JP2527604Y2

JP2527604Y2 - 検波器に接続する積分器の積分時定数切換器

Info

Publication number: JP2527604Y2
Application number: JP12321388U
Authority: JP
Inventors: 正慶浅井; 昌幸高橋
Original assignee: 安藤電気株式会社
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2003-09-20
Also published as: JPH0295872U

Description

【考案の詳細な説明】（ａ）考案の技術分野この考案は、ノイズやリップルを含んだ信号レベルを
段階的に変化させて検波する場合に、ノイズやリップル
による表示のばらつきを少なくするために使用する積分
器の積分時定数を切り換える積分時定数切換器について
のものである。

（ｂ）従来技術と問題点送受信機の変復調特性を試験する場合には、変調レベ
ルを変えながら、復調レベルを測定する。次に、送受信
機の変復調特性試験の方法を第７図と第８図を参照して
説明する。第７図は送受信機の変復調特性試験装置の例
であり、41は信号発生器、42は受信機である。第７図は
変復調特性の具体例として受信機の受信感度を測定する
構成を示している。

一般に、受信機の受信感度は、復調信号と、復調の際
に生じる雑音及び歪み成分の比であるSINAD比とよばれ
る値を用いて測定される。すなわち、第７図で、信号発
生器41から受信機42に入力される信号レベル41Aを変化
させ、受信機復調出力42AからSINAD比を測定する。

次に、受信機42に入力される信号レベルと受信機42の
復調出力信号・雑音及び歪み成分の一般的なレベルの関
係を第８図に示す。第８図で、横軸は受信機42に入力す
る信号発生器41の信号レベルであり、縦軸は復調信号ろ
雑音及び歪み成分のレベルを示しており、アは復調信号
の波形、イは雑音と歪み成分の波形、ウはSINAD比を示
している。

一般の受信機は、第８図のＡ点に示すように、受信機
に入力される信号レベルが小さいと、復調信号のレベル
が減少し、雑音と歪み成分が増加してSINAD比は小さく
なる。また、第８図のＣ点のように、受信機に入力され
る信号レベルが大きいと、復調信号のレベルが増大し、
雑音と歪み成分が減少してSINAD比は大きくなる。

このように、受信機に入力される信号レベルを変化さ
せた場合、受信機の復調出力として表れる復調信号や雑
音及び歪み成分のレベルは、受信機に入力される信号レ
ベルに対応して変化する。

一般に、SINAD比が12dBとなる受信機の入力電力を「1
2dB SINAD感度」として受信機の受信感度測定に用いら
れるが、この12dB SINAD感度の信号レベルは、信号発生
器41から受信機42に入力する信号レベルを任意の値から
一定レベルずつずらしていき、その都度SINAD比を求め
て、SINAD比が12dBになるように入力信号レベルを段階
的に増減しながら振って求める。

しかし、第８図で12dB SINAD感度の入力信号レベルを
Ｂ点としたとき、受信機42からの復調出力は、Ｃ点に比
べて雑音及び歪み成分の影響を受けており、この復調出
力を検波したとき、雑音及び歪み成分の影響が表れる。

このように、雑音及び歪み成分等のノイズを含む信号
を検波して表示する場合は、多数のデータをサンプルし
てノイズ成分を平滑化し、その平均をとることが望まし
い。

ばらつきの少ない平均データを得るためには、検波器
に接続する積分器の積分時定数を大きくすれば良い。積
分時定数を大きくすることにより、回路的に容易に、信
号レベルに重量しているノイズのような高周波成分をお
として、信号レベルを平滑化することができる。しか
し、積分時定数を大きくすると、信号レベルの変化に対
して検波出力の追随時間が長くなり、測定データを取り
込むためにレベル変化が安定するまでの待ち時間が長く
なるという問題がある。

（ｃ）考案の目的この考案は、データ測定時は検波器に接続する積分器
の積分時定数を大きくして測定データのばらつきを少な
くし、信号レベルが変化しておりデータを測定していな
いときは、積分器の積分時定数を小さくして、表示器の
表示を入力レベルの変化に追随できるようにした積分器
の積分時定数切換器の提供を目的とする。

（ｄ）考案の実施例次に、この考案による積分時定数切換器の概要図を第
１図に示す。

第１図の１は検波器、２は検波器１に接続する積分時
定数の大きい積分器、３は検波器１に接続する積分時定
数の小さい積分器、４は積分器２の出力と積分器３の出
力を切り換える切換制御器、５は積分器２の出力または
積分器３の出力を接続する表示器である。

切換制御器４により、データを測定するときは、積分
器２の出力を表示器５に接続し、データを測定しないと
きは、積分器３の出力を表示器５に接続する。

第１図で、積分器２と積分器３はそれぞれ独立した構
成のように示しているが、これは、積分器の積分時定数
を切り換えるという点を説明するために仮想的に示した
ものであり、実際には、積分器２・３は第５図に示すよ
うに、スイッチ９の切り換えによる抵抗値の変化から積
分時定数が変化する構成で、それぞれ独立した構成では
ない。

次に、第１図の積分器２・３の具体的な構成を第５図
に示す。第５図の６と７は抵抗、８はコンデンサ、９は
スイッチである。第５図で、入力端子は第１図の検波器
１が接続され、出力端子には第１図の表示器５が接続さ
れる。

入力端子と出力端子の間には抵抗６を接続し、抵抗６
に並列に抵抗７をスイッチ９を介して接続し、コンデン
サ８は抵抗６に直列に接続するとともに他の一端を接地
する。例えば、第５図の抵抗６は10kΩ、抵抗７は1k
Ω、コンデンサ８は47μＦとする。

第５図で、抵抗６とコンデンサ８が第１図の積分時定
数の大きい積分器２に相当する構成となり、スイッチ９
を接にして抵抗７と抵抗６とコンデンサ８が接続された
ものが、第１図の積分時定数の小さい積分器３に相当す
る構成となる。すなわち、コンデンサ８は共通で、第５
図のスイッチ９を接続すると積分器３になり、スイッチ
９を開くと積分器２になる。

次に、この考案による積分時定数切換器の動作を第２
図〜第４図を参照して説明する。

第２図は、第１図の積分時定数の小さい積分器３を接
続したときの表示器５の入力波形図である。第２図で縦
軸は信号レベル、横軸は時間であり、11は真の信号レベ
ル、12はノイズによるばらつき、13は信号レベルが変化
した場合の入力の変化時間である。例えば、検波器１の
入力周波数は1kHz、信号レベル11は1.4V、ばらつき12は
0.4V、変化時間13は50msとする。

次に、検波器１に積分時定数の大きい積分器２を接続
したときの表示器５の入力波形図を第３図に示す。第３
図の各部は第２図に対応する。例えば、積分器２の積分
時定数は470msとすれば、信号レベル21は1.4V、ばらつ
き22は0.1V、時間23は500msとなる。

第３図では、積分時定数の大きい積分器２を接続する
ことにより、ばらつき12はばらつき22のように軽減され
るが、入力の変化時間は、積分時定数が大きいため、第
２図の変化時間13が第３図の変化時間23のように大きく
なる。

次に、第１図の切換制御器４により積分器２・３の接
続を切り換えた場合の表示器５の入力波形を第４図に示
す。第４図の各部は第２図に対応する。例えば、信号レ
ベル31は1.4V、ばらつき32は0.1V、時間33は50msであ
る。

第４図は、切換制御器４により、測定データを表示す
るときは積分時定数の大きい積分器２の出力を表示器５
に接続し、測定データを表示せず信号レベルが変化して
いるときは、積分時定数の小さい積分器３の出力を表示
器５に接続したときの表示器５の入力波形図である。

第４図では、第２図で生じていたノイズによるばらつ
き12は第３図のばらつき22と同じように軽減されてお
り、さらに、信号レベルが変化した場合の入力の変化時
間は、積分時定数が小さい積分器３を接続するように切
り換えているので、入力信号の変化に追従しており、第
２図の時間13と同じように少なくなっている。

すなわち、第４図は第３図のばらつき22と第２図の変
化時間13を合成した形になっている。

次に、第４図で信号レベルが変化時間33を経て再び安
定する状態の詳細説明図を第６図に示す。第６図の6Aは
第１図の検波器１の出力波形を示したものであり、説明
のため、例として、雑音等によるレベルのばらつきがΔ
V₁の雑音成分を含む信号を矩形波で示している。

第６図の6Bは第１図の積分器２より出力した検波器１
の出力波形であり、第６図の波形6Aに対して、レベル平
均値を中心とした誤差範囲ΔV₂の範囲内に徐々に安定し
ている。すなわち、第５図の積分器の回路で、スイッチ
９が断の状態における出力波形である。

第６図の6Cは第１図の積分器３より出力した検波器１
の出力波形であり、第５図のスイッチ９が接の状態すな
わち積分時定数が小さいので、第６図の波形6Aにほぼ追
従した出力波形となっている。

第６図の波形6Bと波形6Cを比較すると、波形6Cは波形
6Aの変化に追従して出力しているが、安定した状態での
誤差のばらつきが大きく、波形6Bは信号レベルが安定し
た状態での誤差のばらつきは小さいが、積分時定数が大
きいので安定するまでの時間が長く、第６図に示すよう
に、時間t₀ではまだ安定したレベルまで達していない。

第６図の6Dは、時間t_Aで、第１図の積分器３より出力
した検波器１の出力から積分器２より出力した検波器１
の出力に切り換えた波形である。すなわち、第６図の時
間t_Aで第５図のスイッチ９を接から断にする事により積
分時定数が大きくなるので、波形6Dは時間t_Aまでは波形
6Cに追従し、時間t_A以降からは、時間t₁以降の波形6Bの
レベルの変動と同等の変動が得られる。なお、第６図で
は、波形の状態を明確にするため、時間t_Aまでの波形6D
は波形6Cと一致させていない。

このようにコンデンサ８を共通的に使用しているた
め、積分時定数の小さい積分器３により信号レベルを与
えるコンデンサ８の電圧値まで、コンデンサ８に早く充
電または放電させ、積分時定数の大きい積分器２に切り
換えることで、ノイズによるコンデンサ８の充電または
放電によるばらつきを抑えることができる。

第１図の切換制御器４は第５図のスイッチ９の動作を
制御する。すなわち、切換制御器４は、受信機への信号
レベルを変化させる操作後、スイッチ９を断にして積分
時定数の大きな積分器２に接続し測定データを測定する
ことで、ノイズの影響等を軽減し、測定後は再びスイッ
チ９を接にして積分時定数の小さい積分器３に接続する
ことによって、信号レベルの変化に対する応答速度を早
くする。

（ｅ）考案の効果この考案によれば、検波器からの信号レベルのデータ
を測定するときは、積分時定数の大きい積分器の出力を
表示器に接続することにより、ばらつきの少ないデータ
を得るとともに、検波器からの信号レベルが変化してお
り、データを測定しないときは、切換制御器で切り換え
て積分時定数の小さい積分器の出力を表示器に接続する
ので、表示器の表示を入力レベルの変化に追随させて、
ばらつきの少ないデータを表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による積分時定数切換器の概念図、第
２図は検波器１に積分器３を接続したときの表示器５の
入力波形図、第３図は検波器１に積分器２を接続した場
合の表示器５の入力波形図、第４図は切換制御器４によ
り、測定データを表示するときは積分器２の出力を表示
器５に接続し、データを測定しないときは、積分器３の
出力を表示器５に接続した波形図、第５図は積分器２と
積分器３の実施例の回路図、第６図は第４図で信号レベ
ルが変化時間33を経て再び安定する状態の詳細説明図、
第７図は送受信器の変復調特性試験装置の例、第８図は
受信機に入力される信号レベルと雑音及び歪み成分の一
般的なレベルの関係図である。１……検波器、２……積分時定数の大きい積分器、３…
…積分時定数の小さい積分器、４……切換制御器、５…
…表示器、６……抵抗、７……抵抗、８……コンデン
サ、９……スイッチ、41……信号発生器、42……受信
機。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】検波器（１）の出力を入力とする第１の抵
抗（６）と、一端を検波器（１）と第１の抵抗（６）の
間に接続し、他の一端をスイッチ（９）を介して第１の
抵抗（６）の他の一端に並列に接続する第２の抵抗
（７）と、一端を第１の抵抗（６）の他の一端に直列に
接続し、他の一端を接地するコンデンサ（８）を備え
て、第１の抵抗（６）とコンデンサ（８）で積分時定数
の大きい第１の積分器を構成し、第１の抵抗（６）と第
２の抵抗（７）とコンデンサ（８）で積分時定数の小さ
い第２の積分器を構成して出力を表示器（５）に接続す
る積分器と、検波器（１）からの信号レベルが変化しているときに、
前記積分時定数の大きい第１の積分器から、スイッチ
（９）を接にして、前記積分時定数の小さい第２の積分
器に切り換える制御を行う切換制御器（４）を備えるこ
とを特徴とする検波器に接続する積分器の積分時定数切
換器。