えた信号は処理不可能であるので、Ｖmaxを超えた領域でのＡＧＣ感度は存在しない。図８のｉの特性にあるように、ＡＧＣ検出信号増幅器１２の増幅率を切り替えて全体的にＡＧＣ感度が低い状態に設定した場合にシグナルメーターが小さい領域でＡＧＣ不感帯が生じてしまう。この不感帯の領域ではＡＧＣが動作しないため、第１混合器３に入力される妨害波は抑制されることがなく、妨害波の影響で音声劣化を引き起こしてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、ＦＭラジオ受信機におけるＡＧＣ機能において、希望信号のアンテナ受信電界強度のシグナルメーターに応じてＡＧＣ感度を変えて、シグナルメーターが小さくなってＡＧＣ不感帯に入り、妨害信号の影響で音質劣化を起こすことを防ぐＦＭラジオ受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載したＦＭラジオ受信機は、アンテナ入力信号に対するＲＦ利得の制御機能と、アンテナ入力信号に対する第１中間周波信号への変換機能と、第１中間周波信号から音声検波する機能と、アンテナ入力信号の電界強度を示すシグナルメーターを出力する機能と、アンテナ入力信号が所定のＡＧＣ検出信号よりも大きいときにＲＦ利得を小さくするＡＧＣ機能を有するＦＭラジオ受信機において、第１中間周波数信号からのＡＧＣ検出信号を減衰させる減衰器と、シグナルメーターに対する減衰特性が異なる複数の比較器を持ち、比較器によりシグナルメーターと基準電圧とを比較して減衰器の減衰量を制御する比較回路と、減衰器の出力信号を増幅するＡＧＣ検出信号増幅器と、ＡＧＣ検出信号増幅器の増幅率を切り替える増幅率制御器と、比較回路の複数の比較器と増幅率制御器の増幅率を同時に切り替えるスイッチとを具備し、比較器と増幅率を切り替えてＡＧＣ機能を動作させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載したＦＭラジオ受信機は、アンテナ入力信号に対するＲＦ利得の制御機能と、アンテナ入力信号に対する第１中間周波信号への変換機能と、第１中間周波信号から音声検波する機能と、アンテナ入力信号の電界強度を示すシグナルメーターを出力する機能と、アンテナ入力信号が所定のＡＧＣ検出信号よりも大きいときにＲＦ利得を小さくするＡＧＣ機能を有するＦＭラジオ受信機において、シグナルメーターが小さくなるとシフト量を大きく、シグナルメーターが大きくなるとシフト量を小さくなるように電圧変換して出力する電圧シフト回路と、第１中間周波数信号からのＡＧＣ検出信号を減衰させる減衰器と、電圧シフト回路の出力電圧と基準電圧とを比較して減衰器の減衰量を制御する比較回路と、減衰器の出力信号を増幅するＡＧＣ検出信号増幅器と、ＡＧＣ検出信号増幅器の増幅率を切り替える増幅率制御器と、電圧シフト回路の電圧変換と増幅率制御器の増幅率を同時に切り替えるスイッチとを具備し、シフト量と増幅率を切り替えてＡＧＣ機能を動作させることを特徴とする。
【００１３】
前記構成によれば、シグナルメーターが零の場合であってもＡＧＣ機能が動作できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シグナルメーターが零の場合でもＡＧＣ機能が動作し、妨害信号による音質劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１におけるＦＭラジオ受信機の構成を示すブロック図である。ここで、前記従来例を示す図７において説明した構成要件に対応し同等の機能を有するものには同一の符号を付して示し、以下の各図においても同様とする。
【００１７】
図１に示すように、ＦＭラジオ受信機は、アンテナ１、ＲＦ回路２、第１混合器３、局部発振器４、ＩＦＴ５、狭帯域フィルタ６、ＩＦ部７、検波回路８、電界強度検出回路９、比較回路１０、ＡＧＣ検出信号の減衰器１１、ＡＧＣ検出信号増幅器１２、増幅率制御器１３、ＡＧＣ制御回路１４、切替スイッチ１５で構成される。
【００１８】
図１において、アンテナ１で受信したＦＭ変調信号はＲＦ回路２で利得制御され、第１混合器３で第１中間周波数（ＩＦ信号）に変換される。第１混合器３の出力信号はＡＧＣ検出信号とＩＦ処理信号の２系統として入力される。ＡＧＣ検出信号は、減衰器１１に入力される。一方、ＩＦ処理信号は、ＩＦＴ５により第１混合器３の電流出力を電圧変換する。またＩＦＴ５はＦＭ受信局の帯域に比べて十分に広い通過帯域を持ち、その出力信号はＦＭ受信局の帯域幅に近い狭帯域フィルタ６を通って、増幅やフィルタリングの信号処理を行うＩＦ部７を経て検波回路８にてＦＭ音声信号に変換される。
【００１９】
狭帯域フィルタ６を通過した信号の電界強度をＤＣ電圧に変換するのが電界強度検出回路９である。電界強度検出回路９の出力がシグナルメーターであり、このシグナルメーターと基準電圧との比較を比較回路１０で行って、その大小関係に応じて減衰器１１の減衰量を調節し、シグナルメーターが小さい場合は減衰量を大きくし、逆に大きい場合は減衰量を小さくする。
【００２０】
減衰器１１の出力信号はＡＧＣ検出信号増幅器１２で増幅され、ＡＧＣ検出信号増幅器１２の出力信号が所定の信号レベルを超えるとＲＦ回路２の利得が小さくなる。また、ＡＧＣ検出信号増幅器１２の増幅率を切替スイッチ１５により増幅率制御器１３を介して切り替えることによってＡＧＣ量を調節し、電波状況に応じた最適なＡＧＣ感度に設定される。減衰器１１を制御する比較回路１０はシグナルメーターに対する減衰量の異なる複数の比較器（第１〜第Ｎ比較器）で構成され、切替スイッチ１５によって最適な比較回路（比較器）が選択される。
【００２１】
図２は図１に記載した比較回路（比較器）と減衰器の実施例を示す回路図である。図２に示すように、比較結果出力端子１００、スイッチ信号入力端子１０１、シグナルメーター入力端子１０２、減衰器１１の入力端子１０４、減衰器１１の出力端子１０５、トランジスタＱ１〜ＱＭ、抵抗Ｒ１〜ＲＮ、定電流源Ｉ0、ダイオードＤ１、抵抗ＲZ１から構成される。
【００２２】
シグナルメーター入力端子１０２から入力のシグナルメーターは、まずトランジスタＱ２のベースに入力される。基準電圧ＶrefはトランジスタＱ１のベースに入力される。トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ間に抵抗Ｒ１が接続される。ここでは、この抵抗をコンパレータ抵抗と呼ぶ。この抵抗Ｒ１の両端にはスイッチが設けられ、このスイッチがＯＮした場合にＲ１の両端とも定電流源Ｉ0に接続される。基準電圧Ｖrefはシグナルメーターの最大値Ｖmaxの約半分の電圧とする。トランジスタＱ２のコレクタは電源ＶＣＣに接続され、トランジスタＱ１のコレクタが比較回路１０の出力端子である。
【００２３】
この比較回路１０の動作は、基準電圧Ｖrefとシグナルメーターの電位差によって出力の電流が変化する。出力電流Ｉoutは（数１）
【００２４】
【数１】
2008109348.tif 000003
に従い、シグナルメーターが大きいほど出力電流Ｉoutが小さくなる。シグナルメーターに対する出力電流特性は１／Ｒ１の傾きを持つ特性となる。
【００２５】
この比較回路１０の中でコンパレータ抵抗のみ変更した複数個の比較器の出力端子が比較回路１０の比較結果出力端子１００となり、スイッチ信号入力端子１０１によって選択された比較器のみが動作するように働く。
【００２６】
減衰器１１は選択された比較器の出力電流によってダイオードＤ１を駆動する。ダイオードＤ１は電流が増加する毎にインピーダンスが低下するため、ＲZ１とＤ１のインピーダンスの相対比によって減衰器１１の減衰量が決定される。シグナルメーターが十分に小さいときは比較回路１０の出力電流が大きいため、ダイオードＤ１のインピーダンスが下がり、減衰量が大きくなる。逆にシグナルメーターが十分に大きいときは比較回路１０の出力電流が小さく、ダイオードＤ１のインピーダンスが下がらずに減衰量が小さくなる。
【００２７】
図３は図１に示すＦＭラジオ受信機でシグナルメーターに対するＡＧＣ感度をグラフ化したものである。横軸にシグナルメーターを、縦軸にＡＧＣ感度をとる。Ｖmaxは回路のダイナミックレンジである。図３に示すように最大感度をｇ，ｈ，ｉと切り替えた際に、比較器も同時に切り替わり、それぞれの最小感度がＶmaxを超えない特性を示す。
【００２８】
（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２におけるＦＭラジオ受信機の構成を示すブロック図である。本実施形態２はシグナルメーターを電圧シフト回路１６で変化させ、減衰器１１の制御を単一の比較回路１０で実現した実施例である。
【００２９】
図４に示すように、ＦＭラジオ受信機は、アンテナ１、ＲＦ回路２、第１混合器３、局部発振器４、ＩＦＴ５、狭帯域フィルタ６、ＩＦ部７、検波回路８、電界強度検出回路９、比較回路１０、ＡＧＣ検出信号の減衰器１１、ＡＧＣ検出信号増幅器１２、増幅率制御器１３、ＡＧＣ制御回路１４、切替スイッチ１５、電圧シフト回路１６で構成される。
【００３０】
図４において、アンテナ１で受信したＦＭ変調信号はＲＦ回路２で利得制御され、第１混合器３で第１中間周波数（ＩＦ信号）に変換される。第１混合器３の出力信号はＡＧＣ検出信号とＩＦ処理信号の２系統として入力される。ＡＧＣ検出信号は、減衰器１１に入力される。一方、ＩＦ処理信号は、ＩＦＴ５により第１混合器３の電流出力を電圧変換する。またＩＦＴ５はＦＭ受信局の帯域に比べて十分に広い通過帯域を持ち、その出力信号はＦＭ受信局の帯域幅に近い狭帯域フィルタ６を通って、増幅やフィルタリングの信号処理を行うＩＦ部７を経て検波回路８にてＦＭ音声信号に変換される。
【００３１】
狭帯域フィルタ６を通過した信号の電界強度をＤＣ電圧に変換するのが電界強度検出回路９である。電界強度検出回路９の出力がシグナルメーターであり、電圧シフト回路１６に入力される。電圧シフト回路１６では、シグナルメーターの最大値ではシフト量は零で出力電圧は変化しないが、シグナルメーターが小さくなるに連れてシフト量を大きくし、電圧をシフトした出力をする。このシフト量は切替スイッチ１５にて切り替える。
【００３２】
電圧シフト回路１６の出力電圧と基準電圧との比較を比較回路１０で行い、その大小関係に応じて減衰器１１の減衰量を調節する。シグナルメーターが小さい場合は減衰量を大きくし、逆に大きい場合は減衰量を小さくする。減衰器１１の出力信号はＡＧＣ検出信号増幅器１２で増幅され、ＡＧＣ検出信号増幅器１２の出力信号が所定の信号レベルを超えるとＲＦ回路２の利得が小さくなる。
【００３３】
図５は図４に記載した電圧シフト回路の実施例を示す回路図である。図５に示すように、スイッチ信号入力端子１０１、シグナルメーター入力端子１０２、シグナルメーターのシフト電圧出力端子１０３、トランジスタＱ７〜ＱＭ、抵抗Ｒ１０〜ＲＭ、抵抗ＲＺ２とから構成される。
【００３４】
シグナルメーター入力端子１０２から入力のシグナルメーターは、トランジスタＱ７とトランジスタＱ８のベースに入力される。トランジスタＱ７のエミッタはＧＮＤ間と抵抗Ｒ１０を介して接続される。シグナルメーターと抵抗Ｒ１０によって決まるトランジスタＱ７のコレクタ電流を１次電流源としてトランジスタＱ９，Ｑ１０、抵抗Ｒ１１で構成されるミラー回路によって、１次電流源と極性の異なる２次電流源Ｉ１０を生成する。
【００３５】
また、シグナルメーターはトランジスタＱ１２〜ＱＭのベースに接続される。トランジスタＱ１２〜ＱＭのエミッタ−電源間には、それぞれ値の異なる抵抗Ｒ１２〜ＲＭを接続し、シグナルメーターに対して電流値の異なる電流源Ｉ１２〜ＩＭを生成する。電流源Ｉ１０，Ｉ１２〜ＩＭはそれぞれスイッチによって切り替えられ、１次電流源との差分が抵抗ＲＺ２に流れるように抵抗ＲＺ２を接続し、抵抗ＲＺ２の一端はシグナルメーターに接続される。
【００３６】
シグナルメーター対して１次電流源と同様の電流特性を示す電流源Ｉ１０が選択された場合は抵抗ＲＺ２に流れる電流が零となり、出力電圧はシグナルメーターと同様になる。逆にシグナルメーターが小さくなって、電流の大きくなる電流源Ｉ１２〜ＩＭが選択されると抵抗ＲＺ２に流れる電流が大きくなり、シグナルメーターが小さくなるほど出力電圧がシグナルメーターに対して上昇する。なお、この出力電圧は、前述の電流源Ｉ１０，Ｉ１２〜ＩＭを切り替えるスイッチの組み合わせによって、個々のシグナルメーターに応じて変更可能である。
【００３７】
また、図６（ａ）は電圧シフト回路の特性図である。図６（ａ）において、ｇ’はシグナルメーターを比較電圧としてそのまま使用する場合の特性である。ＡＧＣ検出信号増幅器１２の増幅率制御器１３を切替スイッチ１５によって、最大感度が高くなった場合にｈ’やｉ’のようにシグナルメーターが零の場合であっても電圧シフト回路１６により電圧を上げることによって減衰器１１の減衰量を小さくし、シグナルメーターに対するＡＧＣ感度の傾きを緩やかにする。また、図６（ｂ）はシグナルメーターに対するＡＧＣ感度の特性図であり、実施形態１で記載した図３の特性と同様の感度特性を示している。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係るＦＭラジオ受信機は、シグナルメーターが零の場合でもＡＧＣが動作し、妨害信号による音質劣化を防ぐことができ、ＡＧＣ機能を有するＦＭ受信機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態１におけるＦＭラジオ受信機の構成を示すブロック図
【図２】図１に記載の比較回路（比較器），減衰器の実施例を示す回路図
【図３】実施形態１におけるシグナルメーターに対するＡＧＣ感度の特性図
【図４】本発明の実施形態２におけるＦＭラジオ受信機の構成を示すブロック図
【図５】図４に記載の電圧シフト回路の実施例を示す回路図
【図６】実施形態２における（ａ）は電圧シフト回路のシグナルメーターに対する特性図、（ｂ）はシグナルメーターに対するＡＧＣ感度の特性図
【図７】従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図
【図８】従来のシグナルメーターに対するＡＧＣ感度の特性図
【符号の説明】
【００４０】
１  アンテナ
２  ＲＦ回路
３  第１混合器
４  局部発振器
５  ＩＦＴ
６  狭帯域フィルタ
７  ＩＦ部
８  検波回路
９  電界強度検出回路
１０  比較回路
１１  減衰器
１２  ＡＧＣ検出信号増幅器
１３  増幅率制御器
１４  ＡＧＣ制御回路
１５  切替スイッチ
１６  電圧シフト回路
１００  比較結果出力端子
１０１  スイッチ信号入力端子
１０２  シグナルメーター入力端子
１０３  シフト電圧出力端子
１０４  入力端子
１０５  出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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