[发明专利]用于在接收机中对中频信号进行放大和检波的单片集成电路

说明书

本发明涉及中频(IF)放大，特别涉及以单片集成电路形式构成的中频放大器和第二检波器的组合。

电视机通常在第二检波器之前使用一种单片集成电路或IC，该集成电路用双极晶体管来构成，设置在声表面波(SAW)或其它集总“分块”的中频放大器滤波器之后，它包括三个级联的射极耦合差分放大器，每个放大器具有高达约20倍的电压增益。未调谐的直接级间耦合由共集电极放大器(或射随器)晶体管来提供。通常会作出对射极耦合差分放大器的电压增益进行自动控制的措施。第二检波器可以是包络检波器，但近年来它更经常是恢复载波型的同步检波器或准同步检波器。在双变频接收机或专门产生载波差拍伴音的IF放大器中，第二检波器可以是将第一中频转换成第二中频的第二混频器。

Jack Rudolph Harford和Heung Bae Lee在1992年9月8日申请的题为“可变增益放大器”的美国专利申请(申请号为07/940220)描述了IF放大器电路，该电路被发明人在本发明的实施例中进行了改进。如同本发明的情形一样，根据发明人在完成发明时转让其发明的义务，美国专利申请第07/940220号已被转让给三星电子公司。Harford和Lee描述的IF放大器电路通过控制电视机IF放大器链路中的第一和第二射极耦合差分放大器的电压增益满足了该链路将要达到的约66dB的自动增益控制范围需求，该链路中的第三射极耦合差分放大器能被以固定电压增益来工作。

第二检波器通常用IF放大器链路的平衡信号来驱动。因此，直流偏压的相当好的调整(至少在20毫伏左右之内)就是非常需要的，提供给第二检波器的平衡信号叠加在该直流偏压上。在以前的各低通滤波器的设计中，利用在芯片外的电容的每个低通滤波器对在其上叠加了提供给第二检波器的这些平衡信号的直流偏压进行提取。这些低通滤波器的响应然后被差动地组合，产生反馈给IF放大器链路输入端的误差信号，由此完成直接耦合的反馈环路以衰减误差信号。已发现这一方案存在不足。使完全放大的IF信号离开芯片、即使到达旁路电容也会增大IF放大器链路中不希望有的正反馈的危险。在弱信号状态下全部IF链路的高电压增益和可在AGC范围的不同部分中出现的相位容限的变化引起直流反馈环路稳定性的问题。IC和其外部环境之间的接口的稳定性往往低于连接在其间的电子电路的稳定性。在IC外壳上所需引脚的数目影响其价格，对于在低通滤波器中使用的芯片外的电容还经常需要额外的引脚。在电视机生产期间必须单独地根据IC开出芯片的电容清单。

本发明的目的是提供一种用于对中频信号进行放大和检波的单片集成电路，它具有良好的直流反馈环路的稳定性，有助于防止反馈环路在启动或脉冲噪声状态期间的不稳定状态。

本发明实施在位于IF放大器链路之前的声表面波(SAW)或其它集总中频放大器滤波器以及在单片集成电路范围内构成的第二检波器中。IF放大器链路包括三个相互级联的射极耦合差分放大器，每个放大器具有高达约20倍的电压增益。提供了对前两个射极耦合差分放大器的电压增益进行自动控制的装置。共集电极放大器被用来缓冲每一射极耦合差分放大器的平衡输出信号对后面的射极耦合差分放大器或第二检波器的作用。对在其上分别叠加了提供给第二检波器的平衡信号的直流偏压的平衡电流响应通过在芯片上和不使用芯片外的IF旁路电容的低通滤波器来获得。这些平衡电流响应被反馈给在共集电极放大器中的晶体管的发射极，共集电极放大器被用来使在IF放大器链路中的第一增益控制射极耦合差分放大器同在IF放大器链路中的第二增益控制射极耦合差分放大器耦合。这就完成了直接耦合的反馈环路，以衰减直流偏压的差值，在该偏压上分别叠加有加给第二检波器的平衡的信号。

图1是发明人在1992年9月8日申请的美国专利申请(申请号为07/940220)中公开的特别适合用作多级IF放大器的第一级的增益控制放大器级的原理图。

图2是发明人在1992年9月8日申请的美国专利申请(申请号为07/940220)中公开的特别适合用作多级IF放大器的第二级的增益控制放大器级的原理图。

图3是发明人在1992年9月8日申请伯美国专利申请(申请号为07/940220)中公开的图1和图2的增益控制放大器级级联的原理图。

图4是发明人在1992年9月8日申请的美国专利申请(申请号为07/940220)中公开的特别适合用作多级IF放大器的输入级的另一增益控制放大器级的原理图。

图5是发明人在1992年9月8日申请的美国专利申请(申请号为07/940220)中公开的图4和图2的增益控制放大器级级联的原理图。