专利名称：调谐器及包括其的广播信号处理设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种调谐器、一种广播信号处理设备和方法。更具体地说，本发明涉及当通过单转换调谐器选择广播信号时，满足地面和有线电视(TV)两者的接收灵敏度的调谐器、广播信号处理设备和方法。
背景技术：
如图1所示，具有三波段配置的传统单转换类型调谐器包括输入调谐滤波器4，其具有用于使接收的广播信号的VHF-低频带通过的甚高频低段(VHFL)滤波器1、用于使接收的广播信号的VHF-高频带通过的甚高频高段(VHFH)滤波器2和用于使接收的广播信号的超高频(UHF)带通过的UHF滤波器3；信号放大器5，具有根据预定的放大率放大从VHFL滤波器1、VHFH滤波器2和UHF滤波器3输出的信号的多个MOSFET F1、F2和F3；级间调谐滤波器(inter-stage tuning filter)9，在从信号放大器5输出并放大的信号中过滤期望频道的广播信号的频率；和信号转换器10，将从级间调谐滤波器9输出的信号转换成预定的中频(IF)信号。
在传统的单转换调谐器中，由于输入调谐滤波器4和级间调谐滤波器9包括跟踪滤波器，所以尽管频道之间信号强度的差别过大，但是频道失真相对较小而且噪声系数极好。因而，传统的单转换调谐器适合接收地面电视(TV)广播信号。
在有线TV广播环境中比地面广播环境中存在更多的信号。如果将单转换调谐器用于有线TV环境中，当信号被放大时产生的谐波分量由于MOSFETF1、F2和F3的非线性特性而无法被很好地消除，从而使信号恶化并使图像损坏。
因而，通常将双转换类型调谐器(未显示)用于有线TV环境中。当信号被放大时，双转换类型调谐器能极好地消除谐波分量。然而，双转换类型调谐器的噪声系数很低劣，从而当接收地面TV广播信号时降低了图像质量。另外，双转换类型调谐器比单转换调谐器更加昂贵。
发明内容
本发明的实施例的一方面在于至少解决上述问题和/或缺点，以及提供至少下面描述的优点。因此，本发明的实施例的一方面是提供一种当通过单转换调谐器选择广播信号时，满足地面和有线TV两者的接收灵敏度的调谐器、广播信号处理设备和方法。
将在接下来的描述中部分阐述本发明的示例性实施例的另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
本发明的示例性实施例的前述和/或其它方面也通过提供选择所选择的频道的广播信号的调谐器、广播信号处理设备和方法来实现，其中，输入滤波器基于预定的频带将接收的广播信号过滤为多个频带。放大器放大具有由各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在各个频带中信号的放大信号输出。级间滤波器在从放大器输出的放大信号中过滤与选择的频道相应的广播信号的频率。转换器将由级间滤波器过滤的频率的广播信号进行转换。
根据本发明的另一示例性实施例，放大器包括推挽电路，放大具有各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在多个频带中信号的放大信号输出。
根据本发明的另一示例性实施例，推挽电路包括第一变压器，在初级线圈中接收多个频带中的信号，将具有由提供到初级线圈的信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号输出到次级线圈。第一场效应晶体管(FET1)在栅极端接收初级信号，并根据预定的放大率放大初级信号。第二场效应晶体管(FET2)在栅极端接收次级信号，并根据预定的放大率放大次级信号。第二变压器在初级线圈中接收放大的初级和次级信号，并将由提供到初级线圈的放大的初级和次级信号感应的信号输出到次级线圈。
根据本发明的另一示例性实施例，每个FET1和FET2包括双栅极，其包括第二栅极端，用于接收控制预定的放大率的预定控制信号。
根据本发明的另一示例性实施例，转换器根据预定的转换设置值将由级间滤波器过滤的频率的广播信号转换成中频(IF)信号，并将控制FET1和FET2使得转换的IF信号可具有固定的频率的自动增益控制(AGC)信号输出到第二栅极端。
根据本发明的另一示例性实施例，输入滤波器基于预定的频带包括VHFL滤波器，过滤接收的广播信号的VHFL带；VHFH滤波器，过滤所述信号的VHFH带；和超高频(UHF)滤波器，过滤所述信号的UHF带。
根据本发明的另一示例性实施例，放大器包括包括推挽电路的第一推挽放大器，在第一变压器的初级线圈中接收从VHFL滤波器输出的信号；包括推挽电路的第二推挽放大器，在第一变压器的初级线圈中接收从VHFH滤波器输出的信号；包括推挽电路的第三推挽放大器，在第一变压器的初级线圈中接收从UHF滤波器输出的信号。
本发明的示例性实施例的前述和/或其它方面也通过提供一种其中广播信号被接收并且调谐器选择所选择的频道的广播信号的广播信号处理设备和方法来实现。处理器处理从调谐器输出的广播信号。广播信号输出单元将从处理器输出的广播信号输出。
通过下面结合附图进行的描述，本发明的特定示例性实施例的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中图1是传统的调谐器的电路图；图2是根据本发明的示例性实施例的调谐器的控制框图；图3是根据本发明的示例性实施例的图2中的调谐器的放大器的电路图；和图4是根据本发明的示例性实施例的包括图2中的调谐器的广播信号处理设备的控制框图。
在整个附图中，相同的标号应该被理解为指示相同的部件、特征和结构。
具体实施例方式
提供在说明书中定义的内容，诸如详细的结构和部件，以有助于充分理解本发明的实施例。因此，本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对在此描述的实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，将省略对于公知的功能和结构的描述。
图2是根据本发明的示例性实施例的调谐器的控制框图。根据本发明的示例性实施例的调谐器包括输入滤波器15，用于基于预定的频带在多个频带中过滤输入广播信号。调谐器还包括放大器20，用于放大具有各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在多个频带中信号的放大信号输出。调谐器还包括级间滤波器30，用于过滤与从放大器20输出的放大信号的选择频道相应的广播信号的频率。调谐器还包括转换器40，用于转换由级间滤波器30过滤的频率的广播信号。
输入滤波器15基于预定的频带划分接收的广播信号的频带，使得当在接收的广播信号之中选择广播信号时最小化频道失真。因而，输入滤波器15可包括甚高频低段(VHFL)滤波器11，用于使接收的广播信号的VHF-低频带通过；甚高频高段(VHFH)滤波器12，用于使接收的广播信号的VHF-高频带通过；和超高频(UHF)滤波器13，用于使接收的广播信号的UHF带通过。输入滤波器15输出VHF低带、VHF高带和UHF带的频率，即，三波段频率。
放大器20根据预定的放大率放大从输入滤波器15输出的信号。放大器20包括第一推挽放大器21，根据各个预定的放大率放大具有由从VHFL滤波器11输出的VHFL带的RF信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号。然后放大器20将放大的初级和次级信号感应的信号作为RF信号的放大信号输出。放大器20还包括第二推挽放大器22，根据各个预定的放大率放大具有由从VHFH滤波器12输出的VHFH带的RF信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为RF信号的放大信号输出。放大器20还包括第三推挽放大器23，根据各个预定的放大率放大具有由从UHF滤波器13输出的UHF带的RF信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为RF信号的放大信号输出。
例如，第一推挽放大器21、第二推挽放大器22和第三推挽放大器23包括相同的配置。参照图3，根据本发明的示例性实施例，第一推挽放大器21将作为放大器20的示例被描述。
如图3所示，第一推挽放大器21包括第一变压器T1，在初级线圈中接收从VHFL滤波器11输出的VHFL带的RF信号，并将提供给初级线圈的RF信号感应的初级和次级信号输出到次级线圈。第一推挽放大器21还包括第一场效应晶体管(FET1)，用于在栅极端接收初级信号，并根据预定的放大率放大初级信号。第一推挽放大器21还包括第二场效应晶体管(FET2)，用于在栅极端接收次级信号，并根据预定的放大率放大次级信号。第一推挽放大器21还包括第二变压器T2，在初级线圈中接收由FET1和FET2放大的初级和次级信号，并将由初级线圈提供的放大的初级和次级信号感应的RF信号作为放大信号输出到次级线圈。
电阻R1和R2提供偏压以防止FET1和FET2的交叉失真。
当将从VHFL滤波器11输出的VHFL带的RF信号提供给第一变压器T1的初级线圈时，将由RF信号的频率感应的初级和次级信号输出到第一变压器T1的次级线圈。然后，由第一变压器T1感应的初级信号具有对于RF信号偏移180°的相位。通过FET1放大具有偏移180°相位的初级信号。由第一变压器T1感应的次级信号包括与RF信号相同的相位，并通过FET2被放大。
感应为彼此具有偏移180°的相位的初级和次级信号分别通过FET1和FET2被放大。将放大的初级和次级信号提供给第二变压器T2的初级线圈。当将放大的初级和次级信号提供给第二变压器T2的初级线圈时，在初级和次级信号的相位彼此结合之前，所述相位之一被偏移180°。如图3所示，当将放大的初级和次级信号提供给第二变压器T2的初级线圈时，放大的次级信号的相位被偏移180°以具有与初级信号相同的相位。然后，将通过具有相同相位的放大的初级和次级信号感应到第二变压器T2的次级线圈的RF’信号输出。即，RF’信号是指放大的从VHFL滤波器输出的VHF低带的RF信号。
放大器20放大具有彼此偏移180°的相位的初级和次级信号，其由从输入滤波器15输出的RF信号感应。然后放大器20将初级和次级信号其中之一的相位偏移180°以具有相同相位。然后，通过被放大并具有相同相位的初级和次级信号输出RF’信号。放大器20可去除取决于使用图1中的单放大器F1放大RF信号而产生的非线性的谐波分量。
以下，将描述根据本发明的示例性实施例，当通过第一推挽放大器21放大RF信号时改善线性的公式。
从输入滤波器15输出的RF信号是提供给第一变压器T1的初级线圈的输入信号Vi。具有偏移180°的相位并由初级线圈的输入信号Vi感应的初级信号为Vi1。具有与输入信号相同相位的次级信号为Vi2。由于Vi1和Vi2分别由FET1和FET2放大成为Vo1和Vo2，并将具有从Vo1的相位偏移的相位的Vo2提供给第二变压器T2的初级线圈，所以次级线圈的感应/输出RF’信号是Vo。(这里，Vm，A0，A1，A2…是常量。)Vi＝Vm coswtVi1＝-Vm coswtVi2＝Vm coswtVo1＝A0-A1 coswt+A2 cos2wt-A3 cos3wt+A4 cos4wt-…。
Vo2＝A0+A1 coswt+A2 cos2wt+A3 cos3wt+A4 cos4wt+…。
Vo＝Vo1-Vo2＝-2(A1 coswt+A3 cos3wt+A5 cos5wt+…)。
如上所示，根据本发明的示例性实施例，放大器20放大具有彼此偏移180°的相位并由从输入滤波器15输出的RF信号Vi感应的初级信号Vi1和次级信号Vi2。然后，放大器20将由初级信号和其相位被偏移的次级信号感应的RF’信号输出，从而抵消了引起信号失真的二次谐波分量。放大器20可通过抵消从输入滤波器15输出的信号的二次谐波分量并根据预定的放大率放大RF信号改善信号失真。
例如，FET1和FET2可包括具有用于从转换器40接收控制预定的放大率的预定的自动增益控制(AGC)信号的第二栅极端的双栅极FET。因而，FET1和FET2可根据由从转换器40输入的AGC信号区分的放大率放大从输入滤波器15输入的RF信号。
如图2所示，分别在VHFL滤波器11、VHFH滤波器12和UHF滤波器13的输出端提供第一推挽放大器21、第二推挽放大器22和第三推挽放大器23。可选地，在VHFL滤波器11、VHFH滤波器12和UHF滤波器13至少一个中提供推挽放大器21、22和23中的至少一个。即，在VHFL滤波器11的输出端提供第一推挽放大器21，以及分别在VHFH滤波器12和UHF滤波器13的输出端提供单放大器F2和F3。
级间滤波器30过滤与选择的频道相应的广播信号的频率以改善在从放大器20输出的放大信号之中选择的频道的选择性。级间滤波器30包括第一级间调谐滤波器31，用于过滤从第一推挽放大器21输出的放大信号。级间滤波器30还包括第二级间调谐滤波器32，用于过滤从第二推挽放大器22输出的放大信号。级间滤波器30还包括第三级间调谐滤波器33，用于过滤从第三推挽放大器23输出的放大信号。
由于输入滤波器15和级间滤波器30包括跟踪滤波器，所以在频道之间信号强度的差别严重不同的环境中选择的频道的失真相对较小，噪声系数得到改善，使得输入滤波器15和级间滤波器30适合接收地面TV广播信号。
转换器40将滤波信号输出到输入滤波器15和级间滤波器30以选择与选择的频道相应的广播信号，并根据预定的转换设置值将由级间滤波器30过滤的频率的广播信号转换成中频(IF)信号。同时，转换器40将AGC信号输出到各个推挽放大器21、22和23的FET1和FET2的第二栅极端以控制放大器20的放大率。然后，依据转换设置值转换的IF信号可具有固定的频率。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的调谐器支持适合接收地面TV广播信号的单转换调谐器，并通过放大器20抵消二次谐波分量来改善放大的线性。因而，根据本发明的示例性实施例的调谐器可满足地面和有线TV的灵敏度。
参照图4，将描述具有本发明的示例性实施例的调谐器的广播信号处理设备。如本发明的示例所示，TV作为广播信号处理设备被提供。
如图4所示，根据本发明的示例性实施例的TV 100包括天线85，用于接收广播信号；调谐器50，用于选择广播信号；广播信号处理器60，用于处理从调谐器50输出的广播信号；广播信号输出单元70，用于输出从广播信号处理器60输出的广播信号；用户输入单元80，用于通过用户的调整选择广播频道；和微型计算机90，用于如果由用户输入单元80选择了频道，则控制调谐器50和广播信号处理器60处理选择的频道的广播信号，并通过广播信号输出单元70将广播信号输出。
调谐器50包括具有放大器20的单转换调谐器。单转换调谐器适合接收地面TV广播信号，并当信号被放大时，通过放大器20抵消二次谐波分量来改善放大的线性。由于调谐器50与参照图2和图3描述的那些是相似的，所以为了简明清楚，省略了详细的描述。
广播信号处理器60处理从调谐器50输出的广播信号以使其通过广播信号输出单元70被输出。广播信号处理器60可包括IF解调器(未显示)，用于接收由调谐器50选择的广播信号的IF广播信号，以从相应的IF广播信号解调预定的复合视频信号。广播信号处理器60还包括视频解码器(未显示)，用于从由IF解调器(未显示)解调的预定的复合视频信号中划分为亮度信号(bright signal)和色差信号。如果TV 100作为数字电视(DTV)被提供，则广播信号处理器60可包括频道解码器(未显示)、TP解码器(未显示)和视频解码器(未显示)，用于处理数字广播信号以使其通过广播信号输出单元70被输出。
广播信号输出单元70根据从广播信号处理器60输出的广播信号输出图像和声音。广播信号输出单元70可包括显示单元74，用于显示图像；扬声器72，用于输出声音。
如果通过用户输入单元80选择了频道，则微型计算机90控制调谐器50选择所选择的频道的广播信号，并控制广播信号处理器60处理从调谐器50输出的广播信号以通过广播信号输出单元70将广播信号输出。
因而，根据本发明的示例性实施例的广播信号处理设备包括调谐器50，其支持适合接收地面TV广播信号的单转换调谐器，并当信号被放大时，通过放大器20抵消二次谐波分量来改善放大的线性。根据本发明的示例性实施例的广播信号处理设备满足地面和有线TV两者的接收灵敏度，并减少产品成本。
尽管已经参照本发明的特定示例性实施例显示和描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。
权利要求
1.一种适合选择所选择的频道的广播信号的调谐器，包括输入滤波器，用于基于参考频带将接收的广播信号过滤为多个频带；放大器，用于放大包括由各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号，放大包括次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在各个频带中信号的放大信号输出；级间滤波器，用于在从放大器输出的放大信号中过滤与选择的频道相应的广播信号的频率；和转换器，用于将由级间滤波器过滤的频率的广播信号进行转换。
2.如权利要求1所示的调谐器，其中，放大器包括推挽电路，其放大包括各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号，放大包括次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在多个频带中信号的放大信号输出。
3.如权利要求2所示的调谐器，其中，推挽电路包括第一变压器，用于在初级线圈中接收多个频带中的信号，将具有被提供到初级线圈的信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号输出到次级线圈；第一场效应晶体管，用于在栅极端接收初级信号，并根据放大率放大初级信号；第二场效应晶体管，用于在栅极端接收次级信号，并根据所述的放大率放大次级信号；和第二变压器，用于在初级线圈中接收放大的初级和次级信号，并将由提供到初级线圈的放大的初级和次级信号感应的信号输出到次级线圈。
4.如权利要求3所示的调谐器，其中，第一场效应晶体管和第二场效应晶体管中至少一个包括双栅极场效应晶体管，其包括用于接收控制所述的放大率的控制信号的第二栅极端。
5.如权利要求4所示的调谐器，其中，转换器根据转换设置值将由级间滤波器过滤的频率的广播信号转换成中频信号，并将控制第一场效应晶体管和第二场效应晶体管使得转换的中频信号包括固定频率的自动增益控制信号输出到第二栅极端。
6.如权利要求1所示的调谐器，其中，输入滤波器基于参考频带包括过滤接收的广播信号的VHFL带的VHFL滤波器；过滤所述信号的VHFH带的VHFH滤波器和过滤所述信号的UHF带的UHF滤波器。
7.如权利要求6所示的调谐器，其中，放大器包括包括推挽电路的第一推挽放大器，其在第一变压器的初级线圈中接收从VHFL滤波器输出的信号；包括推挽电路的第二推挽放大器，其在第一变压器的初级线圈中接收从VHFH滤波器输出的信号；和包括推挽电路的第三推挽放大器，其在第一变压器的初级线圈中接收从UHF滤波器输出的信号。
8.适合接收广播信号的广播信号处理设备包括调谐器，如权利要求1至7所示；处理器，处理从调谐器输出的广播信号；和广播信号输出单元，将从处理器输出的广播信号输出。
9.一种处理广播信号的方法，所述方法包括基于参考频带将接收的广播信号过滤为多个频带；放大包括由各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号，放大包括次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在各个频带中信号的放大信号输出；由级间滤波器在从放大器输出的放大信号中过滤与选择的频道相应的广播信号的频率；和将由级间滤波器过滤的频率的广播信号进行转换。
全文摘要
提供一种当通过单转换调谐器选择广播信号时，满足地面和有线电视两者的接收灵敏度的调谐器、广播信号处理设备和方法。调谐器选择所选择的频道的广播信号。调谐器包括输入滤波器，基于预定的频带将接收的广播信号过滤为多个频带；放大器，放大具有由各个频带的输出信号感应的原始相位的次级信号和具有次级信号的相反相位的初级信号，并将放大的初级和次级信号感应的信号作为在各个频带中信号的放大信号输出；级间滤波器，在从放大器输出的放大信号中过滤与选择的频道相应的广播信号的频率；转换器，将由级间滤波器过滤的频率的广播信号进行转换。
文档编号H04B1/26GK1901657SQ20061009575
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月4日 优先权日2005年7月5日
发明者崔龙浩 申请人:三星电子株式会社