JP4061504B2 - 受信機および受信用ｉｃ - Google Patents

Description

この発明はスーパーヘテロダイン方式の受信機に関する。

スーパーヘテロダイン方式の受信機においては、受信周波数と、局部発振周波数と、中間周波数とが規定の周波数関係になっていることが必要であり、この関係がくずれると、受信感度やイメージ妨害特性などの受信特性が悪化してしまう。

このため、感度、アンテナ同調回路や中間周波フィルタの中心周波数、イメージ妨害特性などの受信特性のチェックや調整を行うための機器としてテスト信号発生器がある。さらに、そのようなテスト信号発生器を内蔵し、自己診断機能を持つ受信機もある。

なお、先行技術文献として例えば以下のものがある。
特開２０００−１３３３６号公報 特開２００１−１１９３１６号公報

ところが、テスト信号は測定対象の受信機の受信特性よりも優れた特性を要求されるので、テスト信号発生器を受信機に内蔵させると、受信機のコストが上昇してしまう。このため、テスト信号発生器を受信機に内蔵させている場合でも、テスト信号を受信周波数に設定できる程度の簡易的なものとなってしまい、チェックや調整のできない項目を生じている。

例えば、受信回路をＩＣ（集積回路）化した場合、中間周波フィルタを外付けのセラミックフィルタやＳＡＷフィルタにより構成したときには、それらのフィルタは一般に特性の経時変化が少ないので、チェックそのものを省略している。また、中間周波フィルタを受信回路と一体にＩＣ化したときには、特性の温度変化や経時変化が大きいが、チェックができないでいる。

また、イメージ妨害特性のチェックや調整には、イメージ周波数のテスト信号が必要であり、特に、いわゆるローＩＦ方式の受信機は、受信信号を互いに直交する１対の中間周波信号に周波数変換するとともに、位相処理によりイメージ信号成分を相殺してイメージ妨害特性を改善しているので、イメージ周波数のテスト信号の必要性はかなり高い。しかし、簡易式のテスト信号発生器では、そのようなテスト信号を形成できないものが多い。

この発明は、以上のような問題点を解決しようとするものである。

この発明においては、
放送をヘテロダイン方式により受信する受信機であって、
希望周波数の受信信号を取り出す同調回路と、
位相が互いに90°異なる１対の局部発振信号を形成する第１のＰＬＬと、
上記１対の局部発振信号により上記受信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する第１の１対のミキサ回路と、
この第１の１対のミキサ回路の各出力信号が供給され、互いに90°の位相差を有する１対の移相回路と、
この１対の移相回路の出力信号が供給される第１の演算回路と、
この第１の演算回路の出力信号から上記中間周波信号を取り出す中間周波フィルタと、
この中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号が供給されて受信中の信号のレベルを検出するレベル検出回路と、
自己診断用のテスト信号発生回路と、
制御回路と
を有し、
上記テスト信号発生回路は、
上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号の中間周波数に等しい周波数で、位相が互いに90°異なる１対の発振信号を形成する第２のＰＬＬと、
この第２のＰＬＬから出力される上記１対の発振信号と、上記第１のＰＬＬから出力される上記１対の局部発振信号とが供給される第２の１対のミキサ回路と、
この第２の１対のミキサ回路の出力信号を加算あるいは減算してテスト信号を出力する第２の演算回路と、
この第２の演算回路から出力される上記テスト信号が上記同調回路に供給されることをオンオフ制御するスイッチ回路と
を有し、
上記制御回路は、
放送の受信時、上記スイッチ回路をオフにして上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給されることを禁止し、
上記同調回路の同調周波数および上記第１のＰＬＬにより形成される上記１対の局部発振信号の周波数を制御することにより、受信周波数を変更し、
受信特性の自己診断時、上記スイッチ回路をオンにして上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給されることを許可するとともに、
上記第２の演算回路の演算を加算あるいは減算に切り換えることにより、上記テスト信号を希望周波数あるいはイメージ妨害周波数のテスト信号に切り換え、かつ、
上記同調回路の同調周波数および上記第１のＰＬＬにより形成される上記１対の局部発振信号の周波数を変更したとき、上記レベル検出回路が検出した信号レベルをチェックすることより、自己診断を行う
ようにした受信機
とするものである。

この発明によれば、受信回路の選択度特性の自己診断が可能であり、中間周波フィルタをモノリシックＩＣ化していても安定した受信ができるようになる。また、イメージ特性の診断も可能であり、さらに、ローＩＦ方式やダイレクトコンバージョン方式の受信回路においても自己診断が可能となる。また、受信回路の初期調整と診断とを同一システムで行うことができる。さらに、各種の特性を容易にチェックあるいは調整することができる。

また、自己診断時、外部アンテナが接続されているときには、これを警告するとともに、テスト信号の形成を停止しているので、テスト信号が不用意に外部アンテナから電波として発射されることがない。さらに、放送波の受信信号による診断への影響や妨害を排除することもできる。

〔１〕 受信回路１０
図１は、この発明をＡＭ放送（中波放送）およびＦＭ放送の受信機に適用した場合の一例を示し、符号１０はその受信回路である。この受信回路１０は、局部発振周波数ｆLOを受信周波数ｆRXに近づけることにより、中間周波数ｆIFを受信周波数ｆRXに比べてかなり低くした、いわゆるローＩＦ方式のものであり、このとき、受信信号を互いに直交する１対の中間周波信号に周波数変換するとともに、位相処理によりイメージ特性を改善している。

すなわち、ＡＭ放送の受信時には、電子同調方式のアンテナ同調回路１１Ａから希望周波数（目的とする受信周波数）ｆRXの受信信号ＳRXが取り出され、この受信信号ＳRXが高周波アンプ１２Ａを通じ、さらに、バンド切り換え用のスイッチ回路３１を通じて１対のミキサ回路１３Ａ、１３Ｂに供給される。

また、ＦＭ放送の受信時には、電子同調方式のアンテナ同調回路１１Ｆから希望周波数ｆRXの受信信号ＳRXが取り出され、この受信信号ＳRXが高周波アンプ１２Ｆを通じ、さらに、スイッチ回路３１を通じてミキサ回路１３Ａ、１３Ｂに供給される。

そして、局部発振回路３２がＰＬＬにより構成され、受信信号ＳRXの周波数ｆRXに近い周波数で、位相が互いに90°異なる２つの信号ＳLOA、ＳLOBが形成され、この信号ＳLOA、ＳLOBがミキサ回路１３Ａ、１３Ｂに局部発振信号として供給される。なお、局部発振信号ＳLOA、ＳLOBの周波数ｆLOは、一例として、ＡＭ放送の受信時には、受信周波数ｆRXよりも55ｋHzだけ高い周波数、ＦＭ放送の受信時には、受信周波数ｆRXよりも250ｋHzだけ低い周波数とされる。

こうして、ミキサ回路１３Ａ、１３Ｂにおいて、ＡＭ放送あるいはＦＭ放送の受信信号ＳRXは、局部発振信号ＳLOA、ＳLOBにより１対の中間周波信号ＳIFA、ＳIFBに周波数変換される。この場合、中間周波信号ＳIFA、ＳIFBには、希望周波数の信号成分と、イメージ周波数の信号成分とが含まれるが、以後の説明においては、簡単のため、希望周波数の信号成分を中間周波信号ＳIFA、ＳIFBと呼び、イメージ周波数の信号成分をイメージ信号成分と呼ぶことにする。

そして、上記の数値例の場合、ＡＭ受信時の中間周波数ｆIFは55ｋHz、ＦＭ受信時の中間周波数ｆIFは250ｋHzとなる。また、局部発振信号ＳLOA、ＳLOBは互いに90°の位相差を有しているので、中間周波信号ＳIFA、ＳIFBは90°の位相差となって直交し、イメージ信号成分は、中間周波信号ＳIFA、ＳIFBとは逆の関係で90°の位相差となって直交する。

さらに、局部発振回路３２を構成するＰＬＬから、そのＰＬＬのＶＣＯ（図示せず）の可変容量ダイオードに供給される制御電圧Ｖ32の一部が取り出され、この電圧Ｖ32が同調回路１１Ａ、１１Ｆに同調電圧として供給され、受信信号ＳRXに対する同調が実現される。

そして、ミキサ回路１３Ａ、１３Ｂからの中間周波信号ＳIFA、ＳIFB（およびイメージ信号成分）が、振幅位相補正回路１４に供給されて中間周波信号ＳIFA、ＳIFBの相対的な振幅誤差および位相誤差が補正され、この誤差の補正された中間周波信号ＳIFA、ＳIFBが中間周波フィルタを構成するバンドパスフィルタ１５Ａ、１５Ｂを通じて移相回路１６Ａ、１６Ｂに供給され、例えば、中間周波信号ＳIFA、ＳIFBが同相となり、かつ、イメージ信号成分が逆相となるように移相される。

そして、この移相後の中間周波信号ＳIFA、ＳIFBが演算回路１７に供給されて加算され、演算回路１７からは、イメージ信号成分が相殺された中間周波信号ＳIFが取り出される。この中間周波信号ＳIFが、中間周波用のアンプ１８およびバンドパスフィルタ１９を通じてデジタル処理回路２０に供給され、Ａ／Ｄ変換されるとともに、受信信号ＳRXのフォーマットに対応した所定のデジタル処理が実行され、オーディオ信号が取り出される。

また、アンプ１２Ａ、１２Ｆ、１８が可変利得アンプとされるとともに、バンドパスフィルタ１９から中間周波信号ＳIFの一部がＡＧＣ電圧形成回路３３に供給されてＡＧＣ電圧ＶAGCが形成され、このＡＧＣ電圧ＶAGCがアンプ１８に利得の制御信号として供給され、中間周波段についてＡＧＣが行われる。さらに、ＡＧＣ電圧ＶAGCが加算回路３５を通じて高周波アンプ１２Ａ、１２Ｆにその利得の制御信号として供給され、高周波段についてＡＧＣが行われる。

さらに、ミキサ回路１３Ａ、１３Ｂから出力される中間周波信号ＳIFA、ＳIFBが過入力検出回路３４に供給されて過大な受信レベルとなったときにＡＧＣ電圧ＶOLが形成され、このＡＧＣ電圧ＶOLが加算回路３５を通じて高周波アンプ１２Ａ、１２Ｆに利得の制御信号として供給され、高周波段について遅延ＡＧＣが行われる。

また、この受信機には、後述する自己診断用のテスト信号発生回路４０が設けられる。そして、以上の受信回路１０およびテスト信号発生回路４０は、同調回路１１Ａ、１１Ｆ、局部発振回路３２の共振回路およびデジタル処理回路２０を除いてモノリシックＩＣに１チップＩＣ化される。また、デジタル処理回路２０も１チップＩＣ化される。

さらに、システム制御回路としてマイクロコンピュータ３６が設けられ、このマイクロコンピュータ３６には、選局スイッチなどの操作スイッチ３７が接続される。また、バンドパスフィルタ１９から出力される中間周波信号ＳIFの一部がピーク値検出回路３８に供給されて中間周波信号ＳIFのピーク値を示す電圧Ｖ38が取り出され、この電圧Ｖ38がＡ／Ｄコンバータ回路３９に供給されてＡ／Ｄ変換されてからマイクロコンピュータ３６に供給される。

このような構成において、例えば電源の投入時、マイクロコンピュータ３６から補正回路１４に補正制御信号が供給され、上述のように演算回路１７において中間周波信号ＳIFA、ＳIFBに含まれるイメージ信号成分が逆相同振幅となって相殺されるように、振幅位相補正回路１４が制御される。

また、スイッチ３７のうちのバンド切り換えスイッチを操作すると、マイクロコンピュータ３６からスイッチ回路３１に制御信号が供給されてスイッチ回路３１が、図の状態あるいは図とは逆の状態に切り換えられ、ＡＭ放送あるいはＦＭ放送の受信モードとされる。さらに、このとき、マイクロコンピュータ３６から回路１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１９、２０、３２に受信モードを示す信号が供給され、それらの特性がＡＭ放送あるいはＦＭ放送を受信するための特性に切り換えられる。

そして、スイッチ３７のうちの選局スイッチを操作すると、マイクロコンピュータ３６から局部発振回路３２に所定の制御信号が供給されて局部発振信号ＳLOA、ＳLOBの発振周波数ｆLOが変更され、受信周波数ｆRXが希望周波数に変更される。したがって、ＡＭ放送およびＦＭ放送における任意の周波数の放送を受信することができる。また、このとき、ＡＧＣ電圧ＶAGC、ＶOLによりＡＧＣが行われる。

〔２〕 テスト信号発生回路４０
〔２−１〕 テスト信号発生回路４０の構成
この発明による受信機には、自己診断用にテスト信号発生回路４０が内蔵されるが、このテスト信号発生回路４０は例えば図２に示すように構成される。なお、このテスト信号発生回路４０には、ＡＭ受信系の自己診断モードおよびＦＭ受信系の自己診断モードが用意される。

このテスト信号形成回路４０は、中間周波数ｆIFの交番信号を形成するＰＬＬ５０を有する。すなわち、例えば水晶発振回路により信号形成回路５１が構成され、この信号形成回路５１からは安定した所定の周波数、例えば周波数480ｋHzの交番信号が取り出され、この信号が分周回路５２に供給されて例えば周波数10ｋHzの信号Ｓ52に分周される。そして、この信号Ｓ52が位相比較回路５３に基準信号として供給される。

また、ＶＣＯ５４が設けられ、このＶＣＯ５４からは、所定の周波数で、位相が互いに90°異なる１対の発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bが取り出される。この場合、後述から明らかとなるが、定常時には、発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの周波数は受信回路１０における中間周波数ｆIF（＝55ｋHzあるいは250ｋHz）に等しくなる。また、受信回路１０における局部発振信号ＳLOA、ＳLOBが、
ＳLOA＝sin（２πｆLOｔ） ・・・ (1A)
ＳLOB＝cos（２πｆLOｔ） ・・・ (1B)
の位相関係であるとすれば、発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bは、
Ｓ54A＝cos（２πｆIFｔ） ・・・ (2A)
Ｓ54B＝sin（２πｆIFｔ） ・・・ (2B)
の位相関係とされる。

そして、発振信号Ｓ54Aが乗算回路５５に供給され、発振信号Ｓ54Bがスイッチ回路５６に供給されるとともに、このスイッチ回路５６には、信号Ｓ54A、Ｓ54Bの直流レベルに等しいレベルの直流電圧Ｖ51が供給される。そして、スイッチ回路５６は、マイクロコンピュータ３６により、ＡＭ受信系の自己診断モードのときには図の状態に接続され、ＦＭ受信系の自己診断モードのときには図とは逆の状態に接続され、そのスイッチ出力が乗算回路５５に供給される。

したがって、ＡＭ受信系の自己診断モードのときには、乗算回路５５には発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bが供給されるので、乗算回路５５からは信号Ｓ54A、Ｓ54Bの２倍の周波数２・ｆIFの信号が乗算の出力信号Ｓ55として取り出される。また、ＦＭ受信系の自己診断モードのときには、乗算回路５５には、発振信号Ｓ54Aおよび直流電圧Ｖ51が供給されるので、乗算回路５５からは発振信号Ｓ54Aの周波数ｆIFの信号が乗算の出力信号Ｓ55として取り出される。

そして、この信号Ｓ55が可変分周回路５７に供給されて１／Ｎの周波数の信号Ｓ57に分周され、その分周信号Ｓ57が位相比較回路５３に供給される。ここで、分周比Ｎは、マイクロコンピュータ３６により
Ｎ＝11 ・・・ ＡＭ受信系の自己診断モードのとき
Ｎ＝25 ・・・ ＦＭ受信系の自己診断モードのとき
のように設定される。

そして、位相比較回路５３において、分周信号Ｓ52の周波数を基準として信号Ｓ57が信号Ｓ52と位相比較され、その比較出力がローパスフィルタ５８に供給されて信号Ｓ57と信号Ｓ52との位相差に対応したレベルの直流電圧が取り出され、この電圧がＶＣＯ５４にその制御信号として供給される。

したがって、定常時には、位相比較回路５３において、分周信号Ｓ52、Ｓ57の周波数は互いに等しいので、
ｆ52：分周信号Ｓ52の周波数＝10ｋHz
ｆ54：ＶＣＯ５４の発振周波数
とすれば、ＡＭ受信系の自己診断モードのときには、
ｆ52＝ｆ54×２／Ｎ
であるから、
ｆ54＝ｆ52・Ｎ／２
＝10ｋHz×11／２
＝55ｋHz
＝ＡＭ放送の受信モードのときの中間周波数ｆIF
となる。

また、ＦＭ受信系の自己診断モードのときには、
ｆ52＝ｆ54／Ｎ
であるから、
ｆ54＝ｆ52・Ｎ
＝10ｋHz×25
＝250ｋHz
＝ＦＭ放送の受信モードのときの中間周波数ｆIF
となる。

つまり、ＶＣＯ５４の発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの周波数は、ＡＭ受信系の自己診断モードのときには、ＡＭ放送の受信モードのときの中間周波数ｆIFに等しくなり、ＦＭ受信系の自己診断モードのときには、ＦＭ放送の受信モードのときの中間周波数ｆIFに等しくなる。

そして、この発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bがミキサ回路６１Ａ、６１Ｂに供給されるとともに、受信回路１０の局部発振回路３２から局部発振信号ＳLOA、ＳLOBが取り出されてミキサ回路６１Ａ、６１Ｂに供給され、ミキサ回路６１Ａ、６１Ｂの出力信号Ｓ61A、Ｓ61Bが演算回路６２に供給される。

この場合、局部発振信号ＳLOA、ＳLOBの周波数および位相は(1A)、(1B)式で示され、発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの周波数および位相は(2A)、(2B)式で示されるので、
２・Ｓ61A＝２・ＳLOA・Ｓ54A
＝sin（２π（ｆLO＋ｆIF）ｔ）＋sin（２π（ｆLO−ｆIF）ｔ） (3A)
２・Ｓ61B＝２・ＳLOB・Ｓ54B
＝sin（２π（ｆLO＋ｆIF）ｔ）−sin（２π（ｆLO−ｆIF）ｔ） (3B)
となる。

したがって、演算回路６２において、信号Ｓ61Aと信号Ｓ61Bとの加算を行ったときには、その出力信号Ｓ62は、(3A)、(3B)式から
２・Ｓ62＝２（Ｓ61A＋Ｓ61B）
＝sin（２π（ｆLO＋ｆIF）ｔ） ・・・ (4)
となる。また、演算回路６２において、信号Ｓ61Aと信号Ｓ61Bとの減算を行ったときには、その出力信号Ｓ62は、
２・Ｓ62＝２（Ｓ61A−Ｓ61B）
＝sin（２π（ｆLO−ｆIF）ｔ） ・・・ (5)
となる。

そして、(4)式で示される信号Ｓ62は、ＡＭ放送の受信モードにおけるイメージ周波数ｆIMGであり、あるいはＦＭ放送の受信モードにおける受信周波数ｆRX（希望周波数）である。また、(5)式で示される信号Ｓ62は、ＡＭ放送の受信モードにおける受信周波数ｆRX（希望周波数）であり、あるいはＦＭ放送の受信モードにおけるイメージ周波数ｆIMGである。

そこで、マイクロコンピュータ３６から演算回路６２に加算あるいは減算を指示する制御信号が供給されて(4)式あるいは(5)式で示される信号Ｓ62が、演算回路６２から取り出される。そして、この出力信号Ｓ62がＰＬＬフィルタ６３に供給され、不要成分が除去されて純度の高いテスト信号Ｓ63とされる。

すなわち、演算回路６２の出力信号Ｓ62が可変分周回路７１に供給されて１／Ｍの周波数に分周され、その分周信号が位相比較回路７２に基準信号として供給される。また、ＶＣＯ７３の発振信号が可変分周回路７４に供給されて１／Ｍの周波数に分周され、その分周信号が位相比較回路７２に供給される。なお、分周比Ｍは、マイクロコンピュータ３６により、ＡＭ受信系の自己診断モードのときにはＭ＝１に設定され、ＦＭ受信系の自己診断モードのときにはＭ＝８に制御される。

さらに、位相比較回路７２の比較出力がローパスフィルタ７５を通じてＶＣＯ７３にその制御信号として供給される。したがって、ＶＣＯ７３の発振信号の周波数は、出力信号Ｓ62の周波数に等しくなるとともに、その発振信号は信号Ｓ62よりも純度の高い信号となる。こうして、ＰＬＬフィルタ６３により信号Ｓ62は純度の高いテスト信号Ｓ63とされる。

そして、このテスト信号Ｓ63がアッテネータ回路６４に供給されて所定のレベルとされるとともに、アッテネータ回路６４の出力端と、受信回路１０のアンテナ同調回路１１Ａ、１１Ｆとの間に、スイッチ回路としてＦＥＴ（Ｑ61）のソース・ドレイン間が接続される。また、マイクロコンピュータ３６から所定の制御信号が取り出されてＦＥＴ（Ｑ61）のゲートに供給される。

さらに、ＶＣＯ５４の発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bがレベル調整用の抵抗器Ｒ51、Ｒ52を通じて取り出されるとともに、この抵抗器Ｒ51、Ｒ52と、受信回路１０のバンドパスフィルタ１５Ａ、１５Ｂの入力端との間に、スイッチ回路としてＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）のソース・ドレイン間が接続される。また、マイクロコンピュータ３６から所定の制御信号が取り出されてＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）のゲートに供給される。

なお、このテスト信号発生回路４０は、受信回路１０と一体にモノリシック１チップＩＣにＩＣ化される。

〔２−２〕 テスト信号発生回路４０の動作および使用方法
テスト信号発生回路４０を使用して受信回路１０の受信特性のチェックや調整を行う場合、次のような操作および処理となる。

〔２−２−１〕 ＡＭ受信系の感度などのチェックや調整
この場合には、操作スイッチ３７を操作して受信回路１０をＡＭ放送の受信モードにするとともに、テスト信号発生回路４０をＡＭ受信系の自己診断モードに設定する。

また、マイクロコンピュータ３６からの制御信号により、演算回路６２は減算を行うモードに制御するとともに、ＦＥＴ（Ｑ61）はオン、ＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）はオフに制御する。さらに、マイクロコンピュータ３６からの制御信号によりＡＧＣ電圧形成回路３３および過入力検出回路３４を制御してＡＧＣ電圧ＶAGC、ＶOLを規定の一定レベルに制御し、アンプ１２Ａ、１８の利得を所定値に固定する。

すると、演算回路６２からは、上述のように(5)式で示される減算信号Ｓ62が出力され、この信号Ｓ62がＰＬＬフィルタ６３によりテスト信号Ｓ63とされる。そして、このテスト信号Ｓ63が、アッテネータ回路６４を通じ、さらに、ＦＥＴ（Ｑ61）を通じて受信回路１０のアンテナ同調回路１１Ａに供給される。また、このとき、電圧Ｖ38が中間周波信号ＳIFのレベルを示している。

したがって、マイクロコンピュータ３６は、高周波段および中間周波段の利得や感度を知ることができる。また、アンテナ同調回路１１Ａの中心周波数のチェックや調整などを行うことができる。このとき、テスト信号Ｓ63の周波数は、マイクロコンピュータ３６が局部発振回路３２の局部発振周波数ｆLOを変更することにより、ＡＭ放送の周波数ステップで任意の周波数に変更することができる。

〔２−２−２〕 ＡＭ受信系のイメージ妨害特性のチェックや調整
この場合には、〔２−２−１〕の状態で、演算回路６２の処理を加算に変更する。すると、演算回路６２からは、(4)式で示される加算信号Ｓ62が出力され、テスト信号Ｓ63とされてから受信回路１０のアンテナ同調回路１１Ａに供給される。したがって、イメージ妨害特性をチェックすることができる。

〔２−２−３〕 ＡＭ受信系の中間周波数のチェックや調整
この場合には、〔２−２−１〕の状態で、マイクロコンピュータ３６の制御信号によりＦＥＴ（Ｑ61）をオフにするとともに、ＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）をオンにすると、ＶＣＯ５４の発振信号Ｓ54A、Ｓ54BがＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）を通じて受信回路１０のバンドパスフィルタ１５Ａ、１５Ｂにテスト信号として供給される。

そして、このとき、発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの周波数ｆ54は、ＡＭ受信モードにおける正規の中間周波数ｆIFに等しい。また、マイクロコンピュータ３６により、可変分周回路５７の分周比Ｎを、例えばＮ＝６〜80の範囲で１ずつ変化させれば、発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの周波数ｆ54が図３に示すように、５ｋHzステップで変化する。

したがって、この場合には、中間周波数のチェックや調整、すなわち、中間周波フィルタ１５Ａ、１５Ｂ、１９の中心周波数のチェックや調整などを行うことができる。

〔２−２−４〕 ＦＭ受信系のチェックや調整のとき
この場合には、操作スイッチ３７を操作して受信回路１０をＦＭ放送の受信モードにするとともに、テスト信号発生回路４０をＦＭ受信系の自己診断モードにする。

そして、マイクロコンピュータ３６からの制御信号により、演算回路６２を加算あるいは減算に制御し、また、ＦＥＴ（Ｑ61）をオンにするとともに、ＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）をオフにすれば、あるいは逆にＦＥＴ（Ｑ61）をオフにするとともに、ＦＥＴ（Ｑ51、Ｑ52）をオンにすれば、上述のＡＭ受信系のチェックや調整などの場合と同様に、ＦＭ受信系の受信特性のチェックや調整あるいはイメージ妨害特性のチェックなどを行うことができる。

なお、中間周波数のチェックや調整を行うとき、発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの周波数ｆ54を図３に示すように、10ｋHzステップで変化させることができる。

〔３〕 受信信号およびテスト信号の入力回路
〔３−１〕 テスト信号Ｓ63の入力回路の構成
図４は、ＦＭ受信系のアンテナ同調回路１１Ｆにテスト信号Ｓ63を供給するための構成の具体例を示す。この例では、受信機がＦＭ受信用にいわゆるロッドアンテナを装備しているとともに、ＡＭ放送およびＦＭ放送の受信に外部アンテナを使用できる場合である。

すなわち、ロッドアンテナ８１が、アンテナ切り換えスイッチ８２Ａの内部アンテナ側接点Ｒに接続され、外部アンテナジャック８３がバンドスプリッタ（分配器）８４を通じてスイッチ８２Ａの外部アンテナ側接点Ｅに接続されるとともに、アンテナ切り換えスイッチ８２Ｂの外部アンテナ側接点Ｅおよびアンテナ同調回路１１Ａに接続される。

この場合、スイッチ８２Ａ、８２Ｂは、ジャック８３にメカニカルに連動し、外部アンテナの接続されたアンテナプラグ（図示せず）がジャック８３に差し込まれていないときには、接点Ｒに接続され、差し込まれているときには、接点Ｅに接続されるものである。

また、スイッチ８２Ａの親接点が、コンデンサＣ81を通じてアンテナ同調回路１１Ｆを構成するアンテナコイルＬ11の入力コイルに接続され、その出力コイルに可変容量ダイオードＤ11およびコンデンサＣ12の直列回路が並列接続されるとともに、この同調回路１１Ｆの出力信号がコンデンサＣ13、Ｃ14により取り出されて高周波アンプ１２Ｆに供給される。なお、アンテナ同調回路１１Ａの同調コイルは、フェライトコアに巻回されていわゆるバーアンテナとされている。

さらに、〔２−２〕の実行時には、マイクロコンピュータ３６からテスト信号発生回路４０に所定の制御信号が供給されてテスト信号Ｓ63が形成され、このテスト信号Ｓ63がコンデンサＣ82を通じて可変容量ダイオードＤ11に供給される。

また、マイクロコンピュータ３６からアンテナ同調回路１１Ｆの同調周波数の設定用のデータが取り出され、このデータがＤ／Ａコンバータ回路８５に供給されてアナログ電圧Ｖ85とされ、この電圧Ｖ85がスイッチ回路８６に供給される。さらに、局部発振回路３２からの制御電圧Ｖ32がスイッチ回路８６に供給される。そして、マイクロコンピュータ３６からスイッチ回路８６に制御信号が供給され、そのスイッチ出力が可変容量ダイオードＤ11にその制御電圧として供給される。

さらに、電源端子Ｔ81が、高周波チョークコイルＬ81を通じてスイッチ８２Ｂの親接点に接続され、その外部アンテナ側接点ＥがバイパスコンデンサＣ83に接続されるとともに、この接点Ｅに得られる電圧Ｖ82がマイクロコンピュータ３６に供給される。

〔３−２〕 放送の受信
ＡＭ放送およびＦＭ放送の受信は、外部アンテナの接続・非接続にしたがって以下のように行われる。なお、放送の受信時には、スイッチ回路８６は局部発振回路３２に接続される。

〔３−２−１〕 外部アンテナが接続されていない場合
この場合には、スイッチ８２Ａ、８２Ｂは接点Ｒに接続される。したがって、ＦＭ放送の受信時であれば、ＦＭ放送波がロッドアンテナ８１により受信され、その受信信号ＳRXがスイッチ８２Ａを通じてアンテナ同調回路１１Ｆに供給される。また、このとき、局部発振回路３２からの制御電圧Ｖ32がスイッチ回路８６を通じて可変容量ダイオードＤ11に供給される。したがって、希望する周波数のＦＭ放送を聴くことができる。

また、ＡＭ放送の受信時であれば、アンテナ同調回路１１Ａを構成するバーアンテナによりＡＭ放送波が受信されるとともに、制御電圧Ｖ32にしたがってアンテナ同調回路１１Ａにより選局が行われる。したがって、希望する周波数のＡＭ放送を聴くことができる。

〔３−２−２〕 外部アンテナが接続されている場合
この場合には、スイッチ８２Ａ、８２Ｂは接点Ｅに接続される。したがって、ＦＭ放送の受信時であれば、外部アンテナにより受信されたＦＭ放送の受信信号ＳRXが、ジャック８３→スプリッタ８４→スイッチ８２Ａの信号ラインを通じてアンテナ同調回路１１Ｆに供給される。したがって、希望する周波数のＦＭ放送を聴くことができる。

また、ＡＭ放送の受信時であれば、外部アンテナにより受信されたＡＭ放送の受信信号ＳRXが、ジャック８３およびスプリッタ８４を通じてアンテナ同調回路１１Ａに供給される。したがって、希望する周波数のＡＭ放送を聴くことができる。

なお、この〔３−２−２〕の場合には、電源端子Ｔ81の電源電圧＋ＶCCが、高周波チョークコイルＬ81→スイッチ８２Ｂ→スプリッタ８４のラインを通じてジャック８３に出力されるものであり、この出力電圧を利用することにより、外部アンテナとしてアクティブアンテナを使用することが可能とされる。

〔３−３〕 テスト信号Ｓ63によるチェックや調整
この場合には、ジャック８３に外部アンテナを接続しないことにより、スイッチ８２Ａ、８２Ｂを接点Ｒに接続する。また、〔２−２〕で述べたように、マイクロコンピュータ３６を通じて受信機をＦＭ受信系の自己診断モードに設定する。さらに、スイッチ回路８６は、Ｄ／Ａコンバータ回路８５に接続する。なお、ロッドアンテナ８１は、ＦＭ放送波を受信しないように縮めておく。

すると、マイクロコンピュータ３６によりテスト信号発生回路４０が制御されてテスト信号Ｓ63が形成されるとともに、アンテナ同調回路１１Ｆに供給される。このとき、可変分周回路５７の分周比Ｎを変更すると、局部発振周波数ｆLOを固定したままテスト信号Ｓ63の周波数を変更することができる。また、Ｄ／Ａコンバータ回路８５からの制御電圧Ｖ85が、スイッチ回路８６を通じて可変容量ダイオードＤ11に供給される。

したがって、この場合には、アンテナ同調回路１１Ｆの同調周波数と、局部発振周波数ｆLOと、テスト信号Ｓ63の周波数とを独立に変更することができるので、テスト信号発生回路４０を使用して以下の項目のチェックや調整を行うことができる。

〔３−３−１〕 チェックあるいは調整ができる項目
(1) ＡＧＣ電圧ＶAGC、ＶOLを一定値に設定してアンプ１２Ａ、１２Ｆ、１９を最大利得に固定し、このときの中間周波信号ＳIFのレベルを示す電圧Ｖ38（図１参照）をチェックする。これにより受信系の最大利得あるいは感度を測定することができる。

(2) ＡＧＣ電圧ＶAGC、ＶOLを順次変更するとともに、それぞれのＡＧＣ電圧値のときの電圧Ｖ38をチェックする。これによりＡＧＣの動作をチェックあるいは確認することができる。

(3) 同調回路１１Ａ、１１Ｆの同調周波数を正しい値に固定した状態で、図２に示す分周回路５７の分周比Ｎを変更して発振信号Ｓ54A、Ｓ54Bの発振周波数ｆ54を変更する。これにより受信周波数ｆRXを中心とした離調周波数における中間周波信号ＳIFが得られるので、電圧Ｖ38からバンドパスフィルタ１８などの減衰特性をチェックすることができる。

(4) テスト信号Ｓ63を同調回路１１Ｆに供給するとともに、局部発振周波数ｆLOを固定した状態で、同調回路１１Ｆの同調周波数を変化させる。このときの電圧Ｖ38をチェックすることにより、同調回路１１Ｆの同調特性をチェックすることができる。

(5) 演算回路６２（図２参照）の演算を加算あるいは減算とすることにより、テスト信号Ｓ63の周波数をイメージ周波数とする。このときの電圧Ｖ38が最小となるように振幅位相補正回路１４（図１参照）を制御することによりイメージ信号レベルを最小とすることができる。

(6) 上記(5)のときの振幅位相補正回路１４の制御データをマイクロコンピュータ３６に保存しておき、電源投入時、その保存しておいた制御データにより振幅位相補正回路１４を制御すれば、電源投入ごとに、イメージ妨害特性をチェックして振幅位相補正回路１４を設定する処理を省くことができる。

〔３−３−２〕 補足
〔３−３〕のチェックや調整を行うとき、スイッチ８２Ａが図とは逆に接点Ｅに接続されていると、外部アンテナにより受信された信号が同調回路１１Ｆに供給されてしまい、同調回路１１Ｆにテスト信号Ｓ63を供給してもチェックや調整を正しく行うことができなくなる。

また、同調回路１１Ｆに供給されたテスト信号Ｓ63が、同調回路１１Ｆ→スイッチ８２Ａ→スプリッタ８４→ジャック８３のラインを通じて外部アンテナにリークし、電波として送信されてしまう。

しかし、図４に示す入力回路においては、ジャック８３に外部アンテナが接続されているときには、スイッチ８２Ｂは接点Ｅに接続されているので、その接点Ｅの電圧Ｖ82は電源電圧＋ＶCCとなり、ジャック８３に外部アンテナが接続されていないときには、スイッチ８２Ｂは接点Ｒに接続されているので、電圧Ｖ82は接地電位となる。つまり、電圧Ｖ82は、外部アンテナが接続されているかどうかを検出した検出電圧である。

そこで、この電圧Ｖ82がマイクロコンピュータ３６により判別され、Ｖ82＝＋ＶCCのとき、すなわち、ジャック８３に外部アンテナが接続されているときには、自己診断モードへの遷移が無効とされるとともに、マイクロコンピュータ３６に接続された表示手段（図示せず）、例えばＬＣＤやＬＥＤにより、外部アンテナが接続されていることが警告される。

しかし、ジャック８３に外部アンテナが接続されていないときには、スイッチ８２Ａが図のようにロッドアンテナ８１に接続されているので（さらに、ロッドアンテナ８１は縮められているので）、ＦＭ放送波が外部アンテナにより受信されてアンテナ同調回路１１Ｆに供給されることがなく、したがって、テスト信号Ｓ63によるチェックや調整を正しく行うことができる。

また、このとき、同調回路１１Ｆに供給されたテスト信号Ｓ63が、同調回路１１Ｆからスイッチ８２Ａを通じて外部アンテナにリークすることもなくなる。

なお、ＡＭ受信系については、説明を省略するが、同様の構成とすることができる。

〔４〕 まとめ
上述の受信回路１０およびテスト信号発生回路４０によれば、受信回路１０の選択度特性の自己診断が可能であり、中間周波フィルタをモノリシックＩＣ化していても安定した受信ができるようになる。また、イメージ特性の診断も可能であり、さらに、ローＩＦ方式やダイレクトコンバージョン方式の受信回路においても自己診断が可能となる。

また、テスト信号発生回路４０は、受信回路１０が使用する局部発振信号ＳLOA、ＳLOBと、ＰＬＬ５０により形成した中間周波数ｆIFの信号Ｓ54A、Ｓ54Bとからテスト信号Ｓ63を形成しているので、受信回路１０の初期調整と診断とを同一システムで行うことができる。さらに、アンテナ同調回路１１Ｆの同調周波数と、局部発振周波数ｆLOと、テスト信号Ｓ63の周波数とを独立に変更あるいは設定することができるので、各種の特性を容易にチェックあるいは調整することができる。

さらに、自己診断時、外部アンテナが接続されているときには、これを警告するとともに、テスト信号Ｓ63の形成を停止しているので、テスト信号Ｓ63が不用意に外部アンテナから電波として発射されることがない。また、放送波の受信信号による診断への影響や妨害を排除することもできる。さらに、テスト信号発生回路４０を受信機に内蔵しているので、受信特性をチェックする場合に、テスト信号発生器を新たに用意する必要がなく、しかも、最適な状態を維持することができる。

なお、上述において、演算回路６２の出力信号Ｓ62を、アッテネータ回路６４を通じてアンテナ同調回路１１Ａ、１１Ｆにテスト信号として供給することもできる。また、ポリフェイズフィルタを使用すれば、中間周波信号の抽出と移相とを同時に実現できるので、バンドパスフィルタ１５Ａおよび移相回路１６Ａを第１のポリフェイズフィルタにより構成し、バンドパスフィルタ１５Ｂおよび移相回路１６Ｂを第２のポリフェイズフィルタにより構成することができる。

さらに、短波放送や長波放送の受信を行う場合には、それらのためのアンテナ同調回路および高周波アンプを、アンテナ同調回路１１Ａ、１１Ｆおよび高周波アンプ１２Ａ、１２Ｆと同様に設け、その受信信号をバンド切り換え用のスイッチ回路３１を通じてミキサ回路１３Ａ、１３Ｂに供給すればよい。

また、上述においては、ジャック８３に外部アンテナが接続されたことをメカニカルに検出してスイッチ８２Ａ、８２Ｂを切り換える場合であるが、アクティブアンテナを接続の場合には、そのアクティブアンテナが消費する電流を検出し、その検出信号によりスイッチ８２Ａ、８２Ｂに相当するスイッチ回路を切り換えるようにすることもできる。

〔略語の一覧〕
Ａ／Ｄ：Analog to Digital
ＡＧＣ：Automatic Gain Control
ＡＭ ：Amplitude Modulation
Ｄ／Ａ：Digital to Analog
ＦＥＴ：Field Effect Transistor
ＦＭ ：Frequency Modulation
ＩＣ ：Integrated Circuit
ＩＦ ：Intermediate Frequency
ＰＬＬ：Phase Locked Loop
ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave
ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator

この発明の一形態を示す系統図である。 この発明の一形態を示す系統図である。 この発明を説明するための図である。 この発明を説明するための図である。

符号の説明

１０…受信回路、１１Ａおよび１１Ｆ…アンテナ同調回路、１３Ａおよび１３Ｂ…ミキサ回路、１５Ａ、１５Ｂおよび１９…バンドパスフィルタ、１６Ａおよび１６Ｂ…移相回路、１７…演算回路、３２…局部発振回路、３６…マイクロコンピュータ、４０…テスト信号発生回路、５０…ＰＬＬ、５５…乗算回路、６１Ａおよび６１Ｂ…ミキサ回路、６２…演算回路、６３…ＰＬＬフィルタ、８２Ａおよび８２Ｂ…アンテナ切り換えスイッチ、８４…バンドスプリッタ

Claims (6)

1. 放送をヘテロダイン方式により受信する受信機であって、
   希望周波数の受信信号を取り出す同調回路と、
   位相が互いに90°異なる１対の局部発振信号を形成する第１のＰＬＬと、
   上記１対の局部発振信号により上記受信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する第１の１対のミキサ回路と、
   この第１の１対のミキサ回路の各出力信号が供給され、互いに90°の位相差を有する１対の移相回路と、
   この１対の移相回路の出力信号が供給される第１の演算回路と、
   この第１の演算回路の出力信号から上記中間周波信号を取り出す中間周波フィルタと、
   この中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号が供給されて受信中の信号のレベルを検出するレベル検出回路と、
   自己診断用のテスト信号発生回路と、
   制御回路と
   を有し、
   上記テスト信号発生回路は、
   上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号の中間周波数に等しい周波数で、位相が互いに90°異なる１対の発振信号を形成する第２のＰＬＬと、
   この第２のＰＬＬから出力される上記１対の発振信号と、上記第１のＰＬＬから出力される上記１対の局部発振信号とが供給される第２の１対のミキサ回路と、
   この第２の１対のミキサ回路の出力信号を加算あるいは減算してテスト信号を出力する第２の演算回路と、
   この第２の演算回路から出力される上記テスト信号が上記同調回路に供給されることをオンオフ制御するスイッチ回路と
   を有し、
   上記制御回路は、
   放送の受信時、上記スイッチ回路をオフにして上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給されることを禁止し、
   上記同調回路の同調周波数および上記第１のＰＬＬにより形成される上記１対の局部発振信号の周波数を制御することにより、受信周波数を変更し、
   受信特性の自己診断時、上記スイッチ回路をオンにして上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給されることを許可するとともに、
   上記第２の演算回路の演算を加算あるいは減算に切り換えることにより、上記テスト信号を希望周波数あるいはイメージ妨害周波数のテスト信号に切り換え、かつ、
   上記同調回路の同調周波数および上記第１のＰＬＬにより形成される上記１対の局部発振信号の周波数を変更したとき、上記レベル検出回路が検出した信号レベルをチェックすることより、自己診断を行う
   ようにした受信機。
2. 請求項１に記載の受信機において、
   上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号を増幅する可変利得アンプと、
   この可変利得アンプにより増幅された中間周波信号からＡＧＣ電圧を形成するＡＧＣ電圧形成回路と
   を有し、
   放送の受信時には、上記ＡＧＣ電圧を上記可変利得アンプにその制御信号として供給してＡＧＣを行い、
   上記受信特性の自己診断の実行時には、上記ＡＧＣ電圧を一定値に固定する
   ようにした受信機。
3. 請求項２に記載の受信機において、
   上記１対の局部発振信号の局部発振周波数を固定した状態で、上記第２のＰＬＬから出力される上記１対の発振信号の発振周波数を変更することにより、選択度のチェックを行う
   ようにした受信機。
4. 請求項２あるいは請求項３に記載の受信機において、
   上記レベル検出回路の検出出力をＡ／Ｄコンバータ回路によりデジタルデータにＡ／Ｄ変換し、
   このデジタルデータを上記制御回路に取り込んでそれぞれの処理を実行する
   ようにした受信機。
5. 請求項２、請求項３あるいは請求項４に記載の受信機において、
   外部アンテナ端子と、
   警告手段と
   を有し、
   上記外部アンテナ端子に外部アンテナが接続されている場合に、上記自己診断を実行しようとしたときには、上記警告手段により上記外部アンテナの接続されていることを警告するとともに、
   上記自己診断の実行を開始しない
   ようにした受信機。
6. 放送をヘテロダイン方式により受信する受信用ＩＣであって、
   受信回路と、
   この受信回路の自己診断用のテスト信号発生回路と、
   を有し、
   上記受信回路は、
   位相が互いに90°異なる１対の局部発振信号を形成する第１のＰＬＬと、
   上記１対の局部発振信号により、同調回路から出力される受信信号をそれぞれ中間周波信号に周波数変換する第１の１対のミキサ回路と、
   この第１の１対のミキサ回路の各出力信号が供給され、互いに90°の位相差を有する１対の移相回路と、
   この１対の移相回路の出力信号が供給される第１の演算回路と、
   この第１の演算回路の出力信号から上記中間周波信号を取り出す中間周波フィルタと、 上記中間周波信号を増幅する可変利得アンプと、
   この可変利得アンプにより増幅された中間周波信号からＡＧＣ電圧を形成するＡＧＣ電圧形成回路と、
   上記可変利得アンプにより増幅された上記中間周波信号が供給されて受信中の信号のレベルを検出するレベル検出回路と、
   このレベル検出回路の検出出力をデジタル検出データにＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄコンバータ回路と、
   を有し、
   上記テスト信号発生回路は、
   上記中間周波フィルタから出力される上記中間周波信号の中間周波数に等しい周波数で、位相が互いに90°異なる１対の発振信号を形成する第２のＰＬＬと、
   この第２のＰＬＬから出力される上記１対の発振信号と、上記第１のＰＬＬから出力される上記１対の局部発振信号とが供給される第２の１対のミキサ回路と、
   この第２の１対のミキサ回路の出力信号を加算あるいは減算してテスト信号を出力する第２の演算回路と、
   この第２の演算回路から出力される上記テスト信号をオンオフ制御するスイッチ回路と
   を有し、
   上記デジタル検出データの供給される制御回路が接続され、
   この制御回路の制御により、
   放送の受信時、上記スイッチ回路がオフにされて上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給されることが禁止され、
   上記ＡＧＣ電圧が上記可変利得アンプにその制御信号として供給されてＡＧＣが行われ、
   同調周波数および上記第１のＰＬＬにより形成される上記１対の局部発振信号の周波数が制御されることにより、受信周波数が変更され、
   第１の受信特性の自己診断時、上記スイッチ回路がオンにされて上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給され、
   上記ＡＧＣ電圧が一定値に固定されるとともに、
   上記第２の演算回路の演算が加算あるいは減算に切り換えられることにより、上記テスト信号が希望周波数あるいはイメージ妨害周波数のテスト信号に切り換えられ、かつ、
   上記同調周波数および上記第１のＰＬＬにより形成される上記１対の局部発振信号の周波数が変更されたとき、上記レベル検出回路が検出したデジタル検出データの示すレベルがチェックされて自己診断が行われ、
   第２の受信特性の自己診断時、上記第２の演算回路から希望周波数のテスト信号が取り出され、
   上記スイッチ回路がオンにされて上記テスト信号が上記第２の演算回路から上記同調回路に供給されるとともに、
   上記ＡＧＣ電圧が一定値に固定され、かつ、
   上記１対の局部発振信号の局部発振周波数が、上記希望周波数に対応した周波数に固定された状態で、上記第２のＰＬＬから出力される上記１対の発振信号の発振周波数が変更されるとともに、
   上記レベル検出回路が検出したデジタル検出データの示すレベルがチェックされて選択度のチェックが行われる
   ようにした受信用ＩＣ。

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