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JP3974679B2 - 圧電結晶発振回路を備えた受信機 - Google Patents

圧電結晶発振回路を備えた受信機 Download PDF

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JP3974679B2 JP06262997A JP6262997A JP3974679B2 JP 3974679 B2 JP3974679 B2 JP 3974679B2 JP 06262997 A JP06262997 A JP 06262997A JP 6262997 A JP6262997 A JP 6262997A JP 3974679 B2 JP3974679 B2 JP 3974679B2
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  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は周波数がさらに自動周波数制御回路により調整され得る温度制御圧電結晶発振器（ＴＣＸＯ）を有する無線周波数受信機（またはトランシーバの受信部分）に関するものである。無線周波数受信機の特に、がしかし排他的ではない例は、ＣＣＩＲ Radiopaging Code No. １（別名ＰＯＣＳＡＧとして知られている）のような時分割プロトコル(protocol)に従って操作されるディジタル広域ページャ(digital wide area pager) である。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＣＸＯは、発振器の安定度へ温度変化の影響があってもほぼ一定となるように出力周波数を引き出したり調整したりするため、バラクタ（可変容量ダイオード）のような同調可能な要素を含んでいる。無線周波数受信機が自動周波数制御を含む時は、その出力はまたバラクタへ連結される。時分割操作で周波数の安定度を維持するためには、バラクタ制御電圧はコンデンサのような蓄積素子に保持されねばならぬし、または周波数安定度を確実にするためできるだけ速やかに発生されねばならない。いわゆるサーミスタにより発生する温度補償電圧はほぼ瞬時に有用となるが、自動周波数制御ループは時間遅延を招く自動周波数制御電圧を発生し始めねばらなぬ。
【０００３】
添付図面のうちの図１は、集積化無線周波数受信回路で発生され、欧州特許出願明細書EP-B1-0401919 号に記載されているようにオフ・チップ(off・ｃhip)ＴＣＸＯ１０に供給される温度補償および自動周波数制御電圧を同時に印加するための１回路配置を示している。温度補償電流を表わすオン・チップ(on ・ｃhip)電流源１２は電流・電流変換器として作用する第１演算増幅器１６の反転入力１３へ供給される。第１演算増幅器１６の出力１５はピンＰ４へスイッチ１７により接続されている。ピンＰ４はオフ・チップコンデンサＣの一方の側へ接続され、コンデンサの他の側はＴＣＸＯ１０の入力へ連結されている。演算増幅器１６の出力１５はピンＰ４および入力１３へ接続されるピンＰ３の間に接続されるオフ・チップ抵抗１８により反転入力１３へもどり連結されている。ＴＣＸＯのバラクタ用オフ・チップバイアス設定抵抗２０は、演算増幅器１６の非反転入力１４へピンＰ５により接続されている。
【０００４】
オン・チップ自動周波数制御電流源２２は電流・電流変換器として作用する第２演算増幅器２６の反転入力２３へ接続されている。演算増幅器２６の非反転入力２４は自動周波数制御用オフセット(offset)を提供するよう演算増幅器１６の出力１５へオン・チップで接続されている。演算増幅器２６の出力２５はオン・チップスイッチ２７と、ピンＰ１およびＰ２に接続されるオフ・チップ抵抗２８とにより入力２３へ饋還されている。さらに別の抵抗３０がピンＰ１およびＴＣＸＯ１０の入力間に接続されている。
【０００５】
抵抗１８は常時存在する温度補償電流を自動周波数制御電流と整合させるべく作用する。抵抗２８は電圧に対する電流の割合いを調整するべく備えられる。抵抗３０とコンデンサＣの組合わせは、スイッチ１７と２７が開（すなわち非導通）で、それによりＴＣＸＯ１０が非同調になるのを防止する時そのバラクタバイアスを保持するよう作用する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
集積回路として実施される時のこの公知の回路の欠点は、それが５つのピンも必要とし、スイッチ１７および２７が漏洩電流源となり、演算増幅器１６および２６が互換性を必要とし、演算増幅器の出力が高くなるとコンデンサＣが浮遊性となって他の電源からのノイズを受け入れ易くなること等である。
【０００７】
従って本発明の目的は、上記これら欠点の克服可能な圧電結晶発振回路を備えた受信機を提供せんとするものである。
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、アナログ電圧同調信号用の入力部を有する温度制御圧電結晶発振器と、アナログ温度補償制御信号を発生する第１手段と、アナログ自動周波数制御信号を生成する第２手段と、前記アナログ温度補償信号及び前記アナログ自動周波数制御信号を加算するとともにアナログ和信号を生成する手段と、前記アナログ和信号用の入力部及び前記発振器の入力部に結合した出力部を有する電流・電圧変換手段とを具えることを特徴とする受信機を提供する。
【０００９】
また、本発明は、受信信号用の第１入力部、温度制御圧電結晶発振器から供給される局部発振信号用の第２入力部及び周波数ダウン変換信号用の出力部を有する周波数ダウン変換段を具えた集積化受信機において、アナログ温度補償制御信号を発生する第１手段と、アナログ自動周波数制御信号を生成する第２手段と、前記アナログ温度補償信号及び前記アナログ自動周波数制御信号を加算するとともにアナログ和信号を生成する手段と、前記アナログ和信号用の入力部及びアナログ同調信号用の前記発振器の入力部に結合した出力部を有する電流・電圧変換手段とを具えることを特徴とする集積化受信機を提供する。
【００１０】
唯１つの電流・電圧変換手段、例えば固定利得を有する１つの演算増幅器を具えた本発明に係る受信機によって、互換性の課題および第２演算増幅器用のチップ領域と余分の電流の必要性が排除される。
【００１１】
オフ・チップＴＣＸＯへ集積化受信機を連結させる場合、図１に示された公知の回路に比べ必要とするピンが１個へり、それは１つの演算増幅器しか使用しないからである。集積回路設計者により実施がなされる時、１本のピンの節約は重要である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照し実施例により実施の形態を詳細に説明する。
図面中同一の参照番号は対応する特徴を示すのに使用されている。
図２を参照するに、零ＩＦ受信機は無線周波数増幅器３４へ連結されるアンテナ３２を具えている。無線周波数増幅器３４の出力は信号分割ノード３６へ印加され、その複数の出力はクァドラチュア(quadrature)関連混合器３８，４０の第１入力へ印加されている。ＴＣＸＯ１０は混合器３８の第２入力へ連結され、９０度移相器４２によりさらに混合器４０の第２入力へ連結されている。混合器３８，４０からの混合積はそれぞれの低域通過フィルタ４４，４６へ印加され零ＩＦ成分を選択する。後混合増幅器４８，５０はフィルタ４４，４６の出力へ連結されている。増幅制限器５２，５４の入力は増幅器４８，５０それぞれの出力へ連結されている。制限器５２，５４の出力は出力端子５８にデータ信号を発生する復調器５６へ連結されている。
【００１３】
サーミスタのような温度感知器６０はＴＣＸＯ１０の入力６４へ連結されている。自動周波数制御回路６２は制限器５２，５４の組合わされた出力を受信するため連結された入力と、ＴＣＸＯの入力６４へ連結される出力を有している。集積回路として製作できないアンテナ３２およびＴＣＸＯ１０とは別に、受信機の他の部分は１つまたは複数の集積回路として製作されてもよい。
【００１４】
以下温度補償および自動周波数制御信号を図３図示ＴＣＸＯ１０へ印加する方法について説明する。電流源１２からの温度補償信号は、電流源２２により表わされる自動周波数制御電流とともに加算ノード６６に印加される。バイアス電流源６８は実施例に示される固定利得を有する唯１つの演算増幅器７０を具えた電流・電圧変換器の入力でノード６６からの出力と加算される。スイッチ７２は演算増幅器７０の出力をコンデンサＣとＴＣＸＯ１０の周波数制御入力６４とに順次連結するオフ・チップ抵抗３０へと連結する。
【００１５】
抵抗２８は自動周波数制御電流源２２へピンＰ１により連結され、自動周波数制御に起因する相対的に微細な電流変化を温度補償電流源１２における相対的に粗い変化と整合させるよう作用する。抵抗７６はピンＰ２により演算増幅器７０の入力へ連結される。抵抗７６は温度補償電流に関し加算ノード６６の利得をセットする。温度補償電流は温度について所望の補償特性を選定するよう、例えばＴＣＸＯ１０をいわば４−５ｋＨｚ以内に補償するよう選択され、抵抗２８はＴＣＸＯ周波数をいわば所望周波数の１ｋＨｚ以内により微細に制御するよう選択される。
【００１６】
バイアス抵抗２０はピンＰ４によりバイアス電流源６８を調整して演算増幅器７０のオフセットをセットするよう連結される。
【００１７】
動作中、受信機がスイッチ・オン、すなわち有効な電池保存プロトコルに従って付勢されると、スイッチ７２は閉とされ、温度補償および自動周波数制御電流の加算はその周波数を制御すべくＴＣＸＯ１０に印加される。受信機がプロトコルにより要求されて付勢が解かれる時には、スイッチ７２は開となりコンデンサＣはＴＣＸＯ１０の周波数が維持されるよう前に印加された補償電圧を蓄積する。図１に示された回路配置と比較して、図３のそれはピンが１つ少なく、このことは集積回路設計者にとり重要で、チップ領域のみならず電流をも節約する１つの演算増幅器および１つのスイッチを使用するのみである。
【００１８】
ここに開示した事実から、他の修正も当業者にとり自明であろう。かかる修正は無線周波数受信機の設計、製作および使用に際しすでに知られている他の特徴およびそれらの部品を含んでいてもよく、それらはここですでに説明してきた一部の特徴にとって代ってもまたは付加されてもよい。本出願の特許請求の範囲は複数の特徴の特定の組合わせについて規定してきたが、このことは本出願の開示の範囲が、また、ここに明白にまたは暗に開示されてきた新規な特徴またはそれらの新規な組合わせまたはそれらの一般化したものを含んでいてもよいし、それが現クレームと同じ発明に関係しようがしまいが、およびそれが現発明を実施するのと同じ技術的課題のなにかまたはすべてを解決しようがしまいが、包含していてもよいことを理解すべきである。
【００１９】
出願人はこれによってこの出願またはそこから導出されるなにか別の出願の遂行の間に、新らしいクレームがかかる特徴および／またはかかる特徴の組合わせについて規定するかもしれないことを注意しておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＣＸＯへ温度補償および自動周波数制御を適用した公知の方法のブロック略線図。
【図２】零ＩＦ受信機のブロック略線図。
【図３】図２図示受信機でＴＣＸＯへ温度補償および自動周波数制御を適用する方法のブロック略線図。
【符号の説明】
１０ 温度制御圧電結晶発振器
１２ 温度補償電流源
１６，２６，７０ 演算増幅器
１７，２７，７２ スイッチ
１８，２０，２８，３０，７６ 抵抗
２２ 自動周波数制御電流源
３２ アンテナ
３４ 無線周波数増幅器
３８，４０ クァドラチュア関連混合器
４２ ９０度移相器
４４，４６ 低域通過フィルタ
４８，５０ 増幅器
５２，５４ 増幅制限器
５６ 復調器
６０ 温度感知器
６２ 自動周波数制御回路
６８ バイアス電流源

Claims (8)

  1. アナログ電圧同調信号用の入力部を有する温度制御圧電結晶発振器と、アナログ温度補償制御信号を発生する第１手段と、アナログ自動周波数制御信号を生成する第２手段と、前記アナログ温度補償信号及び前記アナログ自動周波数制御信号を加算するとともにアナログ和信号を生成する手段と、前記アナログ和信号用の入力部及び前記発振器の入力部に結合した出力部を有する電流・電圧変換手段とを具えることを特徴とする受信機。
  2. 前記電流・電圧変換手段が、固定利得を有する唯一つの演算増幅器を具えることを特徴とする請求項１記載の受信機。
  3. 前記電流・電圧変換手段の出力側に設けたスイッチング手段と、前記スイッチング手段と前記発振器の入力部との間に結合され、前記スイッチング手段が前記発振器の入力部への導通路を遮断するために開であると常に、前記電流・電圧手段の出力電圧を保持する電圧保持手段とを具えることを特徴とする請求項１記載の受信機。
  4. 前記温度制御圧電結晶発振器の所望の温度補償特性を選択する利得設定手段を具え、前記加算する手段は、前記アナログ和信号を生成する際に前記アナログ温度補償信号及び自動周波数制御信号を加算することを特徴とする請求項１記載の受信機。
  5. 受信信号用の第１入力部、温度制御圧電結晶発振器から供給される局部発振信号用の第２入力部及び周波数ダウン変換信号用の出力部を有する周波数ダウン変換段を具えた集積化受信機において、アナログ温度補償制御信号を発生する第１手段と、アナログ自動周波数制御信号を生成する第２手段と、前記アナログ温度補償信号及び前記アナログ自動周波数制御信号を加算するとともにアナログ和信号を生成する手段と、前記アナログ和信号用の入力部及びアナログ同調信号用の前記発振器の入力部に結合した出力部を有する電流・電圧変換手段とを具えることを特徴とする集積化受信機。
  6. 前記電流・電圧変換手段の出力側に設けたスイッチング手段と、前記スイッチング手段と前記発振器の入力部との間に結合され、前記スイッチング手段が前記発振器の入力部への導通路を遮断するために開であると常に、前記電流・電圧手段の出力電圧を保持する電圧保持手段とを具えることを特徴とする請求項５記載の集積化受信機。
  7. 前記温度制御圧電結晶発振器の所望の温度補償特性を選択する利得設定手段を具え、前記加算する手段は、前記アナログ和信号を生成する際に前記アナログ温度補償信号及び自動周波数制御信号を加算することを特徴とする請求項５記載の集積化受信機
  8. 前記温度制御電圧結晶発振器が前記集積化受信機から分離され、集積されていない抵抗を、自動周波数制御信号源、加算ノード及びバイアス電流源にそれぞれのピンによって結合し、前記スイッチング手段を、一つのピンにより前記電圧保持手段に結合したことを特徴とする請求項７記載の集積化受信機。
JP06262997A 1996-03-20 1997-03-17 圧電結晶発振回路を備えた受信機 Expired - Lifetime JP3974679B2 (ja)

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