(57)【要約】【課題】ノイズによる誤動作を防止し、高い感度を確保できる衛星放送用コンバータのスイッチ回路を提供する。【解決手段】衛星放送用コンバータ１に内蔵された異なる発振周波数を有する複数の局部発振器３４、３５を、衛星放送用チューナ２から送出されるバンド切替用パルス信号が重畳されたパルス信号に応じて切り替える衛星放送用コンバータのスイッチ回路であって、前記パルス信号の周波数が規定の周波数の範囲に入っているか否かを判定するＰＬＬ回路４を用いた比較回路と、前記比較回路４の出力に応じた発振周波数の局部発振器３４、３５を駆動するドライブ回路５と、を備える。前記ＰＬＬ回路４は、前記バンド切替用信号の周波数の近傍の周波数で自走発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号と前記パルス信号との位相を比較し位相誤差信号を前記電圧制御発振器に帰還する位相比較器とを備え、位相比較器の出力の位相誤差信号をウインド型コンパレータで比較する。【選択図】        図１
2005217635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星放送用コンバータに内蔵された異なる発振周波数を有する複数の局部発振器を、衛星放送用チューナから送出されるバンド切替用パルス信号が重畳されたパルス信号に応じて切り替える衛星放送用コンバータのスイッチ回路であって、
前記衛星放送用チューナからのパルス信号を入力し、前記パルス信号における前記バンド切替用パルス信号の有無を判定するＰＬＬ回路を用いた比較回路と、前記比較回路の出力に応じた発振周波数の局部発振器を駆動するドライブ回路と、を備えることを特徴とする衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項２】
前記ＰＬＬ回路は、前記バンド切替用信号の周波数の近傍の周波数で自走発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号と前記パルス信号との位相を比較し位相誤差信号を前記電圧制御発振器に帰還する位相比較器とを備えることを特徴とする請求項１記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項３】
前記位相比較器は、２重平衡変調型の乗算器で構成することを特徴とする請求項２記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項４】
前記比較回路は、前記パルス信号を入力するハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路の出力を所定レベルで検出するレベル検出器と、を備え、前記レベル検出器の出力を前記ＰＬＬ回路に入力することを特徴とする請求項１、２又は３記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項５】
前記レベル検出器は、ヒステリシス特性を有するスイッチング回路で構成されることを特徴とする請求項４記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項６】
前記比較回路は、前記位相比較器からの位相誤差信号が所定の電圧範囲内にあるか否かを判定する電圧比較器を備えることを特徴とする請求項２、３、４又は５記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項７】
前記電圧比較器は、ウインド型の比較特性を有することを特徴とする請求項６記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【請求項８】
前記電圧比較器は、ウインド型の比較特性の上限の閾値及び下限の閾値は制御可能であることを特徴とする請求項７記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星放送用コンバータのスイッチ回路に関し、特に、衛星放送の受信信号帯域を選択する衛星放送用コンバータ（ＢＳコンバータ）のスイッチ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＳ放送は、ディジタル化、チャンネル数の増加等に伴い使用周波数が広帯域化しており、例えば、１０.７ＧＨz〜１２.７５ＧＨzの受信周波数においては、ローバンドの１０.７ＧＨz〜１１.７ＧＨz帯とハイバンドの１１.７ＧＨz〜１２.７５ＧＨz帯とに分割され、受信側の受信機構成としては各周波数帯の受信のためにアンテナとＢＳコンバータとの組を互いに独立して２組設けることが必要となる。
【０００３】
これに対し、周波数帯域が分割されたＢＳ放送を１台のアンテナとＢＳコンバータとにより受信するために、ＢＳコンバータに内蔵されている周波数変換用の局部発振器の発振周波数を該ＢＳコンバータに接続されるＢＳチューナ側からの電源電圧に重畳した２２ＫＨｚのバンド切替用パルス信号により切り替えるスイッチング回路を備えるように構成したＢＳコンバータが知られている（特許文献１参照）。  
【特許文献１】特許第２９８８８４４号公報
【０００４】
図６は従来のＢＳコンバータのスイッチング回路の構成を示す図である。ＢＳコンバータ１に内蔵するところの異なる発振周波数を有する２つの局部発振器８７を、ＢＳチューナ２から送出されるバンド切換用パルス信号が重畳されたパルス信号に応じて切り換えるためのＢＳコンバータのスイッチング回路であって、前記ＢＳチューナ２からのパルス信号を取り込んで前記バンド切換用パルス信号の周波数成分のみを抽出するフィルタ回路８１と、前記フィルタ回路８１からのパルス信号を増幅する増幅回路８２と、前記増幅回路８２によって増幅されたパルス信号を整流するダイオード回路８３とフィルタ回路８４からなる整流回路と、前記整流回路からの直流電圧と基準電圧とを比較して、前記パルス信号に前記バンド切換用パルス信号が重畳されているか否かを表す信号を出力する比較器８５と、前記比較器８５からの信号を受けて、前記比較結果に応じた発振周波数の局部発振器８７を駆動するドライブ回路８６と、から構成されている。
【０００５】
図６に示すＢＳコンバータのスイッチング回路の動作は以下のとおりである。ＢＳチューナ２からの入力はバンドパスフィルタ又はローパスフィルタによりパルス信号成分が抽出され増幅回路８２で所定レベルに増幅される。次に、増幅されたパルス信号成分はダイオード整流回路８３により整流されＲＣフィルタ回路８４により包絡線検波（ＡＭ検波）される。ＲＣフィルタ回路８４からの包絡線検波出力は比較器８５において基準電圧と比較されバンド切換用パルス信号の存否が判定される。前記判定結果はドライブ回路８６に出力され、ドライブ回路８６はバンド切換用パルス信号の存否に応じた何れかの局部発振器の発振の駆動を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図６に示す従来のＢＳコンバータのスイッチング回路は以下のような点で問題がある。すなわち、従来のスイッチング回路は、電源電圧に重畳されたバンド切替用パルス信号をバンドパスフィルタ又はローパスフィルタにより２２ＫＨｚのトーン信号として抽出し、該トーン信号をダイオード整流してフィルタ回路で平滑し包絡線検波を行うという最も一般的なＡＭ検波技術を利用するものであるので、前記各フィルタの特性により本来の信号である２２ＫＨｚのトーン信号以外の信号であっても大きな振幅を有する信号が入力された場合には、正規のトーン信号として誤検出をするという問題がある。  
例えば、ＢＳチューナ２から受信偏波の切り替え制御のＤＣ信号として電源電圧を兼ねる１３Ｖ又は１８ＶのＤＣ信号の切り替え時のスパイクノイズや、自動車やバイク等から発生されるスパイクノイズなどにより誤検出が起こり得る。したがって、図６に示すようなスイッチング回路によりＢＳコンバータ１を誤動作することなくスイッチング動作させるのは非常に困難である。
【０００７】
また、前記電源電圧に重畳される前記パルス信号のパルス波高値は０．６Ｖ±０．２Ｖと非常に小さく、パルス波高値が小さ過ぎることによる感度の悪化が問題となる。  
更に、パルス信号の検出にバンドパスフィルタやローパスフィルタ等のフィルタ回路を使用するため、該フィルタ回路の振幅−周波数特性（通過特性）の上下限のなだらかな振幅変化によりトーン信号の存否の判定感度が非常に悪いという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、ノイズによる誤動作を防止できる衛星放送用コンバータのスイッチ回路を提供することにある。  
本発明の他の目的は、高精度かつ高感度のスイッチング動作を確保できる衛星放送用コンバータのスイッチ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の衛星放送用コンバータのスイッチ回路は、衛星放送用コンバータに内蔵された異なる発振周波数を有する複数の局部発振器を、衛星放送用チューナから送出されるバンド切替用パルス信号が重畳されたパルス信号に応じて切り替える衛星放送用コンバータのスイッチ回路に関する。前記衛星放送用チューナからのパルス信号を入力し、前記パルス信号の周波数が規定の周波数の範囲に入っているか否かの判定により、前記バンド切替用パルス信号の有無を検出するＰＬＬ回路を用いた比較回路と、前記比較回路の出力に応じた発振周波数の局部発振器を駆動するドライブ回路と、を備え、前記ＰＬＬ回路は、前記バンド切替用信号の周波数の近傍の周波数で自走発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号と前記パルス信号との位相を比較し位相誤差信号を前記電圧制御発振器に帰還する位相比較器とを備える。
【００１０】
また、前記位相比較器は、２重平衡変調型の乗算器で構成し、位相誤差信号は必要により所定のレベルシフト回路を介して前記電圧制御発振器を制御する。更に、前記比較回路は、前記パルス信号を入力するハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路の出力を基準レベルで検出するレベル検出器と、を備え、前記レベル検出器の出力を前記ＰＬＬ回路に入力する。また、前記レベル検出器は、ヒステリシス特性を有するスイッチング回路で構成する。
【００１１】
前記比較回路は、前記位相比較器から出力する位相誤差信号が所定の電圧範囲内にあるか否かを判定する電圧比較器を備え、前記電圧比較器は、ウインド型の比較特性を有する。更に前記電圧比較器は、ウインド型の比較特性の上限の閾値及び下限の閾値は制御可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、衛星放送用チューナから送出されるバンド切替用パルス信号を信号レベルを判断して検出するのではなく、周波数値を直接判断してその有無を検出するものであるから、スパイクノイズ等のレベルの大きい信号によりスイッチ回路が誤動作することを防止できる。
【００１３】
特に、スイッチ回路へ入力する信号の周波数がＰＬＬ回路自体のロックレンジである電圧制御発振器の同期発振可能な周波数範囲内にあるか否かを、ＰＬＬ回路のロック状態か非ロック状態かにより検出することによりバンド切替用パルス信号の有無を判断するものであるから、ロックレンジ外の周波数成分や単発の信号に基づく誤動作を防止することが可能である。
【００１４】
本発明によれば、ＰＬＬ回路がロック状態か非ロック状態かを検出することにより、ＡＭ検波出力の周波数対振幅の傾斜特性を利用するものと比べて、前記パルス信号の検出／非検出の識別感度の高い急峻な検出特性が実現される。また、ＰＬＬ回路を構成する位相比較器の出力を２つの閾値と比較するウインド型コンパレータを使用することにより、前記周波数値の識別範囲を高精度に設定することができるとともに、２つの閾値を制御可能に構成することによりパルス信号の検出／非検出の識別範囲を自由に設定することが可能である。
【００１５】
また、スイッチ回路に入力する信号の信号振幅に関しては、レベル検出器を使用して所定レベル以上の信号振幅の信号のみをＰＬＬ回路に入力することにより、低いノイズによる誤動作を防止することを可能としている。特に、レベル検出器の入力部にはハイパス特性を有する回路（増幅器）を設け、また、レベル検出器自体にはシュミット回路のような所望の高いノイズマージンを持つヒステリシス特性を持たせることにより、所望の周波数以上かつ振幅以上の信号のみをＰＬＬ回路に入力とすることにより周波数及び振幅の検出精度を高めることが可能である。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
衛星放送の受信システムは、パラボラアンテナにより受信した信号を該アンテナに設けたＬｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｄｏｗｎ ｃｏｖｅｒｔｅｒ Ｂｌｏｃｋ（ＬＮＢ）の衛星放送用コンバータ（以下「ＢＳコンバータ」ともいう）で中間周波信号に変換し、Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ（ＬＮＢ、以下「ＢＳチューナ」という）へケーブルにより伝送する構成でなり、ＢＳチューナからは前記ケーブルを介してＬＮＢに内蔵する高周波ＦＥＴ（ＧａＡｓ−ＦＥＴ）等の負バイアスを生成するための電源と制御信号とをＢＳコンバータ側に供給する構成を有する。
【００１７】
また、前記制御信号は電源電圧の高低２種類（１３Ｖ／１８Ｖ）の電圧の切り替えＤＣ電圧とこれに重畳した２２ＫＨｚの信号（トーン信号）とからなり、該制御信号のＤＣ電圧の切り替え及び２２ＫＨｚのトーン信号の有無により、それぞれＢＳコンバータの受信偏波及び周波数変換用の局部発振周波数の切り替えを制御する。なおＬＮＢでの電源供給は前記ＤＣ電圧より安定化電圧（８Ｖ）を出力する３端子レギュレータの使用が一般的である。以下、本発明の衛星放送用コンバータの一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
【００１８】
（構成の説明）
図１は本実施の形態のＢＳコンバータのスイッチ回路を具備する構成を示すブロック図である。屋外のパラボラアンテナに設けられたＢＳコンバータ１と、ＢＳコンバータ１に同軸ケーブル（ケーブル）により接続された屋内のＢＳチューナ２とから構成される。
【００１９】
衛星から送信されたＢＳ信号（１２ＧＨｚ帯のマイクロ波信号）は、パラボラアンテナで反射されＢＳコンバータ１のフィードホーンを介して受信される。ＢＳコンバータ１は受信したＢＳ信号を前記ケーブルで伝送可能な１ＧＨｚの中間周波数のＢＳ信号（以下、「ＢＳ−ＩＦ信号」という）に周波数変換した後、このＢＳ−ＩＦ信号を屋内のＢＳチューナ２に供給する。
【００２０】
ＢＳコンバータ１の動作用の電源電圧はＢＳチューナ２から前記ケーブルを介して高い電圧値（１８Ｖ）と低い電圧値（１３Ｖ）の何れかとして供給されるとともに、前記電源電圧にはバンド切換制御用の２２±４ＫＨｚの信号（「バンド切替用パルス信号」という）がＢＳチューナ１でハイバンド（１１．７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚ）を選択する際に重畳される。ここで、バンド切替用パルス信号の２２±４ＫＨｚはＢＳ−ＩＦ信号の周波数（９５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚ）に対して非常に低い周波数でありＢＳ−ＩＦ信号には影響を与えない設定周波数である。
【００２１】
図１に示すＢＳコンバータ４の内部回路は、受信信号を増幅し周波数変換する受信系回路Ａと、前記周波数変換動作等を切り替える制御系回路Ｂとから構成される。  
受信系回路Ａは、パラボラアンテナで反射され受信された円偏波又は垂直偏波のＢＳ信号をそれぞれ増幅する初段の増幅器と、初段の増幅器のいずれかの出力を増幅する２段目の増幅器からなる高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）等により構成される低ノイズの高周波増幅器３１と、２段目の増幅器の出力をＢＳ−ＩＦ信号に周波数変換する周波数変換器（ミキサー）３２と、ＢＳ−ＩＦ信号を増幅する中間周波増幅器３３と、前記周波数変換器３２に対し分割された周波数に対応する周波数のローカル信号を出力する２つの局部発振器３５、３６とから構成される。
【００２２】
制御系回路Ｂは、ＢＳチューナ２から供給される電源電圧に重畳されたバンド切替用パルス信号の有無を検出して検出信号を出力するＰＬＬ回路を含む比較回路４１と、前記検出信号により前記２つの局部発振器３５、３６の何れかにバイアスを供給し発振を駆動するドライブ回路５とから構成されるＢＳコンバータのスイッチ回路と、アンテナ切替回路６とを備える。なお、アンテナ切替器６はＢＳチューナから供給された電源電圧が前述の高い電圧値（１８Ｖ）か低い電圧値（１３Ｖ）かにより制御され、その電圧に応じてスイッチ動作を行い増幅器３１の２つの初段増幅器の何れかの高電子移動度トランジスタを動作させるようにバイアスを切り替え、円偏波又は垂直偏波の何れかのＢＳ信号の受信を選択する切替器であるが、アンテナ切替器６のより詳細な説明は省略する。
【００２３】
本実施の形態では、バンド切替用パルス信号の存在が検出された場合にのみハイバンド（１１．７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚ）用の局部発振器３５が発振状態に制御され、ローバンド（１０．７ＧＨｚ〜１１．７ＧＨｚ）用の局部発振器３４は非発振状態に制御される。バンド切替用パルス信号の存在が検出されない場合には、上記とは逆にローバンド用の局部発振器３４が発振状態に制御され、ハイバンド用の局部発振器３５が非発振状態に制御される。いずれの場合も周波数変換器３２から出力される周波数変換後の信号は規定の中間周波数のＢＳ−ＩＦ信号として中間周波増幅器３３及びケーブルを介してチューナ２に出力される。
【００２４】
図２は、ＰＬＬ回路を備える比較回路の構成を示す図である。図２（ａ）は比較回路のブロック構成であり、図２（ｂ）はそのより具体的な構成を示す図である。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、本実施の形態のＢＳコンバータのスイッチ回路は、ＢＳチューナからの２２±４ＫＨｚのバンド切替用パルス信号を増幅するハイパス構成の増幅器４１と、バンド切替用パルス信号を所定閾値（レベル）で検出するレベル検出器４２と、レベル検出器４２の出力を入力とし電圧制御発振器（ＶＣＯ）を備えるＰＬＬ回路４３と、該ＰＬＬ回路４３の出力を所定の基準電圧と比較する電圧比較器４４と、電圧比較器４４の出力により制御され２つの電圧制御発振器３４、３５の発振／非発振を制御するドライブ回路５１とから構成される。
【００２６】
また、ＢＳコンバータのスイッチ回路の各部のより具体的な構成は図２（ｂ）に示すように、増幅器４１には入力部にコンデンサを備えた差動増幅器でなる負帰還構成の増幅器４１１を使用し、レベル検出器４２にはヒステリシス特性を有する差動増幅器構成でなるスイッチング回路４２１を使用する。また、ＰＬＬ回路４３は約２２ＫＨｚの自走発振周波数を有する電圧制御発振器ＶＣＯ４３２と該電圧制御発振器４３２の出力とスイッチング回路４２１の出力の位相を比較する位相比較器４３１とで構成され、電圧制御発振器４３２の出力とスイッチング回路４２１の出力との位相差信号（位相誤差信号）がゼロになるように位相比較器４３１の出力によりＶＣＯ４３２の発振出力の位相を制御する帰還構成を備える。更に位相比較器４３１の出力は電圧比較器４４１に入力され、該電圧比較器は４４１は位相誤差信号を所定の比較基準電圧等により判定しＰＬＬ回路４３がロック状態か否かを判定し判定結果を出力する。なお、ドライブ回路５１（図１の５）は前記判定結果に基づいて２つの局部発振器の一方のみを発振状態にするように発振／非発振の切替を制御する。
【００２７】
本実施の形態の電圧比較器４４１の特性は、入力信号が所定の高低閾値の電圧範囲でのみ２値の一方の論理レベル（ハイレベル）を出力し前記電圧範囲を外れた場合には他の論理レベル（ローレベル）を出力するウインド型コンパレータを使用するのが好適である。
【００２８】
（動作の説明）
次に本実施の形態の衛星放送用コンバータのスイッチ回路の動作を説明する。本実施の形態のＢＳコンバータのスイッチ回路の増幅器４１はＢＳコンバータのケーブル接続部よりＢＳチューナ２から供給された電源電圧を入力し、ハイパスフィルタ構成の増幅器４１１の特性により前記電源電圧が２２±４ＫＨｚのバンド切替用パルス信号を含む場合に該バンド切替用パルス信号を増幅して出力し、レベル検出器４２は該バンド切替用パルス信号を所定閾値でレベル検出し、２２±４ＫＨｚの繰り返し周波数のパルス信号を出力する。ここで、レベル検出器４２の電圧比較特性としてヒステリシス特性を持たせることにより、バンド切替用パルス信号に重畳するノイズ成分を除去するための良好なノイズマージンを得ることができる。
【００２９】
ＰＬＬ回路４３は、位相比較器４３１において、２２ＫＨｚ程度で自走発振するＶＣＯ４３２の出力と、レベル検出器４２１の出力との位相比較を行い位相誤差信号を出力し、該位相誤差信号がゼロになるように前記ＶＣＯ４３２の発振周波数を負帰還制御するように動作する。
【００３０】
ここで位相比較器４３１の出力はＶＣＯ４３２の発振周波数が２２±４ＫＨｚのバンド切替用パルス信号の位相と位相同期しない状態では、その位相差方向及び大きさに応じた極性及び大きさの位相誤差信号を出力し、両者が位相同期した状態では、僅かな大きさの位相誤差信号を出力する。電圧比較器４４１はこの位相誤差信号の大きさの相違を検出して位相同期状態か否かを判断してハイ／ローの２値の信号を出力する。
【００３１】
本実施の形態では電圧比較器４４１が互いに逆相関係で判定結果を出力する２端子出力でなり、それぞれの出力は２つの局部発振器３４、３５の駆動信号として、その一方の局部発振器のみを発振状態に制御する。
【００３２】
以上の動作により、電源電圧に該バンド切替用パルス信号が重畳されている場合にはハイバンド帯を規定の中間周波数に変換し、前記バンド切替用パルス信号が重畳されていない場合にはローバンド帯を規定の中間周波数に変換する。
【００３３】
図３は、ＢＳコンバータのスイッチ回路のスイッチ特性（振幅―周波数特性）を示す図である。縦軸に振幅を横軸に周波数をとっている。本実施の形態では図３（ａ）に示すように、２２±４ＫＨｚの上下の所定の周波数箇所で振幅が急峻に切り替わるスイッチング特性を有している。図３（ｂ）は従来のフィルタ及びＡＭ検波を利用するスイッチ特性を示しており、ＡＭ検波のフィルタのなだらかな傾斜特性により切替点は鈍った特性となる。本実施の形態の特性はＡＭ検波を利用するものと比べてバンド切替パルス信号の有無に対し高い精度の検出感度を示すことが分かる。
【実施例】
【００３４】
図４は本発明のより具体的な衛星放送用コンバータのスイッチ回路の実施例を示す図である。本実施例では８８ＫＨｚの自走発振を行う電圧発振器（ＶＣＯ）４３２と、電圧発振器４３２の出力を１／２に分周し、全体で１／４分周を行う２段の分周器４３３、４３４と、１／４分周した信号を１８０°移相した信号を出力する１８０°移相器４３５と、前記１／４分周した信号とその１８０°移相した信号とを入力するとともに、ケーブルから入力した該バンド切替用パルス信号をヒステリシス特性の比較器４３９で整形した信号とを入力とし、出力をＶＣＯ４３２に帰還する２重平衡変調型（ダブルバランス型）の乗算器（又はミキサー）でなる位相比較器４３１と、前記位相比較器４３１の出力を入力とするウインド型コンパレータ４３６、４３７、４３８とからなる。
【００３５】
ウインド型コンパレータは、２つの差動増幅器４３６、４３７のそれぞれ反転入力端子及び非反転入力端子に位相比較器４３１の出力を入力し、それぞれの非反転入力端子及び反転入力端子に比較基準電圧（それぞれ第１の基準電圧及び第２の基準電圧）が印加された２つの比較用の差動増幅器（差動型比較器）と、前記２つの差動型比較器の出力を入力とするアンド回路とから構成される。２つの比較基準電圧はウインド型コンパレータ特性の第１の基準電圧（高い閾値、例えば３Ｖ）と第２の基準電圧（低い閾値、例えば１Ｖ）として与えるものであり、第１、第２の基準電圧は図３（ａ）に示すウインド型コンパレータ特性における切替点を規定するものである。この第１、第２の基準電圧は制御可能に構成することによりパルス信号の検出／非検出の識別範囲を適宜設定することが可能となる。
【００３６】
図５は位相比較器４３１に適用可能な２重平衡変調型の乗算器（又はミキサー）を備える位相比較器の構成例を示す図である。本例ではレベル検出器４２により検出（整形）したバンド切替用パルス信号を入力端子（べース）０３に入力する差動対トランジスタ回路（Ｑ１、Ｑ２）と、差動対トランジスタ回路（Ｑ１、Ｑ２）の各トランジスタの出力電流路（コレクタ側）にトーテンポール型（直列）に接続した、前記１／４分周した信号とその１８０°移相した信号とをそれぞれの入力端子（ベース）０１、０２に入力する差動対トランジスタであって、該差動対トランジスタの各コレクタ同士を互いに交差接続した差動対トランジスタ回路（Ｑ３、Ｑ４とＱ５、Ｑ６）と、で位相比較機能が実現される。この位相比較器の出力回路としては、差動対トランジスタ回路（Ｑ３、Ｑ４とＱ５、Ｑ６）の２つの交差接続点を出力とする平衡出力を不平衡出力に変換するための差動増幅器を接続して、その出力端子０４から不平衡のＢＳ−ＩＦ信号を不平衡な信号回路であるウインド型コンパレータでなる電圧比較器に出力する構成を有する。
【００３７】
ここで位相比較器の位相比較特性は入力するパルス信号の位相と電圧制御発振器の位相が一致（位相同期）するように位相誤差信号が出力されるので、位相同期状態の位相誤差信号がウインド型コンパレータの高低の閾値の中央に一致するように、適宜、平衡−不平衡変換用の差動増幅器の電源に負電源を含む構成、又は位相誤差信号へのバイアス又はレベルシフトを与える構成を追加的に採用することができる。これはウインド型コンパレータ側の高低の閾値の中央の値がそのまま位相同期状態の位相誤差信号と一致するようにそのバイアス設定又は電源に負電源を含む構成を採用することができる。
【００３８】
次に本実施例の動作を説明する。ＶＣＯ４３２は８８ＫＨｚという高い周波数で発振するが、２段の１／２分周器４３３、４３４は８８ＫＨｚの発振信号を２２ＫＨｚの信号として出力し、また、１８０°移相器は２２ＫＨｚの逆相の信号を出力し、ハイパス特性の増幅器等によりノイズを抑制された信号はレベル検出器４３９のヒステリシス特性により更にノイズを除去して整形される。レベル検出器４３９からのバンド切替用パルス信号は１／２分周器４３４からの２２ＫＨｚの信号により乗算器でなる位相比較器４３１によりスイッチングされ、出力として位相誤差信号を出力する。
【００３９】
位相誤差信号として２２ＫＨｚの信号とバンド切替用パルス信号とが位相同期している場合に、ＢＳコンバータのスイッチ回路の電源電圧Ｖｃｃに対しＶｃｃ／２程度を出力するようにバイアス又はレベルシフト設定され、位相同期していない場合に０Ｖ又はＶｃｃを出力するように設定される。この場合、２つの比較基準電圧としては例えばＶｃｃ／４及び３Ｖｃｃ／４に設定される。
【００４０】
この結果、移相誤差信号がＶｃｃ／２の近傍のレベルにあるとき、差動型比較器４３６の出力はハイレベル、差動型比較器４３７の出力はハイレベルであるからアンド回路４３８の出力はハイレベルを出力し、ＰＬＬ回路が同期状態であることが検出される。また、位相誤差信号がＶｃｃ／４以下又は３Ｖｃｃ／４以上のレベルにあるとき、差動型比較器４３６及び４３７の何れか一方の出力はハイレベル、他方の出力はローレベルであるからアンド回路４３８の出力はローレベルを出力し、ＰＬＬ回路が非同期状態であることが検出される。つまり図３（ａ）に示すような急峻で高精度の比較特性によりバンド切替用パルス信号の有無が判定される。この判定結果によりドライブ回路５は、バンド切替用パルス信号の有無に応じた局部発振器の一方を発振状態に他方を非発振状態に切り替える。
【００４１】
本実施例は、ＶＣＯ４３２の発振周波数を高めることが可能であり、また２重平衡変調型の乗算器でなる位相比較器４３１の出力には２２ＫＨｚ成分の信号の発生は抑圧され、該出力にかかる信号成分を除去するための比較的大きい容量を形成する必要がないからＢＳコンバータのスイッチ回路の集積回路化に好適である。
【００４２】
以上の実施の形態等においては、スイッチ回路の比較回路として電圧制御発振器と位相比較器とでなる基本的なＰＬＬ回路の使用を説明したが、ＰＬＬ回路構成自体はディジタルＰＬＬ回路を含めて任意のものが使用可能である。また、位相比較器として具体的に２重平衡変調型の乗算器の例を示したが、各種の位相比較器が使用できることは明らかである。また、ウインド型の比較特性の電圧比較器として上限の閾値及び下限の閾値（例えば第１、第２の基準電圧）は制御可能に構成することによりパルス信号の検出／非検出の識別範囲を適宜設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態の衛星放送用コンバータのスイッチ回路を具備する受信系の構成を示すブロック図である。
【図２】ＰＬＬ回路を備える比較回路の構成を示す図である。
【図３】衛星放送用コンバータのスイッチ回路のスイッチ特性を示す図である。
【図４】本発明のより具体的な衛星放送用コンバータのスイッチ回路の実施例を示す図である。
【図５】位相比較器４３１に適用可能な２重平衡変調型の位相比較器の構成例を示す図である。
【図６】従来のＢＳコンバータのスイッチング回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ＢＳコンバータ
２  ＢＳチューナ
３１  高周波増幅器（低ノイズ増幅器）
３３  ＢＳ−ＩＦ増幅器
３２  ミキサー
３４  ローバンド局部発振器
３５  ハイバンド局部発振器
４１  高域通過型増幅器
４２  レベル検出器
４３  ＰＬＬ回路
４３１  位相比較器
４３２  電圧制御発振器
４３３、４３４  １８０°移相器
４４  電圧比較器
６  アンテナ切替器
４３６、４３７  差動増幅型比較回路
５、５１  ドライブ回路、
８１  バンドパスフィルタ（又はローパスフィルタ）
８３  整流用のダイオード回路
８４  平滑用のＲＣフィルタ回路
Ｑ１〜Ｑ６  バイポーラトランジスタ
【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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