JP2004096313A

JP2004096313A - 受信機およびその調整システム、方法

Info

Publication number: JP2004096313A
Application number: JP2002253166A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyagi; 宮城　弘; Hiroshi Katsunaga; 勝永　浩史
Original assignee: Toyota Industries Corp; Nigata Semitsu Co Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; NSC Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Also published as: WO2004023642A1; US20060209987A1; CN1679231A; TWI227967B; TW200405675A

Abstract

【課題】良好な特性を得るためにかかる手間とコストを低減することができる受信機およびその調整システム、方法を提供すること。
【解決手段】受信機には、静電容量値を調整することにより特性値が変化するクォドラチュア検波器が備わっており、このクォドラチュア検波器は、半導体基板上に形成された可変容量回路１８２と、半導体基板の外部に形成されたインダクタ１２０とコンデンサ１２２とからなるＬＣ共振共振回路２０とを含んで構成されている。可変容量回路１８２の静電容量値を変更することにより、クォドラチュア検波器の特性値が調整される。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クォドラチュア検波器等の微調整を行う受信機およびその調整システム、方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＦＭ受信機には、フォスタ・シーレ検波器やレシオ検波器、クォドラチュア検波器等の各種の検波方式が用いられている。この中で、クォドラチュア検波器は、所定周波数の中間周波信号とこの信号の位相をπ／２シフトした信号とを乗算した結果から所定の高周波成分を除去することによりＦＭ検波を行うものであり、入力される中間周波信号に対してその位相をπ／２だけシフトするπ／２移相器が必要になる。このπ／２移相器は、例えばインダクタやコイルを並列あるいは直列に組み合わせて構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のπ／２移相器に含まれるインダクタやコンデンサには製造時のばらつきがあるため、それらの素子定数もある範囲でばらついている。例えば、インダクタのインダクタンスやコンデンサの静電容量は、±１０パーセントの範囲内でばらついている。当然ながら、これらのインダクタやコンデンサを組み合わせてπ／２移相器を構成した場合には、位相シフト量がπ／２となる周波数が所定周波数からずれてしまい、クォドラチュア検波器として、すなわちこのクォドラチュア検波器を用いたＦＭ受信機として良好な特性が得られないことになる。このため、従来は、ばらつきの大きな部品の中から所望の特性値を有するものを選別して用いたり、セラミックスフィルタ等の高価な部品を用いて周波数の安定化を図ったりしており、良好な特性を得るために手間とコストがかかっていた。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、良好な特性を得るためにかかる手間とコストを低減することができる受信機およびその調整システム、方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の受信機は、静電容量値を調整することにより特性値が変化する検波器を備えており、この検波器は、半導体基板上に形成された可変容量回路と、半導体基板の外部に形成されたインダクタと第１のコンデンサとからなる共振回路とを含んで構成され、可変容量回路の静電容量値を変更することにより、検波器の特性値が調整可能になっている。これにより、検波器を構成する共振回路のインダクタやコンデンサ等の素子定数が製造時にばらついた場合であっても、半導体基板上に形成された可変容量回路の静電容量値を変更して検波器の特性値を調整することができるため、検波器や受信機として良好な特性を得るために、ばらつきの少ない部品を選別したり高価な部品を使用したりする必要がなく、手間やコストを低減することが可能になる。
【０００６】
また、上述した可変容量回路は、複数の第２のコンデンサと、これら第２のコンデンサのそれぞれを組み合わせて並列接続するスイッチとを備えることが望ましい。これにより、第２のコンデンサの組み合わせを変更しながら並列接続することにより、少ない数の第２のコンデンサを用いて多くの静電容量値を得ることが可能になる。
【０００７】
また、複数の第２のコンデンサのそれぞれは、互いに異なる静電容量を有することが望ましい。これにより、第２のコンデンサの組み合わせを変えることにより、さらに多くの静電容量値を得ることが可能になる。
また、上述した複数の第２のコンデンサのそれぞれは、互いに静電容量が２倍に設定されていることが望ましい。これにより、第２のコンデンサを組み合わせることにより、一定間隔で増減する静電容量値を得ることが可能になる。
【０００８】
また、上述した可変容量回路は、少なくともスイッチの数に対応したビット数のデータを格納する格納手段をさらに備えており、スイッチの接続状態を、格納手段に格納されたデータの各ビットの値に応じて設定することが望ましい。これにより、格納手段に所定のデータを格納するだけで各スイッチの接続状態を設定することが可能になり、検波器の特性を調整する際の手間を低減することができる。
【０００９】
また、受信状態が最適となる検波器の特性値が予め測定されて、この特性値に対応するデータが保持された不揮発性のメモリと、受信動作を開始する前にメモリに保持されたデータを読み出して格納手段に格納する制御手段とをさらに備えることが望ましい。これにより、受信状態が最適となるデータを予め求めてメモリに記憶させるだけで受信機毎の調整作業を行うことが可能であり、受信機を最適な受信状態に調整する際の手間を低減することができる。
【００１０】
また、上述した制御手段は、検波器の温度を検出しており、受信動作開始前に格納手段に格納されたデータの内容を、温度変化に応じて変更することが望ましい。これにより、温度が変動して検波器の特性が変化した場合であっても、受信機の最適な受信状態を維持することができる。
【００１１】
また、上述した制御手段は、電源電圧を検出しており、受信動作開始前に格納手段に格納されたデータの内容を、電源電圧の変化に応じて変更することが望ましい。これにより、電源電圧が変動して検波器の特性が変化した場合であっても、受信機の最適な受信状態を維持することができる。
【００１２】
また、上述した検波器は、共振回路と可変容量回路とを含んで構成されるπ／２移相器を有するクォドラチュア検波器であり、可変容量回路の静電容量値を可変することにより、入力信号に対するπ／２移相器における位相シフト量を正確にπ／２に調整可能にすることが望ましい。共振回路やその他の素子の素子定数が製造時のばらつきによって一定しない場合であっても、可変容量回路の静電容量値を可変することにより、π／２移相器における位相シフト量を入力信号に対して正確にπ／２に設定することが可能になるため、製造時に素子定数がばらつく各種部品をそのまま使用することが可能になり、高価な部品を使用する必要がなくなるため、部品コストを大幅に低減することが可能になる。
【００１３】
また、本発明の受信機の調整システムは、上述した受信機を最適な受信状態に調整するものであり、受信機に試験用信号を入力する信号発生器と、受信機における受信状態を測定する測定器と、測定器による測定結果に基づいて受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、可変容量回路に含まれる複数の第２のコンデンサの接続状態を切り替える調整装置とを備えている。また、本発明の受信機の調整方法は、上述した受信機を最適な受信状態に調整する方法であり、受信機に試験用信号を入力するステップと、受信機における受信状態を測定するステップと、受信機の受信状態の測定結果に基づいて受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、可変容量回路に含まれる複数の第２のコンデンサの接続状態を切り替えるステップとを有している。この調整システムを用いることにより、あるいは、この調整方法を実施することにより、製造時の素子定数のばらつきが大きな部品を用いた場合であっても、可変容量回路内の第２のコンデンサの接続状態を切り替えながら受信機の最適な受信状態を設定することができ、部品選定に要する手間が低減できるとともに部品コストの低減が可能になる。
【００１４】
また、本発明の受信機の調整システムは、上述したメモリを備える受信機を最適な受信状態に調整するものであり、受信機に試験用信号を入力する信号発生器と、受信機における受信状態を測定する測定器と、測定器による測定結果に基づいて受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、格納手段に格納されるデータを決定し、このデータをメモリに書き込む制御装置とを備えている。また、本発明の受信機の調整方法は、上述したメモリを備える受信機を最適な受信状態に調整する方法であり、受信機に試験用信号を入力するステップと、受信機における受信状態を測定するステップと、受信機の受信状態の測定結果に基づいて受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、格納手段に格納されるデータを決定し、このデータをメモリに書き込むステップとを有している。この調整システムを用いることにより、あるいは、この調整方法を実施することにより、製造時の素子定数のばらつきが大きな部品を用いた場合であっても、可変容量回路内の第２のコンデンサの接続状態を切り替えながら受信機の最適な受信状態を設定し、このときのデータをメモリに格納するだけで、通常動作時の受信機の最適な受信状態を維持することができ、部品選定に要する手間が低減できるとともに部品コストの低減が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態のＦＭ受信機について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態のＦＭ受信機の構成を示す図である。図１に示すＦＭ受信機は、１チップ部品１０として形成された高周波増幅回路１１、混合回路１２、局部発振器１３、中間周波フィルタ１４、１６、中間周波増幅回路１５、リミット回路１７、ＦＭ検波回路１８と、１チップ部品１０とは別に設けられたステレオ復調回路１９、ＬＣ並列共振回路２０、マイコン（マイクロコンピュータ）２１、ＥＥＰＲＯＭ２２とを含んで構成されている。
【００１６】
アンテナ９によって受信したＦＭ変調波を高周波増幅回路１１によって増幅した後、局部発振器１３から出力される局部発振信号を混合することにより、高周波信号から中間周波信号への変換を行う。中間周波フィルタ１４、１６は、中間周波増幅回路１５の前段および後段に設けられており、入力される中間周波信号から所定の帯域成分のみを抽出する。中間周波増幅回路１５は、中間周波フィルタ１４、１６を通過する一部の中間周波信号を増幅する。リミット回路１７は、入力される中間周波信号を高利得で増幅して、振幅一定の信号を出力する。ＦＭ検波回路１８は、１チップ部品１０の外部に接続されたＬＣ並列共振回路２０とともにクォドラチュア検波器を形成しており、リミット回路１７から出力される振幅一定の信号に対してＦＭ検波処理を行う。上述した１チップ部品１０は、ＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて半導体基板上に一体形成されている。この半導体基板には、図１に示した１チップ部品１０を構成する各回路のみが形成されている場合の他に、各種のアナログ回路やデジタル回路が形成されている場合が考えられる。また、ステレオ復調回路１９は、ＦＭ検波回路１８から出力されるＦＭ検波後のコンポジット信号に対してステレオ復調処理を行って、Ｌ信号およびＲ信号を生成する。
【００１７】
ＦＭ検波回路１８およびＬＣ並列共振回路２０によって構成される本実施形態のクォドラチュア検波器では、リミット回路１７から入力される所定周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）の中間周波信号に対して正確に位相がπ／２ずれた信号を生成する必要があり、このためにＬＣ並列共振回路２０が用いられる。ところが、ＬＣ並列共振回路２０を構成するインダクタ１２０やコンデンサ１２２の素子定数やＦＭ検波回路１８に含まれるコンデンサの素子定数等には、製造時のばらつきがある程度許容されているため、これらの各部品を組み合わせたときに無調整で入力信号の位相を正確に９０°ずらすことはほとんど困難である。このため、本実施形態では、ＦＭ検波回路１８内に静電容量値が変更可能な可変容量回路（後述する）が含まれており、この回路の静電容量値を調整することによって、入力信号の位相を正確にπ／２ずらすことができるようになっている。
【００１８】
マイコン２１は、ＦＭ受信機が起動されたときに、ＦＭ検波回路１８に含まれる可変容量回路の静電容量値を所定の調整値に設定する制御手段である。この調整値は、ＦＭ受信機の製造時等に予め測定された値が用いられる。ＥＥＰＲＯＭ２２は、この調整値を記憶する不揮発性のメモリである。
【００１９】
次に、本実施形態のクォドラチュア検波器の詳細について説明する。図２は、ＦＭ検波回路１８とＬＣ並列共振回路２０によって構成されるクォドラチュア検波器の詳細構成を示す図である。
図２に示すように、ＦＭ検波回路１８は、コンデンサ１８０、可変容量回路１８２、乗算器１８４、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１８６を含んで構成されている。コンデンサ１８０および可変容量回路１８２と外部に接続されるＬＣ並列共振回路２０とによってπ／２移相器１９０が構成されている。可変容量回路１８２は、ＬＣ並列共振回路２０と並列接続されており、コンデンサ１８０がこれらの並列回路にさらに直列接続されている。可変容量回路１８２は、所定範囲内で静電容量値が任意に設定可能であり、π／２移相器１９０による位相シフト量を所定周波数の中間周波信号に対して正確にπ／２にするために静電容量値が調整される。
【００２０】
乗算器１８４は、リミット回路１７から出力される中間周波信号と、この中間周波信号の位相をπ／２移相器１９０でπ／２シフトした信号とを掛け合わせる。ＬＰＦ１８６は、乗算器１８４の出力信号に含まれる不要な高域成分を除去する。
【００２１】
図３は、可変容量回路１８２の詳細構成を示す図である。図３に示すように、可変容量回路１８２は、レジスタ１８８、スイッチＳｗ０〜Ｓｗ７、コンデンサＣ０〜Ｃ７を含んで構成されている。レジスタ１８８は、８ビットデータを格納する格納手段であり、その最下位ビットｄ０から最上位ビットｄ７までの各ビットを並列に出力する。
【００２２】
コンデンサＣ０は、一方端がＬＣ並列共振回路２０の一方端に接続されており、他方端がスイッチＳｗ０を介して接地されている。ＬＣ並列共振回路２０の他方端は接地されているため、スイッチＳｗ０がオンされるとＬＣ並列共振回路２０にさらにコンデンサＣ０が並列に接続される。同様に、コンデンサＣ１〜Ｃ７のそれぞれは、一方端がＬＣ並列共振回路２０の一方端に接続されており、他方端がスイッチＳｗ１〜Ｓｗ７のいずれかを介して接地されている。スイッチＳｗ１〜Ｓｗ７のそれぞれがオンされると、対応するコンデンサＣ１〜Ｃ７がＬＣ並列共振回路２０に並列に接続される。
【００２３】
スイッチＳｗ０〜Ｓｗ７のそれぞれは、レジスタ１８８に格納された８ビットデータの各ビットｄ０〜ｄ７の値に対応してオンオフ状態が設定される。具体的には、スイッチＳｗ０は、最下位ビットｄ０に対応しており、ｄ０の値が“１”のときにオンされ、“０”のときにオフされる。同様に、Ｓｗ１〜Ｓｗ７のそれぞれは、第１ビットｄ１〜最上位ビットｄ７のそれぞれに対応しており、各ビットの値が“１”のときにオンされ、“０”のときにオフされる。
【００２４】
また、コンデンサＣ０の静電容量をＣｔ（＝２^０×Ｃｔ）としたときに、コンデンサＣ１の静電容量は２Ｃｔ（＝２^１×Ｃｔ）に、コンデンサＣ２の静電容量は４Ｃｔ（＝２^２×Ｃｔ）に、…、コンデンサＣ７の静電容量は１２８Ｃｔ（＝２^７×Ｃｔ）にそれぞれ設定されている。
【００２５】
上述した可変容量回路１８２は、コンデンサＣ０に直列接続されたスイッチＳｗ０のみがオンされたときに最も小さな静電容量Ｃｍｉｎ（＝Ｃｔ）となり、全てのコンデンサＣ０〜Ｃ７のそれぞれに接続されたスイッチＳｗ０〜Ｓｗ７がオンされたときに最も大きな静電容量Ｃｍａｘ（＝（２^０＋２^１＋２^２＋２^３＋２^４＋２^５＋２^６＋２^７）Ｃｔ）となる。レジスタ１８８に格納するデータの内容を変更してスイッチＳｗ０〜Ｓｗ７のオンオフ状態を適宜切り替えることにより、可変容量回路１８２全体の静電容量値を、Ｃｍｉｎ〜Ｃｍａｘの範囲でＣｔを単位として階段状に切り替えることが可能となる。
【００２６】
したがって、ＬＣ並列共振回路２０を構成するインダクタ１２０やコンデンサ１２２の素子定数やＦＭ検波回路１８に含まれるコンデンサ１８０等の素子定数にばらつきがあって、ＬＣ並列共振回路２０やコンデンサ１８０等を組み合わせて構成されるπ／２移相器１９０による位相シフト量が、例えば１０．７ＭＨｚの中間周波信号に対して正確にπ／２にならない場合であっても、可変容量回路１８２の静電容量値を適当な値に設定することにより、確実にπ／２に設定することができる。
【００２７】
ところで、ＬＣ並列共振回路２０を構成するインダクタ１２０とコンデンサ１２２のそれぞれの素子定数は、±５％の範囲でばらつくことが経験上知られている。すなわち、ＬＣ並列共振回路２０全体でみると、共振周波数が±１０％の範囲でばらつくことになる。したがって、１０．７ＭＨｚの中間周波信号の近傍においてその±１０％の範囲（２１４０ｋＨｚ）で共振周波数を可変できればよいことになる。また、この周波数範囲内において、１０ｋＨｚ単位で共振周波数を可変することができれば十分であることが知られており、このとき必要になるステップ数Ｍは２１４（＝２１４０／１０）となる。上述したレジスタ１８８に格納するデータを８ビットとして、２５６（＝２^８）のステップ数を確保することにより、実用的な調整が可能となる。
【００２８】
次に、本実施形態のＦＭ受信機の具体的な調整方法について説明する。図４は、ＦＭ受信機を含む調整システムの全体構成を示す図である。この調整システムは、本実施形態のＦＭ受信機１の他に、信号発生器（ＳＧ）２００、レベルメータ２０２、パソコン（パーソナルコンピュータ：ＰＣ）２１０を備える。
【００２９】
信号発生器２００は、所定周波数の試験信号を発生する。例えば、ＦＭ放送の受信帯域に含まれる周波数の試験信号が信号発生器２００から出力されて、高周波増幅回路１１に入力される。レベルメータ２０２は、ＦＭ受信機に含まれるＦＭ検波回路１８から出力される信号のレベルを測定する測定器である。なお、本実施形態では、ＦＭ検波回路１８の出力信号をレベルメータ２０２に入力しているが、ステレオ復調回路１９の出力信号をレベルメータ２０２に入力するようにしてもよい。
【００３０】
パソコン２１０は、メモリやハードディスク装置に記憶された所定の調整用プログラムを実行することにより、レベルメータ２０２の出力を観察しながらＦＭ検波回路１８内の可変容量回路１８２の静電容量値を調整し、その結果をＥＥＰＲＯＭ２２に書き込む処理を行う制御装置として動作する。
【００３１】
図５は、レベルメータ２０２の出力Ｖｏと可変容量回路１８２内のレジスタ１８８に格納するデータＮとの関係を示す図である。レジスタ１８８に格納するデータＮは、可変容量回路１８２が含まれるπ／２移相器１９０における位相シフト量がπ／２のときにレベルメータ２０２の出力Ｖｏが最大となる最適値Ｎ１が存在する。この最適値Ｎ１は、ＬＣ並列共振回路２０を構成するインダクタ１２０やコンデンサ１２２等の製造時のばらつきに応じて各ＦＭ受信機毎に異なっており、パソコン２１０は、各ＦＭ受信機について最適値Ｎ１を測定する。
【００３２】
図６は、パソコン２１０によって最適値Ｎ１を測定する動作手順を示す流れ図である。まず、パソコン２１０は、レジスタ１８８に格納するデータＮとして初期値Ｎ０をセットする（ステップ１００）。例えば、それまでの測定で得られた複数のＦＭ受信機１に対応する複数の最適値Ｎ１の平均値が初期値Ｎ０として用いられる。初期値Ｎ０がレジスタ１８８に格納された後、パソコン２１０は、レベルメータ２０２の出力Ｖｏを取り込む（ステップ１０１）。
【００３３】
また、パソコン２１０は、レジスタ１８８に格納するデータＮ（＝Ｎ０）に対して１を加算して更新した後（ステップ１０２）、レベルメータ２０２の出力Ｖｏ’を取り込む（ステップ１０３）。
次に、パソコン２１０は、２回目に取り込んだレベルメータ２０２の出力Ｖｏ’と１回目に取り込んだレベルメータ２０２の出力Ｖｏとがほぼ一致しているか否かを判定する（ステップ１０４）。図５に示したように、レベルメータ２０２の出力Ｖｏは、レジスタ１８８に格納するデータＮが最適値Ｎ１の近傍の範囲Ａに含まれるようになるとほとんど変化しなくなる。ステップ１０４では、データＮがこの範囲Ａに含まれるか否かが判定される。２回取り込んだレベルメータ２０２の出力Ｖｏ、Ｖｏ’がほぼ等しい場合（完全に一致する場合と、完全に一致はしないが差が所定値以内の場合の両方が含まれる）にはステップ１０４の判定において肯定判断が行われ、次に、パソコン２１０は、データＮをＥＥＰＲＯＭ２２に書き込んで（ステップ１０５）、一連の調整動作を終了する。
【００３４】
また、２回取り込んだレベルメータ２０２の出力Ｖｏ、Ｖｏ’が一致しない場合にはステップ１０４の判定において否定判断が行われ、次に、パソコン２１０は、後に取り込んだレベルメータ２０２の出力Ｖｏ’の方が前に取り込んだ出力Ｖｏよりも大きいか否かを判定する（ステップ１０６）。後に取り込んだ出力Ｖｏ’の方が前に取り込んだ出力Ｖｏよりも大きい場合とは、その時点のデータＮが図５に示した範囲Ｂに含まれる場合である。この場合にはステップ１０６において肯定判断が行われ、次に、パソコン２１０は、１を加算してデータＮの値を更新した後（ステップ１０７）、ステップ１０３に戻ってレベルメータ２０２の出力Ｖｏ’の取り込み動作の処理を繰り返す。反対に、後に取り込んだ出力Ｖｏ’の方が前に取り込んだＶｏよりも小さくて、その時点のデータＮが図５に示した範囲Ｃに含まれる場合には、ステップ１０６の判定において否定判断が行われ、次に、パソコン２１０は、１を減算してデータＮの値を更新した後（ステップ１０８）、ステップ１０３に戻ってレベルメータ２０２の出力Ｖｏ’の取り込み動作を繰り返す。
【００３５】
このように、本実施形態のＦＭ受信機１では、レジスタ１８８に格納するデータＮを可変することにより可変容量回路１８２の静電容量値を変更し、この可変容量回路１８２とコンデンサ１８２とＬＣ並列共振回路２０とで構成されるπ／２移相器１９０において位相シフト量がπ／２となる周波数を正確に調整することができる。特に、可変容量回路１８２に含まれる複数のコンデンサＣ０〜Ｃ７の各静電容量値を順に２倍になるように設定し、これらを適宜組み合わせて並列接続して用いることにより、少ない数のコンデンサを組み合わせて一定間隔に静電容量値を変化させることが可能になる。
【００３６】
図７は、図６に示す調整が終了した後のＦＭ受信機１の起動時の動作手順を示す流れ図である。
ＦＭ受信機１の電源スイッチ（図示せず）が投入されると、マイコン２１は、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納されたデータＮを読み込み（ステップ２００）、可変容量回路１８２内のレジスタ１８８にセットする（ステップ２０１）。このデータＮは、ＦＭ検波回路１８が最適な状態で動作するように予め測定された最適値Ｎ１が設定されているため、このデータＮをレジスタ１８８にセットすることにより、ＦＭ受信機１の電源スイッチを投入する毎に最適な受信状態を設定することが可能になる。このようして、データＮのセットが終了した後、ＦＭ受信機１は、通常の受信動作を開始する（ステップ２０２）。
【００３７】
このように、本実施形態の受信機では、クォドラチュア検波器を構成するＬＣ並列共振回路２０に含まれるインダクタ１２０やコンデンサ１２２等の素子定数が製造時にばらついた場合であっても、半導体基板上に形成された可変容量回路１８２の静電容量値を変更してこの検波器の特性値を調整することができるため、検波器や受信機として良好な特性を得るために、ばらつきの少ない部品を選別したり高価な部品を使用したりする必要がなく、手間やコストを低減することが可能になる。
【００３８】
また、可変容量回路１８２では、コンデンサＣ０〜Ｃ７の組み合わせを変更しながら並列接続することにより、少ない数のコンデンサを用いて多くの静電容量値を得ることが可能になる。また、これらのコンデンサの静電容量値を互いに異ならせることにより、並列接続するコンデンサの組み合わせを変えることにより、さらに多くの静電容量値を得ることが可能になる。特に、互いに静電容量が２倍になるように各コンデンサの静電容量値を設定するとともに、これらのコンデンサの組み合わせを変えることにより、一定間隔で増減する静電容量値を得ることが可能になる。
【００３９】
また、可変容量回路１８２では、スイッチＳｗ０〜Ｓｗ７の数に対応したビット数のデータを格納するレジスタ１８８を備えており、このレジスタ１８８にデータを格納するだけで各スイッチの接続状態を設定することが可能になるため、検波器の特性を調整する際の手間を低減することができる。
【００４０】
また、受信機には、受信状態が最適となる検波器の特性値が予め測定されたときに、この特性値に対応するデータが保持されたＥＥＰＲＯＭ２２と、受信動作を開始する前にＥＥＰＲＯＭ２２に保持されたデータを読み出してレジスタ１８８に格納するマイコン２１とが備わっているため、受信状態が最適となるデータを予め求めてＥＥＰＲＯＭ２２に記憶させるだけで受信機毎の調整作業を行うことが可能であり、受信機を最適な受信状態に調整する際の手間を低減することができる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、ＦＭ受信機の受信状態が最適となるデータＮを予め測定してＥＥＰＲＯＭ２２に格納しておいて、電源スイッチ投入時にこのデータＮを読み込むようにしたが、温度変化が激しい場合や、温度変化に応じて特性値が大きく変化する素子を用いた場合等には、電源スイッチを投入した起動時だけでなく、温度が大きく変化した際にデータＮの再設定を行うことが望ましい。
【００４２】
図８は、温度変化を考慮したＦＭ受信機の動作手順を示す流れ図である。まず、温度変化を考慮しないＦＭ受信機と同様に、電源スイッチ（図示せず）が投入されると、マイコン２１は、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納されたデータＮを読み込み（ステップ２００）、可変容量回路１８２内のレジスタ１８８にセットする（ステップ２０１）。その後、ＦＭ受信機による通常の受信動作が開始される（ステップ２０２）。
【００４３】
次に、マイコン２１は、ＬＣ並列共振回路２０やＦＭ検波回路１８の周辺温度を測定する（ステップ２０３）。この測定は、電流値や両端電圧等が温度に依存する素子を用いて行われる。例えば、ダイオードに電流を流しておいて、その値を調べることにより、容易に上述した周囲温度を測定することができる。
【００４４】
次に、マイコン２１は、所定の温度変化があったか否かを判定する（ステップ２０４）。レジスタ１８８にデータＮをセットした時点の温度を基準にして、所定範囲を超えた温度変化（例えば±１０°Ｃ以上）があったか否かが判定される。温度変化がほとんどない場合や、温度変化があってもその変化が少ない場合にはステップ２０４の判定において否定判断が行われ、この判定動作が繰り返される。
【００４５】
また、所定範囲を超えた温度変化があった場合にはステップ２０４の判定において肯定判断が行われ、次に、マイコン２１は、レジスタ１８８に格納されたデータＮの内容を、変化後の温度に対応した値に変更する（ステップ２０５）。温度変化がどの程度変化したときに、レジスタ１８８に格納するデータＮをどの程度変化させればよいかは、予め測定しておいたり、インダクタ１２０のインダクタンスやコンデンサ１２２の静電容量等の温度係数に基づいて計算することにより求めることができる。レジスタ１８８に格納されたデータＮの値が変更されると、ステップ２０３に戻って温度測定以降の処理が繰り返される。
【００４６】
このように、温度が変化することによってクォドラチュア検波器の特性が変化する場合であっても、変化する温度にあわせて可変容量回路１８２の静電容量値を調整することができるため、常に最適の受信状態を実現することが可能になる。
【００４７】
また、ＦＭ受信機が受信動作を開始した後に電源電圧の変動を監視して、レジスタ１８８に格納するデータＮの値を適宜変更するようにしてもよい。
図９は、電源電圧の変動を考慮したＦＭ受信機の動作手順を示す図である。まず、温度変化を考慮しないＦＭ受信機と同様に、電源スイッチ（図示せず）が投入されると、マイコン２１は、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納されたデータＮを読み込み（ステップ２００）、可変容量回路１８２内のレジスタ１８８にセットする（ステップ２０１）。その後、ＦＭ受信機による通常の受信動作が開始される（ステップ２０２）。
【００４８】
次に、マイコン２１は、電源電圧を測定する（ステップ２１０）。例えば、この測定は、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器を用いて電源端子の電圧を直接検出したり、所定の基準電圧と電源端子の電圧とを電圧比較器で比較することにより行うことができる。
【００４９】
次に、マイコン２１は、所定の電源電圧の変動があったか否かを判定する（ステップ２１１）。レジスタ１８８にデータＮをセットした時点の電源電圧を基準にして（動作開始直後であって１回もデータＮの更新がなされていない場合には、出荷前にデータＮをセットした時点の電源電圧を基準にする）、所定範囲を超えた電源電圧変化（例えば±０．３Ｖ以上）があったか否かが判定される。電源電圧変化がほとんどない場合や、電源電圧変化があってもその変化が少ない場合にはステップ２１１の判定において否定判断が行われ、この判定動作が繰り返される。
【００５０】
また、所定範囲を超えた電源電圧変化があった場合にはステップ２１１の判定において肯定判断が行われ、次に、マイコン２１は、レジスタ１８８に格納されたデータＮの内容を、変化後の電源電圧に対応した値に変更する（ステップ２１２）。電源電圧がどの程度変化したときに、レジスタ１８８に格納するデータＮをどの程度変化させればよいかは、予め測定しておいたり、シミュレーション等によって計算することにより求めることができる。レジスタ１８８に格納されたデータＮの値が変更されると、ステップ２１０に戻って電源電圧測定以降の処理が繰り返される。
【００５１】
また、上述した実施形態では、クォドラチュア検波器の特性を調整したが、可変容量回路１８２の静電容量値を調整することにより特性値が変更可能であれば、他の方式の検波器に本発明を適用してもよい。
また、上述した実施形態では、レベルメータ２０２を用いて受信機の受信状態を測定するようにしたが、代わりに歪率計を用いるようにしてもよい。歪率計を用いた場合には、その出力レベルが最小のときに受信機の受信状態が最良になるため、図６に示したステップ１０６の判定において大小比較の対象を反対にして、後に取り込んだ歪率計の出力（Ｖｏ’）の方が前に取り込んだ出力（Ｖｏ）よりも小さいか否かを判定すればよい。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、検波器を構成する共振回路のインダクタやコンデンサ等の素子定数が製造時にばらついた場合であっても、半導体基板上に形成された可変容量回路の静電容量値を変更して検波器の特性値を調整することができるため、検波器や受信機として良好な特性を得るために、ばらつきの少ない部品を選別したり高価な部品を使用したりする必要がなく、手間やコストを低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のＦＭ受信機の構成を示す図である。
【図２】ＦＭ検波回路とＬＣ並列共振回路によって構成されるクォドラチュア検波器の詳細構成を示す図である。
【図３】可変容量回路の詳細構成を示す図である。
【図４】ＦＭ受信機を含む調整システムの全体構成を示す図である。
【図５】レベルメータの出力Ｖｏと可変容量回路内のレジスタに格納するデータＮとの関係を示す図である。
【図６】パソコンによって最適値を測定する動作手順を示す流れ図である。
【図７】図６に示す調整が終了した後のＦＭ受信機の起動時の動作手順を示す流れ図である。
【図８】温度変化を考慮したＦＭ受信機の動作手順を示す流れ図である。
【図９】電源電圧の変動を考慮したＦＭ受信機の動作手順を示す図である。
【符号の説明】
１０　１チップ部品
１１　高周波増幅回路
１２　混合回路
１３　局部発振器
１４、１６　中間周波フィルタ
１５　中間周波増幅回路
１７　リミット回路
１８　ＦＭ検波回路
１９　ステレオ復調回路
２０　ＬＣ並列共振回路
２１　マイコン
２２　ＥＥＰＲＯＭ
１２０　インダクタ
１２２、１８０　コンデンサ
１８２　可変容量回路
１８４　乗算器
１８６　ＬＰＦ

Claims

静電容量値を調整することにより特性値が変化する検波器を備える受信機において、
前記検波器は、半導体基板上に形成された可変容量回路と、前記半導体基板の外部に形成されたインダクタと第１のコンデンサとからなる共振回路とを含んで構成され、
前記可変容量回路の静電容量値を変更することにより、前記検波器の特性値が調整可能であることを特徴とする受信機。
請求項１において、
前記可変容量回路は、複数の第２のコンデンサと、これら第２のコンデンサのそれぞれを組み合わせて並列接続するスイッチとを備えることを特徴とする受信機。
請求項２において、
複数の前記第２のコンデンサのそれぞれは、互いに異なる静電容量を有することを特徴とする受信機。
請求項２において、
複数の前記第２のコンデンサのそれぞれは、互いに静電容量が２倍に設定されていることを特徴とする受信機。
請求項２〜４のいずれかにおいて、
前記可変容量回路は、少なくとも前記スイッチの数に対応したビット数のデータを格納する格納手段をさらに備えており、
前記スイッチの接続状態を、前記格納手段に格納されたデータの各ビットの値に応じて設定することを特徴とする受信機。
請求項５において、
受信状態が最適となる前記検波器の特性値が予め測定されて、この特性値に対応する前記データが保持された不揮発性のメモリと、
受信動作を開始する前に前記メモリに保持された前記データを読み出して前記格納手段に格納する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする受信機。
請求項６において、
前記制御手段は、前記検波器の温度を検出しており、受信動作開始前に前記格納手段に格納された前記データの内容を、温度変化に応じて変更することを特徴とする受信機。
請求項６において、
前記制御手段は、電源電圧を検出しており、受信動作開始前に前記格納手段に格納された前記データの内容を、前記電源電圧の変化に応じて変更することを特徴とする受信機。
請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記検波器は、前記共振回路と前記可変容量回路とを含んで構成されるπ／２移相器を有するクォドラチュア検波器であり、
前記可変容量回路の静電容量値を可変することにより、入力信号に対する前記π／２移相器における位相シフト量を正確にπ／２に調整可能にすることを特徴とする受信機。
請求項１〜９のいずれかに記載の受信機を最適な受信状態に調整する受信機の調整システムであって、
前記受信機に試験用信号を入力する信号発生器と、
前記受信機における受信状態を測定する測定器と、
前記測定器による測定結果に基づいて前記受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、前記可変容量回路に含まれる複数の前記第２のコンデンサの接続状態を切り替える調整装置と、
を備えることを特徴とする調整システム。
請求項６〜８のいずれかに記載の受信機を最適な受信状態に調整する受信機の調整システムであって、
前記受信機に試験用信号を入力する信号発生器と、
前記受信機における受信状態を測定する測定器と、
前記測定器による測定結果に基づいて前記受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、前記格納手段に格納される前記データを決定し、このデータを前記メモリに書き込む制御装置と、
を備えることを特徴とする調整システム。
請求項１〜９のいずれかに記載の受信機を最適な受信状態に調整する受信機の調整方法であって、
前記受信機に試験用信号を入力するステップと、
前記受信機における受信状態を測定するステップと、
前記受信機の受信状態の測定結果に基づいて前記受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、前記可変容量回路に含まれる複数の前記第２のコンデンサの接続状態を切り替えるステップと、
を有することを特徴とする受信機の調整方法。
請求項６〜８のいずれかに記載の受信機を最適な受信状態に調整する受信機の調整方法であって、
前記受信機に試験用信号を入力するステップと、
前記受信機における受信状態を測定するステップと、
前記受信機の受信状態の測定結果に基づいて前記受信機の受信状態を判定し、受信状態が最適となるように、前記格納手段に格納される前記データを決定し、このデータを前記メモリに書き込むステップと、
を有することを特徴とする受信機の調整方法。