JP2503597Y2

JP2503597Y2 - 光受信機の入力選択回路

Info

Publication number: JP2503597Y2
Application number: JP9873590U
Authority: JP
Inventors: 健作阿部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2005-09-20
Also published as: JPH0455846U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は光受信機の入力選択回路に関する。

〔考案の概要〕

この考案は、光受信機の入力選択回路において、フォ
トセンサの持つ容量とバイアス用コイルとの共振により
主共振回路の共振特性を補正することにより、必要な選
択特性が得られるようにしたものである。

〔従来の技術〕

光、特に赤外光を使用してオーディオ信号を送受信す
ることができるが、その送信は、例えば第４図に示すよ
うにすればよい。

すなわち、第４図において、オーディオ信号SAが、端
子（１）からアンプ（２）を通じてFM変調回路（３）に
供給されて第５図Ａに示すようなFM信号SFに変換され
る。そして、この信号SFが、ドライブアンプ（４）を通
じてその最終段のトランジスタ（５）のベースに供給さ
れるとともに、このベースには、信号SFのピーク値に等
しい、あるいはやや大きい値の直流バイアスが供給され
る。

また、このトランジスタ（５）のコレクタに赤外線LE
D（６）が接続される。

したがって、LED（６）には、第５図Ｂに示すような
信号電流IFが流れる。すなわち、直流レベルが信号SFの
センタレベル（０レベル）に対応し、瞬時値が信号SFの
瞬時レベルに対応して変化する信号電流IFが流れる。な
お、このとき、トランジスタ（５）の直流バイアスのた
め、信号SFの負のピーク部分でも電流IFは０、あるいは
０よりやや大きい値となる。

したがって、LED（６）からは、電流IFに対応した強
度の変化する赤外光LF、すなわち、信号SAにより変調さ
れた赤外光LFが出力される。

そして、このような赤外光LFを受信してもとのオーデ
ィオ信号SAを得るには、その赤外光LFをフォトセンサに
より受光してFM信号SFに変換し、この信号SFからオーデ
ィオ信号SAをFM復調すればよい。

ところで、上述の場合には、１チャンネルのオーディ
オ信号を赤外光を使用して送受信する場合であるが、多
チャンネルのオーディオ信号を送受信するとき、各チャ
ンネルのFM信号あるいは赤外光のキャリア周波数を、例
えば第６図に示すように、割り当てることができる。

すなわち、第１チャンネルにおいては、第１チャンネ
ルのオーディオ信号SAがFM信号SFに変換されるととも
に、そのFM信号SFのキャリア周波数f₁が3.065MHzとさ
れ、この信号SFにより赤外光LFが第５図のように変調さ
れる。

また、第２チャンネルにおいては、第２チャンネルの
オーディオ信号SAがFM信号SFに変換されるとともに、そ
のFM信号SFのキャリア周波数f₂が、第１チャンネルのそ
れよりも55kHzだけ高くされ、この信号SFにより赤外光L
Fが変調される。

そして、以後同様に、第ｎチャンネル（ｎ＝１〜16）
においては、第ｎチャンネルのオーディオ信号SAがFM信
号SFに変換されるとともに、そのFM信号SFのキャリア周
波数fnは、 fn＝f₁＋55kHz×（ｎ−１）とされ、そのFM信号SFにより赤外光LFが変調される。

そして、このような複数のチャンネルの赤外光LF〜LF
を、フォトセンサが受信すると、やはり第６図に示すよ
うな周波数スペクトルのFM信号SF〜SFが得られる。

したがって、このような複数のチャンネルの赤外光LF
〜LFを受信する受信機においては、その入力回路は選択
特性を持つ必要がある。そして、そのような入力選択回
路は、例えば第７図Ａ〜第９図Ａに示すように構成する
ことができる。

すなわち、第７図Ａの回路は、フォトダイオード（1
1）と、バンドパスフィルタ（12）と、FET（13）とによ
り構成される。ただし、フィルタ（12）は、コイル（12
1）、（122）と、フォトダイオード（11）の接合容量
と、FET（13）の入力容量とにより構成される。

したがって、各赤外光LF〜LFがフォトダイオード（1
1）により受光されると、フィルタ（12）により、その
通過帯域に対応するチャンネルのFM信号SFが選択され、
その選択されたFM信号SFが、FET（13）のソースから電
圧出力として取り出される。

また、第８図Ａの回路は、フォトダイオード（11）
と、負帰還アンプ（14）とにより構成される。そして、
フォトダイオード（11）において、赤外光LFが信号電流
IFに変換され、この信号電流IFがアンプ（14）において
信号電圧に変換されて取り出される。

さらに、第９図Ａの回路は、フォトダイオード（11）
と共振回路（15）と、FET（16）とにより構成される。
そして、共振回路（15）により、その共振周波数に対応
したチャンネルFM信号SFが取り出され、この信号SFが、
やはりFET（16）のソースから電圧出力として取り出さ
れる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、第６図に示すような周波数スペクトルの場
合、特定のチャンネルだけを選択するには、その選択回
路のＱは少なくとも20程度は必要であり、このＱが小さ
いと、取り出したFM信号SFに他のチャンネルのFM信号SF
が混ざってしまう。

そして、この不要なFM信号SFを除去するだけなら、後
段に選択回路を設けるだけでよい。しかし、目的とする
FM信号SFに必要なFM信号SFが混ざっていると、両FM信号
SF、SFにより混変調歪みを生じ、目的とするFM信号SFだ
けを有効に、かつ、不要な信号成分を含まないように取
り出すことが困難となる。

ところが、第７図Ａの選択回路の場合には、同図Ｂに
示すような周波数特性となり、その通過帯域が比較的広
くなり、必要なＱを得ることができない。

また、第８図Ａの選択回路の場合には、同図Ｂに示す
ように、平坦な周波数特性となり、選択特性がほとんど
得られない。

さらに、第９図Ａの選択回路の場合には、同図Ｂに示
すような周波数特性となり、やはり必要なＱを得ること
ができない。

この考案は、以上のような問題点を解決しようとする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この考案においては、各部の参照符号を後
述の実施例に対応させると、複数のチャンネルの被変調信号SFにより強度の変調さ
れた光信号LFを受光し、この受光した光信号LFから目的とするチャンネルの被
変調信号SFを選択して出力する光受信機の入力選択回路
において、直流電源（21）に対し、フォトセンサ（22）と、直列
共振用コイル（24）と、可変容量ダイオード（26）とを
直列接続し、直列共振用コイル（24）と可変容量ダイオード（26）
との接続点を、選択したチャンネルの被変調信号SFの出
力点とし、この出力点から出力側を見た容量（251）と、可変容
量ダイオード（26）の容量と、直列共振用コイル（24）
のインダクタンスとの直列共振により、チャンネルの選
択を行い、フォトセンサ（22）と直列共振用コイル（24）との接
続点に、第２のコイル（23）を接続し、この第２のコイル（23）を通じて可変容量ダイオード
（26）にその制御電圧Vcを供給して選択するチャンネル
を変更するとともに、第２のコイル（23）のインダクタンスとフォトセンサ
（22）の浮遊容量との並列共振周波数fpを、複数のチャ
ンネルのうちの最高チャンネルの被変調信号SFのキャリ
ア周波数よりも十分に高く選定したものである。

〔作用〕

コイル（24）と、可変容量ダイオード（26）と、容量
（251）とにより目的とするチャンネルのFM信号SFの選
択が行われるとともに、コイル（23）とフォトセンサ
（22）との並列共振周波数fpにより、その選択特性が補
正されて必要なＱとされる。

〔実施例〕

第１図において、（20）は入力選択回路を示し、直流
電源端子（21）と接地との間に、フォトダイオード（2
2）と、直列共振用コイル（24）と、可変容量ダイオー
ド（26）と、バイパスコンデンサ（27）とが直列接続さ
れ、素子（24）、（26）の接続中点が、FET（25）のゲ
ートに接続される。

また、素子（22）、（24）の接続中点と、接地との間
に、バイアス用コイル（23）が接続され、選択制御電圧
Vcが、バッファ抵抗器（28）を通じて素子（26）、（2
7）の接続中点に供給される。

この場合、コイル（23）は、本来、ダイオード（26）
に供給される電圧Vcの供給ライン用である。

また、制御電圧Vcにより可変容量ダイオード（26）の
容量が変化するが、主としてコイル（24）と、可変容量
ダイオード（26）と、FET（25）の入力容量との直列共
振周波数fsが、目的とするチャンネルのFM信号SFのキャ
リア周波数となるように、それらのインダクタンス及び
容量が選定される。

さらに、コイル（23）とフォトダイオード（22）の接
合容量との並列共振周波数fpが、最高チャンネルのFM信
号SFのキャリア周波数3.89MHzよりも十分に高くなるよ
うに、コイル（23）のインダクタンスが選定される。例
えば、コイル（24）及び（23）のインダクタンスは、52
μＨ及び6.8μＨである。

また、FET（25）はソースフォロワとされ、そのソー
スが、ベース接地のトランジスタ（31）を通じて複同調
回路（40）に接続される。この同調回路（40）は、同調
用のコイル（411）、（412）及びコンデンサ（421）、
（422）が並列接続されるとともに、バイパスコンデン
サ（431）、（432）を通じて可変容量ダイオード（44
1）、（442）が並列接続されている。また、コイル（41
1）と（412）とがコンデンサ（45）を通じて接続されて
いる。

そして、選択制御電圧Vcが、バッファ抵抗器（46
1）、（462）を通じてダイオード（441）、（442）に供
給される。

さらに、この同調回路（40）の出力端に、FM受信回路
（51）が接続される。この受信回路（51）は、一般のFM
放送受信用の１チップICであり、高周波アンプからFM復
調回路までをスーパーヘテロダイン方式の構成で１チッ
プIC化したものである。ただし、この受信回路（51）に
外付けされる中間周波フィルタ（511）、例えばセラミ
ックフィルタ（511）は、その通過周波数が例えば455kH
zとされている。

そして、この受信回路（51）が、ノイズリダクション
用のデコーダ回路（52）→音量調整用の可変抵抗器（5
3）→アンプ（54）の信号ラインを通じて出力端子（5
5）に接続される。

さらに、（60）は選択制御回路で、これはPLLの構成
とされている。すなわち、VCO（61）の発振信号SVが可
変分周回路（62）に供給されて1/Nの周波数に分周され
る。この場合、この分周回路（62）には４ビットのスイ
ッチ（69）が接続され、このスイッチ（69）のオン・オ
フの組み合わせにより分周比ＮがＮ＝64〜79の間を１ず
つ16ステップに変化するものである。

そして、この分周回路（62）からの分周信号が、位相
比較回路（63）に供給されるとともに、基準発振回路
（64）からの基準の周波数55kHzの発振信号が取り出さ
れ、この発振信号が比較回路（63）に供給され、その比
較出力がローパスフィルタ（65）を通じてVCO（61）に
その制御電圧として供給される。

したがって、定常時には、分周回路（62）の分周信号
の周波数と、発振回路（64）の発振信号の周波数とは等
しいので、VCO（61）の発振信号SVの周波数fvは、 fv＝55kHz×ＮＮ＝64〜79 となる。すなわち、発振信号SVの発振周波数fvは、3520
kHzから4345kHzの間を、スイッチ（69）のオン・オフに
対応して55kHzステップで変化することになる。

そして、この発振信号SVが受信回路（51）に局部発振
信号として供給される。また、フィルタ（65）の出力電
圧が選択制御電圧Vcとして上述のように可変容量ダイオ
ード（26）、（441）、（442）に供給される。

なお、制御回路（60）のうち、鎖線で囲って示すよう
に、回路（62）〜（64）は１チップIC化されている。

また、送信側においては、オーディオ信号SAは、ノイ
ズリダクション用のエンコード処理が行われてからFM信
号SFに変換され、このFM信号SFが赤外光LFに変換されて
送信される。

このような構成によれば、フォトセンサ（22）によ
り、送信されてきた赤外光LFは信号電流IFに変換され
る。

そして、このとき、第２図に等価回路を示すように、
フォトダイオード（22）は、赤外光LFに対応した信号電
流IFを出力する定電流源（221）と、接合容量（222）と
の並列回路で表すことができる。また、可変容量ダイオ
ード（26）は、制御電圧Vcにより容量の変化する可変コ
ンデンサ（26）として示すことができる。

さらに、FET（25）は、入力容量（251）と、入力抵抗
（252）との並列回路で表すことができる。ただし、FET
（25）はソースフォロワとされているので、入力抵抗
（252）は十分に大きく、無視できる。また、この等価
回路においては、他の素子の等価抵抗も簡単のため無視
している。

そして、上述のように、コイル（24）と、可変容量ダ
イオード（26）と、FET（25）の入力容量（251）との直
列共振周波数fsが、目的とするチャンネルのFM信号SFの
キャリア周波数となるように、それらの値が選定されて
いる。また、コイル（23）とフォトダイオード（22）の
接合容量（222）とが並列共振回路（並列共振周波数f
p）として作用する。

したがって、その並列共振周波数fpが、最低チャンネ
ルのFM信号SFのキャリア周波数である3.065MHzよりも十
分に低いときには、この選択回路（20）の周波数特性
は、第３図Ａに示すようになる。

また、並列共振周波数fpが、最低チャンネルのFM信号
SFのキャリア周波数付近である3MHzのときには、この選
択回路（20）の周波数特性は、第３図Ｂに示すようにな
る。

そして、これらの特性では、FM信号SFに対するＱが小
さく、目的とするチャンネルのFM信号SFだけを有効に選
択することはできない。

しかし、この考案においては、並列共振周波数fpが、
最高チャンネルのFM信号SFのキャリア周波数である3.89
MHzよりも十分に高くなるように、コイル（23）のイン
ダクタンスが選定されているので、この選択回路（20）
の周波数特性は、第３図Ｃに示すようになり、目的とす
るチャンネルのFM信号SFに対するＱが必要な大きさとな
る。

したがって、目的とするチャンネルのFM信号SFだけが
選択回路（20）において選択される。

そして、この選択されたFM信号SFが、FET（25）→ト
ランジスタ（31）→複同調回路（40）の信号ラインを通
じて受信回路（51）に供給されるとともに、PLL（60）
から発振信号SVが受信回路（51）に供給される。したが
って、受信回路（51）において、これに供給されたFM信
号SFは、周波数が455kHzの中間周波信号に変換され、こ
の中間周波信号がFM復調されてもとのオーディオ信号SA
が取り出される。

そして、このオーディオ信号SAが、ノイズリダクショ
ン用のデコーダ回路（52）→可変抵抗器（53）→アンプ
（54）の信号ラインを通じて端子（55）に出力される。

なお、上述において、複数のチャンネルのFM信号SF〜
SFを加算し、この加算信号により単一の赤外光LFを同様
に変調してもよい。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、複数チャンネルの
赤外光LF〜LFから変換されたFM信号SF〜SFの選択を行う
ことができるが、この場合、特にこの考案によれば、フ
ォトダイオード（22）と、共振用コイル（24）と、可変
容量ダイオード（26）とを直列接続し、そのコイル（2
4）と可変容量ダイオード（26）との接続点を出力点と
するとともに、フォトダイオード（22）とコイル（24）
との接続点に、コイル（23）を接続し、このコイル（2
3）とフォトダイオード（22）との並列共振周波数fp
を、最高チャンネルのFM信号SFの周波数よりも十分に高
く選定しているので、目的とするチャンネルにおけるＱ
が必要な大きさとなり、目的とするチャンネルのFM信号
SFだけを有効に、かつ、不要なチャンネルのFM信号FMが
最少のレベルとなるように選択することができる。

また、これにより混変調特性が改善され、他チャンネ
ルとのビート妨害や混信などが減少する。

さらに、選択回路（20）のＱが大きくなるので、すな
わち、帯域幅が狭くなるので、広帯域時よりも感度が高
くなり、サービスエリアが広くなる。

しかも、コイル（23）は、本来、可変容量ダイオード
（26）に制御電圧Vcを供給するためのバイアス用なの
で、ローコストである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一例を示す系統図、第２図はその要
部の等価回路図、第３図はその周波数特性図、第４図は
送信回路の一例を示す系統図、第５図はその動作を説明
するための波形図、第６図はその周波数フォーマットの
一例を示す図、第７図は入力選択回路の一例及びその特
性を示す図、第８図は入力選択回路の他の例及びその特
性を示す図、第９図は入力選択回路の他の例及びその特
性を示す図である。（20）は入力選択回路、（21）は直流電源端子、（22）
はフォトダイオード、（23）はバイアス用コイル、（2
4）は直列共振用コイル、（25）はFET、（26）は可変容
量ダイオード、（27）はバイパスコンデンサ、（40）は
複同調回路、（51）はFM受信回路、（52）はノイズリダ
クション回路、（60）は選択制御回路、（61）はVCO、
（62）は可変分周回路、（63）は位相比較回路、（64）
は基準発振回路、（65）はローパスフィルタである。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数のチャンネルの被変調信号により強度
の変調された光信号を受光し、この受光した光信号から目的とするチャンネルの被変調
信号を選択して出力する光受信機の入力選択回路におい
て、直流電源に対し、フォトセンサと、直列共振用コイル
と、可変容量ダイオードとを直列接続し、上記直列共振用コイルと上記可変容量ダイオードとの接
続点を、選択したチャンネルの被変調信号の出力点と
し、この出力点から出力側を見た容量と、上記可変容量ダイ
オードの容量と、上記直列共振用コイルのインダクタン
スとの直列共振により、上記チャンネルの選択を行い、上記フォトセンサと上記直列共振用コイルとの接続点
に、第２のコイルを接続し、この第２のコイルを通じて上記可変容量ダイオードにそ
の制御電圧を供給して上記選択するチャンネルを変更す
るとともに、上記第２のコイルのインダクタンスと上記フォトセンサ
の浮遊容量との並列共振周波数を、上記複数のチャンネ
ルのうちの最高チャンネルの被変調信号のキャリア周波
数よりも十分に高く選定した光受信機の入力選択回路。