專利名稱：頻率調(diào)制多重信號的接收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻率調(diào)制(FM)多重信號的接收電路。
FM廣播，作為立體聲廣播已為大眾所熟識。最近，有將編碼后的數(shù)字信號在比立體信號廣播的頻帶更高的頻帶進行多重化而進行的所謂FM多重廣播。通過接收該FM多重廣播，利用者可得到的服務例如有與聲音節(jié)目獨立的信息(新聞、天氣預報、股市行情等)、聲音節(jié)目的補充信息(配合音樂而播出歌詞的卡拉OK廣播、題目名、藝術(shù)家名等)。進一步作為今后的服務，已考慮到將道路交通信息顯示于車內(nèi)的監(jiān)控器上等。
在接收FM多重廣播的接收機中，至少裝有PLL頻率合成器電路，用以與來自所選擇的廣播臺的載波信號的頻率調(diào)諧；濾波器電路，用以將根據(jù)所述載波信號的頻率及上述PLL頻率合成器電路的輸出信號的頻率而得到的中頻信號予以FM檢波后，抽取所述數(shù)字信號的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)來自所述濾波器電路的頻帶將上述數(shù)字信號予以復原。然而，上述PLL頻率合成器電路、上述濾波器電路、以及上述檢波電路都分別需要動作時鐘信號的輸入，在現(xiàn)有技術(shù)中，分別設有獨立的振蕩器，以對所述各個電路提供時鐘信號。
由于對于一個FM多重信號接收機需要多個振蕩器，使接機的價格增高，且發(fā)自各振蕩器的高次諧波成為不必要的輻射，使接收機的接收功能惡化。
有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種用于FM多重信號接收機內(nèi)部的FM多重信號接收電路，用以對進行時鐘動作的各部件分別提供時鐘信號。
本發(fā)明是為了解決上述問題而創(chuàng)作的，其特征是，在一種將各種編碼后的數(shù)字信號在比FM立體聲廣播的頻帶較高的頻帶間隙多重化后的FM多重信號接收、從該FM多重信號抽取上述數(shù)字信號以進行信號處理的FM多重信號的接收回路中，它具有振蕩器，用以產(chǎn)生時鐘信號，供下列各電路共同使用，即PLL頻率合成器電路，用以與來自所選擇的廣播臺的載波信號的頻率調(diào)諧；濾波器電路，用以將根據(jù)所述載波信號的頻率及上述PLL頻率合成器電路的輸出信號的頻率而獲得的中頻信號予以FM檢波后，抽取上述數(shù)字信號的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)來自所述濾波器電路的頻帶將上述數(shù)字信號予以復原。
根據(jù)本發(fā)明，由于用以產(chǎn)生時鐘信號的振蕩器可供以下的電路共同使用，即PLL頻率合成器電路，用以根據(jù)選擇廣播臺的載波信號的頻率而動作；濾波器電路，用以將根據(jù)所述載波信號的頻率和上述PLL頻率合成器電路的輸出信號的頻率而獲得的中頻信號予以FM檢波，然后抽取所述數(shù)字信號的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)來自所述濾波器電路的頻帶將上述數(shù)字信號予以復原，所以可減低成本，并解決了振蕩器的不必要的輻射問題。


圖1是本發(fā)明的FM多重信號的接收電路的框圖；圖2是圖1的部分構(gòu)成的具體電路例；圖3是用于圖2的波形時間圖；圖4是圖1的其他部分構(gòu)成的具體電路例；圖5是圖1的其他部分構(gòu)成的又一個具體電路例。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明具體地加以說明。
圖1是本發(fā)明的FM多重信號的接收電路的框圖。
圖1中，1是用以接收FM廣播的天線，通過該天線1而被接收的FM多重信號呈在載波上具有0～15KHz的頻帶的聲音信號(L+R)、19KHz的引導信號、具有以38KHz為中心的23KHz～53KHz頻帶的音聲信號(L-R)、以及具有以76KHz為中心的65KHz～87KHz的頻帶的表示各種信息的數(shù)字信號重疊著的狀態(tài)。2是放大器，用以將天線1所接收的微弱FM多重信號加以放大。
3是PLL頻率合成器電路，按照從無線收聽者所選擇的廣播臺播出的載波頻率而進行工作。下面，對該PLL頻率合成器3的內(nèi)部構(gòu)造加以說明。4是振蕩器，與例如水晶振子5相連接而發(fā)生振蕩，在本實施例中，發(fā)出7.2MHz的時鐘信號CLK。6是基準頻率分頻器，將時鐘信號CLK作720等分而成為100KHz的基準頻率信號fr。再者，將基準頻率信號fr作成100KHz的理由是因為給予FM廣播局的通道間隔即載波頻率的最小間隔設定為100KHz的緣故。7是可編程分頻器，按照所選無線電廣播臺的載波頻率使分頻數(shù)可變，輸出與基準頻率信號fr(＝100KHz)相等的可變頻率信號fp。8這是相位比較器，用以比較基準頻率信號fr與可變頻率信號fp的相對相位關(guān)系，并輸出比較信號PD。具體地說，當可變頻率信號fp的相位比基準頻率信號fr的相位遲的時候，相位比較器8輸出與相位延遲時間相對應的寬度的負脈沖；另外，當可變頻率信號fp的相位比基準頻率信號fr的相位早的時候，相位比較器8則輸出與相位延遲相對應的寬度的正脈沖。9是低通濾波器，用以將比較信號PD積分并產(chǎn)生模擬信號。10是電壓控制振蕩器VCO，用以產(chǎn)生對應于上述模擬信號的值的頻率信號fvco。該頻率信號fvco通過放大器11而被送到可編程分頻器7。這里，可變頻率信號fp與基準信號fr呈鎖相狀態(tài)，因而該兩個信號fp及fr的頻率相等。即頻率信號fvco等于基準頻率信號fr及可編程分頻器7的分頻數(shù)的積。由于這個分頻數(shù)是對應于所選無線電臺的載波頻率，所以頻率信號fvco成為與各個FM廣播電臺一一對應的值。以上所述是PLL頻率合成器3的構(gòu)造。
12是混頻器，用以輸出天線1所接收的多個FM信號frf與頻率信號fvco的差。13是帶通濾波器(BPF)，用以從混頻器12的輸出頻帶中只抽取10.7MHz的頻率。即將10.7MHz與頻率信號frvo相加后而獲得的頻率是收聽者所選FM廣播臺的載波頻率，以此識別該FM廣播臺被選臺。14是FM檢波電路，用以將重疊于10.7MHz的載波的立體聲信號(L-R)、(L+R)及數(shù)字信號等的頻率進行電壓變換。即上述具有表示各種音程的頻率的立體聲信號及數(shù)字信號，以10.7MHz的載波頻率為中心。在±75KHz的范圍內(nèi)變化，這變化表示音量。對應于這音量的頻率被變換為電壓。
15是低通濾波器(LPF)，用以從FM檢測電路14所獲得的頻譜中抽取聲音信號(L-R)、(L+R)存在的頻帶。16是多路調(diào)制器，用以產(chǎn)生以聲音信號(L-R)、(L+R)為基礎的右側(cè)的聲音信號R和左側(cè)的聲音信號L。從該多路調(diào)制器16所得到的聲音信號R及L分別通過放大器17、18而從揚聲器19、20播出。
21是切換電容濾波器(SCF)、具有從FM檢波后的FM多重信號的頻譜中抽取重疊了含各種信息的數(shù)字信號的頻帶的所謂帶通濾波器的功能。關(guān)于該切換電容濾波器21的具體電路，用圖2來加以說明。圖2中，IN是FM檢波電路14的輸出，而OUT則是后述的限幅電路的輸入。
圖2中，22是運算放大器，-(反轉(zhuǎn)輸入)端子通過電容器23而與FM檢波電路14的輸出相連接，同時通過電容器24與其本身的輸出端相連接。而運算放大器22的+(非反轉(zhuǎn)輸入)端則接地。另外，25～29是通過時鐘信號CK1而進行開閉的開關(guān)，而30～34則是通過時鐘信號CK2而進行開閉的開關(guān)。再者，時鐘信號CK1和CK2各為1.8MHz，具有反相的關(guān)系，根據(jù)振蕩器4的時鐘信號CLK而被形成。具體地說，將兩段的T雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(未圖示)串聯(lián)，通過對初段的T雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器施加時鐘信號CLK而從該初段T雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器獲得相位互為倒相的時鐘信號CK1和CK2。這關(guān)系如圖3所示。即，開關(guān)25～29在時鐘信號CK1的高電平期間閉合，而開關(guān)30～34在時鐘信號CK2的高電平期間閉合，因此開關(guān)25～29和30～34互補地進行開閉。實際上，開關(guān)25～29及30～34是通過MOS晶體管而得以實現(xiàn)的。35是運算放大器，-端子通過電容器36而與它自己的輸出端相連接，+端子則接地。又，運算放大器22的輸出端通過開關(guān)27、電容器37及開關(guān)32而與運算放大器35的-端子相連接。運算放大器35的輸出端通過開關(guān)34、電容器38及開關(guān)32而與其本身的-端子相連接。此外，運算放大器22的-端子通過開關(guān)25、電容器29及開關(guān)26與運算放大器35的輸出端相連接。再者，在電容器37的兩端和接地之間分別連接著開關(guān)28和33；而在電容器38的一端與接地之間則連接有開關(guān)29；在電容器39的兩端和接地之間分別接有開關(guān)30和31。在如上所述地連接的切換電容濾波器21中，在端子IN施加有FM檢波輸出，開關(guān)25～29及30～34與時鐘信號CK1及CK2同步地切換，通過電容器23、24、36～39的適當充放電就能從端子OUT只抽出76KHz±11KHz的頻帶。
再返回圖1，40是所述的限幅電路，用以將存在于FM多重頻帶中的各種信息波形整形為所定電平的數(shù)字值，以下用圖4來對該限幅電路40的具體電路加以說明。由于通過切換電容濾波器21而被抽取的FM多重頻帶中存在的信息還是微弱的，所以必須將這些信息變換成所定電平的數(shù)字值。在圖4中，41是比較器，其+端子與基準電源Vref相連接，-端子則加有切換電容濾波器21的輸出。再者，比較器41的電源輸入連接于電源Vdd(例如5伏)及接地。即，當從切換電容濾波器21輸出的信息電平比基準電壓Vref小時，比較器41輸出0伏(邏輯“0”)；另一方面，當從切換電容濾波器21的輸出比基準電壓Vref大時，比較器則輸出5伏(邏輯“1”)，結(jié)果，從比較器41輸出具有5伏的振幅的數(shù)字值。
再返回圖1，42是延遲檢波電路，用以將存在于FM多重頻帶中的數(shù)字信號還原。該數(shù)字信號的1個數(shù)據(jù)是16KHz。延遲檢波由于是以1數(shù)據(jù)以前的相位為基準檢出與現(xiàn)時的1數(shù)據(jù)的相位差，而為了通過7.2MKz的時鐘信號CLK延遲1數(shù)據(jù)，則需要450段的移位寄存器43及“異-或”邏輯電路44。這樣，將被還原的16KHz的數(shù)字信號施加于同步再生糾錯電路(未圖示)，以進行信號處理。
如上所述，振蕩4輸出的時鐘信號CLK、施加于切換電容濾波器21的時鐘信號CLK及施加于延遲檢波電路42的時鐘信號全部是7.2MHz，從而可以共用振蕩器4輸出。換言之，用以發(fā)生時鐘信號CLK的水晶振子5只需1個就夠了。因此，可降低現(xiàn)有技術(shù)的FM多重信號接收機的價格，進而也解決了振蕩器的不要的高頻輻射的問題，使上述接收機的接收功能增強。
根據(jù)本發(fā)明，由于只需1個用于FM多重信號的接收電路的振蕩器，使現(xiàn)有技術(shù)中需要多個振蕩器而衍生一連串問題獲得解決。即，根據(jù)本發(fā)明可使FM多重信號接收機的價格下降，解決了振蕩器的不必要的輻射問題，并改善了接收機在接收FM多重信號時的接收功能。
權(quán)利要求
1.一種頻率調(diào)制(FM)多重信號的接收電路，用以接收在比FM立體聲信號的頻率更高的頻譜間隙上重疊的各種信息經(jīng)編碼后的數(shù)字信號的FM多重信號，其特征在于，包括PLL頻率合成器電路，用以與從所選的廣播臺發(fā)出的載波信號的頻率同步；濾波器電路，用以在根據(jù)上述載波信號的頻率及上述PLL頻率合成器電路的輸出信號的頻率而獲得的中頻信號經(jīng)過FM檢波后，抽取上述數(shù)字信號的頻帶；檢波電路，用以根據(jù)從上述濾波器電路而獲得的頻帶將上述數(shù)字信號還原；振蕩器，用以產(chǎn)生時鐘信號，供所述PLL頻率合成器電路、濾波器電路、檢波電路共同使用。
2.如權(quán)利要求1所述的頻率調(diào)制多重信號的接收電路，其特征在于，所述濾波器電路是使用了根據(jù)所述時鐘信號而進行通斷的切換電容器的帶通濾波器。
3.如權(quán)利要求2所述的頻率調(diào)制多重信號的接收電路，其特征在于，所述檢波電路包括多畢特移位寄存器，用以根據(jù)所述時鐘信號將來自所述濾波器電路的頻帶內(nèi)的信息順次地移位；邏輯電路，用以對上述信息及上述移寄存器的輸出進行邏輯運算；并將上述數(shù)字信號從上述邏輯電路加以還原并輸出。
全文摘要
一種FM多重信號的接收電路，包括根據(jù)來自所選的廣播臺的載波信號的頻率而動作的PLL頻率合成器電路3；換切電容濾波器21，用以在根據(jù)上述載波信號的頻率及上述PLL頻率合成器電路3的輸出信號的頻率而獲得的中頻信號頻被FM檢波后，抽出上述數(shù)字信號的頻帶；根據(jù)來自上述切換電容濾波器21的頻帶將上述數(shù)字信號還原的延遲檢波電路42；振蕩器4，用以發(fā)生時鐘信號CLK供上述各電路共同使用。從而使成本降低，并解決振蕩器的輻射問題。
文檔編號H04B1/16GK1136732SQ9610255
公開日1996年11月27日 申請日期1996年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月27日
發(fā)明者木村和廣, 林部茂明, 平社豐, 增本隆彥, 須加宗宏, 石村靜, 小澤利行 申請人:三洋電機株式會社