JPS60134633A - 複変換同調器用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複変換同調器用の周波数合成同調制御方式、
特に複変換同調器の２つの局部発振器の差周波数に応動
するものに関する。

〔背　景〕

複変換同調器は受信したＲ、Ｆ信号と第１の局部発振信
号をヘテロダイン処理して第１のＩＰ倍信号ＲＦ範囲に
あるのにこう言われる）を生成する第１の混合器と、そ
の第１のＩＰ倍信号第２の局部発振信号をヘテロダイン
処理して第２のＩＰ倍信号生成する第２の混合器とを含
んでいる。第２のＩＦ倍信号通常の単変換向調器の生成
するＩＰ倍信号同じ周波数範囲を有するが、第１のＩＰ
倍信号周波数範囲の選択によシ１画像周波数信号等のヘ
テロゲイン処理で生ずる多くの無用信号の干渉を防止し
得る自由度が得られる。第１の局部発振器の周波数は第
１のＩＰ’信号が所要の周波数範囲を持つように選ばれ
た局またはチャンネルに従って設定され、第２の局部発
振器の周波数は第２のＩＦ倍信号通常の（すなわち通常
の単変換向調器の生成するのと同じ）周波数範囲を持つ
ように選ばれた公称一定値に設定される。

第１の局部発振器は位相または周波数固定ループのよう
な閉ループ周波数合成器によって制御され、その信号周
波数を水晶発振器の与えるような基準周波数に固定され
ることが多い。従って第１の局部発振器の周波数は極め
て正確で安定しているが、第２の局部発振器は一般に自
走のため、これか水晶発振器のように極めて安定な発振
器でない限シ、その周波数が変動して第２のＩＰ倍信号
対応する周波数誤差を生ずることがある。極めて安定し
た周波数の発振器は高価のため、できる限りその使用を
避けることが望ましｂ０ 第２の局部発振器の周波数を周波数変動に対して安定化
するため、アナログ混合器を用いて第１および第２の局
部発振信号を混合しくすなわちビートを作り）、周波数
合成器を用いて差周波数信号の周波数と基量周波数信号
の周波数の間の偏差に従って第１の局部発振器に対する
制御信号を発生し、この制御信号により第１の局部発振
器の周波数を制御して差周波数が公称値にすることが提
案されている。この場合２つの局部発振器の何れか一方
の周波数誤差が補償される。

しかし残念乍ら上述の形式の周波数差合成器に通常のア
ナログ混合器を用いることには問題がある。例えば、一
方の局部発振器の生成する局部発振信号がその混合器を
介して他方の局部発振器に結合され、その同調器の生成
するＩＰ倍信号無用のビート成分を生ずることがあるた
め、緩衝段を用いる必要がある上、２つの局部発振器の
出力信号レベルが比較的低く、アナログ混合器の利得は
１未満のため、その混合器損を補償するために増幅段を
追加することを要する。

〔発明の概要〕゛ この発明は複変換同調器の２つの局部発振器を周波数変
動に対して安定化する周波数合成器で。

差周波数信号をデジタル的に極めて簡単に発生するもの
に関する。すなわち、この発明の原理による複変換同調
器用差周波数合成器は、第１および第２の入力を持ち、
パルスがその第１の入力に印加されると一方（例えば逓
増）の向きに、第２の入力に印加されると反対（例えば
逓減）の向きに計数を行う可逆計数器を含み、第１の局
部発振器の出力がその計数器の第１の人力に結合され、
第２の局部発振器の出力がその計数器の第２の人力に結
合されている。第１および第２の局部発振器の周波数差
を表わすその計数器の出力信号は２つの局部発振器の公
称周波数差に対応する基準値と比較されて、その局部発
振器の一方、好ましくは通常選局のため可制御になって
いる第１のものの制御信号を発生する。

この発明の推奨実施例では、その計数器がその人力の一
方と出力の間に「パルス吸収器」を有し、このパルス吸
収器が他方の入力に印加されたパルスに応じて最初の方
の入力に印加されたパルスを所定数だけ選択的に除去（
「消去」）シ、残シを出力に供給する。

この発明の他の要旨として、同じ分周率で分周する固定
分周器すなわちプレスケーラが可逆計数器の２つの入力
の前段に設けられ、その入力信号の周波数を低減すると
共に、２つの局部発振器を互いに絶縁（すなわち緩衝）
するようになっている。

次にこの発明を付属図面を参照しつつ詳細に説明する。

〔詳細な説明〕

第１図のテレビジョン受像機において、放送受信用アン
テナまたは有線分配用の回路網のようなＲＦテレビジョ
ン信号源１が、各テレビジョンチャンネルに対応するＲ
Ｆテレビジョン信号を同調器５の入力端子３に供給する
。同調器５ＩＩ′ｉ選ばれたチャンネルに対応するＲＦ
倍信号選択してヘテロゲイン処理し、その出力端子７に
対応するＩＰ倍信号生成する。このＩＰ倍信号信号処理
部９に供給され、その画像、音声および色の各搬送波が
ここで復調されてそれぞり、のベースノ（ンド応答を生
ずる。

同調器５は複変換同調器で、選ばれたチャンネルに対応
する特定のＲ，Ｆ信号を選択するための電圧制御ＲＦ濾
波器１１と１選ばれたチャンネルに対応する周波数の第
１局部発振信号を発生する電圧制御発振器を含む第１局
部発振器１３と、選択されたＲＦ倍信号第１局部発振信
号をへテロゲイン処理して第１ＲＦ信号を生成する第１
混合器１５を含んでいる。第１混合器１３の周波数差出
力に対応する通過帯域を有する第１１Ｆｉ波器１７が第
２ＩＦ’信号を濾波する。この第１１Ｆ濾波器１７で濾
波された第１１Ｐ信号と第２局部発振器１９０発生する
公称一定周波数の第２局部発振信号が第２混合器２１テ
ヘテロダイン処理されて第２ＩＦ信号を生ずる。第２混
合器２１の周波数差出力に対応する通過帯域を有する第
２ＩＦ濾波器２３が第２ＩＦ’信号倉濾波して同調器５
のＩＰＰ力信号を生成する。

例えば米国では、第１局部発振器１３の周波数範囲が６
６８〜１４９８ＭＨｚで、第１混合器１５の周波数差出
力の周波数範囲が６１２．７５ＭＨｚの公称画像搬送波
周波数で６０８〜６１４　ＭＨｚになるようになってい
る。

ＵＨＦチャンネル３ワに対応する６０８〜６１４　ＭＨ
ｚの周波数範囲は無線天文学では使用されるが、テレビ
ジョン放送には用いられないため、第ＬＩＰ信号の通過
帯域１ｄ　ＵＨＦテレビジョン帯域内のギャップに入る
。１９８３年６月２８日付米国特許願第５０８５９５号
明細書に詳述されているように、６０８〜６１４　ＭＨ
ｚけＵＨＦ範囲内のギャップであるため、有線チャンネ
ルが通常第１１Ｆ信号の周波数範囲のあるＶＨＦ範囲と
ＵＨＦ範囲の間にあるギャップを満たすときは、そのギ
ャップはＶＨＦ　（！：　ＵＨＦの放送チャンネルとＶ
ＨＦ’の有線チャンネルを同調するための複変換同調器
に実際に用いることができる。第２局部発振器１９の公
称周波数は第２混合器２１の差周波数出力が米国におい
て４５．７５ＭＨ２の公称画像搬送波周波数で通常のＩ
Ｐ周周波数範囲４御〜４６うに５６７　ＭＨｚに選ぶの
が望ましい。

上述のように，第１局部発振信号の周波数は常に第２局
部発振信号の周波数よシ高く、このため同調器制御装置
２５の構成が比較的簡単にできる。

同調器制御装置２５は選ばれたチャンネルに従ってＲＦ
濾波器１１と第１局部発振器１３の同調制御電圧を発生
する。同調制御装置２５は第１および第２の局部発振信
号の差周波数が基本周波数値に固定される（すなわち比
例する）ように第１局部発振器１３の周波数を制御する
周波数合成器を含んでｈる。このようにして一方の局部
発振器の周波数変化が第１局部発振信号の周波数の対応
変化によって補償されるため，第２ＩＦ信号の画像搬送
波その他の搬送波の周波数がその公称値に維持される。

評言すれば，同調器制御装置の周波数合成器は位相固定
ループを含み、その位相固定ループは極めて安定な水晶
発振器２７とその出力信号周波数を一定の分局率で分周
して周波数 の基準周波数信号を生成する分局器２９を含んでいる。

但しｆＸＴＡＬ”水晶発振器２？の周波数である。

基準周波数信号は位相比較器３１の一方の入力に印加さ
れ、他方の入力には第１および第２の局部発振信号の周
波数差に等しい周波数の差周波数信号を分周したものが
印加される。

この差周波数信号は次のようにして発生される。

第１および第２の局部発振信号をそれぞれ第１および第
２の分周器すなわちプレスケーラ３３，　３５に印加し
てここで同じ分周率に工で分周し、その分周した第１局
部発振信号を可逆計数器３７の逓増入力に、第２局部発
振信号をその逓減入力に印加する。

可逆計数器３７の計数は第１局部発振信号の分周したも
のの各パルスによυ１ずつ増加し、第２局部発振信号の
分周したものの各パルスによりｌずつ減少するため、両
局部発振信号の周波数差に（比率１／に１で）比例する
。可逆計数器３７の最終段にはパルス型出力信号が生成
される。可逆計数器３７の段数は分局率に２でもう一度
分周するように選ばれ，その出力信号の周波数は、 である。但しｆＬｏ、ｆＬｏ２　はそれぞノ１第１およ
１ び第２の局部発掘信号の周波数である。

可逆計数器３７の出力信号はプログラム式分周器３９に
印加されてプログラム式分周率Ｎで分周さり。

る。このために例えば計算機状キーボードを持つチャン
ネル選択器４１が、選ばれたチャンネルのチャンネル数
を表わすデジタルワードをプログラム式分周器３９に供
給する。このプログラム式分周器３９の出力信号は下記
の周波数を有し、位相比較器３１の第２入力に印加され
る。

位相比較器３１はその２入力信号の相対位相を比較して
その周波数差を表わす誤差信号を発生する。

この誤差信号はその位相比較器３１の２人力信号間の周
波数差の向きと大きさを表わす極性と幅を持つ正および
負のパルスから成り、低域濾波器４３で濾波されてその
平均値を示す平均電圧となって第１局部発振器１３（お
よびＲＦｍ波器１１）に同調電圧として供給される。

第１局部発振器１３の周波数はその同調電圧に応じて制
御され、位相比較器３１の２入力信号間の周波数差が可
及的小さく々るようにされる。この周波数差が最小にな
ったとき、２つの局部発振信号間の差周波数が下記周波
数に比例し、すなわち固定される。

か どち気の局部発掘器の周波数がその公称値からいくらか
でも変化すると、それに対応する同調電圧の変化のため
に第１局部発振器１３の周波数が変って、その周波数差
を水晶発振器の周波数に固定維持するようになっている
。このようにして第２局部発据信号の搬送波はその公称
値に維持される。

ｆＸＴＡＬ−”　Ｋｌ・Ｋ２″値を となるように選ぶと、Ｎの値が各チャンネルの同調に必
要な局部発掘信号をＭＨｚで表した数になる利点かある
。

任意のチャンネルにおいて複変換同調器の２つの局部発
振器の周波数の差は、その同調器の１つの局部発振器の
周波数に等しい。従って複変換同調器５の位相固定ルー
プ同調器制御装置２５のプログラム式分周器３９の分周
率Ｎの値は、単変換同調器の位相固定ループ同調器制御
装置のそれと同じである。このように、カリフォルニア
州すンタ・クララのナショナル・セミコンダクタ社（Ｎ
ａ　ｔｉｏｎａｌＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｃｏｒ
ｐ、　）のｌｌＪＭ５８１４２型集積回路のように、水
晶発振器２７．固定分周器（÷Ｒ）２９、プログラム式
分周器（÷Ｎ）３９、位相比較器３１に対応し単変換同
調器の単一の局部発振器を制御する位相固定ループ成分
を含む市販の同調制御型周波数合成用集積回路も容易に
利用できる。

ＭＭ５８１４２型集積回路は位相比較器の出力の代シに
自動微同調（ＡＰＴ　）電圧を局部発振器に選択的に供
給する手段と、有線テレビジョン回路網において生じ得
るＲＦ倍信号周波数変位を補償するように分周率Ｎを逐
次増大する手段を含むことか判っている。従ってこのよ
うな周波数変位対策を第１図のこの発明の構体に用いる
こともできる。

この周波数変位対策と位相固定ループ成分自身の詳細は
米国特許第４０８１５４９号明細書に記載されている。

第１局部発振器１３の周波数が常に第２局部発振器１９
の周波数よシ高いため、第２図について説明するように
、可逆計数器３７の構成を特に簡単にすることができる
。プレスケーラ３３．３５の構成も第２図に示されてい
る。

第２図に示すようにプレスケーラ３３．３５けそれぞれ
同数の縦続％分周段（÷２）を有し、各段は同一で各最
終段３３ｎ、３５ｎに例示するようにりロック人力Ｃを
前段の出力に結合され、Ｑ出力をそのＤ出力に帰還結合
されたＤ型フリップ７０ツブから成っている。図示のよ
うに各プレスケーラ３３゜３５は６つの％分周段を有す
るため、その分周率に１は２６−６４である。

プレスケーラ３３．３５の出力信号は「パルス消去器」
４５に供給される。このパルス消去器は所定時間中にプ
レスケーラ３３．３５の出力に生ずるパルス数の差に依
存する所定時間に亘り１分周器４９の人力に多数のパル
ス企供給する。分周器４７ば多数のＡ分周段を有し、パ
ルス消去器４７から供給されるパルス信号を分周率に２
で分周して可逆計数器３９の出力信号を生成する。図示
のように分周器４７１ｄ２つの％分周段を持つから、そ
の分周率に２は４に等しい。

パルス消去器４５はプレスケーラ３５の出力信号ｆＬ０
２／　６４　（７）　名ハルスについてプレスケーラ３
３ノ出力信号ｆ　／６４のパルスを１つずつ抜取る働Ｏ
１ らきをする。従って分周器４ワの出力に所定時間中に生
ずるパルス数は、その所定時間中の第１局部発振信号の
分周信号の各パルスについて１つずつ増し、その所定時
間中の第２局部発振信号の分周信号ノ各パルスについて
１つずつ減じる。換言すると１分周器４７の各段の出力
に生ずる２通信号によって表される計数値は、本来第１
局部発振信号の分周信号の各パルスにつきｌずつ増し、
第２局部発振信号の分周信号の各パルスにつき１ずつ減
する。

次に第３図のタイミング図についてパルス消去器４５の
動作を説明する。第３図のタイミング図の波形と第２図
の回路図の信号路とは同じ引用記号で示されている。動
作の説明のため、第２図に示すクロッキングされる論理
素子はそれぞれパルス信号の立上シに応動するものとす
る。

フＬ／　スケーラ３３の出力信号はナントゲート４９の
一方の入力に供給され、これによってそのパルスが選択
的に除去される。ナントゲート４９の制御信号Ｃが高論
理レベルにある限シ、プレスケーラ３３の出力信号の正
パルスかそのゲート４９を反転型Ｆで通過するが、制御
信号Ｃが低論理レベルであれは、プレスケーラ３３の出
力信号の各パルスはナントゲート４９を通過できない。

制御１１（Ｉ信号Ｃはパルス消去器４５に印加されるプ
レスケーラ３５の出力信号の各パルスに応じて選択的に
低レベルにされ、プレスケーラ３３の出力信号の各パレ
スがす／ドゲート４９を通過しないようにする。

制御信号Ｃｌ１Ｄ型フリツプフロツプ５１のクロック入
力Ｃに印加されるプレスケーラ３５の出力信号の各パル
スに応じて選択的に低論理レベルにされる。すなわち、
プレスケーラ３５の出力信号の各パルスかフリツフリ′
ロツプ５１をセットしてそのＱ出力Ｂを高論理レベルに
した後、そのＱ出力信号Ｂが印加されるＤ型フリップフ
ロップ５５か、インバータ５３０発生するプレスケーラ
３３の出力信号の反転信号Ａの次のパルスによってセッ
トされ、そのＱ出力口に低論理レベルを生じ、Ｑ出力Ｄ
に高論理レベルを生ずる。フリップフロップ５５のＱ出
力口の低論理レベルによりナントゲート４９けその出力
Ｆにプレスケーラ３３の出力信号の各パルスを通し得な
くなシ、この動作によって第３図に斜線で示すようにプ
レスケーラ３３の出力信号のパルスが除去される。フリ
ップフロップ５５のＱ出力りの高論理レベルへの遷移に
応じて、単発（または単安定）マルチバイブレータ５ワ
が短かいパルス消去器してフリップフロップ５１のリセ
ット人力Ｒに印加し、それをリセットしてそのＱ出力Ｂ
を低論理レベルにする。フリップフロップ５５はインバ
ータ５３の出力信号への次のパルスに応じてリセットさ
れ。

そのＱ出力口を高論理レベルにする。このフリップフロ
ップ５５のＱ出力の高論理レベルのためナントゲート４
９が再度付勢されてプレスケーラ３３の出力信号の各パ
ルスをその出力に（反転型で）通過させる。

単発マルチバイブレータ５７ハフリツプフロツプ５５の
Ｑ出力とフリップフロップ５１のリセット人力Ｒとの間
の帰還径路にあって、プレスケーラ３３の出力信号の周
波数がプレスケーラ３３の出力信号の周波数の２倍未満
のときの状態にフリップフロップ５１をセットしようと
するプレスケーラ３５の出力信号の各パルスの出現後、
フリップフロップ５１がリセットのまま残るのを防ぐ。

この可能性をなくするには、単発マルチバイブレータ５
７のタイミング素子（例えば図示のない抵抗やｉンデン
サ）を選択してプレスケーラ３５の出力信号の周期とプ
レスケ〜う３３の出力信号の最大周期の差よシ持続時間
の短かいパルスを生成するようにする。

プレスケーラ３３．３５ハ局部発振器の各出力を互いに
絶縁すなわち緩衝する働らきをする上、プログラム式分
周器３９の入力信号の周波数をその動作に適合する範囲
に低減する働らきをする。プレスケーラ３３．３５はま
たパルス消去器４５０入力信号の周波数を低減してその
タイミング効果を厳密に考えなくてもよいようにする働
らきもするが、これに対しては局部発振信号の周波数に
よシブレスケーラ３３．３５から同数の段を除去して分
周器４ワ内におき１分周段の数を減することかできる。

この同調器制御装置２５の周波数合成器は位相固定ルー
プを含むものとして示したが、他の型の周波数合成器を
利用することもできる。例えば可逆計数器３７に機能的
に対応する可逆計数器の内容をテシタルワードで表され
る基本周波数値とデジタル的に比較して局部発振器の制
御信号を発生することもできる。

上記並びにその他の変形も特許請求の範囲に記載された
この発明の技術的範囲に属する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によって構成されたテレビジョン受像
機用の同調系のブロック回路図、第２図は第１図にブロ
ックで示された可逆計数器の推奨形式の論理回路図、第
３図は第２図の可逆計数器の推奨形式のタイミング図で
ある。 １３．１９・・・第１および第２の局部発振器、３１・
・・比較手段、３３．３５・・・第１および第２の結合
手段、３７・・・可逆計数手段、４３・・・同調制御信
号発生手段。 特許出願人　アールシーニー　コーポレーション化　理
　人　清　水　哲　ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１および第２の局部発振信号を発生する第１お
   よび第２の局部発振器を含み、その局部発振信号の一方
   の周波数が同調制御信号に応じて制御される複変換同調
   器に用いられ、 第１および第２の人力パルス信号を受信するように結合
   された第１および第２の入力を有し、上記入力パルス信
   号の一方に応じて逓増計数を、上記入力パルス信号の他
   方に応じて逓減計数を行う可逆計数手段と、 上記第１の局部発振信号を上記可逆計数手段の上記第１
   の人力に上記第２の人力パルス信号として結合する第１
   の結合手段と、 上記第２の局部発振信号を上記可逆計数手段の上記第２
   の入力に上記第２の入力パルス信号として結合する第２
   の結合手段と、 上記可逆計数手段に結合され、その計数に応じて上記第
   １および第２のパルス信号の周波数差と基準周波数値と
   の間の周波数偏差を表わす誤差信号を発生する比較手段
   と、 上記誤差信号に応じて上記同調制御信号を発生する同調
   制御信号発生手段とを含む複変換同調器用制御装置。