JP2613741B2 - 振幅変調方法及び回路 - Google Patents

振幅変調方法及び回路

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JP2613741B2 JP5289271A JP28927193A JP2613741B2 JP 2613741 B2 JP2613741 B2 JP 2613741B2 JP 5289271 A JP5289271 A JP 5289271A JP 28927193 A JP28927193 A JP 28927193A JP 2613741 B2 JP2613741 B2 JP 2613741B2
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道俊 三並
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尚 中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中波ラジオ放送機等に
おいて使用される振幅変調方法及び回路に関する。
【0002】
【従来の技術】中波ラジオ放送等において使用される振
幅変調回路としては、ディジタル型電力増幅器とアナロ
グ型電力増幅器を併用するいわゆるハイブリッド型の構
成が開発されている。例えば、特開平5−63458号
には、その基本的な構成が示されている。
【0003】図3には一従来例に係る振幅変調回路の構
成が示されている。この図に示される回路は中波ラジオ
放送機等において使用される構成であり、上述のハイブ
リッド型の構成を有している。
【0004】この図に示されるように、放送すべき信号
である音声入力は、加算器10を経てA/D変換器12
に入力される。A/D変換器12は、音声入力を12ビ
ットに量子化し、そのうち上位4ビットをディジタル型
電力増幅器14に、下位8ビットをD/A変換器16
に、それぞれ供給する。
【0005】図中14で示されているブロックは、簡素
化のため図示を省略しているが16台のディジタル型電
力増幅器から構成されている。増幅器のブロック14を
構成する増幅器は、図示しない発振器から供給される所
定周波数の搬送波を増幅し、図中NO.1〜16で示さ
れるようなディジタル段出力(合計16個)を電力加算
器18に出力する。そのため、A/D変換器12の12
ビット出力のうち上位4ビットは各ディジタル型電力増
幅器の前段においてデコードされ、ブロック14を構成
する各ディジタル型電力増幅器をオン/オフさせるため
の制御信号に変換される。各ディジタル型電力増幅器
は、この制御信号に応じ選択的にオン/オフされる。こ
のような増幅処理により、出力すべき振幅変調波のうち
比較的大振幅の成分がディジタル的に生成されることに
なる。
【0006】一方、A/D変換器12からD/A変換器
16に供給される下位8ビットは、当該D/A変換器1
6によりアナログ信号に変換され、アナログ型電力増幅
器20に利得制御信号として供給される。このアナログ
型電力増幅器20は、図示しない発振器から供給される
搬送波を、D/A変換器16から供給される利得制御信
号に応じた利得で増幅し、アナログ段出力として電力加
算器18に供給する。すなわち、アナログ型電力増幅器
20から電力加算器18に供給されるのは、出力すべき
振幅変調波のうち比較的小さな振幅成分である。
【0007】電力加算器18は、ディジタル型電力増幅
器のブロック14から供給される16個のディジタル段
出力と、アナログ型電力増幅器20から供給されるアナ
ログ段出力とを電力的に加算し、振幅変調波を生成す
る。その後段に設けられたBPF22は、電力加算器1
8により構成された振幅変調波を瀘波・滞域制限し、図
示しない送信アンテナ等に出力する。
【0008】A/D変換器12に前置されている加算器
10は、当該A/D変換器12に入力される音声入力に
DC電源によるオフセットを加えると共に、この図に示
される回路の振幅変調出力を安定化させる機能を有して
いる。すなわち、この図の回路は、BPF22の出力を
検波する検波回路24及び加算器10によって構成され
る出力安定化ループ26を備えている。このようなルー
プ26を使用することにより、BPF22の出力、すな
わち振幅変調の出力を安定化することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回路構成においては、いわゆるハンチング現象が生
じることがある。例えば図3の回路においてBPF22
の出力に電源リプル成分が現れているとすると、この電
源リプル成分は、出力安定化ループ26を介して加算器
10によりA/D変換器12に帰還入力される。する
と、A/D変換器12の出力が、当該電源リプル成分に
応じて時間的に変化する。図3のような回路構成におい
ては、通常、無変調時に電力増幅器の半数(ディジタル
型電力増幅器のうち7台及びアナログ型電力増幅器2
0、合計8台)が動作するよう設定されている。アナロ
グ型電力増幅器20の出力が分担する最大出力に近い値
に設定されていると、上述した電源リプル成分に起因し
てA/D変換器12の出力が時間的に変化することによ
り、8台目のディジタル型電力増幅器がオン/オフする
こととなる(ハンチング)。このようなハンチング現象
は、ノイズ成分を発生させ、出力のS/N比を大きく劣
化させる。
【0010】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、電源リプル成分等
に起因したハンチング現象を防止し、ノイズ成分の低
減、S/N比の改善を図ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る振幅変調方法は、入力信号を量
子化し、量子化された入力信号のうち大振幅成分に対応
するビットに基づき、搬送波を増幅する複数のディジタ
ル型電力増幅器をオン/オフ制御する一方で、量子化さ
れた入力信号のうち小振幅成分に対応するビットをアナ
ログ信号に変換し、当該搬送波を増幅するアナログ型電
力増幅器の利得をこのアナログ信号の値に応じて制御
し、ディジタル型電力増幅器により増幅された搬送波と
アナログ型電力増幅器により増幅された搬送波とを合成
することにより振幅変調波を生成する振幅変調方法にお
いて、上記小振幅成分に対応するビット又はこれを変換
して得られるアナログ信号の値に応じ、上記アナログ信
号の値の変動が抑制されるよう、入力信号を補正するこ
とを特徴とする。
【0012】本発明に係る振幅変調方法は、更に、合成
により得られた振幅変調波を検波し、当該振幅変調波の
レベルが安定するよう、検波結果に基づき入力信号を更
に補正することを特徴とする。
【0013】また、本発明に係る振幅変調回路は、入力
信号を量子化するA/D変換手段と、量子化された入力
信号のうち大振幅成分に対応するビットに基づきオン/
オフ制御されオン時に搬送波を増幅する複数のディジタ
ル型電力増幅器と、量子化された入力信号のうち小振幅
成分に対応するビットをアナログ信号に変換するD/A
変換手段と、このアナログ信号の値に応じた利得で搬送
波を増幅するアナログ型電力増幅器と、ディジタル型電
力増幅器により増幅された搬送波とアナログ型電力増幅
器により増幅された搬送波とを合成し振幅変調波を生成
する電力加算手段と、上記小振幅成分に対応するビット
又はこれを変換して得られるアナログ信号の値に応じ、
上記アナログ信号の値の変動が抑制されるよう、入力信
号を補正するハンチング防止用帰還ループと、を備える
ことを特徴とする。
【0014】本発明に係る振幅変調回路は、更に、合成
により得られた振幅変調波を検波し、当該振幅変調波の
レベルが安定するよう、検波結果に基づき入力信号を更
に補正する出力安定化帰還ループを備えたことを特徴と
する。
【0015】そして、本発明に係る振幅変調方法及び回
路は、入力信号の補正を、上記小振幅成分に対応するビ
ット又はこれを変換して得られるアナログ信号の値の平
均値を前記入力信号から減ずることにより行うことを特
徴とする。
【0016】
【作用】本発明に係る振幅変調方法及び回路において
は、小振幅成分に対応するビット又はこれを変換して得
られるアナログ信号の値に応じ、入力信号の補正が行わ
れる。この補正は、アナログ信号の値の変動が抑制され
るよう行われる。従って、例えば無変調時におけるアナ
ログ型電力増幅器の出力値を適当な値に設定しておけ
ば、いわゆるハンチングが生じなくなり、これにより、
ノイズ成分の低減やS/N比の改善が実現される。
【0017】また、本発明に係る振幅変調方法及び回路
においては、ハンチングを防止するための入力信号の補
正が、小振幅成分に対応するビット又はこれを変換して
得られるアナログ信号の値の平均値を入力信号から減ず
ることにより行われる。これにより、無変調時における
アナログ型電力増幅器の出力値がその最大出力の半分の
値に制御されることとなるため、上述したハンチング防
止、ひいてはノイズの低減やS/N比の改善の作用が比
較的簡素な構成により実現されることになる。
【0018】そして、本発明に係る振幅変調方法及び回
路においては、ハンチング防止のための帰還ループに加
え、出力安定化のための帰還ループが使用される。従っ
て、本発明においては、上述したノイズの低減、S/N
比の改善に加え、出力の安定を達成することができる。
また、この出力安定化のためのループにより電源リプル
成分が信号入力側に帰還されたとしても、前述したよう
なハンチング防止用のループが用いられているため、特
に不具合が生じることはない。
【0019】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図3に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0020】図1には、本発明の一実施例に係る振幅変
調回路の構成が示されている。この図に示される回路
は、中波ラジオ放送機等において使用される回路であ
り、図3に示される従来例の回路に更にS/N比改善ル
ープ28を付加した点を特徴としている。このS/N比
改善ループ28は、D/A変換器16から出力されるア
ナログ信号の平均値を求める平均化回路30と、この平
均化回路30によって求められた平均値をA/D変換器
12への音声入力に帰還させるための加算器32及び1
0と、から構成されている。加算器32は、前述の検波
回路24及び加算器10と共に、出力安定化ループ26
の一部を構成している。
【0021】図2には、この実施例における無変調時の
搬送波レベル(BPF22の出力波形)が示されてい
る。この図に示されるように、本実施例においては、無
変調時に16台のディジタル型電力増幅器のうち7台が
オンし且つアナログ型電力増幅器20が動作するように
設定されている。また、アナログ型電力増幅器20への
入力は、S/N比改善ループ28によって、ディジタル
型電力増幅器14が担当する振幅Aの1/2となるよ
う、アナログ信号の平均値の帰還により制御されてい
る。従って、無変調時においては、BPF22から出力
される信号の振幅は7.5Aとなる。
【0022】このように、本実施例においては、無変調
時においてアナログ型電力増幅器20の出力が最大出力
Aの1/2の値に設定されるため、BPF22から出力
安定化ループ26を介し電力リプル成分が入力側に帰還
されたとしても、これにより8台目のディジタル型電力
増幅器14がオンすることがなく、従ってハンチングに
よるノイズが発生しない。その結果、BPF22の出
力、すなわち放送機出力のS/N比が著しく改善される
こととなる。具体的には、図3に示される従来例におい
てはS/Nが−40dB〜−45dB程度であったが、
本実施例によればS/N比が−70dB以上に改善され
る。この結果、電波法の規格による−50dBをクリア
することができる。
【0023】なお、図1の実施例においては、S/N比
改善ループ28による帰還量の検出を、D/A変換器1
6の出力側(アナログ回路)から行っていたが、これは
入力側(ディジタル回路)から行ってもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る振幅
変調方法及び回路によれば、小振幅成分に対応するビッ
ト又はこれを変換して得られるアナログ信号の値に応
じ、アナログ信号の値の変動が抑制されるよう、入力信
号を補正するようにしたため、電源リプル成分等に起因
して生じるハンチングが好適に防止され、ノイズの低減
及びS/N比の低減を実現することができる。また、こ
の補正を小振幅成分に対応するビット又はこれを変換し
て得られるアナログ信号の値の平均値に基づき行うこと
により、アナログ型電力増幅器の出力を常にその最大出
力の1/2に制御することができ、ハンチング防止の効
果を比較的簡素な回路構成により実現することができ
る。加えて、本発明に係る振幅変調方法及び回路によれ
ば、合成により得られた振幅変調波を検波し検波結果に
基づき入力信号を更に補正するようにしているため、振
幅変調波のレベルを安定化させることができ、また、こ
のような安定化を行っているにも拘らず、電源リプル成
分の帰還によるハンチングの発生といった不具合が生じ
ることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る振幅変調回路の構成を
示すブロック図である。
【図2】この実施例における無変調時の搬送波レベルを
示す波形図である。
【図3】一従来例に係る振幅変調回路の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
10,32 加算器 12 A/D変換器 14 ディジタル型電力増幅器のブロック 16 D/A変換器 18 電力加算器 20 アナログ型電力増幅器 22 BPF 24 検波回路 26 出力安定化ループ 28 S/N比改善ループ 30 平均化回路
フロントページの続き (72)発明者 生岩 量久 東京都渋谷区神南二丁目2番1号 日本 放送協会 放送センター内 (72)発明者 中 尚 東京都渋谷区神南二丁目2番1号 日本 放送協会 放送センター内 (56)参考文献 特開 平5−63458(JP,A) 特開 昭62−165407(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を量子化し、量子化された入力
    信号のうち大振幅成分に対応するビットに基づき、搬送
    波を増幅する複数のディジタル型電力増幅器をオン/オ
    フ制御する一方で、量子化された入力信号のうち小振幅
    成分に対応するビットをアナログ信号に変換し、当該搬
    送波を増幅するアナログ型電力増幅器の利得をこのアナ
    ログ信号の値に応じて制御し、ディジタル型電力増幅器
    により増幅された搬送波とアナログ型電力増幅器により
    増幅された搬送波とを合成することにより振幅変調波を
    生成すると共に、合成により得られた振幅変調波を検波
    し、当該振幅変調波のレベルが安定するよう、検波結果
    を前記入力信号から減ずることにより入力信号を補正す
    振幅変調方法において、 上記小振幅成分に対応するビット又はこれを変換して得
    られるアナログ信号の平均を前記入力信号から減ずる
    ことにより、上記アナログ信号の値の変動が抑制される
    よう、入力信号を更に補正することを特徴とする振幅変
    調方法。
  2. 【請求項2】 入力信号を量子化するA/D変換手段
    と、量子化された入力信号のうち大振幅成分に対応する
    ビットに基づきオン/オフ制御されオン時に搬送波を増
    幅する複数のディジタル型電力増幅器と、量子化された
    入力信号のうち小振幅成分に対応するビットをアナログ
    信号に変換するD/A変換手段と、このアナログ信号の
    値に応じた利得で搬送波を増幅するアナログ型電力増幅
    器と、ディジタル型電力増幅器により増幅された搬送波
    とアナログ型電力増幅器により増幅された搬送波とを合
    成し振幅変調波を生成する電力加算手段と、合成により
    得られた振幅変調波を検波し、当該振幅変調波のレベル
    が安定するよう、検波結果を前記入力信号から減ずるこ
    とにより入力信号を補正する出力安定化帰還ループと、
    を備える振幅変調回路において、 上記小振幅成分に対応するビット又はこれを変換して得
    られるアナログ信号の平均値を前記入力信号から減ずる
    ことにより、上記アナログ信号の値の変動が抑制される
    よう、入力信号を補正するハンチング防止用帰還ループ
    を備えることを特徴とする振幅変調回路。
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