專利名稱：由高阻抗源驅(qū)動機械共振器的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于具有驅(qū)動例如陶瓷濾波器等一類的機械共振器的電路的電視接收機，尤其有關(guān)于由高阻抗源驅(qū)動機械共振器以使機械共振器輸入阻抗實質(zhì)上饋入為源的負載。正如本說明書中所采用的情形，電視接收機打算包括任何電視信號處理器例如VCR或監(jiān)視器，有或無例如CRT那樣的顯示器。
陶瓷濾波器及其他機械共振器皆普遍使用于電視接收機中。例如，在檢波器后面的視頻處理電路用以提供含彩色視頻及內(nèi)載波成分的合成信號，即經(jīng)常設(shè)有4.5兆赫的陶瓷濾陷波器以使由視頻檢波器產(chǎn)生的合成信號中的聲音內(nèi)載波信號予以消除。此外，聲音處理電路經(jīng)常有4.5兆赫帶通陶瓷濾波器用以使內(nèi)載波4.5兆赫聲音副載波通過，而消除其余的組合信號。包括檢波器的集成電路制造廠商在使用注意事項中建議，組合信號應(yīng)經(jīng)由諸如射極跟隨器低輸出阻抗源耦合至陶瓷濾波器上。但為改善性能，例如，改善信噪比，有時必須提供射極跟隨器所無法獲得的額外電壓增益。達成此額外增益的一項經(jīng)濟方式即為將信號鏈之一，例如聲音鏈移至射極跟隨器的集電極上。這一配置揭示于美國NO.3，091，659(Massman)號專利申請中。
在本說明書中應(yīng)該理解的是，當信號鏈之一，例如，聲音鏈輸出被移至晶體管集電極上時，由于晶體管集電極的輸出源阻抗甚高(一般在100千歐以上)而發(fā)生問題。這輸出源阻抗較隨頻率變化頗大的陶瓷濾波器輸入阻抗要大得多，例如，十倍之多。例如，作為示范性的具體實施例中的陶瓷濾波器聲音帶通濾波器的輸入阻抗甚低，例如，在4.5兆赫的中心頻率時約400歐，但在頻率離開中心頻率時，其輸入阻抗要高得多，例如，2-3千歐。由于陶瓷濾波器以相當?shù)洼斎胱杩桂伻敫咦杩剐盘栐醋鳛樨撦d，晶體管電路集電極的增益是依照陶瓷濾波器的輸入阻抗的隨頻率變化而隨頻率變化。
當信號系由低源阻抗，例如，50歐或與陶瓷濾波器的輸入阻抗相差不大的源阻抗耦合而來，例如由射極跟隨器所提供時，這陶瓷質(zhì)濾波器的輸入阻抗-頻率特性通常可略去不計。但當由高源阻抗驅(qū)動陶瓷濾波器時，陶瓷濾波器的輸入阻抗-頻率特性成為一項不理想的因素，因其會在若干頻率，諸如3.58兆赫彩色副載波頻率時，使增益增加，而此3.58兆赫頻率卻是帶通濾波器想要濾掉的。因此，希望能提供一經(jīng)濟方式，由晶體管的集電極(而非發(fā)射極)驅(qū)動諸如陶瓷濾波器的機械共振器而提供額外增益，而同時克服陶瓷濾波器對于在集電極上所提供高阻抗信號源的輸入阻抗負載影響。
簡言之，本發(fā)明乃有關(guān)于高阻抗信號源驅(qū)動相當?shù)洼斎胱杩沟臋C械共振器，諸如其輸入阻抗隨頻率變化的陶瓷濾波器。此高阻抗源系由一調(diào)諧于機械共振器中心頻率的共振電路而增強。共振調(diào)諧電路周圍在中心頻率兩側(cè)的阻抗快速減小使由于陶瓷濾波器的輸入阻抗隨頻率的變化而導致的電路增益隨頻率的變化而大體上獲致補償。因此，諧振電路的阻抗隨頻率特性的變化與陶瓷濾波器的輸入阻抗隨頻率特性的變化系相互補的。


圖1 所示為根據(jù)本發(fā)明若干方面的電視接收機若干部分的部分方塊圖和部分略圖。
圖2 所示為其中心頻率為4.5兆赫的調(diào)諧電路代表性阻抗-頻率特性曲線。
圖3 所示為根據(jù)本發(fā)明若干方面的陶瓷濾波器，調(diào)諧電路及兩者組合的積累效應(yīng)等之代表性輸入阻抗-頻率特性曲線。
現(xiàn)參閱附圖，其中相同元件均以相同編號標示，圖1中所示為電視接收機各相關(guān)部分。在天線接線端12所接收，來自室中廣播接收天線，或來自有線系統(tǒng)，VCR等之類的電視信號，饋送至射頻(RF)放大器10，再由其使信號耦合至混頻器14。放大器10及混頻器14均為調(diào)諧器部分，調(diào)諧器選擇所要的信號并使之變換為中頻(IF)信號供進一步處理。IF信號在中頻放大器16中放大，然后耦合至視頻檢波器18。檢波后的合成視頻信號包含頻率為4.5兆赫的調(diào)頻聲音內(nèi)載波信號及視頻信號。視頻信號包括基帶亮度成分及頻率為3.58兆赫的調(diào)相彩色副載波信號。亮度成分含同步脈沖。本具體實施例主要為有關(guān)于視頻與聲音中頻信號的分離，因此合成信號的其他方面將不作進一步討論。
在20的檢波后合成信號系耦合至晶體管22的基極上。晶體管22的發(fā)射極的電阻器24的兩端產(chǎn)生大體上波幅相同的合成信號，并經(jīng)由隔離電阻器28耦合至4.5兆赫陶瓷濾波陷波器26上。聲音調(diào)制4.5兆赫內(nèi)載波聲音信號系經(jīng)由陷波器26使之由合成信號中消除，所余留的視頻信號耦合至視頻處理部分(未顯示)以供晶體管30作進一步處理。視頻信號的進一步處理與本發(fā)明無直接關(guān)系，因此本說明書中不擬進一步論述。
為提供額外電壓增益予內(nèi)載波聲信號以改善聲音信噪比，在本示范性具體實施例中，內(nèi)載波聲音信號系從晶體管22的集電極(而非發(fā)射極)中取出。晶體管22的集電極系耦合至電容器34上，后者與電感器36相并聯(lián)耦合因而形成一并聯(lián)調(diào)諧共振電路。電容器34及電感器36的值經(jīng)過選擇而提供頻率為4.5兆赫聲音內(nèi)載波頻率的諧振。電源電壓經(jīng)由包含有電阻器38及電容器40的低通濾器耦合至晶體管22上。在晶體管22集電極上產(chǎn)生的內(nèi)載波聲音信號系由一任意DC去耦電容器41及一任意的隔離電阻器43耦合至陶瓷濾波器42上，后者為以4.5兆赫內(nèi)載波頻率為中心的帶通濾波器。帶通濾波器42實際上將所有否則勢必出現(xiàn)的視頻信號消除。
如上所述，晶體管集電極上的輸出阻抗較帶通陶瓷濾波器42的視頻率而定的輸入阻抗高出許多。本示范性實施例中的濾波器42的輸入阻抗在4.5兆赫中心頻率時約為400歐的最小值，而在中心頻率的兩側(cè)則快速增加為2或3千歐。圖3中所示為輸入阻抗-頻率特性曲線，曲線“a”上具有鞍部或谷點，且頻率移離中心頻率4.5兆赫往上伸展。如無調(diào)諧電路34/36時，由于帶通濾波器42的較低輸入阻抗給予晶體管22集電極較高輸出阻抗的AC負載，集電極上所產(chǎn)生的晶體管22的增益-頻率特性曲線將隨帶通濾波器42輸入阻抗的變化而變化，如圖3的曲線“a”所示。此一狀況頗不理想，因為結(jié)果增益-頻率特性曲線與濾波器42所要的帶通濾波傳送特性相反。確切地說，由于尤其在非所望的3.58兆赫彩色副載波頻率所提供的增益較所望的4.5兆赫內(nèi)載波聲音信號的為高，故結(jié)果增益-頻率特性曲線頗不理想。波幅較高的3.58兆赫彩色副載波信號可能使晶體管22飽和(影響晶體管22的動態(tài)范圍)而可能于重現(xiàn)的音頻信號中產(chǎn)生非所想望的成分，當使用相當寬頻帶立體處理時，其不良成分尤為顯著。
增益-頻率效應(yīng)的這種變化，可經(jīng)由含電容器34及電感器36的并聯(lián)調(diào)諧共振電路予以克服。調(diào)諧電路34/36的阻抗特性示于圖2及圖3的曲線“c”中。如圖所示，調(diào)諧 電路34/36在所望的4.5兆赫頻率時具有高阻抗，但在頻率在4.5兆赫兩側(cè)時阻抗則迅速下降。結(jié)果，晶體管22的集電極在4.5兆赫時較中心頻率以外的頻率，例如為3.58兆赫時其放大作用較大。因此，并聯(lián)共振電路34/36提供阻抗-頻率特性曲線“c”，與陶瓷帶通濾波器42的輸入阻抗的互補。這兩特性曲線的組合產(chǎn)生峰化響應(yīng)，如圖3的曲線“b”所示。
調(diào)諧電路34、36的阻抗-頻率曲線，可經(jīng)由L/C比值的適當選擇而予調(diào)整，此比值決定并聯(lián)共振電路在共振頻率時的阻抗，而并聯(lián)共振電路的適當“Q”值則決定其周邊的斜率。在此示范性具體實施例中，電感器36為2.2微亨，電容器34為560微微法的電容器。曲線“c”的形狀可考慮到任意的隔離電阻器43和/或任意的分路電阻器46的效果而予調(diào)整，這些電阻器常與陶瓷濾波器相配合使用，使圖3中的“b”曲線斜率及波幅稍微有變化。
并聯(lián)共振調(diào)諧電路34/36的效應(yīng)可從兩方面來看。第一，可視為調(diào)諧電路在頻率離開中心頻率可使源阻抗降低。由于輸入阻抗系隨陶瓷濾波器42頻率而增加，因此使負載的變化獲致補償。其次，在其頻率離開共振頻率時，共振電路阻抗使帶通濾波器42的輸入阻抗“淹沒”。結(jié)果，晶體管22在這些偏離頻率時的增益大為減小并使由于陶瓷濾波器42于這些偏離頻率時輸入阻抗增加而增加的增益予以補償。
在視頻部分的4.5 兆赫陷波器26方面則未遭遇到相類似的負載問題，因為視頻部分系由晶體管的發(fā)射極所饋送，該晶體管提供的低源阻抗，通常要比陷波器26的輸入阻抗要低得多。
依此方式，調(diào)諧電路34、36引入與陶瓷濾波器42輸入阻抗互補的阻抗曲線，同時仍可由晶體管22于4.5兆赫帶通中心頻率(共振電路34、36發(fā)生共振)時導出相當可觀的增益。
雖然本具體實施例顯示為一NPN晶體管，本發(fā)明的設(shè)想中可使用PNP晶體管或者一增強型或耗盡型FET，在此狀況下，漏極當為高阻抗輸出電極，或者任何其他具有高阻抗輸出以驅(qū)動陶瓷濾波器或其類似品的適當裝置或電路。
權(quán)利要求
1.一種電視接收機中的放大器電路，其特征在于它包括具有相當高阻抗信號輸出裝置的放大裝置(22)，第一負載裝置(34，36)，耦合至高阻抗信號輸出裝置(22)，該第一負載裝置(34，36)具有第一輸入阻抗-頻率特性和較高阻抗信號輸出裝置為低的輸入阻抗，以及第二負載裝置(42)，耦合至高阻抗信號輸出裝置(22)，該第二負載裝置(42)具有與第一輸入阻抗-頻率特性相互補的第二阻抗-頻率特性，而使在高阻抗信號輸出裝置(22)上信號的波幅-頻率特性系部分由第一負載裝置(34，36)所決定及部分由第二負載裝置(42)所決定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的放大器電路，其特征在于，第一輸入阻抗-頻率特征性具有第一較高輸入阻抗部分和第一較低輸入阻抗部分，而第二阻抗-頻率特性具有通常在頻率上系與第一較高阻抗部分相一致的第二較低阻抗部分和通常在頻率上系與第一較低阻抗部分相一致的第二較高阻抗部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，第一輸入阻抗-頻率特性具有兩第一較高阻抗部分，而其間有第一低阻抗部分，而第二阻抗-頻率特性具有在頻率上大體上系與第一低阻抗部分相一致的第二較高阻抗部分和在頻率上大體上與兩第一較高阻抗部分相一致的兩第二低阻抗部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，該第一負載裝置是一調(diào)諧電路(34，36)，以及該第二負載裝置是一機械共振器(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放大器電路，其特征在于，該調(diào)諧電路具有一共振頻率，且在共振頻率上有一峰化阻抗，以及該機械共振器具有一在頻率上大體上與該調(diào)諧電路的共振頻率相一致的中心頻率，在共振頻率上有一輸入阻抗的低谷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放大器電路，其特征在于，該放大裝置(22)是一晶體管，而相當高阻抗輸出裝置是該晶體管的集電極。
全文摘要
本發(fā)明為有關(guān)以高阻抗信號源(22)驅(qū)動輸入阻抗相當?shù)偷臋C械共振器(42)，例如其輸入阻抗隨頻率變化的陶瓷濾波器。該高阻抗源(22)尚有與機械共振器(42)的中心頻率相調(diào)諧的共振電路(34，36)作負載。共振調(diào)諧電路周圍在其相關(guān)中心頻率兩側(cè)的阻抗減小，使由于陶瓷濾波器的輸入阻抗隨頻率之變化而產(chǎn)生的電路增益隨頻率的變化得以大體上獲補償。
文檔編號H04N5/44GK1055851SQ9110252
公開日1991年10月30日 申請日期1991年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月12日
發(fā)明者勒魯瓦·S·威格諾特, 吉恩·K·珊德維克, 丹尼爾·M·哈欽森 申請人:湯姆森消費電子有限公司