(57)【要約】【課題】ミキサ・オシレータ装置において、回路構成を簡素化させ、製造コストを低減する。【解決手段】キャパシタ及びインダクタの組み合わせからなる共振回路に接続され、互いに異なる周波数帯域における発振信号を生成する複数の発振回路５０，５２，５４を備えたミキサ・オシレータ装置２００であって、複数の発振回路５０，５２，５４の各々は、複数の発振回路５０，５２，５４の各々に接続可能な複数の発振回路５０，５２，５４に共通の可変コンデンサＶＣを接続するためのスイッチング素子を備えることによって上記課題を解決することができる。【選択図】図１
2007104355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタ及びインダクタの組み合わせからなる共振回路に接続され、互いに異なる周波数帯域における発振信号を生成する複数の発振回路を備えたミキサ・オシレータ装置であって、
前記複数の発振回路の各々は、前記複数の発振回路の各々に接続可能な前記複数の発振回路に共通の可変コンデンサ、を接続するためのスイッチング素子を備えることを特徴とするミキサ・オシレータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のミキサ・オシレータ装置であって、
前記スイッチング素子が導通状態となった場合、前記共振回路に含まれるコイルと前記可変コンデンサとを並列に前記複数の発振回路のいずれか１つに接続可能なことを特徴とするミキサ・オシレータ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のミキサ・オシレータ装置であって、
前記複数の発振回路のうち少なくとも１つは差動増幅回路を含み、
前記差動増幅回路を含む発振回路のスイッチング素子が導通状態となった場合、前記可変コンデンサを含む共振回路が前記差動増幅回路の正帰還ループに接続されることを特徴とするミキサ・オシレータ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のミキサ・オシレータ装置であって、
前記スイッチング素子はオン抵抗が１０Ω以下の素子であることを特徴とするミキサ・オシレータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送電波等の情報を含む電磁波を受信するチューナ用のミキサ・オシレータ装置に関する。特に、複数の周波数に対応するチューナ用のミキサ・オシレータ装置の局所発振器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送等において映像や音声情報を含む電磁波を受信するためのチューナ装置が広く用いられている。例えば、ＶＨＦ−Ｌｏｗ（５０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚ）、ＶＨＦ−Ｈｉｇｈ（２００ＭＨｚ〜５５０ＭＨｚ）及びＵＨＦ（４００ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚ）の複数の周波数帯に属する放送電波等の情報を含む電磁波を受信及び選局するためのチューナ・モジュールが開発されている。
【０００３】
図５は、複数の周波数帯に対応したチューナ用のミキサ・オシレータ装置１００を示すブロック図である。ミキサ・オシレータ装置１００は、ＶＨＦ−Ｌ発振部１０、ＶＨＦ−Ｈ発振部１２、ＵＨＦ発振部１４、ミキサ部１６，１８，２０及び出力アンプ２２を含んで構成される。ミキサ・オシレータ装置１００は、図５に示すように、一般的にモジュール化されている。
【０００４】
ＶＨＦ−Ｌ発振部１０には、ミキサ・オシレータ装置１００のモジュール外部に共振用のコンデンサＣ１、可変コンデンサＶＣ１及びコイルＬ１が接続される。コンデンサＣ１及び可変コンデンサＶＣ１とは直列接続され、その直列回路がコイルＬ１に並列接続されて共振回路２４が構成される。可変コンデンサＶＣ１は、外部から容量調整のための電圧Ｖｔが印加され、共振回路２４を所望の周波数で発振させるための容量値に調整可能である。ＶＨＦ−Ｌ発振部１０は、正帰還回路を構成しており、共振回路２４の共振周波数を有する発振信号を生成してミキサ部１６へ出力する。
【０００５】
ＶＨＦ−Ｈ発振部１２及びＵＨＦ発振部１４にも、ＶＨＦ−Ｌ発振部１０と同様に、コンデンサＣ２、可変コンデンサＶＣ２及びコイルＬ２を含んでなる共振回路２６及びコンデンサＣ３、可変コンデンサＶＣ３及びコイルＬ３を含んでなる共振回路２８がそれぞれ接続される。ＶＨＦ−Ｈ発振部１２は、正帰還回路を構成しており、共振回路２６の共振周波数を有する発振信号を生成してミキサ部１８へ出力する。また、ＵＨＦ発振部１４は、正帰還回路を構成しており、共振回路２８の共振周波数を有する発振信号を生成してミキサ部２０へ出力する。
【０００６】
ミキサ部２０へ出力される発振信号の周波数は電圧Ｖｔによって調整される。すなわち、共振回路２４，２６，２８に印加される電圧Ｖｔによって共振回路２４，２６，２８の各々に含まれる可変コンデンサＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３の容量が変更され、所望の共振周波数の発振信号がミキサ部１６，１８，２０へ出力される。
【０００７】
ミキサ部１６，１８，２０には、ミキサ・オシレータ装置１００のモジュール外部からＶＨＦ−Ｌｏｗ、ＶＨＦ−Ｈｉｇｈ及びＵＨＦの周波数帯の入力信号がそれぞれ入力される。ミキサ部１６，１８，２０は、それぞれＶＨＦ−Ｌ発振部１０，ＶＨＦ−Ｈ発振部１２，ＵＨＦ発振部１４からの発振信号を受けて、それぞれの入力信号を中間周波数帯に変換して出力する。出力アンプ２２は、ミキサ部１６，１８，２０からの出力信号を増幅してミキサ・オシレータ装置１００の外部へ出力する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来のミキサ・オシレータ装置１００では、ＶＨＦ−Ｌ発振部１０、ＶＨＦ−Ｈ発振部１２、ＵＨＦ発振部１４に対してそれぞれ可変コンデンサＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３を含む共振回路２４，２６，２８を接続する必要がある。
【０００９】
このように各共振回路２４，２６，２８にそれぞれ個別の可変コンデンサＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３を備えることは、ミキサ・オシレータ回路の部品点数を増加させると共に、回路の製造コストを増大させる原因となる。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、回路構成を簡素化させることが可能なチューナ用のミキサ・オシレータ装置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】
本発明は、キャパシタ及びインダクタの組み合わせからなる共振回路に接続され、互いに異なる周波数帯域における発振信号を生成する複数の発振回路を備えたミキサ・オシレータ装置であって、前記複数の発振回路の各々は、前記複数の発振回路の各々に接続可能な前記複数の発振回路に共通の可変コンデンサ、を接続するためのスイッチング素子を備えることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明に係るミキサ・オシレータ装置は、複数の発振回路の各々に接続可能な共通の可変コンデンサを備え、複数の発振回路の各々にその可変コンデンサを接続するためのスイッチング素子を備えることによって、ミキサ部で入力信号とミキシングされる所望の周波数の発振信号を得る際に複数の発振回路のうち１つに前記可変コンデンサを接続して発振信号を出力させる。
【００１３】
このように、複数の発振回路の各々に可変コンデンサを接続するためのスイッチング素子を設けることによって、ミキサ・オシレータ装置に接続する可変コンデンサの数を減らすことができると共に、製造コストを抑制することができる。
【００１４】
本発明のミキサ・オシレータ装置において、前記スイッチング素子が導通状態となった場合、前記共振回路に含まれるコイルと前記可変コンデンサとが並列に前記複数の発振回路のいずれか１つに接続されるように回路を構成することが好適である。すなわち、前記可変コンデンサとコイルとが並列共振するように共振回路を構成することが好ましい。
【００１５】
また、前記複数の発振回路のうち少なくとも１つは差動増幅回路を含み、前記差動増幅回路を含む発振回路のスイッチング素子が導通状態となった場合、前記可変コンデンサを含む共振回路が前記差動増幅回路の正帰還ループに接続されることが好適である。差動増幅回路と共振回路とを組み合わせた発振回路は発振の安定性に優れている。複数の発振回路において可変コンデンサを共通とすると、共振回路の調整範囲が限定される場合があるので安定性に優れた発振回路と組み合わせることが好ましいからである。
【００１６】
スイッチング素子に抵抗が含まれると共振回路のＱ値はＱ＝１／Ｒ×（Ｃ／Ｌ）１／２と表されるので、スイッチング素子のオン抵抗値Ｒが大きければ大きいほどＱ値が下がり、発振器の性能を劣化させ、ついには発振を停止させてしまう。そこで、スイッチング素子のオン抵抗値Ｒは出来るだけ小さい方が良い。具体的には、オン抵抗(抵抗値)が１０Ω以下となるスイッチング素子を用いることが好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の周波数帯に属する放送電波等の情報を含む電磁波を受信及び選局するためのチューナ用のミキサ・オシレータ回路において使用される部品点数を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態におけるミキサ・オシレータ装置２００は、図１に示すように、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２、ＵＨＦ発振部５４、高周波用アンプ５６、自動ゲイン調整回路５８、ミキサ部６０、バンドパス・フィルタ６２、中間周波数用アンプ６４及び自動ゲイン調整回路６６を含んで構成される。ミキサ・オシレータ装置２００は、従来と同様にモジュール化されている。
【００１９】
ＶＨＦ−Ｌ発振部５０は、図２に示すように、差動増幅回路７０、トランジスタ７２、ＭＯＳＦＥＴ７４、電流源７６及び電圧源７８を含んだ回路として構成される。
【００２０】
差動増幅回路７０に含まれるトランジスタＴｒＡ，ＴｒＢのコレクタはそれぞれ抵抗を介してトランジスタ７２のコレクタと共通に接続される。トランジスタＴｒＡ，ＴｒＢのベースには、それぞれ抵抗を介して電圧源７８から定電圧ＶＲＥＦが印加される。トランジスタＴｒＡ，ＴｒＢのエミッタ同士は接続され、共に電流源を介して接地される。トランジスタＴｒＢのベースは、さらにコンデンサＣＡを介して外部端子Ｔ１に接続されると共に、コンデンサＣＢを介してトランジスタ７２のエミッタに接続される。また、トランジスタＴｒＡのコレクタはトランジスタ７２のベースに接続される。さらに、トランジスタ７２のエミッタは、電流源７６を介して接地される。
【００２１】
本実施の形態におけるＶＨＦ−Ｌ発振部５０では、外部端子Ｔ１はＭＯＳＦＥＴ７４のドレイン−ソースを介して外部端子Ｔ２に接続されている。これによって、ＭＯＳＦＥＴ７４のゲートに制御信号を印加することによって、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０を用いる際に外部端子Ｔ１と外部端子Ｔ２とを接続することができる。
【００２２】
ＶＨＦ−Ｌ発振部５０では、トランジスタ７２を介して差動増幅回路７０に対する正帰還ループが形成されており、外部端子Ｔ１，Ｔ２に接続される外部の共振回路での共振周波数の信号を受けて所定の発振周波数ｆＶＨＦＬを有する発振信号ＳＶＨＦＬをミキサ部６０へ出力する。
【００２３】
ＶＨＦ−Ｈ発振部５２も、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０と同様の構成を有する。ＶＨＦ−Ｈ発振部５２は、図２に示した回路における外部端子Ｔ１，Ｔ２を外部端子Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ置き換える他は同一の構成とすることができる。
【００２４】
ＶＨＦ−Ｈ発振部５２では、トランジスタ７２を介して差動増幅回路７０に対する正帰還ループが形成されており、外部端子Ｔ３，Ｔ４に接続される外部の共振回路での共振周波数の信号を受けて所定の発振周波数ｆＶＨＦＨを有する発振信号ＳＶＨＦＨをミキサ部６０へ出力する。
【００２５】
ＵＨＦ発振部５４は、図３に示すように、差動増幅回路８０、トランジスタ８２，８３，８５、ＭＯＳＦＥＴ８４、電流源８６，８７及び電圧源８８を含んだ回路として構成される。
【００２６】
差動増幅回路８０に含まれるトランジスタＴｒＣ，ＴｒＤのコレクタはそれぞれ抵抗を介してトランジスタ８２，８３のコレクタと共通に接続される。トランジスタＴｒＣ，ＴｒＤのベースには、それぞれ抵抗を介して電圧源８８から定電圧ＶＲＥＦが印加される。トランジスタＴｒＣ，ＴｒＤのエミッタ同士は接続され、共に電流源を介して接地される。トランジスタＴｒＣのベースは、さらにコンデンサＣＥを介して外部端子Ｔ５に接続されると共に、コンデンサＣＦを介してトランジスタ８３のエミッタに接続される。トランジスタＴｒＤのベースは、コンデンサＣＣを介して外部端子Ｔ６に接続されると共に、コンデンサＣＤを介してトランジスタ８２のエミッタに接続される。また、トランジスタＴｒＣのコレクタはトランジスタ８２のベースに接続され、トランジスタＴｒＤのコレクタはトランジスタ８３のベースに接続される。さらに、トランジスタ８２のエミッタは電流源８６を介して接地され、トランジスタ８３のエミッタは電流源８７を介して接地される。
【００２７】
本実施の形態におけるＵＨＦ発振部５４では、外部端子Ｔ５はＭＯＳＦＥＴ８４のドレイン−ソースを介して外部端子Ｔ７に接続されている。これによって、ＭＯＳＦＥＴ８４のゲートに制御信号を印加することによって、ＵＨＦ発振部５４を用いる際に外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ７とを接続することができる。また、外部端子Ｔ６は、トランジスタ８５のコレクタ−エミッタを介して接地されている。これによって、トランジスタ８５のベース電流を制御することによって、外部端子Ｔ６を接地することができる。
【００２８】
ＵＨＦ発振部５４では、トランジスタ８２，８３を介して差動増幅回路８０に対する正帰還ループが形成されており、外部端子Ｔ５，Ｔ６に接続される外部の共振回路での共振周波数の信号を受けて所定の発振周波数ｆＵＨＦを有する発振信号ＳＵＨＦをミキサ部６０へ出力する。
【００２９】
高周波用アンプ５６は、外部からの高周波の入力信号ＳＩＮを受けて、自動ゲイン調整回路５８から入力されるゲイン調整信号に応じた増幅率で入力信号ＳＩＮを増幅してミキサ部６０へ出力する。
【００３０】
ミキサ部６０は、高周波用アンプ５６から増幅された入力信号ＳＩＮを受けて、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２、ＵＨＦ発振部５４のうち制御信号によって選択された１つから入力される発振信号ＳＶＨＦＬ，ＳＶＨＦＨ，ＳＵＨＦのうちいずれか１つと入力信号ＳＩＮとをミキシングして中間周波数帯の信号ＳＩＦに変換する。
【００３１】
バンドパス・フィルタ６２は、ミキサ部６０から信号ＳＩＦを受けて、所望の中間周波数帯以外の不要な周波数帯の信号を除去して中間周波数用アンプ６４へ出力する。中間周波数用アンプ６４は、自動ゲイン調整回路６６から入力されるゲイン調整信号に応じた増幅率で入力信号ＳＩＦを増幅して出力信号ＳＯＵＴとして出力する。
【００３２】
上記のようなミキサ・オシレータ装置１００において、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２、ＵＨＦ発振部５４には、図４に示すように、外部にコンデンサＣ１〜Ｃ４、可変コンデンサＶＣ、コイルＬ１〜Ｌ３及び抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続される。
【００３３】
コイルＬ１の一端は外部端子Ｔ１に接続される。コイルＬ１の他端は、コンデンサＣ４を介して接地されると共に、外部端子Ｔ８に接続される。コイルＬ２の一端は外部端子Ｔ３に接続される。コイルＬ２の他端は、コンデンサＣ４を介して設置されると共に、外部端子Ｔ８に接続される。外部端子Ｔ８は抵抗Ｒ３を介して接地される。
【００３４】
コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の一端はそれぞれ外部端子Ｔ２，Ｔ４，Ｔ７に接続され、他端は共通に接続されて可変コンデンサＶＣの一端に接続される。可変コンデンサＶＣの他端は、抵抗Ｒ２を介して接地されると共に、コイルＬ３の一端及び外部端子Ｔ６に接続される。コイルＬ３の他端は、外部端子Ｔ５に接続される。また、可変コンデンサＶＣには抵抗Ｒ１を介して電圧Ｖｔが印加され、共振回路を所望の周波数で発振させるための容量値に調整可能とされる。
【００３５】
ＶＨＦ−Ｌ発振部５０を使用する場合、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０に含まれるＭＯＳＦＥＴ７４をオン、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２に含まれるＭＯＳＦＥＴ７４をオフ、ＵＨＦ発振部５４に含まれるＭＯＳＦＥＴ８４をオフにする。これによって、外部端子Ｔ１と外部端子Ｔ２とが接続され、コンデンサＣ１及び可変コンデンサＶＣの直列回路がコイルＬ１と並列に接続された共振回路がＶＨＦ−Ｌ発振部５０に接続された状態となる。一方、コンデンサＣ２，Ｃ３及び可変コンデンサＶＣは、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２及びＵＨＦ発振部５４には接続されていない状態となる。この状態において、コンデンサＣ１の容量及びコイルＬ１のインダクタンスを予め必要な値に設定しておき、電圧Ｖｔによって可変コンデンサＶＣの容量値を調整することによって、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０から５０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚの周波数帯に含まれる発振周波数を有する発振信号ＳＶＨＦＬを出力させることができる。
【００３６】
ＶＨＦ−Ｈ発振部５２を使用する場合、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２に含まれるＭＯＳＦＥＴ７４をオン、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０に含まれるＭＯＳＦＥＴ７４をオフ、ＵＨＦ発振部５４に含まれるＭＯＳＦＥＴ８４をオフにする。これによって、外部端子Ｔ３と外部端子Ｔ４とが接続され、コンデンサＣ２及び可変コンデンサＶＣの直列回路がコイルＬ２と並列に接続された共振回路がＶＨＦ−Ｈ発振部５２に接続された状態となる。一方、コンデンサＣ１，Ｃ３及び可変コンデンサＶＣは、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０及びＵＨＦ発振部５４には接続されていない状態となる。この状態において、コンデンサＣ２の容量及びコイルＬ２のインダクタンスを予め必要な値に設定しておき、電圧Ｖｔによって可変コンデンサＶＣの容量値を調整することによって、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２から２００ＭＨｚ〜５５０ＭＨｚの周波数帯に含まれる発振周波数を有する発振信号ＳＶＨＦＨを出力させることができる。
【００３７】
ＵＨＦ発振部５４を使用する場合、ＵＨＦ発振部５４に含まれるＭＯＳＦＥＴ８４をオン、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０，ＶＨＦ−Ｌ発振部５２に含まれるＭＯＳＦＥＴ７４をオフにする。これによって、外部端子Ｔ５と外部端子Ｔ７とが接続され、コンデンサＣ３及び可変コンデンサＶＣの直列回路がコイルＬ３と並列に接続された共振回路がＵＨＦ発振部５４に接続された状態となる。一方、コンデンサＣ１，Ｃ２及び可変コンデンサＶＣは、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０及びＶＨＦ−Ｈ発振部５２には接続されていない状態となる。この状態において、コンデンサＣ３の容量及びコイルＬ３のインダクタンスを予め必要な値に設定しておき、電圧Ｖｔによって可変コンデンサＶＣの容量値を調整することによって、ＵＨＦ発振部５４から４００ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚの周波数帯に含まれる発振周波数を有する発振信号ＳＵＨＦを出力させることができる。
【００３８】
以上のように、必要に応じて可変コンデンサＶＣを接続して共振回路を構成するためのスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ７４，８４）をＶＨＦ−Ｌ発振部５０、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２、ＵＨＦ発振部５４にそれぞれ備えることによって，可変コンデンサを発振部の各々に１つずつ設けることなく互いに異なる複数の周波数帯域に属する発振信号を得ることができる。これによって、ミキサ・オシレータ装置２００を構成する回路の部品点数を低減すると共に、回路の製造コストを抑制することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２、ＵＨＦ発振部５４の３つの発振部を設けて、いずれか１つの発振部に切り替えて発振信号を得る構成としたがこれに限定されるものではない。例えば、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０とＶＨＦ−Ｈ発振部５２との組み合わせ、ＶＨＦ−Ｈ発振部５２とＵＨＦ発振部５４との組み合わせ、ＶＨＦ−Ｌ発振部５０とＵＨＦ発振部５４との組み合わせとして、２つの発振部のうちいずれか１つを選択する構成とすることもできる。また、さらに周波数帯域を細かく分割して３つ以上の発振部を設けていずれか１つを選択する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態におけるミキサ・オシレータ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるＶＨＦ−Ｌ発振部及びＶＨＦ−Ｈ発振部の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるＵＨＦ発振部の回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における共振回路の構成を示す図である。
【図５】従来のミキサ・オシレータ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ＶＨＦ−Ｌ発振部、１２  ＶＨＦ−Ｈ発振部、１４  ＵＨＦ発振部、１６，１８，２０  ミキサ部、２２  出力アンプ、２４，２６，２８  共振回路、５０  ＶＨＦ−Ｌ発振部、５２  ＶＨＦ−Ｈ発振部、５４  ＵＨＦ発振部、５６  高周波用アンプ、５８  自動ゲイン調整回路、６０  ミキサ部、６２  バンドパス・フィルタ、６４  中間周波数用アンプ、６６  自動ゲイン調整回路、７０  差動増幅回路、７２  トランジスタ、７４  ＭＯＳＦＥＴ、７６  電流源、７８  電圧源、８０  差動増幅回路、８２，８３，８５  トランジスタ、８６，８７  電流源、８８  電圧源、１００，２００  ミキサ・オシレータ装置。
【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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