专利名称：相位同步电路以及电视信号接收电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能对与产生与控制电压相应的局部振荡信号的电压控制振荡电路以及通过控制电压来切换频率特性的RF滤波器电路连接的调谐线路施加控制电压的相位同步电路以及电视信号接收电路。
背景技术：
现有技术中，存在经由调谐线路来对设置于接收系统中的RF滤波器电路施加控制电压、且对RF滤波电路设定与接收频道对应的频率特性的电视信号接收电路(例如，参照专利文献I以及专利文献2)。在上述电视信号接收电路中，对设于RF滤波器电路的后级的混频电路输入由电压控制振荡电路将接收RF信号变换成中频信号的局部振荡信号。并通过从PLL电路提供的控制电压来控制电压控制振荡电路。
图4是电视信号接收电路中所具备的PLL电路以及调谐线路部分的概略构成图。 图4所示的PLL电路将由水晶振荡器101生成的振荡信号输入到分频器102来变换成基准振荡信号。另一方面，通过控制电压来控制振荡频率的电压控制振荡电路(UHF/VHF振荡器)100将向混频电路输出的局部振荡信号向可编程分频器103反馈来进行分频。对可编程分频器103设定与接收频率对应的分频比。相位比较器104输出与由分频器102输出的基准振荡信号和由可编程分频器103输出的反馈信号的相位误差相应的相位误差信号。电荷泵105将从相位比较器104输入的相位误差信号变换成脉冲信号并向低通滤波器106输出。低通滤波器106对脉冲信号进行积分来变换成直流的控制电压，并经由控制电压提供线路L向电压控制振荡电路100 (例如，UHF用VC0/VHF用VC0)提供。
如图4所示，在从低通滤波器106的输出端向电压控制振荡电路100 (UHF用VC0) 施加控制电压的线路上设置有由低通滤波器构成的线路滤波器107。线路滤波器107不仅确保良好的相位噪声特性，还有减少在PLL电路中生成的基准频率(相当于水晶振子的基波振荡频率的I/η)的泄漏等级的作用。线路滤波器107由串联连接的电阻Rl以及R2、连接于电阻Rl，R2的中间连接点和接地间的电容器C构成。
专利文献
专利文献1:日本特开2009-164745号公报
专利文献2 :日本特开2001-203594号公报
然而，连接于电阻Rl，R2的中间连接点和接地间的电容器C不仅具有根据施加于端子间的直流电压(控制电压)的不同而电容发生变化的特性，还具有因机械性的冲击而电容发生变化的特性(压电特性)。在施加于电容器C的端子间的直流电压的变化和机械性的冲击同时产生的情况下，还会引起大的电容变化。其结果是，存在线路滤波器因电容器 C的电容变化而不能充分发挥设计预想的功能的问题。发明内容
本发明鉴于该点而提出，其目的在于，提供一种能防止设置于调谐线路上的线路滤波器的滤波器特性的下降的相位同步电路以及电视信号接收电路。
本发明的相位同步电路，生成用于对电压控制振荡电路的振荡频率进行控制的控 制电压，并对所述电压控制振荡电路提供控制电压，所述相位同步电路具备电荷泵，其输 出与相位误差量成正比的脉冲信号；低通滤波器，其对从所述电荷泵输出的脉冲信号进行 积分来生成控制电压；和线路滤波器，其设置于从所述低通滤波器对所述电压控制振荡电 路提供控制电压的控制电压提供线路上，所述低通滤波器具有第I电容器，其一端与所述 电荷泵的输出端子连接；并联连接电路，其一端与所述第I电容器的另一端连接，另一端与 所述控制电压提供线路连接，且具备彼此并联连接的第I电阻和第2电容器，所述线路滤波 器具有第2电阻，其一端与所述并联连接电路的另一端连接，另一端与所述控制电压提供 线路连接；和第3电容器，其连接于所述第2电阻的另一端和所述并联连接电路的一端之 间，所述第3电容器的一端经由所述第I电容器从所述电荷泵的输出端子而与接地高频连 接。
根据本发明的相位同步电路，由于经由作为低通滤波器的构成要素的第I电阻和 作为线路滤波器的构成要素的第2电阻来将作为线路滤波器的构成要素的第3电容器的两 端直流连接，因此第3电容器的两电极大致电位相等，从而，即使控制电压(调谐电压)因 接收频道的不同而变化，对该第3电容器施加的电位差也无变化(几乎为零)，因施加电压 而引起的电容变化不会发生。
本发明在上述相位同步电路中，具备电荷泵电流切换电路，其具有连接于所述电 荷泵的输出端子和接地之间的第3电阻，并切换所述第3电阻的电阻值来控制在所述电荷 泵中流动的电荷泵电流，所述第3电容器的一端经由所述电荷泵电流切换电路的所述第3 电阻而与接地高频连接。
根据该构成，由于在将第3电容器视作线路滤波器使用的情况下，经由配置为低 通滤波器用的高电容的第I电容器，进而经由CP电流切换电路的第3电阻来接地，因此能 发挥作为线路滤波器的功能。
本发明在上述相位同步电路中，对应于电压控制振荡电路的振荡频率来选择所述 第3电阻的电阻值。
根据该构成，由于对应于接收频道来由多个开关对流入到低通滤波器的输入端子 的脉冲信号(DC电流)进行切换，因此，还能产生对应于接收频道来优化线路滤波器的设定 的叠加效应。
可以构成具备上述相位同步电路的电视信号接收电路。
根据本发明，能提供一种能防止设置于调谐线路上的线路滤波器的滤波器特性的 下降的相位同步电路以及电视信号接收电路。
图1是具备本实施方式所涉及的相位同步电路的电视信号接收电路的构成图。
图2是本实施方式中的PLL电路以及线路滤波器的具体的构成图。
图3是本实施方式中的线路滤波器的概念图。
图4是现有的PLL电路以及调谐线路部分的概略构成图。
符号说明
10…电视信号接收电路
11…天线
12···天线调谐电路
13…高频放大器
14... RF 调谐电路·
15…混频电路
16…IF滤波器电路
17A, 17B···电压控制振荡电路
18 …PLL 电路
19，106…低通滤波器
20，107…线路滤波器
21…变容二极管
22…电容器
23…电感器
24…输出电路
25…电阻(第I电阻)
26···电容器(第2电容器)
27…并联电路
31，101…水晶振荡器
32，102…分频器
33,103…可编程分频器
34，104…相位比较器
35,105…电荷栗
36··· CP电流切换电路(电荷泵电流切换电路)
37…运算放大器
38…晶体管
41…开关群
42…电流设定用电阻群
CO…电容器(第I电容器)
Rl…电阻(第2电阻)
Cl···电容器(第3电容器)
r…电阻(第3电阻)具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的一实施方式。
图1是具备本实施方式所涉及的相位同步电路的电视信号接收电路的构成图。本实施方式所涉及的电视信号接收电路10具备天线11，其接收作为电视信号的广播波；天线调谐电路12，其从由天线11输出的接收信号(RF)中提取电视接收信号(RF信号)；高频放大器13，其对提取出的电视接收信号(RF信号)进行放大；RF调谐电路14，其从放大后的电视接收信号(RF信号)中提取包含接收频道的期望频带；混频电路15，其将由RF调谐电 路提取出的电视接收信号(RF信号)频率变换成中频信号(IF信号)；IF滤波器电路16， 其从混频电路15的输出信号中提取IF信号；以及后级电路，其对提取出的IF信号进行处 理来得到电视信号。
另外，本实施方式的电视信号接收电路10具备电压控制振荡电路17A，其对混频 电路15提供UHF接收用的局部振荡信号；电压控制振荡电路17B，其对混频电路15提供 VHF接收用的局部振荡信号；PLL电路18，其对调谐线路Ltu生成用于控制电压控制振荡电 路17A，17B的振荡频率、天线调谐电路12以及RF调谐电路14的调谐电压的直流的控制电 压；以及低通滤波器19，其对从PLL电路18输出的脉冲信号进行积分来输出直流的控制电 压。
电压控制振荡电路17A具备LC谐振电路，其由阳极接地的作为可变电容元件的 变容二极管21、一端与变容二极管21阴极连接的电容器22、以及与变容二极管21和电容 器22并联连接的电感器23构成，并通过控制电压来使谐振频率变化；以及输出电路24，其 通过LC谐振电路的谐振频率来振荡，并输出局部振荡信号。在LC谐振电路的变容二极管 21的阴极连接有电压提供线路Lraff的一端。另一方的电压控制振荡电路17B也与电压控制 振荡电路17A同样地构成。此外，尽管电压提供线路Luhf是调谐线路Ltu的一部分，但在本 例中在对一方的电压控制振荡电路17A提供控制电压的线路上设置有线路滤波器20，因此 与Ltu调谐线路的叫法不同。
低通滤波器19具有电容器CO (第I电容器)；以及由彼此并联连接的电阻25 (第 I电阻)和电容器26(第2电容器)构成的并联电路27。将电容器CO的一端与PLL电路 18的电荷泵输出端子CP连接，并将电容器CO的另一端与并联电路27的一端连接。将并联 电路27的另一端与电压提供线路Luhf连接。
在本实施方式中，对于从低通滤波器19向电压控制振荡电路17A的LC谐振电路 提供控制电压的电压提供线路Lraff设置有线路滤波器20。线路滤波器20具备串联插入到 电压提供线路Luhf中的电阻Rl (第2电阻)、电阻R2 ；以及一方的端子与电阻Rl和电阻R2 的中间连接点连接的电容器Cl (第3电容器)。此外，将电容器Cl的电容值设定为比低通 滤波器19的电容CO小很多的值。由于将设置于线路滤波器20中的电容器Cl的两端子串 联地经由线路滤波器20的电阻Rl以及低通滤波器19的电阻25来直流地连接，因此将电 容器Cl的两端子维持为等电压。而且，如后所述，尽管是电容器Cl的一端，即与电容器CO 连接的一侧的端子，但构成为经由电容器CO与PLL电路18的电荷泵输出端子CP连接，并 从此处起经由PLL电路18内的开关以及电阻来与接地连接。
图2是PLL电路18以及线路滤波器20的具体的构成图。PLL电路18具有水晶 振荡器31，其从设于IC外部的水晶振子Xtal取入基波振荡信号，来振荡基准信号；分频器 32，其对基准信号进行1/M分频；以及可编程分频器33，其能从外部CPU设定分频比(1/N)， 并对从电压控制振荡电路17A/17B(UHF/VHF振荡器)反馈来的局部振荡信号进行1/N分 频。另外，PLL电路18具有相位比较器34，其检测从分频器32输入的基准信号(1/M分 频)和从可编程分频器33输入的局部振荡信号(1/N分频)的相位误差，并输出表示相位 误差量的信号；电荷泵35，其将上述信号变换成与相位误差量成正比的正或负的电流脉冲 序列；CP电流切换电路36，其对应于接收频率来切换在电荷泵35中流动的电荷泵电流；运算放大器37，其对电荷泵35的输出信号进行放大；以及晶体管38，其基极连接有运算放大 器37的输出端子，且将阴极接地。将电荷泵35的输出端子与电荷泵输出端子CP连接，并 将晶体管38的集电极与输出端子VTU连接。在电荷泵输出端子CP连接有设于IC外部的 低通滤波器19的输入端子，在输出端子VTU连接有设于IC外部的调谐线路LTU。
CP电流切换电路36由以下构成由并联设置的多个开关SWl SW_N组成的开关 群41 ；由设于各开关SWl SW_N的一端和接地之间的多个电阻rl r_N组成的电流设定 用电阻群42。将开关SWl SW_N的另一方的端子与电荷泵输出端子CP连接。电荷泵35 为了以从低频带起到高频带为止的宽频带来实现良好的选台特性，对应于接收频率来切换 在电荷泵35中流动的电流(电荷泵电流)。CP电流切换电路36是用于对应于接收频率来 切换在电荷泵35中流动的电荷泵电流的控制电路。在CP电流切换电路36中，由于多个开 关41中的任意的开关对应于接收频率而接通(ON)动作，并经由与接通后的开关SW连接的 电阻r (第3电阻)来通电荷泵电流，因此通过选择接通动作的开关SW，能切换电荷泵电流。
接下来，针对以上构成的本实施方式所涉及的电视信号接收电路的动作来进行说 明。
首先，针对电视信号接收电路的整体的动作进行说明。在电视信号接收电路10 中，使用天线11来接收电视广播波，并将作为接收信号的RF信号经由天线调谐电路12、高 频放大器13、RF调谐电路14向混频电路15输入。对天线调谐电路12以及RF调谐电路14 经由调谐线路Ltu来输入与接收频率相应的控制电压，从而设定频率特性。在混频电路15 中，对由RF调谐电路14提取出的接收频道的RF信号乘以局部振荡信号来变换成IF信号。 在UHF带接收时对混频电路15提供了局部振荡信号的电压控制振荡电路17A经由设置了 线路滤波器20的电压提供线路Luhf来施加对振荡频率进行控制的控制电压。在VHF带接 收时，从电压控制振荡电路17B对混频电路15提供局部振荡信号。将在混频电路15中变 换成IF信号的接收频道的电视广播信号经由IF滤波器电路16而向后级电路输出。
接下来，针对与PLL电路18以及线路滤波器20相关的动作进行说明。
将从电压控制振荡电路17A向混频电路15输出的局部振荡信号向可编程分频器 33反馈。在可编程分频器33中随时设定与接收频率相应的分频比(1/N)，并将局部振荡信 号分频为1/N的信号输入到相位比较器34。在分频器32中设定针对基准频率的分频比，以 在混频电路15中提供能将期望波的接收频率频率变换成中间频率的局部振荡信号。分频 器32将以与期望波的接收频率对应的分频比来对基本频率分频而得到的频率信号输入到 相位比较器34。由相位比较器34检测对基本频率分频后的频率信号和当前时间点的局部 振荡信号(1/N分频)之间的相位差，并将表示相位误差量的相位误差信号向电荷泵35输 出。电荷泵35接受相位误差信号并输出与相位误差量相应的脉冲信号。
此时，电荷泵35为了使电路动作(选台动作)稳定，通与接收频率联动的大小的 电荷泵电流。即，CP电流切换电路36对应于接收频率来使预先所决定的开关(SWl SW_N 的组合)为接通，并经由与进行了接通动作的开关(SWl SW_N的组合)连接的电流设定 用的电阻(rl r_N的组合)来对接地通电荷泵电流。在本例中，同时通过与接地连接的 电阻r的组合来切换电荷泵电流。
将从电荷泵35输出的脉冲信号从电荷泵输出端口 CP输入到低通滤波器19，并经 积分而变换成直流的控制电压。其结果是，将与接收频率对应的电压值的控制电压从低通滤波器19施加到调谐线路Ltu以及电压提供线路LraF。此外，通过在低通滤波器19中并联 地构成运算放大器37以及晶体管38，使其具有有源环路滤波器的功能。因此，通过低通滤 波器19的各常数的设定，不仅进行截止频率的决定，还决定用于稳定地进行相位同步电路 (PLL)的控制的时间常数/相位裕度、传输特性(时间常数/相位裕度)。通过如上所述使 低通滤波器19具有有源环路滤波器的功能，能对输出端子VTU提供足够大的控制电压。
例如，在UHF带接收时，将对电压提供线路Luhf施加的控制电压经由线路滤波器20 输入到电压控制振荡电路17A。电压控制振荡电路17A通过对电压提供线路Luhf施加的控 制电压来使变容二极管21的电容变化，从而切换局部振荡信号的频率。将从电压控制振荡 电路17A向混频电路15输入的局部振荡信号向可编程分频器33反馈。
根据本实施方式，由于将设置于线路滤波器20中的电容器Cl的一端与电压提供 线路Lraff连接，另一端与低通滤波器19中的并联电路27的输入侧端子(电容器CO侧)连 接，因此该电容器Cl经由配置于IC内部的CP电流切换电路36的电流设定用的电阻r而 接地。由此，由于将电容器Cl的一端高频接地，因此构成图3所示那样的T型的低通滤波 器，能维持线路滤波器本来的功能。
另外，由于将设置于线路滤波器20中的电容器Cl的两端间经由电阻25以及电阻 Rl而直流地直接连接，因此将对电容器Cl的两端施加等电位，从而起到抑制因电位差的大 小而引起的噪声产生的作用。如图4所示，尽管在调谐线路和GND间存在电位差的情况下， 接地电容(电容器C)需要使用压电耐性好的高价的电容器，但在本实施方式中由于不需要 使用压电耐性好的高价的电容器，因此能谋求降低成本。
另外，根据本实施方式，基于CP电流切换电路36的电流切换功能，能通过电荷泵 电流的切换来对配置于IC外部的低通滤波器19/线路滤波器20、与IC内部所构成的包含 运算放大器37以及晶体管38的放大部之间的连接进行优化，从而谋求电路动作的稳定化。 此时，针对经由了电流设定用的电阻r的电容器Cl的接地，设定为电流设定用的电阻r为 了使电路动作(选台动作)稳定化而具有与接收频率联动而变化的性质，能在使用了该电 阻r的线路滤波器20的滤波器功能中提供能对频率特性进行微调整的新功能。
本发明不限于上述的实施方式。例如，尽管在以上的说明中针对电视信号接收电 路进行了说明，但在具备PLL电路的高频设备中也能同样地应用。
权利要求
1.一种相位同步电路，生成用于对电压控制振荡电路的振荡频率进行控制的控制电压，并对所述电压控制振荡电路提供控制电压， 所述相位同步电路的特征在于，具备 电荷泵，其输出与相位误差量成正比的脉冲信号； 低通滤波器，其对从所述电荷泵输出的脉冲信号进行积分来生成控制电压；和线路滤波器，其设置于从所述低通滤波器对所述电压控制振荡电路提供控制电压的控制电压提供线路上， 所述低通滤波器具有第I电容器，其一端与所述电荷泵的输出端子连接；和并联连接电路，其一端与所述第I电容器的另一端连接，另一端与所述控制电压提供线路连接，并具备彼此并联连接的第I电阻和第2电容器， 所述线路滤波器具有第2电阻，其一端与所述并联连接电路的另一端连接，另一端与所述控制电压提供线路连接；和第3电容器，其连接于所述第2电阻的另一端和所述并联连接电路的一端之间， 所述第3电容器的一端经由所述第I电容器从所述电荷泵的输出端子而与接地高频连接。
2.根据权利要求1所述的相位同步电路，其特征在于， 所述相位同步电路具备 电荷泵电流切换电路，其具有连接于所述电荷泵的输出端子与接地之间的第3电阻，并切换所述第3电阻的电阻值来控制在所述电荷泵中流动的电荷泵电流， 所述第3电容器的一端经由所述电荷泵电流切换电路的所述第3电阻而与接地高频连接。
3.根据权利要求2所述的相位同步电路，其特征在于， 对应于电压控制振荡电路的振荡频率来选择所述第3电阻的电阻值。
4.一种电视信号接收电路，其特征在于，具备权利要求2或3所述的相位同步电路。
全文摘要
本发明提供一种相位同步电路，其目的在于防止设置于调谐线路上的线路滤波器的滤波特性的下降。该相位同步电路具备低通滤波器(19)，其对从电荷泵(35)输出的脉冲信号进行积分；以及线路滤波器(20)，其设置于从低通滤波器(19)对电压控制振荡电路(17A)提供控制电压的控制电压提供线路(LUHF)上，将线路滤波器(20)的电容器(C1)的一端从电荷泵(35)的输出端子经由CP电流切换电路(36)的电阻(r)而与接地高频连接。
文档编号H04N5/50GK103001630SQ20121008382
公开日2013年3月27日 申请日期2012年3月27日 优先权日2011年9月8日
发明者樋田将典 申请人:阿尔卑斯电气株式会社