专利名称：调谐器及其前级电路的制作方法
调谐器及其前级电路技术领域
本发明有关一调谐器(tuner)，尤指一种将部份或全部元件制作于一硅芯片的调 谐器及其前级电路。
背景技术：
在电视系统中，调谐器的功用之一是用来从所接收到的一宽带(broadband)的电 视信号中选择出所需要的频道信号，再针对所选择出的频道信号进行后续的信号处理。 然而，目前常用的调谐器是一铁壳调谐器(CAN tuner)，其具有较大的体积。此外，调 谐器中是使用电容电感滤波器来实作跟踪滤波器以选择出所需要的频率，且跟踪滤波器 中的电容是一可变电容(varactor)，然而，因为调谐器所要处理的信号为宽带(broadband) 的电视信号(亦即，具有很大的频率范围)，因此该可变电容需要有很大的可调范围，亦 即，需要很高的供应电压(约大于30伏特)来驱动该可变电容。
此外，目前有一种硅芯片调谐器被发展出来以克服上述铁壳调谐器的缺点(体 积大、需要高供应电压的可变电容)。然而，虽然目前的硅芯片调谐器具有体积小以及 低供应电压(约3伏特)的优点，但是因为硅芯片调谐器的跟踪滤波器需要使用主动元件 (active device)来实作，需考虑到元件的转导值(transconductance)以及噪声(noise)等因 素。因此，硅芯片调谐器需要使用双载子接面晶体管(BipolarJunction Transistor，BJT) 工艺。但是使用双载子接面晶体管工艺来实作硅芯片调谐器会使得硅芯片调谐器具有较 大的芯片面积，且双载子接面晶体管工艺也比较贵，因此无法确实降低调谐器的制作成 本。
此外，一般的调谐器会具有三个前级滤波电路，分别为低通滤波电路、带通滤 波电路以及高通滤波电路。然而，因为成本上的考量，这三个前级滤波电路通常仅使用 单一的电容电感来实作，如此一来，虽然降低了成本，但是却没有高的滤波品质。发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种将部份或全部元件制作于一硅芯片的调 谐器，且该调谐器具有低成本高滤波品质的前级滤波电路，以解决上述的问题。
依据本发明的一方面，一种调谐器的前级电路包含有一变压器以及多个通道。 其中该变压器，用于将单端信号转换成差动信号；以及该多个通道，分别包含有一滤波 电路，其中该多个通道的该滤波电路均直接电连接于一节点，且该节点是耦接于该变压 器的一输出。
依据本发明的另一方面，一种调谐器包含有多个通道，其中至少一通道包含 有一前级滤波电路、一差动放大器以及一跟踪滤波器。该跟踪滤波器包含有一可变电 容以及一电感，其中该可变电容以及该电感是耦接于该差动放大器的两输出端。此 外，该调谐器中至少该放大器以及该可变电容是设置于一互补式金属氧化物半导体芯片 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor chip, CMOS chip)中。
依据本发明的另一方面，一种调谐器包含有多个通道，其中至少一通道包含有 一前级滤波电路、一差动放大器以及一跟踪滤波器。该跟踪滤波器包含有一可变电容以 及一电感，其中该可变电容以及该电感是耦接于该差动放大器的两输出端。此外，该调 谐器中至少该放大器以及该可变电容是设置于一芯片中，且该电感是外接于该芯片。
依据本发明的调谐器及其前级电路，其制造成本可以降低，且具有较佳的滤波 品质。
图1为依据本发明一实施例的电视调谐器的示意图。
图2所示为当使用者所选择的频道为低频频道时，调谐器的前级电路可以等效 为一低通滤波电路的示意图。
图3为图2所示的低通滤波电路与图1所示的低通滤波电路的传递函数的比较示意图。
图4所示为当使用者所选择的频道为高频频道时，调谐器的前级电路可以等效 为一高通滤波电路的示意图。
图5为图4所示的高通滤波电路与图1所示的高通滤波电路的传递函数的比较示 意图。
图6所示为当使用者所选择的频道为中频频道时，调谐器的前级电路可以等效 为一带通滤波电路的示意图。
图7为图6所示的带通滤波电路与图1所示的带通滤波电路的传递函数的比较示 意图。
图8为用来自动检测可变电容对应至每一个频道的电容值的装置图。
图9为当调谐器开始检测可变电容对应至每一个频道的电容值时，可变电容的 电容值与信号强度检测单元所输出的强度值信号的曲线图。
具体实施方式
请参考图1，图1为依据本发明一较佳实施例的电视调谐器100的示意图。如 图1所示，电视调谐器100包含有一变压器102、一第一通道110、一第二通道120、一 第三通道130以及一后端信号处理电路140，其中第一通道110包含有两个低通滤波电路 111_1以及111_2、两开关SW1+i以及SW1+2、一衰减器112、两个低噪声放大器114以及 116、以及一跟踪滤波器117 ；第二通道120包含有两个高通滤波电路121_1以及121_2、 两开关SW2—工以及SW2—2、一衰减器122、两个低噪声放大器124以及126、以及一跟踪滤 波器127;第三通道130包含有两个带通滤波电路131_1以及131_2、四个开关SW3_1、 SW3_2、SW3_3、SW3_4、一衰减器132、两个低噪声放大器134以及136、以及一跟踪 滤波器137。此外，低通滤波电路111_1包含有一电感L11以及一电容C11 ；低通滤波电 路111_2包含有一电感L1+2以及一电容C12 ；高通滤波电路121_1包含有一电容C2」以及 一电感L21 ；高通滤波电路121_2包含有一电容C2 2以及一电感L2 2 ；带通滤波电路131_1 包含有一电感L31以及两电容C3—ρ C3 3 ；带通滤波电路131_2包含有一电感L3 2以及两 电容C3—2、C3 4 ；跟踪滤波器117包含有一电感Lm以及一可变电容118 ；跟踪滤波器127包含有一电感Lhb以及一可变电容128 ；跟踪滤波器137包含有一电感Lmb以及一可变电 容 138。
此外，图1所示的电视调谐器100是制作于一印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)上，且开关 SWl” SWl2、SW21、SW2—2、SW31、 SW3 2、 SW3—3、 SW3—4、电容 C3—” C3—3、C3—2、C3—4、衰减器 112、122、132、放大器 114、116、124、 126、134、136、可变电容118、128、138以及后端信号处理电路140是制作于一芯 片150中。在本实施例，芯片150是一互补式金属氧化物半导体芯片(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor chip, CMOS chip)。此外，低通滤波电路 111_1、111_2、高 通滤波电路121_1、121_2、以及电感L3-1、 L3—2、Llb、Lhb、Lmb是制作于芯片150外， 且为现成(off-the-shelf)元件。
图1所示的调谐器100仅为本发明的一实施例，于本发明的一另一实施例中， 电感I^B、Lhb, Lmb中至少一电感可以制作于芯片150中。此外，于本发明的一另一 实施例，低通滤波电路111_1、111_2、高通滤波电路121_1、121_2或是带通滤波电路 131_1、131_2中的部分或是全部元件亦可以制作于芯片150中，而不一定要如图1所示制 作于芯片150之外。此外，带通滤波电路131_1中的电容C3—3、带通滤波电路131_2中 的电容C3 4以及开关SW3—3、SW3 4亦可以由图1所示的调谐器100中移除而不影响到调 谐器100的操作，这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。
电视调谐器100的功用之一是用来从所接收到的一宽带(broadband)的电视信号 Vin(频率范围约为48MHz 850MHz)中选择出所需要的频道信号，再针对所选择出的 频道信号进行后续的信号处理。举例来说，若是使用者现在使用遥控器来选择一频道， 且该频道的中心频率为200MHz，则电视调谐器100会对电视信号Vin进行滤波作业，以 使得电视信号Vin中仅有200MHz频率附近的信号可以进入后端信号处理电路140，以进 行后续的信号处理。而电视调谐器100的滤波处理主要分为两个阶段，第一阶段为前级 的滤波作业，亦即低通滤波电路111_1、111_2、高通滤波电路121_1、121_2或是带通滤 波电路131_1、131_2所进行的滤波作业，第一阶段的滤波作业主要是将宽带(broadband) 的电视信号Vin进行低通、高通或是带通滤波作业以产生一低通滤波后电视信号、一高通 滤波后电视信号或是一带通滤波后电视信号，此三个滤波后电视信号分别具有多个不同 的电视频道信号；第二阶段为跟踪滤波作业，亦即跟踪滤波器117、127、137所进行的 滤波作业，第二阶段的滤波作业主要是将低通滤波后电视信号、高通滤波后电视信号或 是带通滤波后电视信号进行跟踪滤波作业以产生单一电视频道信号，举例来说，跟踪滤 波器137可以将带通滤波后电视信号进行跟踪滤波以得到中心频率为200MHz的电视频道 信号。但在一般情况下，第二阶段追踪滤波作业可搭配一 SAW滤波器，用于将目标频道 邻近频段的信号滤除得更干净，以产生该单一电视频道信号。
需注意的是，低通滤波电路111_1、高通滤波电路121_1以及带通滤波电路 131_1是直接电连接于变压器102的一输出节点N1,且低通滤波电路111_2、高通滤波电 路121_2以及带通滤波电路131_2是直接电连接于变压器102的一输出节点N2 ；换句话 说，节点Nl与低通滤波电路111_1、高通滤波电路121_1以及带通滤波电路131_1之间 并没有其它元件(例如开关元件等等)，且节点风与低通滤波电路111_2、高通滤波电路 121_2以及带通滤波电路131_2之间亦不具有其它元件。此外，在图1所示的实施例中，节点风、N2分别作为变压器102的两个输出节点，然而，在本发明的其它实施例中，节 点风、N2是耦接于变压器102的输出，亦即，图1所示的节点风、N2与变压器102之 间可以有其它的元件存在。
在调谐器100的操作上，首先，调谐器100会先依据使用者所选择的频道来决 定放大器114、116、124、126、134、136的开启状态，以及决定开关SW1+、SW12> SW21> SW2—2、SW3J> SW3—2、SW3J> SW3 4是否导通。举例来说，假设使用者所选择 的频道其中心频率为80MHz，亦即对调谐器100而言为低频率的频道(亦即，需要使用 第一通道110来对变压后电视信号Vin’进行滤波以选择出该频道)，则调谐器100会将 第二通道120的放大器124、126以及第三通道130的放大器134、136关闭。亦即，对 输入至第一、第二、第三通道110、120、130的变压后电视信号Vin，而言，第二通道 120的放大器124、1 以及第三通道130的放大器134、136会具有极大的阻抗。因此， 变压后电视信号Vin’可以在不减弱信号强度的情形下由第一通道110中的低通滤波电 路111_1、111_2进行低通滤波，以得到所需的信号。此外，此时调谐器100亦会将开关 SW21> SW2—2、SW31> SW3 2> SW3—3、SW3 4 导通，且不导通开关 SWU、SW12，因为将 开关SW2—i、SW2—2、SW3J> SW3—2、SW3—3、SW3 4导通会使得第二通道120以及第三通道 130于该些开关处为信号接地的情况。如此一来，调谐器100的前级电路会形成如图2所 示的两个低通滤波电路，且图2所示的两个低通滤波电路的阶数比低通滤波电路111_1、 111_2的阶数高，因此，可以增加调谐器100的低通滤波品质。请参考图3，图3为图2 所示的低通滤波电路与图1所示的低通滤波电路111_1的传递函数(频率响应)的比较示 意图。如图3所示，实线部份为图2所示的低通滤波电路的传递函数，而虚线部份为低 通滤波电路111_1的传递函数。比较两者的差异，可以知道图2所示的低通滤波电路其 传递函数在中频的部分具有一个凹口(notch)，因此，中频部分的信号会有较大的衰减， 进而增进低通滤波品质。
另外，以使用者所选择的频道其中心频率为750MHz为例，该频率对调谐器100 而言为高频的频道(亦即，需要使用第二通道120来对变压后电视信号Vin’进行滤波以 选择出该频道)，则调谐器100会将第一通道110的放大器114、116以及第三通道130的 放大器134、136关闭。亦即，对输入至第一、第二、第三通道110、120、130的变压后 电视信号Vin，而言，第一通道110的放大器114、116以及第三通道130的放大器134、 136会具有极大的阻抗。因此，变压后电视信号Vin’可以在不减弱信号强度的情形下 由第二通道120中的高通滤波电路121_1、121_2进行高通滤波，以得到所需的信号。此 外，调谐器100亦会将开关SWu、SW1+2、SW3J> SW3—2、SW3—3、SW3 4导通，且不导 通开关 SW2—i、SW2 2，因为将开关 SWU、SW1-2、SW31> SW3 2> SW3—3、SW3 4 导通会 使得第一通道110以及第三通道130于这些开关处为信号接地的情况。如此一来，调谐 器100的前级电路会形成如图4所示的两个高通滤波电路，且图4所示的两个高通滤波电 路的阶数比高通滤波电路121_1、121_2的阶数(order)高，因此，可以增加调谐器100的 高通滤波品质。请参考图5，图5为图4所示的高通滤波电路与图1所示的高通滤波电路 121_1的传递函数(频率响应)的比较示意图。如图5所示，实线部份为图4所示的高 通滤波电路的传递函数，而虚线部份为高通滤波电路121_1的传递函数。比较两者的差 异，可以知道图4所示的高通滤波电路其传递函数在低频的部分具有一个凹口(notch)(参见图幻，亦即，低频部分的信号会有较大的强度衰减，因此，高通滤波品质也会因此变 好。
此外，以使用者所选择的频道其中心频率为300MHz为例，该频率对调谐器100 而言为中频的频道(亦即，需要使用第三通道130来对变压后电视信号Vin’进行滤波以 选择出该频道)，则调谐器100会将第一通道110的放大器114、116以及第二通道120的 放大器124、1 关闭。亦即，对输入至第一、第二、第三通道110、120、130的变压后 电视信号Vin，而言，第一通道110的放大器114、116以及第二通道120的放大器124、 126会具有极大的阻抗。因此，变压后电视信号Vin’可以在不减弱信号强度的情形下由 第三通道130中的带通滤波电路131_1、131_2进行滤波，以得到所需的信号。此外，调 谐器100亦会将开关SWu、SW1+2、SW21> SW2 2导通，且不导通开关SW3—ρ SW3—2、 SW3J> SW3 4，将开关SW1-i、SW1-2、SW21> SW2 2导通会使得第一通道110以及第二 通道120于这些开关处为信号接地的情况。如此一来，调谐器100的前级电路会形成如 图6所示的两个带通滤波电路，且图6所示的两个带通滤波电路的阶数比带通滤波电路 131_1、131_2的阶数高，因此，可以增加调谐器100的带通滤波品质。请参考图7，图 7为图6所示的带通滤波电路与图1所示的带通滤波电路131_1的传递函数(频率响应) 的比较示意图。如图7所示，实线部份为图6所示的带通滤波电路的传递函数，而虚线 部份为带通滤波电路131_1的传递函数。比较两者的差异，可以知道图6所示的带通滤 波电路具有较大的频宽(bandwidth)(参见图7)，因此，中频部分的信号会有较少的强度 衰减，进而增进带通滤波品质。
综观以上有关图2至图7的叙述，可以知道，虽然于本发明的实施例中，低通 滤波电路111_1、111_2、带通滤波电路121_1、121_2、高通滤波电路131_1、131_2仅 使用简单的元件来实作，然而，于图1所示的实施例中，借助控制放大器114、116、 124、126, 134、136 的开启状态、以及控制开关 SW1+、SW1+2、SW21> SW2—2、SW31> SW3—2、SW3—3、SW3 4的导通状态，可以让原本的滤波电路利用其它通道的滤波电路元件 来达到更好的滤波品质。详细地以低通滤波电路111_1、高通滤波电路121_1、带通滤波 电路131_1来说明当使用者所选择的频道为低频的频道时，因为开关SW2—” SW2—2、 SW3J> SW3—2、SW3—3、SW3 4导通状态，因此，第一通道110的低通滤波电路111_1、 第二通道120的电容C2—i以及第三通道130的电感L3—i、电容C31会形成如图2所示的 高阶的低通滤波电路；另外，当使用者所选择的频道为高频的频道时，因为开关SW1+” SW1-2、SW3J> SW3—2、SW3J> SW3 4导通状态。因此，第二通道120的高通滤波电路 121_1、第一通道110的电感Lu以及第三通道130的电感L31、电容C31会形成如图4 所示的高阶的高通滤波电路；此外，当使用者所选择的频道为中频的频道时，因为开关 SW1-i、SW1-2、SW31> SW3—2、SW3—3、SW3 4导通状态。因此，第三通道130的带通滤 波电路131_1、第一通道110的电感Lu以及第二通道120的电容C21会形成如图6所示 的高阶的带通滤波电路。因此，于本发明的实施例中，可以利用成本较低的滤波电路来 达到较佳的滤波品质。
调谐器110的前级滤波电路(如图2、图4或是图6所示的滤波电路)在对变压 后电视信号Vin’进行滤波作业后会产生一滤波后信号。之后，滤波后信号会先经由放 大器114、116、124、126、1；34或是136的处理，之后再由跟踪滤波器117、127或是137来选择出所需要的频道。详细来说，假设使用者所选择的频道为具有低频中心频率(例 如SOMPiz)的频道，则变压后电视信号Vin’在通过图2所示的低通滤波电路滤波后会产 生一低通滤波后信号。接着，若是该低通滤波后信号具有过大的振幅(强度)，则调谐 器100关闭放大器114，并使得该低通滤波后信号先通过衰减器112将强度降低后，再通 过放大器116将信号放大以避免放大器116饱和；反之，若是该低通滤波后信号的强度在 容许范围内，则关闭放大器116，并使得该低通滤波后信号直接通过放大器114将信号放 大。接着，放大器114或是116所输出的信号会通过跟踪滤波器117来进行跟踪滤波作业 以选择出所需要的频道信号，之后跟踪滤波器117所输出的信号再通过后端处理电路140 进行后端信号处理以产生一输出信号Vout。
至于在跟踪滤波器117的操作上，调谐器100会依据使用者所选择的频道，来决 定跟踪滤波器117中可变电容118的电容值，以使得跟踪滤波器117所输出的信号具有正 确的频率(亦即使用者所选择的频道的中心频率)。可变电容118对应至每一个频道的电 容值是在系统稳定前(例如电视刚开机时)依据一自动调整方式来决定的，举例来说， 假设第一通道110可以用来输出50个频道的信号至后端信号处理电路140，则在系统稳定 前，调谐器100会测试出可变电容118的50个电容值，且该50个电容值分别使得跟踪滤 波器117可以正确输出该50个频道的信号。
此外，在决定可变电容118对应至每一个频道的电容值方面，于本发明的实施 例中，是利用以下的方式来自动检测出对应至每一个频道的电容值。请参考图8，图8为 用来自动检测可变电容118对应至每一个频道的电容值的装置图。如图8所示，一频率 产生器810耦接于跟踪滤波器117的输入端，一信号强度检测单元820耦接于跟踪滤波器 117的输出端，以及一调整单元830耦接于信号强度检测单元820与可变电容118之间， 其中频率产生器810、信号强度检测单元820以及调整单元830均制作于芯片150中。
请同时参考图8以及图9，图9为当调谐器100开始检测可变电容118对应至每 一个频道的电容值时，可变电容118的电容值与信号强度检测单元820所输出的强度值信 号的曲线图。需注意的是，图9所示仅为用来解释调谐器100检测可变电容118对应至 每一个频道的电容值的一范例说明，而并非用来作为本发明的限制。在检测可变电容118 对应至每一个频道的电容值的操作上，首先，调谐器会先将放大器114以及116关闭，且 可变电容118此时具有一预设的电容值(如图9所示的Cpre)。之后，频率产生器810会 产生具有一特定频率的调整信号Vfre至跟踪滤波器117的输入端，其中调整信号Vfre的该 特定频率是自多个特定频率所选取出，且该多个特定频率分别为一电视系统中多个电视 频道所分别对应的多个中心频率。简单举例来说，假设调谐器100要检测可变电容118 对应至中心频率为50MHz的一频道的电容值时，频率产生器810会产生具有特定频率为 50MHz的调整信号Vfre至跟踪滤波器117的输入端。
在频率产生器810会产生具有特定频率的调整信号Vfre至跟踪滤波器117的输 入端后，跟踪滤波器117对调整信号Vfre进行滤波作业以产生一滤波后调整信号Vffl;之 后，信号强度检测单元820检测滤波后调整信号Vffl的强度值并产生一强度值信号义；接 着，调整单元830依据强度值信号Va来调整可变电容118的电容值(在图9的实施例中 可变电容118的电容值调整为C1)。
在调整单元830依据强度值信号Va来调整可变电容118的电容值之后，跟踪滤波器117持续对调整信号Vfre进行滤波作业以产生滤波后调整信号Vffl,且信号强度检测单 元820亦持续检测滤波后调整信号Vffl的强度值并产生强度值信号I。此外，调整单元 830之后亦不断调整可变电容118的电容值直到信号强度检测单元820所滤波后调整信号 Vffl的强度值(强度值信号Va)可以被判断为一最大强度值为止。以图9所示为例，当可 变电容118具有电容值Cn时，可以判断出具有最大的强度值信号I。因此，假设此时 调整信号Vfre的频率为50MHz，则可变电容118对应至中心频率为50MHz的频道的电容 值即为CN(亦即，当之后使用者所选择的频道其中心频率为50MHz时，可变电容118的 电容值会切换为Cn)。
需注意的是，找出可变电容118对应于最大强度值信号％的电容值的方法流程 有许多种，图9所示为一爬山搜寻法(mountain-climWng search method)的范例。然而，于本发明的其它实施例中，亦可利用其它搜寻算法(例如二分搜寻法)来找出可变电容 118对应于最大强度值信号Va的电容值，这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。
回到先前有关滤波后信号先通过放大器114、116、124、126、134或是136的处 理，之后再由跟踪滤波器117、127或是137来选择出所需要的频道的叙述中，在第二通 道120方面，同理，假设使用者所选择的频道为具有高频中心频率的频道，则变压后电 视信号Vin’在通过图4所示的高通滤波电路滤波后会产生一高通滤波后信号。接着，若 是该高通滤波后信号具有过大的振幅(强度)，则调谐器100关闭放大器124，并使得该 高通滤波后信号先通过衰减器122将强度降低后，再通过放大器1 将信号放大以避免放 大器1 饱和；反之，若是该高通滤波后信号的强度在容许范围内，则关闭放大器126， 并使得该高通滤波后信号直接通过放大器1 将信号放大。接着，放大器1 或是126 所输出的信号会通过跟踪滤波器127来进行跟踪滤波作业以选择出所需要的频道信号， 之后跟踪滤波器127所输出的信号再通过后端处理电路140进行后端信号处理以产生输出 信号Vout。
至于在跟踪滤波器127以及其中可变电容1 的电容值的调整方面，是与上述有 关跟踪滤波器117以及可变电容118的叙述内容十分类似，本领域中具有通常知识者应能 在阅读过上述有关跟踪滤波器117以及可变电容118的叙述而能够了解到跟踪滤波器127 以及其中可变电容128的操作，因此，细节在此不再赘述。
同理，在第三通道130方面，假设使用者所选择的频道为具有中频中心频率的 频道，则变压后电视信号Vin’在通过图6所示的带通滤波电路滤波后会产生一带通滤波 后信号，接着，若是该带通滤波后信号具有过大的振幅(强度)，则调谐器100关闭放大 器134，并使得该带通滤波后信号先通过衰减器132将强度降低后，再通过放大器136将 信号放大以避免放大器136饱和；反之，若是该带通滤波后信号的强度在容许范围内， 则关闭放大器136，并使得该带通滤波后信号直接通过放大器134将信号放大。接着，放 大器134或是136所输出的信号会通过跟踪滤波器137来进行跟踪滤波作业以选择出所需 要的频道信号，之后跟踪滤波器137所输出的信号再通过后端处理电路140进行后端信号 处理以产生输出信号Vout。
至于在跟踪滤波器137以及其中可变电容138的电容值的调整方面，其是与上述 有关跟踪滤波器117以及可变电容118的叙述内容十分类似，本领域中具有通常知识者应 能在阅读过上述有关跟踪滤波器117以及可变电容118的叙述而能够了解到跟踪滤波器137以及其中可变电容138的操作，因此，细节在此不再赘述。
此外，于本发明的另一实施例中，第一通道110、第二通道120、第三通道130 中可以仅具有一个放大器，亦即，放大器114、116中其中之一可以自第一通道110中移 除(若是移除放大器116、则衰减器112亦可一并移除)、放大器124、1 中其中之一可 以自第二通道120中移除(若是移除放大器126、则衰减器122亦可一并移除)、且放大 器134、136中其中之一可以自第三通道130中移除(若是移除放大器136、则衰减器132 亦可一并移除)，这些设计上的变化均应隶属于本发明的范畴。
此外，图1所示的调谐器100是全差动架构(fully differential configuration)，亦即，变压器102是输出一差动信号，且第一通道110、第二通道120以及第三通道130分 别具有两个滤波电路以对该差动信号(亦即，图1所示的变压后电视信号Vin’)进行滤 波。调谐器100使用全差动架构的目的是了降低噪声干扰(noise coupling)以及谐波失真 (harmonic distortion),然而，于本发明的另一实施例中，调谐器100亦可以使用单端架构 以节省成本，亦即低通滤波电路111_2、高通滤波电路121_2以及带通滤波电路131_2可 以自调谐器100中移除，本领域中具有通常知识者应能在阅读过上述有关调谐器100的操 作后，轻易地将调谐器100设计为单端架构，因此，细节在此不再赘述。
简要归纳本发明，于本发明的调谐器的前级电路中，仅仅需要使用简单的元件 即可以达到较高的滤波品质；此外，本发明的调谐器是将大部分的元件制作于硅芯片 中，因此具有较小的体积以及较低的制造成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化 与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。1权利要求
1.一种调谐器的前级电路，包含有一变压器，用于将一单端信号转换成一差动信号；以及多个通道，分别包含有一滤波电路，其中该多个通道的滤波电路均直接电连接于一 节点，且该节点耦接于该变压器的一输出。
2.根据权利要求1所述的前级电路，其特征在于，该多个通道包含有至少一第一通道 与一第二通道，该第一、第二通道分别包含一第一滤波电路与一第二滤波电路，且该第 一滤波电路与该第二滤波电路分别具有一低通滤波特性、一高通滤波特性及一带通滤波 特性中的两滤波特性。
3.根据权利要求1所述的前级电路，其特征在于，该多个通道包含有一第一通道、一 第二通道以及一第三通道，且该第一、第二以及第三通道分别包含一第一滤波电路、一 第二滤波电路以及一第三滤波电路，该第一滤波电路包含有一第一电感，其中该第一电感的一第一端点是直接电连接于该变压器的该输出；以及一第一电容，耦接于该第一电感的一第二端点以及一参考电压之间； 该第二滤波电路包含有一第二电容，其中该第二电容的一第一端点是直接电连接于该变压器的该输出；以及一第二电感，耦接于该第二电容的一第二端点以及该参考电压之间； 该第三滤波电路包含有一第三电感，其中该第三电感的一第一端点是直接电连接于该变压器的该输出；以及一第三电容，耦接于该第三电感的一第二端点以及该第三滤波电路的一输出端之间。
4.根据权利要求3所述的前级电路，其特征在于，该第一通道另包含有一第一开关， 该第一开关是耦接于该第一电感的该第二端点以及该参考电压之间；该第二通道另包含 有一第二开关，该第二开关是耦接于该第二电容的该第二端点以及该参考电压之间；以 及该第三通道另包含有一第三开关，该第三开关是耦接于该第三电感的该第二端点以及 该参考电压之间。
5.根据权利要求4所述的前级电路，其特征在于，当该调谐器进行频道选择作业时， 该第一、第二以及第三开关中仅有一个开关为未导通状态，而另外两个开关为导通状 态。
6.根据权利要求4所述的前级电路，其特征在于，该第一开关、该第二开关以及该第 三开关是设置于一芯片当中，且该第一电感、该第二电感以及该第三电感是设置于该芯 片之外。
7.根据权利要求6所述的前级电路，其特征在于，该第三电容是设置于该芯片当中， 以及该第一电容与该第二电容是设置于该芯片之外。
8.—种调谐器，包含有多个通道，其中至少一通道包含有 一前级滤波电路；一差动放大器，耦接于该前级滤波电路；以及 一跟踪滤波器，包含有一可变电容，耦接于该差动放大器的两输出端；以及 一电感，并联于该可变电容；其中至少该放大器以及该可变电容是设置于一互补式金属氧化物半导体芯片中。
9.根据权利要求8所述的调谐器，其特征在于，该前级滤波电路包含有 一变压器，用于将单端信号转换成差动信号；以及多个通道，分别包含有一滤波电路，其中该多个通道的该滤波电路均直接电连接于 一节点，且该节点是耦接于该变压器的一输出。
10.根据权利要求8所述的调谐器，其特征在于，还包含一衰减器，其耦接于该前级 滤波电路与差动放大器之间。
11.根据权利要求8所述的调谐器，其特征在于，该电感是设置于该互补式金属氧化 物半导体芯片中。
12.根据权利要求8所述的调谐器，其特征在于，该通道另包含有一频率产生器，耦接于该跟踪滤波器的一输入端，用来产生一调整信号至该跟踪滤 波器的该输入端，其中该调整信号具有一特定频率，以及该跟踪滤波器对该调整信号进 行滤波作业以产生一滤波后调整信号；一信号强度检测单元，耦接于该跟踪滤波器，用来检测该滤波后调整信号的一强度 值；以及一调整单元，耦接于该信号强度检测单元，用来依据该滤波后调整信号的该强度值 来调整该可变电容的电容值。
13.根据权利要求12所述的调谐器，其特征在于，该调整单元不断调整该可变电容的 电容值，直到该信号强度检测单元所检测到该滤波后调整信号的强度值可被判断为一最 大强度值为止。
14.根据权利要求12所述的调谐器，其特征在于，该频率产生器自多个特定频率选取 该特定频率来产生该调整信号，以及该多个特定频率分别为一电视系统中多个电视频道 所分别对应的多个中心频率。
15.—种调谐器，包含有多个通道，其中至少一通道包含有 一前级滤波电路；一放大器，耦接于该前级滤波电路；以及 一跟踪滤波器，包含有一可变电容，耦接于该放大器的一输出端及一接地端；以及 一电感，并联于该可变电容；其中至少该放大器以及该可变电容是设置于一芯片中，且该电感是外接于该芯片。
16.根据权利要求15所述的调谐器，其特征在于，该前级滤波电路包含有多个通道，分别包含有一滤波电路，其中该多个通道的该滤波电路均直接电连接于 一节点。
17.根据权利要求15所述的调谐器，其特征在于，还包含一衰减器，其耦接于该前级滤波电路与放大器之间。
18.根据权利要求15所述的调谐器，其特征在于，该通道另包含有一频率产生器，耦接于该跟踪滤波器的一输入端，用来产生一调整信号至该跟踪滤 波器的该输入端，其中该调整信号具有一特定频率，以及该跟踪滤波器对该调整信号进 行滤波作业以产生一滤波后调整信号；一信号强度检测单元，耦接于该跟踪滤波器，用来检测该滤波后调整信号的一强度 值；以及一调整单元，耦接于该信号强度检测单元，用来依据该滤波后调整信号的该强度值 来调整该可变电容的电容值。
19.根据权利要求18所述的调谐器，其特征在于，该调整单元不断调整该可变电容的 电容值，直到该信号强度检测单元所检测到该滤波后调整信号的强度值可被判断为一最 大强度值为止。
20.根据权利要求18所述的调谐器，其特征在于，该频率产生器自多个特定频率选取 该特定频率来产生该调整信号，以及该多个特定频率分别为一电视系统中多个电视频道 所分别对应的多个中心频率。
全文摘要
本发明是一种调谐器及其前级电路，该调谐器包含有多个通道，其中至少一通道包含有一前级滤波电路、一放大器以及一跟踪滤波器。该跟踪滤波器包含有一可变电容以及一电感，且该可变电容以及该电感耦接于该放大器的一输出端。此外，该调谐器中至少该放大器以及该可变电容是设置于一互补式金属氧化物半导体芯片中。依据本发明的调谐器及其前级电路，其制造成本可以降低，且具有较佳的滤波品质。
文档编号H03J3/32GK102025346SQ200910175018
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者卢毅, 周忠昀, 王富正 申请人:晨星半导体股份有限公司, 晨星软件研发(深圳)有限公司