專利名稱：頻率調(diào)制多重信號(hào)的接收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻率調(diào)制(FM)多重信號(hào)的接收電路。
FM廣播，作為立體聲廣播已為大眾所熟識(shí)。最近，有將編碼后的數(shù)字信號(hào)在比立體信號(hào)廣播的頻帶更高的頻帶進(jìn)行多重化而進(jìn)行的所謂FM多重廣播。通過(guò)接收該FM多重廣播，利用者可得到的服務(wù)例如有與聲音節(jié)目獨(dú)立的信息(新聞、天氣預(yù)報(bào)、股市行情等)、聲音節(jié)目的補(bǔ)充信息(配合音樂(lè)而播出歌詞的卡拉OK廣播、題目名、藝術(shù)家名等)。進(jìn)一步作為今后的服務(wù)，已考慮到將道路交通信息顯示于車內(nèi)的監(jiān)控器上等。
在接收FM多重廣播的接收機(jī)中，至少裝有PLL頻率合成器電路，用以與來(lái)自所選擇的廣播臺(tái)的載波信號(hào)的頻率調(diào)諧；濾波器電路，用以將根據(jù)所述載波信號(hào)的頻率及上述PLL頻率合成器電路的輸出信號(hào)的頻率而得到的中頻信號(hào)予以FM檢波后，抽取所述數(shù)字信號(hào)的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)來(lái)自所述濾波器電路的頻帶將上述數(shù)字信號(hào)予以復(fù)原。然而，上述PLL頻率合成器電路、上述濾波器電路、以及上述檢波電路都分別需要?jiǎng)幼鲿r(shí)鐘信號(hào)的輸入，在現(xiàn)有技術(shù)中，分別設(shè)有獨(dú)立的振蕩器，以對(duì)所述各個(gè)電路提供時(shí)鐘信號(hào)。
由于對(duì)于一個(gè)FM多重信號(hào)接收機(jī)需要多個(gè)振蕩器，使接機(jī)的價(jià)格增高，且發(fā)自各振蕩器的高次諧波成為不必要的輻射，使接收機(jī)的接收功能惡化。
有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種用于FM多重信號(hào)接收機(jī)內(nèi)部的FM多重信號(hào)接收電路，用以對(duì)進(jìn)行時(shí)鐘動(dòng)作的各部件分別提供時(shí)鐘信號(hào)。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而創(chuàng)作的，其特征是，在一種將各種編碼后的數(shù)字信號(hào)在比FM立體聲廣播的頻帶較高的頻帶間隙多重化后的FM多重信號(hào)接收、從該FM多重信號(hào)抽取上述數(shù)字信號(hào)以進(jìn)行信號(hào)處理的FM多重信號(hào)的接收回路中，它具有振蕩器，用以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，供下列各電路共同使用，即PLL頻率合成器電路，用以與來(lái)自所選擇的廣播臺(tái)的載波信號(hào)的頻率調(diào)諧；濾波器電路，用以將根據(jù)所述載波信號(hào)的頻率及上述PLL頻率合成器電路的輸出信號(hào)的頻率而獲得的中頻信號(hào)予以FM檢波后，抽取上述數(shù)字信號(hào)的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)來(lái)自所述濾波器電路的頻帶將上述數(shù)字信號(hào)予以復(fù)原。
根據(jù)本發(fā)明，由于用以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的振蕩器可供以下的電路共同使用，即PLL頻率合成器電路，用以根據(jù)選擇廣播臺(tái)的載波信號(hào)的頻率而動(dòng)作；濾波器電路，用以將根據(jù)所述載波信號(hào)的頻率和上述PLL頻率合成器電路的輸出信號(hào)的頻率而獲得的中頻信號(hào)予以FM檢波，然后抽取所述數(shù)字信號(hào)的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)來(lái)自所述濾波器電路的頻帶將上述數(shù)字信號(hào)予以復(fù)原，所以可減低成本，并解決了振蕩器的不必要的輻射問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明的FM多重信號(hào)的接收電路的框圖；圖2是圖1的部分構(gòu)成的具體電路例；圖3是用于圖2的波形時(shí)間圖；圖4是圖1的其他部分構(gòu)成的具體電路例；圖5是圖1的其他部分構(gòu)成的又一個(gè)具體電路例。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明具體地加以說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的FM多重信號(hào)的接收電路的框圖。
圖1中，1是用以接收FM廣播的天線，通過(guò)該天線1而被接收的FM多重信號(hào)呈在載波上具有0～15KHz的頻帶的聲音信號(hào)(L+R)、19KHz的引導(dǎo)信號(hào)、具有以38KHz為中心的23KHz～53KHz頻帶的音聲信號(hào)(L-R)、以及具有以76KHz為中心的65KHz～87KHz的頻帶的表示各種信息的數(shù)字信號(hào)重疊著的狀態(tài)。2是放大器，用以將天線1所接收的微弱FM多重信號(hào)加以放大。
3是PLL頻率合成器電路，按照從無(wú)線收聽(tīng)者所選擇的廣播臺(tái)播出的載波頻率而進(jìn)行工作。下面，對(duì)該P(yáng)LL頻率合成器3的內(nèi)部構(gòu)造加以說(shuō)明。4是振蕩器，與例如水晶振子5相連接而發(fā)生振蕩，在本實(shí)施例中，發(fā)出7.2MHz的時(shí)鐘信號(hào)CLK。6是基準(zhǔn)頻率分頻器，將時(shí)鐘信號(hào)CLK作720等分而成為100KHz的基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr。再者，將基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr作成100KHz的理由是因?yàn)榻o予FM廣播局的通道間隔即載波頻率的最小間隔設(shè)定為100KHz的緣故。7是可編程分頻器，按照所選無(wú)線電廣播臺(tái)的載波頻率使分頻數(shù)可變，輸出與基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr(＝100KHz)相等的可變頻率信號(hào)fp。8這是相位比較器，用以比較基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr與可變頻率信號(hào)fp的相對(duì)相位關(guān)系，并輸出比較信號(hào)PD。具體地說(shuō)，當(dāng)可變頻率信號(hào)fp的相位比基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr的相位遲的時(shí)候，相位比較器8輸出與相位延遲時(shí)間相對(duì)應(yīng)的寬度的負(fù)脈沖；另外，當(dāng)可變頻率信號(hào)fp的相位比基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr的相位早的時(shí)候，相位比較器8則輸出與相位延遲相對(duì)應(yīng)的寬度的正脈沖。9是低通濾波器，用以將比較信號(hào)PD積分并產(chǎn)生模擬信號(hào)。10是電壓控制振蕩器VCO，用以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于上述模擬信號(hào)的值的頻率信號(hào)fvco。該頻率信號(hào)fvco通過(guò)放大器11而被送到可編程分頻器7。這里，可變頻率信號(hào)fp與基準(zhǔn)信號(hào)fr呈鎖相狀態(tài)，因而該兩個(gè)信號(hào)fp及fr的頻率相等。即頻率信號(hào)fvco等于基準(zhǔn)頻率信號(hào)fr及可編程分頻器7的分頻數(shù)的積。由于這個(gè)分頻數(shù)是對(duì)應(yīng)于所選無(wú)線電臺(tái)的載波頻率，所以頻率信號(hào)fvco成為與各個(gè)FM廣播電臺(tái)一一對(duì)應(yīng)的值。以上所述是PLL頻率合成器3的構(gòu)造。
12是混頻器，用以輸出天線1所接收的多個(gè)FM信號(hào)frf與頻率信號(hào)fvco的差。13是帶通濾波器(BPF)，用以從混頻器12的輸出頻帶中只抽取10.7MHz的頻率。即將10.7MHz與頻率信號(hào)frvo相加后而獲得的頻率是收聽(tīng)者所選FM廣播臺(tái)的載波頻率，以此識(shí)別該FM廣播臺(tái)被選臺(tái)。14是FM檢波電路，用以將重疊于10.7MHz的載波的立體聲信號(hào)(L-R)、(L+R)及數(shù)字信號(hào)等的頻率進(jìn)行電壓變換。即上述具有表示各種音程的頻率的立體聲信號(hào)及數(shù)字信號(hào)，以10.7MHz的載波頻率為中心。在±75KHz的范圍內(nèi)變化，這變化表示音量。對(duì)應(yīng)于這音量的頻率被變換為電壓。
15是低通濾波器(LPF)，用以從FM檢測(cè)電路14所獲得的頻譜中抽取聲音信號(hào)(L-R)、(L+R)存在的頻帶。16是多路調(diào)制器，用以產(chǎn)生以聲音信號(hào)(L-R)、(L+R)為基礎(chǔ)的右側(cè)的聲音信號(hào)R和左側(cè)的聲音信號(hào)L。從該多路調(diào)制器16所得到的聲音信號(hào)R及L分別通過(guò)放大器17、18而從揚(yáng)聲器19、20播出。
21是切換電容濾波器(SCF)、具有從FM檢波后的FM多重信號(hào)的頻譜中抽取重疊了含各種信息的數(shù)字信號(hào)的頻帶的所謂帶通濾波器的功能。關(guān)于該切換電容濾波器21的具體電路，用圖2來(lái)加以說(shuō)明。圖2中，IN是FM檢波電路14的輸出，而OUT則是后述的限幅電路的輸入。
圖2中，22是運(yùn)算放大器，-(反轉(zhuǎn)輸入)端子通過(guò)電容器23而與FM檢波電路14的輸出相連接，同時(shí)通過(guò)電容器24與其本身的輸出端相連接。而運(yùn)算放大器22的+(非反轉(zhuǎn)輸入)端則接地。另外，25～29是通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)CK1而進(jìn)行開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)，而30～34則是通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)CK2而進(jìn)行開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)。再者，時(shí)鐘信號(hào)CK1和CK2各為1.8MHz，具有反相的關(guān)系，根據(jù)振蕩器4的時(shí)鐘信號(hào)CLK而被形成。具體地說(shuō)，將兩段的T雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(未圖示)串聯(lián)，通過(guò)對(duì)初段的T雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器施加時(shí)鐘信號(hào)CLK而從該初段T雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器獲得相位互為倒相的時(shí)鐘信號(hào)CK1和CK2。這關(guān)系如圖3所示。即，開(kāi)關(guān)25～29在時(shí)鐘信號(hào)CK1的高電平期間閉合，而開(kāi)關(guān)30～34在時(shí)鐘信號(hào)CK2的高電平期間閉合，因此開(kāi)關(guān)25～29和30～34互補(bǔ)地進(jìn)行開(kāi)閉。實(shí)際上，開(kāi)關(guān)25～29及30～34是通過(guò)MOS晶體管而得以實(shí)現(xiàn)的。35是運(yùn)算放大器，-端子通過(guò)電容器36而與它自己的輸出端相連接，+端子則接地。又，運(yùn)算放大器22的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)27、電容器37及開(kāi)關(guān)32而與運(yùn)算放大器35的-端子相連接。運(yùn)算放大器35的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)34、電容器38及開(kāi)關(guān)32而與其本身的-端子相連接。此外，運(yùn)算放大器22的-端子通過(guò)開(kāi)關(guān)25、電容器29及開(kāi)關(guān)26與運(yùn)算放大器35的輸出端相連接。再者，在電容器37的兩端和接地之間分別連接著開(kāi)關(guān)28和33；而在電容器38的一端與接地之間則連接有開(kāi)關(guān)29；在電容器39的兩端和接地之間分別接有開(kāi)關(guān)30和31。在如上所述地連接的切換電容濾波器21中，在端子IN施加有FM檢波輸出，開(kāi)關(guān)25～29及30～34與時(shí)鐘信號(hào)CK1及CK2同步地切換，通過(guò)電容器23、24、36～39的適當(dāng)充放電就能從端子OUT只抽出76KHz±11KHz的頻帶。
再返回圖1，40是所述的限幅電路，用以將存在于FM多重頻帶中的各種信息波形整形為所定電平的數(shù)字值，以下用圖4來(lái)對(duì)該限幅電路40的具體電路加以說(shuō)明。由于通過(guò)切換電容濾波器21而被抽取的FM多重頻帶中存在的信息還是微弱的，所以必須將這些信息變換成所定電平的數(shù)字值。在圖4中，41是比較器，其+端子與基準(zhǔn)電源Vref相連接，-端子則加有切換電容濾波器21的輸出。再者，比較器41的電源輸入連接于電源Vdd(例如5伏)及接地。即，當(dāng)從切換電容濾波器21輸出的信息電平比基準(zhǔn)電壓Vref小時(shí)，比較器41輸出0伏(邏輯“0”)；另一方面，當(dāng)從切換電容濾波器21的輸出比基準(zhǔn)電壓Vref大時(shí)，比較器則輸出5伏(邏輯“1”)，結(jié)果，從比較器41輸出具有5伏的振幅的數(shù)字值。
再返回圖1，42是延遲檢波電路，用以將存在于FM多重頻帶中的數(shù)字信號(hào)還原。該數(shù)字信號(hào)的1個(gè)數(shù)據(jù)是16KHz。延遲檢波由于是以1數(shù)據(jù)以前的相位為基準(zhǔn)檢出與現(xiàn)時(shí)的1數(shù)據(jù)的相位差，而為了通過(guò)7.2MKz的時(shí)鐘信號(hào)CLK延遲1數(shù)據(jù)，則需要450段的移位寄存器43及“異-或”邏輯電路44。這樣，將被還原的16KHz的數(shù)字信號(hào)施加于同步再生糾錯(cuò)電路(未圖示)，以進(jìn)行信號(hào)處理。
如上所述，振蕩4輸出的時(shí)鐘信號(hào)CLK、施加于切換電容濾波器21的時(shí)鐘信號(hào)CLK及施加于延遲檢波電路42的時(shí)鐘信號(hào)全部是7.2MHz，從而可以共用振蕩器4輸出。換言之，用以發(fā)生時(shí)鐘信號(hào)CLK的水晶振子5只需1個(gè)就夠了。因此，可降低現(xiàn)有技術(shù)的FM多重信號(hào)接收機(jī)的價(jià)格，進(jìn)而也解決了振蕩器的不要的高頻輻射的問(wèn)題，使上述接收機(jī)的接收功能增強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明，由于只需1個(gè)用于FM多重信號(hào)的接收電路的振蕩器，使現(xiàn)有技術(shù)中需要多個(gè)振蕩器而衍生一連串問(wèn)題獲得解決。即，根據(jù)本發(fā)明可使FM多重信號(hào)接收機(jī)的價(jià)格下降，解決了振蕩器的不必要的輻射問(wèn)題，并改善了接收機(jī)在接收FM多重信號(hào)時(shí)的接收功能。
權(quán)利要求
1.一種頻率調(diào)制(FM)多重信號(hào)的接收電路，用以接收在比FM立體聲信號(hào)的頻率更高的頻譜間隙上重疊的各種信息經(jīng)編碼后的數(shù)字信號(hào)的FM多重信號(hào)，其特征在于，包括PLL頻率合成器電路，用以與從所選的廣播臺(tái)發(fā)出的載波信號(hào)的頻率同步；濾波器電路，用以在根據(jù)上述載波信號(hào)的頻率及上述PLL頻率合成器電路的輸出信號(hào)的頻率而獲得的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)FM檢波后，抽取上述數(shù)字信號(hào)的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)從上述濾波器電路而獲得的頻帶將上述數(shù)字信號(hào)還原；振蕩器，用以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，供所述PLL頻率合成器電路、濾波器電路、檢波電路共同使用。
2.如權(quán)利要求1所述的頻率調(diào)制多重信號(hào)的接收電路，其特征在于，所述濾波器電路是使用了根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)而進(jìn)行通斷的切換電容器的帶通濾波器。
3.如權(quán)利要求2所述的頻率調(diào)制多重信號(hào)的接收電路，其特征在于，所述檢波電路包括多畢特移位寄存器，用以根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)將來(lái)自所述濾波器電路的頻帶內(nèi)的信息順次地移位；邏輯電路，用以對(duì)上述信息及上述移寄存器的輸出進(jìn)行邏輯運(yùn)算；并將上述數(shù)字信號(hào)從上述邏輯電路加以還原并輸出。
全文摘要
一種FM多重信號(hào)的接收電路，包括根據(jù)來(lái)自所選的廣播臺(tái)的載波信號(hào)的頻率而動(dòng)作的PLL頻率合成器電路3；換切電容濾波器21，用以在根據(jù)上述載波信號(hào)的頻率及上述PLL頻率合成器電路3的輸出信號(hào)的頻率而獲得的中頻信號(hào)頻被FM檢波后，抽出上述數(shù)字信號(hào)的頻帶；根據(jù)來(lái)自上述切換電容濾波器21的頻帶將上述數(shù)字信號(hào)還原的延遲檢波電路42；振蕩器4，用以發(fā)生時(shí)鐘信號(hào)CLK供上述各電路共同使用。從而使成本降低，并解決振蕩器的輻射問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04B1/16GK1136732SQ9610255
公開(kāi)日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1996年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月27日
發(fā)明者木村和廣, 林部茂明, 平社豐, 增本隆彥, 須加宗宏, 石村靜, 小澤利行 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社