JP2661303B2 - 変調回路 - Google Patents
変調回路Info
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- JP2661303B2 JP2661303B2 JP2001731A JP173190A JP2661303B2 JP 2661303 B2 JP2661303 B2 JP 2661303B2 JP 2001731 A JP2001731 A JP 2001731A JP 173190 A JP173190 A JP 173190A JP 2661303 B2 JP2661303 B2 JP 2661303B2
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、入力電圧に応じて信号を変調する変調回路
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術 従来、この種の変調回路は第２図に示すような回路構
成であった。第２図において、１は基準電圧源、３は電
流入力端子、４はPNP型のトランジスタ、６は抵抗、７
は信号電圧源、８はエミッタフォロワ回路である。
成であった。第２図において、１は基準電圧源、３は電
流入力端子、４はPNP型のトランジスタ、６は抵抗、７
は信号電圧源、８はエミッタフォロワ回路である。
そして、このエミッタフォロワ回路は、エミッタに定
電流源IOを有したNPN型のトランジスタQ1で構成され、
エミッタ出力からトランジスタ４のベースに直流電位を
与え、トランジスタ４のエミッタ電位が基準電圧源１の
基準電圧VRとなるようにするためのバイアス回路であ
る。
電流源IOを有したNPN型のトランジスタQ1で構成され、
エミッタ出力からトランジスタ４のベースに直流電位を
与え、トランジスタ４のエミッタ電位が基準電圧源１の
基準電圧VRとなるようにするためのバイアス回路であ
る。
電流入力端子３から入力される入力電流IEは、信号電
圧源７と直列に接続された抵抗６の抵抗値Ｒ、信号電圧
源７の電圧値VS、トランジスタ４のエミッタ電位VEによ
って決まり、次式で表される。
圧源７と直列に接続された抵抗６の抵抗値Ｒ、信号電圧
源７の電圧値VS、トランジスタ４のエミッタ電位VEによ
って決まり、次式で表される。
IE＝（VS−VE）/R ……（１） 一方、トランジスタ４のエミッタ電位VEは、トランジス
タ４のベース・エミッタ間電圧をVBE4、トランジスタQ1
のベース・エミッタ間電圧をVBE1とすると、次式で表さ
れる。
タ４のベース・エミッタ間電圧をVBE4、トランジスタQ1
のベース・エミッタ間電圧をVBE1とすると、次式で表さ
れる。
VE＝VR−VBE1＋VBE4 ……（２） そして、上記（１）、（２）式より入力電流IEは次式で
表される。
表される。
IE＝（VS−VR＋VBE1−VBE4）/R ……（３） 従って、第２図に示す従来回路は、トランジスタQ1とト
ランジスタ４のベース・エミッタ間電圧が等しければ、
基準電圧VR、信号電圧源７の電圧値VSならびに抵抗６の
抵抗値Ｒで決まる電圧−電流変換がなされ、信号電圧源
７の出力電圧に応じて可変される電流ICを生成し、その
電流ICを発振回路５に供給して、発振回路５の発振周波
数を可変する。
ランジスタ４のベース・エミッタ間電圧が等しければ、
基準電圧VR、信号電圧源７の電圧値VSならびに抵抗６の
抵抗値Ｒで決まる電圧−電流変換がなされ、信号電圧源
７の出力電圧に応じて可変される電流ICを生成し、その
電流ICを発振回路５に供給して、発振回路５の発振周波
数を可変する。
発明が解決しようとする課題 従来の変調回路は、信号電圧源７の電圧値VSを変調信
号とし、一度、電圧−電流変換した電流信号を発振回路
５に供給して、電流信号に応じて発振周波数を可変する
という手段を用いるが、次のような問題があった。
号とし、一度、電圧−電流変換した電流信号を発振回路
５に供給して、電流信号に応じて発振周波数を可変する
という手段を用いるが、次のような問題があった。
トランジスタ４の飽和電流IS4とトランジスタQ1の飽
和電流IS1は厳密に言えば多少異なるが、ここでは同じ
値ISとして考える。トランジスタ４のベース電流の値は
IOに比べて極めて小さいため、トランジスタQ1のエミッ
タには常に定電流IOのみが与えられるものと考えても支
障が無く、電子の電荷量をｑ、絶対温度をＴ、ボルツマ
ン定数をｋとすると、トランジスタQ1のベース・エミッ
タ間電圧VBE1は次式で表される。
和電流IS1は厳密に言えば多少異なるが、ここでは同じ
値ISとして考える。トランジスタ４のベース電流の値は
IOに比べて極めて小さいため、トランジスタQ1のエミッ
タには常に定電流IOのみが与えられるものと考えても支
障が無く、電子の電荷量をｑ、絶対温度をＴ、ボルツマ
ン定数をｋとすると、トランジスタQ1のベース・エミッ
タ間電圧VBE1は次式で表される。
VBE1＝（KT/q）ln（IO/IS） ……（４） そして、トランジスタ４のベース・エミッタ間電圧VBE4
は VBE4＝（KT/q）ln（IE/IS） ……（５） となり、VBE1はIOの大きさに依存し、VBE4はIEの大きさ
に依存して指数関数の関係で変化する。トランジスタQ1
のエミッタには定電流IOが与えられるから、トランジス
タQ1のベース・エミッタ間電圧VBE1が一定の電圧にな
る。ところが、トランジスタ４のエミッタ電流IEは、信
号電圧源７の出力電圧（変調信号）VSによって変動する
ため、そのエミッタ電流IEの変動分に応じてトランジス
タ４のベース・エミッタ間電圧VBE4が僅か変動すること
になる。式（３）で示されるトランジスタ４のエミッタ
電流IEはVBE4の変動分によって変動し、電圧−電流変換
特性の線形性を損ない、変調特性の線形性を損なうとい
う問題点があった。
は VBE4＝（KT/q）ln（IE/IS） ……（５） となり、VBE1はIOの大きさに依存し、VBE4はIEの大きさ
に依存して指数関数の関係で変化する。トランジスタQ1
のエミッタには定電流IOが与えられるから、トランジス
タQ1のベース・エミッタ間電圧VBE1が一定の電圧にな
る。ところが、トランジスタ４のエミッタ電流IEは、信
号電圧源７の出力電圧（変調信号）VSによって変動する
ため、そのエミッタ電流IEの変動分に応じてトランジス
タ４のベース・エミッタ間電圧VBE4が僅か変動すること
になる。式（３）で示されるトランジスタ４のエミッタ
電流IEはVBE4の変動分によって変動し、電圧−電流変換
特性の線形性を損ない、変調特性の線形性を損なうとい
う問題点があった。
本発明は、このような不都合を解消するもので、電流
入力端子３の端子電圧の変動を小さくして、信号電圧源
７の電圧値VSに対する入力電流IEの線形性を改善し、変
調歪の少ない変調回路を提供することを目的とする。
入力端子３の端子電圧の変動を小さくして、信号電圧源
７の電圧値VSに対する入力電流IEの線形性を改善し、変
調歪の少ない変調回路を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の変調回路は、供給
される電流に応じて発振出力の周波数が可変される発振
回路と、信号電圧源の出力が抵抗を介してエミッタに与
えられコレクタの出力電流を前記発振回路に供給するト
ランジスタと、前記トランジスタのエミッタに反転入力
端を接続し出力端を前記トランジスタのベースに接続し
非反転入力端に基準電圧が与えられる差動増幅回路とを
具備したものである。
される電流に応じて発振出力の周波数が可変される発振
回路と、信号電圧源の出力が抵抗を介してエミッタに与
えられコレクタの出力電流を前記発振回路に供給するト
ランジスタと、前記トランジスタのエミッタに反転入力
端を接続し出力端を前記トランジスタのベースに接続し
非反転入力端に基準電圧が与えられる差動増幅回路とを
具備したものである。
作 用 上記の構成により、トランジスタ４のエミッタ電位VE
が差動増幅回路の反転入力端に帰還されるから、トラン
ジスタ４と差動増幅回路２とで構成される負帰還ループ
によって、基準電圧VRとエミッタ電位VEとの間に電位差
が生じないように制御され、入力電流IEがトランジスタ
４のベース・エミッタ間電圧VBE4の変動の影響を受けな
くなる。そして、信号電圧源７の電圧値VSの入力に対し
て入力電流IEに変換する特性の線形性が改善される。
が差動増幅回路の反転入力端に帰還されるから、トラン
ジスタ４と差動増幅回路２とで構成される負帰還ループ
によって、基準電圧VRとエミッタ電位VEとの間に電位差
が生じないように制御され、入力電流IEがトランジスタ
４のベース・エミッタ間電圧VBE4の変動の影響を受けな
くなる。そして、信号電圧源７の電圧値VSの入力に対し
て入力電流IEに変換する特性の線形性が改善される。
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第１図は、本発明の変調回路に係わる一実
施例の回路構成図であり、同図において、１は基準電圧
源、２は差動増幅回路、３は電流入力端子、４はトラン
ジスタ、５は発振回路、６は抵抗、７は信号電圧源であ
る。
ら説明する。第１図は、本発明の変調回路に係わる一実
施例の回路構成図であり、同図において、１は基準電圧
源、２は差動増幅回路、３は電流入力端子、４はトラン
ジスタ、５は発振回路、６は抵抗、７は信号電圧源であ
る。
トランジスタ４は、従来回路と同じように、エミッタ
に抵抗６を介して信号電圧源７が接続され、コレクタに
は発振回路５が接続される。
に抵抗６を介して信号電圧源７が接続され、コレクタに
は発振回路５が接続される。
但し、本発明は差動増幅回路２を用いる点で従来回路と
異なり、その差動増幅回路２は、出力端にはトランジス
タ４のベースに接続され、非反転入力端には基準電圧源
１が接続され、反転入力端にはトランジスタ４のエミッ
タ接続される。
異なり、その差動増幅回路２は、出力端にはトランジス
タ４のベースに接続され、非反転入力端には基準電圧源
１が接続され、反転入力端にはトランジスタ４のエミッ
タ接続される。
次に、この回路の動作について説明する。差動増幅回
路２は、非反転入力端には基準電圧源１の基準電圧VRが
印加され、その出力によって駆動されるトランジスタ４
のエミッタ電位VEが反転入力端に帰還される。従って、
差動増幅回路２は、基準電圧VRとエミッタ電位VEとの電
位差を差動増幅回路２固有の増幅度Ａ倍に増幅する。そ
の結果、トランジスタ４のエミッタにおいてVEを出力す
ることになるから、差動増幅回路２の出力電圧は（VE−
VBE4）となるので、次式が成立するように動作する。
路２は、非反転入力端には基準電圧源１の基準電圧VRが
印加され、その出力によって駆動されるトランジスタ４
のエミッタ電位VEが反転入力端に帰還される。従って、
差動増幅回路２は、基準電圧VRとエミッタ電位VEとの電
位差を差動増幅回路２固有の増幅度Ａ倍に増幅する。そ
の結果、トランジスタ４のエミッタにおいてVEを出力す
ることになるから、差動増幅回路２の出力電圧は（VE−
VBE4）となるので、次式が成立するように動作する。
（VR−VE）Ａ＝VE−VBE4 ……（６） 上記式（６）より、トランジスタ４のエミッタ電位VEを
求めると次式となる。
求めると次式となる。
VE＝（A/（１＋Ａ））VR＋VBE4/（１＋Ａ） ……（７） ここで、上記式（７）を検証する。差動増幅回路２とし
て、一般的に用いられる増幅度100（dB）、即ち10万倍
のオペアンプを用いて、VR＝２（Ｖ）、VBE4＝0.7
（Ｖ）であったとすると、式（７）の右辺は第２項が第
１項に比べて無視できる大きさとなり、エミッタ電位VE
は次式となるものと考えても支障は無い。
て、一般的に用いられる増幅度100（dB）、即ち10万倍
のオペアンプを用いて、VR＝２（Ｖ）、VBE4＝0.7
（Ｖ）であったとすると、式（７）の右辺は第２項が第
１項に比べて無視できる大きさとなり、エミッタ電位VE
は次式となるものと考えても支障は無い。
VE＝VR ……（８） また、信号電圧源７からの変調信号に応じて入力電流
IEが変化した場合、トランジスタ４のベース・エミッタ
間電圧VBE4が入力電流IEに応じて変化することは、従来
回路のこの発明も同じであるが、その変化量をdVBE4と
すると、従来回路の場合はベース・エミッタ間電圧の変
化量dVBE4がそのままエミッタ電位VEの変化量となる。
しかし、この発明では、式（７）から理解できるよう
に、ベース・エミッタ間電圧の変化量dVBE4も1/（１＋
Ａ）倍になる。従って、ベース・エミッタ間電圧の影響
を殆ど受けない電圧−電流変換がなされ、信号電圧源７
の電圧値VSに対して忠実に応動する出力電流ICが得ら
れ、トランジスタ４のコレクタの出力電流ICは発振回路
５に供給される。
IEが変化した場合、トランジスタ４のベース・エミッタ
間電圧VBE4が入力電流IEに応じて変化することは、従来
回路のこの発明も同じであるが、その変化量をdVBE4と
すると、従来回路の場合はベース・エミッタ間電圧の変
化量dVBE4がそのままエミッタ電位VEの変化量となる。
しかし、この発明では、式（７）から理解できるよう
に、ベース・エミッタ間電圧の変化量dVBE4も1/（１＋
Ａ）倍になる。従って、ベース・エミッタ間電圧の影響
を殆ど受けない電圧−電流変換がなされ、信号電圧源７
の電圧値VSに対して忠実に応動する出力電流ICが得ら
れ、トランジスタ４のコレクタの出力電流ICは発振回路
５に供給される。
発振回路５としては、従来例と同様にエミッタ容量結
合形無安定マルチバイブレータ等の電流制御によって発
振周波数ｆが可変される発振器が用いられ、発振周波数
ｆは供給される電流ICに比例して可変され、係数をβと
すると次式で表せる。
合形無安定マルチバイブレータ等の電流制御によって発
振周波数ｆが可変される発振器が用いられ、発振周波数
ｆは供給される電流ICに比例して可変され、係数をβと
すると次式で表せる。
ｆ＝β・IC ……（９） 第１図の回路例では、信号電圧源７の電圧値VSを入力
電流IEに変換する変換特性の線形性は、負帰還ループの
周波数応答の影響により周波数特性を有するが、1MHz以
下の変調信号に対しては、２次歪が従来例に比べて10dB
以上改善され、変調歪に関しては、10MHzまでの周波数
範囲では従来例に比べて優位な性能が確認された。
電流IEに変換する変換特性の線形性は、負帰還ループの
周波数応答の影響により周波数特性を有するが、1MHz以
下の変調信号に対しては、２次歪が従来例に比べて10dB
以上改善され、変調歪に関しては、10MHzまでの周波数
範囲では従来例に比べて優位な性能が確認された。
発明の効果 本発明の変調回路によれば、入力電流がトランジスタ
のベース・エミッタ間電圧の変動の影響を受けなくな
り、信号電圧源の電圧入力を入力電流に変換する変換特
性の線形性が改善され、変調歪の少ない変調出力が得ら
れるという格別の効果を奏する。
のベース・エミッタ間電圧の変動の影響を受けなくな
り、信号電圧源の電圧入力を入力電流に変換する変換特
性の線形性が改善され、変調歪の少ない変調出力が得ら
れるという格別の効果を奏する。
第１図は本発明の変調回路に係わる一実施例の回路構成
図、第２図は従来の変調回路の回路構成図である。 １……基準電圧源、２……差動増幅回路、３……電流入
力端子、４……トランジスタ、５……発振回路、６……
抵抗、７……信号電圧源。
図、第２図は従来の変調回路の回路構成図である。 １……基準電圧源、２……差動増幅回路、３……電流入
力端子、４……トランジスタ、５……発振回路、６……
抵抗、７……信号電圧源。
Claims (1)
- 【請求項１】供給される電流に応じて発振出力の周波数
が可変される発振回路と、 信号電圧源の出力が抵抗を介してエミッタに与えられコ
レクタの出力電流を前記発振回路に供給するトランジス
タと、 前記トランジスタのエミッタに反転入力端を接続し出力
端を前記トランジスタのベースに接続し非反転入力端に
基準電圧が与えられる差動増幅回路とを具備した変調回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001731A JP2661303B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | 変調回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001731A JP2661303B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | 変調回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03206703A JPH03206703A (ja) | 1991-09-10 |
| JP2661303B2 true JP2661303B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=11509707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001731A Expired - Fee Related JP2661303B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | 変調回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661303B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101711803B1 (ko) * | 2016-10-14 | 2017-03-03 | 이성환 | 가변이 되는 목걸이의 체결구조 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5784603A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-27 | Rohm Co Ltd | Frequency modulating circuit |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP2001731A patent/JP2661303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5784603A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-27 | Rohm Co Ltd | Frequency modulating circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03206703A (ja) | 1991-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |