JP2820069B2 - Fm復調器 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/02—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
- H03D3/24—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits
- H03D3/241—Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits the oscillator being part of a phase locked loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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- Amplifiers (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はFM復調器に関し、特に
テレビジョン音声回路やFMチューナなどに用いるPL
L型のFM復調器に関する。
テレビジョン音声回路やFMチューナなどに用いるPL
L型のFM復調器に関する。
【0002】
【従来の技術】日本で採用されているテレビジョン(以
下TV)放送方式では、音声信号搬送周波数が54.2
5MHzであり、映像信号搬送波周波数は58.75M
Hzである。また変調方式は、映像信号に対してはAM
変調を、音声信号に対してはFM変調を採用している。
下TV)放送方式では、音声信号搬送周波数が54.2
5MHzであり、映像信号搬送波周波数は58.75M
Hzである。また変調方式は、映像信号に対してはAM
変調を、音声信号に対してはFM変調を採用している。
【0003】実際のTV受信機で音声信号を検波すると
きは、映像搬送波と音声搬送波の周波数の差周波数であ
る音声中間周波(4.5MHz)に一度変換し、そのの
ちにFM復調を行っている。
きは、映像搬送波と音声搬送波の周波数の差周波数であ
る音声中間周波(4.5MHz)に一度変換し、そのの
ちにFM復調を行っている。
【0004】このFM変調波信号の最高周波数変移の規
格は100%変調のとき+/−25kHzであり、中心
周波数4.5MHzに対して著しく小さい。このような
信号を復調する場合に、例えば、マルチバイブレータ型
の発振回路を用いた一般的なPLL型のFM復調器を用
いた場合、発振周波数や制御感度の変動が大きいと復調
信号の振幅変動が大きくなってしまう。このたため一般
的に、TV音声信号のFM復調回路は、上記変動の影響
を受けにくいクォードラチャ検波方式や、コイル等によ
る発振回路を用いたPLL型のFM復調器が採用されて
いた。
格は100%変調のとき+/−25kHzであり、中心
周波数4.5MHzに対して著しく小さい。このような
信号を復調する場合に、例えば、マルチバイブレータ型
の発振回路を用いた一般的なPLL型のFM復調器を用
いた場合、発振周波数や制御感度の変動が大きいと復調
信号の振幅変動が大きくなってしまう。このたため一般
的に、TV音声信号のFM復調回路は、上記変動の影響
を受けにくいクォードラチャ検波方式や、コイル等によ
る発振回路を用いたPLL型のFM復調器が採用されて
いた。
【0005】一般的なTV受信信号処理回路をブロック
で示す図7を参照すると、このTV受信信号処理回路
は、アンテナ1と、アンテナ1から供給されたTVRF
信号を選局し映像IF信号と音声第1IF信号とを出力
するチューナ2と、映像IF信号,音声IF信号の各々
から不要周波数成分をそれぞれ除去するSAWフィルタ
3,4と、映像IF信号,音声第1IF信号をそれぞれ
増幅するIF増幅回路5,6と、増幅された映像IF信
号を検波し映像信号Vと再生映像搬送波信号CVを出力
する映像検波回路7と、増幅された第1音声IF信号と
再生映像搬送波信号CVとを乗算しミキシング信号を生
成するミキサ回路8と、ミキシング信号をバンドパスし
てバンドパスIF信号を生成するバンドパスフィルタ
(BPF)9と、バンドパスIF信号を振幅制限して音
声第2IF(以下音声IF)信号AIFを生成するリミ
ッタ回路10と、音声IF信号AIFを復調し復調音声
信号DAFを出力する復調器11と、復調音声信号DA
Fに所定のディエンファシスを行ない音声信号AFを出
力するディエンファシスフィルタ12とを備える。
で示す図7を参照すると、このTV受信信号処理回路
は、アンテナ1と、アンテナ1から供給されたTVRF
信号を選局し映像IF信号と音声第1IF信号とを出力
するチューナ2と、映像IF信号,音声IF信号の各々
から不要周波数成分をそれぞれ除去するSAWフィルタ
3,4と、映像IF信号,音声第1IF信号をそれぞれ
増幅するIF増幅回路5,6と、増幅された映像IF信
号を検波し映像信号Vと再生映像搬送波信号CVを出力
する映像検波回路7と、増幅された第1音声IF信号と
再生映像搬送波信号CVとを乗算しミキシング信号を生
成するミキサ回路8と、ミキシング信号をバンドパスし
てバンドパスIF信号を生成するバンドパスフィルタ
(BPF)9と、バンドパスIF信号を振幅制限して音
声第2IF(以下音声IF)信号AIFを生成するリミ
ッタ回路10と、音声IF信号AIFを復調し復調音声
信号DAFを出力する復調器11と、復調音声信号DA
Fに所定のディエンファシスを行ない音声信号AFを出
力するディエンファシスフィルタ12とを備える。
【0006】次に、図8を参照して動作について説明す
ると、テレビジョンRF信号はアンテナ1からチューナ
2に入力され、チューナ2は選局対象チャネルに同調し
てそのTV信号を抽出し、映像搬送波信号を58.75
MHzの映像中間周波(IF)信号に、音声搬送波信号
を54.25MHzの第1音声IF信号にそれぞれ変換
して出力する。
ると、テレビジョンRF信号はアンテナ1からチューナ
2に入力され、チューナ2は選局対象チャネルに同調し
てそのTV信号を抽出し、映像搬送波信号を58.75
MHzの映像中間周波(IF)信号に、音声搬送波信号
を54.25MHzの第1音声IF信号にそれぞれ変換
して出力する。
【0007】SAWフィルタ3は映像IF信号中の不要
な周波数成分を除去してIF増幅回路5に供給する。I
F増幅回路5は映像IF信号を増幅して映像検波回路7
に供給する。映像検波7は供給を受けた映像IF信号を
AM検波し、映像信号Vを出力するとともに、再生映像
搬送波信号CVを再生してミキサ8に供給する。
な周波数成分を除去してIF増幅回路5に供給する。I
F増幅回路5は映像IF信号を増幅して映像検波回路7
に供給する。映像検波7は供給を受けた映像IF信号を
AM検波し、映像信号Vを出力するとともに、再生映像
搬送波信号CVを再生してミキサ8に供給する。
【0008】一方、SAWフィルタ4は第1音声IF信
号中の不要な周波数成分を除去してIF増幅回路6に供
給する。IF増幅回路6はこの第1音声IF信号を増幅
しミキサ回路8に供給する。ミキサ回路8は供給された
54.25MHzの第1音声IF信号と58.75MH
zの再生映像搬送波信号CVとを乗算し和周波数113
MHzと差周波数4.5MHzのミキシング信号を生成
しBPF9に供給する。BPF9は差周波数4.5MH
zのバンドパスIF信号のみを抽出し、リミッタ回路1
0に供給する。このリミッタ回路10は、FM復調時の
AM成分の影響を除去するためバンドパスIF信号を増
幅・振幅制限を行い、音声IF信号AIFを生成してF
M復調器11に供給する。FM復調器11は音声IF信
号AIFを復調して復調音声信号DAFを出力する。デ
ィエンファシスフィルタ12は供給を受けた復調音声信
号DAFを所定の75μsecのディエンファシス処理
を行い音声信号AFを出力する。
号中の不要な周波数成分を除去してIF増幅回路6に供
給する。IF増幅回路6はこの第1音声IF信号を増幅
しミキサ回路8に供給する。ミキサ回路8は供給された
54.25MHzの第1音声IF信号と58.75MH
zの再生映像搬送波信号CVとを乗算し和周波数113
MHzと差周波数4.5MHzのミキシング信号を生成
しBPF9に供給する。BPF9は差周波数4.5MH
zのバンドパスIF信号のみを抽出し、リミッタ回路1
0に供給する。このリミッタ回路10は、FM復調時の
AM成分の影響を除去するためバンドパスIF信号を増
幅・振幅制限を行い、音声IF信号AIFを生成してF
M復調器11に供給する。FM復調器11は音声IF信
号AIFを復調して復調音声信号DAFを出力する。デ
ィエンファシスフィルタ12は供給を受けた復調音声信
号DAFを所定の75μsecのディエンファシス処理
を行い音声信号AFを出力する。
【0009】最近では、このディエンファシスフィルタ
をLSI内部のコンデンサを用いて内蔵することも行わ
れている。
をLSI内部のコンデンサを用いて内蔵することも行わ
れている。
【0010】このFM復調器11には、いくつかの種類
があるが一般的にTV音声信号処理用として用いられて
いるものとしては、図8,図9にそれぞれ示すクォード
ラチャ方式のFM復調器とPLL方式のFM復調器があ
る。
があるが一般的にTV音声信号処理用として用いられて
いるものとしては、図8,図9にそれぞれ示すクォード
ラチャ方式のFM復調器とPLL方式のFM復調器があ
る。
【0011】まず、クォードラチャ方式の従来の第1の
FM復調器11をブロックで示す図8を参照すると、こ
の従来の第1のFM復調器11は乗算器111と、90
°位相シフトを行う位相シフト回路112とを備える。
FM復調器11をブロックで示す図8を参照すると、こ
の従来の第1のFM復調器11は乗算器111と、90
°位相シフトを行う位相シフト回路112とを備える。
【0012】動作について説明すると、まず、入力され
た音声IF信号AIFは、乗算器111と位相シフト回
路112とに供給される。位相シフト回路112では、
入力された音声IF信号AIFの周波数が丁度4.5M
Hzの時に90度の位相シフトし、この周波数の変化に
したがって位相量を変化させる。この位相シフト回路1
12としてはLCコイルを用いたり、セラミックフィル
タなどを用いて構成するのが一般的である。
た音声IF信号AIFは、乗算器111と位相シフト回
路112とに供給される。位相シフト回路112では、
入力された音声IF信号AIFの周波数が丁度4.5M
Hzの時に90度の位相シフトし、この周波数の変化に
したがって位相量を変化させる。この位相シフト回路1
12としてはLCコイルを用いたり、セラミックフィル
タなどを用いて構成するのが一般的である。
【0013】位相シフト回路112で位相シフトされた
シフトAF信号SAFは、乗算器111に供給され、位
相シフト前の音声IF信号AIFと乗算され復調音声信
号DAFを生成する。
シフトAF信号SAFは、乗算器111に供給され、位
相シフト前の音声IF信号AIFと乗算され復調音声信
号DAFを生成する。
【0014】次に、PLL方式の従来の第2のFM復調
器11Aをブロックで示す図9を参照すると、この従来
の第2のFM復調器11Aは音声IF信号AIFと発振
信号SOとを乗算して乗算信号MAFを出力する乗算器
113と、乗算信号MAFの高周波成分を除去して復調
音声信号DAFを出力するロウパスフィルタ(LPF)
114と、信号DAFにより周波数制御されるVCO1
15と、VCO115の発振制御用のLCフィルタ11
6とを備える。
器11Aをブロックで示す図9を参照すると、この従来
の第2のFM復調器11Aは音声IF信号AIFと発振
信号SOとを乗算して乗算信号MAFを出力する乗算器
113と、乗算信号MAFの高周波成分を除去して復調
音声信号DAFを出力するロウパスフィルタ(LPF)
114と、信号DAFにより周波数制御されるVCO1
15と、VCO115の発振制御用のLCフィルタ11
6とを備える。
【0015】動作について説明すると、まず、入力され
た音声IF信号AIFは乗算器113に供給される。ま
た、この乗算器113にはVCO115からVCO発振
信号SOが供給され、これら信号AIF,SO間の乗算
を行い乗算信号MAFを生成し、LPF114に供給す
る。LPF114は乗算信号MAFの高調波成分等を除
去し復調音声信号DAFを出力するとともに、この信号
DAFをVCO115に供給し、発振周波数制御を行
う。これら乗算器113,LPF114,VCO115
から成るPLLループ構成によりVCO115は入力さ
れた音声IF信号AIFに同期した周波数で発振し発振
信号SOを出力する。LCフィルタ116はVCO11
5の発振回路の構成要素として帰還回路を構成するとと
もに、発振信号SOの中心周波数に同調し、VCO11
5の動作基準周波数を与える。
た音声IF信号AIFは乗算器113に供給される。ま
た、この乗算器113にはVCO115からVCO発振
信号SOが供給され、これら信号AIF,SO間の乗算
を行い乗算信号MAFを生成し、LPF114に供給す
る。LPF114は乗算信号MAFの高調波成分等を除
去し復調音声信号DAFを出力するとともに、この信号
DAFをVCO115に供給し、発振周波数制御を行
う。これら乗算器113,LPF114,VCO115
から成るPLLループ構成によりVCO115は入力さ
れた音声IF信号AIFに同期した周波数で発振し発振
信号SOを出力する。LCフィルタ116はVCO11
5の発振回路の構成要素として帰還回路を構成するとと
もに、発振信号SOの中心周波数に同調し、VCO11
5の動作基準周波数を与える。
【0016】最近小型化,高信頼度化,コストダウンの
ため、IC内部に形成されるコンデンサ(以下IC内部
コンデンサ)を用いて従来IC外部に接続されていたコ
ンデンサ,コイル,フィルタ等を構成し、これら外付け
部品の削減を行うことが多く行れてきている。例えば、
ディエンファシスフィルタ等をすでに内蔵したICが作
られている。
ため、IC内部に形成されるコンデンサ(以下IC内部
コンデンサ)を用いて従来IC外部に接続されていたコ
ンデンサ,コイル,フィルタ等を構成し、これら外付け
部品の削減を行うことが多く行れてきている。例えば、
ディエンファシスフィルタ等をすでに内蔵したICが作
られている。
【0017】このような動きの中で、上述のPLL方式
のVCOをIC内部コンデンサを用いて構成する場合
に、一般的なアステブルマルチバイブレータ(以下マル
チバイブレータ)型の発振回路を用いることが考えられ
る。しかし、このTV音声信号用のFM復調器に要求さ
れる復調性能すなわち4.5MHzの中心周波数からわ
ずか+/−25kHzしか変化しない音声信号の抽出を
実現するためには、復調中心周波数4.5MHzの温度
や部品ばらつき等による変動を極力低減する必要があ
る。周知のように、マルチバイブレータは抵抗・コンデ
ンサから成る時定数に依存して発振周波数が定まるが、
IC内部コンデンサおよび抵抗は温度依存性が大きくこ
のままでは到底上記安定化要求を満足できない。また、
その対策のために、新たに外付け部品を追加することは
その削減の効果をキャンセルしてしまうことになる。
のVCOをIC内部コンデンサを用いて構成する場合
に、一般的なアステブルマルチバイブレータ(以下マル
チバイブレータ)型の発振回路を用いることが考えられ
る。しかし、このTV音声信号用のFM復調器に要求さ
れる復調性能すなわち4.5MHzの中心周波数からわ
ずか+/−25kHzしか変化しない音声信号の抽出を
実現するためには、復調中心周波数4.5MHzの温度
や部品ばらつき等による変動を極力低減する必要があ
る。周知のように、マルチバイブレータは抵抗・コンデ
ンサから成る時定数に依存して発振周波数が定まるが、
IC内部コンデンサおよび抵抗は温度依存性が大きくこ
のままでは到底上記安定化要求を満足できない。また、
その対策のために、新たに外付け部品を追加することは
その削減の効果をキャンセルしてしまうことになる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のFM復
調器は、所要の高安定度の復調中心周波数の保持のため
位相シフト回路やVCOなどにLC回路やメカニカルフ
ィルタ等の外付け部品を用いており、小型化,高信頼度
化,コストダウンの阻害要因となるという欠点があっ
た。
調器は、所要の高安定度の復調中心周波数の保持のため
位相シフト回路やVCOなどにLC回路やメカニカルフ
ィルタ等の外付け部品を用いており、小型化,高信頼度
化,コストダウンの阻害要因となるという欠点があっ
た。
【0019】また、一般的なマルチバイブレータ型のV
COを用いる場合、その発振周波数を決定する時定数回
路としてIC内部に形成したコンデンサおよび抵抗を用
いる場合は温度依存性が大きく、到底復調器に要求され
る復調中心周波数安定度を満足できないという欠点があ
った。
COを用いる場合、その発振周波数を決定する時定数回
路としてIC内部に形成したコンデンサおよび抵抗を用
いる場合は温度依存性が大きく、到底復調器に要求され
る復調中心周波数安定度を満足できないという欠点があ
った。
【0020】本発明の目的は、上記欠点を解消したマル
チバイブレータ型VCOを用いることにより外付け部品
を不要とした高安定度のFM復調器を提供することにあ
る。
チバイブレータ型VCOを用いることにより外付け部品
を不要とした高安定度のFM復調器を提供することにあ
る。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明のFM復調器は、
音声中間周波信号と局部発振信号とを乗算して乗算信号
を出力する乗算回路と、前記乗算信号の高周波成分を除
去して復調音声信号を出力するロウパスフィルタと、I
C内部に形成した第1の抵抗および第1のコンデンサか
ら成る時定数回路により非制御時の発振周波数を決定す
るととともに前記復調音声信号により周波数制御されて
前記局部発振信号を発生する無安定マルチバイブレータ
を有する電圧制御発振回路と、前記IC内部に形成した
第2の抵抗およびこのICの外部の第3の抵抗によりそ
れぞれ生成した第1および第2の基準電流を用いて前記
時定数回路の温度特性に起因する前記復調音声信号の振
幅変動を抑圧して音声信号を出力する温度補償増幅回路
とを備えるFM復調器において、 前記温度補償増幅回路
が、前記第1および第2の基準電流をそれぞれ発生する
第1および第2の基準電流発生回路と、前記IC内部に
形成した第4の抵抗を備え前記復調音声信号を増幅する
とともに前記第1および第2の基準電流を用いて前記第
1の抵抗に起因する前記振幅変動を抑圧して増幅復調音
声信号を出力する増幅器と、前記IC内部に形成した第
2のコンデンサを備え前記増幅復調信号に所定のディエ
ンファシス処理を行うとともに前記第1および第2の基
準電流を用いて前記第1のコンデンサに起因する前記振
幅変動を抑圧して前記音声信号を出力するディエンファ
シスフィルタ回路とを備えて構成されている。
音声中間周波信号と局部発振信号とを乗算して乗算信号
を出力する乗算回路と、前記乗算信号の高周波成分を除
去して復調音声信号を出力するロウパスフィルタと、I
C内部に形成した第1の抵抗および第1のコンデンサか
ら成る時定数回路により非制御時の発振周波数を決定す
るととともに前記復調音声信号により周波数制御されて
前記局部発振信号を発生する無安定マルチバイブレータ
を有する電圧制御発振回路と、前記IC内部に形成した
第2の抵抗およびこのICの外部の第3の抵抗によりそ
れぞれ生成した第1および第2の基準電流を用いて前記
時定数回路の温度特性に起因する前記復調音声信号の振
幅変動を抑圧して音声信号を出力する温度補償増幅回路
とを備えるFM復調器において、 前記温度補償増幅回路
が、前記第1および第2の基準電流をそれぞれ発生する
第1および第2の基準電流発生回路と、前記IC内部に
形成した第4の抵抗を備え前記復調音声信号を増幅する
とともに前記第1および第2の基準電流を用いて前記第
1の抵抗に起因する前記振幅変動を抑圧して増幅復調音
声信号を出力する増幅器と、前記IC内部に形成した第
2のコンデンサを備え前記増幅復調信号に所定のディエ
ンファシス処理を行うとともに前記第1および第2の基
準電流を用いて前記第1のコンデンサに起因する前記振
幅変動を抑圧して前記音声信号を出力するディエンファ
シスフィルタ回路とを備えて構成されている。
【0022】
【実施例】次に、本発明の実施例を図9と共通の構成要
素には共通の参照文字/数字を付して同様にブロックで
示す図1を参照すると、この図に示す本実施例のFM復
調器は、従来と共通の乗算器113と、LPF114と
に加えてVCO115の代りにマルチバイブレータ型の
VCO117と、復調音声信号DAFを増幅するととも
にVCOの時定数回路の温度特性変動を補正して音声信
号AFを出力する温度補償増幅回路13とを備える。
素には共通の参照文字/数字を付して同様にブロックで
示す図1を参照すると、この図に示す本実施例のFM復
調器は、従来と共通の乗算器113と、LPF114と
に加えてVCO115の代りにマルチバイブレータ型の
VCO117と、復調音声信号DAFを増幅するととも
にVCOの時定数回路の温度特性変動を補正して音声信
号AFを出力する温度補償増幅回路13とを備える。
【0023】温度補償増幅回路13は、復調音声信号D
AFを増幅するとともに内部抵抗起因の温度特性変動を
補償して増幅復調音声信号AAFを出力する増幅器13
1と、基準電流i1,i2をそれぞれ発生する基準電流
発生回路133,134と、ディエンファシスフィルタ
12の代りに信号AAFにディエンファシス処理を行う
とともに内部コンデンサ起因の温度特性変動を補償して
音声信号AFを出力するディエンファシスフィルタ13
2とを備える。
AFを増幅するとともに内部抵抗起因の温度特性変動を
補償して増幅復調音声信号AAFを出力する増幅器13
1と、基準電流i1,i2をそれぞれ発生する基準電流
発生回路133,134と、ディエンファシスフィルタ
12の代りに信号AAFにディエンファシス処理を行う
とともに内部コンデンサ起因の温度特性変動を補償して
音声信号AFを出力するディエンファシスフィルタ13
2とを備える。
【0024】次に、図1を参照して本実施例の動作につ
いて説明すると、まず、従来の第2のFM復調器と同様
に、乗算器113は入力音声IF信号AIFとVCO1
17からの発振信号SOとの供給に応答してこれら信号
AIF,SO間の乗算を行い乗算信号MAFを生成し、
LPF114に供給する。LPF114は乗算信号MA
Fの高調波成分等を除去し復調音声信号DAFを出力す
るとともに、この信号DAFをVCO117に供給し、
後述のように発振周波数制御を行う。これら乗算器11
3,LPF114,VCO117から成るPLLループ
構成によりVCO117は入力された音声IF信号AI
Fに同期した周波数の発振信号SOを出力する。
いて説明すると、まず、従来の第2のFM復調器と同様
に、乗算器113は入力音声IF信号AIFとVCO1
17からの発振信号SOとの供給に応答してこれら信号
AIF,SO間の乗算を行い乗算信号MAFを生成し、
LPF114に供給する。LPF114は乗算信号MA
Fの高調波成分等を除去し復調音声信号DAFを出力す
るとともに、この信号DAFをVCO117に供給し、
後述のように発振周波数制御を行う。これら乗算器11
3,LPF114,VCO117から成るPLLループ
構成によりVCO117は入力された音声IF信号AI
Fに同期した周波数の発振信号SOを出力する。
【0025】VCO117の構成を回路図で示す図2を
参照すると、このVCO117はトランジスタQ71〜
Q82と、演算増幅器(以下オペアンプ)A71,A7
2と、オペアンプA71の出力でセットされオペアンプ
A72の出力でリセットされるラッチ回路L71と、固
定電圧VCを供給する電圧源V71と、トランジスタQ
74,Q77の各々のベース間に接続されたコンデンサ
C71と、トランジスタQ73ソースと接地Gとの間に
接続された抵抗R71と、電源VCCとトランジスタQ
78,Q79の各々のコレクタとの間に接続された抵抗
R72,R73とを備える。
参照すると、このVCO117はトランジスタQ71〜
Q82と、演算増幅器(以下オペアンプ)A71,A7
2と、オペアンプA71の出力でセットされオペアンプ
A72の出力でリセットされるラッチ回路L71と、固
定電圧VCを供給する電圧源V71と、トランジスタQ
74,Q77の各々のベース間に接続されたコンデンサ
C71と、トランジスタQ73ソースと接地Gとの間に
接続された抵抗R71と、電源VCCとトランジスタQ
78,Q79の各々のコレクタとの間に接続された抵抗
R72,R73とを備える。
【0026】次に、図2および各部の動作波形を示す図
3を参照してVCO117の動作について説明すると、
まず、ラッチ回路L71の出力Qがハイレベル(以降’
1’)の時を考える。当然その反転出力QBはロウレベ
ル(以降’0’)となっている。この出力QBの供給に
応答してトランジスタQ78,Q71はON状態とな
り、トランジスタQ79,Q72がOFF状態となる。
この状態でトランジスタQ76のベース電圧はVCCと
なり、結果としてオペアンプA71の逆相入力端子の電
圧はVCC−2VBEとなっている。一方、トランジス
タQ75はトランジスタQ78のON状態に応答してそ
のベース電圧が定電流源IC73の電流と抵抗R72と
の積の分だけ降下し、OFF状態となっている。
3を参照してVCO117の動作について説明すると、
まず、ラッチ回路L71の出力Qがハイレベル(以降’
1’)の時を考える。当然その反転出力QBはロウレベ
ル(以降’0’)となっている。この出力QBの供給に
応答してトランジスタQ78,Q71はON状態とな
り、トランジスタQ79,Q72がOFF状態となる。
この状態でトランジスタQ76のベース電圧はVCCと
なり、結果としてオペアンプA71の逆相入力端子の電
圧はVCC−2VBEとなっている。一方、トランジス
タQ75はトランジスタQ78のON状態に応答してそ
のベース電圧が定電流源IC73の電流と抵抗R72と
の積の分だけ降下し、OFF状態となっている。
【0027】また、トランジスタQ71のON状態に応
答してコンデンサC71の充電電荷は、このトランジス
タQ71のコレクタ電流で放電される。この放電によ
り、オペアンプA72の逆相入力端子の電圧は徐々に降
下していく。この状態においてオペアンプA71,A7
2の出力はいずれも’0’となっている。しかし、コン
デンサC71の放電により、オペアンプA72の出力電
圧は徐々に降下していき、正相入力に接続されている固
定電圧VCC−VC−2VBEを下回るとオペアンプA
72の出力は’0’から’1’に変化し、ラッチ回路L
71をリセットする。これにより、ラッチ回路L71の
出力Q,QBはそれぞれ’0’,’1’となり、以前の
状態から反転する。
答してコンデンサC71の充電電荷は、このトランジス
タQ71のコレクタ電流で放電される。この放電によ
り、オペアンプA72の逆相入力端子の電圧は徐々に降
下していく。この状態においてオペアンプA71,A7
2の出力はいずれも’0’となっている。しかし、コン
デンサC71の放電により、オペアンプA72の出力電
圧は徐々に降下していき、正相入力に接続されている固
定電圧VCC−VC−2VBEを下回るとオペアンプA
72の出力は’0’から’1’に変化し、ラッチ回路L
71をリセットする。これにより、ラッチ回路L71の
出力Q,QBはそれぞれ’0’,’1’となり、以前の
状態から反転する。
【0028】この動作を反復することによりこのマルチ
バイブレータ型VCO117が発振する。
バイブレータ型VCO117が発振する。
【0029】このVCO117の発振周波数は、以下の
ようにして決定される。
ようにして決定される。
【0030】 f=Vosc/(4・C・VC・Ri)…………………………………(1) Vosc;VCO制御入力電圧 C;IC内部のコンデンサC71の容量値 VC;発振振幅を決定する電圧(V71の電圧値) Ri;IC内部の抵抗R71の抵抗値 また、このVCO117をPLL方式のFM復調器に用
いた場合の復調感度は、(1)式を変形し、周波数fで
微分することにより求められる。
いた場合の復調感度は、(1)式を変形し、周波数fで
微分することにより求められる。
【0031】 Vosc=4・C・VC・Ri・f dVosc/df=4・C・VC・Ri…………………………………(2) この復調感度には、IC内部コンデンサCと抵抗Riの
項を含むためこれらの項をキャンセルすることによりI
C内部コンデンサと抵抗のばらつきと温度変動要因をキ
ャンセルすることができる。
項を含むためこれらの項をキャンセルすることによりI
C内部コンデンサと抵抗のばらつきと温度変動要因をキ
ャンセルすることができる。
【0032】これらC,Riの項をキャンセルするため
に、本実施例のFM復調器は図1に示す増幅器131
と、基準電流発生回路133,134とを備える。
に、本実施例のFM復調器は図1に示す増幅器131
と、基準電流発生回路133,134とを備える。
【0033】基準電流発生回路133,134の各々の
構成を回路図で示す図6(A),(B)を参照すると、
基準電圧発生回路133は基準電圧Vrefをオペアン
プA61に供給する電圧源V61と、オペアンプA61
と、オペアンプA61の出力電圧を基準電流IR1に変
換するトランジスタQ61と、IC内部に形成された抵
抗R61とを備え、基準電圧発生回路134は基準電圧
VrefをオペアンプA51に供給する電圧源V51
と、オペアンプA51と、オペアンプA51の出力電圧
を基準電流IR2に変換するトランジスタQ51と端子
T51を経由して外部に接続した抵抗R51とを備え
る。
構成を回路図で示す図6(A),(B)を参照すると、
基準電圧発生回路133は基準電圧Vrefをオペアン
プA61に供給する電圧源V61と、オペアンプA61
と、オペアンプA61の出力電圧を基準電流IR1に変
換するトランジスタQ61と、IC内部に形成された抵
抗R61とを備え、基準電圧発生回路134は基準電圧
VrefをオペアンプA51に供給する電圧源V51
と、オペアンプA51と、オペアンプA51の出力電圧
を基準電流IR2に変換するトランジスタQ51と端子
T51を経由して外部に接続した抵抗R51とを備え
る。
【0034】基準電流発生回路134はIC外部に接続
された抵抗R51により温度変動とばらつきが極力抑圧
された基準電流i2を生成し、一方、基準電流発生回路
133は、IC内部抵抗R41により内部抵抗の温度変
動とばらつきを代表する基準電流i1を生成する。
された抵抗R51により温度変動とばらつきが極力抑圧
された基準電流i2を生成し、一方、基準電流発生回路
133は、IC内部抵抗R41により内部抵抗の温度変
動とばらつきを代表する基準電流i1を生成する。
【0035】これらの回路で生成される基準電流i1,
i2は以下のようになる。
i2は以下のようになる。
【0036】 i1=Vref/RRi……………………………………………………(3) i2=Vref/Rx………………………………………………………(4) RRi;内部抵抗R61の抵抗値 Rx;外付け抵抗R51の抵抗値 この外付け抵抗R51は、内部コンデンサのばらつきを
キャンセルのために調整される。
キャンセルのために調整される。
【0037】次に、増幅器131の構成を回路図で示す
図4を参照すると、この増幅器131は、トランジスタ
Q31〜Q40,Q401〜Q403と、定電流源IC
31〜IC33と、抵抗R31〜R38とを備える。
図4を参照すると、この増幅器131は、トランジスタ
Q31〜Q40,Q401〜Q403と、定電流源IC
31〜IC33と、抵抗R31〜R38とを備える。
【0038】ここで、前述の基準電流発生回路134は
定電流源IC31,IC32に相当しそれぞれ基準電流
i2を供給する。基準電流発生回路134は定電流源I
C33に相当し基準電流i1を供給する。
定電流源IC31,IC32に相当しそれぞれ基準電流
i2を供給する。基準電流発生回路134は定電流源I
C33に相当し基準電流i1を供給する。
【0039】この増幅器のゲインAvは、以下のように
して決定される。 Av=gm・RL・i1/(2・i2)…………………………………(5) (5)式に、(3),(4)式のi1とi2を代入する
と、 Av=gm・RL・(Vref/RRi)・(Rx/2・Vref) =gm・RL・Rx/(2・RRi)………………………………………(6) gm;増幅器の相互コンダクタンス、この回路ではgm
≒1/Re,Reは抵抗R31 RL;増幅器の負荷抵抗であり抵抗R36 この増幅器に、FM復調音声信号DAFを入力した場合
の出力は、(7)式で表される。 Vo=Av・4・C・VC・Ri・Δf =(RL/Re)・{Rx/(2・RRi)}・4・C・VC・Ri・Δf… ………(7) すなわち、内部抵抗の相対比と外付け抵抗の絶対値Rx
と発振振幅を決定する固定電圧VCにより増幅器131
の出力電圧が決定され、内部抵抗の絶対値の項はキャン
セルできる。
して決定される。 Av=gm・RL・i1/(2・i2)…………………………………(5) (5)式に、(3),(4)式のi1とi2を代入する
と、 Av=gm・RL・(Vref/RRi)・(Rx/2・Vref) =gm・RL・Rx/(2・RRi)………………………………………(6) gm;増幅器の相互コンダクタンス、この回路ではgm
≒1/Re,Reは抵抗R31 RL;増幅器の負荷抵抗であり抵抗R36 この増幅器に、FM復調音声信号DAFを入力した場合
の出力は、(7)式で表される。 Vo=Av・4・C・VC・Ri・Δf =(RL/Re)・{Rx/(2・RRi)}・4・C・VC・Ri・Δf… ………(7) すなわち、内部抵抗の相対比と外付け抵抗の絶対値Rx
と発振振幅を決定する固定電圧VCにより増幅器131
の出力電圧が決定され、内部抵抗の絶対値の項はキャン
セルできる。
【0040】次に、内部コンデンサのばらつきのキャン
セル動作について説明する。
セル動作について説明する。
【0041】上述したようにディエンファシスフィルタ
132にも基準電流発生回路133,134で生成した
基準電流i1,i2を供給する。
132にも基準電流発生回路133,134で生成した
基準電流i1,i2を供給する。
【0042】ディエンファシスフィルタ132の構成を
示す回路図である図5を参照すると、このディエンファ
シスフィルタ132はトランジスタQ41〜Q50,Q
501〜Q503と、定電流源IC41〜IC43と、
抵抗R41〜R45,R37,R48と、コンデンサC
41とを備える。
示す回路図である図5を参照すると、このディエンファ
シスフィルタ132はトランジスタQ41〜Q50,Q
501〜Q503と、定電流源IC41〜IC43と、
抵抗R41〜R45,R37,R48と、コンデンサC
41とを備える。
【0043】図4,図5を比較すると明らかなように、
このディエンファシスフィルタ132は殆ど増幅器13
1と共通の構成であり、相違点は基準電流i1,i2の
供給点が入れ違いすなわち定電流源IC41,IC42
が基準電流i1を供給する基準電流発生回路133であ
り定電流源IC43が基準電流i2を供給する基準電流
発生回路134であることと、この回路の負荷となる部
分が抵抗R36の代りにコンデンサC41であることと
である。
このディエンファシスフィルタ132は殆ど増幅器13
1と共通の構成であり、相違点は基準電流i1,i2の
供給点が入れ違いすなわち定電流源IC41,IC42
が基準電流i1を供給する基準電流発生回路133であ
り定電流源IC43が基準電流i2を供給する基準電流
発生回路134であることと、この回路の負荷となる部
分が抵抗R36の代りにコンデンサC41であることと
である。
【0044】ディエンファシスフィルタ132のカット
オフ周波数fcは、以下のようにして決定される。 fc=gm/(2・π・Cf) =gm・(i2/(2・i1))/(2・π・Cf)……………………(8) (8)式に、(3),(4)式のi1とi2を代入する
と、次式のようになる。 fc=gm・(i2/{2・(Vref/RRi)}/(2・π・Cf) =gm・{RRi/(2・Rx)}/(2・π・Cf)…………………(9) gm;増幅器の相互コンダクタンス、この回路ではgm
≒1/Re,Reは抵抗R41 Cf;フィルタ回路12Aの負荷コンデンサでありコン
デンサC41 このフィルタカットオフ周波数fcが一定となるように
Rxを調整することにより、最終的にカットオフ周波数
fcと、Rxの関係は次式で表される。 Rx=gm・{RRi/(2・fc)}/(2・π・Cf) ={RRi/(2・fc・Re)}/(2・π・Cf)………………(10) このRxの値を代入し、復調音声信号DAFを増幅器1
31に供給して得られる増幅音声信号AAFのレベルV
oは、次式で表される。 Vo=Av・4・C・VC・Ri・Δf =(RL/Re)・{Rx/(2・RRi)}・4・C・VC・Ri・Δf =(RL/Re)・[{(RRi/(2・fc・re)}/(2・RRi)]・ 4・C・VC・Ri・Δf…………………………………………………(11) (11)式に示すように、Voの計算項に内部コンデン
サの絶対値に依存する項はなくなり、全て抵抗およびコ
ンデンサの相対比に依存することになる。
オフ周波数fcは、以下のようにして決定される。 fc=gm/(2・π・Cf) =gm・(i2/(2・i1))/(2・π・Cf)……………………(8) (8)式に、(3),(4)式のi1とi2を代入する
と、次式のようになる。 fc=gm・(i2/{2・(Vref/RRi)}/(2・π・Cf) =gm・{RRi/(2・Rx)}/(2・π・Cf)…………………(9) gm;増幅器の相互コンダクタンス、この回路ではgm
≒1/Re,Reは抵抗R41 Cf;フィルタ回路12Aの負荷コンデンサでありコン
デンサC41 このフィルタカットオフ周波数fcが一定となるように
Rxを調整することにより、最終的にカットオフ周波数
fcと、Rxの関係は次式で表される。 Rx=gm・{RRi/(2・fc)}/(2・π・Cf) ={RRi/(2・fc・Re)}/(2・π・Cf)………………(10) このRxの値を代入し、復調音声信号DAFを増幅器1
31に供給して得られる増幅音声信号AAFのレベルV
oは、次式で表される。 Vo=Av・4・C・VC・Ri・Δf =(RL/Re)・{Rx/(2・RRi)}・4・C・VC・Ri・Δf =(RL/Re)・[{(RRi/(2・fc・re)}/(2・RRi)]・ 4・C・VC・Ri・Δf…………………………………………………(11) (11)式に示すように、Voの計算項に内部コンデン
サの絶対値に依存する項はなくなり、全て抵抗およびコ
ンデンサの相対比に依存することになる。
【0045】すなわち、音声信号AFのレベルは、内部
抵抗およびコンデンサの相対比と、外付け抵抗の絶対値
で決定されることになる。公知のように、一般的なIC
において、これら内部抵抗およびコンデンサの各々の相
対比の温度依存性は殆ど無視できるので、上記外付け抵
抗のみの温度特性を注意することにより、温度変化に対
して特性変動および出力レべル変動の少ない高安定度の
FM復調器を得ることができる。
抵抗およびコンデンサの相対比と、外付け抵抗の絶対値
で決定されることになる。公知のように、一般的なIC
において、これら内部抵抗およびコンデンサの各々の相
対比の温度依存性は殆ど無視できるので、上記外付け抵
抗のみの温度特性を注意することにより、温度変化に対
して特性変動および出力レべル変動の少ない高安定度の
FM復調器を得ることができる。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のFM復調
器は、IC内部に形成した抵抗および外付けの抵抗によ
りそれぞれ生成した第1および第2の基準電流を用いて
VCOの時定数回路の温度特性に起因する復調音声信号
の振幅変動を抑圧する温度補償増幅回路を備えるので、
上記時定数回路を構成する内部抵抗および内部コンデン
サの温度特性変動および値のばらつきの影響をキャンセ
ルできることにより、小型化,高信頼度化,コストダウ
ンの阻害要因となる外付け部品を不要とするとともに高
安定度のFM復調器を構成することができるという効果
がある。
器は、IC内部に形成した抵抗および外付けの抵抗によ
りそれぞれ生成した第1および第2の基準電流を用いて
VCOの時定数回路の温度特性に起因する復調音声信号
の振幅変動を抑圧する温度補償増幅回路を備えるので、
上記時定数回路を構成する内部抵抗および内部コンデン
サの温度特性変動および値のばらつきの影響をキャンセ
ルできることにより、小型化,高信頼度化,コストダウ
ンの阻害要因となる外付け部品を不要とするとともに高
安定度のFM復調器を構成することができるという効果
がある。
【図1】本発明のFM復調器の一実施例を示すブロック
図である。
図である。
【図2】図1のVCOの構成を示す回路図である。
【図3】本実施例のVCOの動作の一例を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図4】図1の増幅器の構成を示す回路図である。
【図5】図1のディエンファシスフィルタの構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図6】図1の基準電流発生回路の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図7】TV受信信号処理回路の一例を示すブロック図
である。
である。
【図8】従来の第1のFM復調器の一例を示すブロック
図である。
図である。
【図9】従来の第2のFM復調器の一例を示すブロック
図である。
図である。
1 アンテナ 2 チューナ 3,4 SAWフィルタ 5,6 IF増幅回路 7 映像検波回路 8 ミキサ回路 9 BPF 10 リミッタ回路 11,11A,11B FM復調器 12,132 ディエンファシスフィルタ 13 温度補償増幅回路 111,113 乗算器 112 位相シフト回路 114 LPF 115,117 VCO 116 LCフィルタ 131 増幅器 133,134 基準電流発生回路 A51,A61,A71,A72 オペアンプ C41,C71 コンデンサ Q31〜Q51,Q61,Q71〜Q82,Q401〜
Q403,Q501〜Q503 トランジスタ R31〜R38,R41〜R45,R47,R48,R
51,R61,R71〜R73 抵抗
Q403,Q501〜Q503 トランジスタ R31〜R38,R41〜R45,R47,R48,R
51,R61,R71〜R73 抵抗
Claims (1)
- 【請求項1】 音声中間周波信号と局部発振信号とを乗
算して乗算信号を出力する乗算回路と、前記乗算信号の
高周波成分を除去して復調音声信号を出力するロウパス
フィルタと、IC内部に形成した第1の抵抗および第1
のコンデンサから成る時定数回路により非制御時の発振
周波数を決定するととともに前記復調音声信号により周
波数制御されて前記局部発振信号を発生する無安定マル
チバイブレータを有する電圧制御発振回路と、前記IC
内部に形成した第2の抵抗およびこのICの外部の第3
の抵抗によりそれぞれ生成した第1および第2の基準電
流を用いて前記時定数回路の温度特性に起因する前記復
調音声信号の振幅変動を抑圧して音声信号を出力する温
度補償増幅回路とを備えるFM復調器において、 前記温度補償増幅回路が、前記第1および第2の基準電
流をそれぞれ発生する第1および第2の基準電流発生回
路と、 前記IC内部に形成した第4の抵抗を備え前記復調音声
信号を増幅するとともに前記第1および第2の基準電流
を用いて前記第1の抵抗に起因する前記振幅変動を抑圧
して増幅復調音声信号を出力する増幅器と、 前記IC内部に形成した第2のコンデンサを備え前記増
幅復調信号に所定のディエンファシス処理を行うととも
に前記第1および第2の基準電流を用いて前記第1のコ
ンデンサに起因する前記振幅変動を抑圧して前記音声信
号を出力するディエンファシスフィルタ回路と を備える
ことを特徴とするFM復調器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7133966A JP2820069B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Fm復調器 |
US08/655,939 US5686862A (en) | 1995-05-31 | 1996-05-31 | FM demodulator integrated on semiconductor chip without discrete circuit components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7133966A JP2820069B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Fm復調器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08330851A JPH08330851A (ja) | 1996-12-13 |
JP2820069B2 true JP2820069B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=15117253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7133966A Expired - Fee Related JP2820069B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Fm復調器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5686862A (ja) |
JP (1) | JP2820069B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5793704A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-10 | Alps Electric Co Ltd | Fm demodulation circuit |
JP2550518B2 (ja) * | 1986-01-17 | 1996-11-06 | ソニー株式会社 | Fm復調回路 |
JPS61206333U (ja) * | 1986-05-15 | 1986-12-26 | ||
KR890004160B1 (ko) * | 1987-01-31 | 1989-10-21 | 삼성전자 주식회사 | 자동 튜닝 위상동기루우프 fm검파 시스템 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP7133966A patent/JP2820069B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-31 US US08/655,939 patent/US5686862A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08330851A (ja) | 1996-12-13 |
US5686862A (en) | 1997-11-11 |
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