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Dokumentenidentifikation DE69924214T2 23.03.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001005155
Titel Fernsehsignalempfängstuner
Anmelder Alps Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nishimura, Takashi, Fukushima-ken, JP;
Yamamoto, Masaki, Fukushima-ken, JP
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69924214
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 26.11.1999
EP-Aktenzeichen 993094655
EP-Offenlegungsdatum 31.05.2000
EP date of grant 16.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.03.2006
IPC-Hauptklasse H03J 5/24(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H04N 5/44(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch betrifft einen Fernsehsignal-Empfangstuner.

Ein herkömmlicher Fernsehsignal-Empfangstuner soll zunächst anhand des in 3 dargestellten Blockdiagramms und anhand eines in 4 dargestellten Selektivitäts-Frequenzgangs erläutert werden. Die EP-A-0 891 980 zeigt einen derartigen Empfangstuner.

Nach 3 enthält ein Fernsehsignal-Empfangstuner einen Mischer 21, einen Empfangsoszillator 21, ein SAW-Filter 23, eine Zwischenfrequenzschaltung 24. In den vergangenen Jahren werden Fernsehsignal-Empfangstuner außerdem zur Miniaturisierung auf einer integrierten Schaltung ausgebildet und der Mischer 21, der Empfangsoszillator 22, die Zwischenfrequenzschaltung 24 und dergleichen werden auf einer integrierten Schaltung 25 integriert ausgebildet.

Die integrierte Schaltung 25 besitzt mehrere Anschlüsse 26 bis 33, um eine Verbindung zu anderen Schaltungen zu ermöglichen.

Ein über eine (nicht dargestellte) Antenne empfangenes Fernseh-HF-Signal läuft durch eine (nicht dargestellte) Resonanzschaltung und gelangt über den Eingangsanschluss 30 an den Mischer 21 in der integrierten Schaltung. Das Fernseh-HF-Signal wird frequenzmäßig von dem Mischer 21 und dem Empfangsoszillator 22 umgesetzt und wird als Zwischenfrequenzsignal ZF von dem ersten Anschluss 27 aus der integrierten Schaltung nach außen gegeben. Das an dem ersten Anschluss 27 ausgegebene Zwischenfrequenzsignal ZF läuft durch das SAW-Filter 23 und wird erneut über den zweiten Anschluss 28 der integrierten Schaltung 25 zugeführt. Das der integrierten Schaltung 25 erneut zugeführte ZF-Signal wird von einer Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 34 in der Zwischenfrequenzschaltung 24 auf einen Pegel verstärkt, der notwendig ist für den Detektionsvorgang in einer (nicht dargestellten) Videodetektorschaltung der Anschlussstufe, und von der integrierten Schaltung 25 wird über den Ausgangsanschluss 29 das resultierende Signal ausgegeben.

Die Selektivitätskennlinie des SAW-Filters 23 besitzt, wie bei A in 4 zu sehen ist, gegenüber einem Zwischenfrequenzband BW eine starke Dämpfungscharakteristik, um Interferenz aus Nachbarkanälen zu beseitigen. Das Dämpfungsmaß für sowohl ein Video-Zwischenfrequenzsignal +P, das sich in einem Nachbarband auf der Oberseite befindet, als auch eines Ton-Zwischenfrequenzsignals –S, welches sich in einem Nachbarband auf der unteren Seite gegenüber einem Video-Zwischenfrequenzsignal P befindet, beträgt 45 dB.

Der Einfügungsverlust des SAW-Filters 23 beträgt 15 dB.

Da andererseits der Abstand zwischen benachbarten Anschlüssen in der integrierten Schaltung 25 gering ist, sind die Anschlüsse voneinander nicht ausreichend stark getrennt. Beispielsweise beträgt die Trennung zwischen dem ersten Anschluss 27, an welchem das Zwischenfrequenzsignal ZF von der integrierten Schaltung 25 nach außen gegeben wird, und dem zweiten Anschluss 28, über den das Signal erneut in die integrierte Schaltung 25 eingegeben wird, 40 dB. Wenn man bei diesem Aufbau von der Annahme ausgeht, dass der Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P im ersten Anschluss 27 einen Referenzwert von 0 dB habe, so beträgt, da der Einfügungsverlust des SAW-Filters 23 einen Wert von 15 dB hat, gemäß 4 der Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P in dem zweiten Eingangsanschluss 28 dann –15 dB.

Da andererseits die Trennung zwischen dem ersten Anschluss 27 und dem zweiten Anschluss 28 in der integrierten Schaltung 25 einen Wert von 40 dB hat, erscheinen das Video-Zwischenfrequenzsignal +P, welches sich in dem Nachbarband auf der Oberseite befindet, und das Ton-Zwischenfrequenzsignal –S, das sich in dem Nachbarband auf der Unterseite in dem ersten Anschluss 27 befindet, in dem zweiten Anschluss 28, mit einem Pegel, der gegenüber dem Referenzwert von 0 dB um 40 dB gedämpft ist (siehe die gerade Linie B in 4).

Selbst wenn ein Signal eines Nachbarkanals von dem SAW-Filter 23 um 45 dB gedämpft wird, verringert sich die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P an dem zweiten Anschluss 28 und dem Pegel sowohl des Video-Zwischenfrequenzsignals +P im Nachbarband auf der Oberseite als auch des Ton-Zwischenfrequenzsignals –S im Nachbarband auf der unteren Seite auf 25 dB.

Folglich kommt es leicht zu einer Störung der Signale aus den Nachbarbändern, und die Videoqualität leidet.

Es ist daher Ziel der Erfindung, einen Fernsehsignal-Empfangstuner anzugeben, der in der Lage ist, die Videoqualität eines Fernsehempfängers dadurch zu verbessern, dass die Differenz zwischen dem Pegel eines Video-Zwischenfrequenzsignals P in einem Zwischenfrequenzband und dem Pegel sowohl eines Video-Zwischenfrequenzsignals +P im Nachbarband auf der oberen Seite als auch einem Ton-Zwischenfrequenzsignal –S im Nachbarband auf der unteren Seite vergrößert wird.

Erfindungsgemäß wird, um dieses Ziel zu erreichen, ein Fernsehsignal-Empfangstuner geschaffen, welcher aufweist:

eine integrierte Schaltung mit einem Mischer und eine Zwischenfrequenzschaltung, die zumindest ein empfangenes Fernsehsignal frequenzmäßig in ein Zwischenfrequenzsignal umsetzen; eine Zwischenfrequenzverstärkerschaltung, die getrennt von der integrierten Schaltung ausgebildet ist und einen Verstärkungsgrad besitzt; und ein SAW-Filter, das getrennt von der integrierten Schaltung ausgebildet ist und Nachbarbänder aus dem Zwischenfrequenzband des Fernsehsignals um einen vorbestimmten Dämpfungsbetrag dämpft, wobei die integrierte Schaltung mindestens einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss besitzt und das durch die Frequenzumsetzung durch den Mischer erhaltene Zwischenfrequenzsignal über den ersten Anschluss ausgibt, und außerdem das Zwischenfrequenz seriell durch die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung und das SAW-Filter geleitet wird, um am zweiten Anschluss an die Zwischenfrequenzschaltung ausgegeben zu werden.

Vorzugsweise wird der Verstärkungsgrad der Zwischenfrequenzverstärkerschaltung auf einen Wert gleich oder größer dem Wert eingestellt, den man erhält, wenn man den Einfügungsverlust des SAW-Filters auf den Absolutwert einer Differenz zwischen der Trennung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss einerseits und dem Dämpfungsbetrag des SAW-Filters andererseits addiert.

Vorzugsweise befindet sich die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung an der Eingangsseite des SAW-Filters.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Zwischenfrequenzschaltung gemäß der Erfindung,

2 eine Selektivitätskennlinie der erfindungsgemäßen Zwischenfrequenzschaltung.

3 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer herkömmlichen Zwischenfrequenzschaltung.

4 eine Selektivitätskennlinie der herkömmlichen Zwischenfrequenzschaltung.

In 1 enthält ein Tuner zur Verwendung in einem Fernsehempfänger einen Mischer 1, einen Empfangsoszillators 2, eine erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3, ein SAW-Filter 4, eine Zwischenfrequenzschaltung 5 und dergleichen. Der Tuner wird zwecks Miniaturisierung als intergrierte Schaltung ausgebildet, und der Mischer 1, der Empfangsoszillator 2, die Zwischenfrequenzschaltung 5 und dergleichen sind in die integrierte Schaltung 6 integriert.

Die integrierte Schaltung 6 besitzt mehrere Anschlüsse 714, um mit anderen Schaltungen verbunden zu werden.

In 1 wird ein von einer (nicht gezeigten) Antenne empfangenes Fernsehsignal HF über eine (nicht gezeigte) Resonanzschaltung geleitet und dem Mischer 1 in der integrierten Schaltung 6 über den Eingangsanschluss 11 zu geleitet. Das Fernsehsignal HF wird von dem Mischer 1 und dem Empfangsoszillator 2 frequenzmäßig umgesetzt und als Zwischenfrequenzsignal ZF von dem ersten Anschluss 8 aus der integrierten Schaltung ausgegeben. Das Zwischenfrequenzsignal ZF, welches von dem ersten Anschluss 8 ausgegeben wird, wird von der ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3, die außerhalb der integrierten Schaltung 6 vorgesehen ist, um nahezu 20 dB verstärkt und wird dem SAW-Filter 4 zugeführt, welches in ähnlicher Weise außerhalb der integrierten Schaltung 6 angeordnet ist. Das Zwischenfrequenzsignal ZF wird durch das SAW-Filter 4 geleitet und erneut der integrierten Schaltung 6 über den zweiten Anschluss 9 zugeleitet. Das der integrierten Schaltung 6 erneut zugeleitete Zwischenfrequenzsignal IF wird von einer zweiten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 15 in der Zwischenfrequenzschaltung 5 passend verstärkt auf einen Pegel, der notwendig ist für einen Detektorvorgang einer (nicht dargestellten) Videodetektorschaltung in der nachgeordneten Stufe, das resultierende Signal wird von der integrierten Schaltung 6 über den Ausgangsanschluss 10 nach außen gegeben und der Videodetektorschaltung zugeleitet.

Die Selektivitätskennlinie des SAW-Filters 4 besitzt, wie in 2A gezeigt ist, eine scharfe Dämpfungscharakteristik außerhalb des Zwischenfrequenzbands BW, um die Störung von Nachbarkanälen her auszuschalten. Ein Dämpfungsbetrag für das Videozwischenfrequenzsignal +P in einem Nachbarband auf der oberen Seite, und einem Ton-Zwischenfrequenzsignal –S in einem Nachbarband auf der unteren Seite bezüglich eines Video-Zwischenfrequenzsignals P beträgt 45 dB.

Die Einfügungsdämpfung des SAW-Filters 4 beträgt 15 dB.

Andererseits beträgt die Trennung oder Entkopplung zwischen dem ersten Anschluss 8 und dem zweiten Anschluss 9 innerhalb der integrierten Schaltung 6 40 dB.

Wenn man bei diesem Aufbau davon ausgeht, dass der Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P am ersten Anschluss 8 einen Referenzwert von 0 dB habe, beträgt, weil der Verstärkungsgrad der ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 20 dB beträgt und die Einfügungsdämpfung des SAW-Filters 4 einen Wert von 15 dB hat, der Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P, welches durch die erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 und das damit in Reihe geschaltete SAW-Filter 4 gelaufen und dann dem zweiten Eingangsanschluss 9 zugeführt ist, +5 dB.

Da andererseits die Entkopplung zwischen dem ersten Anschluss 5 und dem zweiten Anschluss 9 einen Wert von 40 dB hat vergleiche die gestrichelte Linie B), wird der Pegel sowohl des Video-Zwischenfrequenzsignals P im Nachbarfrequenzband auf der Oberseite als auch das Ton-Zwischenfrequenzsignal –S im Nachbarband auf der unteren Seite am ersten Anschluss 8 um 40 dB gedämpft, wobei die gedämpften Signale am zweiten Anschluss 9 auftreten. Im Ergebnis wird die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P, welches das SAW-Filter 4 durchlaufen hat, und dem Pegel sowohl von dem Video-Zwischenfrequenzsignal +P im Nachbarband auf der Oberseite und dem Ton-Zwischenfrequenzsignal –S im Nachbarband auf der unteren Seite 45 dB. Die Selektivitätskennlinie des SAW-Filters 4 lässt sich daher so verwenden, wie sie ist, die Störung durch Nachbarkanäle wird unterbunden.

Um die Selektivitätskennlinie des SAW-Filters 4 in ihrer ursprünglichen Form zu. nutzen, muss die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignal P, das durch das SAW-Filter 4 gelaufen ist, und dem Pegel sowohl des Video-Zwischenfrequenzkanals +P im oberen benachbarten Band, das von dem ersten Anschluss 8 zu dem zweiten Anschluss 9 streut, als auch des Ton-Zwischenfrequenzsignals –S, welches sich im Nachbarband auf der unteren Seite befindet, größer sein als der Dämpfungsbetrag eines Signals des Nachbarkanals des SAW-Filters 4. Das Verstärkungsmaß der ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 muss gleich oder größer sein als ein Wert, den man erhält, wenn die Einfügungsdämpfung des SAW-Filters 4 addiert auf den Absolutwert der Differenz zwischen der Entkopplung zwischen dem ersten Anschluss 8 und dem zweiten Anschluss 9 in der integrierten Schaltung 6 einerseits und dem Dämpfungsbetrag des Signals des Nachbarkanals des SAW-Filters 4 andererseits. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform muss also das Verstärkungsmaß der ersten Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 den Wert von 30 dB oder mehr haben.

Selbst wenn die erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 sich in der vorgeschalteten oder nachgeschalteten Stufe des SAW-Filters 4 befindet, bleibt die Differenz zwischen dem Pegel des Video-Zwischenfrequenzsignals P, welches das SAW-Filter 4 durchlaufen hat und an den zweiten Anschluss 9 gegeben wird, und dem Pegel sowohl des Video-Zwischenfrequenzsignals +P, welches von dem ersten Anschluss 8 zu dem zweiten Anschluss 9 in der integrierten Schaltung 6 streut und sich im Nachbarband der Oberseite befindet, als auch des Ton-Zwischenfrequenzsignals –S im Nachbarband auf der unteren Seite, auf dem gleichen Wert von 45 dB. Wenn die erste Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 3 sich in der Vorstufe des SAW-Filters 4 befindet, ist allerdings die Rauschzahl des Zwischenfrequenzsignals ZF geringer.

Wie oben beschrieben wurde, enthält dieser Fernsehsignal-Empfangstuner gemäß der Erfindung: die integrierte Schaltung mit dem Mischer und der Zwischenfrequenzschaltung, die zumindest ein empfangenes Fernsehsignal auf ein Zwischenfrequenzsignal umsetzen; die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung, die von der integrierten Schaltung getrennt ist und einen Verstärkungsgrad aufweist; und das SAW-Filter, welches von der integrierten Schaltung getrennt ist und Nachbarbänder aus dem Zwischenfrequenzband des Fernsehsignals mit einem vorbestimmten Dämpfungsbetrag dämpft. Die integrierte Schaltung besitzt mindestens einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, und sie gibt das durch den Mischer mittels Frequenzumsetzung gewonnene Zwischenfrequenzsignal über den ersten Anschluss aus, und das Zwischenfrequenzsignal läuft seriell durch die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung und das SAW-Filter und wird von dem zweiten Anschluss an die Zwischenfrequenzschaltung gegeben. Folglich lassen sich, ohne dass dadurch eine beträchtliche Beeinflussung durch das von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss streuende Zwischenfrequenzsignal erfolgt, das Dämpfungsmaß der Signale der Nachbarkanäle steigern, demzufolge die Videoqualität des Fernsehempfängers verbessert werden kann.

Da bei dem erfindungsgemäßen Fernsehsignal- Empfangstuner das Verstärkungsmaß der Zwischenfrequenzverstärkerschaltung gleich oder größer eingestellt wird als ein Wert, der durch Addieren der Einfügungsdämpfung des SAW-Filters auf den Absolutwert einer Differenz zwischen der Entkopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss und dem Dämpfungsbetrag des SAW-Filters erhalten wird, lässt sich die Selektivitätskennlinie des SAW-Filters so, wie sie ist, nutzen.

Da in dem erfindungsgemäßen Fernsehsignal-Empfangstuner die Zwischenfrequenzverstärkerschaltung in der vorderen Stufe des SAW-Filters vorgesehen ist, erhält man eine bevorzugte Rauschzahl für das Zwischenfrequenzsignal ZF, und man die Videoqualität des Fernsehempfängers steigern.


Anspruch[de]
  1. Fernsehsignal-Empfangstuner, umfassend:

    eine integrierte Schaltung (6) mit mindestens einem Mischer (1), der ein empfangenes Fernsehsignal frequenzmäßig in ein Zwischenfrequenzsignal umsetzt, und mit einer Zwischenfrequenzschaltung;

    eine Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung (3), die getrennt von der integrierten Schaltung (6) ausgebildet ist und einen Verstärkungsgrad aufweist; und

    ein SAW-Filter (4), das getrennt von der integrierten Schaltung ausgebildet ist und Nachbarbänder mit einem vorbestimmten Dämpfungsbetrag aus den Nachbarbändern des Zwischenfrequenzbands des Fernsehsignals dämpft,

    wobei die integrierte Schaltung mindestens einen ersten Anschluss (8) und einen zweiten Anschluss (9) aufweist und das durch die Frequenzumwandlung des Mischers erhaltene Zwischenfrequenzsignal über den ersten Anschluss ausgibt, und das Zwischenfrequenzsignal seriell durch die Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung (3) und das SAW-Filter (4) geleitet und von dem zweiten Anschluss (9) an die Zwischenfrequenzschaltung (5) gegeben wird.
  2. Fernsehsignal-Empfangstuner nach Anspruch 1, bei dem der Verstärkungsgrad der Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung (3) auf einem Wert gleich oder größer als ein Wert eingestellt wird, der erhalten wird durch Addieren des Einfügungsverlusts des SAW-Filters (4) auf den Absolutwert einer Differenz zwischen der Trennung zwischen dem ersten Anschluss (8) und dem zweiten Anschluss (9) einerseits und dem Dämpfungsbetrag des SAW-Filters andererseits.
  3. Fernsehsignal-Empfangstuner nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung (3) an der Eingangsseite des SAW-Filters (4) angeordnet ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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