具有輸入和輸出信號公共線的負反饋控制電路的製作方法

2023-09-13 19:03:40 1

專利名稱：具有輸入和輸出信號公共線的負反饋控制電路的製作方法
技術領域：
本發明總地涉及具有輸入和輸出信號公共線的負反饋控制電路，更具體地說，涉及電視接收機的調諧器，這種調諧器具有由鎖相環控制的本機振蕩器。
電視接收機包括調諧器部分，用來在混頻器中把接收到的信號〔例如，廣播或電纜電視的射頻(RF)信號〕外差，以產生中頻(IF)信號。該中頻信號由中頻信號部分來處理，圖像和伴音分量進一步由相應的信號處理部分來處理，以產生在陰極射線管(CRT)上顯示出圖像的視頻圖像信號，並且，產生由揚聲器進行音頻響應的音頻信號。
調諧部分至少包括一個可控本機振蕩器和一個射頻放大器，它們都有壓控調諧電路，在示範性實施例中，鎖相環(PLL)響應於所述定的頻道來產生調諧電壓(TV)，根據調諧電壓的大小來控制上述壓控調諧電路。調諧電路一般包括電感與反向偏置變容二極體的組合體，反向偏置使變容二極體呈現出可變容抗，其數值由調諧電壓的大小來確定。
鎖相環(PLL)調諧系統採用閉環負反饋電路結構，以控制本機振蕩器信號的頻率。閉環電路結構包括用作可編程序分頻器的可編程序數字計數器，該可編程序分頻器產生一個信號，該信號的頻率等於本機振蕩器信號的頻率除以與所選頻道有關的可編程序係數。可編程序分頻器的前面可以是設置可選的前置計數器電路，該前置計數器電路使輸入信號的頻率除以常係數。當用在這裡時，涉及分頻、前置計數器和分頻器的功能狀態與分頻是否可編程無關。
鑑相器把以前信號的頻率和相位與基準頻率信號相比較，以便得出控制可控本機振蕩器頻率的控制電壓。對於採用PLL的調諧系統，調諧射頻放大器的調諧電壓(TV)也從根據所選頻道而產生的PLL控制電壓中得出。
本機振蕩器的輸出線為PLL提供輸入信號。從PLL反回的輸出線為可控本機振蕩器提供輸入控制信號。這兩條線從PLL上的一對相鄰端子引到本機振蕩器上的另一對相鄰端子上。這些線載有可以輻射的高頻信號，還載有對拾取敏感的調諧電壓信號。希望使這些有害影響為最小。這可以通過減小這些線的長度和/或減少這些線的條數來實現。特別是，減少這些線的條數的優點是，簡化了印刷電路板的設計，減少了印刷電路連接線所產生的拾取和輻射。
簡言之，本發明涉及具有電子可控制調諧器的電視接收機。可控本機振蕩器為混頻器提供本機振蕩器信號。可控本機振蕩器包括接受控制信號以便控制其頻率的第一輸入端，和提供本機振蕩器輸出信號的第一輸出端。鎖相環包括接受本機振蕩器信號的第二輸入端，和提供反饋到可控本機振蕩器第一輸入端上的信號以便控制其頻率的第二輸出端。在第一輸出端與第二輸入端之間、以及在第二輸出端與第一輸入端之間的耦合中，至少有一部分具有公共線。


圖1為電視接收機的框圖和根據本發明幾個方面的調諧器;
圖2為圖1中可控本機振蕩器和鎖相環的部分細節示意圖。
圖1的電視接收機10包括接收射頻(RF)電視信號的信號源12，調諧和放大所接收信號的調諧可控射頻放大器14。在混頻器18中，已處理的射頻信號與鎖相環16所控制的本機振蕩器42所產生的本機振蕩器信號混頻，以形成中頻(IF)信號。在中頻處理單元20和信號處理單元22中，對中頻信號進行放大、濾波和進一步處理，以便提供色度、亮度、同步和伴音信號分量。色度信號與亮度信號耦合起來，以便在顯像管24上提供圖像顯示，將伴音信號耦合到揚聲器26上。
射頻放大器14一般包括多個變容二極體(未示出)，這種變容二極體根據調諧電壓(TV)形式的可變調諧信號而改變其容抗。壓控振蕩器42一般包括多個變容二極體和電感，利用調諧電壓(TV)控制變容二極體的容抗，來控制振蕩頻率。
振蕩器42的輸出信號(LO)耦合到可編程序/前置計數器分頻器46上，該可編程序/前置計數器分頻器46把本機振蕩器的頻率除以一個由頻道選擇器48根據所選頻道和頻道號和頻段來確定的係數。特別是，把頻道選擇單元48產生的BCD(二-+進位)信號耦合到分頻器46中的可編程序計數器上。另外，頻段選擇器49響應於所選頻道的頻段而產生頻段選擇信號。頻段選擇信號耦合到放大器14和振蕩器42中適當的PIN開關二極體上，用來改變電路結構，以便使所選頻段中相應元件的工作最佳化。
分頻器46的輸出信號耦合到鑑相器38的輸入端上。鑑相器38把分頻器46輸出信號的頻率與從基準頻率發生器34得出的基準頻率信號相比較。發生器34一般為晶體振蕩器，其輸出信號有時被可選分頻器36分頻。鑑相器38產生表示其兩個輸入信號之間相位和/或頻率偏差的輸出信號。典型的鑑相器提供基準頻率的一系列脈衝，其持續時間與其兩個輸入信號之間的相位和頻率偏差有關。鑑相器38的輸出信號(誤差信號)耦合到低通濾波器40上，低通濾波器40把該誤差信號積分以使提供頻率很低的或直流(DC)的信號，該信號的幅度根據所檢出相位和頻率偏差而變化。該可變直流信號(TV)耦合到壓控振蕩器42上，以便控制其振蕩頻率。工作時，濾波器40的輸出信號控制本機振蕩器信號的頻率，一直到分頻器36和46輸出信號的頻率和相位處於預定的關係，例如，基本相同。這時，鎖相環16被稱為「已鎖定」。還利用該已濾波的誤差信號為射頻放大器14提供調諧電壓(TV)。
從圖1可見，線50把調諧電壓TV提供到振蕩器42和放大器14上。另外，同一條線50還把本機振蕩器信號LO從振蕩器42提供到分頻器46上。這樣，負反饋控制電路(在示範性實施例中為PLL)的輸入信號和輸出信號在同一條線上，正如上面所解釋的那樣，這減少了必須使用的線的條數，其優點是簡化了印刷電路板的設計，減小了印刷電路連接線所產生的拾取和輻射。
圖2示出本機振蕩器(LO)42與鎖相環(PLL16)之間耦合電路的具體細節。一般示於圖1的壓控振蕩器42實際上包括兩個振蕩器超高頻本機振蕩器42U(UHFLO42U)和甚高頻本機振蕩器42V(VHFLO42V)。在示範性實施例中，這些振蕩器是Sony公司所生產集成電路CXA1594L中的幾個部分。PLL16部件(即分頻器46、鑑相器38，等)可以是任何一種適當的鎖相環集成電路，示範性的集成電路為Simens公司的MGP3002X。
調諧變容二極體52a、b，微調電容54，耦合電容56耦合到LO42V的端子42a、b上。電阻58為變容二極體52a提供直流回地電路。結點60上LO42V的輸出信號通過電阻RV耦合到線50上，來自線50的調諧電壓通過結點60加到調諧變容二極體52a、b上。
調諧變容二極體62、64，微調電容66，耦合電容68a、b被耦合到LO42U的端子42c、d上。電阻70為變容二極體62、64提供直流回地電路。線圈71幫助LO42U在其整個頻段內維持振蕩。在結點72上，把LO42U的輸出信號通過電阻RU耦合到線50上，來自線50的調諧電壓通過結點72加到調諧變容二極體62、64上。
線50提供來自VHFLO42V和UHFLO42U、通過電容74耦合到PLL16(例如，分頻器46)輸入端LO上的輸入信號。在示範性實施例中，在任一時間，本機振蕩器42V和42U中只有一個在工作。利用具有低通反饋網絡電容78和電阻80的晶體三極體76，對來自鑑相器38的相位脈衝(誤差信號)進行低通濾波，並且，利用低通網絡82對其進一步濾波。網絡82的輸出信號提供調諧電壓TV，該輸出信號通過線50反饋給振蕩器42。通過線50、電阻RV和RU，把調諧電壓TV饋到振蕩器42V和42U相應的變容二極體上，以便以上面結合圖1所討論的方式來控制這兩個振蕩器的振蕩頻率。利用僅為8微微法(pf)的電容74，把調諧信號TV與分頻器46隔開。
選擇電阻RU和RV的值，以適應相互矛盾的要求。為了為PLL16提供更大、更可靠的前置計數器驅動電壓，希望電阻RU和RV之值較小。但是，如果電阻RU和RV太小，則鎖相環(在示範性實施例中，鎖相環是雙極性的)的低輸入阻抗可能會成為振蕩器儲能電路相當重的負載，使振蕩器不能可靠地振蕩。在示範性實施例中，發現電阻RU和RV的值為1KΩ時，能夠很好地工作。
在VHF頻段內，把來自頻段選擇器49的頻段切換信號饋給端子84，利用電阻86和電容88對其進行低通濾波。在VHF頻段的較低頻率範圍內，端子84上的頻段切換電壓較低，PIN開關二極體90保持斷路。在這種方式下，串聯電感92和94為VHF振蕩器42V提供最大電感，使振蕩頻率較低。切換到VHF頻段的較高頻率範圍時，端子84上的頻段切換電壓較高，使PIN二極體90導通，把電容88並聯到電感94的兩端，把電感94從電路中有效地去掉。這樣，在較高的VHF頻段時，VHF振蕩器電路42V中的電感較小，產生較高的振蕩頻率。
權利要求
1.一種電子調諧裝置，包括用來提供本機振蕩器信號的可控本機振蕩器(42)，所述本機振蕩器具有用來提供本機振蕩器輸出信號的第一輸出端，和用來接受調諧信號以便控制本機振蕩器信號頻率的第一輸入端；用來控制所述本機振蕩器頻率的鎖相環(16)，所述鎖相環包括具有接收來自所述第一輸出端的用來接收所述本機振蕩器信號的第二輸入端、提供已分頻形式的本機振蕩器信號的分頻器裝置(46)；控制所述分頻器分頻比的頻道選擇裝置(48)；提供基準頻率信號的基準頻率信號發生器(34)；把已分頻形式的本機振蕩器信號與基準頻率信號相比較的鑑相器(38)，以及包括第二輸出端的低通濾波器(40)，所述第二輸出端提供從所述鑑相器(38)得出的反饋到所述可控本機振蕩器(42)第一輸入端上的調諧信號，以便控制所述可控本機振蕩器的頻率；其特徵在於在本機振蕩器第一輸出端與分頻器裝置第二輸入端之間、以及在低通濾波器第二輸出端與本機振蕩器第一輸入端之間的耦合中，至少有一部分具有公共線(50)。
2.根據權利要求1的調諧裝置，其特徵在於，所述本機振蕩器(42)包括可變電抗元件，其電抗值根據所述調諧信號而改變。
3.一種電子調諧裝置，包括具有第一輸出端和第一輸入端的可控本機振蕩器(42)，第一輸出端用於提供本機振蕩器的輸出信號，第一輸入端接受調諧信號，以便控制本機振蕩器信號的頻率;以及控制所述振蕩器頻率的鎖相環(16)，所述鎖相環(16)包括第二輸入端和第二輸出端，第二輸入端用來接受來自所述第一輸出端的所述本機振蕩器信號，第二輸出端為所述可控本機振蕩器的第一輸入端提供調諧信號，以便控制所述可控本機振蕩器的頻率;其特徵在於，在第一輸出端與第二輸入端之間、以及在第二輸出端與第一輸入端之間的耦合中，至少有一部分具有公共線(50)。
4.一種反饋控制裝置，包括具有提供輸出信號的第一輸出端和接受控制信號的第一輸入端的可控電路(42)，以及控制可控電路的負反饋控制電路(16)，所述負反饋控制電路包括接受所述輸出信號的第二輸入端，和提供反饋到第一輸入端上控制信號的第二輸出端;其特徵在於，在第一輸出端與第二輸入端之間、以及在第二輸出端與第一輸入端之間的耦合中，至少有一部分具有公共線(50)。
5.一種具有電子可控調諧器的電視接收機，包括提供本機振蕩器信號的可控本機振蕩器(42)，所述本機振蕩器具有提供本機振蕩器輸出信號的第一輸出端和接受調諧信號以便控制本機振蕩器信號頻率的第一輸入端;以及根據頻道選擇裝置來控制所述振蕩器頻率的鎖相環(16)，所述鎖相環(16)包括第二輸入端和第二輸出端，第二輸入端接受來自所述第一輸出端的所述本機振蕩器信號，第二輸出端提供反饋到所述可控本機振蕩器第一輸入端上的信號，以便控制所述可控本機振蕩器的頻率;其特徵在於在第一輸出端與第二輸入端之間、以及在第二輸出端與第一輸入端之間的耦合中，至少有一部分具有公共線(50)。
6.根據權利要求5的電子調諧裝置，其特徵在於，所述本機振蕩器(42)包括可變電抗元件，其電抗值根據所述調諧信號而改變。
全文摘要
一種具有電子可控調諧器的電視接收機。可控本機振蕩器為混頻器提供本機振蕩器信號。可控本機振蕩器包括接受控制信號的第一輸入端，和提供本機振蕩器輸出信號的第一輸出端。鎖相環包括接受本機振蕩器信號的第二輸入端，和提供反饋到可控本機振蕩器第一輸入端上的信號以便控制本機振蕩器頻率的第二輸出端。在第一輸出端與第二輸入端之間、以及在第二輸出端與第一輸入端之間的耦合中，至少有一部分具有公共線。
文檔編號H03J1/00GK1083996SQ93109730
公開日1994年3月16日 申請日期1993年8月27日 優先權日1992年8月28日
發明者L·S·韋格諾特 申請人:湯姆森消費電子有限公司