JP4061504B2 - 受信機および受信用ic - Google Patents
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Description
放送をヘテロダイン方式により受信する受信機であって、
希望周波数の受信信号を取り出す同調回路と、
位相が互いに90°異なる1対の局部発振信号を形成する第1のPLLと、
上記1対の局部発振信号により上記受信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する第1の1対のミキサ回路と、
この第1の1対のミキサ回路の各出力信号が供給され、互いに90°の位相差を有する1対の移相回路と、
この1対の移相回路の出力信号が供給される第1の演算回路と、
この第1の演算回路の出力信号から上記中間周波信号を取り出す中間周波フィルタと、
この中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号が供給されて受信中の信号のレベルを検出するレベル検出回路と、
自己診断用のテスト信号発生回路と、
制御回路と
を有し、
上記テスト信号発生回路は、
上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号の中間周波数に等しい周波数で、位相が互いに90°異なる1対の発振信号を形成する第2のPLLと、
この第2のPLLから出力される上記1対の発振信号と、上記第1のPLLから出力される上記1対の局部発振信号とが供給される第2の1対のミキサ回路と、
この第2の1対のミキサ回路の出力信号を加算あるいは減算してテスト信号を出力する第2の演算回路と、
この第2の演算回路から出力される上記テスト信号が上記同調回路に供給されることをオンオフ制御するスイッチ回路と
を有し、
上記制御回路は、
放送の受信時、上記スイッチ回路をオフにして上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給されることを禁止し、
上記同調回路の同調周波数および上記第1のPLLにより形成される上記1対の局部発振信号の周波数を制御することにより、受信周波数を変更し、
受信特性の自己診断時、上記スイッチ回路をオンにして上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給されることを許可するとともに、
上記第2の演算回路の演算を加算あるいは減算に切り換えることにより、上記テスト信号を希望周波数あるいはイメージ妨害周波数のテスト信号に切り換え、かつ、
上記同調回路の同調周波数および上記第1のPLLにより形成される上記1対の局部発振信号の周波数を変更したとき、上記レベル検出回路が検出した信号レベルをチェックすることより、自己診断を行う
ようにした受信機
とするものである。
図1は、この発明をAM放送(中波放送)およびFM放送の受信機に適用した場合の一例を示し、符号10はその受信回路である。この受信回路10は、局部発振周波数fLOを受信周波数fRXに近づけることにより、中間周波数fIFを受信周波数fRXに比べてかなり低くした、いわゆるローIF方式のものであり、このとき、受信信号を互いに直交する1対の中間周波信号に周波数変換するとともに、位相処理によりイメージ特性を改善している。
〔2−1〕 テスト信号発生回路40の構成
この発明による受信機には、自己診断用にテスト信号発生回路40が内蔵されるが、このテスト信号発生回路40は例えば図2に示すように構成される。なお、このテスト信号発生回路40には、AM受信系の自己診断モードおよびFM受信系の自己診断モードが用意される。
SLOA=sin(2πfLOt) ・・・ (1A)
SLOB=cos(2πfLOt) ・・・ (1B)
の位相関係であるとすれば、発振信号S54A、S54Bは、
S54A=cos(2πfIFt) ・・・ (2A)
S54B=sin(2πfIFt) ・・・ (2B)
の位相関係とされる。
N=11 ・・・ AM受信系の自己診断モードのとき
N=25 ・・・ FM受信系の自己診断モードのとき
のように設定される。
f52:分周信号S52の周波数=10kHz
f54:VCO54の発振周波数
とすれば、AM受信系の自己診断モードのときには、
f52=f54×2/N
であるから、
f54=f52・N/2
=10kHz×11/2
=55kHz
=AM放送の受信モードのときの中間周波数fIF
となる。
f52=f54/N
であるから、
f54=f52・N
=10kHz×25
=250kHz
=FM放送の受信モードのときの中間周波数fIF
となる。
2・S61A=2・SLOA・S54A
=sin(2π(fLO+fIF)t)+sin(2π(fLO−fIF)t) (3A)
2・S61B=2・SLOB・S54B
=sin(2π(fLO+fIF)t)−sin(2π(fLO−fIF)t) (3B)
となる。
2・S62=2(S61A+S61B)
=sin(2π(fLO+fIF)t) ・・・ (4)
となる。また、演算回路62において、信号S61Aと信号S61Bとの減算を行ったときには、その出力信号S62は、
2・S62=2(S61A−S61B)
=sin(2π(fLO−fIF)t) ・・・ (5)
となる。
テスト信号発生回路40を使用して受信回路10の受信特性のチェックや調整を行う場合、次のような操作および処理となる。
この場合には、操作スイッチ37を操作して受信回路10をAM放送の受信モードにするとともに、テスト信号発生回路40をAM受信系の自己診断モードに設定する。
この場合には、〔2−2−1〕の状態で、演算回路62の処理を加算に変更する。すると、演算回路62からは、(4)式で示される加算信号S62が出力され、テスト信号S63とされてから受信回路10のアンテナ同調回路11Aに供給される。したがって、イメージ妨害特性をチェックすることができる。
この場合には、〔2−2−1〕の状態で、マイクロコンピュータ36の制御信号によりFET(Q61)をオフにするとともに、FET(Q51、Q52)をオンにすると、VCO54の発振信号S54A、S54BがFET(Q51、Q52)を通じて受信回路10のバンドパスフィルタ15A、15Bにテスト信号として供給される。
この場合には、操作スイッチ37を操作して受信回路10をFM放送の受信モードにするとともに、テスト信号発生回路40をFM受信系の自己診断モードにする。
〔3−1〕 テスト信号S63の入力回路の構成
図4は、FM受信系のアンテナ同調回路11Fにテスト信号S63を供給するための構成の具体例を示す。この例では、受信機がFM受信用にいわゆるロッドアンテナを装備しているとともに、AM放送およびFM放送の受信に外部アンテナを使用できる場合である。
AM放送およびFM放送の受信は、外部アンテナの接続・非接続にしたがって以下のように行われる。なお、放送の受信時には、スイッチ回路86は局部発振回路32に接続される。
この場合には、スイッチ82A、82Bは接点Rに接続される。したがって、FM放送の受信時であれば、FM放送波がロッドアンテナ81により受信され、その受信信号SRXがスイッチ82Aを通じてアンテナ同調回路11Fに供給される。また、このとき、局部発振回路32からの制御電圧V32がスイッチ回路86を通じて可変容量ダイオードD11に供給される。したがって、希望する周波数のFM放送を聴くことができる。
この場合には、スイッチ82A、82Bは接点Eに接続される。したがって、FM放送の受信時であれば、外部アンテナにより受信されたFM放送の受信信号SRXが、ジャック83→スプリッタ84→スイッチ82Aの信号ラインを通じてアンテナ同調回路11Fに供給される。したがって、希望する周波数のFM放送を聴くことができる。
この場合には、ジャック83に外部アンテナを接続しないことにより、スイッチ82A、82Bを接点Rに接続する。また、〔2−2〕で述べたように、マイクロコンピュータ36を通じて受信機をFM受信系の自己診断モードに設定する。さらに、スイッチ回路86は、D/Aコンバータ回路85に接続する。なお、ロッドアンテナ81は、FM放送波を受信しないように縮めておく。
(1) AGC電圧VAGC、VOLを一定値に設定してアンプ12A、12F、19を最大利得に固定し、このときの中間周波信号SIFのレベルを示す電圧V38(図1参照)をチェックする。これにより受信系の最大利得あるいは感度を測定することができる。
〔3−3〕のチェックや調整を行うとき、スイッチ82Aが図とは逆に接点Eに接続されていると、外部アンテナにより受信された信号が同調回路11Fに供給されてしまい、同調回路11Fにテスト信号S63を供給してもチェックや調整を正しく行うことができなくなる。
上述の受信回路10およびテスト信号発生回路40によれば、受信回路10の選択度特性の自己診断が可能であり、中間周波フィルタをモノリシックIC化していても安定した受信ができるようになる。また、イメージ特性の診断も可能であり、さらに、ローIF方式やダイレクトコンバージョン方式の受信回路においても自己診断が可能となる。
A/D:Analog to Digital
AGC:Automatic Gain Control
AM :Amplitude Modulation
D/A:Digital to Analog
FET:Field Effect Transistor
FM :Frequency Modulation
IC :Integrated Circuit
IF :Intermediate Frequency
PLL:Phase Locked Loop
SAW:Surface Acoustic Wave
VCO:Voltage Controlled Oscillator
Claims (6)
- 放送をヘテロダイン方式により受信する受信機であって、
希望周波数の受信信号を取り出す同調回路と、
位相が互いに90°異なる1対の局部発振信号を形成する第1のPLLと、
上記1対の局部発振信号により上記受信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する第1の1対のミキサ回路と、
この第1の1対のミキサ回路の各出力信号が供給され、互いに90°の位相差を有する1対の移相回路と、
この1対の移相回路の出力信号が供給される第1の演算回路と、
この第1の演算回路の出力信号から上記中間周波信号を取り出す中間周波フィルタと、
この中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号が供給されて受信中の信号のレベルを検出するレベル検出回路と、
自己診断用のテスト信号発生回路と、
制御回路と
を有し、
上記テスト信号発生回路は、
上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号の中間周波数に等しい周波数で、位相が互いに90°異なる1対の発振信号を形成する第2のPLLと、
この第2のPLLから出力される上記1対の発振信号と、上記第1のPLLから出力される上記1対の局部発振信号とが供給される第2の1対のミキサ回路と、
この第2の1対のミキサ回路の出力信号を加算あるいは減算してテスト信号を出力する第2の演算回路と、
この第2の演算回路から出力される上記テスト信号が上記同調回路に供給されることをオンオフ制御するスイッチ回路と
を有し、
上記制御回路は、
放送の受信時、上記スイッチ回路をオフにして上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給されることを禁止し、
上記同調回路の同調周波数および上記第1のPLLにより形成される上記1対の局部発振信号の周波数を制御することにより、受信周波数を変更し、
受信特性の自己診断時、上記スイッチ回路をオンにして上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給されることを許可するとともに、
上記第2の演算回路の演算を加算あるいは減算に切り換えることにより、上記テスト信号を希望周波数あるいはイメージ妨害周波数のテスト信号に切り換え、かつ、
上記同調回路の同調周波数および上記第1のPLLにより形成される上記1対の局部発振信号の周波数を変更したとき、上記レベル検出回路が検出した信号レベルをチェックすることより、自己診断を行う
ようにした受信機。 - 請求項1に記載の受信機において、
上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号を増幅する可変利得アンプと、
この可変利得アンプにより増幅された中間周波信号からAGC電圧を形成するAGC電圧形成回路と
を有し、
放送の受信時には、上記AGC電圧を上記可変利得アンプにその制御信号として供給してAGCを行い、
上記受信特性の自己診断の実行時には、上記AGC電圧を一定値に固定する
ようにした受信機。 - 請求項2に記載の受信機において、
上記1対の局部発振信号の局部発振周波数を固定した状態で、上記第2のPLLから出力される上記1対の発振信号の発振周波数を変更することにより、選択度のチェックを行う
ようにした受信機。 - 請求項2あるいは請求項3に記載の受信機において、
上記レベル検出回路の検出出力をA/Dコンバータ回路によりデジタルデータにA/D変換し、
このデジタルデータを上記制御回路に取り込んでそれぞれの処理を実行する
ようにした受信機。 - 請求項2、請求項3あるいは請求項4に記載の受信機において、
外部アンテナ端子と、
警告手段と
を有し、
上記外部アンテナ端子に外部アンテナが接続されている場合に、上記自己診断を実行しようとしたときには、上記警告手段により上記外部アンテナの接続されていることを警告するとともに、
上記自己診断の実行を開始しない
ようにした受信機。 - 放送をヘテロダイン方式により受信する受信用ICであって、
受信回路と、
この受信回路の自己診断用のテスト信号発生回路と、
を有し、
上記受信回路は、
位相が互いに90°異なる1対の局部発振信号を形成する第1のPLLと、
上記1対の局部発振信号により、同調回路から出力される受信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する第1の1対のミキサ回路と、
この第1の1対のミキサ回路の各出力信号が供給され、互いに90°の位相差を有する1対の移相回路と、
この1対の移相回路の出力信号が供給される第1の演算回路と、
この第1の演算回路の出力信号から上記中間周波信号を取り出す中間周波フィルタと、 上記中間周波信号を増幅する可変利得アンプと、
この可変利得アンプにより増幅された中間周波信号からAGC電圧を形成するAGC電圧形成回路と、
上記可変利得アンプにより増幅された上記中間周波信号が供給されて受信中の信号のレベルを検出するレベル検出回路と、
このレベル検出回路の検出出力をデジタル検出データにA/D変換して出力するA/Dコンバータ回路と、
を有し、
上記テスト信号発生回路は、
上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号の中間周波数に等しい周波数で、位相が互いに90°異なる1対の発振信号を形成する第2のPLLと、
この第2のPLLから出力される上記1対の発振信号と、上記第1のPLLから出力される上記1対の局部発振信号とが供給される第2の1対のミキサ回路と、
この第2の1対のミキサ回路の出力信号を加算あるいは減算してテスト信号を出力する第2の演算回路と、
この第2の演算回路から出力される上記テスト信号をオンオフ制御するスイッチ回路と
を有し、
上記デジタル検出データの供給される制御回路が接続され、
この制御回路の制御により、
放送の受信時、上記スイッチ回路がオフにされて上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給されることが禁止され、
上記AGC電圧が上記可変利得アンプにその制御信号として供給されてAGCが行われ、
同調周波数および上記第1のPLLにより形成される上記1対の局部発振信号の周波数が制御されることにより、受信周波数が変更され、
第1の受信特性の自己診断時、上記スイッチ回路がオンにされて上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給され、
上記AGC電圧が一定値に固定されるとともに、
上記第2の演算回路の演算が加算あるいは減算に切り換えられることにより、上記テスト信号が希望周波数あるいはイメージ妨害周波数のテスト信号に切り換えられ、かつ、
上記同調周波数および上記第1のPLLにより形成される上記1対の局部発振信号の周波数が変更されたとき、上記レベル検出回路が検出したデジタル検出データの示すレベルがチェックされて自己診断が行われ、
第2の受信特性の自己診断時、上記第2の演算回路から希望周波数のテスト信号が取り出され、
上記スイッチ回路がオンにされて上記テスト信号が上記第2の演算回路から上記同調回路に供給されるとともに、
上記AGC電圧が一定値に固定され、かつ、
上記1対の局部発振信号の局部発振周波数が、上記希望周波数に対応した周波数に固定された状態で、上記第2のPLLから出力される上記1対の発振信号の発振周波数が変更されるとともに、
上記レベル検出回路が検出したデジタル検出データの示すレベルがチェックされて選択度のチェックが行われる
ようにした受信用IC。
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