KR100415408B1

KR100415408B1 - 고주파신호 왜곡을 억제한 고주파신호 전환회로

Info

Publication number: KR100415408B1
Application number: KR10-2002-0010395A
Authority: KR
Inventors: 야마모토마사키
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2004-01-16
Also published as: CN1373605A; CN1190956C; JP2002261501A; DE60209639T2; KR20020070137A; EP1239586A1; MY131481A; DE60209639D1; EP1239586B1; US20020158681A1; US6904271B2

Abstract

본 발명의 목적은 신호전송손실과 고가 회로부품을 저감하고, 다이오드 (2₂, 2₃)의 오프 바이어스치를 깊게 하여 고주파신호 왜곡을 억제한 고주파신호 전환회로를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 증폭단(2₁)의 입력측에 직렬 접속한 제 1 다이오드(2₂), 증폭단 (2₁)의 출력측에 직렬 접속한 제 2 다이오드(2₃)를 포함하는 제 1 고주파 신호로(2)와, 제 1 고주파 신호로(2)에 병렬 접속한 제 3 다이오드(3₁)로 이루어지는 제 2 고주파 신호로(3)와, 증폭단(2₁)의 동작상태 및 제 1 내지 제 3 다이오드(2₂, 2₃, 3₁)의 도통상태를 전환하는 전환전압 공급부(8)를 가지고, 전환전압 공급부(8)의 전환전압이 제 1 극성시에 증폭단(2₁)이 동작상태, 제 1 및 제 2 다이오드(2₂, 2₃)가 온 (on), 제 3 다이오드(3₁)가 오프(off)가 되어 고주파신호가 제 1 고주파 신호로 (2)에 전송되고, 전환전압 공급부의 전환전압이 제 2 극성시에 증폭단(2₁)이 비동작상태, 제 l 및 제 2 다이오드(2₂, 2₃)가 오프, 제 3 다이오드(3₁)가 온이 되어 제 2 고주파 신호로(3)에 고주파신호가 전송된다.

Description

고주파신호 왜곡을 억제한 고주파신호 전환회로{HIGH-FREGUENCY SWITCH CIRCUIT SUPPRESSING THE DISTORTION OF HIGH FREGUENCY SIGNAL}

본 발명은 고주파신호 전환회로에 관한 것으로, 특히 텔레비전 튜너의 입력측에 접속되어 강전계 입력시와 약전계 입력시에 전환되는 것으로, 고주파신호 전송손실과 필요한 부품점수를 각각 저감한 고주파신호 전환회로에 관한 것이다.

종래 텔레비전 튜너에 있어서는, 강전계상태 및 약전계상태의 양쪽에 대응할 수 있도록 텔레비전 튜너의 입력측에 고주파신호 전환회로를 접속 배치한 것이 알려져 있다. 이 고주파신호 전환회로는 고주파신호가 고주파 증폭단을 통해 전송되는 제 1 고주파 신호로와, 고주파신호가 고주파 증폭단을 측로(by pass)하여 전송되는 제 2 고주파 신호로를 가지고 있다. 그리고 약전계상태에서 사용하는 경우는 고주파신호를 제 1 고주파 신호로에 전송시켜 고주파 증폭단에서 고주파신호를 증폭하고, 텔레비전 튜너에 입력되는 고주파신호 레벨을 소정 레벨에까지 증대시키고, 한편 강전계형태에서 사용하는 경우는 고주파신호를 제 2 고주파 신호로에 전송시켜 고주파 증폭단을 측로하여 텔레비전 튜너에 입력되는 고주파신호 레벨이 소정 레벨을 넘지 않도록 하고 있다.

여기서 도 3은 종래의 고주파신호 전환회로의 구성의 일례를 나타내는 회로도로서, 텔레비전 튜너의 구성 부분도 아울러 나타내고 있는 것이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 고주파신호 전환회로(30)는 제 1 고주파 신호로 (31)와, 제 2 고주파 신호로(32)와, 입력 결합회로(33)와, 고주파신호 입력단자 (34)와, 고주파신호 출력단자(35)와, 밴드 디코더(전환전압 공급부)(36)와, 전원단자 (37)로 이루어져 있다.

또 제 1 고주파 신호로(31)는 증폭용 전계효과 트랜지스터(FET)(31₁)와, 제 1 다이오드(31₂)와, 제 2 다이오드(31₃)와, 바이어스전압 설정저항(31₄, 31₅)과, 소스저항(31₆)과, 바이패스 콘덴서(31₇)와, 부하 인덕터(31₈)와, 부하저항(31₉)과, 바이패스 콘덴서(31₁₀, 31₁₃)와, 직류저지 콘덴서(31₁₁, 31₁₆)와, 바이어스전압 설정저항(31₁₂, 31₁₄, 31₁₅)으로 이루어진다. 제 2 고주파 신호로(32)는 신호전달용 전계효과 트랜지스터(FET)(32₁)와, 제 3 다이오드(32₂)와, 직류저지 콘덴서(32₃, 32₆)와, 바이어스전압 설정저항(32₄, 32₅)으로 이루어진다. 입력 결합회로(33)는 인덕터 (33₁, 33₃)와, 콘덴서(33₂, 33₄, 33₅)로 이루어진다.

제 1 고주파 신호로(31)에 있어서, 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)는 게이트가 제 1 다이오드(31₂)의 애노드와 바이어스전압 설정저항(31₅)의 한쪽 끝에 각각 접속되고, 소스가 소스저항(31₆)과 바이패스 콘덴서(31₇)의 각 한쪽 끝에 접속되고, 드레인이 부하 인덕터(31₈)와 직류저지 콘덴서(31₁₁)의 각 한쪽 끝에 접속된다. 제 1 다이오드(31₂)는 캐소드가 바이어스전압 설정저항(31₄)과 입력 결합회로(33)의 콘덴서(33₅)의 각 한쪽 끝에 접속된다. 제 2 다이오드(31₃)는 애노드가 바이어스전압 설정저항(31₁₄)의 한쪽 끝에 접속되고, 캐소드가 바이어스전압 설정저항(31₁₅)과 직류저지 콘덴서(31₁₆)의 각 한쪽 끝에 접속된다. 바이어스전압 설정저항(31₄)은 다른쪽 끝이 접지 접속되고, 바이어스전압 설정저항(31₅)은 다른쪽 끝이 밴드 디코더 (36)의 출력단에 접속된다. 소스저항(31₆)과 바이패스 콘덴서(31₇)는 각 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 부하 인덕터(3l₈)는 다른쪽 끝이 부하저항(31₉)의 한쪽 끝에 접속된다. 부하저항(31₉)은 다른쪽 끝이 바이패스 콘덴서(31₁₀)의 한쪽 끝과 전원단자(37)에 각각 접속된다. 바이패스 콘덴서(31₁₀)는 다른쪽 끝이 접지 접속되고, 직류저지 콘덴서(31₁₁)는 다른쪽 끝이 바이어스전압 설정저항(31₁₂, 31₁₄)의 각 다른쪽 끝에 접속된다. 바이어스전압 설정저항(31₁₂)은 다른쪽 끝이 바이패스 콘덴서(31₁₃)의 한쪽 끝과 밴드 디코더(36)의 출력단에 각각 접속된다. 바이패스 콘덴서(31₁₃)는 다른쪽 끝이 접지 접속되고, 바이어스전압 설정저항(31₁₅)은 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 직류저지 콘덴서(31₁₆)는 다른쪽 끝이 고주파신호 출력단자 (35)에 접속된다.

제 2 고주파 신호로(32)에 있어서, 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)는 게이트가 제 3 다이오드(32₂)의 애노드와 바이어스전압 설정저항(32₄)의 한쪽 끝에 각각 접속되고, 소스가 바이어스전압 설정저항(32₅)의 한쪽 끝과 직류저지 콘덴서(32₆)의 한쪽 끝에 각각 접속되며, 드레인이 직류저지 콘덴서(32₃)의 한쪽 끝에 접속된다. 제 3 다이오드(32₂)는 캐소드가 접지 접속되고, 직류저지 콘덴서(32₃)는 다른쪽 끝이 제 1 다이오드(31₂)의 캐소드에 접속된다. 바이어스전압 설정저항(32₄, 32₅)은 다른쪽 끝이 밴드 디코더(36)의 출력단에 접속된다. 직류저지 콘덴서(32₆)는 다른쪽 끝이 제 2 다이오드(31₃)의 캐소드에 접속된다. 입력결합회로(33)에 있어서 인덕터(33₁)는 한쪽 끝이 콘덴서(33₂)의 한쪽 끝과 고주파신호 입력단자(34)에 각각 접속되고, 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 콘덴서(33₂) 는 다른쪽 끝이 인덕터(33₃)의 한쪽 끝과 콘덴서(33₅)의 다른쪽 끝에 각각 접속되고, 인덕터(33₃)는 다른쪽 끝이 콘덴서(33₄)의 한쪽 끝에 접속되고, 콘덴서(33₄)는 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 밴드 디코더(36)는 입력단이 전원단자(37)에 접속되고, 전원단자(37)는 텔레비전 튜너(40)의 전원단자(47)에 접속된다.

다음에 도 3에 나타내는 바와 같이, 텔레비전 튜너(40)는 VHF 안테나 회로부(VHFANT)(41_V)와, UHF 안테나 회로부(UHFANT)(41_U)와, VHF 고주파 증폭부 (VHFRFAMP)(42_V)와, UHF 고주파 증폭부(UHFRFAMP)(42_U)와, VHF 고주파 회로부 (VHFRF)(43_V)와, UHF 고주파 회로부(UHFRF)(43_U)와, VHF 혼합단(VHFMIX)(44_V)과, UHF 혼합단(UHFMIX)(44_U)과, 중간주파 증폭부(IFAMP)(45)와, 중간주파신호 출력단자 (46)와, 전원단자(47)로 이루어진다.

이 경우, VHF 안테나 회로부(41_V)는 입력단이 고주파신호 전환회로(30)의 고주파신호 출력단자(35)에 접속되고, 출력단이 VHF 고주파 증폭부(42_V)의 입력단에 접속된다. UHF 안테나 회로부(41_U)는 입력단이 고주파신호 출력단자(35)에 접속되고, 출력단이 UHF 고주파 증폭부(42_U)의 입력단에 접속된다. VHF 고주파 증폭부(42_V)는 출력단이 VHF 고주파 회로부(43_V)의 입력단에 접속되고, UHF 고주파 증폭부(42_U)는 출력단이 UHF 고주파 회로부(43_U)의 입력단에 접속된다. VHF 고주파 회로부(43_V)는 출력단이 VHF 혼합단(44_V)의 입력단에 접속되고, UHF 고주파 회로부(43_U)는 출력단이 UHF 혼합단(44_U)의 입력단에 접속된다. VHF 혼합단(44_V)은 출력단이 중간주파 증폭부(45)의 입력단에 접속되고, UHF 혼합단(44_U)은 출력단이 중간주파 증폭부(45)의 입력단에 접속된다. 중간주파 증폭부(45)는 출력단이 중간주파신호 출력단자(46)에 접속된다.

상기 구성에 의한 고주파신호 전환회로(30)는 다음과 같이 동작한다.

처음에 고주파신호 전환회로(30)를 접속한 텔레비전 튜너(40)를 약전계영역, 즉 수신전계 강도가 약한 영역에서 사용하는 경우에는 고주파신호 전환회로 (30)의 밴드 디코더(36)를 전환하여 그 출력단으로부터 전원전압과 동일한 전압 (V_B), 예를 들면 5V가 출력되도록 설정한다. 이 때, 밴드 디코더(36)로부터 출력된 전압(V_B)은 바이어스전압 설정저항(31₅)을 통해 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)의 게이트에 공급되고, 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)를 동작상태로 한다. 이와 동시에, 전압(V_B)에 의거하는 전류가 바이어스전압 설정저항(31₅)과 제 1 다이오드(31₂)와 바이어스전압 설정저항(31₄)을 통해 접지점에 흐르고, 그것에 의하여 제 1다이오드(31₂)를 온으로 하고, 또 전압(V_B)에 의거하는 전류가 바이어스전압 설정저항(31₁₂, 31₁₄)과 제 2 다이오드(31₃)와 바이어스전압 설정저항 (31₁₅)을 통해 접지점에 흐르고, 그것에 의하여 제 2 다이오드(31₃)를 온으로 한다. 한편, 전압(V_B)에 의거하는 전류가 바이어스전압 설정저항(32₄)과 제 3 다이오드(32₂)에 흐르고, 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)의 게이트 전압을 그 소스전압에 비하여 저하시켜 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)를 오프로 한다.

이 때문에, 제 1 고주파 신호로(31)가 능동상태가 되는 것에 대하여 제 2 고주파 신호로(32)가 비능동상태가 되고, 고주파신호 입력단자(34)에 공급된 저레벨의 고주파신호는 온되어 있는 제 1 다이오드(31₂)를 통해 증폭용 전계효과 트랜지스터 (31₁)에 공급되어 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)에 의해 소정 레벨까지 증폭된 후, 온되어 있는 제 2 다이오드(31₃)를 통해 고주파신호 출력단자(35)에 공급된다. 또한 이 시점에는 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)가 오프로 되어 있기 때문에, 고주파신호가 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)를 통해 고주파신호 출력단자 (35)에 전송되는 경우는 없다.

다음에, 고주파신호 전환회로(30)를 접속한 텔레비전 튜너(40)를 강전계영역, 즉 수신전계 강도가 강한 영역에서 사용하는 경우에는 고주파신호 전환회로 (30)의 밴드 디코더(36)를 전환하여 그 출력단으로부터 접지전압과 동일한전압(V_E), 예를 들면 0V가 출력되도록 설정한다. 이 때, 밴드 디코더(36)로부터 출력된 접지전압(V_E)은 바이어스전압 설정저항(31₅)을 통해 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)의 게이트에 공급되어도 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)를 동작상태로 할 수 없어 비동작상태로 한다. 이와 동시에, 접지전압(V_E)의 공급에 의하여 바이어스전압 설정저항(31₅)과 제 1 다이오드(31₂)와 바이어스전압 설정저항(31₄)을 통해 접지점에 흐르는 전류가 없어지고, 제 1 다이오드(31₂)를 오프로 한다. 마찬가지로, 접지전압(V_E)의 공급에 의하여 바이어스전압 설정저항(31₁₂, 31₁₄)과 제 2 다이오드(31₃)와 바이어스전압 설정저항(31₁₅)을 통해 접지점에 흘러 전류가 없어지고, 제 2 다이오드(31₃)를 오프로 한다. 한편, 접지전압(V_E)의 공급에 의하여 바이어스전압 설정저항(32₄)과 제 3 다이오드(32₂)에 흐르는 전류가 없어지고, 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)의 게이트, 소스간 전압이 제로 바이어스가 되어 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)를 온으로 한다.

이 때문에, 제 1 고주파 신호로(31)가 비능동상태가 되는 것에 대하여 제 2 고주파 신호로(32)가 능동상태가 되고, 고주파신호 입력단자(34)에 공급된 고레벨의 고주파신호는 온되어 있는 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)를 통해 고주파신호 출력단자(35)에 공급된다. 또한 이 시점에는 제 1 다이오드(31₂), 제 2 다이오드(31₃)가 모두 오프로 되어 있고, 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)가 비동작상태로 되어 있기 때문에, 고주파신호가 증폭용 전계효과 트랜지스터(31₁)를 통해 고주파신호 출력단자(35)에 전송되는 경우는 없다.

이 후, 고주파신호 출력단자(35)에 공급된 고주파신호는 계속해서 텔레비전 튜너에 공급된다. 여기서, 고주파신호가 VHF 대의 텔레비전 수신신호인 경우, 이 텔레비전 수신신호는 VHF 안테나 회로부(41_V)에서 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되고, VHF 고주파 증폭부(42_V)에서 소요 레벨로 증폭되며, VHF 고주파 회로부(43_V)에서 다시 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되고, VHF 혼합단(44_V)에서 중간주파신호로 변환되어 얻어진 중간주파신호는, 중간주파 증폭부 (45)에서 소요 레벨로 증폭되어 중간주파신호 출력단자(46)에 공급된다. 한편, 고주파신호가 UHF 대의 텔레비전 수신신호인 경우, 이 텔레비전 수신신호는 UHF 안테나 회로부(41_U)에서 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되고, UHF 고주파 증폭부(42_U)에서 소요 레벨로 증폭되며, UHF 고주파 회로부(43_U)에서 다시 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되고, UHF 혼합단(44_U)에서 중간주파신호로 변환되어 얻어진 중간주파신호는, 중간주파 증폭부(45)에서 소요 레벨로 증폭되어 중간주파신호 출력단자(46)에 공급된다.

상기 종래의 고주파신호 전환회로(30)는 제 1 고주파 신호로(31)가 비능동상태가 되고, 동시에 제 2 고주파 신호로(32)가 능동상태가 되었을 때 제 2 고주파 신호로(32)에 있어서의 고주파신호의 전송을 온 상태에 있는 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)를 통해 행하고 있기 때문에, 신호전달용 전계효과 트랜지스터(32₁)에 의해 생기는 신호전송손실, 예를 들면 3 내지 4 dB 정도의 신호전송손실이 생길 뿐 아니라, 제 2 고주파 신호로(32)를 구성하는 경우에 고주파용 전계효과 트랜지스터(32₁) 등의 비교적 고가의 회로부품을 사용할 필요가 있기 때문에, 고주파신호 전환회로(30)의 제조 비용이 고가가 되어 버린다.

게다가 상기 종래의 고주파신호 전환회로(30)는 제 1 고주파 신호로(31)가 비능동상태로 되어 있을 때, 제 1 다이오드(31₂), 제 2 다이오드(31₃)를 오프로 하는 오프 바이어스 전압치가 비교적 얕기 때문에, 고레벨의 고주파신호가 공급되었을 때 제 1 다이오드(31₂), 제 2 다이오드(31₃)에 이 고레벨의 고주파신호의 일부가 흘러 들게 되어 제 2 고주파 신호로(32)를 전송하는 고주파신호에 왜곡을 생기게 하는 경우가 있다.

본 발명은 이와 같은 기술적 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 약전계상태에 있어서의 신호전송손실과 비교적 고가의 회로부품을 각각 저감하고, 다이오드의 오프 바이어스치를 깊게 하여 고주파신호 왜곡의 발생을 억제한 고주파 신호로 전환회로를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 고주파 신호로 전환회로의 일 실시형태를 나타내는 것으로 그 구성을 나타내는 회로도로서, 텔레비전 튜너의 구성 부분도 아울러 나타내고 있는 도,

도 2는 도 1에 나타낸 고주파신호 전환회로의 동작시의 주요부 구성을 나타내는 등가회로도,

도 3은 종래의 고주파신호 전환회로의 구성의 일례를 나타내는 회로도로서, 텔레비전 튜너의 구성 부분도 아울러 나타내고 있는 것이다.

※ 도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명

1 : 고주파신호 전환회로 2 : 제 1 고주파 신호로

2₁: 증폭용 전계효과 트랜지스터(FET) 2₂: 제 1 다이오드

2₃: 제 2 다이오드

2₄, 2₅, 2₆: 바이어스전압 설정저항

2₇: 소스저항 2₈: 바이패스 콘덴서

2₉: 부하 인덕터 2₁₀: 부하저항

2₁₁, 2₁₅: 바이패스 콘덴서 2₁₂, 2₁₇: 직류저지 콘덴서

2₁₃, 2₁₄, 2₁₆: 바이어스전압 설정저항 3 : 제 2 고주파 신호로

2₁: 제 3 다이오드 4 : 입력 결합회로

4₁, 4₃: 인덕터 4₂, 4₄, 4₅: 콘덴서

5 : 고주파신호 입력단자 6 : 고주파신호 출력단자

7 : 전원단자

8 : 밴드 디코더(전환전압 공급부) 9 : 텔레비전 튜너

l7₁: 고주파 증폭단 17₂: 제 1 스위치

17₃: 제 2 스위치 17₄: 제 3 스위치

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 고주파신호 전환회로는, 고주파 증폭단, 고주파 증폭단의 입력단과 고주파신호 입력단 사이에 직렬 접속된 제 1 다이오드, 고주파 증폭단의 출력단과 고주파신호 출력단 사이에 직렬 접속된 제 2 다이오드를 포함하는 제 1 고주파 신호로와, 고주파신호 입력단과 고주파신호 출력단 사이에 직렬 접속된 제 3 다이오드로 이루어지는 제 2 고주파 신호로와, 고주파 증폭단의 동작, 비동작상태 및 제 1 내지 제 3 다이오드의 온, 오프를 전환하는 전환전압 공급부를 가지고, 전환전압 공급부의 전환전압이 제 l 극성일 때, 고주파 증폭단이 동작상태, 제 1 및 제 2 다이오드가 온, 제 3 다이오드가 오프가 되어 고주파신호가 제 1 고주파 신호로에 전송되고, 전환전압 공급부의 전환전압이 제 2 극성일 때, 고주파 증폭단이 비동작상태, 제 1 및 제 2 다이오드가 오프, 제 3 다이오드가 온으로 되어 제 2 고주파 신호로에 고주파신호가 전송되는 수단을 구비한다.

상기 수단에 의하면, 제 2 고주파 신호로로서 온, 오프 동작하는 제 3 다이오드에 의해 구성되어 있기 때문에, 제 3 다이오드가 온일 때의 신호전송손실을 대폭으로 저감하는 것이 가능하게 되고, 또한 제 2 고주파 신호로로서 제 3 다이오드만을 사용함으로써 부품점수를 저감시키는 것이 가능하게 된다. 또 제 3 다이오드를 온하는 순바이어스전압을 형성시킬 때에, 제 1 고주파 신호에 대한 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드를 충분하게 오프시키는 역바이어스전압을 형성하고 있기 때문에, 고레벨의 고주파신호의 일부가 오프일 때의 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드에 흘러 전송 중의 고주파신호에 왜곡을 생기게 하는 일이 없다.

상기 수단에 있어서, 제 1 및 제 2 다이오드는, 각각 애노드측이 저항을 거쳐 전환전압 공급부에 접속되고, 각각의 캐소드측이 저항을 거쳐 기준 전위점에 접속되어 있는 것이다. 그리고 제 1 및 제 2 다이오드의 캐소드측 전압은 전환전압이 제 1 극성일 때, 제 1 다이오드의 캐소드측 전압보다도 제 2 다이오드의 캐소드측 전압이 높아지고, 전환전압이 제 2 극성일 때, 제 1 다이오드의 캐소드측 전압보다도 제 2 다이오드의 캐소드측 전압이 낮아지도록 각 저항의 저항치가 선택되어 있는 것이다.

이와 같은 구성으로 하면, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드를 온으로 하는 순바이어스전압과, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드를 오프로 하는 역바이어스전압의 설정이 용이하게 되고, 그들 전압의 설정과 동시에 제 3 다이오드를 오프로 하는 역바이어스전압과, 제 3 다이오드를 온으로 하는 순바이어스전압의 설정도 용이하게 된다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 고주파신호 전환회로의 일 실시형태를 나타내는 것으로, 그 구성을 나타내는 회로도로서, 텔레비전 튜너의 구성 부분도 아울러 나타내고 있는 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 이 고주파신호 전환회로(1)는 제 1 고주파 신호로(2)와, 제 2 고주파 신호로(3)와, 입력 결합회로(4)와, 고주파신호 입력단자(5)와, 고주파신호 출력단자(6)와, 전원단자(7)와, 밴드 디코더(전환전압 공급부)(8)로 이루어져 있다.

또 제 1 고주파 신호로(2)는 증폭용 전계효과 트랜지스터(FET)(2₁)와, 제 1 다이오드(2₂)와, 제 2 다이오드(2₃)와, 바이어스전압 설정저항(2₄, 2₅, 2₆)과, 소스저항(2₇)과, 바이패스 콘덴서(2₈)와, 부하 인덕터(2₉)와, 부하저항(2₁₀)과, 바이패스 콘덴서(2₁₁, 2₁₅)와, 직류저지 콘덴서(2₁₂, 2₁₇)와, 바이어스전압 설정저항(2₁₃, 2₁₄, 2₁₆)으로 이루어진다. 제 2 고주파 신호로(3)는 제 3 다이오드(3₁)로 이루어진다. 입력 결합회로(4)는 인덕터(4₁, 4₃)와, 콘덴서(4₂, 4₄, 4₅)로 이루어진다. 이 경우, 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)를 포함하는 회로부분은 리니어 고주파 증폭단을 구성하고 있다.

그리고 제 1 고주파 신호로(2)에 있어서, 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)는 게이트가 제 1 다이오드(2₂)의 애노드와 바이어스전압 설정저항(2₅)의 한쪽 끝에 각각 접속되고, 소스가 소스저항(2₇)과 바이패스 콘덴서(2₈)의 각 한쪽 끝에 접속되고, 드레인이 부하 인덕터(2₉)와 직류저지 콘덴서(2₁₃)의 각 한쪽 끝에 접속된다. 제 1 다이오드(2₂)는 캐소드가 바이어스전압 설정저항(2₄)과 입력 결합회로(4)의 콘덴서(4₅)의 각 한쪽 끝에 접속된다. 제 2 다이오드(2₃)는 애노드가 바이어스전압 설정저항(2₁₄)의 한쪽 끝에 접속되고, 캐소드가 바이어스전압 설정저항(2₁₆)과 직류저지 콘덴서(2₁₇)의 각 한쪽 끝에 접속된다. 바이어스전압 설정저항(2₄)은 다른쪽끝이 접지 접속되고, 바이어스전압 설정저항(2₅)은 다른쪽 끝이 밴드 디코더(8)의 출력단에 접속된다. 바이어스전압 설정저항(2₆)은 다른쪽 끝이 전원단자(7)에 접속된다. 소스저항(2₇)과 바이패스 콘덴서(2₈)는 각 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 부하 인덕터(2₉)는 다른쪽 끝이 부하저항(2₁₀)의 한쪽 끝에 접속된다. 부하저항(2₁₀)은 다른쪽 끝이 바이패스 콘덴서(2₁₁)의 한쪽 끝과 전원단자(7)에 각각 접속된다. 바이패스 콘덴서(2₁₁)는 다른쪽 끝이 접지 접속되고, 직류저지 콘덴서(2₁₂)는 다른쪽 끝이 바이어스전압 설정저항(2₁₃)의 한쪽 끝과 바이어스전압 설정저항(2₁₄)의 다른쪽 끝에 각각 접속된다. 바이어스전압 설정저항(2₁₃)은 다른쪽 끝이 바이패스 콘덴서(2₁₅)의 한쪽 끝과 밴드 디코더(8)의 출력단에 각각 접속된다. 바이패스 콘덴서(2₁₅)는 다른쪽 끝이 접지 접속되고, 바이어스전압 설정저항(2₁₆)은 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 직류저지 콘덴서(2₁₇)는 다른쪽 끝이 고주파신호 출력단자(6)에 접속된다.

제 2 고주파 신호로(3)에 있어서, 제 3 다이오드(3₁)는 애노드가 제 1 다이오드(2₂)의 캐소드에 접속되고, 캐소드가 제 2 다이오드(2₃)의 캐소드에 접속된다. 입력 결합회로(4)에 있어서, 인덕터(4₁)는 한쪽 끝이 콘덴서(4₂)의 한쪽 끝과 고주파신호 입력단자(5)에 각각 접속되고, 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 콘덴서(4₂)는다른쪽 끝이 인덕터(4₃)의 한쪽 끝과 콘덴서(4₅)의 다른쪽 끝에 각각 접속되고, 인덕터(4₃)는 다른쪽 끝이 콘덴서(4₄)의 한쪽 끝에 접속되고, 콘덴서(4₄)는 다른쪽 끝이 접지 접속된다. 전원단자(7)는 텔레비전 튜너(9)의 전원단자(16)에 접속되고, 밴드 디코더(8)는 입력단이 전원단자(7)에 접속된다.

또 도 1에 나타내는 바와 같이, 텔레비전 튜너(9)는 도 3에 도시된 텔레비전 튜너(40)의 구성과 동일하고, VHF 안테나 회로부(VHFANT)(10_V)와, UHF 안테나 회로부(UHFANT)(10_U)와, VHF 고주파 증폭부(VHFRFAMP)(11_V)와, UHF 고주파 증폭부 (UHFRFAMP)(11_U)와, VHF 고주파 회로부(VHFRF)(12_V)와, UHF 고주파 회로부(UHFRF)( 12_U)와, VHF 혼합단(VHFMIX)(13_V)과, UHF 혼합단(UHFMIX)(13_U)과, 중간주파 증폭부 (IFAMP)(14)와, 중간주파신호 출력단자(15)와, 전원단자(16)로 이루어진다.

이 경우, VHF 안테나 회로부(10_V)는 입력단이 고주파신호 전환회로(1)의 고주파신호 출력단자(6)에 접속되고, 출력단이 VHF 고주파 증폭부(11_V)의 입력단에 접속된다. UHF 안테나 회로부(10_U)는 입력단이 고주파신호 출력단자(6)에 접속되고, 출력단이 UHF 고주파 증폭부(11_U)의 입력단에 접속된다. VHF 고주파 증폭부 (11_V)는 출력단이 VHF 고주파 회로부(12_V)의 입력단에 접속되고, UHF 고주파 증폭부(11_U)는 출력단이 UHF 고주파 회로부(12_U)의 입력단에 접속된다. VHF 고주파회로부(12_V)는 출력단이 VHF 혼합단(13_V)의 입력단에 접속되고, UHF 고주파 회로부(12_U)는 출력단이 UHF 혼합단(13_U)의 입력단에 접속된다. VHF 혼합단(13_V)은 출력단이 중간주파 증폭부(14)의 입력단에 접속되고, UHF 혼합단(13_U)은 출력단이 중간주파 증폭부(14)의 입력단에 접속된다. 중간주파 증폭부(14)는 출력단이 중간주파신호 출력단자(15)에 접속된다.

다음에 도 2(a), (b)는 도 1에 도시된 고주파신호 전환회로(1)의 동작시의 주요부 구성의 등가회로도를 나타내는 것으로, (a)는 제 1 고주파 신호로(2)가 동작상태, 제 2 고주파 신호로(3)가 비동작상태일 때, (b)는 제 1 고주파 신호로(2)가 비동작상태, 제 2 고주파 신호로(3)가 동작상태일 때를 나타내는 것이다.

도 2 (a), 도 2(b)에 있어서, 17₁은 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)를 포함하는 고주파 증폭단, 17₂는 제 1 다이오드(22)로 이루어지는 제 1 스위치, 17₃은 제 2 다이오드(2₃)로 이루어지는 제 2 스위치, 17₄는 제 3 다이오드(3₁)로 이루어지는 제 3 스위치이고, 그 밖에 도 1에 나타내는 구성 요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 있다.

여기서, 상기 구성에 의한 본 실시형태에 의한 고주파신호 전환회로(1)의 동작을 도 2(a), 도 2(b)를 병용하여 설명한다.

본 실시형태에 있어서도, 처음에 고주파신호 전환회로(1)를 접속한 텔레비전 튜너(9)를 약전계영역, 즉 수신전계 강도가 약한 영역에서 사용할 때는 고주파신호전환회로(1)의 밴드 디코더(8)를 전환하여 그 출력단으로부터 전원전압과 동일한 전압(V_B), 예를 들면 5V가 출력되도록 설정한다. 이와 같은 설정으로 하였을 때, 밴드 디코더(8)로부터 출력된 전압(V_B)은 바이어스전압 설정저항(2₅)을 통하여 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)의 게이트에 공급되고, 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)를 동작상태로 한다. 이와 동시에, 전압(V_B)에 의거하는 전류가 바이어스전압 설정저항(2₅)과 제 1 다이오드(2₂)와 바이어스전압 설정저항(2₄)을 통해 접지점에 흐르고, 그것에 의하여 제 1 다이오드(2₂)가 온이 되고, 또 전압(V_B)에 의거하는 전류가 2개의 바이어스전압 설정저항(2₁₃, 2₁₄)과 제 2 다이오드(2₃)와 바이어스전압 설정저항(2₁₆)을 통해 접지점에 흐르고, 그것에 의하여 제 2 다이오드(2₃)도 온이 된다. 이 상태일 때, 전원전압을 5V로 하면, 제 3 다이오드(3₁)의 애노드전압, 즉 도 1 및 도 2의 A점의 전압이 2.5V, 제 3 다이오드(3₁)의 캐소드전압, 즉 도 1 및 도 2의 B점의 전압이 4.6V가 되도록 각각의 바이어스전압 설정저항(2₄, 2₅, 2₁₃, 2₁₄, 2₁₆)의 각 저항치를 선정하면, 전압(V_B)이 바이어스전압 설정저항(2₆)을 거쳐 제 3 다이오드(3₁)에 역바이어스전압으로서 가해져, 제 3 다이오드(3₁)가 오프가 된다. 그리고 이 때의 고주파신호 전환회로(1)의 상태는 도 2(a)에 도시된 상태가 된다.

이 때문에, 제 1 고주파 신호로(2)가 능동상태가 되는 것에 대하여 제 2 고주파 신호로(3)가 비능동상태가 되고, 고주파신호 입력단자(5)에 공급된 저레벨의 고주파신호는 온되어 있는 제 1 다이오드(2₂)를 통해 동작상태에 있는 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)에 공급되고, 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)에 의해 소정 레벨까지 증폭된 후, 온되어 있는 제 2 다이오드(2₃)를 통해 고주파신호 출력단자(6)에 공급된다. 한편, 이 때 제 3 다이오드(3₁)가 오프로 되어 있기 때문에, 고주파신호가 제 3 다이오드(3₁)를 통해 고주파신호 출력단자(6)에 전송되는 경우는 없다.

이어서, 고주파신호 전환회로(1)를 접속한 텔레비전 튜너(9)를 강전계영역, 즉 수신전계 강도가 강한 영역에서 사용할 때는 고주파신호 전환회로(1)의 밴드 디코더(8)를 전환하여 그 출력단으로부터 접지전압과 동일한 전압(V_E), 예를 들면 0 V가 출력되도록 설정한다. 이와 같은 설정으로 하였을 때, 밴드 디코더(8)로부터 출력된 접지전압(V_E)은 바이어스전압 설정저항(2₅)을 통해 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)의 게이트에 공급되었다 하더라도 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)를 동작상태로 할 수 없도록 비동작상태로 한다. 이와 동시에, 접지전압(V_E)의 공급에 의해서도 바이어스전압 설정저항(2₅)과 제 1 다이오드(2₂)와 바이어스전압 설정저항 (2₄)을 통해 접지점에 전류가 흐르지 않고, 그것에 의하여 제 1 다이오드(2₂)가 오프가 된다. 마찬가지로 접지전압(V_E)의 공급에 의해서도, 2개의 바이어스전압 설정저항(2₁₃, 2₁₄)과 제 2 다이오드(2₃)와 바이어스전압 설정저항(2₁₆)을 통해 접지점에 전류가 흐르지 않고, 그것에 의하여 제 2 다이오드(2₃)도 오프가 된다. 이 상태일 때, 전원단자(7)로부터 바이어스전압 설정저항(2₆)을 통해 제 2 다이오드(2₂)의 캐소드와 제 3 다이오드의 애노드에 바이어스 전압이 공급되어 도 1 및 도 2의 A점의 전압이 1.6V가 되고, 제 3 다이오드의 캐소드전압, 즉 도 1 및 도 2의 B점의 전압이 0.9V가 되어 제 3 다이오드(3₁)에 순바이어스전압이 공급되어 제 3 다이오드(3₁)가 온이 된다. 그리고 제 3 다이오드(3₁)의 온에 따라 제 1 다이오드(2₂) 및 제 2 다이오드(2₃)에 각각 확실하게 역바이어스전압이 공급되고, 또한 제 1 다이오드 (2₂)의 역바이어스전압이 커지고 있다. 그리고 이 때의 고주파신호 전환회로(1)의 상태는 도 2(b)에 나타낸 상태가 된다.

이 때문에 제 1 고주파 신호로(2)가 비능동상태가 되는 것에 대하여, 제 2 고주파 신호로(3)가 능동상태가 되고, 고주파신호 입력단자(5)에 공급된 고레벨의 고주파신호는 온되어 있는 제 3 다이오드(3₁)를 통해 고주파신호 출력단자(6)에 공급된다. 또한 이 시점에는 제 1 다이오드(2₂), 제 2 다이오드(2₃)가 모두 오프로 되어 있고, 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)가 비동작상태로 되어 있기 때문에, 고주파신호가 증폭용 전계효과 트랜지스터(2₁)를 통해 고주파신호 출력단자(6)에 전송되는 일은 없고, 게다가 제 1 다이오드(2₂)의 역바이어스전압이 비교적 깊기 때문에, 고레벨의 고주파신호가 제 1 다이오드(2₂)에 흘러들거나, 제 2 다이오드(2₃)에 흘러드는 일이 없어져 제 2 고주파 신호로(3)를 전송하는 고주파신호에 왜곡을 생기게 하는 일이 없다.

이 후, 고주파신호 전환회로(1)를 통한 고주파신호는 고주파신호 출력단자 (6)로부터 계속되는 텔레비전 튜너(9)에 공급된다. 이 경우에 있어서도, 고주파신호가 VHF 대의 텔레비전 수신신호이면, 이 텔레비전 수신신호는 VHF 안테나 회로부(10_V)에서 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되어 VHF 고주파 증폭부(11_V)에서 소요 레벨로 증폭되고, VHF 고주파 회로부(12_V)에서 다시 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되어 VHF 혼합단(13_V)에서 중간주파신호로 변환되고, 얻어진 중간주파신호는 중간주파 증폭부(14)에서 소요 레벨로 증폭되어 중간주파신호 출력단자(15)에 공급된다. 한편, 고주파신호가 UHF 대의 텔레비전 수신신호이면, 이 텔레비전 수신신호는 UHF 안테나 회로부(10_U)에서 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되어 UHF 고주파 증폭부(11_U)에서 소요 레벨로 증폭되고, UHF 고주파 회로부(12_U)에서 다시 불필요한 신호주파수대의 신호성분이 제거되고, UHF 혼합단(13_U)에서 중간주파신호로 변환되어 얻어진 중간주파신호는 중간주파 증폭부 (14)에서 소요 레벨로 증폭되어 중간주파신호 출력단자(15)에 공급된다.

또한 상기 실시형태에 있어서의 고주파신호 전환회로(1)의 각부의 전압은 각각 이 고주파신호 전환회로의 실시에 있어서 적합한 전압치를 나타내는 것이나, 본 발명에 의한 고주파신호 전환회로(1)는 이와 같은 전압치를 가지는 것에 한정되지 않고, 그 기술 내용을 일탈하지 않는 범위 내에서 그들 전압치를 적절하게 변경할 수 있는 것은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 제 2 고주파 신호로로서 온, 오프 동작하는 제 3 다이오드에 의해 구성하고 있기 때문에, 제 3 다이오드의 온일 때의 신호전송손실을 대폭으로 저감하는 것이 가능하게 되고, 또한 제 2 고주파 신호로로서 제 3 다이오드만을 사용함으로써 부품점수를 저감시키는 것이 가능하게 된다는 효과가 있다.

또 본 발명에 의하면, 제 3 다이오드를 온하는 순바이어스전압을 형성시킬 때에, 제 1 고주파 신호로의 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드를 충분히 오프시키는 역바이어스전압을 형성하고 있기 때문에, 고레벨의 고주파신호의 일부가 오프일 때의 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드에 흘러 전송 중의 고주파신호에 왜곡을 생기게 하는 일이 없다는 효과가 있다.

Claims

고주파 증폭단, 상기 고주파 증폭단의 입력단과 고주파신호 입력단 사이에 직렬 접속된 제 1 다이오드, 상기 고주파 증폭단의 출력단과 고주파신호 출력단 사이에 직렬 접속된 제 2 다이오드를 포함하는 제 1 고주파 신호로와, 상기 고주파신호 입력단과 상기 고주파신호 출력단 사이에 직렬 접속된 제 3 다이오드로 이루어지는 제 2 고주파 신호로와, 상기 고주파 증폭단의 동작, 비동작상태 및 상기 제 1 내지 제 3 다이오드의 온, 오프를 전환하는 전환전압 공급부를 가지고, 상기 전환전압 공급부의 전환전압이 제 1 극성일 때 상기 고주파 증폭단이 동작상태, 상기 제 1 및 제 2 다이오드가 온, 상기 제 3 다이오드가 오프가 되어 고주파신호가 상기 제 1 고주파 신호로에 전송되고, 상기 전환전압 공급부의 전환전압이 제 2 극성일 때 상기 고주파 증폭단이 비동작상태, 상기 제 1 및 제 2 다이오드가 오프, 상기 제 3 다이오드가 온이 되어 상기 제 2 고주파 신호로에 고주파신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 고주파신호 전환회로.
제 1항에 있어서,

상기 고주파 증폭단은 증폭소자에 전계효과 트랜지스터가 사용되어 상기 전환전압을 상기 전계효과 트랜지스터의 게이트에 공급하고, 그 동작, 비동작상태를 전환하고 있는 것을 특징으로 하는 고주파신호 전환회로.
제 1항에 있어서,

상기 고주파 증폭단은 입력 임피던스가 높고, 출력 임피던스가 낮은 것을 특징으로 하는 고주파신호 전환회로.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 다이오드는 각각 애노드측이 저항을 거쳐 상기 전환전압 공급부에 접속되어, 각각의 캐소드측이 저항을 거쳐 기준 전위점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파신호 전환회로.
제 4항에 있어서,

상기 제 l 및 제 2 다이오드의 캐소드측 전압은, 상기 전환전압이 제 1 극성일 때 상기 제 1 다이오드의 캐소드측 전압보다도 상기 제 2 다이오드의 캐소드측 전압이 높아지고, 상기 전환전압이 제 2 극성일 때 상기 제 1 다이오드의 캐소드측 전압보다도 상기 제 2 다이오드의 캐소드측 전압이 낮아지도록 상기 각 저항의 저항치가 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파신호 전환회로.
제 1항에 있어서,

상기 전환전압 공급부는 밴드 디코더로 이루어지고, 전원전압과 동일한 제 1 극성의 전환전압과 기준전위에 동일한 제 2 극성의 전환전압을 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 고주파신호 전환회로.