专利名称：具有至少第一和第二频带的调谐器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有至少一个第一和一个第二频带以及具有用于提供频率信息信号的一个信号输入端的调谐器。
本发明还涉及一种具有PLL电路的集成电路，用于控制一种包括至少一个第一和一个第二频带的调谐器。
通过例如Philips公司的调谐器UV316可以了解这种调谐器和这种集成电路。这种已知的调谐器根据WSP(世界标准插接)标准制造WSP标准规定调谐器各个连接端的机械尺寸、功能并且规定天线的高度。地面调谐器通常包括两个或三个频带，每个频带包括一个可调输入滤波器、一个可控放大器、一个可调带通滤波器和一个混频电路。在WSP中，一个控制信号源可有三个接头，每个控制信号均用于频带的控制和选择。通过例如经I2C总线与调谐器连接的电视机的微处理器可进行调谐器的控制。一种用于选择频带的查询表存储在已知的电视机中，通过该查询表能够把可选电视信号的频率与调谐器的相应频带联系起来。当电视机用户通过诸如遥控器选择一个电视信号频率时，该电视机的微处理器从该查询表中选择调谐器的相关频带，并且把定义频带选择的控制信号传送到该调谐器。
通过电视机的微处理器选择调谐器频带的不利之处在于，只有其频带对应于电视机查询表中存储的值的调谐器可用于该电视机。所以就不可能使用随后改变频带特性的调谐器，也不可能使用不同种类的调谐器。
本发明的一个目的是提供本文开始所提及且广泛应用的一种调谐器和一种集成电路。
根据本发明，此目的通过一种调谐器来实现，该调谐器包括一个用于在某一时刻选择和控制一个频带的频带选择电路，并且该调谐器包括一种用于调谐至一个频率的频率搜索功能，该功能在一个第一步骤中用于在所述第一频带中检验进行频率调谐的可能性，并且，如果在所述第一频带中不能调谐，则在第二步骤中用于在所述第二频带中检验进行频率调谐的可能性。
因而，根据本发明的调谐器评估通过电视机的微处理器提供给它的频率信息信号，并且根据此频率信息信号独立地选择频带。为了使调谐器能够独立地选择频带，该调谐器包括一种频率搜索功能。这种频率搜索功能设计为使得可以至少在两个不同频带中连续检验是否能在相关频带中调谐至一个所希望的频率。
每个频带具有一个混频电路、它带有一个用于驱动该混频器的振荡器。振荡器最好包括一个具有可控电容的振荡电路。可控电容最好由反向偏置变容二极管实施，其电容根据所施加的偏压而定。通过偏压的变化并且由此而引起的电容的变化可以控制振荡电路的振荡频率。地面调谐器通常用于在45MHz到863MHz的频段内变换输入频率。由于变容二极管的可控或可调电容范围是受限制的，因此调谐器最好包括三个频带，每个频带均具有其自己的振荡电路以及用于调谐该振荡电路的自己的变容二极管。因此，调谐可能性的检验就意味着检验相关频带的振荡器是否能够被调谐至所希望的频率，它对于混频至调谐器的中频是必须的。振荡电路最好通过一个可编程除法器电路与一个石英晶体振荡器连接。为了使振荡电路与石英晶体振荡器同步，最好提供一个锁相环(PLL)。通过自锁检测器可以检验在一个频带中是否能调谐至一个所希望的频率，该自锁检测器检测相位控制电路是否自锁，即振荡电路所希望的振荡频率是否能够与石英晶体振荡器的参考频率同步，在振荡电路和石英晶体振荡器之间提供一个可编程除法器电路。
通常，每个频带都包括一个带通滤波器，它由并联连接的一个线圈和一个变容(可变电容)二极管构成。变容二极管的阻挡层电容取决于所施加的偏压，因此，通过改变所施加的偏压可对其进行控制。带通滤波器的变容二极管和振荡电路的变容二极管在调谐期间最好是并行控制的。
当带有所希望的频率的频率信息信号提供到调谐器时，在一个第一步骤中，第一频带的振荡器的振荡频率从最低频带频率搜索至最高频带频率。在此期间检测在第一频带是否能调至所希望的频率。如果在第一频带不能调谐至所希望的频率，则自动变换到第二频带，在该频带为了调谐至所希望的频率再一次从频带下限到频带上限连续搜索相应的振荡器。
此原理可应用于具有三个或更多个频带的调谐器，例如，在具有三个频带的情况下，首先尝试在第一频带中进行调谐，然后在第二频带中，最后在第三频带中。
通过频带选择电路和频率搜索功能所进行的调谐器的独立频带选择具有的优点是，这种结构的调谐器可用于任何电视机中。因此既不需要改变电视机的微处理器的软件也不需要改变调谐器的软件。这样可以有效并且廉价地大量制造这种调谐器。另外，不必改变调谐器的软件就能改变各个频带的物理参数。例如，通过各个带通滤波器和振荡电路使用不同的变容二极管或其它电感可改变频带的频带边界。在这种情况下不必改变调谐器的软件，因为调谐器自动改变频带间的变换点。
权利要求2定义的本发明的优选实施例可以避免频带间不必要的变換。频带选择电路根据频差检测电路确定的新旧频率信息信号间的频差决定调谐模式，其信号是通过例如电视机的微处理器提供给调谐器的。这种调谐模式影响进一步的频带选择，即它确定是否并且是在何种情况下发生频带间的变换。
根据权利要求4，可通过频差检测电路识别的调谐模式可以是例如一种更新模式，和/或一种自动频率控制模式，和/或一种搜索模式，和/或一种新频道选择模式。在更新模式中检测电视机的微处理器是否已经再一次向调谐器发送了相同的频率信息信号。在这种情况下，并不希望进行频带变换，因此在更新模式中也不提供频带变换。在自动频率控制模式中，频差检测电路认识到提供给调谐器的频率信息信号与旧频率信息信号仅有非常小的差别。这是电视机自动频率控制模式的特性。在这种自动频率控制模式中，中频调谐器向电视机的微处理器发送控制信号以用于频率细调。随后，电视机的微处理器把只有细微变化的频率信息信号提供给调谐器。这种情况可由频差检测电路检测到，从而避免不必要的频带变换。有益地是，频差检测电路可识别的另一种调谐模式是搜索模式。电视机包括这种在搜索可接收的电视频道时系统搜索各个频带的搜索模式。在这种情况下，电视机的微处理器以可编程频率级连续地改变提供给调谐器的频率信息信号。当检测到一个可接收频道时，此频道的频率数据可自动或手动存储到一个存储器中。当电视机的微处理器执行这种搜索模式操作时，只有已经到达当前频带结尾时才希望进行频带变换。相应地，在调谐器的搜索模式中，只有到达频带结尾才提供频带变换。而且，频差检测电路的优点在于能够识别新频道选择模式。在这种新频道选择模式中，频带选择电路识别出对应于新频道的频率信息信号提供给了调谐器。这可以通过新旧频率信息信号间的频差超过了一个可编程最小值这样的事实来识别。通过频带选择功能可进行新频道选择模式的频带设置，它首先检验在第一频带中是否能调谐至属于所希望的频道的频率。如果不能，则在一个第二步骤中尝试在第二频带中进行调谐。一旦到达频带的结尾，则自动进行第一和第二频带的频带变换。搜索模式的频差特性高于自动频率控制模式的频差并且低于新频道选择模式的频差。
根据权利要求3，频带选择电路包括一个频带预选电路，用于调节一个新的频道，即在新频道选择模式中。此频带预选电路把提供给调谐器的频率信息信号再分为明确(unequivocal)和不明确(equivocal)频率信息信号。在明确频率信息信号的情况下，频带预选电路明确且最终确定出分配给该频率信息信号的频带。在不明确频率信息信号的情况下，在第一步骤中，通过频率搜索功能检验在第一频带中是否能调谐至属于所希望的频道的频率。如果在第一频带中不能调谐至所希望的频道，则调谐器自动变换到第二频带并且在第二频带中检验是否能调谐至所希望的频道。
在权利要求5所要求的频带预选电路的优选实施例中，频带预选电路把至少两个频带的频率信息信号分类为至少两组。第一组包括可与第一频带明确关联的频率信息信号以及其附属接收信号既可位于第一频带又可位于第二频带的频率信息信号。第二组包括其附属接收信号必须明确位于第二频带的频率信息信号。这表示如果需要的话，只有在第一组内才需要进行频带转换。如果频带预选电路确定一个频率信息信号属于第一频带，则在第一频带中首先检验是否可调谐至该频率。如果在第一频带中不能调谐至该希望频率，则调谐器自动变换到第二频带并且在第二频带中进行调谐。在频率信息信号的第二组中则是即刻变换到第二频带，不用进行自动频带变换。
在根据权利要求6定义的方式中，频率信息信号又再分为三组。在这里，第一组包括可明确分配给第一频带的频率信息信号，并且第三组包括可明确分配给第二频带的频率信息信号。第二组的频率信息信号在前两个之间提供，其中相关频率信号可位于调谐器的第一或第二频带中。这意味着在第一和第三组中不能通过频率搜索功能进行自动频带转换。但是，在中间的第二组中，首先在第一频带中检验是否能调谐至属于该频率信息信号的频率信号，如果在第一频带中不成功，则自动转换到第二频带。
在权利要求7所定义的优选实施例中，施加于各个带通滤波器和各个振荡电路的变容二极管的偏压(或调谐电压)由频带结束检测器进行评估。此频带结束检测器把调谐电压与一个可编程阈值相比较，并且在超过这个阈值时提供一个控制信号。随后，调谐器自动变换到下一个频带，并且在下一个频带尝试调至所希望的频率。
各频带间的转换可通过权利要求8的实施例优化地执行。在此实施例中，频带选择电路包括一个具有n个单元的循环移位寄存器，n对应于调谐器的频带数。因此，例如，具有三个频带的调谐器配备具有三个单元的移位寄存器。这三个单元中的每一个均包括一个控制信息，每个最好是一比特，用于控制三个频带中相应的一个。三个单元之中的两个单元包括诸如控制信息“0”，它表示不应当转换到属于这个单元的频带。在任一时刻，三个单元之中的一个单元包含控制信息“1”，它表示转换到属于这个单元的频带，并且在这个频带中调谐至所希望的频率。因此可以保证在任意一个时刻只能位于三个频带之中的一个频带，并且只在三个频带中的一个频带执行调谐处理。当频带结束检测器检测到相应频带的结束时，它将一个控制信号提供给循环移位寄存器，结果控制信号传送到了相应的相邻控制单元。这表示直到现在为止还接通的频带从前一个控制单元获取了控制信息“0”，并因此被关断。控制信息“1”传送到下一个控制单元，从而变换到属于下一个控制单元的频带，并且在这个频带尝试调谐至所希望的频率。
这种通过移位寄存器实施的频带变换的结构能够以一种简单方式实现并且非常可靠。
在设置新频道期间首先搜索的第一频带最好低于根据权利要求9的第二频带。这在通过移位寄存器实现频带变换的具有三个频带的调谐器中特别有益，这是因为它能够在频带结束时提供简单的控制信息变换。
根据本发明的调谐器最好以下面的方式构造，即在两频带间的边界区域具有重叠，这样在这个重叠区域中既可以在第一频带又可以在第二频带中调谐至所希望的频率。在重叠区域中，较低频带中的噪声低于较高频带中的噪声，并且较低频带中的增益高于较高频带中的增益。相应地，在不明确频率信息信号的情况下，最好在较低频带中开始调谐处理，如果在较低频带中没有得到结果，则变换到下一个较高的频带中。
根据本发明的调谐器最好在电视装置中使用。
作为本发明的目的，根据本发明的集成电路也得到实现，该集成电路包括一个频带选择电路、用于根据频率信息信号提供频带选择的控制信号，并且所述频带选择电路包括一个用于调谐至一个频率的频率搜索功能，在一个第一步骤中，该功能用于检验在第一频带中频率的调谐可能性，如果在第一频带中的调谐不可能，则在一个第二步骤中用于检验在第二频带中频率的调谐可能性。
这种集成电路可用于具有各种频带再分的调谐器，而不需要改变任何软件。因而这种集成电路可以大量制造。
参考包括
图1至图7的附图，下面将详细说明本发明的一些图示实施例。附图中，图1所示为具有三个频带的调谐器的电路框图；图2示出通过移位寄存器在各频带间进行自动频带变换的控制机制的工作原理；图3示出一个三频带调谐器的三个频带的调谐电压-频率的变化率曲线，并且还示出通过一个频带预选电路把调谐器的全频段再分为三个明确和两个不明确频带区域；图4绘出了图3所示的调谐电压-频率曲线，并且还示出通过一个频带预选电路把调谐器的全频段再分为两个不明确和一个明确频带区域；图5是示出用于选择频带的调谐器的频带选择电路的原理的功能示意图；图6是示出通过频带选择电路所执行的频带选择处理的流程图；及图7是示出频带选择电路的工作原理的框图。
图1的框图表示具有一个第一频带1、一个第二频带2和一个第三频带3的调谐器的工作原理。第一频带1、第二频带2和第三频带3并联，并且与一个天线4连接。第一频带1包括串联设置的一个可调输入滤波器10、一个放大器11、一个可调带通滤波器12、一个混频器13和一个可调振荡器14。第二频带2包括串联设置的一个可调输入滤波器20、一个放大器21、一个可调带通滤波器22、一个混频器23和一个可调振荡器24。
第三频带3包括串联设置的一个可调输入滤波器30、一个放大器31、一个可调带通滤波器32、一个混频器33和一个可调振荡器34。天线4接收的接收信号并行提供给第一频带1的输入滤波器10、第二频带2的输入滤波器20和第三频带3的输入滤波器30。除了其它之外还包括一个PLL电路(未示出任何细节)的一个集成电路5用于控制调谐器。集成电路5与石英晶体振荡器6连接。集成电路5向第一频带1的振荡器14、第二频带2的振荡器24、第三频带3的振荡器34提供控制信号SPLL。而且，集成电路5向振荡器14、振荡器24、和振荡器34提供调谐电压Vt。这个调谐电压Vt作为偏压控制可调滤波器和可调振荡器的变容二极管的阻挡层电容。集成电路5包括几个控制输入端7，通过这几个输入端，控制信号STV和一个频率信息信号F可由电视机通过例如一个I2C提供给集成电路5。集成电路5还将调谐电压Vt提供给第一频带1的输入滤波器10和带通滤波器12，第二频带2的输入滤波器20和带通滤波器22以及第三频带3的输入滤波器30和带通滤波器32。这样使各频带的输入滤波器、带通滤波器和振荡器的并行调谐成为可能。集成电路5通过控制线8a与放大器11连接，通过控制线8b与放大器21连接，通过控制线8c与放大器31连接。控制线8a、8b、8c用于提供频带选择的控制信号，即选择第一、第二或第三频带。通过这些控制信号可打开或关闭放大器11、放大器12和放大器13，这样在任一时该可以选择三个频带中的一个。第一频带1的混频器13、第二频带2的混频器23和第三频带3的混频器33具有一个公用中频输出端9。这在图2中有所表示，其中三个混频器的中频输出均给定相同的参考数字9。
一个频率信息信号F通过控制输入端7提供到调谐器以用于接收天线4提供的接收信号。根据这个频率信息信号F，集成电路5通过第一频带1的放大器11、第二频带2的放大器21或第三频带3的放大器31的打开选择三个频带1，2，和3中的一个。而且，PLL控制信号SPLL提供给三个振荡器14、24、34中的一个。集成电路5还把用于调谐的调谐电压Vt提供到振荡器14、24和34，带通滤波器12、22和32，输入滤波器10、20和30。通过控制信号SPLL和调谐电压Vt调谐所选频带的相关振荡电路，以用于调谐至由所希望的接收频率和中频引起的振荡频率。因此，所选频带的带通滤波器的中频和相应振荡器的振荡电路的振荡频率通过调谐电压Vt从频带下限变换到频带上限，并且检验通过相应频带的振荡器是否能设置所希望的频率。这是能够被优化执行的，因为PLL自锁检测器监视控制调谐处理的集成电路5的相位控制电路是否锁定。
中频输出9经声表面波滤波器与中频解调器(未示出)连接。中频解调器还用于产生自动放大控制的信号。
集成电路5包括一个频带选择电路，在图1中并未示出它的任何细节，它根据经控制输入端7提供给集成电路5的频率信息信号F独立选择三个频带1，2，3中的一个。以一种简单方式实现这种频带选择电路的第一种可能性在图2中以一种功能图的形式示出。根据图2，一个第一控制比特D0、一个第二控制比特D1和一个第三控制比特D2用于选择第一频带1、第二频带2和第三频带3。第一控制比特D0通过控制线8a传送到第一频带1的放大器11，第二控制比特D1通过控制线8b传送到第二频带2的放大器21，第三控制比特D2通过控制线8c传送到第三频带3的放大器31。
设定第一频带1是本例调谐器的最低频带。以下将称作LB(低频带)。第二频带2是该调谐器的中频带。以下称作MB(中频带)。第三频带3是该调谐器的较高频带。以下称作HB(高频带)。图2所示为控制比特D0，D1和D2的值与相应所选的频带LB，MB和HB之间的对应查询表。如果第一控制比特D0是“1”，而第二控制比特D1和第三控制比特D2是“0”则选择低频带LB，并且相应地只有低频带LB的放大器被打开。当设定第二控制比特D1的值是“1”，则选择中频带MB。当设定第三控制比特D2的值是“1”时，则选择高频带HB。低频带LB，中频带MB和高频带HB间的频带变换通过图2的移位寄存器40优化地实现，该寄存器包括一个第一存储字段41、一个第二存储字段42和一个第三存储字段43。第一存储字段41用于存储第一控制比特D0，第二存储字段42用于存储第二控制比特D1，第三存储字段43用于存储第三控制比特D2。第一存储字段41包含控制信息“1”，第二存储字段42包含控制信息“0”，第三存储字段包含控制信息“0”。此配置是在图2所示简化频带选择电路中的调谐处理的开始时设定的。当一个新的频率信息信号提供给控制输入端7的调谐器时，相应地，则通过频带选择电路首先打开低频带LB，并且调谐器将在低频带LB尝试调谐到所希望的频率。如果不行，则存储在移位寄存器40中的信息每次被移位一个存储字段，这样，第二存储字段42获取控制信息“1”并且转换到中频带MB。随后，调谐器尝试把中频带MB的振荡器调谐到所希望的频率。如果不行，移位寄存器的控制信息再被移位一个存储位置，这样第三存储字段43接收控制信息“1”并且调谐器变换到高频带HB。现在在高频带HB最后尝试把此频带的振荡器调谐至所希望的频率。在低频带LB，中频带MB和高频带HB连续检验所希望的频率的调谐可能性对于位于高频带HB的频率会需要较长的调谐或搜索时间。
图3示出用于缩短这些搜索时间的一个优选实施例。图3示出了调谐电压Vl，通过该调谐电压Vt，图1所示调谐器的振荡器14、24和34以及带通滤波器12、22和32的变容二极管可作为频率的函数而被调节。区域Ⅰ所示为第一频带1的调谐电压Vt-频率的变化率曲线，区域Ⅱ所示为第二频带2的调谐电压Vt-频率的变化率曲线，区域Ⅲ所示为第三频带3的调谐电压Vt-频率的变化率曲线。区域Ⅰ和区域Ⅱ在区域Ⅳ重叠。区域Ⅲ和区域Ⅱ在区域Ⅴ重叠。在重叠区域Ⅳ中，既可以在第一频带1又可以在第二频带2调谐频率。在重叠区域Ⅴ中，既可以在第二频带2又可以在第三频带3调谐频率。
所有地面调谐器的全频段，即包括全部电视标准的调谐器的各个频段的范围是从45.25MHz到863.25MHz。在图3中，这个全频段通过在图3中未示出任何细节的频带预选电路再分为一个第一组50、一个第二组51、一个第三组52、一个第四组53和一个第五组54。频带预选电路最好与图1的集成电路5集成在一起。第一组50包括从45.25MHz到126.25MHz的频段，第二组51是从126.25MHz到175.25MHz的频段，第三组52是从175.25MHz到399.25MHz的频段，第四组53是从399.25MHz到471.25MHz的频段，第五组54是从471.25MHz到863.25MHz的频段。当用于设置新接收频道的新频率信息信号通过电视机的微处理器提供给调谐器时，频带预选电路从图3的组50到54初步选择频带。第一组50明确对应于低频带LB，第二组51可对应于低频带LB或中频带MB，第三组52明确对应于中频带MB，第四组53可对应于中频带MB或对应于高频带HB，而第五组54对应于高频带HB。如果提供给调谐器的频率信息信号位于第一组50，第三组52，或第五组54中，则频带预选电路明确地决定属于这个频率信息信号的频带。在频率信息信号位于第一组50的情况下，调谐器变换到低频带LB，在第三组52的情况下，调谐器变换到中频带MB，在第五组54的情况下，调谐器变换到高频带HB。在第二组51，调谐器首先变换到低频带LB，并且在这个低频带尝试调谐至所希望的频率。如果在低频带LB的调谐尝试不成功，则调谐器自动变换到中频带MB并且在中频带MB尝试调谐至所希望的频率。类似地，在第四组53的频率信息信号的情况下，首先在中频带中尝试调谐至所希望的频率。如果不行，则调谐器自动变换到高频带HB并且尝试在这个频带调谐到所希望的频率。
图3所示调谐器的软件和控制电子器件可用于其低频带LB和中频带MB之间的变换点位于第二组51的范围之内，并且其中频带MB和高频带HB之间的变换点位于第四组53的范围之内的所有调谐器。第二组51和第四组53的边界设置方式是包括所有可商业获得的调谐器的各个频带间的变换点。可改变组50至54的频带边界以适应其它的应用。通过把全频段再分为组50至54可大大缩短调谐时间，这是因为所搜索的频段大大变窄。
图4所示为可作为频带预选电路与图1所示集成电路5集成在一起的地面调谐器的频段的另一种再分。在图4中，全频段被再分为一个第一组55、一个第二组56和一个第三组57。第一组55包括从45.25MHz到175.25MHz的频段，第二组56包括从175.25MHz到471.25MHz的频段，第三组57包括从471.25MHz到863.25MHz的频段。设定在第一组55中的频率信息信号情况下，首先转换到低频带LB，以用于在此低频带中新调节接收的频道并且尝试调谐到所希望的频率。如果不行，则自动变换到中频带MB，并且在此重复调谐处理。假设在第二组56中的频率信息信号的情况下，首先在中频带MB中尝试调谐，以用于新调节到一个频率。如果不行，则调谐器自动变换到高频带HB，并且在高频带HB尝试调谐至所希望的频率。当在第三组57的频率信息信号的情况下时，调谐器即刻变换到高频带HB。此处不提供自动频率变换。本实施例的优点在于频带预选电路只需把频带信息信号再分为三组。这就简化了解码器。第一、第二和第三组的边界根据应用而改变。图4所示具有频带预选电路的调谐器的软件和控制电子器件可用于其低频带LB和中频带MB间的变换点位于第一组55之内并且其中频带MB和高频带HB间的变换点位于第二组56之内的所有调谐器。
在重叠区域Ⅳ中，既可以在低频带LB又可以在中频带MB中调谐一个频率。因为噪声和增益在重叠区4的低频带LB中较有利，所以最好在低频带LB中接收提供到此的一个接收信号。类似地，在重叠区Ⅴ的中频带MB接收信号更好一些。相应地，在第二组51中首先在低频带LB中开始调谐处理更有利，并且在第三组53中首先在中频带MB开始调谐处理更有利。由此可以保证在重叠区域Ⅳ和Ⅴ的相应较低频带中接收信号。
图5所示为用于频带选择的调谐器频带选择电路的功能框图，它最好与图1所示集成电路5集成在一起。在图5中，频带选择电路包括一个频差检测电路60，当一个新频率信息信号提供给调谐器时，它用于确定新频率信息信号与旧频率信息信号间的频差。频差检测电路60能够把新旧频率信息信号间的频差再分为一个第一频差范围60a、一个第二频差范围60b、一个第三频差范围60c和一个第四频差范围60d。在第一频差范围60a中，新旧频率信息信号相同，并且频带选择电路处于更新模式61。在更新模式61中，频带选择电路已经识别出相同的频率信息信号再一次提供给调谐器。在这种情况下没有频带变换。
相应地，频带选择电路进入结束模式65，以等待提供一个新频率信息信号。在第二频差范围中，新频率信息信号与旧频率信息信号仅仅具有细微的差别，在数字提供频率信息信号的情况下最好是一个比特。在这种情况下，频带选择电路处于自动频率控制模式62，即频带选择电路识别出电视机在执行接收频道的频率细调。在这种情况下，仍不希望进行频带转换，因此，频带选择电路再一次转换到结束模式65。第三频差范围60c对应于搜索模式63。电视机在搜索可接收的电视频道时具有这种用于系统搜索各个频带的搜索模式。在这种情况下，电视机的微处理器以可编程大小的频率级连续增加提供给调谐器的频率信息信号。这些频率级的大小通常在62.5kHz和1MHz的频段内。当通过电视机的微处理器执行这种搜索模式时，只有在到达相应频带结尾处时才执行频带变换。相应地，在搜索模式中，频带结束检测器66检验是否已经到达相应频带的结尾，此该搜索模式是有效的。这可以通过监视调谐电压进行。当频带结束检测器66检测频带结束时，调谐器变换到下一个较高的频带。这在图5中由程序块67表示。由频差检测电路60识别的第四频率范围是频差范围60d，它表示调谐器被设置为新频道选择模式64。在这个新频道选择模式中，频差检测电路60检测到调谐器接收对应于新调谐的频道的频率信息信号。当新旧频率信息信号的频差超过可编程最小值时可实现这个检测。在地面广播站中，各频道间距通常是7MHz。因此，第四频差范围60d的阈值应当选为略低于这个频道间距，最好约为5MHz。这意味着在至少为5MHz的新近提供的频率信息信号从旧频率信息信号中减去的情况下，调谐器进入新频道选择模式64。在新频道选择模式64中，频道预选电路68首先进行频带的初步选择。频道预选电路68包括根据图3或4设计的分配功能，它把所提供的频率信息信号明确分配给其中的一个频带，或者仅仅进行初步选择并且按要求执行变换。如果频道预选电路68如图3所示构造，则在频率信息信号位于第一组50，第三组52或第五组54之内的情况下可进行明确且最终的频带选择。这通过程序块69表示。随后，频带选择电路进入结束模式65，并且等待一个新提供的频率信息信号。但是，如果提供给调谐器的频率信息信号位于第二组51或第四组53中，则在程序块70仅仅进行频带的初步选择，即在第二组51的情况下变换为低频带LB，而在第四组53的情况下变换为中频带MB。如果频带结束检测器66检测到在低频带LB中的调谐不能用于第二组51，则在程序块67把频带变换至中频带MB。类似地，首先在第四组53的中频带MB中进行调谐。频带结束检测器66将检测到这里的任何失败，并且在程序块67将变换到高频带HB。
图6的流程图表示当一个新频率信息信号提供到调谐器时，选择一个频带的处理原理。程序块70表示开始，即一个新频率信息信号提供给调谐器。在接下的程序块71中，新近提供到调谐器的频率信息信号与旧频率信息信号相比较并且确定频差。随后在程序块72检验所检测的频差在一方面是否导致更新模式或自动频率控制模式，或者另一方面导致搜索模式或新频道选择模式。这可以通过一个阈值检验而实现，即检验频差低于一个第一阈值还是高于此第一阈值。第一阈值定义的方式是自动频率控制模式的频差低于这个阈值，而搜索模式和新频道选择模式的频差高于该阈值。如果在程序块72检测到频差信息信号低于第一阈值，则步骤前进到程序块73，它表示没有频带变换。如果在程序块72确定提供的频差信号高于第一阈值，则在程序块74检验频差低于或高于一个第二阈值。选择这个第二阈值是为了区别搜索模式和新频道选择模式。如果频差信号低于第二阈值，则调谐器进入搜索模式并且直接进入程序块75，在程序块75检验在该时刻是否已经到达相应频带的频带结尾。如果事实如此，则在程序块76变换到下一个较高的频带。在相反的情况下，则不提供频带变换。现在，如果在程序块74检验频差信号高于第二阈值，则调谐器进入新频道选择模式，并且在程序块77中通过诸如图3所示的预选电路的频带预选电路进行频带预选，即该频差信号与五个组50到54中的一组相关联，并且属于这一组的频带将被打开。在下一个程序块78检验在程序块77确定的组是一个明确的组还是一个不明确的组，即频率信息信号是否位于每一组都与一个频带明确关联的第一组50、第三组52或第五组54中，或者频率信息信号是否位于每一组都与两个频带关联的第二组51或第四组53中。在前一种情况下，即在明确组50、52和54中，不提供另外的频带变换并且处理直接前进到程序块79。在程序块79中检验调谐器的PLL振荡器是否已经锁定在所希望的接收频率。如果并非如此，则在程序块80给出一个误差信息。如果成功锁定在所希望的接收频率，则在程序块81成功完成调谐处理。如果在程序块78发现频率信息信号在图3所示例的第二组51或第四组53中，则程序块82首先变换到两个频带中较低的一个频带，即变换到第二组51的低频带LB和第四组53的中频带MB。然后，在程序块75检验是否已经到达频带的结尾。如果并非如此，则不提供频带变换。如果在程序块75检测到频带结束，则在下一个程序块76变换到下一个较高频带，即变换到第二组51中的中频带MB和第四组53中的高频带HB。随后在程序块79检验PLL振荡器是否已经锁定在所希望的接收频率。如果事实如此，则在程序块81成功完成调谐处理。如果并非如此，则在程序块80给出一个误差信息。
图7所示为频带选择电路90的硬件实施例。频带选择电路90包括一个输入寄存器91，经诸如电视机的I2C总线可向其提供数字形式的频率信息信号F。输入寄存器91包括14个存储位置，用于数字存储频率信息信号F。输入寄存器91的一侧与频带预选电路92连接，另一侧与频差检测电路93连接。存储在输入寄存器91中的频率信息并行提供给频带预选电路91和频差检测电路93。在频带预选电路92中执行诸如参考图3和4所示的频率分配表。频带预选电路92选择的频带以数字形式写入到移位寄存器94中。移位寄存器94包括一个第一存储字段94a、一个第二存储字段94b和一个第三存储字段94c。存储字段94a作为低频带LB的控制信息提供，第二存储字段94b作为中频带MB的控制信息提供，第三存储字段94c作为高频带的控制信息提供。移位寄存器94被循环构造，即下一个移位脉冲一到来，第一存储字段94a中的存储信息就写入到第三存储字段94c。频差检测电路93确定新旧频率信息信号F间的频差。移位寄存器94的控制通过与一个AND电路96的输出端和一个AND电路97的输出端连接的一个控制线95实现。频带选择电路90包括一个作为频带结束检测器的调谐电压比较器98，它比较调谐电压和参考电压，由此可控制相关频带的带通滤波器和振荡器。如果调谐电压高于这个参考电压，则调谐电压比较器98产生正控制比特“1”，并且通过控制线99一方面将其提供给AND电路96的输入端，另一方面提供给AND电路97的输入端。如果所检测的频差信号位于从2到16的数字频率级范围内，则频差检测电路93通过控制线100把正控制比特“1”提供给AND电路96。这对应于搜索模式。如果频差检测电路检测的频差大于80数字频率级，则频差检测电路93把正控制比特“1”提供给AND电路97，在这种情况下设置为新频道选择模式。如果所提供的频率信息信号的频率位于不明确组中，即位于图3所述的频带预选电路中的第二组51或第四组53中，则频带预选电路92经控制线102把正控制比特“1”提供给AND电路97。在这种情况下，如果在最初所选的频带中的搜索没有成功，则变换到下一个较高的频带中。只有当调谐电压比较器通过控制线99提供频带结束信号时，即当到达了相应频带的结尾时，并且如果频差检测电路93通过控制线100的信号通知新提供的频率信号属于搜索模式，即电视机在连续搜索可接收频道时搜索频带，AND电路96才向移位寄存器94提供频带变换的控制信号。
只有当调谐电压比较器通过控制线99的信号通知频带结束时，并且如果频差检测电路93通过控制线101的信号通知新提供的频率信号属于一个新接收频道，并且如果同时频带预选电路92通过控制线102的信号通知新提供的频率信息信号位于一个需要频带转换的不明确范围中，AND电路97才向移位寄存器94提供频带变换的控制信号。
权利要求
1．一种调谐器，具有至少一个第一(1)和一个第二(2)频带以及一个用于提供频率信息信号的信号输入端(7)，其特征在于，该调谐器包括一个用于在某一时刻选择和控制一个频带(1，2，3)的频带选择电路(90)，并且该调谐器包括一种用于调谐至一个频率的频率搜索功能，该功能在一个第一步骤中用于在所述第一频带(1)中检验进行频率调谐的可能性，并且，如果在所述第一频带(1)中不能调谐，则在一个第二步骤中用于在所述第二频带(2)中检验频率调谐的可能性。
2．根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述频带选择电路(90)包括一个频差检测电路(93)，在新提供频率信息信号的情况下，它用于确定新旧频率信息信号间的频差，并且用于根据所检测的频差选择一种影响频带选择的调谐模式。
3．根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述频带选择电路(90)包括一个用于设置新频率的频带预选电路(92)，该预选电路用于根据频率信息信号进行频带(1，2，3)的预选，并且该预选电路(92)用于区别可与一个频带(1，2，3)明确地相关的明确频率信息信号和不能与一个频带(1，2，3)明确地相关的不明确频率信息信号，而在不明确频率信息信号的情况下，在一个第一步骤中检验在所述第一频带(1)中进行频率调谐的可能性，如果在所述第一频带(1)中不能调谐，则在一个第二步中检验在所述第二频带(2)中进行频率调谐的可能性。
4．根据权利要求2所述的调谐器，其特征在于，所述频差检测电路(93)能够区别的调谐模式是一种更新模式(61)、一种自动频率控制模式(62)、一种搜索模式(63)、一种新频道选择模式(64)，在所述更新模式(61)中更新提供相同的频率信息信号，在所述自动频率控制模式中(62)提供仅有细微改变的频率信息信号以用于自动进行所选频率的频率微调，在所述搜索模式(63)中连续提供每次增加一个可编程频率的频率信息信号以用于在搜索可接收的频道时搜索一个或几个频带(1，2，3)，在所述新频率选择模式(64)中提供新频道的频率信息信号，在所述更新模式(61)和自动频率控制模式(62)中不提供频带变换，而在所述搜索模式(63)中，仅仅在到达频带结尾时才提供一个频带变换，并且在所述新频道选择模式(64)中通过频率搜索功能进行频带选择。
5．根据权利要求3所述的调谐器，其特征在于，所述频带预选电路(92)用于把频率信息信号再分为至少两个组，其中第一组包括可与所述第一频带(1)明确地相关的频率信息信号和可与所述第一(1)或第二(2)频带不明确地相关的频率信息信号，其中第二组包括可与所述第二频带(2)明确地相关的频率信息信号，并且在一个第一步骤中在所述第一频带(1)中检验进行对于第一组的频率调谐的可能性，如果在第一频带(1)中不能调谐，则在所述第二频带(2)中检验进行频率调谐的可能性。
6．根据权利要求3所述的调谐器，其特征在于，所述频带预选电路(92)用于把频率信息信号再分为至少三个组，其中第一组包括可与所述第一频带(1)明确地相关的频率信息信号，其中第二组包括可与所述第一(1)或第二(2)频带不明确地相关的频率信息信号，其中第三组包括可与所述第二频带(2)明确地相关的频率信息信号，并且在一个第一步骤中在所述第一频带(1)中检验对于第二组的频率调谐的可能性，如果在所述第一频带(1)中不能调谐，则在一个第二步骤中在所述第二频带(2)中检验进行频率调谐的可能性。
7．根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述频带选择电路(90)包括一个频带结束检测器(98)，它用于评估所述相关的频带(1，2，3)的调谐电容的调谐电压，并且用于在超过一个给定的阈值时提供一个控制信号。
8．根据权利要求7所述的调谐器，其特征在于，所述频带选择电路(90)包括一个具有n个单元的循环移位寄存器(40；94)，用于控制所述频带(1，2，3)，n对应于所述调谐器的频带(1，2，3)数，其中n个单元中的每一个作为n个频带中的相应一个的控制信息，所述移位寄存器(40；94)由所述频带结束检测器(98)的控制信号来控制，并且一旦检测到频带的结尾，则在所述移位寄存器(40；94)中将控制信息串行移位，从而使频带转换到下一个频带。
9．根据权利要求1所述的调谐器，其特征在于，所述第一频带(1)具有低于第二频带(2)的频率值，在所述第一步骤中，所述第一频带(1)通过频率搜索功能进行搜索。
10．一种具有PLL电路的集成电路(5)，用于控制包括至少一个第一(1)和一个第二(2)频带的调谐器，其特征在于，所述集成电路(5)包括一个频带选择电路(90)，它用于在某一时刻提供用于选择一个频带(1，2，3)的控制信号，并且该频带选择电路(90)包括一种用于调谐至一个频率的频率搜索功能，该功能在一个第一步骤中用于在所述第一频带(1)中检验进行频率调谐的可能性，并且，如果在所述第一频带(1)中不能调谐，则在一个第二步骤中用于在所述第二频带(2)中检验频率调谐的可能性。
11．一种包括根据权利要求1至9的其中任一所述的调谐器的电视机装置。
全文摘要
本发明涉及一种具有至少一个第一和一个第二频带并且具有用于完成频带间转换的装置的调谐器,该调谐器包括一个信号输入端,用于提供频率信息信号。本发明的特征在于该调谐器包括一个用于在某一时刻选择和控制一个频带的频带选择电路,并且该调谐器包括一种用于调谐至一个频率的频率搜索功能,该功能在一个第一步骤中用于在所述第一频带中检验进行频率调谐的可能性,并且,如果在所述第一频带中不能调谐,则在第二步骤中用于在所述第二频带中检验进行频率调谐的可能性。
文档编号H03J5/00GK1283896SQ0012628
公开日2001年2月14日 申请日期2000年7月10日 优先权日1999年7月13日
发明者H·M·范德维斯特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司