專利名稱：具有隔離開關(guān)和信號(hào)路徑的射頻調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻(RF)調(diào)制器。本發(fā)明的RF調(diào)制器可例如在錄像機(jī)、衛(wèi)星廣播接收機(jī)等中使用。
通常把圖6的結(jié)構(gòu)稱為RF調(diào)制器，在PAL(逐行倒相制)彩色電視系統(tǒng)或SECAM(順序傳送彩色與記憶制)系統(tǒng)中使用。
在圖6的結(jié)構(gòu)中，天線輸入端1是將與天線連接、用來(lái)接收電視信號(hào)的輸入端。調(diào)諧器輸出端3將與調(diào)諧器單元連接，把接收的電視信號(hào)提供給該調(diào)諧器單元。調(diào)諧器單元設(shè)置在錄像機(jī)內(nèi)。天線輸出端2將與外部電視接收機(jī)的天線端子連接，輸出被放大的電視信號(hào)、或調(diào)制信號(hào)。被放大電視信號(hào)由放大器7放大經(jīng)由天線輸出端2接收的電視信號(hào)來(lái)產(chǎn)生。調(diào)制信號(hào)由調(diào)制器4在分別由視頻輸入端5和音頻輸入端6接收的視頻和音頻信號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生。調(diào)制信號(hào)具有預(yù)定信道頻率。
視頻輸入端5將與錄像機(jī)的視頻輸出端連接，用于輸入視頻信號(hào)，而音頻輸入端6將與錄像機(jī)的音頻輸出端連接，用于輸入音頻信號(hào)。
經(jīng)由天線輸入端1接收的電視信號(hào)被放大器7放大，然后被分配器9分配給調(diào)諧器輸出端3和天線輸出端2。分配給天線輸出端2的信號(hào)被放大器8放大，并被輸入給混頻器10。放大器8可省略。
從視頻輸入端5和音頻輸入端6輸入的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)被調(diào)制器4變換成為高頻調(diào)制信號(hào)，并被輸入給混頻器10?；祛l器10與天線輸出端2連接，輸出調(diào)制信號(hào)或被放大的電視信號(hào)。
在上述RF調(diào)制器中，即使當(dāng)錄像機(jī)不工作時(shí)、即甚至在備用時(shí)，也必須使從天線輸入端1至天線輸出端2的路徑對(duì)于電視信號(hào)來(lái)說(shuō)是暢通的，以便電視信號(hào)可被外部電視接收機(jī)進(jìn)行顯示。就是說(shuō)，放大器7和8甚至在錄像機(jī)處于備用狀態(tài)時(shí)也必須處于工作狀態(tài)，因此增大了功耗。
為了解決以上述問題，日本未審查實(shí)用新型專利申請(qǐng)2-111946號(hào)公開了圖7所示的技術(shù)。在圖7的結(jié)構(gòu)中，開關(guān)15與放大器7和8并聯(lián)連接在天線輸入端1和天線輸出端2之間。開關(guān)15在放大器7和8工作時(shí)被斷開，而在放大器7和8不工作時(shí)被接通。于是，即使在不向圖7的結(jié)構(gòu)提供電功率的情況下，電視信號(hào)也能夠通過(guò)圖7的結(jié)構(gòu)從天線輸入端1到達(dá)天線輸出端2。
但是，在上述圖7的RF調(diào)制器中，由于分別連接了天線輸入端1和放大器7和8，和還連接了混頻器10和天線輸出端2，所以在放大器7和8不工作和開關(guān)15接通時(shí)出現(xiàn)顯著的信號(hào)損失。
本發(fā)明的目的是提供減小了在錄像機(jī)處于備用狀態(tài)期間的功耗和信號(hào)損失的射頻(RF)調(diào)制器。
本發(fā)明的射頻調(diào)制器包括把輸入視頻信號(hào)和輸入音頻信號(hào)變換為具有預(yù)定信道頻率的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器；放大來(lái)自天線輸入端的輸入信號(hào)的放大器；混合該調(diào)制信號(hào)和被該放大器放大的該輸入信號(hào)、從天線輸出端輸出混合信號(hào)的混頻器；與該放大器并聯(lián)連接在該天線輸入端和該天線輸出端之間的第一開關(guān)；連接在該天線輸入端和該放大器之間的第二開關(guān)；連接在該混頻器和該天線輸出端之間的第三開關(guān)。
在本發(fā)明的上述射頻調(diào)制器中，可控制第二開關(guān)在所述放大器工作時(shí)接通，而在放大器不工作時(shí)斷開。因此，可防止在放大器不工作時(shí)由因第二開關(guān)的設(shè)置所造成的信號(hào)損失。
在本發(fā)明的上述射頻調(diào)制器中，可控制第三開關(guān)在調(diào)制器或放大器工作時(shí)接通，而在調(diào)制器和放大器都不工作時(shí)斷開。因此，能夠防止在調(diào)制器和放大器兩者不工作時(shí)因第三開關(guān)的設(shè)置所造成的信號(hào)損失。
在本發(fā)明的上述射頻調(diào)制器中，可控制第一開關(guān)在第三開關(guān)接通時(shí)斷開，而在第三開關(guān)斷開時(shí)接通。因此，能夠防止在第三開關(guān)接通時(shí)因第一開關(guān)的設(shè)置所造成的信號(hào)損失。
在本發(fā)明的上述射頻調(diào)制器中，第一開關(guān)包含使用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開關(guān)電路，還包含連接在這些場(chǎng)效應(yīng)晶體管的至少兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間的晶體管。該晶體管在該至少兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于不導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)使泄漏自調(diào)制器的信號(hào)到地。因此，可進(jìn)一步減小信號(hào)損失。
附圖中

圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例整個(gè)結(jié)構(gòu)的圖示；圖2是表示本發(fā)明第二實(shí)施例整個(gè)結(jié)構(gòu)的圖示；圖3是表示本發(fā)明第三實(shí)施例中的開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)的圖示；
圖4是表示本發(fā)明第四實(shí)施例中的開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)的圖示；圖5是表示本發(fā)明第五實(shí)施例中的開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)的圖示；圖6是表示普通RF調(diào)制器的圖示；圖7是表示另一普通RF調(diào)制器的圖示；圖8是表示本發(fā)明圖1的RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖9是表示本發(fā)明圖1的RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖10是表示當(dāng)放大器工作時(shí)圖6的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖11是表示當(dāng)放大器工作時(shí)圖6的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖12是表示當(dāng)放大器不工作時(shí)圖6的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖13是表示當(dāng)放大器不工作時(shí)圖6的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖14是表示當(dāng)放大器工作時(shí)圖7的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線；圖15是表示當(dāng)放大器工作時(shí)圖7的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的曲線。
以下參看附圖描述本發(fā)明的各實(shí)施例。在以下參看的附圖中，與圖6和7中的標(biāo)號(hào)相同的元件的功能分別與圖6和7中的相應(yīng)元件的功能相同，因此以下不重復(fù)對(duì)這些元件的說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例整個(gè)結(jié)構(gòu)的圖示。在圖1的結(jié)構(gòu)中，第一開關(guān)20與放大器7和8并聯(lián)連接在天線輸入端1和天線輸出端2之間，第二開關(guān)21連接在天線輸入端1和放大器7之間，第三開關(guān)22連接在混頻器10和天線輸出端2之間。
當(dāng)放大器7和8工作時(shí)，第一開關(guān)20斷開，第二開關(guān)和第三開關(guān)21和22接通，經(jīng)天線輸入端1接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器7和8從天線輸出端2輸出。當(dāng)放大器7和8不工作時(shí)，第一開關(guān)20接通，第二和第三開關(guān)21和22斷開，經(jīng)天線輸入端1接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)第一開關(guān)20從天線輸出端2輸出。在這種情況下，接收的信號(hào)可不受放大器7和8以及混頻器10的影響而到達(dá)天線輸出端2。
上述第一、第二和三開關(guān)20、21和22可如圖2所示用機(jī)械開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該圖表示放大器7和8工作時(shí)這些機(jī)械開關(guān)的狀態(tài)。
圖3表示在本發(fā)明第三實(shí)施例中用作第二和第三開關(guān)21和22的開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)。在圖3的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)給電源端36施加一定的電壓時(shí)，就有電流流過(guò)電阻32、開關(guān)二極管31和電阻33。開關(guān)二極管31的內(nèi)部電阻在有電流流過(guò)其時(shí)減小。因此，一旦給電源端36施加一定的電壓，信號(hào)就能夠通過(guò)開關(guān)二極管31，即圖3的開關(guān)接通。當(dāng)不給電源端36施加一定的電壓時(shí)，就沒有電流流過(guò)開關(guān)二極管31，開關(guān)二極管31的內(nèi)部電阻就增大，于是圖3的開關(guān)就斷開。流過(guò)開關(guān)二極管31的電流量由電阻32和33控制。電容器34和35是隔直流電容器，用來(lái)防止開關(guān)控制電流流入天線輸入端1或天線輸出端2。
圖4表示在本發(fā)明第四實(shí)施例中用作第一開關(guān)20的FET開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)。在圖4的結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)ET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)41是起開關(guān)作用的n溝道FET。當(dāng)沒有電壓施加給電源端47時(shí)，F(xiàn)ET41的柵極和源極處于同一電位，于是有電流流過(guò)FET41的源極和漏極，即FET41導(dǎo)通。一旦給電源端47施加一定的電壓，F(xiàn)ET41的柵極的電位則因電阻43上的電壓降的緣故而低于源極的電位，于是沒有電流流過(guò)FET41的源極和漏極，即FET41截止。電容器45和46是隔直流電容器。
在圖1的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)調(diào)制器4工作時(shí)，第三開關(guān)22接通，第一開關(guān)20斷開。如果第一開關(guān)是電子開關(guān)，并且該電子開關(guān)的絕緣性不夠好，則調(diào)制器4的一部分輸出就可能經(jīng)過(guò)該第一開關(guān)20泄漏到天線輸入端1。為了防止這樣的泄漏，可通過(guò)設(shè)置一個(gè)以上的第一開關(guān)或在該通路中連接一個(gè)或更多的電阻來(lái)提高絕緣性。圖5的結(jié)構(gòu)就是這種設(shè)置的一個(gè)例子。
圖5表示本發(fā)明第五實(shí)施例的開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)。圖5中的FET41和51每一個(gè)的功能與圖4中的FET41的相同，圖5中的電阻42和52的功能與圖4中的電阻42的相同，圖5中的電阻43和53的功能與圖4中的電阻43的相同，圖5中的電阻44和54每一個(gè)的功能與圖4中的電阻44的相同，電容器45、46、55和56每一個(gè)的功能與圖4中的電容器45和46的相同，電源端47和57每一個(gè)的功能與圖4中的電源端47的相同。此外，在圖5的結(jié)構(gòu)中，連接了一NPN晶體管61至FET41和51之間的路徑，該晶體管61的基極連接了電阻62和63。電阻62是保護(hù)電阻，其一端是另一電源端64。電阻63用來(lái)在沒有電壓施加給電源端64時(shí)使晶體管61的基極和發(fā)射極的電位相同。
于是，當(dāng)沒有電壓施加給電源端64時(shí)，晶體管61的基極和發(fā)射極的電位就因設(shè)置了電阻63而處于同一電平，其集電極和發(fā)射極開路，所以晶體管61對(duì)FET41和51之間的信號(hào)路徑?jīng)]有影響。當(dāng)把一定的電壓施加給電源端64時(shí)，晶體管61的基極的電位就高于發(fā)射極的電位，所以就有電流從晶體管61的集電極流向其發(fā)射極，即晶體管61導(dǎo)通。因此，能夠在FET41和51處于阻斷信號(hào)的非導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)使泄漏自調(diào)制器4的信號(hào)到地。這樣就提高了絕緣性。
圖8至15是表示本發(fā)明和普通技術(shù)的RF調(diào)制器的通過(guò)特性的一些例子的圖示。在每一幅圖中，橫坐標(biāo)表示信號(hào)頻率，從2至1002MHz以100MHz的增量來(lái)進(jìn)行刻度?？v坐標(biāo)表示信號(hào)電平，在圖8、10、12和14中以10dB的增量進(jìn)行刻度，而在圖9、11、13和15中以2dB增量進(jìn)行刻度。0dB的電平相當(dāng)于無(wú)信號(hào)損失。
圖8和9是表示當(dāng)放大器7和8不工作、第一開關(guān)20接通、第二和第三開關(guān)21和22斷開時(shí)，圖1的RF調(diào)制器的通過(guò)特性的圖示。圖8和9表明信號(hào)損失小于2dB。
圖10和11是表示當(dāng)放大器7和8工作時(shí)，圖6的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的圖示。圖10和11表明約2dB的放大。
圖12和13是表示當(dāng)放大器7和8不工作時(shí)，圖6的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的圖示。圖12和13表明約30至40dB的信號(hào)損失。在這種情況下，電視信號(hào)不能被與天線輸出端2連接的電視接收機(jī)接收。
圖14和15是表示當(dāng)放大器7和8不工作時(shí)，圖7的普通RF調(diào)制器的通過(guò)特性的圖示。如上所述，在圖7的結(jié)構(gòu)中，開關(guān)15與放大器7和8并聯(lián)連接在天線輸入端1和天線輸出端2之間。圖14和15表明在一定的頻率下，圖7結(jié)構(gòu)的信號(hào)損失約為20dB，這比圖12和13所示的圖6結(jié)構(gòu)的信號(hào)損失小，但比圖1結(jié)構(gòu)的信號(hào)損失大得多。如上所述，圖7結(jié)構(gòu)的信號(hào)損失被認(rèn)為是由放大器7和8以及混頻器10造成的。
因此，根據(jù)本發(fā)明，備用狀態(tài)時(shí)的功耗和信號(hào)損失可得到抑制。此外，本發(fā)明的RF調(diào)制器具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)和(2)(1)當(dāng)非所需信號(hào)的無(wú)用信號(hào)經(jīng)天線輸入端1被輸入、然后被放大器7和8放大器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這些無(wú)用信號(hào)的和及差，當(dāng)所需信號(hào)被與天線輸出端2連接的電視接收機(jī)接收時(shí)，這些無(wú)用信號(hào)的和及差會(huì)干擾所需信號(hào)。但是，當(dāng)用戶希望在圖1結(jié)構(gòu)中觀看第一個(gè)電視頻道中的第一個(gè)電視節(jié)目，并且同時(shí)記錄第二個(gè)電視頻道中的第二個(gè)電視節(jié)目時(shí)，如果放大器7和8工作，第一和第二開關(guān)20和21接通，而第三開關(guān)22斷開，則第一個(gè)頻道的電視信號(hào)可旁路放大器7和8，與調(diào)諧器輸出端3連接的錄像機(jī)的調(diào)諧器單元可接收被放大器7進(jìn)行了放大的第二個(gè)頻道的電視信號(hào)。這樣，電視接收機(jī)就能夠無(wú)上述干擾地從天線輸入端1接收第一個(gè)頻道的所需電視信號(hào)。
(2)當(dāng)用戶希望在電視接收機(jī)上觀看經(jīng)過(guò)圖1結(jié)構(gòu)中的調(diào)制器4的來(lái)自錄像機(jī)的播放視頻圖像時(shí)，放大器7和8應(yīng)當(dāng)不工作，第一和第二開關(guān)20和21應(yīng)當(dāng)斷開，而第三開關(guān)22應(yīng)當(dāng)接通。在這種情況下，來(lái)自錄像機(jī)的播放信號(hào)被調(diào)制器4變換為調(diào)制信號(hào)，并通過(guò)天線輸出端2提供給電視接收機(jī)。此時(shí)，流過(guò)放大器7和8的電流被減小，因此經(jīng)過(guò)放大器7和8返回天線輸入端1的信號(hào)泄漏可被抑制。
日本專利申請(qǐng)JP-11-29129的全部?jī)?nèi)容在本說(shuō)明書中援引作為參考。本說(shuō)明書中引用的所有出版物、專利以及專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此都被援引作為參考。
權(quán)利要求
1.射頻調(diào)制器，包括把輸入視頻信號(hào)和輸入音頻信號(hào)變換為具有預(yù)定信道頻率的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器；放大來(lái)自天線輸入端的輸入信號(hào)的放大器；混合所述調(diào)制信號(hào)和被該放大器放大的所述輸入信號(hào)、從天線輸出端輸出所混合信號(hào)的混頻器；與所述放大器并聯(lián)連接在所述天線輸入端和所述天線輸出端之間的第一開關(guān)；連接在所述天線輸入端和所述放大器之間的第二開關(guān)；連接在所述混頻器和所述天線輸出端之間的第三開關(guān)。
2.權(quán)利要求1的射頻調(diào)制器，其中所述第二開關(guān)在所述放大器工作時(shí)被控制接通，而在所述放大器不工作時(shí)被控制斷開。
3.權(quán)利要求1的射頻調(diào)制器，其中所述第三開關(guān)在所述調(diào)制器或所述放大器工作時(shí)被控制接通，而在所述調(diào)制器和所述放大器不工作時(shí)被控制斷開。
4.權(quán)利要求1的射頻調(diào)制器，其中所述第一開關(guān)在所述第三開關(guān)接通時(shí)被控制斷開，而在所述第三開關(guān)斷開時(shí)被控制接通。
5.權(quán)利要求1的射頻調(diào)制器，其中所述第一開關(guān)包含使用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開關(guān)電路，還包含連接在這些場(chǎng)效應(yīng)晶體管的至少兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間的晶體管，所述晶體管在所述至少兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于不導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)使泄漏自所述調(diào)制器的信號(hào)到地。
全文摘要
天線、電視接收機(jī)和錄像機(jī)等使用的射頻(RF)調(diào)制器。包括:把輸入視頻信號(hào)和輸入音頻信號(hào)變換為具有預(yù)定信道頻率的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制器;放大來(lái)自天線輸入端的輸入信號(hào)的放大器;以及混合該調(diào)制信號(hào)和被放大的輸入信號(hào)、從天線輸出端輸出混合信號(hào)的混頻器。第一開關(guān)與放大器并聯(lián)在天線輸入端和天線輸出端之間;第二開關(guān)連接在天線輸入端和放大器之間;第三開關(guān)連接在混頻器和天線輸出端之間。減少了備用狀態(tài)的功耗和信號(hào)損失。
文檔編號(hào)H04N5/775GK1266310SQ0010671
公開日2000年9月13日 申請(qǐng)日期2000年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月5日
發(fā)明者竹口充広 申請(qǐng)人:夏普公司