JPH10163899A

JPH10163899A - ラジオ受信機

Info

Publication number: JPH10163899A
Application number: JP33025096A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyagi; 弘宮城
Original assignee: Nigata Semitsu Co Ltd
Current assignee: NSC Co Ltd
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-19
Anticipated expiration: 2016-11-25
Also published as: JP3676528B2

Abstract

(57)【要約】【課題】選択度特性に優れたストレート受信方式を提
供する。【解決手段】ＡＭラジオ受信機は、ストレート同調部
２、検波回路３、低周波増幅回路４およびスピーカ５を
含んで構成される。ストレート同調部２の内部には、複
数のサンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃが縦続接続さ
れ、各サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃには周波数
がそれぞれ異なる基準クロックが供給される。これら基
準クロックは、周波数が変化しても周波数差が常に一定
になるように制御される。このように、サンプリング同
調回路を縦続接続することで、ストレート同調部２の帯
域幅を広げることができ、かつ基準クロックに同期させ
てデジタル的に同調を行うため、Ｑを十分に高く設定で
き、選択度特性に優れた同調が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナで受信し
た信号を中間周波信号に変換することなくそのまま増幅
して検波処理を行うストレート受信方式のラジオ受信機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラジオ受信機の受信方式には、アンテナ
で受信した信号を周波数変換せずに同調および検波処理
を行うストレート受信方式と、アンテナで受信した信号
を一定周波数の中間周波信号に変換した後に同調および
検波処理を行うスーパーヘテロダイン方式がある。スト
レート受信方式は、高周波信号をそのまま増幅するた
め、回路間の結合などによって自己発振を起こして動作
が不安定になりやすい。また、受信周波数に応じて同調
回路の同調周波数を変えなければならないため、回路構
成上同調回路のＱをあまり高く設定できず、周波数の選
択度特性が悪くなる。

【０００３】これに対して、スーパーヘテロダイン方式
は、いったん低周波の中間周波信号に変換するため、受
信した信号を大きく増幅しても発振するおそれはない。
また、受信周波数に関係なく中間周波数を常に一定にし
ているため、同調回路のＱを十分に高く設定でき、周波
数の選択度特性がよくなる。このため、最近は、スーパ
ーヘテロダイン方式のラジオ受信機が主流を占めてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スーパ
ーヘテロダイン方式では、周波数ｆ1 の信号を受信する
際に、周波数ｆ0 の局部発振信号を用いて、いったん中
間周波数（ｆ0 −ｆ1 ）に変換するため、周波数（ｆ0
＋ｆ1 ）の放送波が存在する場合にはこの放送波と混信
を起こしてしまう。また、局部発振信号に高調波成分が
含まれている場合には、いわゆる笛音妨害が起きるおそ
れもある。このように、スーパーヘテロダイン方式を採
用する限り、受信特性の向上には一定の限界がある。ま
た、スーパーヘテロダイン方式は、いったん中間周波数
に変換する処理が必須であり、受信機の構成が複雑化す
るという問題もある。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は選択度特性に優れたストレー
ト受信方式のラジオ受信機を提供することにある。

【０００６】

【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、請求項１のラジオ受信機は、サンプリング同調
回路を縦続接続し、各サンプリング同調回路に供給する
基準クロックの周波数をそれぞれ所定量ずつずらすた
め、帯域幅を広く設定できるとともに、同調周波数を変
えても帯域幅が変動しなくなる。

【０００７】請求項２のラジオ受信機は、各サンプリン
グ同調回路を増幅器を挟んで縦続接続するため、増幅器
のゲインを調整することにより、所望の帯域幅を得るこ
とができる。

【０００８】請求項３のラジオ受信機は、サンプリング
同調回路と増幅器とを縦続接続した高周波増幅回路の入
力側にアンテナを接続し、出力側に検波回路を接続する
という簡単な構成でラジオ受信機を構成できる。また、
調整箇所が不要で、構成部品数も少なくなるため、信頼
性、保守性およびコストパフォーマンスに優れた受信機
が得られる。

【０００９】請求項４のラジオ受信機は、ＡＭ放送の受
信に最適な帯域幅が得られるようにサンプリング同調回
路の接続段数と基準クロックの周波数を設定する。

【００１０】請求項５のラジオ受信機は、ＦＭ放送の受
信に最適な帯域幅が得られるようにサンプリング同調回
路の接続段数と基準クロックの周波数を設定する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したラジオ受
信機について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【００１２】図１はラジオ受信機の一実施形態のブロッ
ク図である。同図に示すラジオ受信機は、中間周波数に
変換することなく所望のＡＭ放送波を受信するストレー
ト受信方式の受信機であり、アンテナ１と、ストレート
同調部２と、検波回路３と、低周波増幅回路４と、スピ
ーカ５とを含んで構成されている。

【００１３】ストレート同調部２は、アンテナ１で受信
した放送波の中から選局を希望する周波数帯域の放送波
のみを選択的に増幅する。このストレート同調部２の詳
細構成については後述する。検波回路３は、ストレート
同調部２から出力された被変調波信号を検波して低周波
信号を取り出す。取り出された低周波信号は低周波増幅
回路４で増幅された後、スピーカ５から音声出力され
る。

【００１４】図２はストレート同調部２の詳細構成を示
すブロック図である。図示のように、ストレート同調部
２は、サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃと、増幅器
１２ａ〜１２ｃと、クロック発生回路１３ａ〜１３ｃ
と、制御回路１４とを含んで構成され、各サンプリング
同調回路１１ａ〜１１ｃはそれぞれ増幅器１２ａ〜１２
ｃを挟んで縦続接続されている。クロック発生回路１３
ａ〜１３ｃはそれぞれサンプリング同調回路１１ａ〜１
１ｃに対応して設けられ、各サンプリング同調回路１１
ａ〜１１ｃにそれぞれ異なる周波数の基準クロックを供
給する。

【００１５】図３は、サンプリング同調回路１１ａ〜１
１ｃの詳細構成を示す回路図である。同図に示すよう
に、サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃは、１６出力
を有するリングカウンタ４０１と、リングカウンタ４０
１の各出力に接続されるＭＯＳトランジスタ４０２と、
各ＭＯＳトランジスタ４０２のドレイン端子に接続され
るコンデンサ４０３と、並列接続された抵抗４０４およ
びコンデンサ４０５とを含んで構成されている。

【００１６】図４は、リングカウンタ４０１の出力変化
を示す波形図である。同図に示すように、リングカウン
タ４０１は、図２のクロック発生回路１３ａ〜１３ｃか
ら出力される基準クロックの１６周期に１回の割合でパ
ルスを出力する。より詳細には、リングカウンタ４０１
は各出力端子から基準クロックの１６倍の周期を有する
パルスを出力する。また、各出力端子から出力されるパ
ルスの位相を基準クロックの１クロック分ずつずらして
いる。

【００１７】リングカウンタ４０１の各出力は、図３に
示すように、対応するＭＯＳトランジスタ４０２のゲー
ト端子に入力される。リングカウンタ４０１の各出力端
子から出力されるパルスの位相は互いにずれているた
め、ＭＯＳトランジスタ４０２がオンする時期もそれぞ
れ異なっており、ＭＯＳトランジスタ４０２に接続され
たコンデンサ４０３は、ＭＯＳトランジスタ４０２のオ
ン・オフに応じて充放電を繰り返す。

【００１８】例えば、リングカウンタ４０１から出力さ
れるパルス信号と同一周波数の信号、すなわち基準クロ
ックの１６倍の周期を有する信号がサンプリング同調回
路１１ａ〜１１ｃに入力された場合には、図３のａ点の
電圧は図４のように階段状に変化する。一方、パルス信
号の周波数とは異なる周波数の信号がサンプリング同調
回路１１ａ〜１１ｃに入力された場合には、各周期ごと
に図３のａ点の電圧が変化するため、やがてａ点の電位
はゼロ電位に収束する。したがって、図３に示すサンプ
リング同調回路１１ａ〜１１ｃは、リングカウンタ４０
１から出力されるパルス信号の周波数と等しい周波数成
分のみを抽出することができる。

【００１９】なお、図３のａ点のラインはインピーダン
スが高いため、入力インピーダンスが低い後段の回路に
直接接続すると出力波形をそのままの形で取り出せない
おそれがある。このため、ａ点のラインを図３のように
ＦＥＴ４０６でいったん受けて、このＦＥＴ４０６のソ
ース端子を後段の回路に接続するのが望ましい。なお、
図３のキャパシタ４０７は、入力信号の直流分をカット
するためのものであり、抵抗４０８および４０９はＦＥ
Ｔ４０６に適当なバイアスを与えるためのものである。

【００２０】このように、図３に詳細構成を示したサン
プリング同調回路１１ａ〜１１ｃは、リングカウンタ４
０１やＭＯＳトランジスタ４０２などの半導体化しやす
い部品のみで構成されているため、回路全体を容易にチ
ップ化することができる。また、図３の回路によれば、
リングカウンタ４０１の出力数を増やして１周期内のサ
ンプリング数を増やすことが容易に行え、これにより同
調精度を上げることができる。

【００２１】また、サンプリング同調回路１１ａ〜１１
ｃのＱは、Ｑ＝πｆＣＲＮ（Ｃはキャパシタ４０３の静
電容量、Ｒは抵抗４０４の抵抗値、Ｎはサンプリング
数）で表され、基準クロックの周波数が高くなるほどＱ
が大きくなるため、同調周波数を変更しても帯域幅Δｆ
＝ｆ／Ｑを一定にでき、広範囲の周波数に対して同精度
で同調を行える。

【００２２】なお、図３に示したサンプリング同調回路
１１ａ〜１１ｃにおいて、ＭＯＳトランジスタ４０２の
代わりに、図５に示すようにＣＭＯＳ構成のトランジス
タ４０２′を用いてもよい。ＣＭＯＳ構成のトランジス
タ４０２′を用いることで、寄生容量の影響を受けにく
くなる。また、サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃを
構成する全素子をＣＭＯＳプロセスで形成できるため、
チップ化する場合のプロセスを簡易化できる。

【００２３】図１に示すストレート同調部２は、図３に
詳細構成を示したサンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃ
を増幅器１２ａ〜１２ｃを挟んで３段縦続接続して構成
され、かつ各サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃに入
力される基準クロックの周波数をそれぞれ少しずつずら
している。

【００２４】例えば、選局周波数がｆ0 ｋＨｚの場合に
は、各クロック発生回路１３ａ〜１３ｃから出力される
各基準クロックの周波数は、それぞれ順に１６×（ｆ0
−Δｆ）ｋＨｚ、１６×ｆ0 ｋＨｚ、１６×（ｆ0 ＋Δ
ｆ）ｋＨｚに設定される。この場合の各サンプリング同
調回路１１ａ〜１１ｃの周波数特性はそれぞれ図６
（ａ）〜６（ｃ）のようになる。なお、図６において、
横軸は周波数ｆを、縦軸は信号強度Ｉをそれぞれ示して
いる。

【００２５】したがって、アンテナ１からの被変調波信
号はまずサンプリング同調回路１１ａに入力されて（ｆ
0 −Δｆ）ｋＨｚを中心周波数とする成分が抽出され、
次にいったん増幅器１２ａで増幅された後にサンプリン
グ同調回路１１ｂに入力されてｆ0 ｋＨｚを中心周波数
とする成分が抽出され、次に増幅器１２ｂで増幅された
後にサンプリング同調回路１１ｃに入力されて（ｆ0 ＋
Δｆ）ｋＨｚを中心周波数とする成分が抽出される。こ
の結果、ストレート同調部２から出力される信号の周波
数特性は図６（ｄ）のようになる。

【００２６】なお、ＡＭ放送を受信する場合には、上述
したΔｆを１ｋＨｚ程度に設定するのが望ましく、同調
周波数を変化しても常に上記帯域幅が得られるように、
制御回路１４は各クロック発生回路１３ａ〜１３ｃから
出力される基準クロックの周波数を調整する。

【００２７】このように、図１のストレート同調部２
は、３つのサンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃを縦続
接続し、各サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃの同調
周波数を少しずつずらしているため、サンプリング同調
回路が１段だけの場合よりも帯域幅を広げることがで
き、ＡＭラジオ受信機に最適な帯域幅を設定できる。し
たがって、ストレート同調部２の入力端にアンテナ１
を、出力端に検波回路３を接続するという簡単な構成で
ＡＭラジオ受信機を実現でき、また、ＬＣ共振回路など
の電気的特性のばらつきが生じやすい回路を含んでいな
いため、部品コストがかからず調整も不要でかつ信頼性
および保守性に優れたラジオ受信機が得られる。また、
各サンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃに供給される基
準クロックの周波数は、互いに同量ずつずれており、同
調周波数を変えてもずれ量は変化しないため、同調周波
数に関係なく帯域幅を常に一定に制御できる。また、サ
ンプリング同調回路１１ａ〜１１ｃは、図３の回路に示
すように、リングカウンタ４０１から出力されるパルス
信号と同一周波数成分のみを精度よく抽出できるため、
選択度特性に優れたラジオ受信機が得られる。

【００２８】図７は、各サンプリング同調回路１１ａ〜
１１ｃに対応して設けられる各クロック発生回路１３ａ
〜１３ｃの詳細構成を示すブロック図である。図示のよ
うに、クロック発生回路１３ａ〜１３ｃは、電圧制御発
振器５０１と、プログラマブルカウンタ５０２と、基準
発振器５０３と、位相比較器５０４と、ローパスフィル
タ５０５とを含んで構成されている。電圧制御発振器５
０１は基準クロックを出力し、プログラマブルカウンタ
５０２は予め設定された分周比で基準クロックを分周す
る。位相比較器５０４は、プログラマブルカウンタ５０
２の出力と、基準発振器５０３からの基準発振信号とを
位相比較する。この結果、位相差に応じた電圧がローパ
スフィルタ５０５を介して電圧制御発振器５０１に印加
される。電圧制御発振器５０１は、ローパスフィルタ５
０５の出力電圧に応じて基準クロックの周波数を変更
し、出力する基準クロックが基準発振信号に同期するよ
うな発振動作を行う。

【００２９】また、各クロック発生回路１３ａ〜１３ｃ
には、図２に示すように制御回路１４が接続されてお
り、制御回路１４から出力された制御信号は各クロック
発生回路１３ａ〜１３ｃ内部のプログラマブルカウンタ
５０２に入力され、それぞれの分周比が設定される。こ
れにより、各クロック発生回路１３ａ〜１３ｃから出力
される基準クロックは常に同量だけ変化するように制御
される。

【００３０】例えば、９５４ｋＨｚのＡＭ放送波を受信
する場合には、クロック発生回路１３ａ〜１３ｃ内部の
各プログラマブルカウンタ５０２の分周比はそれぞれ９
５３、９５４、９５５に設定される。一方、基準発振器
５０３から出力される基準発振信号の周波数はいずれも
１６ｋＨｚに設定される。この結果、クロック発生回路
１３ａ〜１３ｃから出力される基準クロックの周波数は
それぞれ順に、９５３ｋＨｚ×１６＝１５．２４８ＭＨ
ｚ、９５４ｋＨｚ×１６＝１５．２６４ＭＨｚ、９５５
ｋＨｚ×１６＝１５．２８０ＭＨｚに設定される。これ
ら基準クロックは、それぞれ図２に示すサンプリング同
調回路１１ａ〜１１ｃに入力されて１６分周され、結
局、中心周波数を９５４ｋＨｚとして±１ｋＨｚの範囲
で選択同調が行われる。

【００３１】このように、各サンプリング同調回路１１
ａ〜１１ｃに対応させてクロック発生回路１３ａ〜１３
ｃを設け、各クロック発生回路１３ａ〜１３ｃから出力
される基準クロックの周波数を任意に変更できるように
したため、同調可能な周波数範囲が広くなる。また、各
クロック発生回路１３ａ〜１３ｃを制御回路１４によっ
て制御するため、各サンプリング同調回路１１ａ〜１１
ｃの同調周波数を同時に同じ量だけ正確に変更すること
ができ、同調周波数を変更しても帯域幅が変化すること
はなく、常に同一精度で安定した同調処理が可能とな
る。

【００３２】上記実施形態では、ＡＭ放送を受信可能な
ラジオ受信機の一例について説明したが、本発明はＦＭ
放送を受信する場合にも適用可能である。図８はＦＭラ
ジオ受信機の一実施形態のブロック図である。ストレー
ト同調部２′は図１、２と同じように構成され、ストレ
ート同調部２′の出力はＦＭ検波回路３′に入力され
る。ＦＭ検波回路３′は、ストレート同調部２′で選局
されたＦＭ被変調波信号をステレオ複合信号に変換し、
このステレオ複合信号はステレオ復調回路６に入力され
てＬ信号とＲ信号に分離される。これらＬ信号とＲ信号
はそれぞれ別々にディエンファシス回路７Ｌ、７Ｒに入
力され、高域部を減衰させてＳＮ比の改善を図った後、
低周波増幅回路８Ｌ、８Ｒを経てスピーカ９Ｌ、９Ｒか
ら音声出力される。

【００３３】なお、ＦＭ放送波はＡＭ放送波に比べて周
波数が高いため、図２に示すクロック発生回路１３ａ〜
１３ｃから出力される基準クロックの周波数や、各基準
クロック間の周波数差は、ＦＭ放送の受信に最適な値に
設定する必要がある。例えば、ストレート同調部２の帯
域幅は１５０〜２００ｋＨｚ程度にするのが望ましい。

【００３４】ところで、図２に示すように、ＡＭ放送を
受信する場合には、帯域幅やＱを考慮すると、サンプリ
ング同調回路を３段縦続するのが最も望ましいが、原理
的には２段あるいは４段以上であってもよい。また、上
述した例では、図７に示すようにクロック発生回路１３
ａ〜１３ｃのそれぞれに基準発振器５０３を設けたが、
各基準発振器５０３は同一周波数で発振動作を行うた
め、共通の基準発振器を設けて共用するようにしてもよ
い。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、サンプリング同調回路を複数縦続接続して同調を
行うため、サンプリング同調回路を１段だけ備えた場合
よりも帯域幅を広くすることができる。また、従来のス
トレート受信機方式は、同調周波数を可変にする都合上
Ｑをあまり高く設定できないという問題があったが、本
発明は、基準クロックに同期させてデジタル的に同調を
行うため、Ｑを十分に高く設定でき、選択度特性に優れ
たラジオ受信機が得られる。さらに、縦続接続された各
サンプリング同調回路に入力される基準クロックの周波
数を連動して可変制御するため、同調周波数を変えても
帯域幅を常に一定に制御できる。

【００３６】また、スーパーヘテロダイン方式と異な
り、中間周波数への変換を行わないため、イメージ妨害
や笛音妨害などの障害が起きることはなく、また、スー
パーヘテロダイン方式に比べて受信機全体の回路構成を
簡略化できるため、部品コストを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＭ放送を受信可能なラジオ受信機の一実施形
態のブロック図である。

【図２】ストレート同調部の詳細構成を示すブロック図
である。

【図３】サンプリング同調回路の詳細構成を示す回路図
である。

【図４】リングカウンタの出力変化を示す波形図であ
る。

【図５】サンプリング同調回路の内部で使用されるＣＭ
ＯＳ構成のトランジスタの一例を示す図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は各サンプリング同調回路の周
波数特性図、（ｄ）はストレート同調部の周波数特性図
である。

【図７】クロック発生回路の詳細構成を示すブロック図
である。

【図８】ＦＭ放送を受信可能なラジオ受信機の一実施形
態のブロック図である。

【符号の説明】

１アンテナ２ストレート同調部３検波回路４低周波増幅回路５スピーカ１１ａ〜１１ｃサンプリング同調回路１２ａ〜１２ｃ増幅回路１３ａ〜１３ｃクロック発生回路１４制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナで受信した受信信号の中から選
局を希望する周波数成分のみを抽出して検波処理を行う
ラジオ受信機において、基準クロックの整数倍の周期を有し前記基準クロックに
同期したパルス信号で前記受信信号をサンプリングした
結果に基づいて、前記受信信号の中から前記パルス信号
と同一周波数成分のみを抽出する複数の縦続接続された
サンプリング同調回路と、前記サンプリング同調回路のそれぞれに対応して設けら
れ、各サンプリング同調回路に前記基準クロックを供給
する複数のクロック発生回路とを備え、前記クロック発生回路から出力される前記基準クロック
の周波数をそれぞれ所定量ずつずらしたことを特徴とす
るラジオ受信機。
【請求項２】請求項１において、前記サンプリング同調回路のそれぞれを増幅器を介して
縦続接続したことを特徴とするラジオ受信機。
【請求項３】請求項２において、縦続接続された前記サンプリング同調回路と前記増幅器
とによって高周波増幅回路を構成し、この高周波増幅回
路の入力側に前記アンテナを接続し、出力側に検波回路
を接続することを特徴とするラジオ受信機。
【請求項４】請求項３において、ＡＭ被変調波信号を変調前の信号に変換するＡＭ検波回
路を備え、ＡＭ放送を受信可能な帯域幅が得られるように前記サン
プリング同調回路の接続段数および前記基準クロックの
周波数を設定し、前記高周波増幅回路の出力を前記ＡＭ
検波回路に入力することを特徴とするラジオ受信機。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、選局されたＦＭ被変調波信号を、Ｌ信号とＲ信号とが合
成されたステレオ複合信号に変換するＦＭ検波回路を備
え、ＦＭ放送を受信可能な帯域幅が得られるように前記サン
プリング同調回路の接続段数および前記基準クロックの
周波数を設定し、前記高周波増幅回路の出力を前記ＦＭ
検波回路に入力することを特徴とするラジオ受信機。