专利名称：接收ic和采用该接收ic的接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接收IC和采用该接收IC的接收装置。
作为数字音频广播标准，在欧洲采用DAB技术规范，而在日本使用ISDB-T技术规范。DAB技术规范是与尤里卡147技术规范一致的数字音频广播标准。
列出ISDB-T技术规范如下传输带宽432kHz(对于窄带ISDB-T标准)调制方法OFDM复用方法MPEG 2根据上面的技术规范，同时广播包括多个频道的音频数字数据的数字数据。在窄带ISDB-T标准的情况下，计划在数字广播中采用现代VHF电视广播频段。
另一方面，模拟接收机除了能接收AM和FM广播的信号外还能接收VHF电视广播频段的音频信号。然而，模拟接收机的接收电路是由IC实现的。因此，对于ISDB-T标准，可以实现IC接收机。
然而，给出VHF电视广播的频段如下低频段(1至3频道)90MHz至108MHz高频段(4至12频道)170MHz至222MHz因此，对于10.7MHz的中频，给出本振频率的范围如下低频段100.7MHz至118.7MHz高频段180.7MHz至232.7MHz因此，在接收VHF电视广播的音频信号的接收机中采用的本振电路必须能够在明显宽得多的范围上改变本振频率。
为满足上面的要求，将本振频率从接收低频段广播的值切换到接收高频段广播的值，反之亦然。
可将下列技术用作切换本振频率的方法1把在本振电路中用于振荡的线圈和变容二极管从接收低频段广播的部件切换到接收高频段广播的部件的技术，反之亦然。
2把接收低频段广播的本振电路改变到接收高频段广播的本振电路的技术，反之亦然。
然而，在上面任何一种技术的情况下，不可避免地增加连接到IC的外部元件的数量。大量的这种外部元件需要增加接收机的成本并且妨碍了减小接收机的尺寸。
另外，在上述第一种技术的情况下，切换设备连接到振荡电路，不可避免地降低了振荡电路的Q值。结果是，变得很难使振荡电路振荡，相位噪声的数量增加，频率牵引现象的数量增加和消耗电流量值的上升的事实证明了振荡电路呈现出不良特性。
在用于利用VHF电视广播频段的数字音频广播的接收IC中也不可避免地出现同样问题。
因此，本发明的一个目的是解决上述问题。
为实现上述目的，根据本发明，提供一种接收IC，包括接收信号选择电路，用于选择相互具有不同接收频段的多个接收信号中的一个；分频电路，用于对提供至此的振荡信号的频率分频并输出相互具有不同频率的多个分频信号；分频信号选择电路，用于选择由分频电路输出的分频信号中的一个作为本振信号；和混频电路，用于输入由分频信号选择电路输出的本振信号和由接收信号选择电路选择的接收信号，转换接收信号的频率并输出具有转换频率的接收信号作为中频信号，其中接收信号选择电路对所选择的接收频段选择接收信号中的一个，分频信号选择电路对所选择的接收频段选择分频信号中的一个，并通过对每个选择的接收频段改变本振信号的频率来改变接收信号的频率。
因此，可在不将振荡电路从变容二极管和线圈切换到其它元件以改变接收频段的振荡频率的情况下改变接收信号的接收频率。
图1是表明本发明实施例的系统示意图；图2是表明本发明实施例一部分的连接图；图3是表明图2结构的连接图；图4是表明本发明另一个实施例的系统示意图；图5是表明本发明另一个实施例一部分的连接图；图6是表明图5结构的连接图7是表明本发明再一个实施例的系统示意图；和图8是表明本发明再一个实施例的系统示意图。
接收机---部分Ⅰ图1是表明采用适合于按本发明提供的窄带ISDB-T标准的超外差系统的典型接收机的示意图。该接收机包括用于切换接收频段的开关电路15,44A和44B。根据图中未示出的系统控制器执行的控制，开关电路15至44B以用于接收如该图所示的低频段广播的连接状态连接。然而，在接收高频段广播时，开关电路15至44B以与图中所示的状态相反的连接状态连接。由虚线包围的电路作为单个芯片IC实现。
接下来说明接收低频段和高频段广播的配置和操作。
低频段广播的接收天线11接收ISDB-T广播波，并将接收信号提供给天线调谐电路12L和12H，每个天线调谐电路采用电调谐技术。天线调谐电路12L在低频段取出具有所需频率的接收信号SRX。然后将接收信号通过信号线经由AGC可变增益放大器13L、采用电调谐技术的级间调谐电路14L和开关电路15提供给混频电路31A和31B。
PLL电路41产生其频率根据接收频率在362MHz至434MHz的范围中变化的振荡信号S41。该振荡信号S41提供给将该振荡信号的频率乘1/2的分频电路42。具体地说，分频电路42根据该接收频率输出在181MHz至217MHz范围变化的分频信号。该分频信号进一步提供给在后级的分频电路43，以便同样将分频信号的分频乘以1/2。具体地说，分频电路43根据该接收频率输出各具有在90.5MHz至108.5MHz范围中变化的分频并且彼此具有90度相移的分频信号SLA和SLB。然后将分频信号SLA和SLB通过开关电路44A和44B提供给混频电路31A和31B，分别作为本振信号。
混频电路31A和31B将接收的信号SRX分别与本振信号SLA和SLB混频，将接收的信号SRX转换成彼此具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和彼此正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，接收信号SRX的频率在90MHz至108MHz的范围内。此时，对于接收信号SRX的频率，各产生具有在90.5MHz至108.5MHz的范围内分频的本振信号SLA和SLB。结果是，中频信号SIFA和SIFB各具有500KHz的频率，该频率等于接收信号SRX的频率分别与本振信号SLA和SLB的频率之间的差值。
应指出，PLL电路41将施加到图中未示出的VCO的谐振电路41C中采用的变容二极管的控制电压的一部分提供给调谐电路12L和14L作为实现对接收信号SRX调谐的调谐电压。
把混频电路31A和31B产生的中频信号SIFA和SIFB分别通过低通滤波器32A和32B提供给相移电路33A和33B。相移电路33A和33B对中频信号SIFA和SIFB进行相位处理，以使中频信号SIFA的原始信号分量与中频信号SIFB的原始信号分量具有相同相位，而中频信号SIFA的图像分量与中频信号SIFB的图像分量具有相反相位。把在相移电路33A和33B结束相位处理的信号提供给加法器34，在加法器34中将中频信号SIFA的图像分量与中频信号SIFB的图像分量相互抵消。因此，加法器34产生一具有原始信号分量但图像分量抵消的中频信号SIF。
此后，将中频信号SIF通过信号线经由用于中频滤波的带通滤波器35,AGC可变增益放大器36和低通滤波器37提供给输出端38。
对提供给输出端38的中频信号SIF进行与为发射ISDB-T广播信执行的ISDB-T调制处理对应的各种解调处理。图中未示出，解调处理部分包括复数付立叶变换，频率去交错，时间去交错，在多个频道中选择所需频道的数字音频数据，纠错，数据压缩和D/A转换。作为解调处理的结果，产生在多个节目或多个频道中选择的所需节目的音频信号。
此时，把由低通滤波器37输出的中频信号SIF提供给用于产生AGC电压V45的AGC检测电路45。AGC电压V45施加到可变增益放大器36作为控制放大器36的增益的信号。AGC电压V45还通过加法器47提供给可变增益放大器13L作为控制放大器13L的增益的信号。AGC电压V45用于对可变增益放大器36和可变增益放大器13L进行AGC。
另外，把由低通滤波器31A和32B输出的中频信号SIFA和SIFB分别提供给用于产生AGC电压V46的AGC检测电路46。AGC电压V46还通过加法器47提供给可变增益放大器13L作为控制放大器13L的增益的信号。在中频信号SIFA和SIFB中包括的噪声分量等级超过预定值的情况下，AGC电压V46用于减小可变增益放大器13L的增益。
至此说明了用于接收低频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比率，可因此改变振荡信号S41的频率。应指出，图中未示出可变比率分频电路。
因此，通过如上所述根据接收频率在362MHz至434MHz范围内改变振荡频率，本振信号SLA和SLB各具有根据接收频率在90.5MHz至108.5MHz范围内变化的频率。因此，可获得具有500KHz中频的中频信号SIF，即接收低频段广播。
高频段广播的接收天线11接收ISDB-T广播波。天线调谐电路12H在高频段取出具有所需频率的接收信号SRX。然后将接收信号通过信号线经由AGC可变增益放大器13H、采用电调谐技术的级间调谐电路14H和开关电路15提供给混频电路31A和31B。
PLL电路41产生其频率根据接收频率在341MHz至445MHz的范围中变化的振荡信号S41。该振荡信号S41提供给用于将该振荡信号S41的频率乘1/2的分频电路42。具体地说，分频电路42根据该接收频率输出各具有在170.5MHz至222.5MHz范围内变化的分频并彼此相移90度的分频信号SHA和SHB。然后将分频信号SHA和SHB通过开关电路44A和44B提供给混频电路31A和31B，分别作为本振信号。
混频电路31A和31B将接收的信号SRX分别与本振信号SHA和SHB混频，将接收的信号SRX转换成彼此具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和彼此正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，接收的信号SRX的频率在170MHz至222MHz的范围内。此时，对于接收信号SRX的频率，各产生具有在170.5MHz至222.5MHz的范围内分频的本振信号SLA和SLB。结果是，中频信号SIFA和SIFB各具有500KHz的频率，该频率等于接收信号SRX的频率分别与本振信号SHA和SHB的频率之间的差值。
应指出，PLL电路41将施加到VCO中采用的变容二极管的控制电压的一部分提供给调谐电路12H和14H作为实现对接收信号SRX调谐的调谐电压。
通过电路32A至37以与接收低频段广播相同的方式处理由混频电路31A和31B产生的中频信号SIFA和SIFB。把从该处理得到的中频信号SIF提供给输出端38。然后，对提供给输出端38的中频信号SIF进行解调以产生所需程序的音频信号。
此时，以与接收低频段广播相同的方式对电路45至47进行AGC。
至此说明了用于接收高频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比率，可因此改变振荡信号S41的频率。因此，通过如上所述根据接收频率在341MHz至445MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SHA和SHB各具有根据接收频率在170.5MHz至222.5MHz的范围内变化的频率。因此，可获得具有500KHz中频的中频信号SIF，即接收高频段广播。
简要说明由图1所示的接收机中采用的PLL电路41产生的振荡信号S41的振荡频率具有下列值在低频段广播的接收中在362MHz至434MHz的范围内在高频段广播的接收中在341MHz至445MHz的范围内很显然，用于低频段广播接收的频率变化范围包括在用于高频段广播接收的频率变化范围中。通过振荡频率的那些变化范围，当PLL电路41产生振荡信号S41时，不需要从一个频段向另一个频段切换。
因此，不需要将PLL电路41中采用的谐振电路41C从线圈和变容二极管切换到其它部件。结果是，可减少连接到IC的外部元件的数量，另外，减少外部元件的数量有助于降低接收机的成本和体积。
另外，由于不需要把用于将振荡频率的频段从一个频段切换到另一个频段的开关器件连接到振荡电路41C，不降低振荡电路41C的Q值。结果是，振荡电路41C呈现出改进的特性，例如，稳定的振荡，更小的相位噪声，更小的牵引现象和更低的电流消耗。
另外，由于接收机仅需要一个倾向于周围效果的振荡电路，即接收机仅需要PLL电路41的一个VCO，容易在IC中实现其布图，因此能够设计出抵抗外部干扰的振荡电路。此外，由于跟踪误差特征均匀而与接收频段无关，可很容易地减少跟踪误差的数量。
此外，由于可将接收频段保持照其原样振荡的状态利用PLL电路41的VCO从一个频段切换到另一个频段，即使在频段切换之后可快速地接收广播。除此之外，它能够将诸如图1中的虚线所包围的那些电路之类的大部分电路作为一个单个芯片IC实现。
开关电路15和其外围电路图2和3是表示典型的开关电路15和在开关电路15的后级提供的典型混频电路31A和31B的示意图。应指出，由图2所示的参考标号*1至*5表示的部分持续到在图3中分别由参考标号*1至*5表示的部分。
调谐电路14L输出平衡的接收信号±SRX，该信号分别提供给晶体管Q151L和Q152L的基极。晶体管Q151L和Q152L的发射极分别连到各作为恒定电流源的晶体管Q153和Q154以形成发射极跟随器。
同样，调谐电路14H输出平衡的接收信号±SRX，该信号分别提供给晶体管Q151H和Q152H的基极。晶体管Q151H和Q152H的发射极分别连到各作为恒定电流源的晶体管Q153和Q154以形成发射极跟随器。
另外，产生控制电压V15L和V15H。将控制电压V15L提供给晶体管Q151L和Q152L作为基极偏置电压。另一方面，将控制电压V15H提供给晶体管Q151H和Q152H作为基极偏置电压。系统控制器根据接收频段控制该控制电压V15L和V15H。具体地说，将控制电压V15L设定为“H”，同时将控制电压V15H复位成用于接收低频段广播的“L”。另一方面，将控制电压V15L复位为“L”，同时将控制电压V15H设定成用于接收高频段广播的“H”。
混频电路31A包括双平衡乘法器311和用于组合乘法器311的输出的电流镜像电路312至314。乘法器311输入由开关电路15产生的接收信号±SRX和由开关电路44A输出的本振信号SLA或SHA。混频电路31B具有与混频电路31A相同的结构。应指出，分频电路42和开关电路44A和44B分别输出平衡的分频信号±SHA和±SHB。同样，分频电路43和开关电路44A和44B分别输出平衡的分频信号±SLA和±SLB。
因此，在接收低频段广播的过程中，控制电压V15L使晶体管Q151L和Q152L导通，而控制电压V15H使晶体管Q151H和Q152H截止。因此，把由调谐电路14L输出的接收信号±SRX分别通过晶体管Q151L和Q152L提供给混频电路31A和31B。
此时，分别通过开关电路44A和44B将分频信号±SLA和±SLB提供给混频电路31A和31B作为本振信号。结果是，混频电路31A和31B为接收的低频段广播分别产生中频信号SIFA和SIFB。
另一方面，在接收高频段广播的过程中，控制电压V15L使晶体管Q151L和Q152L截止，而控制电压V15H使晶体管Q151H和Q152H导通。因此，分别通过晶体管Q151H和Q152H将由调谐电路14H输出的接收信号±SRX提供给混频电路31A和31B。
此时，分别通过开关电路44A和44B将分频信号±SHA和±SHB提供给混频电路31A和31B作为本振信号。结果是，混频电路31A和31B为接收的高频段广播分别产生中频信号SIFA和SIFB。
接收机---部分Ⅱ图4是表示采用由本发明提供的超外差系统的另一种典型接收机的示意图。在该接收机中，在图1所示的接收机中采用的开关电路15,44A和44B的功能包括在混频电路中。
为了上面的原因，提供两对混频电路。一对包括混频电路31LA和31LB。另一对包括混频电路31HA和31HB。系统控制器根据接收频段控制混频电路31LA,31LB,31HA和31HB的直流偏置电压。具体地说，控制构成混频电路31LA,31LB,31HA和31HB的晶体管的偏置电压，以便在接收低频段广播时，混频电路31LA和31LB有效地工作。另一方面，在接收高频段广播时，混频电路31HA和31HB有效地工作。
接下来，说明接收低频段和高频段广播的结构和操作。
接收低频段广播天线11接收ISDB-T广播波。天线调谐电路12L在低频段中取出具有所需频率的接收信号SRX。然后通过信号线经由AGC可变增益放大器13L和采用电子调谐技术的级间调谐电路14L将接收的信号SRX提供给混频电路31LA和31LB。
PLL电路41产生其频率根据接收频率在362MHz至434MHz范围中变化的振荡信号S41。将振荡信号S41提供给分频电路42。转换成其分频根据接收频率在181MHz至217MHz的范围中变化的信号。该分频信号进一步提供给在后级的分频电路43，转换成两个分频信号SLA和SLB,SLA和SLB各具有根据接收频率在90.5MHz至108.5MHz的范围中变化的分频并具有相互为90度的相移。然后，将分频信号SLA和SLB分别提供给混频电路31LA和31LB作为本振信号。
混频电路31LA和31LB将接收的信号SRX分别与本振信号SLA和SLB混频，将接收的信号转换成相互具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和相互正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，中频信号各具有500KHz的中频。
将中频信号SIFA和SIFB分别通过低通滤波器32A和32B以及移相电路32A和32B提供给加法器34。加法器34产生具有原始信号分量但消除了图像分量的中频信号SIF。
此后，通过信号线经由用于中频滤波的带通滤波器35，AGC可变增益放大器36和低通滤波器37将中频信号SIF提供给输出端38。然后把提供给输出端38的中频信号SIF提供给图中未示出的解调电路。作为解调结果，产生在多个节目中选择的所需节目的音频信号。
此时，以与图1所示的接收机同样的方式从中频信号SIF,SIFA和SIFB产生将在AGC中使用的AGC电压V45和V46。
至此已说明了接收低频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比，可因此改变振荡信号S41的频率。因此，通过根据如上所述的接收频率在362MHz至434MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SLA和SLB将各具有根据接收频率在90.5MHz至108.5MHz的范围内变化的频率。因此，能够获得具有500kHz的中频的中频信号SIF，即接收低频段广播。
接收高频段广播天线11接收ISDB-T广播波。天线调谐电路12H在高频段中取出具有所需频率的接收信号SRX。然后通过信号线经由AGC可变增益放大器13H和采用电子调谐技术的级间调谐电路14H将接收的信号SRX提供给混频电路31HA和31HB。
PLL电路产生其频率根据接收频率在341MHz至445MHz范围中变化的振荡信号S41。将振荡信号S41提供给分频电路42，根据接收频率转换成各具有在170.5MHz至222.5MHz的范围中变化的分频并且具有90度相移的两个分频信号SHA和SHB。然后，将分频信号SHA和SHB分别提供给混频电路31HA和31HB作为本振信号。
混频电路31HA和31HB将接收的信号SRX分别与本振信号SHA和SHB混频，将接收的信号SRX转换成相互具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和相互正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，中频信号各具有500KHz的中频。
在电路32A至37中以与接收低频段广播同样的方式处理中频信号SIFA和SIFB以便产生提供给输出端38的中频信号SIF。然后将提供给输出端的中频信号SIF提供给设置在下一级的解调电路。作为解调结果，产生在多个节目中选择的所需节目的音频信号。
此时，电路45至47以与接收低频段广播相同的方式执行AGC。
至此已说明了接收高频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比，可因此改变振荡信号S41的频率。因此，通过如上所述根据接收频率在341MHz至445MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SHA和SHB将各具有根据接收频率在170.5MHz至222.5MHz的范围内变化的频率。因此，能够获得具有500KHz中频的中频信号SIF，即接收高频段广播。
简要说明与图1所示的接收机非常相似，在图4所示的接收机中采用的PLL电路41产生的振荡信号S41的振荡频率具有下列值在接收低频段广播中在362MHz至434MHz的范围内在接收高频段广播中在341MHz至445MHz的范围内因此，不必将PLL电路41中采用的谐振电路41从线圈和变容二极管切换到其它部件。结果是，可减少连到IC的外部元件的数量。另外，减少外部元件的数量有助于降低接收的成本和尺寸。
另外，由于不必将用于把振荡频率的频段从一个频段切换到另一个频段的开关器件连接到振荡电路41C，不会降低振荡电路41C的Q值。结果是，振荡电路41C呈现出改进的特性。
另外，由于通过控制混频电路31LA,31LB,31HA和31HB的直流偏置电压将接收频段从一个频段切换到另一个频段，可减小电流消耗，具体地说，在图1所示的接收机的情况下，开关电路15,44A和44B直接切换高频信号，就是说，接收信号SRX和本振信号SLA至SHB从一个频率到另一个频率。因此，在开关电路15,44A和44B消耗大量电流。另一方面，在图4所示接收机的情况下，不对该高频信号进行切换，因此而降低电流消耗。
混频电路31LA至31HB
图5和6是表示典型的混频电路31LA和31HB的示意图。应指出，由图5所示的参考标号*1至*7表示的部分分别持续指定给由图6所示参考标号*1至*7表示的部分。混频电路31LA包括双平衡乘法器311L和用于组合乘法器311L的输出的电流镜像电路312至314。
调谐电路41L输出低频段广播的平衡的接收信号±SRX，该信号±SRX提供给乘法器311L。此时，通过将控制电压V31L提供给乘法器311L中采用的晶体管作为偏置电压采用于控制接收信号±SRX的效果。分频电路43输出平衡分频信号±SLA，每个平衡分频信号提供给混频电路31LA作为本振信号。
另一方面，双平衡乘法器311H连接到电流镜像电路312和313。双平衡乘法器311H和电流镜像电路312至314构成混频电路31HA。
调谐电路14H输出高频段广播的平衡接收信号±SRX，将接收的信号±SRX提供给乘法器311H。此时，控制电压V31H通过提供给乘法器311H中采用的晶体管作为基极偏置电压来控制接收信号的效应。分频电路42输出平衡分频信号±SHA，将每个平衡分频信号±SHA提供给混频电路31HA作为本振信号。
混频电路31LB和31HB分别具有与混频电路31LA和31HA相同的配置。在混频电路31LB的情况下，调谐电路14L输出低频段广播的平衡接收信号±SRX。此时，控制电压V31L通过与接收信号±SRX一起提供给混频电路31LB来控制接收信号±SRX的效应。分频电路43输出平衡分频信号±SLA，将每个平衡分频信号±SLA提供给混频电路31LA作为本振信号。
另一方面，在混频电路31HB的情况下，调谐电路14H输出高频段广播的平衡接收信号±SRX。此时，控制电压V31H通过与接收信号±SRX一起提供给混频电路31HB来控制接收信号±SRX的效应。分频电路42输出平衡分频信号±SHA，将每个平衡分频信号±SHA提供给混频电路31HB作为本振信号。
系统控制器根据接收频段控制该控制电压V31L和V31H。具体地说，将控制电压V31L设定为“H”，同时将控制电压V31H复位成用于接收低频段广播的“L”。另一方面，将控制电压V31L复位为“L”，同时将控制电压V31H设定成用于接收高频段广播的“H”。
因此，在接收低频段广播时，控制电压V31L使混频电路31LA和31LB中采用的乘法器311L处在工作状态，同时控制电压V31H使混频电路31HA和31HB中采用的乘法器311H处在非工作状态。结果是，乘法器311L利用本振信号±SLA和±SLB分别将低频段广播的接收信号±SRX转换成中频信号±SIFA和±SIFB。电流镜像电路312至314将中频信号±SIFA和SIFB分别转换成中频信号SIFA和SIFB，并输出中频信号SIFA和SIFB。
同样，在接收高频广播时，控制电压V31H使混频电路31HA和31HB中采用的乘法器311H处在工作状态，同时控制电压V31L使混频电路31LA和31LB中采用的乘法器311H处在非工作状态。结果是，乘法器311H利用本振信号±SHA和±SHB分别将高频段广播的接收信号±SRX转换成中频信号±SIFA和±SIFB。电流镜像电路312至314将中频信号±SIFA和SIFB分别转换成中频信号SIFA和SIFB，并输出中频信号SIFA和SIFB。
这样，图5和6所示的电路转换低频段或高频段广播的接收信号SRX的频率以便分别产生中频信号SIFA和SIFB。这种情况下，不必根据接收频段将接收的信号SRX以及本振信号分别从SLA切换到SHA和从SLB切换到SHB，或反之亦然。结果是，能够消除另外在常规接收机中的切换操作所需的电流消耗。
接收机---部分Ⅲ图7是采用由本发明提供的窄带ISDB-T标准的直接变换系统的典型接收机的示意图。与图1所示的接收机非常相似，该接收机包括将接收频段从一个频段切换到另一个频段的开关电路15,44A和44B。根据由图中未示出的系统控制器执行的控制，在用于接收如图所示的低频段广播的连接状态中连接开关电路15至44B。然而，在接收高频段广播时，在与如图所示的状态相反的连接状态连接开关电路15至44B。由虚线包围的电路作为单个芯片IC实现。
接下来说明接收低频段和高频段广播的配置和操作。
低频段广播的接收天线11接收ISDB-T广播波，天线调谐电路12L在低频段中取出具有所需频率的接收信号SRX。然后通过信号线经由AGC可变增益放大器13L，采用电子调谐技术的级间调谐电路14L和开关电路15将接收的信号SRX提供给混频电路31A和31B。
PLL电路41产生其频率根据接收频率在360MHz至432MHz范围中变化的振荡信号S41。将振荡信号S41提供给将振荡信号S41的频率乘1/2的分频电路42。具体地说，分频电路42根据接收频率输出具有在180MHz至216MHz的范围中变化的分频的信号。该分频信号进一步提供给在后级的分频电路43，该分频电路43同样将分频信号的分频乘1/2。具体地说，分频电路43输出分频信号SLA和SLB,SLA和SLB各具有根据接收频率在90MHz至108MHz的范围中变化的分频并具有相互为90度的相移。然后，将分频信号SLA和SLB通过开关电路44A和44B分别提供给混频电路31A和31B作为本振信号。
混频电路31A和31B将接收的信号SRX分别与本振信号SLA和SLB混频，将接收的信号SRX转换成相互具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和相互正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，接收信号SRX具有在90MHz至108MHz范围中的频率。此时，利用接收信号SRX的频率在90MHz至108MHz范围中的分频分别产生本振信号SLA和SLB。结果是，由于接收频率等于本振频率，中频信号SIFA和SIFB各具有频率0。
应指出，PLL电路41把施加到图中未示出的VCO的谐振电路41C中采用的变容二极管的一部分控制电压提供给调谐电路12L和14L作为实现对接收信号SRX调谐的调谐电压。
把由混频电路31A产生的中频信号SIFA通过信号线经由低通滤波器32A,AGC可变增益放大器36A和低通滤波器37A提供给输出端38A。同样，把由混频电路31B产生的中频信号SIFB通过信号线经由低通滤波器32B,AGC可变增益放大器36B和低通滤波器37B提供给输出端38B。
对分别提供给输出端38A和38B的中频信号SIFA和SIFB各进行与为发送ISDB-T广播信号执行的ISDB-T调制处理对应的各种解调处理。解调处理的部分包括复数付立叶变换、频率去交错、时间去交错、在多个频道中选择所需频道的数字音频数据、纠错、数据解压缩和D/A转换。作为解调处理的结果，产生在多个节目或多个频道中选择的所需节目的音频信号。应指出，图中未示出解调处理的部分。
此时，将低通滤波器37A和37B输出的中频信号SIFA和SIFB分别提供给用于产生AGC电压V45的AGC检测电路45。另一方面，将混频电路31A和31B输出的中频信号SIFA和SIFB分别提供给用于产生AGC电压V46的AGC检测电路46。AGC电压V45和V46用于与图1所示的接收机相同的方式执行AGC。
至此已说明了接收低频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比，可因此改变振荡频率。因此，通过如上所述根据接收频率在360MHz至432MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SLA和SLB将各具有根据接收频率在90MHz至108MHz的范围内改变的频率。因此，能够获得各具有中频为0的中频信号SIFA和SIFB，即接收低频段广播。
高频段广播的接收天线11接收ISDB-T广播波。天线调谐电路12H在高频段中取出具有所需频率的接收信号SRX。然后通过信号线经由AGC可变增益放大器13H、采用电子调谐技术的级间调谐电路14H和开关电路15将接收的信号SRX提供给混频电路31A和31B。
PLL电路41产生其频率根据接收频率在340MHz至444MHz范围中变化的振荡信号S41。该振荡信号S41提供给将振荡信号S41的频率乘1/2的分频电路42。具体地说，分频电路42根据接收频率输出具有在170MHz至222MHz范围中变化，并且相互具有90度相移的分频的信号SHA和SHB。然后将分频信号SHA和SHB分别通过开关电路44A和44B提供给混频电路31A和31B作为本振信号。
混频电路31A和31B将接收的信号SRX分别与本振信号SHA和SHB混频，将接收的信号SRX转换成相互具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和相互正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，接收信号SRX具有在170MHz至222MHz范围中的频率。此时，根据接收信号SRX的频率产生各具有170MHz至222MHz范围中的分频的本振信号SHA和SHB。结果是，由于接收频率等于本振频率，中频信号SIFA和SIFB各具有频率0。
应指出，PLL电路41把施加到VCO中采用的变容二极管的一部分控制电压提供给调谐电路12H和14H作为实现对接收信号SRX调谐的调谐电压。
电路32A至37分别以与接收低频段广播相同的方式处理由混频电路31A和31B产生的中频信号SIFA和SIFB。把通过处理得到的中频信号SIFA和SIFB分别提供给输出端38A和38B。然后对提供给输出端38A和38B的中频信号SIFA和SIFB进行解调以产生所需节目的音频信号。
此时，以与接收低频段广播相同的方式对电路45至47进行AGC。
至此已说明了接收高频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比，可因此改变振荡信号S41的振荡频率。因此，通过如上所述根据接收频率在340MHz至444MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SHA和SHB将各具有根据接收频率在170MHz至222MHz范围内改变的频率。因此，能够获得具有中频为0的中频信号SIFA和SIFB，即接收高频段广播。
简要说明由图7所示的接收机中采用的PLL电路41产生的振荡信号S41的振荡频率具有下列值在低频段广播的接收中在360MHz至432MHz的范围中在高频段广播的接收中在340MHz至444MHz的范围中因此，该接收机呈现出与图1所示的接收机相同的效果。
接收机---部分Ⅳ图8表明采用由本发明提供的直接变换系统的另一种典型接收机的示意图。与图4所示的接收机非常相似，在该接收机中，开关电路15，44A和44B的功能包括在混频电路中。应指出，因页面尺寸的限制，图8既未表示天线调谐电路12L和12H也未表示振荡电路41C。
对于上述原因，提供了两对混频电路。一对包括混频电路31LA和31LB。而另一对包括混频电路31HA和31HB。系统控制器根据接收频段控制混频电路31LA,31LB,31HA和31HB的直流偏置电压。具体地说，控制构成混频电路31LA,31LB,31HA和31HB的晶体管的偏置电压，以便在接收到低频段广播时有效地操作混频电路31LA和31LB，另一方面，在接收到高频段广播时有效地操作混频电路31HA和31HB。
接下来说明接收低频端和高频段广播的结构和操作。
低频段广播的接收把ISDB-T广播波的接收信号通过信号线经由天线调谐电路，AGC可变增益放大器13L和采用电子调谐技术的级间调谐电路14L提供给混频电路31LA和31LB。应指出，图中未示出天线调谐电路。
PLL电路41产生其频率根据接收频率在360MHz至432MHz范围内变化的振荡信号S41。将振荡信号S41提供给分频电路42。转换成具有根据接收频率在180MHz至216MHz范围内变化的分频的信号。该分频信号进一步提供给在后级的分频电路，转换成2个分频信号SLA和SLB，两个分频信号各具有根据接收频率在90MHz至108MHz范围变化的分频并且相互具有90度的相移。然后将分频信号SLA和SLB分别提供给混频电路31LA和31LB作为本振信号。
混频电路31LA和31LB分别将接收的信号SRX与本振信号SLA和SLB混频，将接收信号SRX转换成相互具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和彼此正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，中频信号SIFA和SIFB各具有中频0。
把混频电路31A产生的中频信号SIFA通过信号线经由低通滤波器32A、AGC可变增益放大器36A和低通滤波器37A提供给输出端38A。同样，把混频电路31B产生的中频信号SIFB通过信号线经由低通滤波器32B、AGC可变增益放大器36B和低通滤波器37B提供给输出端38B。
应指出，此后分别对提供给输出端38A和38B的中频信号SIFA和SIFB进行调制。作为解调的结果，产生所需节目的音频信号。
另外，AGC检测电路45和46分别产生用于执行AGC可变增益放大器36A、36B和13L的AGC的AGC电压V45和V46。
至此已说明了接收低频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比，可因此改变振荡信号S41的振荡频率。应指出，图中未示出可变比率分频电路本身。因此，通过如上所述根据接收频率在360MHz至432MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SLA和SLB将各具有根据接收频率在90MHz至108MHz范围内变化的频率。因此，能够获得具有中频为0的中频信号SIFA和SIFB，即接收高频段广播。
高频段广播的接收把ISDB-T广播波的接收信号通过信号线经由天线调谐电路、AGC可变增益放大器13H和采用电子调谐技术的级间调谐电路14H提供给混频电路31HA和31HB。应指出，图中未示出天线调谐电路。
PLL电路41产生其频率按照接收频率在340MHz至444MHz范围内变化的振荡信号S41。将振荡信号S41提供给分频电路42，转换成具有根据接收频率在170MHz至222MHz范围内变化的分频并相互具有90度相移的2个分频信号SHA和SHB。然后将分频信号SHA和SHB分别提供给混频电路31HA和31HB作为本振信号。
混频电路31HA和31HB分别将接收的信号SRX与本振信号SHA和SHB混频，将接收信号SRX转换成相互具有90度相移的2个中频信号SIFA和SIFB。也就是说，混频电路31A和31B转换接收信号SRX的频率以产生同相和彼此正交的正交中频信号SIFA和SIFB。应指出，中频信号SIFA和SIFB各具有中频0。
在电路32A至37中以与接收低频段广播相同的方式处理中频信号SIFA和SIFB，以便产生分别提供给输出端38A和38B的中频信号SIFA和SIFB。然后调制提供给输出端38A和38B的中频信号SIFA和SIFB以产生所需节目的音频信号。
此时，电路45至47以与接收低频段广播相同的方式执行AGC。
至此已说明了接收高频段广播的配置和操作。通过使系统控制器改变PLL电路41中采用的可变比率分频电路的分频比，可因此改变振荡信号S41的振荡频率。因此，通过如上所述根据接收频率在340MHz至444MHz的范围内改变振荡频率，本振信号SHA和SHB将各具有根据接收频率在170MHz至222MHz范围内改变的频率。因此，能够获得各具有中频为0的中频信号SIFA和SIFB，即接收高频段广播。
简要说明由图8所示的接收机中采用的PLL电路41产生的振荡信号S41的振荡频率具有下列值在低频段广播的接收中在360MHz至432MHz的范围中在高频段广播的接收中在340MHz至444MHz的范围中因此，该接收机呈现出与图4所示的接收机相同的效果。
由于通过控制混频电路31LA,31LB,31HA和31HB的直流偏置电压将接收频段从一个频段切换到另一个频段，可减小消耗电流的数量级。
其它上面的描述说明了窄带ISDB-T接收机的构成。顺便指出，用于接收FM和电视广播的音频信号的接收机具有下列接收频段FM广播频段76MHz至90MHz电视广播低频段90MHz至108MHz(1至3频道)电视广播高频段170MHz至222MHz(4至12频道)因此，可将接收FM和电视广播的音频信号的接收机的接收频段划分如下1低频段76MHz至108MHz2高频段170MHz至222MHz这种情况下，需要对由PLL电路41产生的振荡信号S41和用于转换频率的分频信号S42和S43控制如下。
在接收机具有图1或4所示的超外差系统以产生500KHZ的典型中频的结构的情况下，对于低频段(1)，将振荡信号S41的频率范围设定在306MHz至433MHz，并利用分频信号SLA和SLB转换接收信号SRX的频率。另一方面，对于高频段(2)，将振荡信号S41的频率范围设定在341MHz至445MHz，并利用分频信号SHA和SHB转换接收信号SRX的频率。
相反，在接收机具有采用图7或8所示的直接转换系统的结构的情况下，设定频率范围如下。对于低频段(1)，将振荡信号S41的频率范围设定在304MHz至432MHz，并利用分频信号SLA和SLB转换接收信号SRX的频率。另一方面，对于高频段(2)，将振荡信号S41的频率范围设定在340MHz至444MHz，并利用分频信号SHA和SHB转换接收信号SRX的频率。
对于上面的接收机，将接收频段从(1)切换到(2)和反之亦然的电路可具有与图2和3或图5和6所示的ISDB-T接收机相同的结构。
另外，在上述接收机中，可将调谐电路12L实现为以低频段作为通带的带通滤波器。同样，可将调谐电路12H实现为以高频段作为通带的带通滤波器。此外，移相电路33A和33B可分别实现为多相滤波器。
根据本发明，由于不需要将PLL谐振电路从变容二极管和线圈切换到与接收频段对应的其它元件，可减少连接到IC的外部元件的数量。减少外部元件的数量有助于减小接收机的成本和尺寸。
此外，不需要把用于将振荡频率的频段从一个频段切换到另一个频段的开关器件连接到PLL电路，不降低振荡电路的Q值。结果是，该振荡电路呈现出改进的特性，例如，稳定的振荡，更少的相位噪声，更少的牵引现象和更低的电流消耗。
另外，由于该接收机仅需要一个倾向于周围效果的振荡电路，就是说，该接收机仅需要PLL电路的一个VCO，很容易在IC的实施中进行布图，因此能够设计抵抗外部干扰的振荡电路。此外，由于跟踪误差特性均匀而与接收频段无关，很容易减少跟踪误差的数量。
此外，由于可利用按其原样保持在振荡状态的PLL电路41的VCO将接收频段从一个频段切换到另一个频段，即使在频段切换之后仍可快速接收广播。此外，能够将例如图1中虚线包围的那些电路中的大部分电路作为单个芯片IC实现。[本说明书中使用的缩写字表]AGC自动增益控制AM调幅DAB数字音频广播FM调频IC集成电路ISDB综合业务数字广播MPEG运动图像编码专家组OFDM正交频分复用PLL锁相环VCO压控振荡器VHF甚高频
权利要求
1．一种接收IC，包括分频电路，用于对提供至此的振荡信号的频率分频并输出相互具有不同频率的多个分频信号；选择电路，用于选择所述分频电路输出的所述分频信号中的一个作为本振信号；和混频电路，用于输入由所述选择电路输出的所述本振信号和接收信号，转换所述接收信号的频率并输出具有所述转换频率的所述接收信号作为中频信号。
2．根据权利要求1所述的接收IC，其中所述选择电路对所选择的接收频段选择所述分频信号中的一个；和通过改变每个所选接收频段的所述本振信号的频率，改变所述接收信号的所述频率。
3．一种接收IC，包括接收信号选择电路，用于选择相互具有不同接收频段的多个接收信号中的一个；分频电路，用于对提供至此的振荡信号的频率分频并输出相互具有不同频率的多个分频信号；分频信号选择电路，用于选择所述分频电路输出的所述分频信号中的一个作为本振信号；和混频电路，用于输入由所述分频信号选择电路输出的所述本振信号和由所述接收信号选择电路选择的所述接收信号，转换所述接收信号的频率并输出具有所述转换频率的所述接收信号作为中频信号，其中所述接收信号选择电路对所选择的接收频段选择所述接收信号中的一个；所述分频信号选择电路对所述选择的接收频段选择所述分频信号中的一个；和通过改变每个所选接收频段的所述本振信号的频率，改变所述接收信号的所述频率。
4．根据权利要求3所述的接收IC，其中所述接收信号选择电路包括各为接收频段提供的多个放大器；和所述接收信号选择电路通过驱动控制信号有效地操作所述所选择的接收频段的一个所述放大器来选择所选择的接收频段的一个所述接收信号。
5．根据权利要求3所述的接收IC，其中所述混频电路包括2个混频子电路；和提供给每个所述混频电路的所述分频信号包括彼此移相90度的2个信号分量，以产生彼此移相90度的2个中频信号。
6．根据权利要求3所述的接收IC，其中所述接收频段是VHF电视广播的低频段和高频段；和在接收所述低频段广播中用作本振信号的所述分频信号的频率等于在接收所述高频段广播中用作本振信号的所述分频信号的频率的一半。
7．根据权利要求6所述的接收IC，其中FM广播的频段包括在所述低频段中。
8．一种接收IC，包括分频电路，用于对提供至此的振荡信号的频率进行分频，并输出相互具有不同频率的多个分频信号；和多个混频电路，每一个输入由所述分频电路输出的一个所述分频信号和相互具有不同选择频段的一个接收信号，转换所述接收信号的频率和输出具有所述转换频率的所述接收信号作为中频信号，其中与所选择的接收频段对应的一个特定的所述混频电路处在操作状态，并输出由所述特定混频电路产生的所述中频信号；和通过改变所述选择的接收频段的所述本振信号的频率来改变所述接收信号的所述频率。
9．根据权利要求8所述的接收IC，其中每个所述混频电路具有将提供至此的所述接收信号与提供至此的一个所述分频信号相乘的乘法器，并通过将控制信号叠加在提供给所述乘法器的所述接收信号而处于操作状态。
10．根据权利要求8所述的接收IC，其中将每对所述混频电路分配给每个所述接收信号；和提供给任何所述对的分频信号包括相互移相90度的2个信号分量，这两个信号分量分别提供给构成所述对的所述混频电路，以产生相互具有90度相移的2个中频信号。
11．根据权种要求8所述的接收IC，其中所述接收频段是VHF电视广播的低频段和高频段；和在接收所述低频段广播中用作本振信号的所述分频信号的频率等于在接收所述高频段广播中用作本振信号的所述分频信号的频率的一半。
12．根据权种要求11所述的接收IC，其中FM广播的频段包括在所述低频段中。
13．一种接收装置，包括一个接收IC，包括接收信号选择电路，用于选择相互具有不同接收频段的多个接收信号中的一个；分频电路，用于对提供至此的振荡信号的频率分频并输出相互具有不同频率的多个分频信号；分频信号选择电路，用于选择所述分频电路输出的所述分频信号中的一个作为本振信号；和混频电路，用于输入由所述分频信号选择电路输出的所述本振信号和由所述接收信号选择电路选择的所述接收信号，转换所述接收信号的频率并输出具有所述转换频率的所述接收信号作为中频信号，其中所述接收信号选择电路对所选择的接收频段选择所述接收信号中的一个；所述分频信号选择电路对所述选择的接收频段选择所述分频信号中的一个；和通过改变每个所选接收频段的所述本振信号的频率，改变所述接收信号的所述频率；和用于处理由所述接收IC输出的所述中频信号和输出作为处理结果获得的音频信号的电路。
14．根据权利要求13所述的接收装置，其中所述中频信号的频率是0。
15．一种接收装置，包括一个接收IC，包括分频电路，用于对提供至此的振荡信号的频率进行分频，并输出相互具有不同频率的多个分频信号；和多个混频电路，每一个输入由所述分频电路输出的一个所述分频信号相互具有不同选择频段的一个接收信号，转换所述接收信号的频率和输出具有所述转换频率的所述接收信号作为中频信号，其中与所选择的接收频段对应的一个特定的所述混频电路处在操作状态，并输出由所述特定混频电路产生的所述中频信号；和通过改变所述选择的接收频段的所述本振信号的频率来改变所述接收信号的所述频率；和用于处理由所述接收IC输出的所述中频信号和输出作为处理结果获得的音频信号的电路。
16．根据权利要求15所述的接收装置，其中所述中频信号的频率是0。
全文摘要
一种接收IC,包括接收信号选择电路,用于选择相互具有不同接收频段的多个接收信号中的一个;分频电路,用于对提供至此的振荡信号的频率分频并输出相互具有不同频率的多个分频信号;分频信号选择电路,用于选择所述分频电路输出的所述分频信号中的一个作为本振信号;和混频电路,用于输入由所述分频信号选择电路输出的所述本振信号和由所述接收信号选择电路选择的所述接收信号,转换所述接收信号的频率并输出具有所述转换频率的所述接收信号作为中频信号。
文档编号H03D7/16GK1309476SQ0012066
公开日2001年8月22日 申请日期2000年12月27日 优先权日1999年12月27日
发明者冈信大和 申请人:索尼公司