專利名稱：線性放大和解調(diào)調(diào)幅信號(hào)的電路布置及其集成半導(dǎo)體元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于線性放大和解調(diào)已調(diào)幅信號(hào)的一種電路布置。這樣的電路布置是已知的，并且經(jīng)常被應(yīng)用于，例如，廣播接收機(jī)中，用來放大和解調(diào)中頻已調(diào)幅的聲頻或視頻信號(hào)。
重要的是經(jīng)過大動(dòng)態(tài)范圍增益仍保持線性狀態(tài)，也就是說，應(yīng)當(dāng)使放大器不在大信號(hào)場強(qiáng)度情況下執(zhí)行其限定的操作。為此目的，通常的做法是采用自動(dòng)增益控制。在大信號(hào)場強(qiáng)度情況下，將一級(jí)增益減小以便使其后各級(jí)不執(zhí)行它們的限定操作。
然而，自動(dòng)增益控制具有若干缺點(diǎn)。需要許多電路元件用來導(dǎo)出，推遲、放大和/或校平所要求的控制電壓。各放大級(jí)必須是可控的，為此，必須對各放大級(jí)的噪聲和/或畸度性能有所讓步。此外，自動(dòng)聲量控制(AVC)效應(yīng)是，使各調(diào)制信號(hào)的最低頻率部分受到抑制，結(jié)果在頻率特性的最低界限形成解調(diào)信號(hào)的不希望有的衰減。
本發(fā)明的目的是提供一種用于線性放大和解調(diào)已調(diào)幅信號(hào)的電路布置，在該電路布置中，上述有關(guān)自動(dòng)增益控制的各種缺點(diǎn)至少部分得以排除，為此目的，根據(jù)本發(fā)明的電路布置其特征在于-具有若干隨輸入信號(hào)的增大而順序地執(zhí)行它們的限定操作的限定放大級(jí)、并且對每級(jí)都配備有解調(diào)電路、對所有級(jí)配有公共的加法電路的樣式的對數(shù)放大器，該對數(shù)放大器有一個(gè)用于供給已調(diào)幅信號(hào)的輸入端和一個(gè)用于供給解調(diào)的、用對數(shù)改變形狀的輸出信號(hào)的輸出端;
-具有連接到對數(shù)放大器輸出端上的輸入端的反對數(shù)電路，該電路用于具體補(bǔ)償對數(shù)放大器輸出信號(hào)的對數(shù)失真，并且用于供給解調(diào)的調(diào)幅信號(hào);以及-準(zhǔn)備使對數(shù)放大器輸出信號(hào)的直流分量不加到反對數(shù)電路的輸入端的隔直裝置。
此外，本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種用于這樣的電路布置的半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明在要求線性信號(hào)增益的應(yīng)用中可獲得很多的優(yōu)點(diǎn)，如果已調(diào)幅信號(hào)首先借助這樣的對數(shù)放大器進(jìn)行放大和解調(diào)，則與合成場強(qiáng)有關(guān)的直流分量受到阻隔，而借助于反對數(shù)電路對該用對數(shù)變形的信號(hào)接著再次進(jìn)行線性化。
從IEEE，JournalofsoliolstateCircuits，卷sc-15，no-31980年6月，第291-295頁;或者從德國展出說明書2，606，270中已知有上述樣式的對數(shù)放大器。這些對數(shù)放大器被用于對具有大動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行放大和解調(diào)，在這些信號(hào)中要求大信號(hào)振幅壓縮，例如，在中頻雷達(dá)應(yīng)用或輻射探測器應(yīng)用中。由于對數(shù)壓縮的結(jié)果，于是就能夠取消自動(dòng)聲量控制。
從GB-A-1，600，117中還知道有將對數(shù)放大器與反對數(shù)電路聯(lián)合用于非線性放大，例如，按信號(hào)的平方放大。
為了獲得令人滿意的對數(shù)特性，各放大級(jí)中每一級(jí)的增益應(yīng)當(dāng)是比較小的(例如，＜15db)。另一方面，加到反對數(shù)電路上的信號(hào)的振幅，應(yīng)當(dāng)具有對于對數(shù)失真的最佳補(bǔ)償?shù)男Ｕ?。為滿足該兩個(gè)要求，根據(jù)本發(fā)明的電路布置，其特征可能在于對數(shù)放大器包括若干放大級(jí)，它們具有以給定增益的信號(hào)供給下一級(jí)的第一輸出和以較高增益的信號(hào)供給相關(guān)的解調(diào)電路的第二輸出。
用于將對數(shù)放大器的解調(diào)的、用對數(shù)變形的輸出信號(hào)加到如下串聯(lián)布置上的裝置，用簡單的方法可得到反對數(shù)電路，該串聯(lián)布置包括一個(gè)電容器，一個(gè)半導(dǎo)體元件的pn結(jié)，連接到電容器與pn線之間的公共接點(diǎn)上、用于將偏流在正面供給pn結(jié)的一個(gè)電流源，以及用于從通過pn結(jié)的電流中導(dǎo)出解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)的裝置。如果所述pn結(jié)是由晶體管的基極一發(fā)射結(jié)構(gòu)成的、電容器和電流源都連接到該晶體管的發(fā)射極上，并且，如果將用于解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)的輸出耦合到所述晶體管的集電極，則可達(dá)到節(jié)約元件的效果。
應(yīng)該注意具有隨輸入信號(hào)的增大而順序地執(zhí)行它們的限定操作的級(jí)聯(lián)放大級(jí)樣式的對數(shù)放大器本身在調(diào)頻接收機(jī)中應(yīng)用是已知的，該種對數(shù)放大器同時(shí)用于供給一種與調(diào)頻場強(qiáng)有關(guān)的控制量的逐級(jí)解調(diào)，然后將該控制量用于，例如，一個(gè)立體聲譯碼電路的與調(diào)頻場強(qiáng)有關(guān)的單立體聲控制。由各級(jí)聯(lián)的放大級(jí)非線性地進(jìn)行放大的調(diào)頻信號(hào)于是就被加到用于解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的一個(gè)調(diào)頻檢波器上。
在調(diào)幅調(diào)頻接收機(jī)中應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的電路布置具有的優(yōu)點(diǎn)是，各限定的放大級(jí)既可以用來對調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行放大，也可以用來對調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行放大，并且，整個(gè)對數(shù)放大器可用作兩者都接收，即用于調(diào)幅信號(hào)的非線性放大和檢波，并可能一方面在接收調(diào)幅的情況下用于產(chǎn)生一種與場強(qiáng)有關(guān)的控制量，另一方面在接收的調(diào)頻的情況下用于產(chǎn)生一種與場強(qiáng)有關(guān)的控制量。
在用于汽車上的調(diào)頻接收機(jī)中，已知有把抑制電路(IAC)用來抑制在解調(diào)的調(diào)頻信號(hào)中的干擾脈沖的。當(dāng)采用這樣的抑制電路時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的電路布置，其進(jìn)一步的特征可能是用于從供給解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)的輸出中、把抑制脈沖供給抑制電路的連接。
所有這些意味著與那些對于接收調(diào)頻信號(hào)接收和接收調(diào)幅信號(hào)采用基本上完全獨(dú)立部分的電路布置相比，用本發(fā)明可獲得大大的簡化。這還意味著以簡單而廉價(jià)的方式來提供一種集成半導(dǎo)體元件是有可能的，該種元件在調(diào)幅接收機(jī)、調(diào)頻接收機(jī)、調(diào)幅調(diào)頻接收機(jī)，以及既用于調(diào)制調(diào)幅又用于調(diào)制調(diào)頻信號(hào)的接收機(jī)中都可得到廣泛的應(yīng)用。這樣一種半導(dǎo)體元件最好將包括對數(shù)放大器的若干可集成的電路元件，反對數(shù)電路和調(diào)頻檢波器，以及，供所有待放大和解調(diào)信號(hào)用的公共輸入端，供解調(diào)的調(diào)頻信號(hào)的輸出端，供解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)用的輸出端和供與場強(qiáng)有關(guān)的控制量用的輸出端。
下面將通過實(shí)施例、參考各附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明電路布置的方塊圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明電路布置的第二方塊圖;
圖3展示說明圖2電路布置的操作的特性曲線;
圖4是根據(jù)本發(fā)明電路布置的詳細(xì)電路圖;
圖5是圖4電路圖的改進(jìn);以及圖6是根據(jù)本發(fā)明用于接收和處理調(diào)幅或調(diào)頻已調(diào)無線電信號(hào)的電路布置的方塊圖。
圖1的電路圖展示級(jí)聯(lián)的五個(gè)限定的放大級(jí)A1至A5，具有被耦合到進(jìn)線端子4/5上的放大級(jí)A1的輸入，以及連接到前位級(jí)A1至A4的輸出的各連續(xù)級(jí)A2至A5的各自輸入。各放大級(jí)A1至A5的每個(gè)輸出還耦合到解調(diào)電路D1至D5的輸入上，并且將所述各解調(diào)電路的輸出耦合到加法電路S上，在該加法電路中，通過解調(diào)電路解調(diào)的各放大級(jí)的輸出信號(hào)進(jìn)行求和。將加法電路S的輸出信號(hào)Vlog經(jīng)由端子15和用電容器C的符號(hào)表示的直流分隔加到反對數(shù)電路AL上，該反對數(shù)電路AL具有進(jìn)線端子16和用于供給線性解調(diào)信號(hào)Vo的輸出端20。將調(diào)幅輸入信號(hào)Vi，例如，在無線電接收機(jī)中用于已調(diào)幅信號(hào)的470KHz的中頻已調(diào)幅信號(hào)加到進(jìn)線端子4/5上。輸入信號(hào)Vi的振幅由于兩種原因可以變化，即一方面是由于信號(hào)調(diào)制(大致為20db)所造成的，但另一方面更加多(例如，50-60db)是由于經(jīng)由天線和RF預(yù)備級(jí)(未示出)接收的信號(hào)受其包圍的場強(qiáng)變化所造成的?？梢杂迷赗F預(yù)備級(jí)上的自動(dòng)增益控制(AGC)來減小最高場強(qiáng)變化，但輸入信號(hào)Vi仍然基本上是未經(jīng)控制的。
輸入信號(hào)Vi的振幅變化確保放大級(jí)A1至A5的或多或少各級(jí)執(zhí)行它們的限作操作。就小的輸入信號(hào)來說，所有級(jí)都是非限定的，但隨著輸入信號(hào)的增大，首先放大級(jí)A5、接著放大級(jí)A4等等將執(zhí)行它們的限定操作。各放大級(jí)的輸出信號(hào)在解調(diào)電路D1…D5中逐級(jí)進(jìn)行解調(diào)，并接著在加法電路S中進(jìn)行求和。
已知的各限定的放大級(jí)、各解調(diào)電路和加法電路的組合構(gòu)成對數(shù)放大器/檢波器LA，它的輸出信號(hào)Vlog大體上是輸入信號(hào)振幅的對數(shù)的令人滿意的近似值。在Vlog與Vi的振幅之間的對數(shù)關(guān)系更好地近似于使A1-A5各級(jí)的每級(jí)增益較小而這些級(jí)的級(jí)數(shù)較多。另一方面所述對數(shù)放大器的動(dòng)態(tài)范圍基本上是由放大級(jí)的級(jí)數(shù)乘以每級(jí)的增益而確定的。例如，對于一個(gè)產(chǎn)生大致為70db動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)幅中頻放大器，可以選擇每級(jí)增益為12db的6個(gè)放大級(jí)。顯然圖1中示出的五個(gè)級(jí)的級(jí)數(shù)只是作為實(shí)施例而給出的。在各放大級(jí)中最好是用具有直聯(lián)式發(fā)射極的雙極晶體管差動(dòng)放大器(參見圖4)以求得一種良好的對數(shù)變化。
對數(shù)放大器的輸出信號(hào)Vlog包括用對數(shù)變形的調(diào)制信號(hào)，以及視接收的輸入信號(hào)的平均場強(qiáng)而定的直流分量。該與場強(qiáng)有關(guān)的直流分量通過只讓用對數(shù)變形的調(diào)制信號(hào)出現(xiàn)于反對數(shù)電路AL的輸入端的方法由直流分隔來予以阻隔。在反對數(shù)電路中，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為原先的無失真的調(diào)制信號(hào)。因此，在已知的放大器中，通過在一級(jí)或多級(jí)放大級(jí)中的自動(dòng)增益控制，使輸入信號(hào)的場強(qiáng)依存關(guān)系被抑制到一定的范圍，由對數(shù)放大器/解調(diào)器、直流分隔和反對數(shù)電路的組合所示出的電路布置中則對這種場強(qiáng)依存關(guān)系進(jìn)行完全的抑制。但是，該對數(shù)放大器必須具有一個(gè)大的動(dòng)態(tài)范圍，例如，20db用于信號(hào)變化，以及50db用于場強(qiáng)變化，從而，總計(jì)為70db，該反對數(shù)電路的動(dòng)態(tài)范圍只需要適用于所述信號(hào)變化(20db)。
反對數(shù)電路的輸入信號(hào)應(yīng)具有用于最佳信號(hào)線性化的校正值。例如，倘若將用對數(shù)變形的信號(hào)加到一個(gè)硅pn結(jié)上，Vlog應(yīng)按所述信號(hào)Vi每倍頻程大致為17-20毫伏計(jì)算增長。為了獲得該最佳值，可以或者應(yīng)予加大每放大級(jí)A…A5的增益(這有損于放大器LA的正確對數(shù)變化)，或者必須在加法電路的輸出中引入額外的放大級(jí)。一種簡單的解決辦法可以是，使級(jí)聯(lián)的每個(gè)放大級(jí)A1-A4具有兩種信號(hào)輸出，一種用于激勵(lì)下一個(gè)放大級(jí)的信號(hào)具有低的增益，而一種用于激勵(lì)相關(guān)聯(lián)的解調(diào)電路的信號(hào)則具有較高的增益。
這在圖2中進(jìn)行了說明，在圖中相同的元件應(yīng)用圖1中相同的標(biāo)號(hào)并且其中相對于相關(guān)放大級(jí)的輸入的輸出的增益在放大級(jí)A1…A5的各個(gè)輸出處進(jìn)行表明。A1、A2、A3、和A4各級(jí)的增益G接到下一級(jí)的輸入可能等于，例如，4(＝12db)，而A2、A3、A4和A5接到各自的解調(diào)電路的增益等于K×G，此處K＞1，K可能等于，例如，2，這樣K×G＝8(＝18db)。
最后執(zhí)行其限定操作的放大級(jí)隨著輸入信號(hào)(即，放大級(jí)A1)的增大而具有通到其解調(diào)輸出的增益，該增益大致為 (G)/(G-1) 倍，大于通往其他各放大級(jí)的解調(diào)輸出的增益，即，它適合于G＝4，那么 (G)/(G-1) ＝ 4/3 ＝2.5db，因此，級(jí)A1通到其解調(diào)輸出的增益大致為20.5db。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種方法在較高信號(hào)振幅處促使對數(shù)放大器對數(shù)特性得到改進(jìn)。在圖3中更詳細(xì)地證明了這點(diǎn)。該圖展示以線性標(biāo)度尺表示的輸出信號(hào)Vlog作為以對數(shù)標(biāo)度表示的Vi的振幅的函數(shù)的特性曲線。曲線C1是具有G＝4和相同增益通到解調(diào)輸出的六個(gè)放大級(jí)的特性曲線;曲線C2是具有2.5db較高增益通到放大級(jí)A1的解調(diào)輸出的相同的特性曲線。代替放大器A1，解調(diào)電路D1也可以具有所要求的 (G)/(G-1) 較高增益，例如，通過將參照圖4予以說明的電阻R1值選擇成小于相應(yīng)各電阻R2…Rn的值。
在圖4的實(shí)施例中，級(jí)聯(lián)設(shè)置的各放大級(jí)用A1至An進(jìn)行表示，而各解調(diào)電路則用D1至Dn進(jìn)行表示。放大級(jí)A1包括兩個(gè)發(fā)射極是直聯(lián)在一起的晶體管1和2。將DC源3裝在這些發(fā)射極與地之間，將晶體管1和2的基極連接到放大級(jí)A1的兩個(gè)進(jìn)線端子4和5上;它們也構(gòu)成對數(shù)放大器的進(jìn)線端子。將正的供電端子經(jīng)由兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的電阻6和7連接到晶體管1的集電極上，并經(jīng)由兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的電阻8和9連接到晶體管2的集電極上。將電阻6和7以及電阻8和9的接合點(diǎn)連接到聚接的放大級(jí)A2的進(jìn)線端子上，而將晶體管1和2的集電極連接到解調(diào)電路D1的兩個(gè)進(jìn)線端子上。
晶體管1和2、與它們的集電極各電阻，以及公共電流源3構(gòu)成具有雙曲正切轉(zhuǎn)移函數(shù)的限定的放大器。通到下一個(gè)放大級(jí)的增益由電流源3和集電極電阻6和8的值予以確定。通到解調(diào)電路D1的較大的增益由電流源3和串聯(lián)設(shè)置的集電極電阻6/7和8/9的值予以確定。
解調(diào)電路D1包含兩個(gè)晶體管10和11，該兩晶體管的發(fā)射極互相連接在一起，同時(shí)，兩集電極連接到正的供電端子上。晶體管10的基極連接到晶體管1的集電極上，而晶體管11的基極則連接到晶體管2的集電極上。晶體管10和11組成用于放大級(jí)A1輸出信號(hào)的全波整流器。這些晶體管的互聯(lián)發(fā)射極經(jīng)由電阻R1被耦合到加法電路S。
放大級(jí)A2至An和解調(diào)電路D2至Dn分別與級(jí)A1和解調(diào)電路D1都是相同的，以下述情況為條件即，使級(jí)A1的電阻7和9具有高于其他各級(jí)相應(yīng)的那些電阻的值，以便使第一級(jí)達(dá)到高 (G)/(G-1) 倍的增益，而且，在最后級(jí)An中，電阻6、7和8、9可以合并成一個(gè)集電極電阻，因?yàn)橐巡恍枰獮橄乱粋€(gè)放大級(jí)輸出。結(jié)合參照圖6將得以闡明，將具有一個(gè)輸出端子29的FM檢波器FD連接到最后級(jí)An上是有利的。
加法電路S包含一個(gè)公用節(jié)點(diǎn)P，電阻R1和相應(yīng)的電阻R2…Rn都連接于其上，此外電流源12也連接于其上。該節(jié)點(diǎn)P經(jīng)由包含晶體管13和發(fā)射極電阻14的發(fā)射級(jí)跟隨器電路連接到輸出端15上。該輸出端子15供給對數(shù)電壓Vlog，從而，起到對數(shù)放大器的輸出的作用。
對數(shù)放大器的輸出端子15經(jīng)由分隔電容器C連接到反對數(shù)電路AL的進(jìn)線端子16上。反對數(shù)電路AL包含一個(gè)晶體管71，它的基極被連接到進(jìn)線端子16上，而它的發(fā)射極則直接接地。該晶體管17的集電極經(jīng)由集電極電阻18被連接到正的供電端子上，同時(shí)，基極經(jīng)由電源流19也連接到那里。最后，將集電極連接到用來供給線性解調(diào)信號(hào)Vo的輸出端子20上。為減小晶體管17的集電極阻抗，可以將與晶體管17進(jìn)行級(jí)聯(lián)的一個(gè)共基極晶體管設(shè)置在該晶體管的集電極與電阻18之間。
為閘明分隔電容器C和反對數(shù)電路AL的操作，假定可以用A(1+msinμt)sinwt來代表在端子4-5處的輸入信號(hào)，其中，w是已調(diào)幅載波的角頻，1+msinμt是具有角頻μ和調(diào)制幅度m的正弦調(diào)幅波，而A是載波振幅平均值。該振幅A是由輸入信號(hào)的場強(qiáng)變化的結(jié)果而改變的。
由于對數(shù)放大器/解調(diào)器的解調(diào)和對數(shù)轉(zhuǎn)換，信號(hào)Vlog正比于ln{A.(1+msinμt)｝＝1nA+1n(1+msinμt)。
第一項(xiàng)是與場強(qiáng)有關(guān)的Vlog的直流分量，該分量通過電容器C是不予傳輸?shù)?。電?n(1+mSinμt)存在于晶體管17的基級(jí)一發(fā)射級(jí)結(jié)的兩端，然后，該結(jié)的指數(shù)的電壓-電流特性通過集電極電阻18將該電壓轉(zhuǎn)換成電流I·(1+msinμt)，其中，I是電流源19所確定的集電極電流平均值。于是，在輸出端子20可得到無失真的調(diào)制。
應(yīng)當(dāng)注意In(1+msinμt)項(xiàng)實(shí)際上包含與調(diào)制有關(guān)的直流分量，該分量當(dāng)然被電容器C進(jìn)行隔離，并且，會(huì)因而導(dǎo)致該調(diào)制信號(hào)的不正確的線性化。然而，可以查明該電流源19，與晶體管17的指數(shù)的基級(jí)一發(fā)射極結(jié)一起，在該結(jié)兩端再生所需要的直流分量。由電流源19供給的直流值還確定了輸出信號(hào)Vo的振幅。
如果該調(diào)制信號(hào)具有其本身的DC分量，通常如視頻信號(hào)那樣;所述源19的電流應(yīng)當(dāng)根據(jù)該直流量而進(jìn)行變化。這可以借助于在輸出端子20，將視頻信號(hào)的電平(該電平應(yīng)當(dāng)是恒定的，例如，峰值同步電平或脈沖后沿電平)與一個(gè)基準(zhǔn)電平進(jìn)行比較、通過從差異中導(dǎo)出控制電壓，并利用該電壓來控制電流源19來完成。
正如將參照圖6進(jìn)行說明的，經(jīng)常要用到與場強(qiáng)有關(guān)的控制電壓Vlovel。該電壓可以從端子15處的電壓Vlog經(jīng)由一個(gè)將Vlog的AC分量濾出的低通濾波器21來導(dǎo)電。利用圖5的反對數(shù)電路，可以用一種簡單的方式來獲得這樣的控制電壓。在該種情況下，將電壓Vlog經(jīng)由端子16直接加到晶體管17的基極上;這時(shí)，將電容器C′設(shè)置在晶體管17的發(fā)射極與地之間來代替圖4的電容器C，并且，圖5的反對數(shù)電路包含設(shè)置在發(fā)射極與地之間的電流濾19′來代替電流源19。該電路的操作基本上類似于圖4的電路，但是在圖5的電路中，可以直接從電容器C′減去該電壓Vlevel。此外，由于除電容器C和C′之外對數(shù)放大器和反對數(shù)電路都可以用簡單的方法完全結(jié)合在一個(gè)集成電路(IC)中，而應(yīng)當(dāng)將該電容器進(jìn)行外接，所以對于圖5中的電容器C′只需要一只IC管腳，而對于圖4中的電容器C則需要兩只IC管腳。
為減少圖4/5的電路的溫度依賴關(guān)系，電流源3、12、19和19′可以是與溫度有關(guān)的，最好取這樣的方式，使電流正比于絕對溫度。
圖6展示一種供已調(diào)幅和已調(diào)頻信號(hào)用的無線電接收機(jī)。該接收機(jī)包括一個(gè)調(diào)頻調(diào)諧器23和一個(gè)調(diào)幅調(diào)諧器24，可以將它們都連接到天線25上。調(diào)幅/調(diào)頻開關(guān)26把供電電壓供給用于接收調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻調(diào)諧器，同時(shí)，也供給用于接收調(diào)幅信號(hào)的調(diào)幅調(diào)諧器。
調(diào)諧器23和24都分別把它們的已調(diào)頻和已調(diào)幅中頻信號(hào)供給中頻電路27的輸入4/5，該電路可具有如參照前面的一張或多張圖中所描述的形式。該IF電路27具有放大級(jí)AN的一個(gè)輸出端28，用于供應(yīng)由各放大級(jí)A1…AN限定和放大的調(diào)頻中頻信號(hào)。在接收FM期間用于解調(diào)IF信號(hào)的調(diào)頻解調(diào)器29被耦合到輸出端28。在干擾脈沖抑制電路(IAC)30中對已解調(diào)的調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行干擾抑制，該電路具有在美國專利3，739，285中以申請人的名義所描述的一種形式，然后，該經(jīng)干擾抑制的信號(hào)在立體聲譯碼器31中進(jìn)行譯碼，該譯碼器經(jīng)由兩個(gè)調(diào)幅/調(diào)頻開關(guān)32和33分別把左和右立體聲信號(hào)分別加到低頻放大器34和35和連接到那里的喇叭36和37上。
當(dāng)接收調(diào)幅信號(hào)之際，已調(diào)幅中頻信號(hào)被加到IF電路27的輸入端4/5上。如所描述的，所述輸出端20供給線性放大和解調(diào)調(diào)幅信號(hào)Vo。該信號(hào)在一個(gè)低通濾波器38中不包含不想要的高頻分量，而這樣經(jīng)濾波的低頻信號(hào)經(jīng)由調(diào)幅/調(diào)頻開關(guān)32和33被加到低頻放大器34和35上。
該中頻電路27的Vo輸出，不僅在接收調(diào)幅信號(hào)期間用來供給已解調(diào)的信號(hào)，而且還用于接收調(diào)頻信號(hào)。事實(shí)上，在接收調(diào)頻信號(hào)期間，該輸出供應(yīng)在調(diào)頻信號(hào)中由脈沖干擾所產(chǎn)生的脈沖，然后將這些脈沖加到抑制電路30上，使其在一個(gè)短的周期中隔離從調(diào)頻檢波器至立體聲譯碼器的信號(hào)供應(yīng)。如在美國專利3，739，285中所描述的，也可以從調(diào)頻中頻信號(hào)中而不是從已解調(diào)的調(diào)頻信號(hào)中來選擇隔離脈沖。
呈現(xiàn)于中頻電路的輸出端22的與場強(qiáng)有關(guān)的直流電壓Vlevel也可以用作接收調(diào)頻和調(diào)幅信號(hào)。為此目的，將Vlevel加到立體聲譯碼器31上，在接收的調(diào)頻信號(hào)的電平變得太弱時(shí)，為了令人滿意的立體聲復(fù)制，用于從立體聲突然或逐步的過渡到單聲復(fù)制。也可得Vlevel作為自動(dòng)聲量控制加到調(diào)幅調(diào)諧器24上，以便在接收極度強(qiáng)的調(diào)幅信號(hào)時(shí)減小調(diào)幅調(diào)諧器的RF增益。
除在調(diào)頻檢測器中若干電路元件以外，圖4和5中用破折線包圍的部分中的所有元件都可以結(jié)合在一個(gè)集成半導(dǎo)體元件中，在該元件中，圖4中4、5、15、16、29各端子和圖5中4、5、20、22、29各端子可以是IC管腳。這提供了一種非常通用的IC，它可以用于調(diào)幅接收機(jī)，調(diào)頻接收機(jī)，調(diào)幅/調(diào)頻接收機(jī)，以及既用于已調(diào)幅又用于已調(diào)頻信號(hào)的接收機(jī)中。
要注意對數(shù)放大器的各放大級(jí)A1…AN并不是都應(yīng)當(dāng)安排成級(jí)聯(lián)的。相同優(yōu)先權(quán)日期的申請人的專利申請書(PHN12，459)對這種接線法作出了參考，并將其參考結(jié)合在本說明書中。
權(quán)利要求
1.用于對已調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行線性放大和解調(diào)的一種電路布置，其特征在于一具有若干隨輸入信號(hào)的增大而順序地執(zhí)行它們的限定操作的限定放大級(jí)、并且對每級(jí)都配備有解調(diào)電路、對所有級(jí)配有公共的加法電路的樣式的對數(shù)放大器，該對數(shù)放大器有一個(gè)用于供給AM已調(diào)信號(hào)的輸入端和一個(gè)用于供給解調(diào)的、用對數(shù)失真的輸出信號(hào)的輸出端；一具有其輸入端連接到對數(shù)放大器輸出端上的反對數(shù)電路，該電路用于大體上補(bǔ)償對數(shù)放大器輸出信號(hào)的對數(shù)失真，并且用于供給解調(diào)的AM信號(hào)；以及一準(zhǔn)備使對數(shù)放大器輸出信號(hào)的直流分量不加到對數(shù)電路的輸入端上的隔直裝置。
2.如權(quán)利要求1的一種電路布置，其特征在于對數(shù)放大器包括若干放大級(jí)，它們具有以給定增益的信號(hào)供給下一級(jí)的第一輸出和以較高增益的信號(hào)供給相關(guān)的解調(diào)電路的第二輸出。
3.如權(quán)利要求1的一種電路布置，其特征在于用于將對數(shù)放大器的解調(diào)的、用對數(shù)失真的輸出信號(hào)加到串聯(lián)布置上的裝置，該串聯(lián)布置包括一個(gè)電容器、一個(gè)半導(dǎo)體元件的Pn結(jié)，連接到電容器與Pn結(jié)之間的公共接點(diǎn)上、用于將偏流在正向供給Pn結(jié)的一個(gè)電流源，以及用于從通過Pn結(jié)的電流中導(dǎo)出解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)的裝置。
4.如權(quán)利要求3的一種電路布置，其特征在于該P(yáng)n結(jié)是由晶體管的基極發(fā)射極結(jié)構(gòu)成的、在于電容器和電流源都連接到該晶體管發(fā)射極上，并且，在于將用于解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)的輸出連接到所述晶體管的集電極上。
5.如權(quán)利要求3或4的一種電路布置，其特征在于該對數(shù)放大器的輸出信號(hào)大致按對數(shù)放大器的輸入信號(hào)每倍頻程17-20毫伏而變化。
6.如前面各權(quán)利要求中任一項(xiàng)的一種電路布置，其特征在于用于把已調(diào)頻信號(hào)加到用于供給已調(diào)幅信號(hào)的輸入端上的裝置，連接到對數(shù)放大器的各放大級(jí)之一的一個(gè)輸出端上的一個(gè)調(diào)頻檢波器，以及用于處理由反對數(shù)電路供應(yīng)的已解調(diào)調(diào)幅信號(hào)和由調(diào)頻檢波器供應(yīng)的已解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的低頻電路。
7.如權(quán)利要求6的一種電路布置，其特征在于用于從對數(shù)放大器的輸出信號(hào)中導(dǎo)出一個(gè)與場強(qiáng)有關(guān)的控制量的裝置，以及用于把與場強(qiáng)有關(guān)的控制量供給具有與調(diào)頻信號(hào)場強(qiáng)有關(guān)功能的裝置，并且供給具有與調(diào)幅信號(hào)場強(qiáng)有關(guān)功能的裝置。
8.如權(quán)利要求6的一種電路布置，它包括用來抑制在解調(diào)的調(diào)頻信號(hào)中的干擾脈沖的一個(gè)抑制電路，其特征在于用于從供給解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)的輸出中、把抑制脈沖供給抑制電路的連接方法。
9.如前面各權(quán)利要求中任一項(xiàng)的供一種電路布置用的一種集成的半導(dǎo)體元件，其特征在于它包括具有隨輸入信號(hào)增大而順序地執(zhí)行它們的限定操作的若干放大級(jí)樣式的對數(shù)放大器的可集成的電路元件，用于每個(gè)級(jí)的解調(diào)電路，和一個(gè)為所有的級(jí)所公用的加法電路，和一個(gè)反對數(shù)電路，以及耦合到對數(shù)放大器的一個(gè)輸入端上用于供給待解調(diào)信號(hào)的一個(gè)輸入管腳和耦合到反對數(shù)電路的一個(gè)輸出端上用于供給調(diào)幅解調(diào)信號(hào)的一個(gè)輸出管腳。
10.如權(quán)利要求9的一種集成半導(dǎo)體元件，其特征在于它另外還包括一個(gè)調(diào)頻檢波器的各可集成電路元件和耦合到調(diào)頻檢波器的一個(gè)輸出端用于供給調(diào)頻解調(diào)信號(hào)的一個(gè)輸出管腳。
11.如權(quán)利要求9或10的一種集成半導(dǎo)體元件，其特征在于它進(jìn)一步包括耦合到對數(shù)放大器的一個(gè)輸出端上用于供給一種與場強(qiáng)有關(guān)的控制量的一個(gè)輸出管腳。
全文摘要
一種線性放大器和用于已調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)器包括一個(gè)具有若干放大級(jí)、順序地執(zhí)行它們的限定操作的對數(shù)放大器，一個(gè)反對數(shù)電路，以及在對數(shù)放大器與反對數(shù)電路之間的直流分隔。
文檔編號(hào)H03D1/00GK1035594SQ8910116
公開日1989年9月13日 申請日期1989年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月29日
發(fā)明者阿諾德斯·加斯坎普 申請人:菲利浦光燈制造公司