專利名稱：電視信號調諧器的電子調整系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電視信號調諧器，并尤其涉及電視信號調諧器的電子調整系統(electronic alignment system)。
背景技術：
假如不是全部，那么也是絕大多數的電視信號接收器都包括用于選擇特定電視信號(頻道)的調諧器。電視信號調諧器的電子調整系統已發展為根據選定的頻道來利用電壓信號。實質上，將被調諧的選定頻道為調諧電壓控制器提供一個頻道選擇信號。
迄今為止，電子調整總是要求電視信號調諧器的射頻調諧電路與電視信號調諧器的本地振蕩器電路運行在同一電壓控制器/電源下。但是，電子調整系統利用高電壓變容二極管來接收，并利用由電壓控制器形成的高電壓來運行射頻調諧電路和本地振蕩器電路兩者。
因此，將會希望有一種用于電視信號接收器的電子調整系統，其至少對于部分電路利用低電壓變容二極管。
因此，還將會希望有一種具有獨立控制的射頻調諧電路和本地振蕩器電路的電子調整系統。
發明內容
根據本發明，提供一種調諧裝置(tuning arrangement)。該調諧裝置包括用于接收射頻(RF)信號的單元；用于輸出信號的單元；用于處理RF信號的單元，其耦合在用于接收RF信號的單元和用于輸出信號的單元之間，該用于處理RF信號的單元包括分別用于處理RF信號的第一單元和用于處理RF信號的第二單元。用于處理RF信號的第一單元和第二單元分別包括用于調諧RF信號的第一單元和第二單元。所述調諧裝置還包括與用于調諧的第一單元相耦合的、用于產生第一控制信號的第一控制單元，和與用于調諧的第二單元相耦合的、用于產生第二控制信號的第二控制單元。第一控制單元的偏差范圍高于第二控制單元的偏差范圍。
圖1是根據主題發明的原理的數字模擬轉換器系統的簡化方框圖；圖2是具體描述模式控制器方框圖的圖1的數字模擬轉換器系統的方框圖；圖3是描述模式控制器電路圖的圖1的數字模擬轉換器系統的表示；圖4是數字模擬轉換器系統的可選實施例；圖5是對于具有和不具有模式控制器的3比特數字模擬轉換器的輸出電壓比輸入碼的圖；圖6是在其中可以使用數字模擬轉換器系統的、用于電視信號調諧器的電子調整系統的方框圖；圖7是圖6的電子調整系統的示例性電路圖。
貫穿各視圖的、相應的參考符號代表相應的部分。
具體實施例方式
在一種方式中(In one form)，具有第一和第二信號處理電路的調諧裝置，特別是對于電視信號調諧器，利用第一和第二控制器來為信號處理裝置的第一和第二信號處理電路產生各自的第一和第二控制信號，所述第一和第二信號處理電路具有響應各自第一和第二控制信號的第一和第二可調諧元件。第一控制信號的偏差范圍高于第二控制信號的偏差范圍。在一種方式中，第一和第二信號處理電路響應于不同頻帶。第一和第二控制器可以是第一和第二電壓控制器，并且在一種方式中，第一和第二電壓控制器可以是調諧控制器和數字模擬轉換器。第一和第二信號處理電路可以是射頻調諧電路和用于射頻調諧電路的本地振蕩器電路。射頻電路可將低電壓變容管用作第一可調諧元件的一部分，其在由低電壓數字模擬轉換器提供的第一電壓范圍(偏差范圍)下工作。本地振蕩器電路可將較高電壓變容管用作第二可調諧元件的一部分，其在由鎖相環路提供的、高于第一電壓范圍的第二電壓范圍(偏差范圍)下工作。
現在參照附圖，更具體的，參照圖1，描述了根據主題發明的一個方面的、通常由130表示的數字模擬轉換器系統的簡化的方框圖。數字模擬轉換器系統130包括數字模擬轉換器(DAC)100和模式控制器132。DAC 100表示任意類型的DAC。DAC 100典型的是集成電路(IC)，但是DAC 100并非必須是IC。此外，應當認識到盡管模式控制器132顯示為與DAC 100分離，但模式控制器132可以與DAC 100是整體。因此，DAC系統130可以是IC的全部。
DAC 100具有電壓饋送(voltage supply)輸入102，其運轉以接收適合于允許DAC 100工作的工作電壓或電壓饋送。提供給DAC 100的電壓饋送輸入102的電壓饋送的電壓可以根據IC的性質變化。但是，這樣的電壓典型的是五伏(5)或十二伏(12)。當然，DAC 100(或若DAC系統130是集成IC的形式，則為DAC系統130)可以是不同的。
DAC 100還具有參考電壓輸入104(Vref)，其運轉以接收參考電壓(Vref)。參考電壓(Vref)設置DAC 100將要輸出的最大電壓。提供數據輸入106，其運轉以接收N-比特數字碼(digital word)(數據)。該N-比特數字碼被轉換為特定模擬電壓。各個不同的N-比特數字碼提供不同的模擬電壓。DAC 100被配置為接受一設定或預定的N-比特數字碼。例如，DAC 100可以是3比特數字模擬轉換器，這意味著DAC 100只接受從000到111的3(即N＝3)比特數字碼。輸入數據可以被串行地輸入，在此情形中存在單一的數據輸入。或者，輸入數據可以被并行地輸入。在并行輸入的情形中，將對于每個數據比特存在一個單獨的線路。例如，3比特數字模擬轉換器(接受3比特的碼或數據)應當具有3個單獨的數據輸入106。比特的數目典型地確定DAC的分辨率(resolution)。典型的分辨率可表示為1/(2N-1)。
DAC 100還具有模擬輸出110，其提供取決于經由參考電壓輸入104所輸入的參考電壓(作為最大值)和經由數據輸入106的輸入數據(N-比特數字碼)的模擬輸出電壓。DAC 100提供模擬輸出110上的模擬輸出電壓，隨數字輸入碼從0變化到2N-1，該模擬輸出電壓線性的從零變化到最大參考電壓。DAC100還可以是倍增DAC，其中模擬輸出量也與某些模擬輸入成比例。DAC 100還可以具有時鐘輸入124，其運轉以接收時鐘信號。DAC 100還經由接地線126與地面連接或耦合。
根據主題發明的一個方面，模式控制器132連接在參考電壓輸入104和參考電壓(Vcc)之間。模式控制器132具有顯示為連接到參考電壓(Vcc)的參考電壓輸入134。模式控制器132以兩種狀態或模式運轉。在一種狀態，模式控制器132允許DAC 100在第一分辨率直到相應于參考電壓(Vcc)的最大輸出電壓下工作。在第二種狀態，模式控制器在增加DAC 100的分辨率的同時減小最大輸出電壓(即減少至Vcc的百分比)。模式控制器132還與地面相耦合。
參照圖2，描述了DAC系統130，并以方框形式顯示了模式控制器132的各種元件。具體地，在一種形式，模式控制器132包括分壓電路/邏輯136和開關/轉換電路/邏輯(switch/switching circuitry/logic)138。分壓電路/邏輯136經由參考電壓輸入134連接到參考電壓源(Vcc)。開關/轉換電路/邏輯138接地，并以兩種狀態或模式運行。第一狀態或模式是斷路條件，而第二狀態或模式是閉合電路條件。
分壓電路/邏輯136與開關/轉換電路/邏輯138一起運轉，這樣當開關/轉換電路/邏輯138在第一狀態(斷路)時，分壓電路/邏輯136運轉以提供百分之百(100％)的最大參考電壓(Vcc)至參考電壓輸入104，作為在第一分辨率的模擬電壓輸出110的模擬輸出電壓。分壓電路/邏輯136還與開關/轉換電路/邏輯138一起運轉，這樣當開關/轉換電路/邏輯138在第二狀態(閉合電路)時，分壓電路/邏輯136運轉以提供所供給最大參考電壓(Vcc)的百分比至參考電壓輸入104，作為比第一分辨率大的第二分辨率的模擬電壓輸出110的模擬輸出電壓。
通過分壓電路/邏輯136的電路確定由分壓電路/邏輯136提供給DAC 100(具體的說提供給電壓參考輸入Vref104)的最大參考電壓(Vcc)的百分比。通過下面的等式計算出第一分辨率1/(2N-1)，而通過下面的等式計算出第二分辨率1/(2N+1-1)。
從這兩個等式，可以看出分辨率加倍。事實上，第二分辨率實際上比第一分辨率的兩倍稍大，這取決于DAC 100的輸入數據碼的預定比特大小。例如，若DAC 100是3比特DAC，則第一分辨率是1/7(即，從零到最大參考電壓有7級)，因而第二分辨率是1/15(即，從零到最大參考電壓的百分比有15級)。如下所述，被提供作為最大模擬輸出電壓的參考電壓(最大參考電壓)的百分比是由電路元件值確定的。這可稱作調節點或轉換點。盡管將關于一個調節點對本發明進行描述，但是可以存在許多調節點或可以存在一個連續變化的調節點。
應當注意，本DAC系統提供其被有效增加了的第二分辨率。同樣的，術語有效的、完整的和/或部分的分辨率可被應用以表示分辨率的增加。主題DAC系統如此提供DAC、DAC結構、或DAC系統的部分或百分比范圍上分辨率的有效增加。換種說法，主題發明類似于向DAC、DAC結構、或DAC系統在整個工作范圍上提供半比特的分辨率，或在百分比或部分工作范圍提供一比特的分辨率。
參考圖3，顯示了模式控制器132的示例性電路圖描述。具體的說，分壓電路/邏輯136被顯示為分壓器140。在示例性實施例中，分壓器140由第一電阻器R1和第二電阻器R2組成。第一電阻器R1耦合至參考電壓Vcc。參考電壓Vcc可以是例如十(10)伏。第二電阻器R2耦合至此處包括開關SW1的轉換電路138。通過在開關控制線路148上提供的開關控制信號對開關SW1進行控制。開關SW1輪流接地。開關控制信號打開和閉合開關SW1。
分壓器140也連接到DAC 100的參考電壓Vref輸入104。具體的說，DAC100的參考電壓Vref輸入104連接在第一電阻器R1和第二電阻器R2之間。工作時，當開關SW1處于如圖3所示的打開位置(斷路)時，提供給DAC 100的參考電壓Vref輸入104的電壓是經過第一電阻器R1的電壓。經過第一電阻器R1的電壓是參考電壓饋送Vcc，以致參考電壓Vref等于Vcc。當開關SW1處于閉合位置(閉合電路)時，提供給DAC 100的參考電壓Vref輸入104的電壓是如下面的等式所提供的經過第一電阻器R1和第二電阻器R2的分壓R1/(R1+R2)。
如此提供給DAC 100的參考電壓取決于電阻器R1和R2的值。因此，當開關SW1閉合時，最大模擬輸出電壓取決于R1和R2的值。
當R1＝R2時，R1+R2項可以改變為R1+R1，即2R1。因此，等式R1/(R1+R2)可以重寫為R1/2R1，其可化簡為1/2。因此當R1＝R2時，提供給DAC 100的最大參考電壓或調節點(和最大模擬輸出電壓)是參考電壓饋送Vcc的1/2或50％。作為一般性，當R1＜R2時，調節點小于(＜)1/2Vcc或50％Vcc。當R1＞R2時，調節點大于(＞)1/2Vcc或50％Vcc。
電阻器R1和R2典型地兩者都是固定值(歐姆)，但可以如所希望的兩者都變化或一個固定一個變化。這樣，可以控制提供給DAC 100的調節點或參考電壓，而不是在電阻器R1和電阻器R2值固定的情形中固定提供給DAC100的調節點或參考電壓。因此，提供給DAC 100的最大參考電壓可以是從稍稍超過零到百分之百的參考電壓饋送。
參照圖4，描述了通常由150表示的數字模擬轉換器(DAC)系統的可選實施例。在該實施例中，通過虛線使模式控制器132顯示為可能與DAC相結合。但是，應當認識到，模式控制器132可以與DAC 100相結合或不與DAC 100相結合。除了DAC 100具有第一數據輸出1模擬電壓輸出1101、第二數據輸出2模擬電壓輸出1102、和第三數據輸出3模擬電壓輸出1103之外，DAC系統150以和DAC系統130相同的如上所述方式工作。各個模擬電壓輸出1101，1102，1103為數字輸入碼提供單獨但是相等的模擬電壓輸出(OUT)。另外，DAC系統150對參考電壓使用電壓Vcc，對DAC 100使用工作電壓。
圖5提供具有3比特DAC的DAC系統的圖表142，其顯示輸出電壓作為3比特數字輸入數據的函數。輸出電壓范圍從最小值零(0)伏到最大值Vmax，其中，隨著數字輸入碼從000變化到111，Vmax可以是與提供給模式控制器132的參考電壓相對應的任意電壓。當開關SW1處于斷開狀態時，Vmax也與提供給DAC 100的參考電壓相對應。在圖142中，當開關閉合并且分壓器140起作用時，電壓Vref1與調節點或最大參考電壓的百分比相對應。
在圖142中描述的例子中，線144代表開關SW1處于斷開位置時的模擬輸出電壓。對于數字輸入碼000，模擬電壓輸出是0伏。隨著數字輸入碼前進至111，模擬輸出電壓增加至最大值Vmax(即參考電壓的100％)。線144的分辨率可標示為“X”。
線146代表開關SW1處于閉合位置時的模擬輸出電壓。對于數字輸入碼000，模擬電壓輸出是0伏。隨著數字輸入碼前進至111，模擬輸出電壓增加至最大值Vref1(即根據等式R1/(R1+R2)的參考電壓的百分比)。線144的分辨率可標示為“2X”。可以看出線146的斜率小于線144的斜率，其表明在零伏和最大模擬輸出電壓Vref1之間的每步或數字輸入碼(分辨率)的電壓增量小于從零伏到最大模擬輸出電壓Vmax之間的每步或數字輸入碼(分辨率)的電壓增量。
主題DAC系統因此提供N-比特DAC的轉換的分辨率。具體的說，主題DAC系統允許在利用現有的N-比特DAC或者提供N比特的DAC結構的同時，在DAC的百分比電壓范圍上實現N+1比特的分辨率。例如使用3比特，R2R梯形網絡DAC提供包括端點的八個(8)離散梯形點。若需要4比特分辨率DAC，則需要十六(16)個梯形點的數目。使用本發明，對于特定或給定范圍，3比特DAC結構可用于實現4比特的性能。
參照圖6，描述了用于由200表示的電視信號接收器(電視信號)調諧器的示例性電子調整系統的方框圖，其中可使用如上所述的DAC系統。但是，應當明白，并非必須在電子調整系統200中使用此處描述的DAC系統。電子調整系統200運轉以從RF電視信號源接收射頻(RF)電視信號(RF信號或輸入)，并提供一個中頻(IF)輸出。具體的說，電子調整系統200運轉以接收諸如VHF(更具體的說，2個VHF頻帶，頻帶1和頻帶2)和UHF電視信號的RF電視信號的若干頻帶，并根據選定的電視頻道，提供IF電視頻道信號。
從諸如有線電視、天線等可通過RF輸入開關或分離器提供的RF信號源接收RF信號。將接收的RF信號輸入到U/V(UHF/VHF)分離器202，該分離器運轉以從VHF頻帶中分離出UHF頻帶。當選定的頻道是VHF頻帶電視信號時，U/V分離器202接收控制信號BSV(頻帶選擇VHF)。控制信號BSV由在此處以PLL(鎖相環路)IC形式顯示的PLL 222產生。控制信號BSV是由PLL 222響應于頻道選擇信號而產生的電壓。
電子調整系統200具有UHF處理部分204、VHF處理部分206、混合器/振蕩器部分214、PLL 222、和數字模擬轉換器(DAC)224。UHF處理部分204運轉以響應頻道選擇，而對特定UHF頻道(特定電視信號)進行調諧。VHF處理部分206運轉以響應頻道選擇，而對特定VHF頻帶(此處2個VHF頻帶的一個)內的特定VHF頻道(特定電視信號)進行調諧。
U處理部分204包括單調諧(ST)濾波器208，其連接到U/V分離器202，以便接受U/V分離器202的輸出。具體的說，由單調諧濾波器208從U/V分離器202接收UHF信號。根據主題發明的一個方面，單調諧濾波器208在零到五(0-5)伏范圍上工作。具體的說，單調諧濾波器208在從零到五(0-5)伏的連續模擬電壓上工作。從DAC 224接收到由ST表示的零到五伏信號。DAC 224響應于頻道選擇信號而產生零到五伏信號(即，連續模擬0-5伏信號)ST。該電壓信號ST允許單調諧濾波器208對選定的頻道進行調諧。
將單調諧濾波器208的輸出提供至RF放大器(amp)210。RF放大器210運轉以根據由電視信號接收器產生的RF AGC(自動增益控制)信號對來自單調諧濾波器208的RF UHF信號進行放大。RF放大器210還運轉以接收由PLL 222產生并來自PLL 222的UHF頻帶選擇信號(BSU)。PLL響應頻道選擇信號而產生UHF頻帶選擇信號BSU。頻帶選擇信號BSU實質是RF放大器210的開/關信號。
將RF放大器210的輸出提供給雙調諧(DT)濾波器212。根據主題發明的一個方面，雙調諧濾波器212在零到五(0-5)伏范圍上工作。具體的說，雙調諧濾波器212在從零到五(0-5)伏的連續模擬電壓上工作。從DAC 224接收到標明為PRI的零到五伏信號。DAC 224響應于頻道選擇信號而產生零到五伏信號(即，連續模擬0-5伏信號)PRI。該PRI電壓信號允許雙調諧濾波器212的第一部分對選定的頻道進行調諧。還從DAC 224接收到標明為SEC的零到五伏信號。DAC 224響應于頻道選擇信號而產生零到五伏信號(即，連續模擬0-5伏信號)SEC。該SEC電壓信號允許雙調諧濾波器212的第二部分對選定的頻道進行調諧。
將雙調諧濾波器212的輸出提供給以IC形式顯示的混合器/振蕩器214。應當認識到混合器部分和振蕩器部分可以是分離的，但顯示的是相結合的。具體的說，將雙調諧濾波器212的輸出提供給混合器228。UHF本地振蕩器(LO)226具有連接到混合器228的輸出。UHF LO 226運轉以從PLL 222接收本地振蕩器(LO)調諧電壓信號，并產生調諧的本地振蕩器信號。PLL響應頻道選擇信號，產生LO調諧電壓信號。LO調諧電壓信號是從零到三十(0-30)伏的模擬電壓信號。UHF LO 226還以LO驅動信號的形式向PLL 222提供反饋。
UHF混合器228對來自UHF LO 226的調諧的UHF本地振蕩器信號與雙調諧濾波器212的輸出信號(選定的頻道)進行結合或混合。將混合器228的輸出提供給雙調諧中頻(IF)濾波器234。雙調諧IF濾波器234將其輸出提供給IF放大器(amp)236。然后，將來自IF放大器236的放大的IF信號(選定的電視頻道)作為IF輸出提供給電視信號接收器的各種數字和模擬IF部件(未示出)或其他部件。
VHF處理部分206包括單調諧(ST)濾波器216，其連接到U/V分離器202以便接收U/V分離器202的輸出。具體的說，由單調諧濾波器216從U/V分離器202接收VHF信號。根據主題發明的一個方面，單調諧濾波器216在零到五(0-5)伏的范圍上工作。具體的說，單調諧濾波器216在從零到五(0-5)伏的連續模擬電壓上工作。從DAC 224接收標明為ST的零到五伏信號。DAC224響應于頻道選擇信號而產生零到五伏電壓信號(即，連續模擬0-5伏信號)ST。該電壓信號ST允許單調諧濾波器216對選定的頻道進行調諧。
另外，單調諧濾波器216運轉以接收由PLL 222產生并因此來自PLL 222的頻帶選擇信號(BS 1/2)。頻帶選擇信號(BS 1/2)選擇兩個VHF頻帶中的一個。具體的說，頻帶選擇信號(BS 1/2)是來源于頻道選擇信號的開/關電壓信號。
將單調諧濾波器216的輸出提供到RF放大器(amp)218。RF放大器218運轉以根據由電視信號接收器產生的RF AGC(自動增益控制)信號對來自單調諧濾波器216的RF VHF信號進行放大。RF放大器218還運轉以接收由PLL 222產生并因此來自PLL 222的VHF頻帶選擇信號(BSU)。PLL響應頻道選擇信號而產生VHF頻帶選擇信號BSV。頻帶選擇信號BSV實質是RF放大器218的開/關信號。
將RF放大器218的輸出提供給雙調諧(DT)濾波器220。根據主題發明的一個方面，雙調諧濾波器220在零到五(0-5)伏范圍上工作。具體的說，雙調諧濾波器220在從零到五(0-5)伏的連續模擬電壓上工作。從DAC 224接收到標明為PRI的零到五伏信號。DAC 224響應于頻道選擇信號而產生零到五伏信號(即，連續模擬0-5伏信號)PRI。該PRI電壓信號允許雙調諧濾波器220的第一部分對選定的頻道進行調諧。還從DAC 224接收到標明為SEC的零到五伏信號。DAC 224響應于頻道選擇信號而產生零到五伏信號(即，連續模擬0-5伏信號)SEC。該SEC電壓信號允許雙調諧濾波器220的第二部分對選定的頻道進行調諧。
另外，雙調諧濾波器220運轉以接收由PLL 222產生并因此來自PLL 222的頻帶選擇信號(BS 1/2)。該頻帶選擇信號(BS 1/2)選擇兩個VHF頻帶中的一個。具體的說，頻帶選擇信號(BS 1/2)是來源于頻道選擇信號的開/關電壓信號。該頻帶選擇信號(BS 1/2)與提供給單調諧濾波器216的相同。
將雙調諧濾波器220的輸出提供給以IC形式顯示的混合器/振蕩器214。應當認識到混合器部分和振蕩器部分可以是分離的，但顯示的是相結合的。具體的說，將雙調諧濾波器220的輸出提供給混合器232。VHF本地振蕩器(LO)230具有連接到混合器232的輸出。VHF LO 230運轉以從PLL 222接收本地振蕩器(LO)調諧電壓信號，并產生調諧的本地振蕩器信號。PLL響應頻道選擇信號，產生LO調諧電壓信號。LO調諧電壓信號是從零到三十(0-30)伏的模擬電壓信號。VHF LO 230還以LO驅動信號的形式向PLL 222提供反饋。
VHF混合器232對來自VHF LO 230的調諧的VHF本地振蕩器信號與雙調諧濾波器220的輸出信號(選定的頻道)進行結合或混合。將混合器232的輸出提供給雙調諧中頻(IF)濾波器234。雙調諧IF濾波器234將其輸出提供給IF放大器(amp)236。然后，將來自IF放大器236的放大的IF信號(選定的電視頻道)作為IF輸出提供給電視信號接收器的各種數字和模擬IF部件(未示出)或其他部件。
頻道選擇信號典型的，但不是必須的，由具有電子調整系統220的電視信號接收器響應用戶的輸入而產生。將頻道選擇信號提供給DAC 224和PLL222。雖然考慮了其他提供頻道選擇信號的方式，電子調整系統200被顯示為利用I2C(或IIC)配置/協議。同樣的，I2C時鐘線和I2C數據線被顯示為連接到DAC 224和PLL 222。PLL 222和DAC 224兩者產生從零(0)到最大電壓連續的模擬電壓信號，所述最大電壓就DAC 224來說是五(5)伏，就PLL 222來說是三十(30)伏。
此外，應當注意，雖然將此處給出的電子調整系統或電子調諧器被描述為對RF(射頻)部分使用5伏變容管，對LO(本地振蕩器)部分使用30伏變容管，但也可以使用其他電壓變容管。根據主題發明的原理，用于RF部分的電壓饋送(和變容管)與用于LO部分的電壓饋送(和變容管)是不同的。這種不同最好表示在RF部分的電壓饋送和變容管(即變容管電壓容量)低于LO部分的電壓饋送和變容管。從而，例如，RF部分可以使用十二伏電源/變容管，而LO部分可以使用三十伏電源/變容管。此外，電源和/或變容管電壓可以是或可以不是彼此的函數。
參照圖7，描述了用于圖6的電子調整系統的方框圖的示例性電路圖。應當認識到，圖7的電路以關于圖6而描述的方式工作。因此，僅具體描述電路200的某些部分。最初，由分離器202，具體的說由電容器C0和電感器L0對RF輸入(IN)進行分離。UHF部分經由電容器C0分支，而VHF部分經由電感器L0分支。電阻器R0提供電荷增長保護/消除和/或減輕保護。電阻器R0耦合至電感器L0和地面。
如上面所指出的，UHF部分204具有變容管電壓控制的單調諧濾波器208。單調諧濾波器208包括與低電壓(即0-5伏)變容管(變容二極管)VR7和電容器C7并聯的串聯電感器L8和L9。串聯電感器L8和L9與并聯的變容管VR7及電容器C7都接地。通過電阻器R4將調諧電壓信號ST提供至變容管VR7與電容器C7之間的節點。單調諧濾波器208根據施加到變容管VR7的電壓改變電特性。這樣，單調諧濾波器208可根據輸入電壓信號ST對特定的UHF頻道進行調諧。
單調諧濾波器208經由電容器C9與RF放大器210耦合。放大器210包括雙門N溝道金屬氧化物半導體(MOS)場效應晶體管(FET)T2。電容器C9與晶體管T2的一個門耦合，而晶體管T2的另一個門接收RF AGC信號。晶體管T2的源極接地。電感器L10與晶體管的漏極耦合。電感器L10與PLL222耦合，以在適當的時候接收UHF頻帶選擇(BSU)信號。施加或不施加BSU信號致使放大器工作或者不工作，放大器工作與否導致傳導以允許信號通過或不傳導以不允許信號經過。RF放大器210經由電容器C10與雙調諧濾波器212耦合。
雙調諧濾波器212包括第一級(stage)250，其經由各個電感器L11和L12與第二級252處于互導關系。第一級250包括低電壓(0-5伏)變容管VR8，其一端與電容器C10耦合，另一端與電容器C11耦合，從而變容管VR8與電容器C11串聯。串聯變容管VR8和電容器C11與電感器11并聯。通過電阻器R5將調諧電壓信號PR1提供至變容管VR8和電容器C11之間的節點。第一級250根據施加到變容管VR8的電壓改變電特性。
雙調諧濾波器212包括第二級252，其經由各個電感器L11和L12與第一級250處于互導關系。第二級252包括低電壓(0-5伏)變容管VR9，其一端與電感器L12耦合，另一端與電容器C12耦合，從而變容管VR9與電容器C12串聯，而變容管VR9和電容器C12與電感器L12并聯。通過電阻器R5將調諧電壓信號SEC提供至變容管VR9和電容器C12之間的節點。第二級根據施加到變容管VR9的電壓改變電特性。這樣，雙調諧濾波器212可以根據輸入電壓信號PRI和SEC對特定的UHF頻道進行調諧。通過電容器C13將雙調諧濾波器212的輸出提供至混合器/振蕩器IC 214。
如上面所指出的，VHF部分206具有變容管電壓控制的單調諧濾波器216。單調諧濾波器216包括電感器L1。低電壓(即0-5伏)變容管(變容二極管)VR1一端與電感器L1耦合，另一端與電容器C1耦合，從而VR1與C1串聯。串聯變容管VR1和電容器C1與串聯的電感器L2和L3并聯。電容器C1和電感器L3都接地。通過電阻器R1將調諧電壓信號ST提供至變容管VR1與電容器C1之間的節點。單調諧濾波器216根據施加到變容管VR1的電壓改變電特性。這樣，單調諧濾波器216可根據輸入電壓信號ST對特定的VHF頻道進行調諧。
單調諧濾波器216還響應頻帶選擇信號BS1，以改變單調諧濾波器216的頻帶調諧。單調諧濾波器216還包括與電容器C2串聯的低電壓(0-5伏)變容管VR2。信號BS1施加到變容管VR2和電容器C2之間。串聯變容管VR2和電容器C2與電感器L3并聯放置。
信號調諧濾波器216經由電容器C8與RF放大器218耦合。放大器218包括雙門N溝道金屬氧化物半導體(MOS)場效應晶體管(FET)T1。電容器C8與晶體管T1的一個門耦合，而晶體管T1的另一個門接收RF AGC信號。晶體管T1的源極接地。電感器L4與晶體管T1的漏極耦合。電感器L4與PLL 222耦合，以在適當的時候接收VHF頻帶選擇(BSV)信號。施加或不施加BSV信號致使放大器工作或者不工作，放大器工作與否導致傳導以允許信號通過或不傳導以不允許信號經過。RF放大器218與雙調諧濾波器220耦合。
雙調諧濾波器220包括第一級254，其經由兩組分別的電感器L4和L6、及L5和L7與第二級256處于互導關系。第一級254包括低電壓(0-5伏)變容管VR3，其一端與放大器218耦合，另一端與電容器C3耦合，從而變容管VR3與電容器C3串聯。串聯的變容管VR3和電容器C3與串聯的電感器L4和L5并聯。通過電阻器R2將調諧電壓信號PRI提供至變容管VR3和電容器C3之間的節點。第一級254根據施加到變容管VR3的電壓改變電特性。
雙調諧濾波器220的第一級254還響應頻帶選擇信號BS1，以改變雙調諧濾波器220的第一級254的頻帶調諧。第一級254還包括與電容器C4串聯的低電壓(0-5)變容管VR4。信號BS1施加到變容管VR4和電容器C4之間。串聯變容管VR4和電容器C4與電感器L5并聯放置。
雙調諧濾波器220包括第二級256，其經由分別的電感器對L4和L6、及L5和L7與第一級254處于互導關系。第二級256包括低電壓(0-5伏)變容管VR6，其一端與電感器L6耦合，另一端與電容器C6耦合，從而變容管VR6與電容器C6串聯，而變容管VR6和電容器C6與電感器L6和L7并聯。通過電阻器R3將調諧電壓信號SEC提供至變容管VR6和電容器C6之間的節點。第二級256根據施加到變容管VR6的電壓改變電特性。
雙調諧濾波器220的第二級256還響應頻帶選擇信號BS1，以改變雙調諧濾波器220的第二級256的頻帶調諧。第二級256還包括與電容器C5串聯的低電壓(0-5伏)變容管VR5。信號BS1施加到變容管VR5和電容器C5之間。串聯變容管VR5和電容器C5與電感器L7并聯放置。這樣，雙調諧濾波器220可以根據輸入電壓信號PRI和SEC及頻帶選擇信號BS1對特定頻帶的特定VHF頻道進行調諧。通過電容器C7將雙調諧濾波器220的輸出提供至混合器/振蕩器IC 214。
混合器/振蕩器214接收BSV或BSU控制信號，以選擇利用哪個本地振蕩器。此外，PLL 222與混合器/振蕩器214耦合，從而將來源于頻道選擇信號的調諧電壓提供至UHF本地振蕩器(LO)調諧部分238和VHF本地振蕩器(LO)調諧部分240。UHF LO調諧部分238運轉以根據頻道選擇提供調諧。VHF LO調諧部分240運轉以根據頻道選擇提供調諧。
UHF LO調諧部分238包括與電容器C14串聯的高壓(0-30伏)變容管VR10。串聯變容管VR10和電容器C14與電感器L13并聯放置。通過電阻器R9將來自PLL 222的0-30伏調諧信號提供至變容管VR1O和電容器C14之間的節點。這為混合器/振蕩器214提供了調諧的信號，以進行UHF調諧。
VHF LO調諧部分240包括與電容器C15串聯的高壓(0-30伏)變容管VR11。串聯變容管VR11和電容器C15與電感器對L14和L15并聯放置。通過電阻器R10將來自PLL 222的0-30伏調諧信號提供至變容管VR11和電容器C15之間的節點。電感器對L14和L15之間的抽頭是運轉以響應頻帶選擇信號BS1的頻帶選擇信號電路。將頻帶選擇信號提供至變容管VR12和電容器C16之間。這為混合器/振蕩器214提供了調諧的信號，以進行VHF調諧。
如在此處所提到的，由于變容二極管(變容管)的調諧特性，上述DAC系統最好在用于電視信號接收器(電視信號)調諧器的示例性電子調整系統中使用。具體的說，變容二極管的調諧特性是其在較低電壓范圍中具有較快的電容(頻率)變化。結果，這一較快的變化加強了所需要的分辨率(即，更高的分辨率)。但是，在較高電壓范圍，所述變化慢得多，允許較低的分辨率。盡管可以使用較高分辨率的DAC，但較高分辨率的DAC更昂貴。此外，更高分辨率的DAC將會在較高電壓(和一個調諧頻帶中的頻率)下浪費分辨率。本轉換的分辨率的DAC因此允許使用較低分辨率DAC和獲得僅在需要的范圍利用較高分辨率的優點。
盡管已將本發明描述為具有優選設計，但可以在所公開的精神和范圍內對本發明做進一步的修改。本申請因此試圖利用本發明的普遍原理涵蓋本發明的任何適應性的變化和使用。此外，所述本領域的已知或慣例是包含于本發明內并在附加權利要求書的限定之內。
權利要求
1.一種調諧裝置，其特征在于一RF信號的源；一信號輸出點；耦合在所述RF信號的源和所述信號輸出點之間的信號處理裝置，所述信號處理裝置包括分別的第一和第二信號處理電路；所述第一和第二信號處理電路包括分別的第一和第二可調諧元件；與所述第一可調諧元件耦合以產生第一控制信號的第一控制器；與所述第二可調諧元件耦合以產生第二控制信號的第二控制器；和所述第一控制信號的偏差范圍高于所述第二控制信號的偏差信號。
2.如權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于所述第二信號處理電路包含第一頻帶信號處理電路和第二頻帶處理電路。
3.如權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于所述第一信號處理電路包含振蕩器電路，和所述第二信號處理電路包含RF調諧電路。
4.如權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于所述第一控制器包含鎖相環路，和所述第二控制器包含數字模擬轉換器。
5.如權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于所述第一可調諧元件包含響應所述第一控制信號的第一和第二本地振蕩器電路，和第二可調諧元件包含響應所述第二控制信號的第一和第二可調諧濾波器元件。
6.如權利要求5所述的調諧裝置，其特征在于所述第一可調濾波器元件包含響應于所述第二控制信號的偏差范圍的第一單調諧可調濾波器和第一雙調諧可調濾波器，以通過所選的頻率；和所述第二可調濾波器元件包含響應于所述第二控制信號的偏差范圍的第二單調諧可調濾波器和第二雙調諧可調濾波器，以通過所選的頻率。
7.如權利要求6所述的調諧裝置，其特征在于第一和第二單調諧可調濾波器的每一個包括響應所述第二控制信號的所述偏差范圍的變容管，和所述第一和第二雙調諧可調濾波器的每一個包括兩個變容管，每個變容管分別響應所述第二控制信號的所述偏差范圍。
8.一種調諧裝置，其特征在于用于接收RF信號的單元；用于輸出信號的單元；用于處理RF信號的單元，其耦合在所述用于接收RF信號的單元和所述用于輸出信號的單元之間，所述用于處理RF信號的單元包括分別用于處理RF信號的第一RF信號處理單元和用于處理RF信號的第二RF信號處理單元；所述第一RF信號處理單元包括用于調諧RF信號的第一單元；所述第二RF信號處理單元包括用于調諧RF信號的第二單元；與用于調諧的所述第一單元耦合的、用于產生第一控制信號的第一控制單元；與用于調諧的所述第二單元耦合的、用于產生第二控制信號的第二控制單元；其中所述第二控制單元的偏差范圍高于所述第一控制單元的偏差信號。
9.如權利要求8所述的調諧裝置，其特征在于，所述用于處理RF信號的第一RF信號處理單元包括用于處理第一頻帶信號的單元和用于處理第二頻帶信號的單元。
10.如權利要求8所述的調諧裝置，其特征在于所述用于處理RF信號的第二單元包括混合單元。
11.如權利要求8所述的調諧裝置，其特征在于所述第二控制單元包含鎖相環路，以及所述第一控制單元包含數字模擬轉換器。
12.如權利要求8所述的調諧裝置，其特征在于所述用于調諧的第二單元包含用于響應所述第二控制信號以產生本地振蕩器信號的第一和第二單元，以及所述用于調諧的第一單元包含用于對RF信號進行可調濾波的第一和第二單元。
13.如權利要求12所述的調諧裝置，其特征在于所述用于對RF信號進行可調濾波的第一單元包含響應所述第一控制信號的所述偏差范圍的第一單調諧可調濾波器單元和第一雙調諧可調濾波器單元，以通過所選的頻率；以及所述用于對RF信號進行可調濾波的第二單元包含響應所述第一控制信號的所述偏差范圍的第一單調諧濾波器單元和第二雙調諧可調濾波器單元，以通過所選的頻率。
14.如權利要求13所述的調諧裝置，其特征在于所述第一和第二單調諧可調濾波器單元的每一個包括響應所述第一控制信號的所述偏差范圍的一變容管，以及所述第一和第二雙調諧可調濾波器單元的每一個包括分別響應所述第一控制信號的所述偏差范圍的兩個變容管。
15.在電視信號接收器中的調諧方法，其特征在于接收多個RF信號；由第一控制器產生具有第一偏差范圍的第一控制信號；根據所述第一控制信號調諧多個RF信號，以獲取所述RF信號中選定的一個；由第二控制器產生具有高于第一偏差范圍的第二偏差范圍的第二控制信號；根據第二控制信號產生本地振蕩器信號；和將所述本地振蕩器信號與所述RF信號中所述選定的一個進行混合，以產生IF信號。
16.如權利要求15的方法，其特征在于，由第一控制器產生具有第一偏差范圍的第一控制信號的步驟包括步驟由包含數字模擬轉換器的第一控制器產生具有第一偏差范圍的第一控制信號。
17.如權利要求15的方法，其特征在于，由第二控制器產生具有第二偏差范圍的第二控制信號的步驟包括步驟由包含鎖相環路的第二控制器產生具有第二偏差范圍的第二控制信號。
18.如權利要求15的方法，其特征在于，根據所述第一控制信號對多個RF信號進行調諧的步驟包括步驟根據所述第一控制信號，經由雙調諧可調濾波器對以及第一和第二單調諧可調濾波器中的一個來選擇所述RF信號中的一個。
19.如權利要求18的方法，其特征在于，根據所述第一控制信號，經由第一和第二單調諧可調濾波器中的一個和雙調諧可調濾波器對來選擇所述RF信號的一個的步驟包括步驟根據所述第一控制信號，經由第一和第二單調諧可調濾波器中的一個的變容二極管和雙調諧可調濾波器的雙變容二極管對來選擇所述RF信號中的一個。
全文摘要
一種用于電視信號調諧器的電子調整系統，利用第一和第二控制器為信號處理裝置(arrangement)的第一和第二信號處理電路產生各自的第一和第二控制信號，第一和第二信號處理電路具有響應各自第一和第二控制信號的第一和第二可調諧元件。第一控制信號的偏差范圍高于第二控制信號的偏差范圍。
文檔編號H03J3/00GK1497961SQ03159478
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月27日 優先權日2002年9月27日
發明者邁克爾·A·帕蓋爾, 邁克爾 A 帕蓋爾 申請人:湯姆森特許公司