專利名稱：具有調(diào)諧電容的接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的一個方面涉及具有調(diào)諧電容的接收機。該接收機可以 是例如電視接收機，可以將該電視接收機調(diào)諧到包括眾多不同電視頻 道的射頻頻譜中的任何特定電視頻道。本發(fā)明的另一個方面涉及一種 信息呈現(xiàn)系統(tǒng)，比如，視頻顯示系統(tǒng)。
背景技術：
日本專利摘要公開號62-076914介紹了一種輸入濾波電路。該 輸入電路包括兩個變?nèi)荻O管。這兩個變?nèi)荻O管串聯(lián)連接在公共點 與兩個線圈間的連接點之間，這兩個線圈串聯(lián)連接在輸入和輸出端之 間。發(fā)明內(nèi)容按照本發(fā)明的一個方面，接收機具有調(diào)諧電容，該調(diào)諧電容包 括兩個并聯(lián)連接在一對電容節(jié)點之間的容性支路。一個容性支路包括 陽極與一個電容節(jié)點相連且陰極與另一個電容節(jié)點相連的變?nèi)荻O 管。另一個容性支路包括陰極與所述一個電容節(jié)點相連且陽極與所述 另一個電容節(jié)點相連的變?nèi)荻O管。本發(fā)明考慮了下面幾個方面。在很多應用中，調(diào)諧電容是借助 一個或多個所謂的變?nèi)荻O管實現(xiàn)的。變?nèi)荻O管具有作為施加在該 變?nèi)荻O管的陰極和陽極之間的控制電壓的函數(shù)而變化的電容。由 此，變?nèi)荻O管是電可控的電容，這種電容一般來說比機械可控的電 容要方便得多。不過，變?nèi)荻O管固有地具有非線性的信號-處理特性。結(jié)果， 在將一個或多個信號施加到變?nèi)荻O管上時，該變?nèi)荻O管會產(chǎn)生寄 生信號。這些寄生信號(可能是信號的諧波分量或者是不同信號的互
調(diào)產(chǎn)物)可能會造成干擾并且降低接收質(zhì)量?？梢砸韵率龇绞浇柚?nèi)荻O管實現(xiàn)低失真調(diào)諧電容。將兩個 變?nèi)荻O管串聯(lián)連接。優(yōu)選的是，將兩個變?nèi)荻O管各自的陰極彼此 連接起來。這些陰極接收調(diào)諧控制電壓。兩個變?nèi)荻O管各自的陽極 構(gòu)成一對電容節(jié)點。上述的現(xiàn)有技術包括這樣的調(diào)諧-電容實現(xiàn)方式。本文介紹的低失真調(diào)諧電容給出相對較小的調(diào)諧電容。這是因 為兩個變?nèi)荻O管是串聯(lián)連接的。假設這兩個變?nèi)荻O管是相似的， 低失真調(diào)諧電容將會接近一個或另一個變?nèi)荻O管的電容的一半。因此，包括前文介紹的低失真調(diào)諧電容的可調(diào)諧電路需要對給 定調(diào)諧頻率具有相對較大的電感。相對較大的電感一般來說需要相對較大的線圈。從原理上講，高導磁率的材料使得用相對較小的線圈實 現(xiàn)相對較大的電感成為可能。不過，這樣的材料是固有非線性的，并 且可以造成額外的寄生信號。按照本發(fā)明的前述方面，調(diào)諧電容包括兩個并聯(lián)連接在一對電 容節(jié)點之間的容性支路。一個容性支路包括陽極與一個電容節(jié)點相連 且陰極與另一個電容節(jié)點相連的變?nèi)荻O管。另一個容性支路包括陰 極與所述一個電容節(jié)點相連且陽極與所述另一個電容節(jié)點相連的變 容二極管。在按照本發(fā)明的調(diào)諧電容中， 一個容性支路中因為其中的變?nèi)?二極管的偶次非線性造成的寄生信號會由另一個容性支路中的類似 寄生信號加以抵償。存在著寄生信號補償效果。此外，調(diào)諧電容相對 較大。調(diào)諧電容是一個和另一個容性支路各自電容的總和，各個容性 支路包括一個變?nèi)荻O管。因此，可以用相對較小的電感獲得給定的 調(diào)諧頻率范圍。例如，假設兩個容性支路是相似的，則電感接近僅有 單獨一個容性支路的情況下所需的電感的一半。本發(fā)明因此能夠?qū)崿F(xiàn) 線圈尺寸的減小。出于這個原因，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)尺寸適度卻能夠提 供相對較高接收質(zhì)量的接收機。下文中將參照附圖更加詳細地介紹本發(fā)明的這些和其它方面。


圖1是圖解說明包括調(diào)諧器的視頻顯示系統(tǒng)的框圖。圖2是圖解說明構(gòu)成調(diào)諧器的一部分的輸入濾波器的電路圖。圖3是圖解說明構(gòu)成調(diào)諧器的一部分的帶通濾波器的電路圖。
具體實施方式
圖1圖解說明了視頻顯示系統(tǒng)VDS。該視頻顯示系統(tǒng)VDS包括接 收機REC和顯示裝置DPL。接收機REC由該接收機REC接收的射頻頻 譜RF中的期望頻道得出視頻信號VID。顯示裝置DPL顯示該視頻信 號VID。用戶可以借助例如遙控裝置RCD來選擇期望頻道。接收機REC 可以具有例如電視機、機頂盒或者數(shù)字視頻記錄器等等的形式。接收機REC包括調(diào)諧器TUN、后端電路IFDT和控制器CTRL。調(diào) 諧器TUN將射頻頻譜RF轉(zhuǎn)換成中頻頻譜IF，后端電路IFDT接收該 中頻頻譜IF。中頻頻譜IF包括期望頻道的頻移形式。調(diào)諧器TUN實 施頻移，使得期望頻道的頻移形式處于預先確定的中頻上。后端電路 IFDT由中頻頻譜IF內(nèi)期望頻道的頻移形式得出視頻信號。為此，后 端電路IFDT可以執(zhí)行各種不同的操作，比如，帶通濾波、解調(diào)，并 且在數(shù)字信號的情況下，執(zhí)行信道解碼、糾錯和基帶解碼。調(diào)諧器TUN包括輸入濾波器RFI、輸入放大器RFA、帶通濾波器 BFI、混頻器-振蕩器電路MOC和調(diào)諧-控制電路TCC。輸入濾波器RFI 抑制期望頻道所處頻帶外部的信號。輸入濾波器RFI此外還提供輸入 放大器RFA與調(diào)諧器TUN接收射頻頻譜RF所借助的電子實體之間的 阻抗匹配。該電子實體可以是例如天線或有線網(wǎng)絡。輸入放大器RFA 提供一定程度的放大，這樣能夠在信號較弱的情況下得到滿意的信噪 比。該帶通濾波器BFI抑制其它一些可能造成該中頻頻譜IF中干擾 的信號。該混頻器-振蕩器電路MOC執(zhí)行前面介紹的頻移，該頻移將 會使期望頻道的頻移形式處于預定的中頻上。接收機REC可以調(diào)諧到頻帶內(nèi)的任何頻道上。這一調(diào)諧按照如 下方式進行操作。用戶例如通過在遙控裝置上輸入節(jié)目號來選擇某一 頻道。響應于此，控制器CTRL向調(diào)諧器TUN施加調(diào)諧命令TC。該調(diào) 諧-控制電路TCC按照調(diào)諧命令TC控制該混頻器-振蕩器電路M0C。 更具體地講，調(diào)諧-控制電路TCC促使混頻器-振蕩器電路M0C執(zhí)行與 用戶選擇的頻道相應的頻移。該頻移是這樣的調(diào)諧器TUN提供中頻 頻譜IF中的頻道在預定中頻上的頻移形式。
接收機REC的調(diào)諧還牽涉到對調(diào)諧器TUN中的輸入濾波器RFI 和帶通濾波器BFI進行調(diào)諧。接收機REC在射頻頻譜RF中具有一個 或者多個"弱點"。弱點(頻率間隔)中的信號將會造成中頻頻譜 IF中的干擾。輸入濾波器RFI和帶通濾波器BFI必須在射頻頻譜RF 中的弱點上提供充分的衰減。弱點在射頻頻譜RF中的位置取決于接 收機REC所調(diào)諧到的頻道。就是說，將接收機REC從一個頻道調(diào)諧到 另一個頻道將會使射頻頻譜RF中的弱點發(fā)生偏移。因此，優(yōu)選的是 將輸入濾波器RFI和帶通濾波器BFI調(diào)諧成這些濾波器在弱點上提供 充分的衰減，而不管接收機REC調(diào)諧到哪個頻道上。
輸入濾波器RFI和帶通濾波器BFI可以分別借助調(diào)諧-控制電路 TCC響應于調(diào)諧命令TC而提供的調(diào)諧電壓Vtl和Vt2來調(diào)諧。輸入 濾波器RFI和帶通濾波器BFI典型地包括分別接收調(diào)諧電壓Vtl和 Vt2的可壓控電容。這些可壓控電容能夠?qū)崿F(xiàn)輸入濾波器RFI和帶通 濾波器BFI的調(diào)諧。
不過，可壓控電容通常具有一定的非線性。例如，變?nèi)荻O管 (變?nèi)荻O管是廣泛使用的可壓控電容)提供其值作為施加到變?nèi)荻?極管上的信號的函數(shù)而在一定程度上變化的電容。這種非線性會產(chǎn)生 寄生信號分量，寄生信號分量可能會造成干擾。在大信號情況下，這 種干擾將會相對較強。在有相對較多的不同中等強度信號的時候，這 種干擾也會相對較強，典型的是有線網(wǎng)絡接收的情況。在這些情況下， 圖1中所示的輸入濾波器RFI和帶通濾波器BFI應當防止干擾而不是 產(chǎn)生干擾。
還有另一個與輸入濾波器RFI和帶通濾波器BFI相關的重要方 面調(diào)諧器TUN的物理尺寸。輸入濾波器RFI和帶通濾波器BFI通常 包括一個或者多個具有線圈形式的電感。線圈會占據(jù)一定的空間。對 于給定的磁導率來說，電感量越髙，線圈所需的體積越大。原則上， 可以通過使用具有相對較高磁導率的材料來減小線圈的尺寸。不過，
這樣的材料通常具有一定的非線性，與可壓控電容類似，這一非線性 會造成電感非線性。這種額外的非線性可能是無法接受的。
圖2圖解說明防止干擾并且可以具有相對較小尺寸的輸入濾波
器RFI的實現(xiàn)方式。輸入濾波器RFI包括兩個電感Ll、 L2，兩個變 容二極管V1、 V2，兩個容量C1、 C2和兩個電阻R1、 R2。
兩個變?nèi)荻O管V1、 V2和兩個容量C1、 C2形成電容節(jié)點N1、 N2之間的調(diào)諧電容。這個調(diào)諧電容與電感L2并聯(lián)連接并且形成并聯(lián) LC電路。該調(diào)諧電容包括兩個容性支路。變?nèi)荻O管VI和電容Cl 構(gòu)成一個容性支路。變?nèi)荻O管V2和電容C2構(gòu)成另一個容性支路。
變?nèi)荻O管VI具有經(jīng)由電阻Rl接收調(diào)諧電壓Vtl的陰極，和 與電容節(jié)點Nl相連的陽極。變?nèi)荻O管VI的陰極經(jīng)由電容Cl與電 容節(jié)點N2相連。
變?nèi)荻O管V2具有經(jīng)由電阻R2接收調(diào)諧電壓Vtl的陰極，和 與電容節(jié)點N2相連的陽極。變?nèi)荻O管V2的陰極經(jīng)由電容C2與電 容節(jié)點Nl相連。
電容C1、 C2提供直流去耦。電容C1、 C2各自的值最好相對于 變?nèi)荻O管V1、 V2能夠提供的各自最大的電容值而言相對較高。在 這種情況下，在所關注的射頻頻率上可以將電容C1、 C2看成是短路 的。調(diào)諧電容將會基本上等于變?nèi)荻O管VI、 V2給出的各個電容值 的總和。對比而言，如果電容C1、 C2各自的值與變?nèi)荻O管VI、 V2 能夠提供的各自最大的電容值具有相同的量級，則該調(diào)諧電容將會較 低。而且，在這種情況下調(diào)諧電容將會具有較小的調(diào)諧范圍。
電感L2形成直流短路。因此，從直流的角度來看，電容節(jié)點N1 與信號地相連。電容節(jié)點N2與信號地直接相連。因此，調(diào)諧電壓Vtl 存在于變?nèi)荻O管V1的陰極和陽極之間以及變?nèi)荻O管V2的陰極和 陽極之間。結(jié)果，假設兩個變?nèi)荻O管V1、 V2相同且完全匹配的話， 這兩個變?nèi)荻O管VI、 V2將會給出基本上相同的電容值。在實踐中， 變?nèi)荻O管VI、 V2將會因為變?nèi)荻O管生產(chǎn)差異而提供稍有不同的 電容值。
假設射頻信號出現(xiàn)在電容節(jié)點Nl、 N2之間。我們此外還假設電
容C1、 C2在所關注的射頻頻率上確實可以看成是短路的。射頻信號
將會存在于兩個變?nèi)荻O管VI、 V2各自的陰極和陽極之間。存在于 變?nèi)荻O管VI的陰極和陽極之間的射頻信號具有與存在于變?nèi)荻O 管V2的陰極和陽極之間的射頻信號相反的極性。在兩個變?nèi)荻O管 之間有信號符號的倒轉(zhuǎn)。
兩個變?nèi)荻O管VI、 V2中的各個變?nèi)荻O管都會產(chǎn)生寄生信號 分量，因為這兩個變?nèi)荻O管VI、 V2都具有一定的非線性，如前文 所提到的。變?nèi)荻O管VI產(chǎn)生的由偶次非線性造成的寄生信號分量 將會具有與變?nèi)荻O管V2產(chǎn)生的類似寄生信號分量相反的符號。結(jié) 果，對應的寄生信號分量基本上抵消掉了。這種干擾-補償效果歸因 于前面提到的信號符號倒轉(zhuǎn)，圖2圖解說明的實現(xiàn)方式中會固有地出 現(xiàn)這種信號符號倒轉(zhuǎn)。
圖2所示的實現(xiàn)方式具有另一個有利的特征。電容節(jié)點N1、 N2 之間調(diào)諧電容近似等于變?nèi)荻O管VI、 V2提供的各個電容的總和。 就是說，調(diào)諧電容相對較大。這使得電感L2對于給定調(diào)諧頻率來說， 能夠具有相對較小。這種情況同樣適用于電感Ll。由此，可以借助 相對較小的線圈來實現(xiàn)這兩個電感Ll、 L2。這使得圖l所示的調(diào)諧 器TUN能夠相對較小。
圖3圖解說明相對線性并且能夠具有較小尺寸的帶通濾波器 BFI的實現(xiàn)方式。該帶通濾波器BFI包括六個電容C10，C11， C12，C20， C21， C22、四個電感Lll， L12， L21， L22、四個變?nèi)荻O管Vll， V12, V21， V22和四個電阻Rll， R12， R21， R22。變?nèi)荻O管Vll、 V12 和電容Cll、 C12形成調(diào)諧電容，這個調(diào)諧電容類似于前文中介紹的 輸入濾波器RFI中的調(diào)諧電容。該調(diào)諧電容與電感Lll、 L12并聯(lián)連 接。變?nèi)荻O管V21、 V22和電容C21、 C22構(gòu)成另一個調(diào)諧電容。這 個另一個調(diào)諧電容與電感L21、 L22并聯(lián)連接。
圖3所示的帶通濾波器BFI的實現(xiàn)方式具有與圖2所示的輸入 濾波器RFI的實現(xiàn)方式相同的有利特征。就是說，將調(diào)諧電容構(gòu)成為 存在干擾-補償效果。此外，調(diào)諧電容相對較大，這使得四個電感Lll， L12， L21， L22能夠借助相對較小的線圈來實現(xiàn)。
結(jié)論
前文參照附圖給出詳細說明來圖解說明了權利要求1中列出的
下列特征。接收機(REC)具有包括并聯(lián)連接在一對電容節(jié)點(Nl， N2)之間的兩個容性支路(V1-C1， C2-V2)的調(diào)諧電容。 一個容性支 路(VI-Cl)包括陽極與一個電容節(jié)點(Nl)相連且陰極與另一個電 容節(jié)點(N2)相連的變?nèi)荻O管(VI)。另一個容性支路(C2-V2) 包括陰極與所述一個電容節(jié)點(Nl)相連且陽極與所述另一個電容節(jié) 點(N2)相連的變?nèi)荻O管(V2)。
前述特征可以以多種不同的方式實現(xiàn)。為了說明這一點，簡要 介紹一些可供選用的方案。
變?nèi)荻O管不必必須如圖2和3中所示的那樣使陽極直接與信 號地相連。例如，陽極可以經(jīng)由對所關心的射頻頻率構(gòu)成開路的阻抗 來與偏置電壓相連。此外，節(jié)點可以經(jīng)由去耦電容器與信號地相連， 去耦電容器在所關心的射頻頻率下構(gòu)成短路。也可以對陽極而不是對 陰極施加控制電壓，可以連接陰極來接收固定偏置電壓。
術語變?nèi)荻O管應該加以廣義地理解，以致包括任何類型的具 有兩個相反極性節(jié)點的可控電容。
借助硬件或軟件產(chǎn)品或者二者，有多種多樣的實現(xiàn)功能的方式。 從這方面來說，附圖是非常概略的，各個附圖僅僅代表本發(fā)明的一種 可能實施方式。這樣，雖然附圖將不同的功能表示為不同的塊，但是 這決不排除單獨一個硬件或軟件產(chǎn)品執(zhí)行多種功能。也不排除硬件或 軟件產(chǎn)品或者二者的組合執(zhí)行一項功能。
本文此前給出的結(jié)論表明，參照附圖給出的詳細介紹是對本發(fā) 明的解釋說明，而不對本發(fā)明進行限定。存在著數(shù)量眾多的落在所附 權利要求的范圍之內(nèi)的可供選用的方案。權利要求中的任何附圖標記 都不應解釋為對權利要求有限定作用。單詞"包括"并不排除除了權 利要求中所列出的元件或步驟之外還存在其它元件或步驟的可能。置 于元件或步驟之前的單詞"一"或"一個"并不排除存在多個這樣的 元件或步驟的可能。
權利要求
1.一種接收機(REC)，該接收機具有調(diào)諧電容，該調(diào)諧電容包括兩個并聯(lián)連接在一對電容節(jié)點(N1，N2)之間的容性支路(V1-C1，C2-V2)，一個容性支路(V1-C1)包括陽極與一個電容節(jié)點(N1)相連且陰極與另一個電容節(jié)點(N2)相連的變?nèi)荻O管(V1)，另一個容性支路(C2-V2)包括陰極與所述一個電容節(jié)點(N1)相連且陽極與所述另一個電容節(jié)點(N2)相連的變?nèi)荻O管(V2)。
2. 按照權利要求1中所述的接收機，所述各個容性支路(V1-C1; C2-V2)包括與變?nèi)荻O管(VI; V2)串聯(lián)連接的固定電容(Cl; C2)。
3. 按照權利要求1中所述的接收機，所述一個電容節(jié)點(Nl) 經(jīng)由直流傳遞路徑(L2)與信號地相連，所述另一個電容節(jié)點(N2) 與信號地直接相連。
4. 按照權利要求3中所述的接收機，所述直流傳遞路徑包括電 感(L2)，該電感與調(diào)諧電容結(jié)合在一起形成諧振電路。
5. —種視頻顯示系統(tǒng)(VDS)，包括安排成用來從射頻信號(RF) 中取得信息(VID)的權利要求l所述的接收機(REC)，和用于呈現(xiàn) 所取得的信息(VID)的信息呈現(xiàn)裝置(DPL)。
全文摘要
一種接收機具有調(diào)諧電容，該調(diào)諧電容包括兩個并聯(lián)連接在一對電容節(jié)點(N1，N2)之間的容性支路(V1-C1，C2-V2)。一個容性支路(V1-C1)包括陽極與一個電容節(jié)點(N1)相連且陰極與另一個電容節(jié)點(N2)相連的變?nèi)荻O管(V1)。另一個容性支路(C2-V2)包括陰極與所述一個電容節(jié)點(N1)相連且陽極與所述另一個電容節(jié)點(N2)相連的變?nèi)荻O管(V2)。
文檔編號H03J1/00GK101213746SQ200680010755
公開日2008年7月2日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權日2005年3月29日
發(fā)明者喬·K·K·梁, 奎·Y·林 申請人:Nxp股份有限公司