CN1471280A - 能正确地将模拟信号变换为数字信号的限幅电路 - Google Patents

能正确地将模拟信号变换为数字信号的限幅电路 Download PDF

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CN1471280A
CN1471280A CNA03108401XA CN03108401A CN1471280A CN 1471280 A CN1471280 A CN 1471280A CN A03108401X A CNA03108401X A CN A03108401XA CN 03108401 A CN03108401 A CN 03108401A CN 1471280 A CN1471280 A CN 1471280A
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Abstract

限幅电路(90)包含直流分量调整电路(92)、积分器(93)、LPF(94)、以及比较器(95)。直流分量调整电路(92)只将从输入端子(91)输入的输入信号的直流分量调整为由恒定的电压电平构成的直流分量。积分器(93)只放大从直流分量调整电路(92)接受的输入信号中规定的频率以上的高频分量。LPF(94)检测从直流分量调整电路(92)接受的输入信号的平均电压。比较器(95)将来自积分器(93)的输出信号的电压与来自LPF(94)的输出信号的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号输出到输出端子(96)。

Description

能正确地将模拟信号变换为数字信号的限幅电路
技术领域
本发明涉及限幅电路,特别涉及FSK(Frequency Shift Keying,移频键控)接收机的FSK解调器中将由模拟信号构成的FM检波输出变换为数字信号的限幅电路。
背景技术
在DECT(Digital European Cordless Telephone,泛欧数字无绳电话)及Bluetooth(蓝牙)等各种应用中,其FSK解调部使用着图52所示的限幅电路。
参照图52,现有的限幅电路1100包括积分器1120、低通滤波器(LPF:Low Pass Filter)1130、以及比较器1140。
积分器1120包含电阻1121、1123、电容器1122、以及运算放大器1124。电阻1121的一端被连接在节点N20上,另一端被连接在运算放大器1124的反相输入端子上。电容器1122被连接在节点N22和接地节点GND之间。电阻1123被连接在节点N21和节点N22之间。
运算放大器1124用同相输入端子接受节点N20上的信号,用反相输入端子接受节点N22上的信号。节点N22上的信号等于由电阻1121及电容器1122构成的LPF对输入信号进行积分所得的信号。
因此,运算放大器1124按电阻1121、1123决定的增益只放大输入信号中规定的频率以上的高频分量,将比规定的频率低的分量原封不动地输出。
LPF 1130包含电阻1131、电容器1132、1133、以及开关1134。电阻1131被连接在节点N20和节点N23之间。电容器1132被连接在节点N23和接地节点GND之间。电容器1133及开关1134被串联连接在节点N23和接地节点GND之间。其中,电容器1132相对于电容器1133及开关1134并联连接。
在开关1134被切断时,LPF 1130通过电阻1131及电容器1132来检测构成节点N20上的信号的电压的平均电压。此外,在开关1134被接通时,LPF 1130通过电阻1131及电容器1132、1133来检测构成节点N20上的信号的电压的平均电压。
即,LPF 1130根据开关1134的接通/切断来改变电容,检测构成节点N20上的信号的电压的平均电压。因此,在开关1134被接通时,LPF 1130的时间常数长。
限幅电路1100接受鉴频器1000FM解调出的输入信号,将该接受的输入信号从模拟信号变换为数字信号。
因此,积分器1120经输入端子1110接受来自鉴频器1000的输入信号,只放大该接受的输入信号中规定的频率以上的高频分量,输出到比较器1140的同相输入端子。
此外,LPF 1130经输入端子1110接受来自鉴频器1000的输入信号,检测构成该接受的输入信号的电压的平均电压。然后,LPF 1130将检测出的平均电压输出到比较器1140的反相输入端子。
比较器1140用同相输入端子接受积分器1120放大过的输入信号,用反相输入端子接受输入信号的平均电压。然后,比较器1140将输入信号的电压与平均电压进行比较,在输入信号的电压高于平均电压时,将H(逻辑高)电平的信号输出到输出端子1150,而在输入信号的电压在平均电压以下时,将L(逻辑低)电平的信号输出到输出端子1150。
这样,限幅电路1100对鉴频器1000FM解调出的输入信号只放大其高频分量,从模拟信号变换为数字信号。
但是,现有的限幅电路有以下问题。
(1)在鉴频器解调出的输入信号伴随有变化迅速的直流偏移的漂移的情况下,限幅电路不能跟踪该变化,不能正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(2)在调制条件为“1”或“0”连续的情况下,来自鉴频器的输入信号为一定的电压值在规定期间内连续的信号,但是如果这种输入信号被输入到限幅电路,则比较器1140从积分器1120接受的电压的电平与从LPF 1130接受的电压的电平几乎相同,不能正确进行比较器1140中的比较操作。
(3)如果输入了频率高的噪声分量,则会将该噪声分量误检测为本来的信号分量。
参照图53,来详细说明上述问题(1)~(3)。如果输入了伴随有直流偏移的迅速漂移的输入信号INS,则限幅电路1100的LPF 1130不能跟踪该变化,将表示构成输入信号INS的电压的平均电压的信号INDC输出到比较器1140的反相输入端子。
于是,在从定时t1到定时t2的期间内,信号INDC的电压电平与输入信号INS的电压电平几乎不交叉,比较器1140几乎不能将输入信号INS的电压电平与信号INDC的电压电平进行比较。其结果是,比较器1140输出信号DX1。即,在输入信号伴随有直流偏移的迅速漂移时,限幅电路1100不能正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
此外,如果在定时t2以后与FSK调制中的“1”或“0”连续的分量对应的分量被输入到限幅电路1100,则信号INDC的电压电平接近输入信号INS的电压电平,在定时t3到定时t3的期间内,不能将输入信号INS的电压电平与信号INDC的电压电平相区别。其结果是,比较器1140不能正确地将输入信号INS的电压电平与信号INDC的电压电平进行比较,输出包含误操作分量DES1的信号DX1。
再者,如果为了解决上述问题(1)而增大积分器1120的增益,则积分器1120输出振幅比输入信号INS大的放大信号INA。其结果是,在从定时t1到定时t2的期间内,信号INDC的电压电平与放大信号INA的电压电平交叉,比较器1140输出信号DX2。这样,通过增大积分器1120的增益,能够解决上述问题(1),但是如果在输入信号INS中包含与积分器1120要放大的高频分量具有相同频率的噪声分量,放大信号INA包含将噪声分量放大所得的分量,所以发生上述问题(3)。
在现有的限幅电路1100中,对上述问题(1)和问题(2),在输入信号的接收初期,切断LPF 1130的开关1134来缩短时间常数,而在输入信号的接收后期,接通开关1134来增大时间常数。这是因为,一般,在输入信号的接收初期,直流偏移的漂移迅速,而在接收后期,直流偏移的漂移比较慢。
因此,通过如上所述控制LPF的时间常数,来应付接收初期直流偏移的迅速漂移,尽量推迟接收后期信号INDC的电压电平接近输入信号INS的电压电平的定时。
但是,即使增大LPF 1130的时间常数来尽量推迟LPF 1130的输出电压接近积分器1120的输出电压的定时,它也不能从根本上解决比较器1140的反相误操作。即,在现有的限幅电路1100中,不能同时解决上述问题(1)和问题(2)。
此外,为了尽量排除输入信号中包含的噪声分量,减小积分器1120的增益即可,但是如果那样,则在如上所述输入信号伴随有直流偏移的迅速漂移时,信号INDC的电压电平与输入信号INS的电压电平不交叉,比较器1140不能正确地输出数字信号。即,现有的限幅电路1100不能同时解决上述问题(1)和问题(3)。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种限幅电路,即使在输入信号中包含直流偏移的迅速漂移,也能正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
此外,本发明的另一目的在于提供一种限幅电路,即使在输入信号中包含直流偏移的迅速漂移,也能除去噪声,正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
根据本发明,限幅电路接受对以规定的方式频率调制过的接收信号进行解调所得的、具有与频率调制对应的电压电平的输入信号,将该接受的输入信号从模拟信号变换为数字信号,包括信号处理电路和比较器。
信号处理电路根据输入信号,来生成由第1主信号和第1基准信号构成的第1处理信号、由第2主信号和第2基准信号构成的第2处理信号、及由第1主信号和第2基准信号构成的第3处理信号中的某一个处理信号。
比较器在接受了第1处理信号时,将第1主信号的电压电平与第1基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的电压电平的数字信号。此外,比较器在接受了第2处理信号时,将第2主信号的电压电平与第2基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的电压电平的数字信号。再者,比较器在接受了第3处理信号时,将第1主信号的电压电平与第2基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的电压电平的数字信号。
第1主信号是具有放大过的一定频率以上的高频分量和由恒定的电压电平构成的直流分量的信号、或具有高频分量和电压电平随输入信号的直流分量来变化的直流分量的信号。此外,第2主信号是具有高频分量和与输入信号的直流分量相同的直流分量的信号。再者,第1基准信号是具有对输入信号直接进行平滑而得到的平均电压的信号。再者,第2基准信号是由电压电平比平均电压低的电压构成的信号。
因此,根据本发明,限幅电路能够同时享受下述3个效果中的全部或一部分。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
附图说明
图1是实施形态1的接收机的概略方框图。
图2是图1所示的限幅电路的方框图。
图3是图2所示的直流分量调整电路、积分器、比较器及LPF的电路图。
图4是用于说明图2所示的直流分量调整电路的功能的信号时序图。
图5是用于说明图1所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图6是实施形态2的接收机的概略方框图。
图7是图6所示的限幅电路的方框图。
图8是图7所示的积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图。
图9是用于说明图6所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图10是实施形态3、4的接收机的概略方框图。
图11是图10所示的限幅电路的方框图。
图12是图11所示的直流分量调整电路、积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图。
图13是用于说明图10所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图14是实施形态5的接收机的概略方框图。
图15是图14所示的限幅电路的方框图。
图16是图15所示的直流分量调整电路、积分器、比较器、平均电位检测电路及电压差检测电路的电路图。
图17是用于说明图15及图16所示的电压差检测电路的操作的信号时序图。
图18是用于说明图14所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图19是实施形态6的接收机的概略方框图。
图20是图19所示的限幅电路的方框图。
图21是图20所示的直流分量调整电路、积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图及期间检测电路的方框图。
图22是用于说明图20及图21所示的期间检测电路的功能的信号时序图。
图23是用于说明图19所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图24是实施形态7的接收机的概略方框图。
图25是图24所示的限幅电路的方框图。
图26是图25所示的直流分量调整电路、积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图。
图27是用于说明图24所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图28是实施形态8的接收机的概略方框图。
图29是图28所示的限幅电路的方框图。
图30是图29所示的直流分量调整电路、积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图。
图31是图30所示的平均电位检测电路中包含的运算放大器的电路图。
图32是用于图28所示的限幅电路的操作的信号时序图。
图33是实施形态9的接收机的概略方框图。
图34是图33所示的限幅电路的方框图。
图35是图34所示的直流分量调整电路、积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图。
图36是实施形态10的接收机的概略方框图。
图37是图36所示的限幅电路的方框图。
图38是图37所示的直流分量调整电路、积分器、比较器、平均电位检测电路及电压差检测电路的电路图。
图39是实施形态11的接收机的概略方框图。
图40是图39所示的限幅电路的方框图。
图41是图40所示的直流分量调整电路、积分器、比较器、平均电位检测电路及期间检测电路的电路图。
图42是实施形态12的接收机的概略方框图。
图43是实施形态13的接收机的概略方框图。
图44是图43所示的限幅电路的方框图。
图45是图44所示的积分器、比较器及平均电位检测电路的电路图。
图46是实施形态14的接收机的概略方框图。
图47是图46所示的限幅电路的方框图。
图48是图47所示的直流分量调整电路、积分器、LPF及比较器的电路图。
图49是用于说明图47及图48所示的直流分量调整电路的功能的信号时序图。
图50是本发明的另一接收机的概略方框图。
图51是本发明的又一接收机的概略方框图。
图52是现有的限幅电路的电路图。
图53是用于说明现有的限幅电路的问题的信号时序图。
发明的具体实施方式
参照附图来详细说明本发明的实施形态。其中,对图中同一或相当部分附以同一标号,不重复其说明。
[实施形态1]
参照图1,本发明实施形态1的接收机100包括天线10、带通滤波器20、60、混频器30、压控振荡器40、PLL(Phase Locked Loop,锁相环)50、中频放大器70、鉴频器80、限幅电路90、以及控制电路110。
天线10接收PSK调制过的接收信号。将该接收到的接收信号输出到带通滤波器20。带通滤波器20从来自天线10的接收信号中提取具有期望的频带的信号并输出到混频器30。
混频器30对来自带通滤波器20的信号与来自压控振荡器40的信号进行混频,将该混频过的信号输出到带通滤波器60。带通滤波器20输出以频率fc为中心频率、具有规定的带宽的信号,假设压控振荡器40输出频率为f0的信号,则混频器30将频率为fc+f0的信号及频率为fc-f0的信号输出到带通滤波器60。
压控振荡器40对来自PLL 50的周期信号进行分频,将规定的频率(例如,频率为f0)的信号输出到混频器30及PLL 50。PLL 50将与来自压控振荡器40的规定的频率的信号同步的周期信号输出到压控振荡器40。
带通滤波器60从混频器30输出的具有频率fc+f0的信号及具有频率fc-f0的信号中提取具有期望的频率fc-f0的信号并输出到中频放大器70。
中频放大器70将频率为fc-f0的信号放大到振幅大致恒定。鉴频器80将频率调制过的信号变换为振幅调制过的信号。即,鉴频器80将频率调制过的信号变换为通过电压电平的不同来表现的信号(意味着FM调制过)。
限幅电路90通过后述方法将来自鉴频器80的输入信号从模拟信号变换为数字信号。控制电路110将信号SW1、SW2输出到限幅电路90。
参照图2,限幅电路90包含直流分量调整电路92、积分器93、LPF94、以及比较器95。直流分量调整电路92从鉴频器80经输入端子91接受FM调制过的输入信号。然后,直流分量调整电路92只将该接受的输入信号的直流分量调整为由恒定的电压电平构成的直流分量,将具有该调整过的直流分量的输入信号输出到积分器93及LPF 94。输入信号的直流分量的调整方法待后述。
积分器93只放大从直流分量调整电路92接受的输入信号中规定的频率以上的高频分量。LPF 94检测从直流分量调整电路92接受的输入信号的平均电压。
比较器95用同相输入端子接受来自积分器93的输出信号,用反相输入端子接受来自LPF 94的输出信号。然后,比较器95将只放大了规定的频率以上的高频分量的输入信号的电压与输入信号的平均电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号输出到输出端子96。
即,比较器95在只放大了高频分量的输入信号的电压高于输入信号的平均电压时将H电平的信号输出到输出端子96,而在只放大了高频分量的输入信号的电压在输入信号的平均电压以下时将L电平的信号输出到输出端子96。
其中,直流分量调整电路92、积分器93及LPF 94构成信号处理电路。
图3示出图2所示的直流分量调整电路92、积分器93、LPF 94及比较器95的电路图。参照图3,直流分量调整电路92包含直流电平变更电路92A、和采样保持电路92B。
直流电平变更电路92A包含电压源921、电阻922、923、925、926、以及运算放大器924、927。
电压源921及电阻922被串联连接在节点N2和接地节点GND之间。而电阻922被连接在节点N2侧。电阻923被连接在节点N1和节点N2之间。
运算放大器927用同相输入端子接受采样保持电路92B的输出信号,反相输入端子与输出端子相连。即,运算放大器927构成缓冲器,将采样保持电路92B的输出信号原封不动地输出到节点N5。
电阻925被连接在节点N3和节点N4之间。电阻926被连接在节点N4和节点N5之间。运算放大器924用同相输入端子接受节点N2上的信号,用反相输入端子接受节点N4上的信号。运算放大器924用反相输入端子经电阻925接受输出信号节点N3上的信号,用反相输入端子经电阻926接受运算放大器927的输出信号节点N5上的信号。
采样保持电路92B包含开关928、电阻929、以及电容器930。开关928及电阻929被串联连接在节点N1和节点N6之间。开关928被连接在节点N1侧,电阻929被连接在节点N6侧。电容器930被连接在节点N6和接地节点GND之间。
开关928从控制电路110接受信号SW1。这样,开关928根据H电平的信号SW1被接通,根据L电平的信号SW1被切断。其中,电阻929及电容器930构成低通滤波器。
鉴频器80FM解调过的输入信号经输入端子91被输入到节点N1。然后,输入信号从节点N1被输入到直流电平变更电路92A及采样保持电路92B。假设输入信号为Vin,节点N6上的信号为Vb,输入信号Vin的频率为f,电阻929的电阻值为R1,电容器930的电容为C,则在开关928被接通时,下式成立。
【式1】 Vb = Vin 1 + jωCR 1 - - - - - ( 1 )
其中,ω=2πf
因此,由电阻929及电容器930构成的低通滤波器具有截止频率fc由下式决定的频率特性。
【式2】 fc = 1 2 πCR 1 - - - - - - - - ( 2 )
如果开关928根据信号SW1被接通,则输入信号Vin的电压经节点N1被传递到电阻929及电容器930,在电容器930中积累电荷。而节点N6上的电压为式(1)所示的Vb。然后,如果开关928根据信号SW1被切断,则电容器930中积累的电荷被缓慢放电。在此情况下,节点N6上的电压在一定时间内维持开关928被切断之前的电压,然后缓慢降低。
电容器930中积累的电荷的放电时间由电容器930的自放电、和向运算放大器927的同相输入端子看去的输入电阻来决定。通过使运算放大器927使用输入电阻高的运算放大器,能够将运算放大器927的同相输入端子吸入的电流限制在微小的电流,电容器930大致保持积累的电荷。
因此,如果开关928根据信号SW1被接通,则采样保持电路92B检测输入信号Vin的平均电压,输出由式(1)所示的平均电压构成的信号Vb。而如果开关928根据信号SW1被切断,则采样保持电路92B保持检测出的平均电压,输出该保持的平均电压。
采样保持电路92B在输入信号的接收初期从控制电路110接受H电平的信号SW1,在输入信号的接收后期从控制电路110接受L电平的信号SW1。其中,在本发明中,“接收初期”是指主要送来接入码的期间,而“接收后期”是指主要送来数据的期间。
因此,在输入信号的接收初期,开关928被接通,采样保持电路92B检测输入信号Vin的平均电压并输出到运算放大器927的同相输入端子,而在输入信号的接收后期,开关928被切断,采样保持电路92B将检测出的平均电压的保持值输出到运算放大器927的反相输入端子。
输入到节点N1的输入信号Vin经电阻923被提供给节点N2。假设电压源921的输出电压为Vref,节点N2上的信号为Va,电阻922的电阻值为R2,电阻923的电阻值为R3,电阻925的电阻值为R4,电阻926的电阻值为R5,运算放大器924的输出信号节点N3上的信号为Vc,节点N4上的信号为Vp,运算放大器927的输出信号节点N5上的信号为Vd,则
【式3】 Va = Vin + R 3 R 2 + R 3 ( Vref - Vin ) - - - - ( 3 ) 及【式4】 Vp = R 4 Vd + R 5 Vc R 4 + R 5 - - - - ( 4 )
成立。而在运算放大器924中,由于虚短路,Va=Vp成立,将Va=Vp代入式(4),信号Vc由
【式5】 Vc = ( R 4 + R 5 R 5 ) Va - R 4 R 5 Vd - - - - ( 5 ) 来表示。
如式(3)所示,用电阻922、923的电阻值R2、R3对电压源921的输出电压Vref(将其称为“基准电压”)、和输入信号Vin的电压之间的电压差进行分压,运算放大器924用同相输入端子接受由该分压出的分压电压加上输入信号Vin的电压所得的电压构成的信号Va。而运算放大器924与电阻925、926一起构成同相放大电路,用偏置端接受运算放大器927的输出信号Vd。
通常的同相放大电路的决定增益的电阻926的一端、即节点N5被接地,但是在本发明中,电阻926的一端接受来自运算放大器927的输出信号Vd。即,由运算放大器924及电阻925、926构成的同相放大电路的偏置端随构成输出信号Vd的电压而浮动。
在本发明中,电阻922的电阻值R2和电阻923的电阻值R3之比被设定为1∶1。因此,式(3)被变形为下式。
【式6】 Va = Vin + Vref - Vin 2 - - - - - ( 6 )
此外,在本发明中,电阻925的电阻值R4和电阻926的电阻值之比被设定为1∶1。因此,式(5)被变形为下式。
【式7】
Vc=2Va-Vd------------------------------------(7)
运算放大器927将输入到同相输入端子的信号Vb原封不动地输出,所以Vd=Vb。因此,用式(6)、(7)及Vd=Vb,信号Vc由
【式8】
Vc=Vin+Vref-Vb-------------------------------(8)来表示。
在开关928被接通时,Vin=Vb,所以由式(8)得Vc=Vref。信号Vb由输入信号Vin的平均电压构成,所以Vc=Vref是对输出信号Vc的直流分量而言的,输出信号Vc的交流分量根据式(8)与输入信号Vin的交流分量一致。
因此,如果采样保持电路92B的开关928被接通,则直流电平变更电路92A将输入信号Vin的直流分量变更为由恒定的电压电平(Vref)构成的直流分量,将输入信号Vin的交流分量原封不动地输出。
另一方面,如果采样保持电路92B的开关928被切断,则Vin=Vb不成立,采样保持电路92B将开关928被切断之前的输入信号Vin的平均电压保持为信号Vb。因此,在此情况下,运算放大器924输出式(8)所示的输出信号Vc。而输入信号Vin的直流分量不被变更为由恒定的电压电平构成的直流分量,输出直流偏移随输入信号Vin来变化的输出信号Vc。
这样,如果开关928被接通,则直流分量调整电路92输出原封不动地维持从输入端子91输入的输入信号Vin的交流分量、而只将直流分量变更为由恒定的电压电平(Vref)构成的直流分量的输出信号;而如果开关928被切断,则输出直流偏移随输入信号Vin来变化的输出信号。
在输入信号Vin的接收初期,如图4所示,直流偏移漂移很大的输入信号Vin1、Vin2被输入到限幅电路90。如上所述,如果开关928被接通,则直流分量调整电路92输出原封不动地维持输入信号Vin的交流分量、将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的输出信号,所以在输入了直流偏移漂移很大的输入信号Vin1、Vin2的情况下,也输出将直流分量变更为由恒定的电压电平(Vref)构成的直流分量的输出信号Vc。
因此,通过使用直流分量调整电路92,能够将直流偏移漂移的输入信号Vin1、Vin2变更为直流偏移恒定的输入信号Vc。
再次参照图3,积分器93包含电阻931、933、电容器932、以及运算放大器934。电阻931被连接在节点N7和节点N9之间。电阻933被连接在节点N8和节点N9之间。电容器932被连接在节点N9和接地节点GND之间。运算放大器934用同相输入端子经节点N7接受从直流分量调整电路92输出的输入信号,用反相输入端子经由电阻931及电容器932构成的低通滤波器接受从直流分量调整电路92输出的输入信号,用反相输入端子经电阻933接受输出信号节点N8上的信号。
因此,积分器93只放大输入信号中的规定的频率以上的高频分量并输出到比较器95。规定的频率以上的高频分量是指通过FSK调制从“1”到“0”的反转、或从“0”到“1”的反转在比一定期间短的期间内产生的分量。
LPF 94包含电阻941、电容器942、943、以及开关944。电阻941被连接在节点N7和节点N10之间。电容器942被连接在节点N10和接地节点GND之间。电容器943及开关944被串联连接在节点N10和接地节点GND之间。开关944根据来自控制电路110的H电平的信号SW2被接通,根据来自控制电路110的L电平的信号SW2被切断。
LPF 94经节点N7接受从直流分量调整电路92输出的输入信号,检测该接受的输入信号的平均电压。然后,LPF 94将检测出的平均电压输出到比较器95的反相输入端子。其中,LPF 94中的开关944用于改变时间常数。如果开关944被接通,则LPF 94中的电容为电容器942的电容和电容器943的电容之和,时间常数长。而如果开关944被切断,则LPF 94中的电容为电容器942的电容,时间常数短。这样,LPF 94具有调整时间常数的功能。
参照图5,来说明限幅电路90中的操作。其中,在图5中,在从定时t1到定时t2的期间内,采样保持电路92B的开关928被接通,而在定时t2以后,开关928被切断。此外,LPF 94的开关944被切断。
如果输入信号Vin经输入端子91被输入到限幅电路90,则如上所述,直流分量调整电路92输出在从定时t1到定时t2的期间内原封不动地维持输入信号Vin的交流分量、将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量、而在定时t2以后直流偏移随输入信号Vin的直流偏移来变化的信号Vc。其中,在定时t2以后,输入信号Vin的直流偏移几乎没有漂移,所以定时t2以后的信号Vc的直流偏移等于从定时t1到定时t2的期间内直流分量调整电路92变更过的由恒定的电压电平构成的直流分量(直流偏移)。
然后,积分器93经节点N7接受从直流分量调整电路92输出的信号Vc,只放大该接受的信号Vc中规定的频率以上的高频分量并将信号VcA输出到比较器95的同相输入端子。此外,LPF 94经节点N7接受从直流分量调整电路92输出的信号Vc,检测该接受的信号Vc的平均电压,将由该检测出的平均电压构成的信号VcDC输出到比较器95的反相输入端子。
于是,比较器95将来自积分器93的信号VcA的电压与来自LPF 94的信号VcDC的电压进行比较,将与该比较结果对应的数字信号DXS输出到输出端子96。
这样,即使在输入信号Vin包含直流偏移的漂移的情况下,限幅电路90也除去该直流偏移的漂移,输出由恒定的电压电平构成的信号Vc(从定时t1到定时t2的期间内的信号Vc)。此外,积分器93放大信号Vc中从定时t1到定时t2的期间内的信号Vc的分量VcS1、和定时t3以后的信号Vc的分量VcS2,而不放大定时t2到定时t3的期间内的信号Vc的分量VcS3来输出。
其结果是,即使在输入信号Vin中包含直流偏移的迅速漂移,也能够跟踪输入信号Vin将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。此外,LPF 94的时间常数小,所以LPF 94能够跟踪来自直流分量调整电路92的信号Vc,LPF 94的输出信号VcDC的电压不会接近积分器93的输出信号VcA的电压。因此,即使与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量被输入到限幅电路90,也能够正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
再次参照图1,来说明接收机100中的操作。天线10接收信号,将该接收到的接收信号输出到带通滤波器20。带通滤波器从来自天线10的接收信号中只提取期望的频带的信号并输出到混频器30。压控振荡器40将规定的频率的信号输出到混频器30。混频器30将来自带通滤波器20的信号与来自压控振荡器40的信号进行混频,将混频过的信号输出到带通滤波器60。
于是,带通滤波器60从来自混频器30的信号中只提取具有期望的频率的信号并输出到中频放大器70。中频放大器70将来自带通滤波器60的信号放大得使振幅恒定。然后,鉴频器80对来自中频放大器70的信号进行FM解调,将该解调过的输入信号输出到限幅电路90。
另一方面,控制电路110在从接收信号的开始(定时t1)到定时t2的期间内,将H电平的信号SW1输出到限幅电路90,而在定时t2定时t2以后,将L电平的信号SW1输出到限幅电路90,与期间无关地将L电平的信号SW2输出到限幅电路90。
于是,限幅电路90在从接收信号Vin的接收初期(从定时t1到定时t2的期间内),除去输入信号Vin的直流偏移的漂移并正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号;在输入信号Vin的接收后期(定时t2以后),即使在输入信号Vin中包含一定的电平连续的分量,也正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。然后,接收机100将从模拟信号变换为数字信号的输入信号输出到基带部。由此,接收机100中的操作结束。
根据实施形态1,接收机所用的限幅电路包括:直流分量调整电路,原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量;以及可将增益设定得很小的LPF。所以即使在输入信号中包含直流偏移的迅速漂移,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号,而且即使在输入信号中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
[实施形态1]
参照图6,实施形态2的接收机100A删除了接收机100的控制电路110,将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90A,其他与接收机100相同。
参照图7,限幅电路90A包含积分器93、比较器95、以及平均电位检测电路97。积分器93及比较器95如实施形态1中所述。其中,在限幅电路90A中,积分器93及平均电位检测电路97经输入端子91接受输入信号。
平均电位检测电路97衰减经输入端子91接受的输入信号Vin,检测该衰减过的输入信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将检测出的平均电压输出到比较器95的反相输入端子。
其中,积分器93及平均电位检测电路97构成信号处理电路。
图8示出图7所示的积分器93、比较器95及平均电位检测电路97的电路图。积分器93及比较器95的电路图如上所述。
参照图8,平均电位检测电路97包含运算放大器971、电阻972、974、电压源973、以及电容器975。电压源973被连接在节点N11和接地节点GND之间,输出恒定电压Vref1。电阻972被连接在节点N11和节点N12之间。运算放大器971用同相输入端子接受节点N7上的信号,用反相输入端子接受节点N11上的信号。假设电阻972的电阻值为Rc,则运算放大器971是以恒定电压Vref1为基准、以电阻Rc为负载的差分放大电路,其增益被设定得低于“1”。
电阻974被连接在节点N12和节点N13之间。此外,电容器975被连接在节点N13和接地节点GND之间。电阻974及电容器975构成低通滤波器。
电压源973输出的恒定电压Vref1由限幅电路90A的电源电压左右,被设定得使限幅电路90A的输入输出动态范围最大。例如,恒定电压Vref1被设定为限幅电路90A的电源电压的2分之1。
运算放大器971接受节点N7上的输入信号、和节点N11上的恒定电压Vref1,以恒定电压Vref1为基准来差分放大输入信号并输出到节点N12。在此情况下,运算放大器971的增益低于“1”,所以运算放大器971衰减输入信号并输出到节点N12。
而由电阻974及电容器975构成的低通滤波器对节点N12上的信号进行平滑化,即,检测节点N12上的信号的平均电压,将该检测出的平均电压输出到比较器95的反相输入端子。在此情况下,由电阻974及电容器975构成的低通滤波器不是原封不动地对输入信号进行平滑化,而是对运算放大器971衰减过的输入信号进行平滑化,所以即使在输入信号中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量,也输出比来自积分器93的输出信号的电压低的平均电压。
这样,平均电位检测电路97衰减并检测输入信号的平均电压。
参照图9,来说明限幅电路90A中的操作。如果FM解调过的输入信号Vin3被输入到限幅电路90A,则积分器93只放大规定的频率以上的高频分量,将该放大过的信号Vin3A输出到比较器95的同相输入端子。
此外,平均电位检测电路97衰减节点N7上的输入信号Vin3的振幅,进而检测衰减了振幅的输入信号的平均电压,将由该检测出的平均电压构成的信号Vin3DC输出到比较器95的反相输入端子。然后,比较器95将来自积分器93的输出信号Vin3A的电压与来自平均电位检测电路97的输出信号Vin3DC的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS3输出到输出端子96。由此,限幅电路90A中的操作结束。
如上所述,限幅电路90A的平均电位检测电路97用运算放大器971来衰减输入信号Vin3的振幅,检测该衰减过的输入信号的平均电压。因此,信号Vin3DC的电压低于从定时t4到定时t5的期间内的信号Vin3A的电压。其结果是,即使在输入信号Vin3中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量,平均电位检测电路97的输出信号Vin3DC的电压电平L1也不会接近积分器93的输出信号Vin3A的电压电平L2,比较器95能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
此外,通过采用平均电位检测电路97,即使将积分器93中包含的运算放大器934的增益设定得很大,比较器95也能够正确地将输入信号Vin3从模拟信号变换为数字信号,所以能够减小积分器93的放大倍数。其结果是,即使在输入信号Vin3中包含与积分器93放大的高频分量相同频率的噪声分量,也能够防止放大该噪声分量而误检测为本来的信号。
接收机100A中的操作将接收机100中的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90A的操作即可,其他与接收机100中的操作相同。
其他与实施形态1相同。
根据实施形态2,限幅电路包括:平均电位检测电路,衰减输入信号的振幅,检测该衰减过的输入信号的平均电压。所以即使在输入信号中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号,而且能够防止将噪声分量误检测为本来的信号。
[实施形态3]
参照图10,实施形态3的接收机100B将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90B,其他与接收机100相同。
参照图11,限幅电路90B包含直流分量调整电路92、积分器93、以及平均电位检测电路97。
直流分量调整电路92如实施形态1中所述,从输入端子91接受输入信号,原封不动地维持该接受的输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。然后,直流分量调整电路92将变更了直流分量的电压电平的输入信号输出到积分器93及平均电位检测电路97。
积分器93如实施形态1中所述,只放大来自直流分量调整电路92的输入信号中规定的频率以上的高频分量,将该放大过的输入信号输出到比较器95的同相输入端子。
平均电位检测电路97接受来自直流分量调整电路92的输入信号,衰减该接受的输入信号的振幅,进而检测该衰减过的输入信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将检测出的平均电压输出到比较器95的反相输入端子。
比较器95将积分器93的输出信号的电压与平均电位检测电路97的输出信号的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号输出到输出端子96。
其中,直流分量调整电路92、积分器93及平均电位检测电路97构成信号处理电路。
图12是直流分量调整电路92、积分器93、比较器95及平均电位检测电路97的电路图。直流分量调整电路92、积分器93及比较器95与图3所示的电路图相同,平均电位检测电路97与图8所示的电路图相同。因此,省略图12的详细说明。
参照图13,来说明限幅电路90B的操作。如果经输入端子91输入了输入信号Vin,则如上所述,直流分量调整电路92将原封不动地维持输入信号Vin的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号Vc输出到积分器93及平均电位检测电路97。
积分器93只放大来自直流分量调整电路92的信号Vc中规定的频率以上的高频分量并将信号VcA输出到比较器95的同相输入端子。此外,平均电位检测电路97衰减来自直流分量调整电路92的信号Vc的振幅,检测该衰减过的信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将由检测出的平均电压构成的信号VcDC2输出到比较器95的反相输入端子。
于是,比较器95将来自积分器93的信号VcA与来自平均电位检测电路97的信号VcDC2的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS输出到输出端子。由此,限幅电路90B中的操作结束。
这样,限幅电路90B生成原封不动地维持输入信号Vin的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号Vc,并且衰减信号Vc的振幅,检测该衰减过的信号的平均电压。
因此,即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,限幅电路90B也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
此外,限幅电路90B衰减输入信号Vin来检测输入信号Vin的平均电压,所以即使在输入信号Vin中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“ 0”连续的信号对应的分量VcS3,也能够正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
再者,限幅电路90B能够将只放大来自直流分量调整电路92的信号Vc中规定的频率以上的高频分量时积分器93的增益设定得很小,所以能够防止误检测噪声分量。
接收机100B中的操作将接收机100中的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90B的操作。
其他与实施形态1相同。
根据实施形态3,限幅电路包括:直流分量调整电路,原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量;以及平均电位检测电路,衰减输入信号的振幅,检测该衰减过的输入信号的平均电压。所以能够享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态4]
实施形态4的接收机与实施形态3的接收机100B相同。在实施形态4中,控制电路110在接收信号的接收初期,将H电平的信号SW1输出到限幅电路90B的开关928;在接收信号的接收后期,将L电平的信号SW1输出到开关928。
直流分量调整电路92在接收信号的接收初期,按照来自控制电路110的H电平的信号SW1,原封不动地维持输入信号Vin的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。此外,直流分量调整电路92在接收信号的接收后期,按照来自控制电路110的L电平的信号SW1,输出原封不动地维持输入信号Vin的交流分量、而直流偏移随输入信号Vin来变化的输出信号。
其他如实施形态3中所述。
这样,实施形态3的限幅电路90B在接收信号的接收初期,即使输入信号Vin的直流分量漂移,也将输入信号Vin变为除去了直流分量的漂移的信号;而在接收信号的接收后期,将输入信号Vin变为直流分量随输入信号Vin来变化的信号,将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
输入信号Vin的直流分量的漂移最好在接收接收信号的整个期间内进行,但是实际上,输入信号Vin的漂移主要发生在接收信号的接收初期,在接收信号的接收后期几乎不发生。
因此,通过如上所述控制直流分量调整电路92,能够正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
根据实施形态4,限幅电路在接收信号的接收初期,除去输入信号Vin的直流分量的漂移,而在接收信号的接收后期,将输入信号Vin变为直流分量随输入信号Vin来变化的信号,所以能够高效率地除去输入信号的直流分量的漂移。
[实施形态5]
参照图14,实施形态5的接收机100C删除了接收机100的控制电路110,将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90C,其他与接收机100相同。
参照图15,限幅电路90C在限幅电路90B上添加了电压差检测电路98,其他与限幅电路90B相同。电压差检测电路98检测输入到比较器95的2个信号的电压差,在该检测出的电压差处于规定的范围内时将H电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92,而在检测出的电压差超出规定的范围时将L电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。
其中,直流分量调整电路92、积分器93及平均电位检测电路97构成信号处理电路。
图16是图15所示的直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、平均电位检测电路97、及电压差检测电路98的电路图。直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、及平均电位检测电路97如上所述,所以省略其说明。
参照图16,电压差检测电路98包含缓冲器981、982、电阻983、984、电压源985、986、以及窗口比较器987。缓冲器981被连接在节点N8和电阻983之间。缓冲器981将积分器93的输出信号原封不动地输出到电阻983。
缓冲器982被连接在节点N13和电阻984之间。缓冲器982将平均电位检测电路97的输出信号原封不动地输出到电阻984。
电阻983及电阻984被串联连接在缓冲器981和缓冲器982之间。电阻983的电阻值和电阻984的电阻值之比被设定为1∶1。因此,由电阻983、984构成的分压电路检测积分器93的输出信号的电压和平均电位检测电路97的输出信号的电压之间的电压差,从节点N14输出将该检测出的电压差分压为2分之1所得的分压电压。
电压源985被连接在窗口比较器987的输入端子987B和接地节点GND之间。电压源985输出恒定的电压Vref2。此外,电压源986被连接在窗口比较器987的输入端子987C和接地节点GND之间。电压源986输出比恒定的电压Vref2低的恒定的电压Vref3。
窗口比较器987用输入端子987A接受节点N14上的电压,用输入端子987B接受恒定的电压Vref2,用输入端子987C接受恒定的电压Vref3。
参照图17,来说明窗口比较器987的操作。窗口比较器987将用输入端子987A接受的分压电压Vdi与用输入端子987B接受的恒定的电压Vref2及用输入端子987C接受的恒定电压Vref3进行比较,将由与该比较结果对应的逻辑电平构成的信号SW1输出到采样保持电路92B的开关928。这里,分压电压Vdi是将积分器93的输出信号的电压和平均电位检测电路97的输出信号的电压之间的电压差分压为2分之1所得的电压。
更具体地说,窗口比较器987在分压电压Vdi在恒定的电压Vref3以上、而且在恒定的电压Vref2以下时,输出L电平的信号SW1;在分压电压Vdi低于恒定的电压Vref3时、或者高于恒定的电压Vref2时输出H电平的信号SW1。即,窗口比较器987在分压电压Vdi落入从恒定的电压Vref3到恒定的电压Vref2的一定的范围内时,输出L电平的信号SW1,而在分压电压Vdi超出一定的范围时输出H电平的信号SW1。
这样,电压差检测电路98在积分器93的输出信号的电压和平均电位检测电路97的输出信号的电压之间的电压差在一定范围内时将L电平的信号SW1输出到采样保持电路92B的开关928,而在积分器93的输出信号的电压和平均电位检测电路97的输出信号的电压之间的电位差超出一定范围时将H电平的信号SW1输出到采样保持电路92B的开关928。
参照图18,来说明限幅电路90C的操作。如果输入信号Vin4经输入端子91被输入到直流分量调整电路92,则直流分量调整电路92接受来自电压差检测电路98的H电平的信号SW1。在输入信号Vin4的接收初期,输入到比较器95的2个信号的电压差小(比恒定的电压Vref3低),所以电压差检测电路98输出H电平的信号SW1。
然后,直流分量调整电路92按照H电平的信号SW1,将原封不动地维持输入信号Vin4的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的输入信号Vc4输出到节点N7。
积分器93接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc4,只放大输入信号Vc4中规定的频率以上的高频分量,将信号Vc4A输出到比较器95的同相输入端子及电压差检测电路98。此外,平均电位检测电路97接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc4,衰减输入信号Vc4的振幅,检测衰减了振幅的信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将由检测出的平均电压构成的信号VcDC4输出到比较器95的反相输入端子及电压差检测电路98。
然后,在定时t2时,如果来自积分器93的信号Vc4A的电压和来自平均电位检测电路97的信号VcDC4的电压之间的电压差落入规定的范围内,则电压差检测电路98通过上述方法将L电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。直流分量调整电路92按照L电平的信号SW1,将维持定时t2时的直流分量的电压电平、而直流分量随输入信号Vin4的直流偏移来变化的输入信号Vc4输出到节点N7。
在从定时t2到定时t3的期间内,积分器93根据上述操作,将信号Vc4A输出到比较器95的同相输入端子及电压差检测电路98,平均电位检测电路97将信号VcDC4输出到比较器95的反相输入端子及电压差检测电路98。
然后,在定时t3紧前,如果来自积分器93的信号Vc4A的电压和来自平均电位检测电路97的信号VcDC4的电压之间的电压差低于恒定的电压Vref3、超过规定的范围,则电压差检测电路98将H电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。
在定时t3时,直流分量调整电路92按照H电平的信号SW1,再次输出维持输入信号Vin4的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的输入信号Vc4输出到节点N7。
然后,积分器93及平均电位检测电路97进行与上述操作同样的操作,积分器93将信号Vc4A输出到比较器95的同相输入端子及电压差检测电路98,平均电位检测电路97将信号VcDC4输出到比较器95的反相输入端子及电压差检测电路98。
于是,比较器95在整个期间内,将来自积分器93的信号Vc4A的电压与来自平均电位检测电路97的信号VcDC4的电压正确地进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS4输出到输出端子96。由此,限幅电路90C中的操作结束。
在限幅电路90C中,电压差检测电路98将信号SW1输出到直流分量调整电路92的开关928,所以即使不使用控制电路110,也能够按照输入到比较器95的2个信号的电压差来自动切换采样保持电路92B的开关928。
此外,如果输入到比较器95的2个信号的电压差超出一定的范围,则输入信号的直流分量被变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。然后,根据直流分量具有恒定的电压电平的输入信号,积分器93放大输入信号的高频分量,平均电位检测电路97检测输入信号的平均电压。因此,比较器95能够将积分器93的输出信号的电压与平均电位检测电路97的输出信号的电压始终进行比较,能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
接收机100C中的操作将接收机100的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90C的操作。
其他与实施形态1及实施形态3相同。
根据实施形态5,限幅电路包括:直流分量调整电路,选择性地进行原封不动地维持输入信号的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号处理、和输出直流分量随输入信号的直流偏移来变化的输入信号的信号处理;平均电位检测电路,衰减输入信号的振幅,检测该衰减过的输入信号的平均电压;以及电压差检测电路,按照输入到比较器的2个信号的电压差来生成用于切换直流分量调整电路中的信号处理的信号。所以能够用1个限幅电路来享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态6]
参照图19,实施形态6的接收机100D删除了接收机100的控制电路110,将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90B,其他与接收机100相同。
其中,在图19中,示出了期间检测电路120,但是期间检测电路120被包含在接收机100D的下一级配置的基带部中,而不被包含在接收机100D中。
期间检测电路120检测从限幅电路90B输出的数字信号的H电平连续的期间、或L电平连续的期间,在该检测出的期间超出一定的范围时,将H电平的信号SW1输出到限幅电路90B,而在检测出的期间在一定的范围内时,将L电平的信号SW1输出到限幅电路90B。
参照图20,限幅电路90B包含直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、以及平均电位检测电路97。直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、及平均电位检测电路97起实施形态3中所述的功能。
其中,直流分量调整电路92按照来自期间检测电路120的信号SW1的逻辑电平来处理输入信号。即,直流分量调整电路92按照来自期间检测电路120的H电平的信号SW1,原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。此外,直流分量调整电路92按照来自期间检测电路120的L电平的信号SW1,输出直流分量随输入信号的直流偏移的变化来变化的信号。
图21示出图20所示的直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、及平均电位检测电路97的电路图、和期间检测电路120的方框图。
直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、及平均电位检测电路97的电路图如上所述。
参照图21,期间检测电路120包含计数器121、周期信号产生电路122、以及比较器123。计数器121从输出端子96接受数字信号DXS,从周期信号产生电路122接受周期信号SGP。然后,计数器121对数字信号DXS中H电平连续的期间、或L电平连续的期间内的周期信号SGP的个数进行计数,将该计数值输出到比较器123。
周期信号产生电路122产生具有一定的周期的周期信号SGP,将该产生的周期信号SGP输出到计数器121。比较器123将来自计数器121的计数值与基准值进行比较。然后,比较器123在计数值大于基准值时将H电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92,而在计数值在基准值以下时将L电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。
参照图22,来说明期间检测电路120中的操作。计数器121从输出端子96接受数字信号DXS,从周期信号产生电路122接受周期信号SGP。然后,如果数字信号DXS在定时t5时从L电平切换到H电平,则计数器121开始对周期信号SGP中包含的分量的个数进行计数,将计数值输出到比较器123。
其后,如果数字信号DXS在定时t6时从H电平切换到L电平,则计数器停止计数。其中,在图22中,说明了在数字信号DXS从L电平切换到H电平时对周期信号SGP中包含的分量的个数进行计数,但是计数器121在数字信号DXS从H电平切换到L电平时也开始对周期信号SGP中包含的分量的个数进行计数。即,计数器121每当数字信号DXS的逻辑电平切换时就开始对周期信号SGP中包含的分量的个数进行计数,其后,如果数字信号DXS的逻辑电平切换,则对计数值进行复位,重新对周期信号SGP的分量个数进行计数。
于是,比较器123每当从计数器121接受计数值时就将计数值与基准值进行比较,在计数值大于基准值时将H电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92,而在计数值在基准值以下时将L电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。
参照图23,来说明实施形态6的限幅电路90B的操作。如果输入信号Vin5经输入端子91被输入到直流分量调整电路92,则直流分量调整电路92接受来自期间检测电路120的H电平的信号SW1。在输入信号Vin5的接收开始时,从限幅电路90B输出的数字信号是L电平连续的信号,所以期间检测电路120输出H电平的信号SW1。
然后,直流分量调整电路92按照H电平的信号SW1,将原封不动地维持输入信号Vin5的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的输入信号Vc5输出到节点N7。
积分器93接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc5,只放大输入信号Vc5中规定的频率以上的高频分量,将信号Vc5A输出到比较器95的同相输入端子。此外,平均电位检测电路97接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc5,衰减输入信号Vc5的振幅,检测该衰减过的信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将由检测出的平均电压构成的信号VcDC5输出到比较器95的反相输入端子。
比较器95将来自积分器93的信号Vc5A的电压与来自平均电位检测电路97的信号VcDC5的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS5输出到输出端子96。
期间检测电路120经输出端子96接受数字信号DXS5,如果数字信号DXS5从L电平切换到H电平,则对周期信号SGP中包含的分量的个数进行计数。在从定时t1到定时t2的期间内,数字信号DXS5频繁地从H电平切换到L电平,或者从L电平切换到H电平,所以期间检测电路120将L电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。
然后,在经过定时t2后,数字信号DXS5为H电平连续,期间检测电路120认为H电平连续的期间超出一定的范围,在定时t7将H电平的信号SW1输出到直流分量调整电路92。
于是,直流分量调整电路92再次原封不动地维持输入信号Vin5的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量,将输入信号Vc5输出到节点N7。
然后,积分器93只放大来自直流分量调整电路92的信号Vc5中规定的频率以上的高频分量,将信号Vc5A输出到比较器95的同相输入端子。此外,平均电位检测电路97衰减来自直流分量调整电路92的信号Vc5的振幅,检测该衰减了振幅的信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将由检测出的平均电压构成的信号VcDC5输出到比较器95的反相输入端子。
比较器95将来自积分器93的信号Vc5A的电压与来自平均电位检测电路97的信号VcDC5的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS5输出到输出端子96。
其中,在定时t1以后从信号SW1切换到L电平后到定时t7的期间内,直流分量调整电路92的开关928仍然被切断,但是向运算放大器927的同相输入端子看去的输入电阻高,所以运算放大器927在一定期间内持续输出与开关928被切断之前的输入信号Vin5的平均电压大致接近的电压。因此,即使开关928被切断,输入信号Vc5的直流分量也不立即漂移,而是慢慢地漂移。因此,在此期间内,比较器95也正确地将信号Vc5A的电压与信号VcDC5的电压进行比较,输出与该比较结果对应的数字信号DXS5。
如上所述,如果输出的数字信号的H电平或L电平连续的期间超出一定的范围,则实施形态6的限幅电路90B将输入信号的直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。因此,即使在输入信号中包含H电平或L电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
其中,期间检测电路120的比较器123中的基准值可变更,可以按照输入信号的种类来变更。即,可以在将包含很多H电平或L电平连续的分量的输入信号从模拟信号变换为数字信号的情况下,将基准值设定得小;而在将H电平或L电平连续的分量少的输入信号从模拟信号变换为数字信号的情况下,将基准值设定得大。由此,能够自由地改变期间检测电路120用于输出H电平信号SW1的基准期间。
接收机100D中的操作将接收机100的操作中限幅电路90的操作替换为上述限幅电路90B的操作。
其他与实施形态1及实施形态3相同。
根据实施形态6,限幅电路包括:直流分量调整电路,选择性地进行原封不动地维持输入信号的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号处理、和输出直流分量随输入信号的直流偏移来变化的输入信号的信号处理;以及平均电位检测电路,衰减输入信号的振幅,检测该衰减过的输入信号的平均电压。直流分量调整电路中的信号处理的切换按照数字信号中H电平或L电平连续的期间来进行。所以能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态7]
参照图24,实施形态7的接收机100E将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90D,其他与接收机100相同。其中,在实施形态7中,控制电路110将信号SW1、SW3输出到限幅电路90D。
参照图25,限幅电路90D包含直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、以及平均电位检测电路97。直流分量调整电路92、比较器95及平均电位检测电路97如上所述。
积分器93A按照来自控制电路110的信号SW3的逻辑电平来切换增益,只放大输入信号的高频分量。
其中,直流分量调整电路92、积分器93A及平均电位检测电路97构成信号处理电路。
图26示出图25所示的直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95及平均电位检测电路97的电路图。直流分量调整电路92、比较器95及平均电位检测电路97的电路图如上所述。
参照图26,积分器93A在积分器93上添加了电容器935及开关936,其他与积分器93相同。电容器935及开关936被串联连接在节点N9和接地节点GND之间。开关936根据来自控制电路110的H电平的信号SW3被接通,根据来自控制电路110的L电平的信号SW3被切断。
开关936在输入信号的接收初期接收H电平的信号SW3,而在输入信号的接收后期接收L电平的信号SW3。因此,积分器93A在输入信号的接收初期将增益设定得大,只放大输入信号中规定的频率以上的高频分量,而在输入信号的接收后期将增益设定得小,只放大输入信号的高频分量。
限幅电路90D的操作除了切换积分器93A的增益的操作之外,与限幅电路90B的操作相同。积分器93A在输入信号的接收初期按照来自控制电路110的L电平的信号SW3,只将来自直流分量调整电路92的输入信号中的高频分量放大得很大;在输入信号的接收后期按照来自控制电路110的L电平的信号SW3,只将来自直流分量调整电路92的输入信号中的高频分量放大得很小。
参照图27,来说明限幅电路90D的操作。如果输入信号Vin6经输入端子91被输入到直流分量调整电路92,则直流分量调整电路92接受来自控制电路110的H电平的信号SW1。然后,直流分量调整电路92按照H电平的信号SW1,将原封不动地维持输入信号Vin6的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的输入信号Vc6输出到节点N7。
此外,积分器93A在输入信号Vin6的接收初期,从控制电路110接受H电平的信号SW3,开关936被接通。然后,积分器93A接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc6,将输入信号Vc6中规定的频率以上的高频分量放大得很大,将信号Vc6A输出到比较器95的同相输入端子。
此外,平均电位检测电路97接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc6,衰减输入信号Vc6的振幅,检测该衰减过的信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97将由检测出的平均电压构成的信号VcDC6输出到比较器95的反相输入端子。
比较器95将来自积分器93A的信号Vc6A的电压与来自平均电位检测电路97的信号VcDC6的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS6输出到输出端子96。
即使在输入信号Vin6的接收初期(从定时t1到定时t2的期间)输入信号Vin6包含振幅小的分量S61、S62,积分器93A也在输入信号Vin6的接收初期将输入信号Vc6放大得很大并输出信号Vc6A。因此,信号Vc6A的电压电平与信号VcDC6的电压电平交叉,输入信号Vin6被正确地从模拟信号变换为数字信号。
在接通接收机100E的当初,接收机100E有时也接收包含振幅小的分量的输入信号Vin6,即使在这种情况下,限幅电路90D也正确地将输入信号Vin6从模拟信号变换为数字信号。
此外,在输入信号Vin6的接收后期(定时t2以后),积分器93A的增益被设定得比输入信号Vin6的接收初期小,所以噪声的误检测少。
接收机100E中的操作将接收机100中的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90D的操作。
其他与实施形态1及实施形态3相同。
根据实施例7,限幅电路包括:直流分量调整电路,原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量;平均电位检测电路,衰减输入信号的振幅,检测该衰减过的输入信号的平均电压;以及积分器,在输入信号的接收初期将输入信号的高频分量放大得很大,而在输入信号的接收后期将输入信号的高频分量放大得很小。所以能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果:
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态8]
参照图28,实施形态8的接收机100F将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90E,其他与接收机100相同。
在接收机100F中,控制电路110生成信号SW1、SW4并输出到限幅电路90E。
参照图29,限幅电路90E包含直流分量调整电路92、积分器93、比较器95、以及平均电位检测电路97A。限幅电路90E将实施形态3中的限幅电路90B的平均电位检测电路97替换为平均电位检测电路97A,其他与限幅电路90B相同。
直流分量调整电路92、积分器93及比较器95如上所述。平均电位检测电路97A按照来自控制电路110的H电平的信号SW4以增益G1来放大输入信号,检测该放大过的输入信号的平均电压。此外,平均电位检测电路97A按照来自控制电路110的L电平的信号SW4以增益G2来放大输入信号,检测该放大过的输入信号的平均电压。
增益G1、G2小于“1”。而增益G2小于增益G1。即,增益G1、G2满足0<G2<G1<1。因此,平均电位检测电路97A一边维持衰减输入信号的振幅、检测该衰减过的信号的平均电压的功能,一边按照H电平的信号SW4将输入信号放大得很大并检测平均电压,按照L电平的信号SW4将输入信号放大得很小并检测平均电压。
其中,直流分量调整电路92、积分器93及平均电位检测电路97A构成信号处理电路。
图30是图29所示的直流分量调整电路92、积分器93、比较器95及平均电位检测电路97A的电路图。直流分量调整电路92、积分器93及比较器95的电路图如上所述。
参照图30,平均电位检测电路97A将图12所示的平均电位检测电路97的电路图中的运算放大器替换为运算放大器976,其他与平均电位检测电路97相同。运算放大器976按照来自控制电路110的H电平的信号SW4将增益设定为增益G1来放大输入信号,将该放大过的输入信号输出到节点N12。此外,运算放大器976按照来自控制电路110的L电平的信号SW4将增益设定为增益G2来放大输入信号,将该放大过的输入信号输出到节点N12。
参照图31,运算放大器976包含P沟道MOS晶体管9761~9764、N沟道MOS晶体管9765~9768、电流源9769、9770、以及开关9771。
P沟道MOS晶体管9761及N沟道MOS晶体管9767被串联连接在电源节点VDD和接地节点GND之间。P沟道MOS晶体管9762及N沟道MOS晶体管9765被串联连接在电源节点VDD和节点N17之间。P沟道MOS晶体管9761、9762用栅极端于接受节点N15上的电压。
P沟道MOS晶体管9763及N沟道MOS晶体管9766被串联连接在电源节点VDD和节点N17之间。P沟道MOS晶体管9763及N沟道MOS晶体管9766相对于P沟道MOS晶体管9762及N沟道MOS晶体管9765并联连接。
P沟道MOS晶体管9 764及N沟道MOS晶体管9768被串联连接在电源节点VDD和接地节点GND之间。N沟道MOS晶体管9767、9768用栅极端子接受节点N18上的电压。P沟道MOS晶体管9763、9764用栅极端子接受节点N16上的电压。
电流源9769被连接在节点N17和接地节点GND之间。电流源9770及开关9771被串联连接在节点N17和接地节点GND之间。开关9771按照来自控制电路110的H电平的信号SW4被接通,按照L电平的信号SW4被切断。
N沟道MOS晶体管9765用栅极端子接受输入到运算放大器976的同相输入端子9760的信号。N沟道MOS晶体管9766用栅极端子接受输入到运算放大器976的反相输入端子的、节点N11上的信号。
P沟道MOS晶体管9761、9762用栅极端子接受节点N15上的电压,所以流过P沟道MOS晶体管9761的电流等于流过P沟道MOS晶体管9762的电流。此外,P沟道MOS晶体管9763、9764用栅极端子接受节点N16上的电压,所以流过P沟道MOS晶体管9763的电流等于流过P沟道MOS晶体管9764的电流。
设流过P沟道MOS晶体管9761、9762的电流为I1,流过P沟道MOS晶体管9763、9764的电流为I2。此外,假设开关9771被切断。
于是,在N沟道MOS晶体管9765的栅极端子上施加的电压高于N沟道MOS晶体管9766的栅极端子上施加的电压的情况下,电流I1>电流I2。
流过P沟道MOS晶体管9761的电流I1经节点N18也流向N沟道MOS晶体管9767。然后,N沟道MOS晶体管9767、9768用栅极端子接受节点N18上的电压,所以流向N沟道MOS晶体管9768的电流由电流镜从电流I2增加到电流I1。
其结果是,从电源节点VDD向节点N12提供很多电流,节点N12上的电压上升。即,在输入信号的电压高于从电压源973输出的基准电压的情况下,运算放大器976将比电流I2流过时节点N12上的电压高的电压输出到输出端子9772。
另一方面,在N沟道MOS晶体管9765的栅极端子上施加的电压低于N沟道MOS晶体管9766的栅极端子上施加的电压的情况下,电流I1<电流I2。
于是,由于流过N沟道MOS晶体管9767的电流、和流过N沟道MOS晶体管9768的电流的电流镜,流过N沟道MOS晶体管9768的电流从电流I2减少到电流I1。即,在输入信号的电压低于从电压源973输出的基准电压的情况下,运算放大器976将比电流I2流过时节点N12上的电压低的电压输出到输出端子9772。
在开关9771根据信号SW4被接通时,流过P沟道MOS晶体管9762及N沟道MOS晶体管9765的电流I1经节点N17流向电流源9769及电流源9770两者。此外,流过P沟道MOS晶体管9763及N沟道MOS晶体管9766的电流I2经节点N17流向电流源9769及电流源9770两者。
因此,在N沟道MOS晶体管9765的栅极端子上施加的电压高于N沟道MOS晶体管9766的栅极端子上施加的电压的情况下,电流I1比开关9771被切断时增加,电流I1和电流I2之差比开关9771被切断时大。其结果是,节点N12上的电压比开关9771被切断时更高。
此外,在N沟道MOS晶体管9765的栅极端子上施加的电压低于N沟道MOS晶体管9766的栅极端子上施加的电压的情况下,电流I2比开关9771被切断时增加,电流I1和电流I2之差比开关9771被切断时大。其结果是,节点N12上的电压比开关9771被切断时更低。
因此,如果开关9771根据信号SW4被接通,则运算放大器976的增益大。
在实施形态8中,控制电路110在输入信号的接收初期生成H电平的信号SW4并输出到限幅电路90E,而在输入信号的接收后期生成L电平的信号SW4并输出到限幅电路90E。
由此,限幅电路90E的平均电位检测电路97A在输入信号的接收初期以大的增益G1来放大输入信号并检测平均电压,而在输入信号的接收后期以小的增益G2来放大输入信号并检测平均电压。
参照图32,来说明限幅电路90E的操作。如果输入信号Vin7经输入端子91被输入到直流分量调整电路92,则直流分量调整电路92接受来自控制电路110的H电平的信号SW1。然后,直流分量调整电路92按照H电平的信号SW1,将原封不动地维持输入信号Vin7的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的输入信号Vc7输出到节点N7。
此外,积分器93接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc7,只放大输入信号Vc7中规定的频率以上的高频分量,将信号Vc7A输出到比较器95的同相输入端子。此外,平均电位检测电路97A接受来自直流分量调整电路92的输入信号Vc7,衰减输入信号Vc7的振幅,检测该衰减过的信号的平均电压。然后,平均电位检测电路97A将由检测出的平均电压构成的信号VcDC7输出到比较器95的反相输入端子。
在此情况下,平均电位检测电路97A在输入信号Vc7的接收初期(从定时t1到定时t2的期间),按照来自控制电路110的H电平的信号SW4将增益设定为增益G1来放大输入信号Vc7,检测该放大过的输入信号Vc7的平均电压。此外,平均电位检测电路97A在输入信号Vc7的接收后期(定时t2以后),按照来自控制电路110的L电平的信号SW4将增益设定为增益G2来放大输入信号Vc7,检测该放大过的输入信号Vc7的平均电压。
比较器95将来自积分器93的信号Vc7A的电压与来自平均电位检测电路97A的信号VcDC7的电压进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号DXS7输出到输出端子96。
在输入信号Vin7的接收初期,即使输入信号Vin7包含振幅小的分量S71、S72,平均电位检测电路97A也以低于“1”的范围内的大的增益G1来放大输入信号Vc7,检测该放大过的输入信号Vc7的平均电压,所以与分量S71、S72对应的平均电压S73向输入信号Vc7的峰值的方向移动。其结果是,从平均电位检测电路97A输出的信号VcDC7的电压电平与从积分器93输出的信号Vc7A的电压电平必定交叉,比较器95能够正确地将信号Vc7A的电压与信号VcDC7的电压进行比较,能够正确地将输入信号Vin7从模拟信号变换为数字信号。
在接通接收机100E的当初,接收机100E有时也接收包含振幅小的分量的输入信号Vin7,即使在这种情况下,限幅电路90E也正确地将输入信号Vin7从模拟信号变换为数字信号。
此外,在输入信号Vin7的接收后期,平均电位检测电路97A使增益比接收初期小(是低于“1”的增益,比增益G1小的增益G2)来放大输入信号Vc7,检测该放大过的输入信号Vc7的平均电压。因此,即使在输入信号Vin7中包含与FSK调制中“1”连续的信号对应的分量S74,比较器95也能够正确地将输入信号Vin7从模拟信号变换为数字信号。
接收机100F中的操作将接收机100中的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90E的操作。
其他与实施形态1及实施形态3相同。
根据实施例8,限幅电路包括:直流分量调整电路,原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量;平均电位检测电路,在输入信号的接收初期将输入信号的振幅衰减得很小,而在输入信号的接收后期将输入信号的振幅衰减得很大,检测衰减了振幅的输入信号的平均电压;以及积分器,放大输入信号的高频分量。所以能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态9]
参照图33,实施形态9的接收机100G将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90F,其他与接收机100相同。其中,在接收机100G中,控制电路110生成信号SW1、SW3、SW4并输出到限幅电路90F。
参照图34,限幅电路90F包含直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、以及平均电位检测电路97A。直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、及平均电位检测电路97A如上所述。
其中,直流分量调整电路92、积分器93A及平均电位检测电路97A构成信号处理电路。
图35是图34所示的直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、及平均电位检测电路97A的电路图。直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、及平均电位检测电路97A的电路图如上所述。
限幅电路90F在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW1来原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量,按照H电平的信号SW3将从直流分量调整电路92输出的输入信号的高频分量放大得很大,按照H电平的信号SW4将从直流分量调整电路92输出的输入信号的振幅衰减得很小来检测平均电压,将来自积分器93A的输出信号的电压与来自平均电位检测电路97A的输出信号的电压进行比较并将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
此外,限幅电路90F在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW1将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号,按照L电平的信号SW3将从直流分量调整电路92输出的输入信号的高频分量放大得很小,按照L电平的信号SW4将从直流分量调整电路92输出的输入信号的振幅衰减很大来检测平均电压,将来自积分器93A的输出信号的电压与来自平均电位检测电路97A的输出信号的电压进行比较并将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
即,限幅电路90F将实施形态7的限幅电路90D和实施形态8的限幅电路90E应用于实施形态4的限幅电路90B。
因此,特别是即使在输入信号的接收初期包含振幅小的分量,限幅电路90F也能够正确地将整个输入信号从模拟信号变换为数字信号。
限幅电路90F中的操作将实施形态4中的限幅电路90B的操作中积分器93的操作替换为实施形态7中的积分器93A的操作,将平均电位检测电路97的操作替换为实施形态8中的平均电位检测电路97A的操作。
此外,接收机100G的操作将接收机100的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90F的操作。
其他与实施形态1、实施形态4、实施形态7及实施形态8相同。
根据实施形态9,限幅电路包括:直流分量调整电路,在输入信号的接收初期原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量,而在输入信号的接收后期将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号;平均电位检测电路,在输入信号的接收初期将输入信号的振幅衰减得很小,而在输入信号的接收后期将输入信号的振幅衰减得很大,检测该衰减了振幅的输入信号的平均电压;以及积分器,在输入信号的接收初期将输入信号的高频分量放大得很大,而在输入信号的接收后期将输入信号的高频分量放大得很小。所以能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态10]
参照图36,实施形态10的接收机100H将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90G,其他与接收机100相同。其中,在接收机100H中,控制电路110生成信号SW3、SW4并输出到限幅电路90G。
参照图37,限幅电路90G包含直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、平均电位检测电路97A、以及电压差检测电路98。直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、平均电位检测电路97A及电压差检测电路98如上所述。
即,限幅电路90G将实施形态7的限幅电路90D和实施形态8的限幅电路90E应用于实施形态5的限幅电路90C。
其中,直流分量调整电路92、积分器93A及平均电位检测电路97A构成信号处理电路。
图38示出图37所示的直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、平均电位检测电路97A及电压差检测电路98的电路图。直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、平均电位检测电路97A及电压差检测电路98的电路图如上所述。
在限幅电路90G中,在输入到比较器95的2个信号的电压差超出规定的范围时,电压差检测电路98将H电平的信号SW1输出到开关928,直流分量调整电路92原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。
此外,在输入到比较器95的2个信号的电压差在规定的范围内时,电压差检测电路98将L电平的信号SW1输出到开关928,直流分量调整电路92将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号。
然后,积分器93A将从直流分量调整电路92输出的输入信号的高频分量,在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW3放大得很大,而在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW3放大得很小。此外,平均电位检测电路97A将从直流分量调整电路92输出的输入信号,在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW4衰减得很小来检测平均电压,而在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW4衰减得很大来检测平均电压。
比较器95将从积分器93A输出的信号的电压与从平均电位检测电路97A输出的信号的电压进行比较,将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
即,限幅电路90G调整输入信号的直流分量,使得比较器95能够正确地将来自积分器93A的信号的电压与来自平均电位检测电路97A的信号的电压进行比较。然后,限幅电路90G除了调整直流分量以外,还在输入信号的接收初期,将调整了直流分量的输入信号的高频分量放大得很大,而将调整了直流分量的输入信号的振幅衰减得很小来检测平均电压。此外,限幅电路90G除了调整直流分量以外,还在输入信号的接收后期,将调整了直流分量的输入信号的高频分量放大得很小,而将调整了直流分量的输入信号的振幅衰减得很大来检测平均电压。
限幅电路90G的操作将限幅电路90C的操作中积分器93的操作替换为积分器93A的操作,将平均电位检测电路97的操作替换为平均电位检测电路97A的操作。
此外,接收机100H的操作将接收机100的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90G的操作。
其他与实施形态1、实施形态5、实施形态7及实施形态8相同。
根据实施形态10,限幅电路包括:直流分量调整电路,选择性地进行原封不动地维持输入信号的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号处理、和将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号的信号处理;电压差检测电路,按照输入到比较器的2个信号的电压差来生成用于切换直流分量调整电路中的信号处理的信号;平均电位检测电路,在输入信号的接收初期将输入信号的振幅衰减得很小,而在输入信号的接收后期将输入信号的振幅衰减得很大,检测衰减了振幅的输入信号的平均电压;以及积分器,在输入信号的接收初期将输入信号的高频分量放大得很大,而在输入信号的接收后期将输入信号的高频分量放大得很小。所以能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态11]
参照图39,实施形态11的接收机100J将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90H,其他与接收机100相同。
在接收机100J中,期间检测电路120根据实施形态6中所述的操作来生成H电平或L电平的信号SW1,将该生成的H电平或L电平的信号SW1输出到限幅电路90H。此外,控制电路110生成信号SW3、SW4并输出到限幅电路90H。
参照图40,限幅电路90H包含直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、以及平均电位检测电路97A。限幅电路90H由与实施形态9中的限幅电路90F相同的电路结构构成,但是与限幅电路90F的不同点在于直流分量调整电路92从期间检测电路120接受信号SW1。
即,限幅电路90H将实施形态7的限幅电路90D和实施形态8的限幅电路90E应用于实施形态6的限幅电路90B。
直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、平均电位检测电路97A及期间检测电路120如上所述。
其中,直流分量调整电路92、积分器93A及平均电位检测电路97A构成信号处理电路。
图41示出图40所示的直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95及平均电位检测电路97A的电路图、和期间检测电路120的方框图。直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95及平均电位检测电路97A的电路图如上所述。此外,期间检测电路120的方框图也如上所述。
在限幅电路90H中,直流分量调整电路92如果从期间检测电路120接受H电平的信号SW1,则原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量。此外,直流分量调整电路92如果从期间检测电路120接受L电平的信号SW1,则将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号。
然后,积分器93A将从直流分量调整电路92输出的输入信号的高频分量,在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW3放大得很大,而在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW3放大得很小。此外,平均电位检测电路97A对从直流分量调整电路92输出的输入信号,在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW4将输入信号衰减得很小来检测平均电压,而在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW4将输入信号衰减得很大来检测平均电压。
比较器95将从积分器93A输出的信号的电压与从平均电位检测电路97A输出的信号的电压进行比较,将输入信号从模拟信号变换为数字信号。如果在从比较器95输出的数字信号中,H电平或L电平连续的期间超出规定的范围,则期间检测电路120生成H电平的信号SW1并输出到直流分量调整电路92的开关928;而在从比较器95输出的数字信号中,H电平或L电平连续的期间在规定的范围内时,生成L电平的信号SW1并输出到直流分量调整电路92的开关928。
即,限幅电路90H调整输入信号的直流分量,使得即使在从比较器95输出的数字信号中H电平或L电平连续,比较器95也能够正确地将来自积分器93的信号的电压与来自平均电位检测电路97A的信号的电压进行比较。然后,限幅电路90H除了调整直流分量以外,还在输入信号的接收初期,将调整了直流分量的输入信号的高频分量放大得很大,而将调整了直流分量的输入信号的振幅衰减得很小来检测平均电压。此外,限幅电路90H除了调整直流分量以外,还在输入信号的接收后期,将调整了直流分量的输入信号的高频分量放大得很小,而将调整了直流分量的输入信号的振幅衰减得很大来检测平均电压。
限幅电路90H的操作将实施形态6的限幅电路90B的操作中积分器93的操作替换为积分器93A的操作,将平均电位检测电路97的操作替换为平均电位检测电路97A的操作。
此外,接收机100J的操作将接收机100的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90H的操作。
其他与实施形态1、实施形态6、实施形态7及实施形态8相同。
根据实施形态11,限幅电路包括:直流分量调整电路,选择性地进行原封不动地维持输入信号的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号处理、和将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号的信号处理;平均电位检测电路,在输入信号的接收初期将输入信号的振幅衰减得很小,而在输入信号的接收后期将输入信号的振幅衰减得很大,检测衰减了振幅的输入信号的平均电压;以及积分器,在输入信号的接收初期将输入信号的高频分量放大得很大,而在输入信号的接收后期将输入信号的高频分量放大得很小。直流分量调整电路中的信号处理的切换按照数字信号中H电平或L电平连续的期间来进行。所以能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态12]
参照图42,实施形态12的接收机100K将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90D,添加了电波强度检测电路130、比较器140及电压源141,其他与接收机100相同。
电波强度检测电路130从中频放大器70接受输入信号,检测该接受的输入信号的强度。然后,电波强度检测电路130将检测出的输入信号的强度输出到比较器140的同相输入端子。
电压源141被连接在比较器140的反相输入端子和接地节点GND之间。比较器140将从电波强度检测电路130接受的表示输入信号的强度IEW的电压与来自电压源141的基准电压Vref4进行比较,将具有与该比较结果对应的逻辑电平的信号SW1输出到限幅电路90D。
更具体地说,比较器140在表示输入信号的强度IEW的电压高于基准电压Vref4时将H电平的信号SW1输出到限幅电路90D,而在表示输入信号的强度IEW的电压在基准电压Vref4以下时将L电平的信号SW1输出到限幅电路90D。
此外,控制电路110生成信号SW3并输出到限幅电路90D。
限幅电路90D的方框图如图25所示,该方框图中包含的直流分量调整电路92、积分器93A、比较器95、及平均电位检测电路97的电路图如图26所示。
下面说明接收机100K的操作。从天线10接收接收信号后到鉴频器80输出FM解调过的输入信号的操作如实施形态1中所述。
电波强度检测电路130接受来自中频放大器70的输入信号,检测该接受的输入信号的强度IEW。然后,电波强度检测电路130将检测出的输入信号的强度IEW输出到比较器140的同相输入端子。
于是,比较器140将从电波强度检测电路130接受的表示输入信号的强度IEW的电压与基准电压Vref4进行比较。然后,比较器140在表示输入信号的强度IEW的电压高于基准电压Vref4时将H电平的信号SW1输出到限幅电路90D,而在表示输入信号的强度IEW的电压在基准电压Vref4以下时将L电平的信号SW1输出到限幅电路90D。
限幅电路90D如果从比较器140接受H电平的信号SW1,则原封不动地维持输入信号的交流分量,而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量,将具有由恒定的电压电平构成的直流分量的输入信号的高频分量,在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW3放大得很大,而在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW3放大得很小并将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
此外,限幅电路90D如果从比较器140接受L电平的信号SW1,则将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号,将该变更过的信号的高频分量,在输入信号的接收初期按照H电平的信号SW3放大得很大,而在输入信号的接收后期按照L电平的信号SW3放大得很小并将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
这样,限幅电路90D在表示输入信号的强度IEW的电压强于基准电压Vref4时将输入信号的直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量并从模拟信号变换为数字信号,而在表示输入信号的强度IEW的电压在基准电压Vref4以下时将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号,将该变更过的信号的高频分量,在输入信号的接收初期放大得很大,而在输入信号的接收后期放大得很小并将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
由此,即使输入信号的强度变化,限幅电路90D也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
如上所述,接收机100K是具有RSSI(Received Signal StrengthIndicator,接收信号强度指示器)功能的接收机,是能够按照输入信号的强度来正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号的接收机。
其他与实施形态1及实施形态7相同。
根据实施形态12,限幅电路包括:直流分量调整电路,选择性地进行原封不动地维持输入信号的交流分量、而将直流分量变更为由恒定的电压电平构成的直流分量的信号处理、和将输入信号变更为直流分量随输入信号的直流偏移来变化的信号的信号处理;平均电位检测电路,检测输入信号的平均电压;以及积分器,在输入信号的接收初期将输入信号的高频分量放大得很大,而在输入信号的接收后期将输入信号的高频分量放大得很小。直流分量调整电路中的信号处理的切换按照输入信号的强度来进行。所以即使输入信号的强度变化,也能够用1个限幅电路来更可靠地享受下述3个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
[实施形态13]
参照图43,实施形态13的接收机100L将接收机100A的限幅电路90A替换为限幅电路90J,其他与接收机100A相同。
参照图44,限幅电路90J包含积分器93、比较器95、以及平均电位检测电路97B。积分器93及比较器95如上所述。限幅电路90J将实施形态2的限幅电路90A的平均电位检测电路97替换为平均电位检测电路97B,其他与限幅电路90A相同。
平均电位检测电路97B检测从输入端子91输入的输入信号的平均电压,衰减该检测出的平均电压。然后,平均电位检测电路97B将由衰减过的平均电压构成的信号输出到比较器95的反相输入端子。
其中,积分器93及平均电位检测电路97B构成信号处理电路。
图45示出图44所示的积分器93、比较器95及平均电位检测电路97B的电路图。参照图45,平均电位检测电路97B由与图8所示的平均电位检测电路97相同的元件构成,但是与平均电位检测电路97的不同点在于由电阻974及电容器975构成的低通滤波器被配置在运算放大器971的前级。
平均电位检测电路97B首先用电阻974及电容器975来检测输入信号的平均电压,其后,用运算放大器971来衰减检测出的平均电压。这样,在检测出输入信号的平均电压后,即使衰减平均电压,限幅电路90J也享受与实施形态2所述的相同的效果。
其他与实施形态2相同。
在上述中,说明了将实施形态2的限幅电路90A的平均电位检测电路97替换为平均电位检测电路97B,但是也可以将平均电位检测电路97B应用于限幅电路90、90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H。
根据实施形态13,限幅电路包括:平均电位检测电路,检测输入信号的平均电压,衰减该检测出的平均电压。所以即使在输入信号中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号,而且能够防止将噪声分量误检测为本来的信号。
[实施形态14]
参照图46,实施形态14的接收机100M将接收机100的限幅电路90替换为限幅电路90K,其他与接收机100相同。
参照图47,限幅电路90K包含直流分量调整电路920、积分器93、LPF 94、以及比较器95。积分器93、LPF 94及比较器59如上所述。
直流分量调整电路920对从输入端子91输入的输入信号进行积分,输出只将输入信号的直流分量变更为输入信号的积分值的信号。在此情况下,直流分量调整电路920按照来自控制电路110的L电平的信号SW1减小时间常数来对输入信号进行积分,按照来自控制电路110的H电平的信号SW1增大时间常数来对输入信号进行积分。
其中,直流分量调整电路290、积分器93及LPF 94构成信号处理电路。
图48示出图47所示的直流分量调整电路920、积分器93、LPF 94及比较器95的电路图。积分器93、LPF 94及比较器95的电路图如上所述。
参照图48,直流分量调整电路920包含直流电平变更电路92A、和LPF 92F。直流电平变更电路92A如实施形态1中所述。
LPF 92C包含电阻929、电容器930A、930B、以及开关928。电阻929被连接在节点N1和节点N6之间。电容器930A被连接在节点N6和接地节点GND之间。电容器930B及开关928被串联连接在节点N6和接地节点GND之间。
设电容器930A的电容为C1,设电容器930B的电容为C2,设图3所示的采样保持电路92B的电容器930的电容为C,则决定电容C1、C2,使得电容C1和电容C2之和在电容C的2倍以上。
参照图49,来说明LPF 92C的功能。LPF 92C在定时t8之前从控制电路110接受L电平的信号SW1,而在经过定时t8后从控制电路110接受H电平的信号SW1。
另一方面,采样保持电路92B如上所述在定时t8之前从控制电路110接受H电平的信号SW1,而在经过定时t8后从控制电路110接受H电平的信号SW1。
其中,图49所示的输入信号VinD是输入到节点N1的输入信号Vin的直流分量。
于是,如果输入信号Vin经节点N1被输入到采样保持电路92B,则采样保持电路92B在定时t8之前的期间内,输出按照输入信号Vin的直流分量VinD来变化的输入信号Vin的平均电压。然后,如果在定时t8时开关928被切断,则采样保持电路92B在定时t8以后输出保持定时t8时输出的平均电压的保持值。即,采样保持电路92B输出信号OUT1。
另一方面,如果输入信号Vin被输入,则由于在定时t8之前开关928被切断,所以LPF 92C减小时间常数来检测输入信号Vin的平均电压。因此,LPF 92C在定时t8之前检测按照输入信号Vin的直流分量VinD来变化的平均电压。然后,如果在定时t8时开关928被接通,则LPF 92C在定时t8以后增大时间常数来检测输入信号Vin的平均电压。即,LPF 92C输出信号OUT2。
这样,LPF 92C按照来自控制电路110的信号SW1的逻辑电平改变时间常数来检测输入信号Vin的平均电压。这样,LPF 92C起与直流分量调整电路92的采样保持电路92B几乎相同的功能。
于是,直流分量调整电路920如果从控制电路110接受L电平的信号SW1,则原封不动地维持输入信号的交流分量,而将输入信号的直流分量变更为由减小时间常数而检测出的输入信号的平均电压构成的直流分量。即,直流分量调整电路920响应输入信号的直流分量的变化来检测输入信号的平均电压。此外,直流分量调整电路920如果从控制电路110接受H电平的信号SW1,则原封不动地维持输入信号的交流分量,而将输入信号的直流分量变更为由增大时间常数而检测出的输入信号的平均电压构成的直流分量。即,直流分量调整电路920保持响应输入信号的直流分量的变化而检测出的输入信号的平均电压。
由此,直流分量调整电路920起与实施形态1的直流分量调整电路92几乎相同的功能。
限幅电路90K的操作将限幅电路90的操作中直流分量调整电路92的操作替换为直流分量调整电路920的操作,其他与限幅电路90的操作相同。
此外,接收机100M的操作将接收机100的操作中限幅电路90的操作替换为限幅电路90K的操作,其他与接收机100的操作相同。这样,应用直流分量调整电路920的限幅电路90K起与限幅电路90相同的功能。
其他与实施形态1相同。
其中,在上述中,说明了将直流分量调整电路920应用于限幅电路90,但是本发明不限于此,也可以将直流分量调整电路920应用于限幅电路90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H。这样,将直流分量调整电路920应用于限幅电路90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H所得的限幅电路起与限幅电路90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H相同的功能。
根据实施形态14,接收机所用的限幅电路包括:直流分量调整电路,原封不动地维持输入信号的交流分量,而将输入信号的直流分量变更为响应输入信号的直流分量的变化而检测出的输入信号的平均电压构成的直流分量;以及可将增益设定得很小的LPF。所以即使在输入信号中包含直流偏移的迅速漂移,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号,而且即使在输入信号中包含与通过FSK调制而生成的“1”或“0”连续的信号对应的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
其中,在上述中,说明了无线通信所用的接收机及限幅电路,但是本发明的限幅电路及使用其的接收机不限于无线通信,也可应用于有线通信。
在有线通信的情况下,接收机由图50所示的接收机100N构成。参照图50,接收机100N删除了接收机100的天线10,添加了输入端子150,其他与接收机100相同。而电缆151被连接在输入端子150上。
接收机100N经输入端子150来接收从电缆151上传播的信号。然后,接收机100N的限幅电路90将来自鉴频器80的输入信号如实施形态1中所述从模拟信号变换为数字信号。然后,接收机100N通过实施形态1中所述的从带通滤波器20到限幅电路90的操作来处理接收信号。
此外,有线通信所用的限幅电路不限于限幅电路90,也可以是上述限幅电路90A、90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H、90J。而有线通信所用的接收机也可以是将限幅电路90A、90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H、90J应用于接收机100N所得的接收机。
有线通信所用的接收机不限于图50所示的接收机100N,也可以是图51所示的接收机100P。参照图51,接收机100P删除了接收机100的天线10、带通滤波器20、混频器30、压控振荡器40、及PLL 50,添加了输入端于152,其他与接收机100相同。而电缆151被连接在输入端子152上。
接收机100P经输入端子152来接收电缆151上传播的信号。然后,接收机100P的限幅电路90将来自鉴频器80的输入信号如实施形态1中所述从模拟信号变换为数字信号。然后,接收机100P通过实施形态1中所述的从带通滤波器60到限幅电路90的操作来处理接收信号。
此外,有线通信所用的接收机也可以是将限幅电路90A、90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H、90J应用于接收机100P所得的接收机。
如上所述,根据本发明的限幅电路90、90A、90B、90C、90D、90E、90F、90G、90H、90J及使用它们的接收机100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100J、100K、100L、100M、100N、100P,能够同时享受下述3个效果中的全部或某2个效果。
(a)即使在输入信号Vin中包含直流偏移的漂移,也能够除去该直流偏移的漂移,跟踪输入信号Vin来正确地将输入信号Vin从模拟信号变换为数字信号。
(b)即使在输入信号中包含一定的电压电平连续的分量,也能够正确地将输入信号从模拟信号变换为数字信号。
(c)即使在输入信号中包含噪声分量,也能够防止误检测噪声分量。
应该理解,本次公开的实施形态在所有方面都是例示性的,而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施形态的说明示出,而是由权利要求书示出,包含与权利要求书均等的意义及范围内的所有变更。

Claims (15)

1、一种限幅电路,接受对以规定的方式频率调制过的接收信号进行解调所得的、具有与上述频率调制对应的电压电平的输入信号,将该接受的输入信号从模拟信号变换为数字信号,包括:
信号处理电路,根据上述输入信号,来生成由第1主信号和第1基准信号构成的第1处理信号、由第2主信号和第2基准信号构成的第2处理信号、及由上述第1主信号和上述第2基准信号构成的第3处理信号中的某一个处理信号;以及
比较器,在接受了上述第1处理信号时,将上述第1主信号的电压电平与上述第1基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的电压电平的数字信号;在接受了上述第2处理信号时,将上述第2主信号的电压电平与上述第2基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的电压电平的数字信号;在接受了上述第3处理信号时,将上述第1主信号的电压电平与上述第2基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的电压电平的数字信号;
上述第1主信号是具有放大过的一定频率以上的高频分量和由恒定的电压电平构成的直流分量的信号、或具有上述高频分量和电压电平随上述输入信号的直流分量来变化的直流分量的信号;
上述第2主信号是具有上述高频分量和与上述输入信号的直流分量相同的直流分量的信号;
上述第1基准信号是具有对上述输入信号直接进行平滑而得到的平均电压的信号;
上述第2基准信号是由电压电平比上述平均电压低的电压构成的信号。
2、如权利要求1所述的限幅电路,其中,上述信号处理电路包含:
直流分量调整电路,将上述输入信号的直流分量的电压电平变更为上述恒定的电压电平或随上述输入信号的直流分量来变化的电压电平,原封不动地输出上述输入信号的交流分量;
放大电路,接受来自上述直流分量调整电路的输出信号,放大该接受的输出信号的上述高频分量来输出上述第1主信号;以及
低通滤波器,接受来自上述直流分量调整电路的输出信号,对该接受的输出信号直接进行平滑来输出上述第1基准信号;
上述比较器将上述第1主信号的电压电平与上述第1基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号。
3、如权利要求1所述的限幅电路,其中,上述信号处理电路包含:
放大电路,放大上述输入信号的上述高频分量来输出上述第2主信号;以及
平均电位生成电路,生成电压电平比对上述输入信号直接进行平滑所得的平均电压低的上述第2基准信号;
上述比较器将上述第2主信号的电压电平与上述第2基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号。
4、如权利要求1所述的限幅电路,其中,上述信号处理电路包含:
直流分量调整电路,将上述输入信号的直流分量的电压电平变更为上述恒定的电压电平或随上述输入信号的直流分量来变化的电压电平,原封不动地输出上述输入信号的交流分量;
放大电路,接受来自上述直流分量调整电路的输出信号,放大该接受的输出信号的上述高频分量来输出上述第1主信号;以及
平均电位生成电路,生成电压电平比对上述输入信号直接进行平滑所得的平均电压低的上述第2基准信号;
上述比较器将上述第1主信号的电压电平与上述第2基准信号的电压电平进行比较,输出具有与该比较结果对应的逻辑电平的数字信号。
5、如权利要求4所述的限幅电路,其中,上述平均电位生成电路对上述输入信号进行平滑,衰减该平滑过的平均电压来输出上述第2基准信号。
6、如权利要求4所述的限幅电路,其中,上述平均电位生成电路衰减上述输入信号,对该衰减过的输入信号进行平滑来输出上述第2基准信号。
7、如权利要求6所述的限幅电路,其中,上述平均电位生成电路包含:
差分放大电路,将构成上述输入信号的电压与基准电压进行比较,衰减上述输入信号的电压电平;以及
低通滤波器,对上述差分放大电路的输出信号进行平滑。
8、如权利要求7所述的限幅电路,其中,上述差分放大电路的增益在从上述输入信号的接收开始到规定的定时的期间内被设定为第1增益,在经过上述规定的定时后被设定为比上述第1增益低的第2增益。
9、如权利要求4所述的限幅电路,其中,上述直流分量调整电路包含:
采样保持电路,检测构成上述输入信号的直流分量的电压值并输出,或者保持上述检测出的电压值并输出上述电压值的保持值;以及
直流电平变更电路,根据上述输入信号和上述电压值只将上述输入信号的上述直流分量的电压电平变更为上述恒定的电压电平并输出,或者根据上述输入信号和上述保持值随上述输入信号的直流分量只变更上述直流分量的电压电平并输出。
10、如权利要求9所述的限幅电路,其中,
上述采样保持电路包含:
开关;以及
低通滤波器,如果上述开关被接通,则对上述输入信号进行积分并输出上述电压值,而如果上述开关被切断,则保持上述切断的定时时的上述电压值并输出上述保持值;
上述直流电平变更电路包含:
同相放大电路,用同相输入端子接受构成上述输入信号的电压和基准电压之间的电压差以规定的比例进行分压所得的分压电压加上上述输入信号的电压所得的输入电压,用偏置端接受上述电压值或上述保持值,根据上述输入电压和上述电压值只将上述输入信号的直流分量变更为上述基准电压并输出,根据上述输入电压和上述保持值随上述输入信号的直流分量只变更上述直流分量并输出;以及
缓冲器,接受从上述采样保持电路输出的上述电压值或上述保持值,将上述接受的电压值或保持值原封不动地输出到上述偏置端(N5)。
11、如权利要求10所述的限幅电路,其中,上述开关在从上述输入信号的接收开始到规定的定时的期间内被接通,在经过上述规定的定时后被切断。
12、如权利要求10所述的限幅电路,还包括:电压差检测电路,检测构成上述第1主信号的电压和构成上述第2基准信号的电压之间的电压差,在该检测出的电压差在一定范围内时切断上述开关,而在上述检测出的电压差超出上述一定范围时接通上述开关。
13、如权利要求10所述的限幅电路,其中,上述开关在从上述比较器输出的数字信号的逻辑电平持续规定期间时被切断。
14、如权利要求10所述的限幅电路,其中,上述放大电路的增益在从上述输入信号的接收开始到规定的定时的期间内被设定为第1增益,而在经过上述规定的定时后被设定为比上述第1增益低的第2增益。
15、如权利要求14所述的限幅电路,其中,上述开关在上述接收信号的强度在规定值以上时被接通,而在上述接收信号的强度比上述规定值弱时被切断。
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