JP2006304040A - Ｆｍラジオ受信機のａｇｃ回路 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路においては、アンテナに周知のようなＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が外付け部品として必要となり、またＲＦ増幅回路の利得を下げると、ミキサへの入力レベルが低下するためフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させてしまうという問題があった。
【解決手段】ミキサとローカル発振器との間に利得可変可能なバッファアンプを設け、従来のＡＧＣ駆動回路の一方の出力を前記の利得可変可能バッファアンプに接続し、かつもう一方のＡＧＣ駆動回路の出力を利得可変可能に構成したミキサに接続することによりＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が不要となり、かつフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させることなく良好なＡＧＣ回路が実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路に関するものである。

従来、ＦＭラジオ受信機においては、そのフロントエンド回路にＡＧＣ回路が設けられており、アンテナ同調回路及びＲＦ増幅回路の利得を受信信号レベルに応じて自動的に利得制御している。

このようなフロントエンド回路の一例が図１に示されており、アンテナ１０から入力されたＦＭ放送波は同調回路１１によって所望のＦＭ局が選択されＲＦ増幅回路１２を通ってミキサ１３に供給される。

前記アンテナ１０には周知のようにＰＩＮダイオードなどを含む減衰器１４が接続されており、入力信号レベルを後述するＡＧＣ回路によって利得制御することができる。

ミキサ１３には、ローカル発振器１５から所望の局部発振信号が供給され、ミキサ１３ではＦＭ受信信号が選択された局部発振信号と混合され、中間周波数信号としてバンドパスフィルタ１６を通りセラミックフィルタ１７に供給される。周知のようにセラミックフィルタ１７の出力はＩＦアンプ１８にて中間周波増幅され、更にＦＭ検波器１９を通ってステレオ復調回路に供給される。

このようなフロントエンド回路において、受信信号の利得制御を行うため、前記ＲＦ増幅回路１２及び減衰器１４にはＡＧＣ駆動回路２０から利得制御信号が供給され、受信信号レベルに応じた最適利得が設定される。従来において、受信信号レベルを検出するため、レベル検波器２１が設けられており、中間周波信号のレベルが検出され、さらにこの検出信号は、前記レベル検波器２１が非直線特性を有するため、高調波成分が出力され、前記フロントエンド部の相互妨害特性を著しく悪化させるので、ＬＰＦ２２を設けて高調波信号成分を除去してから前記ＡＧＣ駆動回路２０に供給される。

従って、このＡＧＣ回路によれば、ＦＭ受信信号のレベルをフロントエンド回路にて自動的に適正値に制御することができる。
特開平６-１６４２７３号公報

しかしながら、図１のように構成される従来のＡＧＣ回路においては、アンテナ１０に周知のようなＰＩＮダイオードなどを含む減衰器１４が、外付け部品として必要となる問題があった。

また、図１のように構成される従来のＡＧＣ回路では、ＲＦ増幅回路１２の利得制御を行っており、ＦＭラジオ受信機のフロントエンドにおいて、ＲＦ増幅回路の利得を下げると、ミキサへの入力レベルが低下するためフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させてしまうという問題があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、外付け部品として必要となるＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が不要でかつフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させることなく良好なＡＧＣ回路を提供することを目的とする。

この課題を解決するために本願の請求項１のＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路は、ミキサとローカル発振器との間に利得可変可能なバッファアンプを設け、従来例のＡＧＣ駆動回路２０の一方の出力を前記の利得可変可能バッファアンプに接続し、かつもう一方のＡＧＣ駆動回路２０の出力を利得可変可能に構成したミキサに接続することを特徴としている。

この構成によれば、ミキサとローカル発振器との間に入れた利得可変可能なバッファアンプと利得可変可能に構成したミキサは、ＩＣ化が可能なので、外付け部品として必要となるＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が不要となり、かつフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させることなく良好なＡＧＣ回路が実現できる。

このように本発明の請求項１のＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路は、外付け部品として必要となるＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が不要でかつフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させることなく良好なＡＧＣ回路を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路である。

図２においてアンテナ１０から入力されたＦＭ放送波は同調回路１１によって所望のＦＭ局が選択されＲＦ増幅回路１２を通ってミキサ１３に供給される。

ミキサ１３には、ローカル発振器１５から利得可変可能なバッファアンプ２３を通して所望の局部発振信号が供給され、ミキサ１３ではＦＭ受信信号が選択された局部発振信号と混合され、中間周波数信号としてバンドパスフィルタ１６を通りセラミックフィルタ１７に供給される。周知のようにセラミックフィルタ１７の出力はＩＦアンプ１８にて中間周波増幅され、更にＦＭ検波器１９を通ってステレオ復調回路に供給される。

このようなフロントエンド回路において、受信信号の利得制御を行うため、前記利得可変可能なバッファアンプ２３と利得可変可能に構成したミキサ１３にはＡＧＣ駆動回路２０から利得制御信号が供給され、受信信号レベルに応じた最適利得が設定される。さらに受信信号レベルを検出するため、レベル検波器２１が設けられており、中間周波信号のレベルが検出され、さらにこの検出信号は、前記レベル検波器２１が非直線特性を有するため、高調波成分が出力され、前記フロントエンド部の相互妨害特性を著しく悪化させるので、ＬＰＦ２２を設けて高調波信号成分を除去してから前記ＡＧＣ駆動回路２０に供給される。

図４は、本発明の実施の形態におけるミキサ１３とローカル発振器１５との間に構成された利得可変可能なバッファアンプ２３と利得可変可能に構成したミキサ１３の詳細な説明である。利得可変可能なバッファアンプ２３は、第１の差動増幅器を構成するＮＰＮトランジスタＱ１とＱ２と、前記第１の差動増幅器の負荷抵抗を構成する抵抗器Ｒ１とＲ２と、前記第１の差動増幅器の出力のエミッタフォロワを構成するトランジスタＱ３とＱ４と、前記エミッタフォロワのバイアス電流源Ｉ１とＩ２と、前記第１の差動増幅器のバイアス電圧ＶＢ１と、前記第１の差動増幅器の利得を可変する定電流源Ｑ５と、前記利得を可変する定電流源Ｑ５を制御する電圧を生成するためにＡＧＣ電圧と基準電圧ＶＢ２とを比較する比較器１とで構成される。

また、利得可変可能に構成したミキサ１３は、ＲＦアンプ１２の出力のＲＦ信号が入力される第２の差動増幅器を構成するＮＰＮトランジスタＱ１０とＱ１１と、前記第２の差動増幅器の出力と、前記利得可変可能なバッファアンプ２３のエミッタフォロワ出力とを乗算するために構成される一方の第３の差動増幅器を構成するＮＰＮトランジスタＱ６とＱ７ともう一方の第４の差動増幅器を構成するＮＰＮトランジスタＱ８とＱ９と、前記第３の差動増幅器と第４の差動増幅器の負荷抵抗を構成する抵抗Ｒ３とＲ４と、ミキサの利得を可変する定電流源を構成するＮＰＮトランジスタＱ１２とＱ１３と、前記利得を可変する定電流源Ｑ１２とＱ１３を制御する電圧を生成するためにＡＧＣ電圧と基準電圧ＶＢ３とを比較する比較器２とで構成される。

次にこのように構成されたＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路について動作を説明する。

図３は実施形態におけるＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路において、アンテナ１０の入力信号レベルとバンドパスフィルタ１６の信号出力レベルの特性を示したものである。
アンテナ１０から入力されたＦＭ放送波は同調回路１１によって所望のＦＭ局が選択されＲＦ増幅回路１２を通ってミキサ１３に供給される。ミキサ１３には、ローカル発振器１５から利得可変可能なバッファアンプ２３を通して所望の局部発振信号が供給され、ミキサ１３ではＦＭ受信信号が選択された局部発振信号と混合され、中間周波数信号としてバンドパスフィルタ１６より出力される。この出力はレベル検波器２１に入力され、レベル検波器２１において、中間周波信号のレベルに変換され、さらにこの信号は、前記レベル検波器２１が非直線特性を有するため、高調波成分が出力され、前記フロントエンド部の相互妨害特性を著しく悪化させるので、ＬＰＦ２２を設けて高調波信号成分を除去してから前記ＡＧＣ駆動回路２０に供給される。ＡＧＣ駆動回路２０の出力は、前記図４の比較器１および比較器２に入力される。

アンテナ入力レベルが、図３における入力レベル１以下の場合は、比較器１および比較器２は、前記利得可変可能なバッファアンプ２３の第１の差動増幅器の利得を可変する定電流源Ｑ５および利得可変可能に構成したミキサ１３のミキサの利得を可変する定電流源を構成するＮＰＮトランジスタＱ１２とＱ１３を、最大利得が出る状態を維持するように制御する。

アンテナ入力レベルが、図３における入力レベル１以上かつ入力レベル２以下の場合は、比較器１の入力レベルが基準電圧ＶＢ２以上となり、比較器１は、前記利得可変可能なバッファアンプ２３の第１の差動増幅器の利得を可変する定電流源Ｑ５を、ミキサ１３とバンドパスフィルタ１６とレベル検波器２１とＬＰＦ２２とＡＧＣ駆動回路２０とバッファアンプ２３とで構成されるＡＧＣのループの作用によって、バンドパスフィルタ１６の出力が一定となるように制御する。しかし利得可変可能に構成したミキサ１３のミキサの利得を可変する定電流源を構成するＮＰＮトランジスタＱ１２とＱ１３は、比較器２の入力レベルが基準電圧ＶＢ３以上でない為、最大利得が出る状態を維持するように制御する。

アンテナ入力レベルが、図３における入力レベル２以上かつ入力レベル３以下の場合は、比較器２の入力レベルが基準電圧ＶＢ３以上となり、比較器２は、前記利得可変可能に構成したミキサ１３のミキサの利得を可変する定電流源を構成するＮＰＮトランジスタＱ１２とＱ１３を、ミキサ１３とバンドパスフィルタ１６とレベル検波器２１とＬＰＦ２２とＡＧＣ駆動回路２０とで構成されるＡＧＣのループの作用によって、バンドパスフィルタ１６の出力が一定となるように制御する。しかし前記利得可変可能なバッファアンプ２３の第１の差動増幅器の利得を可変する定電流源Ｑ５は、ミキサ１３とバンドパスフィルタ１６とレベル検波器２１とＬＰＦ２２とＡＧＣ駆動回路２０とバッファアンプ２３とで構成されるＡＧＣのループのダイナミックレンジを超えてしまうため図３におけるアンテナ入力レベルが、入力レベル２のレベルにおける利得に制御される。

アンテナ入力レベルが、図３における入力レベル３以上の場合は、比較器１および比較器２は、前記利得可変可能なバッファアンプ２３の第１の差動増幅器の利得を可変する定電流源Ｑ５および前記利得可変可能に構成したミキサ１３のミキサの利得を可変する定電流源を構成するＮＰＮトランジスタＱ１２とＱ１３を、ミキサ１３とバンドパスフィルタ１６とレベル検波器２１とＬＰＦ２２とＡＧＣ駆動回路２０とで構成されるＡＧＣのループの作用およびミキサ１３とバンドパスフィルタ１６とレベル検波器２１とＬＰＦ２２とＡＧＣ駆動回路２０とバッファアンプ２３とで構成されるＡＧＣのループ双方のダイナミックレンジを超えてしまうため図３におけるアンテナ入力レベルが、入力レベル３のレベルにおける利得に制御し、アンテナ入力レベルに比例してバンドパスフィルタ１６の出力が増加する。

よってアンテナ入力レベルが入力レベル１以上かつ入力レベル３以下の場合においてバンドパスフィルタ１６の出力が、一定値以下になるように制御される。

このように本発明のＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路は、外付け部品として必要となるＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が不要でかつフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させることなく良好なＡＧＣ回路を提供することが実現できる。

以上説明したように、本発明は、外付け部品として必要となるＰＩＮダイオードなどを含む減衰器が不要でかつフロントエンド部のＳ／Ｎ比を悪化させることなく良好なＡＧＣ回路が実現できるため、ＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路として有用である。

従来の実施形態に係るＦＭラジオ受信機におけるＡＧＣ回路図 本発明の実施形態に係るＦＭラジオ受信機におけるＡＧＣ回路図 本発明の実施形態に係るＦＭラジオ受信機における信号入力対信号出力特性図 本発明の実施形態に係るＦＭラジオ受信機におけるＡＧＣ回路の利得可変可能なバッファアンプと利得可変可能に構成したミキサの回路図

符号の説明

１０ アンテナ端子
５０ ＯＳＣ入力端子
５１ 電源端子
５２ ＲＦ入力端子
５３ ＡＧＣ電圧入力端子
５４、５５ ミキサ出力端子
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３ ＮＰＮトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 抵抗
ＶＢ１ バイアス電圧
ＶＢ２、ＶＢ３ 基準電圧

Claims (1)

1. ミキサとローカル発振器との間に利得可変可能なバッファアンプを設け、ＡＧＣ駆動回路の一方の出力を前記の利得可変可能バッファアンプに接続し、かつもう一方のＡＧＣ駆動回路の出力を利得可変可能に構成したミキサに接続されることを特徴としたＦＭラジオ受信機のＡＧＣ回路。

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