專利名稱：包括雙頻振蕩器和合成器的調制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括調制器的設備，該調制器包括振蕩器和合成器，并且還涉及包括振蕩器和合成器的調制器，以及振蕩器。
所述設備的例子例如是無線(數字)揚聲器系統、無線(數字)耳機、小型電話和其它的消費品。
背景技術：
從US 5,281,930得知一種現有調制器，在其圖1中公開了電壓控制的振蕩器，其經由加權濾波器接收調制信號并經由低通濾波器從相位比較器接收調諧信號。相位比較器將電壓控制振蕩器的分頻輸出信號與參考信號生成器進行比較。為了分頻電壓控制振蕩器的輸出信號，使用了分頻器。相位檢測器和分頻器的該組合可由合成器來替代。
包括振蕩器和合成器的已知調制器存在缺點，尤其是因為該調制器相對昂貴的事實振蕩器和合成器中的任意一個都需要在高的調制頻率上工作，這使得振蕩器和合成器很昂貴，或者振蕩器和合成器例如在一半的調制頻率上工作，在該情況下要求附加的倍頻器。在兩種情況下，調制器本身以及包括該調制器的設備變得相對昂貴。

發明內容
本發明的目的尤其在于提供成本相對降低的設備。
本發明的進一步目的尤其在于提供成本相對降低的設備使用的調制器和振蕩器。
根據本發明的設備包括調制器，該調制器包括振蕩器和合成器，所述振蕩器包括-第一振蕩器輸入端，用于從合成器接收調諧信號；-第二振蕩器輸入端，用于接收調制信號；-第一振蕩器輸出端，用于向合成器提供包括第一頻率的第一輸出信號；和-第二振蕩器輸出端，用于向調制器輸出端提供包括第二頻率的第二輸出信號；其中第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
每個振蕩器當在基頻上振蕩時生成基頻信號，但還生成第一諧波信號、第二諧波信號等。基頻信號(或第一諧波信號等)可被用作為第一輸出信號，并且第一諧波信號(或第二諧波信號等)可被用作為第二輸出信號。通過為振蕩器提供兩個振蕩器輸出端，用于生成第一低頻輸出信號的第一振蕩器輸出端和用于生成第二高頻輸出信號的第二振蕩器輸出端，第一低頻輸出信號被提供給合成器并且第二高頻輸出信號被發射。結果，振蕩器和合成器可在低頻上工作，并且調制器和設備保持低成本。
根據本發明的設備的優點還在于，振蕩器和合成器當在較低頻率上工作時具有較低的功耗并且對干擾場不那么敏感。濾波變得不那么復雜，并且更少的部件數量導致更小的尺寸。
根據本發明的設備的實施例由這樣的振蕩器來限定，所述振蕩器還包括-調諧電路，包括第一和第二振蕩器輸入端和調諧電路輸出端；和-放大器，包括第一和第二振蕩器輸出端和耦合到調諧電路輸出端的放大器輸入端，所述放大器經由反饋電路進行反饋。
調諧電路負責響應于經由第一振蕩器輸入端所接收的調諧信號來調諧振蕩器，并且負責通過諸如音頻信號和/或視頻信號的調制信號來調制振蕩器。放大器形成緩沖器并具有“1”的放大系數。該放大系數經由反饋電路來調整。
根據本發明的設備的實施例由這樣的放大器來限定，所述放大器包括具有構成放大器輸入端的控制電極并具有構成振蕩器輸出端的第一和第二主電極的晶體管。單個晶體管形式的這種放大器工作良好并且成本非常低。
根據本發明的設備的實施例由這樣的反饋電路來限定，所述反饋電路包括耦合到第一主電極和控制電極的第一電容器，并包括耦合到第一主電極和接地的第二電容器。這些第一和第二電容器形成了不消耗有功功率而只消耗無功功率的分壓器。
根據本發明的設備的實施例由這樣的振蕩器來限定，所述振蕩器還包括耦合到第二主電極的輸出電路，用于抑制第一頻率。通過抑制第一頻率(振幅＝原始振幅的0-10％)并且不抑制第二頻率(振幅＝原始振幅的90-100％)，可容易地將第二頻率提供給調制器輸出端。
根據本發明的設備的實施例由這樣的輸出電路來限定，所述輸出電路包括第三電容器和耦合到第二主電極和接地的電感器的串聯電路、并聯耦合到該串聯電路的第四電容器、和耦合到第二主電極和電源接線端的電阻器。這種輸出電路工作良好并且成本非常低。
根據本發明的設備的實施例由這樣的調諧電路來限定，所述調諧電路包括另一電感器和第五電容器的并聯電路，第五電容器耦合到接地以及第六電容器和第七電容器公共點，第六電容器還耦合到控制電極并且第七電容器還經由變容二極管耦合第一振蕩器輸入端，控制電極還經由另一二極管耦合到第二振蕩器輸入端，第二振蕩器輸入端進一步經由第八電容器耦合到接地。這種調諧電路工作良好并且成本非常低。
根據本發明的調制器包括振蕩器和合成器，所述振蕩器包括-第一振蕩器輸入端，用于從合成器接收調諧信號；-第二振蕩器輸入端，用于接收調制信號；-第一振蕩器輸出端，用于向合成器提供包括第一頻率的第一輸出信號；和-第二振蕩器輸出端，用于向調制器輸出端提供包括第二頻率的第二輸出信號；其中第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
根據本發明的振蕩器包括-第一振蕩器輸入端，用于從合成器接收調諧信號；-第二振蕩器輸入端，用于接收調制信號；-第一振蕩器輸出端，用于向合成器提供包括第一頻率的第一輸出信號；和
-第二振蕩器輸出端，用于向調制器輸出端提供包括第二頻率的第二輸出信號；其中第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
根據本發明的調制器和根據本發明的振蕩器的實施例對應于根據本發明的設備的實施例。
本發明基于的思想尤其在于，每個振蕩器當在基頻上振蕩時生成基頻信號，但還生成第一諧波信號、第二諧波信號等，并且本發明基于的基本思想尤其在于包括第一頻率的第一輸出信號用作反饋的目的，該第一頻率是基頻或其諧波，并且包括第二頻率的第二輸出信號用作輸出目的，該第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
本發明尤其解決了提供相對較低成本設備的問題，并其優點尤其在于，振蕩器和合成器當在較低頻率上工作時具有較低的功耗并且對干擾場不那么敏感。濾波變得不那么復雜，并且更少的部件數量導致更小的尺寸。
參考后面描述的實施例，本發明的這些和其它方面將變得更加清楚和明白。


在附圖中圖1示意性示出包括根據本發明的調制器的根據本發明的設備；圖2示意性示出包括根據本發明的振蕩器的根據本發明的調制器；和圖3更詳細地示意性示出根據本發明的振蕩器。
具體實施例方式
根據圖1所示的本發明的設備1例如是無線(數字)揚聲器系統、無線(數字)耳機、小型電話或其它消費品等等，其包括低頻模塊2和耦合到天線4的高頻模塊3。高頻模塊3包括根據本發明的調制器5。調制器5包括調制器輸入端16，其用于從低頻模塊接收調制信號，和經由功率放大器6和濾波器7耦合到天線4的調制器輸出端25。
根據圖2所示的本發明的調制器5包括根據本發明的振蕩器10。振蕩器10包括調諧電路11，其具有第一振蕩器輸入端31和第二振蕩器輸入端32以及耦合到放大器12的放大器輸入端36的調諧電路輸出端35。放大器12包括經由反饋電路13和調諧電路11耦合到放大器輸入端36的第一振蕩器輸出端33并包括第二振蕩器輸出端34。調制器5還包括合成器20，其具有經由校平框22耦合到第一振蕩器輸出端33的合成器輸入端和經由濾波器14耦合到第一振蕩器輸入端31的合成器輸出端。第二振蕩器輸入端32經由濾波器15耦合到調節器輸入端15，并且第二振蕩器輸出端34經由濾波器23和校平框24耦合到調制器輸出端25。合成器20還耦合到標準信號發生器21。
根據圖3更詳細所示的本發明的振蕩器10包括晶體管40，其具有構成第一振蕩器輸出端33的第一主電極(發射極)，并具有構成第二振蕩器輸出端34的第二主電極(集電極)，以及具有構成放大器輸入端36的控制電極(基極)。晶體管40是實現放大器12的可能實施例，但不排除其它實施例。發射極經由第一電容器41耦合到基極并經由第二電容器42耦合到接地。這些電容器41、42是實現反饋電路13的可能實施例，但不排除其它實施例。集電極耦合到輸出電路60，輸出電路60包括第三電容器61與耦合到集電極和接地的電感器62的串聯電路、并聯耦合到該串聯電路的第四電容器63、以及經由電阻器51耦合到集電極和電源接線端+V的電阻器64。
振蕩器10還包括另一電感器49與第五電容器45的并聯電路，第五電容器45耦合到接地以及第六電容器46和第七電容器47的公共點。第六電容器46還耦合到基極并且第七電容器47還經由變容二極管43(陰極＝第一振蕩器輸入端31)耦合到第一振蕩器輸入端31。基極還經由另一二極管44耦合到第二振蕩器輸入端32，第二振蕩器輸入端32還經由第八電容器48(陽極＝第二振蕩器輸入端32；陰極＝調諧電路輸出端35)耦合到接地。這些元件43-49是實現調諧電路11的可能實施例，但不排除其它實施例。
第一振蕩器輸入端31經由電阻器73耦合到合成器20，電阻器73還經由電容器72耦合到接地。這些元件72、73是實現濾波器14的可能實施例，但不排除其它實施例。第二振蕩器輸入端32經由電阻器71耦合到調制器輸入端16，電阻器71還經由電容器70耦合到接地。這些元件70、71是實現濾波器15的可能實施例，但不排除其它實施例。
電阻器51和64的公共點經由電容器52并經由兩個串聯電阻器53和54耦合到接地，電阻器53和54的公共點耦合到基極以便DC設置晶體管40。發射極經由電阻器55耦合到接地以便引導DC電流，并經由電容器56耦合到校平框22和/或合成器20。集電極經由電容器56耦合到濾波器23和/或校平框24和/或調制器輸出端25。變容二極管43(陽極)和電容器47的公共點經由電阻器50耦合到接地以便與電阻器73一起DC設置變容二極管43。
每個振蕩器10當在基頻上振蕩時生成基頻信號，但還生成第一諧波信號、第二諧波信號等。第一振蕩器輸入端31從合成器20接收調諧信號。第二振蕩器輸入端32接收用于調制振蕩器10的調制信號，比如音頻信號或視頻信號。接著所得的調制信號經由天線4被發射。第一振蕩器輸出端33向合成器20提供包括第一頻率的第一輸出信號。第二振蕩器輸出端34向調制器輸出端25提供包括第二頻率的第二輸出信號。第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和這個基頻的諧波。基頻信號(或第一諧波信號等)因此可被用作為第一輸出信號，并且第一諧波信號(或第二諧波信號等)因此可被用作為第二輸出信號。通過為振蕩器10提供兩個振蕩器輸出端，用于生成第一較低頻率輸出信號的第一振蕩器輸出端33和用于生成第二較高頻率輸出信號的第二振蕩器輸出端34，第一較低頻率輸出信號被提供給合成器20并且第二較高頻率輸出信號被發射。如下面詳細解釋的，這是通過在第一振蕩輸出端33抑制第二較高頻率，并通過在第二振蕩輸出端34抑制第一較低頻率來完成的。結果，振蕩器10和合成器20可在低頻上工作，并且調制器5和設備1保持低成本。
調諧電路11負責響應于經由第一振蕩器輸入端31所接收的調諧信號來調諧振蕩器10，并且負責通過調制信號來調制振蕩器10。放大器12形成緩沖器并具有“1”的放大系數。該放大系數經由包括第一和第二電容器41和42的反饋電路13來調整。它們形成了不消耗有功功率而只消耗無功功率的分壓器。
在集電極處，輸出電路60抑制第一頻率。通過抑制第一頻率(振幅＝原始振幅的0-10％)并且不抑制第二頻率(振幅＝原始振幅的90-100％)，可容易地將第二頻率提供給調制器輸出端25。為了抑制第一頻率，電容器61和電感器62具有基本上等于該第一頻率的諧振頻率。在此諧振頻率上，電容器61和電感器62的串聯電路的(頻率有關的)阻抗相比于電阻器64的阻抗值是小的。這些元件61-64是實現輸出電路60的可能實施例，但不排除其它實施例。
在發射極處，抑制第二頻率。通過抑制第二頻率(振幅＝原始振幅的0-20％)并且不抑制第一頻率(振幅＝原始振幅的80-100％)，可容易地將第一頻率提供給合成器20。為了抑制第二頻率，由晶體管40和耦合到其基極的元件所產生的存在于發射極處的(頻率有關的)阻抗發揮非常重要的作用。在該第二頻率上，該(頻率有關的)阻抗相比于電阻器55的阻抗值是小的。
振蕩頻率或基頻的調諧是通過例如將來自合成器20的調諧電壓提供給變容二極管43來完成的。振蕩頻率或基頻由元件41-49來定義。通過調制信號對振蕩器10的調制是通過另一二極管44來完成的。
振蕩器輸入端31、32位于濾波器14、15的輸出端，但可替換地位于這些濾波器14、15的輸入端。振蕩器輸出端33位于較平框22的輸入端，但可替換地位于較平框22的輸出端。振蕩器輸出端34位于濾波器23的輸入端，但可替換地位于濾波器23的輸出端或較平框24的輸出端。換句話說，濾波器14和15可集成在調諧電路11中，并且濾波器23和較平框22和24可集成在放大器12中，而不會偏離本發明的范圍。在特定情況下，可省略濾波器14、15和/或23和/或較平框22和/或24。
應當理解，上述實施例說明而不限制本發明，并且本領域技術人員將能夠設計可替換的實施例而不偏離所附權利要求的范圍。在權利要求中，任何放置在括號之間的參考標記不被理解為限制權利要求。使用動詞“包括”及其同義詞不排除權利要求中所述之外的元件或步驟的存在。元件之前的詞語“一”或“一個”不排除多個這種元件的存在。在枚舉了若干裝置的設備權利要求中，這些裝置的一些可用同一硬件項來具體化。在彼此不同的所附權利要求中敘述的某些措施的事實不表示這些措施的組合不能被利用。
權利要求
1.一種包括調制器(5)的設備(1)，該調制器(5)包括振蕩器(10)和合成器(20)，所述振蕩器(10)包括-第一振蕩器輸入端(31)，用于從合成器(20)接收調諧信號；-第二振蕩器輸入端(32)，用于接收調制信號；-第一振蕩器輸出端(33)，用于向合成器(20)提供包括第一頻率的第一輸出信號；和-第二振蕩器輸出端(34)，用于向調制器輸出端(25)提供包括第二頻率的第二輸出信號；其中第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
2.根據權利要求1的設備(1)，所述振蕩器(10)還包括-調諧電路(11)，包括第一和第二振蕩器輸入端(31，32)和調諧電路輸出端(35)；和-放大器(12)，包括第一和第二振蕩器輸出端(33，34)和耦合到調諧電路輸出端(35)的放大器輸入端(36)，所述放大器(12)經由反饋電路(13)進行反饋。
3.根據權利要求2的設備(1)，所述放大器(12)包括具有構成放大器輸入端(36)的控制電極并具有構成振蕩器輸出端(33，34)的第一和第二主電極的晶體管(40)。
4.根據權利要求3的設備(1)，所述反饋電路(13)包括耦合到第一主電極和控制電極的第一電容器(41)，并包括耦合到第一主電極和接地的第二電容器(42)。
5.根據權利要求4的設備(1)，所述振蕩器(10)還包括耦合到第二主電極的輸出電路(60)，用于抑制第一頻率。
6.根據權利要求5的設備(1)，所述輸出電路(60)包括第三電容器(61)和耦合到第二主電極和接地的電感器(62)的串聯電路、并聯耦合到該串聯電路的第四電容器(63)、和耦合到第二主電極和電源接線端的電阻器(64)。
7.根據權利要求6的設備(1)，所述調諧電路(11)包括另一電感器(49)和第五電容器(45)的并聯電路，第五電容器(45)耦合到接地以及第六電容器(46)和第七電容器(47)公共點，第六電容器(46)還耦合到控制電極并且第七電容器(47)還經由變容二極管(43)耦合到第一振蕩器輸入端(31)，控制電極還經由另一二極管(44)耦合到第二振蕩器輸入端(32)，第二振蕩器輸入端(32)進一步經由第八電容器(48)耦合到接地。
8.一種包括振蕩器(10)和合成器(20)的調制器(5)，所述振蕩器(10)包括-第一振蕩器輸入端(31)，用于從合成器(20)接收調諧信號；-第二振蕩器輸入端(32)，用于接收調制信號；-第一振蕩器輸出端(33)，用于向合成器(20)提供包括第一頻率的第一輸出信號；和-第二振蕩器輸出端(34)，用于向調制器輸出端(25)提供包括第二頻率的第二輸出信號；其中第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
9.一種振蕩器(10)，包括-第一振蕩器輸入端(31)，用于從合成器(20)接收調諧信號；-第二振蕩器輸入端(32)，用于接收調制信號；-第一振蕩器輸出端(33)，用于向合成器(20)提供包括第一頻率的第一輸出信號；和-第二振蕩器輸出端(34)，用于向調制器輸出端(25)提供包括第二頻率的第二輸出信號；其中第一頻率是基頻或其諧波，并且第二頻率高于第一頻率和所述基頻的諧波。
全文摘要
振蕩器(10)當在基頻上振蕩時還生成諧波。基頻或較低諧波用于反饋目的，并且高于基頻或較低諧波的諧波用于輸出目的。結果，振蕩器(10)工作在比輸出頻率低的頻率上并且成本較低。耦合到振蕩器(10)的合成器(20)也在這個較低頻率上工作，并且包括這種振蕩器(10)和合成器(20)的調制器(5)成本低。較低的功耗和對干擾場不那么敏感是進一步的優點。濾波變得不那么復雜，并且更少的部件數量導致更小的尺寸。振蕩器(10)包括調諧電路(11)和放大器(12)，所述放大器(12)經由反饋電路(13)進行反饋。這種放大器(12)可僅包括單個晶體管(40)。
文檔編號H03C3/22GK1985437SQ200580023527
公開日2007年6月20日 申請日期2005年7月1日 優先權日2004年7月13日
發明者A·柯塞拉爾斯, F·埃爾森 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司