JP2665190B2 - パイロット信号除去回路 - Google Patents
パイロット信号除去回路Info
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Description
に関し、特にFMラジオやテレビジョンなどのステレオ
音声復調器におけるパイロット信号除去用の疑似正弦波
を発生する疑似正弦波発生回路を含むパイロット信号除
去回路に関する。
どに用いられているパイロットトーン方式のステレオ信
号(以下コンポジット信号)は、L+R信号と、サブキ
ャリアを抑圧したL−R信号と、サブキャリアと同期し
周波数がこのサブキャリアの1/2のパイロット信号と
から成る。ここで、L,Rはそれぞれ左,右チャネルを
表す。このようなコンポジット信号を復調するときは、
PLLなどにより上記パイロット信号に同期したサブキ
ャリアを再生し、上記L−R信号を検出し所定の演算を
行うことにより可能となる。このとき、上記サブキャリ
アの再生後は上記パイロット信号は不要となるので、こ
のパイロット信号と逆相の疑似正弦波を加算し除去す
る。
のパイロット信号除去回路を一部をブロックで示す図5
を参照すると、この従来のパイロット信号除去回路は、
供給を受けたコンポジット信号cpに含まれるパイロッ
ト信号pをPLLにより抽出しこのパイロット信号pの
周波数fpの相補の矩形波を発生する矩形波発生回路1
と、これら相補の矩形波を三角波に整形する三角波発生
回路2と、供給された三角波を整形して疑似正弦波を発
生する差動増幅器3と、この疑似正弦波とコンポジット
信号cpとを加算しパイロット信号pをキャンセルする
加算器4と、疑似正弦波のレベルを調整するレベル調整
回路5とを備える。
タQ1〜Q6と、トランジスタQ1,Q2の各々のエミ
ッタ間に挿入されたコンデンサC1と、出力回路を構成
しトランジスタQ4,Q6の出力を合成する抵抗R1〜
R3と、トランジスタQ1,Q2の各々に電流I1を供
給する電流源21と、それぞれダーリントン接続された
トランジスタQ3,Q4およびQ5,Q6の各々にそれ
ぞれ電流I2を供給する電流源22とを備える。
型トランジスタQ7,Q8と、トランジスタQ7,Q8
の能動負荷であるカレントミラー回路を構成するPNP
型トランジスタQ9〜Q11と、トランジスタQ7,Q
8のエミッタ間に挿入された抵抗R4と、トランジスタ
Q9,Q10のエミッタと電源VCC間にそれぞれ挿入
された抵抗R5,R6と、トランジスタQ7,Q8の各
々に電流I3を供給する電流源31と、抵抗R7を経由
して基準電圧を供給する基準電圧源32とを備える。
チャートである図6を参照して、従来のパイロット信号
除去回路の動作について説明すると、まず、端子INを
経由して周波数fpのパイロット信号pを含むコンポジ
ット信号cpが供給されると矩形信号発生回路1は、パ
イロット信号pを抽出し、端子IN1,IN2の各々に
それぞれ振幅V1のパイロット信号pより位相が90度
遅れた(正)矩形波信号n1及びその逆相(補)信号n
2を出力する。信号n1が″H″の期間では、トランジ
スタQ1が導通状態、トランジスタQ2が遮断状態であ
るのでコンデンサC1は電流I1により放電され、節点
Bの電位bは勾配I1/C1で直線的に下降する。次
に、信号n1が″L″となると、トランジスタQ1が遮
断状態、トランジスタQ2が導通状態となるので逆に、
節点Aの電位aが勾配I1/C1で下降する。この結
果、これら両節点A,Bの電位a,bは、信号fpの半
周期毎に交互に出力される三角波の半分の波形すなわち
振幅V2の半三角波となる。ここで、V1がV2より十
分に大きければ、V2は次式で近似できる。
よびQ5,Q6の各々のダーリントン回路の出力側の抵
抗R1〜R3で合成され節点C,Dの大小の2種類の振
幅の鋸歯状波から成る鋸波信号c,dとして差動増幅器
3に供給される。鋸波信号c,dの各々のを構成する鋸
歯状波のうちの大振幅の方の振幅をV3、小振幅の方の
振幅をV4とすると、これら振幅V3,V4はそれぞれ
次式で表される。
の波形となる。したがって、差動増幅器3には、入力信
号として信号c,dの差分c−dが供給され、これは、
周波数fpで振幅がV3−V4の三角波の供給と等価に
なる。この三角波c−dの位相は、パイロット信号pの
位相とは逆相となり、振幅をV5とすると、この振幅V
5は(1)〜(3)式より次式で表される。
力飽和レベルV6は次式で表される。
ルとなるように振幅V5と飽和レベルV6とを適切に設
定すると、出力三角波はピーク近傍で増幅用のトランジ
スタQ7,Q8が飽和するため、節点Eには疑似正弦波
eが出力されレベル調整回路5に供給される。
パイロット信号pと同一レベルに設定して生成した疑似
正弦波eaを加算器4に供給する。加算器4は疑似正弦
波eaとコンポジット信号cpとを加算し、端子OUT
にコンポジット信号cpに含まれるパイロット信号pを
相殺除去したステレオ信号Sを出力する。
劣化すると、出力のステレオ信号Sにはパイロット信号
pの高調波成分が多く含まれ、ステレオ信号復調時にお
けるノイズやオフセット歪の原因となる。
いては、歪率が小さい疑似正弦波が要求される。この歪
率の低減は図5の回路においては、コンデンサC1の容
量値や電流I1〜I3の定電流値や抵抗R1〜R4の抵
抗値を適切に設定することで実現できる。しかし、この
種の回路を集積回路(IC)に内蔵した場合、半導体基
板上に形成するこれら抵抗およびコンデンサの抵抗値お
よび容量値は、プロセス条件の変動等によりある程度の
ばらつきは避けられない。したがって、低歪率の保証の
ための上記最適設定条件を常に満足することは困難であ
る。
抗やコンデサ等の受動素子のばらつきには絶対値および
相対値の両方が存在するが、相対値のばらつきは絶対値
のばらつきに比較してはるかに小さくその影響も小さ
い。したがって、以下の説明では絶対値のばらつきにつ
いて論ずる。
れΔR,ΔCとすると、定電流のばらつきΔIは、ΔI
=1/ΔRとなる。これらΔR,ΔCの間には、全く相
関は無くそれぞれ独立にばらつく。したがって、これら
抵抗およびコンデンサのばらつきΔR,ΔCによる三角
波c−dの振幅V5の変動分ΔV5は、(4)式より次
式で表される。 ΔV5=(1/ΔR・ΔR)/fpΔC・ΔR=1/fpΔC・ΔR…(6) 一方、入力飽和レベルV6の変動分ΔV6は次式で示す
ように変動成分を持たない。
らついた場合には、三角波の振幅と差動増幅器の入力飽
和レベルとが一致せず、生成した疑似正弦波の歪率が劣
化してパイロット信号の除去率を低下させ、結果として
ステレオ復調時のノイズ発生やオフセットレベルの増大
要因となる。
ては、IC外部の抵抗により電流値を設定することによ
り、このばらつき要因の排除が可能である。
分ΔV5は次式で表される。
量値のばらつきの影響は除去できない。これを除去する
ためには、個々のIC毎に外付け抵抗を容量値のばらつ
きをキャンセルするように精密に調整する必要がある。
ット信号除去回路は、IC内に形成した受動素子の抵抗
値や容量値がばらつくため、生成した疑似正弦波の歪率
が悪化し、安定したパイロット信号除去率を保証でき
ず、ステレオ信号復調時のノイズ発生やオフセットレベ
ルの増加要因となるという欠点があった。
らつきを低減するため、IC外部への抵抗の付加やその
抵抗値の調整の工数を要し、コスト増大要因となるとい
う欠点があった。
除去回路は、FM検波したコンポジット信号をスイッチ
ングすることにより2つの信号に分離するためのサブキ
ャリア信号を発生するとともにこのコンポジット信号が
含むパイロット信号と同一周波数の第1の矩形波信号を
発生する第1の矩形波信号発生回路と、前記第1の矩形
波信号の供給に応答して第1の定電流で設定される振幅
の三角波信号を発生する三角波信号発生回路と、前記三
角波信号の供給に応答して疑似正弦波信号を発生する疑
似正弦波信号発生回路と、前記疑似正弦波信号と前記コ
ンポジット信号とを加算して前記パイロット信号を相殺
するパイロット信号除去回路において、前記パイロット
信号より十分高い周波数の第2の矩形波信号を発生する
第2の矩形波信号発生回路と、前記第2の矩形波信号の
供給に応答して矩形波状の予め定めた実効値の前記第1
の定電流を発生する矩形波定電流発生回路とを備えて構
成されている。
素には共通の参照文字/数字を付して同様に一部をブロ
ックで示す図1を参照すると、この図に示す本実施例の
パイロット信号除去回路は、従来と共通の矩形波発生回
路1と、差動増幅器3と、加算器4と、レベル調整回路
5とに加えて、電流源21の代りに間欠定電流により電
流が制御される電流カレントミラー型の電流源23を備
える三角波発生回路2Aと、パイロット信号pの周波数
fpより十分高い周波数fsの相補の矩形波信号n5,
n6の供給に応答して波形整形した相補の矩形波信号n
3,n4を発生する波形整形回路7と、矩形波信号n
3,n4の供給に応答して矩形波の定電流I5を発生す
る矩形波定電流発生回路8とを備える。
れ差動増幅器を構成するNPN型トランジスタQ19,
Q20と、トランジスタQ19,Q20の各々の負荷で
ある抵抗R13,R14と、直列接続され一方のアノー
ドが電源VCCに他方のカソードが抵抗R13,R14
の共通接続点にそれぞれ接続されたダイオードD2,D
3と、トランジスタQ19,Q20の電流源71とを備
える。
ぞれ信号n3,n4が供給されるPNP型トランジスタ
Q12,Q13と、トランジスタQ12,Q13の能動
負荷であるカレントミラー回路を構成するNPN型トラ
ンジスタQ14,Q15と、トランジスタQ12,Q1
3の各々のエミッタ間に挿入したコンデンサC2と、ト
ランジスタQ12のコレクタにアノードをトランジスタ
Q13のコレクタにカソードをそれぞれ接続したダイオ
ードD1と、トランジスタQ12,Q13の各々に定電
流I4を供給する電流源81と、トランジスタQ14,
Q15の各々のエミッタと接地との間に挿入された抵抗
R8,R9とを備える。
れ定電流I5の供給を受けるNPN型トランジスタQ1
6と、各々のベースがトランジスタQ16のベースと共
通接続され各々のコレクタから電流I1をそれぞれトラ
ンジスタQ1,Q2に供給するNPN型トランジスタQ
17,Q18とを備える。
チャートである図2およびその部分拡大したタイムチャ
ートである図3を参照して本実施例の動作について説明
すると、まず、従来と同様に、矩形波発生回路1は、端
子INから供給されるコンポジット信号pcに含まれる
パイロット信号p対応の周期Tp(=1/fp)の相補
の矩形波信号n1,n2を出力する。一方、波形整形回
路7は、周波数fsの相補の矩形波信号n5,n6の供
給に応答して波形整形した周期Ts,振幅V7の相補の
矩形波信号n3,n4を発生する。充放電が直線性を保
持するようにコンデンサC2の容量C2が周期Tsに対
して十分小さい場合には、このコンデンサC2は周期T
s,振幅2V7で充放電を反復し、その両端の節点F,
Gの電圧波形f,gのようになる。この充電は定電流I
4により直線的に行われ、その勾配はI4/C2とな
る。
る期間DTは、トランジスタQ12のベースが″H″と
なり、コンデンサC2の充電期間中のみであるので、こ
の期間DTは次式で表される。
は次式で表される。
される。
スタQ15の過飽和防止用である。
るので、パイロット信号pの周期Tpに対して、本実施
例の三角波c−dの振幅V5’は次式で表される。 V5’=2V7(C2/C1)(Tp/Ts){(R2+R3−R1)/(R1 +R2+R3)}……………………………………………………………(13) (C2/C1),(Tp/Ts),および{(R2+R
3−R1)/(R1+R2+R3)}は相対値であり、
上述のように、絶対値の変動に比較して無視できるの
で、矩形波信号n3,n4の振幅V7がばらつかなけれ
ば、振幅V5’が変動しないことは明白である。
のレベルが波形整形回路7の差動増幅器トランジスタQ
19,Q20のスイッチイングに十分であれば、抵抗R
13=R14とすると次式で表される。
1/ΔRで決定されていれば、この振幅V7はばらつか
ない。
の第3項は、R3/(2R+R3)となり、C2/C1
はこの第3項とほぼ同一となるように設定すれば、ばら
つきの影響は最小となる。例えば、R3=Rとすると、
C2/C1は1/3となる。一方、C2,C1の充放電
の直線性を同一と設定すると、(C2/C1)=(Tp
/Ts)=(fs/fp)であるので、この場合、周波
数fsはパイロット信号周波数fpの3倍に設定するの
が最適値となる。
は、三角波c−dの振幅V5’の変動成分が排除され、
従来の技術で説明したように、抵抗R1〜R4の抵抗値
および定電流値I3を適切に設定することにより、変動
成分がない疑似正弦波eを得ることができる。
の構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様に一
部をブロックで示す図4を参照すると、本実施例の第1
の実施例との相違点は、波形整形回路7の代りに矩形波
信号n1,n2の″H″,″L″のレベル切換時に三角
波発生回路2Aに定電流を供給して強制的にコンデンサ
C1の電荷を放電するスタートアップ回路9を備えるこ
とである。
接続され差動増幅器を構成するNPN型トランジスタQ
21,Q22と、トランジスタQ22の能動負荷である
カレントミラー回路を構成するPNP型トランジスタQ
23,Q24と、抵抗R15〜R17と、直列接続され
たダイオードD4〜D6とを備える。
おいて、矩形波信号n1,n2の″H″,″L″のレベ
ル切換時に矩形波定電流I5が遮断状態でしかもコンデ
ンサC1の両端に初期電荷により電位差が生じた場合に
は、この初期電荷は放電されず節点C,Dの電位c,d
にオフセット電位が発生するという問題点がある。上記
オフセット電位が発生すると、生成する疑似正弦波の歪
率が劣化し、その結果パイロット信号除去率が低下す
る。
5,R16を適切に設定し、ダイオードD4〜D6の各
々の順方向電圧をVFとすると次式が成立する。
回路2Aの定電流源の入力トランジスタQ16に供給さ
れ、トランジスタQ1,Q2を導通させることにより強
制的にコンデンサC1の初期電荷を放電する。
ト信号除去回路は、パイロット信号より高い周波数の第
2の矩形波定電流発生回路を備え、IC内に形成した受
動素子の抵抗値および容量値のばらつきを相対値に変換
することにより、生成した三角波の振幅の変動要因が除
去され、変動成分がない疑似正弦波を得ることができる
ので、安定したパイロット信号除去率を保証し、ステレ
オ信号復調時のノイズ発生やオフセットレベル増大を抑
圧できるという効果がある。
外部への抵抗の付加やその抵抗値の調整工数は不要とな
り、コストを低減できるという効果がある。
例を示す回路図である。
作の一例を示すタイムチャートである。
例を示す回路図である。
路図である。
一例を示すタイムチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 FM検波したコンポジット信号をスイッ
チングすることにより2つの信号に分離するためのサブ
キャリア信号を発生するとともにこのコンポジット信号
が含むパイロット信号と同一周波数の第1の矩形波信号
を発生する第1の矩形波信号発生回路と、前記第1の矩
形波信号の供給に応答して第1の定電流で設定される振
幅の三角波信号を発生する三角波信号発生回路と、前記
三角波信号の供給に応答して疑似正弦波信号を発生する
疑似正弦波信号発生回路と、前記疑似正弦波信号と前記
コンポジット信号とを加算して前記パイロット信号を相
殺するパイロット信号除去回路において、 前記パイロット信号より十分高い周波数の第2の矩形波
信号を発生する第2の矩形波信号発生回路と、 前記第2の矩形波信号の供給に応答して矩形波状の予め
定めた実効値の前記第1の定電流を発生する矩形波定電
流発生回路とを備えることを特徴とするパイロット信号
除去回路。 - 【請求項2】 前記矩形波定電流発生回路が、第2の定
電流で充放電する第1の容量の第1の容量素子と、 前記第2の矩形波信号の供給に応答して前記第1の容量
素子を充放電する電流スイッチ回路とを備えることを特
徴とする請求項1記載のパイロット信号除去回路。 - 【請求項3】 前記三角波信号発生回路が、前記第1の
定電流で充放電する第2の容量の第2の容量素子と、 前記第1の矩形波信号の供給に応答して前記第2の容量
素子を充放電する電流スイッチ回路とを備えることを特
徴とする請求項1記載のパイロット信号除去回路。 - 【請求項4】 電源電圧が予め定めた電圧値以下である
ことを検出し低電圧検出信号を電流信号として前記三角
波信号発生回路に供給する低電圧検出回路を備えること
を特徴とする請求項1記載のパイロット信号除去回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7269995A JP2665190B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | パイロット信号除去回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7269995A JP2665190B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | パイロット信号除去回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08274733A JPH08274733A (ja) | 1996-10-18 |
JP2665190B2 true JP2665190B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=13496880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7269995A Expired - Fee Related JP2665190B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | パイロット信号除去回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2665190B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19822100A1 (de) * | 1998-05-16 | 1999-11-18 | Philips Patentverwaltung | Stereo-/Zweiton-Demodulator |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7269995A patent/JP2665190B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH08274733A (ja) | 1996-10-18 |
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