JP3003600B2 - Fm復調回路 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は周波数変調された信
号を復調するFM復調回路に関し、特にクォドラチャ
(Quadrature)検波方式のFM復調回路に関
するものである。
号を復調するFM復調回路に関し、特にクォドラチャ
(Quadrature)検波方式のFM復調回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】周波数変調された信号を復調するFM復
調回路には、遅延検波方式、パルスカウント検波方式、
およびクォドラチャ検波方式等があり、近年は共振回路
を利用したクォドラチャ検波方式が主流になってきてい
る。
調回路には、遅延検波方式、パルスカウント検波方式、
およびクォドラチャ検波方式等があり、近年は共振回路
を利用したクォドラチャ検波方式が主流になってきてい
る。
【0003】クォドラチャ検波方式には共振回路の周波
数対位相特性を利用する方式と、共振回路の周波数対イ
ンピーダンス特性を利用する方式の2つの方式があり、
前者の共振回路の周波数対位相特性を利用したクォドラ
チャ検波方式が最も一般的に用いられている。
数対位相特性を利用する方式と、共振回路の周波数対イ
ンピーダンス特性を利用する方式の2つの方式があり、
前者の共振回路の周波数対位相特性を利用したクォドラ
チャ検波方式が最も一般的に用いられている。
【0004】これら2つのクォドラチャ検波方式のFM
復調回路うち、まず、共振回路の周波数対位相特性を利
用した従来のクォドラチャ検波方式のFM復調回路につ
いて、図18〜図22を用いて説明する。
復調回路うち、まず、共振回路の周波数対位相特性を利
用した従来のクォドラチャ検波方式のFM復調回路につ
いて、図18〜図22を用いて説明する。
【0005】図18は従来のFM復調回路の共振回路の
周波数対位相特性を利用したクォドラチャ検波方式の構
成を示すブロック図である。図19は図18に示したF
M復調回路の位相変換回路の周波数対位相特性を示す図
であり、同図(a)は共振回路単体の特性を示すグラ
フ、同図(b)は抵抗を並列接続した共振回路の特性を
示すグラフである。図20は図18に示したFM復調回
路の掛算器の構成を示す回路図であり、図21は図18
に示したFM復調回路の掛算器の入出力波形の様子を示
すタイミングチャートである。また、図22は図18に
示したFM復調回路の復調出力特性を示すグラフであ
る。
周波数対位相特性を利用したクォドラチャ検波方式の構
成を示すブロック図である。図19は図18に示したF
M復調回路の位相変換回路の周波数対位相特性を示す図
であり、同図(a)は共振回路単体の特性を示すグラ
フ、同図(b)は抵抗を並列接続した共振回路の特性を
示すグラフである。図20は図18に示したFM復調回
路の掛算器の構成を示す回路図であり、図21は図18
に示したFM復調回路の掛算器の入出力波形の様子を示
すタイミングチャートである。また、図22は図18に
示したFM復調回路の復調出力特性を示すグラフであ
る。
【0006】図18において、従来の共振回路の周波数
対位相特性を利用したクォドラチャ検波方式は、FM変
調された入力信号finのレベルを所定のレベルに制限
する振幅制限回路101と、振幅制限回路101の出力
信号と同位相の信号fA 、および振幅制限回路101の
出力信号の周波数変化を位相変化に変換した信号fBを
出力する位相変換回路102と、位相変換回路102か
ら出力される2つの信号fA 、fB の位相差の信号を出
力する掛算器103と、掛算器103の出力信号を積分
する低域ろ波器(ローパスフィルタ:以下LPFと称
す)104とによって構成されている。
対位相特性を利用したクォドラチャ検波方式は、FM変
調された入力信号finのレベルを所定のレベルに制限
する振幅制限回路101と、振幅制限回路101の出力
信号と同位相の信号fA 、および振幅制限回路101の
出力信号の周波数変化を位相変化に変換した信号fBを
出力する位相変換回路102と、位相変換回路102か
ら出力される2つの信号fA 、fB の位相差の信号を出
力する掛算器103と、掛算器103の出力信号を積分
する低域ろ波器(ローパスフィルタ:以下LPFと称
す)104とによって構成されている。
【0007】また、位相変換回路102は、直列共振周
波数fsおよび並列共振周波数fpを有する共振回路1
05と、共振回路105に並列に接続される抵抗器R1
01と、共振回路105および抵抗器R101に直列に
接続され、信号fB が伝送される線路に挿入されたキャ
パシタンスC101とによって構成される。
波数fsおよび並列共振周波数fpを有する共振回路1
05と、共振回路105に並列に接続される抵抗器R1
01と、共振回路105および抵抗器R101に直列に
接続され、信号fB が伝送される線路に挿入されたキャ
パシタンスC101とによって構成される。
【0008】なお、共振回路105は、公知のLC共振
回路あるいはセラミックディスクリミネータ等によって
構成される。
回路あるいはセラミックディスクリミネータ等によって
構成される。
【0009】図19(a)に示すように、共振回路10
5は、直列共振周波数fs≦fw1≦並列共振周波数f
pとなる周波数領域fw1 ではインダクタンス特性を示
すため、出力電圧の位相が入力電圧の位相に対して90
度進んだ特性を示す。また、直列共振周波fw2 ≦直列
共振周波fs、および並列共振周波数fp≦fw3 とな
る周波数領域fw2 、fw3 ではキャパシタンス特性を
示すため、出力電圧の位相が入力電圧の位相に対して9
0度遅れた特性を示す。
5は、直列共振周波数fs≦fw1≦並列共振周波数f
pとなる周波数領域fw1 ではインダクタンス特性を示
すため、出力電圧の位相が入力電圧の位相に対して90
度進んだ特性を示す。また、直列共振周波fw2 ≦直列
共振周波fs、および並列共振周波数fp≦fw3 とな
る周波数領域fw2 、fw3 ではキャパシタンス特性を
示すため、出力電圧の位相が入力電圧の位相に対して9
0度遅れた特性を示す。
【0010】ここで、図18に示すように共振回路10
5に抵抗器R101を並列に接続すると、図19(b)
に示すような周波数対位相特性を得ることができる。こ
のような周波数対位相特性を利用すれば、例えば図19
(b)に示すように、入力信号finの周波数がf1、
f2、f3と変化した場合に、共振回路105の出力電
圧の位相はそれぞれθ1、θ2、θ3に変化する。この
周波数対位相特性の傾きは共振回路105に並列に接続
された抵抗器R101の抵抗値によって決定される。な
お、抵抗器R101は、通常、固定抵抗器が使用され
る。
5に抵抗器R101を並列に接続すると、図19(b)
に示すような周波数対位相特性を得ることができる。こ
のような周波数対位相特性を利用すれば、例えば図19
(b)に示すように、入力信号finの周波数がf1、
f2、f3と変化した場合に、共振回路105の出力電
圧の位相はそれぞれθ1、θ2、θ3に変化する。この
周波数対位相特性の傾きは共振回路105に並列に接続
された抵抗器R101の抵抗値によって決定される。な
お、抵抗器R101は、通常、固定抵抗器が使用され
る。
【0011】掛算器103は、図20に示すようにEX
−NOR(排他的論理和反転出力)回路で構成されるの
が一般的である。EX−NOR回路の入力A、Bに対す
る出力Yの関係は表1のようになる。
−NOR(排他的論理和反転出力)回路で構成されるの
が一般的である。EX−NOR回路の入力A、Bに対す
る出力Yの関係は表1のようになる。
【0012】
【表1】 このような構成において、図18に示すように、振幅制
限器101の出力信号は位相変換回路102に入力さ
れ、位相変換回路102は、振幅制限器101の出力信
号と同位相の信号fA 、および周波数変化が位相変化に
変換された信号f B とを出力する。
限器101の出力信号は位相変換回路102に入力さ
れ、位相変換回路102は、振幅制限器101の出力信
号と同位相の信号fA 、および周波数変化が位相変化に
変換された信号f B とを出力する。
【0013】ここで、入力信号finの周波数がf1、
f2、f3のとき、信号fB は、キャパシタンスC10
1による位相の遅れ(−90度)と共振回路105によ
る位相のずれとによって、信号fA に対してそれぞれ図
21に示すような波形となる。
f2、f3のとき、信号fB は、キャパシタンスC10
1による位相の遅れ(−90度)と共振回路105によ
る位相のずれとによって、信号fA に対してそれぞれ図
21に示すような波形となる。
【0014】このとき、掛算器103からはfY で示す
2つの入力信号の位相差の信号がそれぞれ出力される。
この出力信号fY をLPF104によって積分すること
で、FM復調回路からは図22に示すような復調出力特
性を得ることができる。
2つの入力信号の位相差の信号がそれぞれ出力される。
この出力信号fY をLPF104によって積分すること
で、FM復調回路からは図22に示すような復調出力特
性を得ることができる。
【0015】なお、このFM復調回路の復調出力特性の
傾きは一般に復調感度と呼ばれている。復調感度は、図
19(b)に示した位相変換回路102の周波数対位相
特性の傾きによって決定され、その傾きは共振回路10
5に並列に接続された抵抗器R101の値によって決ま
る。
傾きは一般に復調感度と呼ばれている。復調感度は、図
19(b)に示した位相変換回路102の周波数対位相
特性の傾きによって決定され、その傾きは共振回路10
5に並列に接続された抵抗器R101の値によって決ま
る。
【0016】次に、共振回路の周波数対インピーダンス
特性を利用した従来のブリッジタイプのクォドラチャ検
波方式について、図23〜図26を用いて説明する。
特性を利用した従来のブリッジタイプのクォドラチャ検
波方式について、図23〜図26を用いて説明する。
【0017】図23は従来のFM復調回路の共振回路の
周波数対インピーダンス特性を利用したクォドラチャ検
波方式の構成を示すブロック図であり、図24は図23
に示したFM復調回路の位相変換回路の等価回路図であ
る。また、図25は図23に示したFM復調回路の位相
変換回路の入出力電圧特性を示すベクトル図であり、図
26は図23に示したFM復調回路の共振回路の周波数
対インピーダンス特性を示すグラフである。
周波数対インピーダンス特性を利用したクォドラチャ検
波方式の構成を示すブロック図であり、図24は図23
に示したFM復調回路の位相変換回路の等価回路図であ
る。また、図25は図23に示したFM復調回路の位相
変換回路の入出力電圧特性を示すベクトル図であり、図
26は図23に示したFM復調回路の共振回路の周波数
対インピーダンス特性を示すグラフである。
【0018】図23において、従来の共振回路の周波数
対インピーダンス特性を利用したクォドラチャ検波方式
は、FM変調された入力信号finのレベルを一定のレ
ベルに制限する振幅制限回路111と、振幅制限回路1
11の出力信号と同位相の信号fA 、および振幅制限回
路111の出力信号の周波数変化を位相変化に変換した
信号fB を出力する位相変換回路112と、位相変換回
路112から出力される2つの信号fA 、fB の位相差
の信号を出力する掛算器113と、掛算器113の出力
信号を積分するLPF114とによって構成されてい
る。
対インピーダンス特性を利用したクォドラチャ検波方式
は、FM変調された入力信号finのレベルを一定のレ
ベルに制限する振幅制限回路111と、振幅制限回路1
11の出力信号と同位相の信号fA 、および振幅制限回
路111の出力信号の周波数変化を位相変化に変換した
信号fB を出力する位相変換回路112と、位相変換回
路112から出力される2つの信号fA 、fB の位相差
の信号を出力する掛算器113と、掛算器113の出力
信号を積分するLPF114とによって構成されてい
る。
【0019】位相変換回路112は、3つの抵抗器R1
11〜R113と、直列共振周波数fsおよび並列共振
周波数fpを有する共振回路115とを有し、抵抗器R
111〜R113および共振回路115によってブリッ
ジ回路が構成されている。
11〜R113と、直列共振周波数fsおよび並列共振
周波数fpを有する共振回路115とを有し、抵抗器R
111〜R113および共振回路115によってブリッ
ジ回路が構成されている。
【0020】なお、共振回路115は、共振回路の周波
数対位相特性を利用したクォドラチャ検波方式と同様
に、直列共振周波数fsおよび並列共振回路fpを有す
るLC共振回路、あるいはセラミックディスクリミネー
タ等によって構成される。
数対位相特性を利用したクォドラチャ検波方式と同様
に、直列共振周波数fsおよび並列共振回路fpを有す
るLC共振回路、あるいはセラミックディスクリミネー
タ等によって構成される。
【0021】このような構成において、共振回路115
は、直列共振周波数fsと並列共振周波数fpとの間の
周波数領域ではインダクタンス特性を有しているため、
共振回路115のインピーダンスをjωLとすると、位
相変換回路112は図24に示すようなブリッジ回路と
等価になる。
は、直列共振周波数fsと並列共振周波数fpとの間の
周波数領域ではインダクタンス特性を有しているため、
共振回路115のインピーダンスをjωLとすると、位
相変換回路112は図24に示すようなブリッジ回路と
等価になる。
【0022】ここで、(fs+fp)/2となる周波数
fにおいて、R111=R112=R113=Rとし、
jωL=Rとおけば、端子a、b、cに流れる電流
I1 、および端子a、d、bに流れる電流I2 はそれぞ
れ次式で表される。
fにおいて、R111=R112=R113=Rとし、
jωL=Rとおけば、端子a、b、cに流れる電流
I1 、および端子a、d、bに流れる電流I2 はそれぞ
れ次式で表される。
【0023】 I1 =Vin/(R111+R112)=Vin/2R I2 =Vin/(R113+jωL)=Vin/2R 図25に示すように電流I2 は、Vinよりもφ=ta
n-1 (ωL/R)だけ位相が遅れる。
n-1 (ωL/R)だけ位相が遅れる。
【0024】したがって、図26に示すように、入力信
号finの周波数(ω=2πf)が変化すると、共振回
路115のインピーダンス(jωL)の値が変化し、V
inと電流I2 の位相差が変化するため、図24に示す
ブリッジ回路のVinとVoutの位相差も変化する。
号finの周波数(ω=2πf)が変化すると、共振回
路115のインピーダンス(jωL)の値が変化し、V
inと電流I2 の位相差が変化するため、図24に示す
ブリッジ回路のVinとVoutの位相差も変化する。
【0025】よって、共振回路の周波数対位相特性を利
用したクォドラチャ検波方式と同様に、入力信号fin
の周波数変化に対して信号fB の位相が変化する。
用したクォドラチャ検波方式と同様に、入力信号fin
の周波数変化に対して信号fB の位相が変化する。
【0026】掛算器113はEX−NOR回路で構成さ
れ、2つの入力信号fA 、fB の位相差の信号がそれぞ
れ出力される。この出力信号fY をLPF114によっ
て積分することで、共振回路の周波数対位相特性を利用
したクォドラチャ検波方式と同様に図22に示すような
周波数対電圧変換特性を示す復調出力特性を得ることが
できる。
れ、2つの入力信号fA 、fB の位相差の信号がそれぞ
れ出力される。この出力信号fY をLPF114によっ
て積分することで、共振回路の周波数対位相特性を利用
したクォドラチャ検波方式と同様に図22に示すような
周波数対電圧変換特性を示す復調出力特性を得ることが
できる。
【0027】なお、共振回路115の直列共振回路素子
に抵抗器(実部のインピーダンス)が無い場合、共振回
路115のQが無限大になるため、直列共振周波数fs
における共振回路115のインピーダンスは零(0)に
なり、並列共振周波数fpにおける共振回路115のイ
ンピーダンスが無限大(∞)になる。共振回路115
は、その内部に直列共振回路素子となる抵抗器を備える
ことでQを下げることができるため、通常はこの状態で
使用される。この直列共振回路素子となる抵抗器の値に
よって共振回路115のQが決定され、復調感度は共振
回路115のQによって決定される。
に抵抗器(実部のインピーダンス)が無い場合、共振回
路115のQが無限大になるため、直列共振周波数fs
における共振回路115のインピーダンスは零(0)に
なり、並列共振周波数fpにおける共振回路115のイ
ンピーダンスが無限大(∞)になる。共振回路115
は、その内部に直列共振回路素子となる抵抗器を備える
ことでQを下げることができるため、通常はこの状態で
使用される。この直列共振回路素子となる抵抗器の値に
よって共振回路115のQが決定され、復調感度は共振
回路115のQによって決定される。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
FM復調回路では、振幅制限回路によって入力信号fi
nが一定レベルに制限されているため、入力信号fin
のレベルに関係なく復調感度が一定になるはずである。
FM復調回路では、振幅制限回路によって入力信号fi
nが一定レベルに制限されているため、入力信号fin
のレベルに関係なく復調感度が一定になるはずである。
【0029】しかしながら実際のクォドラチャ検波方式
のFM復調回路では、入力レベルが低くなった時(弱電
界時)、受信機のNF等の影響で復調感度が低下し、受
信信号を正確に復調することができなくなる問題があっ
た。
のFM復調回路では、入力レベルが低くなった時(弱電
界時)、受信機のNF等の影響で復調感度が低下し、受
信信号を正確に復調することができなくなる問題があっ
た。
【0030】また、低下した復調感度を上げるために
は、共振回路を構成する回路素子を交換する必要があっ
た。
は、共振回路を構成する回路素子を交換する必要があっ
た。
【0031】ところで、特開平6−204901号公報
および特開平4−156011号公報等には、FM復調
回路の弱電界時の復調感度を向上させる技術が開示され
ている。しかしながら、これらの公報では近年の受信機
で最も多用されているクォドラチャ検波方式の復調感度
を向上させる技術についてなんら開示していない。
および特開平4−156011号公報等には、FM復調
回路の弱電界時の復調感度を向上させる技術が開示され
ている。しかしながら、これらの公報では近年の受信機
で最も多用されているクォドラチャ検波方式の復調感度
を向上させる技術についてなんら開示していない。
【0032】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、弱電界
時の復調感度を自動的に向上させて復調不良を防止する
クォドラチャ検波方式のFM復調回路を提供することを
目的とする。
る問題点を解決するためになされたものであり、弱電界
時の復調感度を自動的に向上させて復調不良を防止する
クォドラチャ検波方式のFM復調回路を提供することを
目的とする。
【0033】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のFM復調回路は、FM変調された入力信号のレ
ベルが低下したときに復調感度を向上するFM復調器で
あって、前記入力信号のレベルを所定のレベルに制限す
る振幅制限回路と、前記振幅制限回路の出力信号と同位
相の第1の出力信号、および前記振幅制限回路の出力信
号の周波数変化を位相変化に変換した第2の出力信号を
出力し、前記第2の出力信号の位相変換特性が変更可能
な位相変換回路と、前記位相変換回路から出力される第
1の出力信号、および第2の出力信号の位相差の信号を
出力する掛算器と、前記掛算器の出力信号を積分して前
記復調信号を出力する低域ろ波器と、前記入力信号のレ
ベルを検出する電界強度検出回路と、前記電界強度検出
回路で検出した前記入力信号のレベルが所定のレベルよ
りも低下したときに、前記位相変換回路の前記位相変換
特性を変更して前記復調感度を向上するための制御電流
を出力する制御電流源回路と、を有することを特徴とす
る。
本発明のFM復調回路は、FM変調された入力信号のレ
ベルが低下したときに復調感度を向上するFM復調器で
あって、前記入力信号のレベルを所定のレベルに制限す
る振幅制限回路と、前記振幅制限回路の出力信号と同位
相の第1の出力信号、および前記振幅制限回路の出力信
号の周波数変化を位相変化に変換した第2の出力信号を
出力し、前記第2の出力信号の位相変換特性が変更可能
な位相変換回路と、前記位相変換回路から出力される第
1の出力信号、および第2の出力信号の位相差の信号を
出力する掛算器と、前記掛算器の出力信号を積分して前
記復調信号を出力する低域ろ波器と、前記入力信号のレ
ベルを検出する電界強度検出回路と、前記電界強度検出
回路で検出した前記入力信号のレベルが所定のレベルよ
りも低下したときに、前記位相変換回路の前記位相変換
特性を変更して前記復調感度を向上するための制御電流
を出力する制御電流源回路と、を有することを特徴とす
る。
【0034】ここで、前記位相変換回路が、3つの抵抗
器と、直列共振周波数および並列共振周波数を有する第
1の共振回路とによってブリッジ回路が構成されている
場合、前記第1の共振回路は、第1のキャパシタンス
と、差動入力である少なくとも第1の入力端子および第
2の入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の
反転出力である第2の出力端子とを備え、前記制御電流
によってトランスコンダクタンスが変更される第1のト
ランスコンダクタンスアンプ、および第2のトランスコ
ンダクタンスアンプで構成され、前記第1のトランスコ
ンダクタンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子
に帰還されるとともに前記第2のトランスコンダクタン
スアンプの第2の出力端子に接続され、前記第2のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が第1の入
力端子に帰還されるとともに前記第1のトランスコンダ
クタンスアンプの第2の出力端子に接続され、前記第1
のトランスコンダクタンスアンプ、および前記第2のト
ランスコンダクタンスアンプの他の入力端子がそれぞれ
接地された第1の等価抵抗器と、一端が接地された第1
のインダクタンスとが直列に接続され、前記第1のキャ
パシタンス、第1の等価抵抗器、および第1のインダク
タンスに並列に接続された第2のキャパシタンスを有し
ていてもよい。
器と、直列共振周波数および並列共振周波数を有する第
1の共振回路とによってブリッジ回路が構成されている
場合、前記第1の共振回路は、第1のキャパシタンス
と、差動入力である少なくとも第1の入力端子および第
2の入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の
反転出力である第2の出力端子とを備え、前記制御電流
によってトランスコンダクタンスが変更される第1のト
ランスコンダクタンスアンプ、および第2のトランスコ
ンダクタンスアンプで構成され、前記第1のトランスコ
ンダクタンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子
に帰還されるとともに前記第2のトランスコンダクタン
スアンプの第2の出力端子に接続され、前記第2のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が第1の入
力端子に帰還されるとともに前記第1のトランスコンダ
クタンスアンプの第2の出力端子に接続され、前記第1
のトランスコンダクタンスアンプ、および前記第2のト
ランスコンダクタンスアンプの他の入力端子がそれぞれ
接地された第1の等価抵抗器と、一端が接地された第1
のインダクタンスとが直列に接続され、前記第1のキャ
パシタンス、第1の等価抵抗器、および第1のインダク
タンスに並列に接続された第2のキャパシタンスを有し
ていてもよい。
【0035】このとき、前記第1のインダクタンスが、
差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第3のトランスコ
ンダクタンスアンプ、および第4のトランスコンダクタ
ンスアンプと、第3のキャパシタンスとで構成され、前
記第3のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力端
子が前記第4のトランスコンダクタンスアンプの第1の
入力端子に接続されるとともに前記第3のキャパシタン
スの一端に接続され、前記第4のトランスコンダクタン
スアンプの第2の出力端子が前記第3のトランスコンダ
クタンスアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第3
のトランスコンダクタンスアンプ、および前記第4のト
ランスコンダクタンスアンプの他の入力端子、および他
の出力端子と、前記第3のキャパシタンスの他端とが接
地された第1の等価インダクタンスであってもよく、差
動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の入
力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転出
力である第2の出力端子とを備えた第5のトランスコン
ダクタンスアンプ、および第6のトランスコンダクタン
スアンプと、第4のキャパシタンスとで構成され、前記
第5のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子
が前記第6のトランスコンダクタンスアンプの第1の入
力端子に接続されるとともに前記第4のキャパシタンス
の一端に接続され、前記第5のトランスコンダクタンス
アンプの第2の出力端子が前記第6のトランスコンダク
タンスアンプの第2の入力端子に接続されるとともに前
記第4のキャパシタンスの他端に接続され、前記第6の
トランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記
第5のトランスコンダクタンスアンプの第2の入力端子
に帰還されるとともに接地され、前記第6のトランスコ
ンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第5のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還さ
れ、前記第5のトランスコンダクタンスアンプ、および
前記第6のトランスコンダクタンスアンプの他の入力端
子、および他の出力端子が接地された第2の等価インダ
クタンスであってもよい。
差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第3のトランスコ
ンダクタンスアンプ、および第4のトランスコンダクタ
ンスアンプと、第3のキャパシタンスとで構成され、前
記第3のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力端
子が前記第4のトランスコンダクタンスアンプの第1の
入力端子に接続されるとともに前記第3のキャパシタン
スの一端に接続され、前記第4のトランスコンダクタン
スアンプの第2の出力端子が前記第3のトランスコンダ
クタンスアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第3
のトランスコンダクタンスアンプ、および前記第4のト
ランスコンダクタンスアンプの他の入力端子、および他
の出力端子と、前記第3のキャパシタンスの他端とが接
地された第1の等価インダクタンスであってもよく、差
動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の入
力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転出
力である第2の出力端子とを備えた第5のトランスコン
ダクタンスアンプ、および第6のトランスコンダクタン
スアンプと、第4のキャパシタンスとで構成され、前記
第5のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子
が前記第6のトランスコンダクタンスアンプの第1の入
力端子に接続されるとともに前記第4のキャパシタンス
の一端に接続され、前記第5のトランスコンダクタンス
アンプの第2の出力端子が前記第6のトランスコンダク
タンスアンプの第2の入力端子に接続されるとともに前
記第4のキャパシタンスの他端に接続され、前記第6の
トランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記
第5のトランスコンダクタンスアンプの第2の入力端子
に帰還されるとともに接地され、前記第6のトランスコ
ンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第5のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還さ
れ、前記第5のトランスコンダクタンスアンプ、および
前記第6のトランスコンダクタンスアンプの他の入力端
子、および他の出力端子が接地された第2の等価インダ
クタンスであってもよい。
【0036】また、前記第1の共振回路が、第5のキャ
パシタンスと、第2のインダクタンスと、差動入力であ
る少なくとも第1の入力端子および第2の入力端子と第
1の出力端子および第1の出力端子の反転出力である第
2の出力端子とを備え、前記制御電流によってトランス
コンダクタンスが変更される第7のトランスコンダクタ
ンスアンプで構成され、前記第7のトランスコンダクタ
ンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰還さ
れ、他の入力端子、および他の出力端子が接地された第
2の等価抵抗器と、が直列に接続され、前記第5のキャ
パシタンス、第2のインダクタンス、および第2の等価
抵抗器に並列に接続された第6のキャパシタンスを有し
ていてもよく、このとき、前記第2のインダクタンス
は、差動入力である少なくとも第1の入力端子および第
2の入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の
反転出力である第2の出力端子とを備えた第8のトラン
スコンダクタンスアンプ、第9のトランスコンダクタン
スアンプ、第10のトランスコンダクタンスアンプ、お
よび第11のトランスコンダクタンスアンプと、第7の
キャパシタンスとで構成され、前記第8のトランスコン
ダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第9のトラン
スコンダクタンスアンプの第1の入力端子に接続される
とともに前記第7のキャパシタンスの一端、および前記
第10のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端
子に接続され、前記第9のトランスコンダクタンスアン
プの第2の出力端子が前記第8のトランスコンダクタン
スアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第10のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第
11のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子
に接続され、前記第11のトランスコンダクタンスアン
プの第2の出力端子が前記第10のトランスコンダクタ
ンスアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第8のト
ランスコンダクタンスアンプ、前記第9のトランスコン
ダクタンスアンプ、前記第10のトランスコンダクタン
スアンプ、および前記第11のトランスコンダクタンス
アンプの他の入力端子、および他の出力端子と、前記第
7のキャパシタンスの他端とが接地された第2の等価イ
ンダクタンスであってもよい。
パシタンスと、第2のインダクタンスと、差動入力であ
る少なくとも第1の入力端子および第2の入力端子と第
1の出力端子および第1の出力端子の反転出力である第
2の出力端子とを備え、前記制御電流によってトランス
コンダクタンスが変更される第7のトランスコンダクタ
ンスアンプで構成され、前記第7のトランスコンダクタ
ンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰還さ
れ、他の入力端子、および他の出力端子が接地された第
2の等価抵抗器と、が直列に接続され、前記第5のキャ
パシタンス、第2のインダクタンス、および第2の等価
抵抗器に並列に接続された第6のキャパシタンスを有し
ていてもよく、このとき、前記第2のインダクタンス
は、差動入力である少なくとも第1の入力端子および第
2の入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の
反転出力である第2の出力端子とを備えた第8のトラン
スコンダクタンスアンプ、第9のトランスコンダクタン
スアンプ、第10のトランスコンダクタンスアンプ、お
よび第11のトランスコンダクタンスアンプと、第7の
キャパシタンスとで構成され、前記第8のトランスコン
ダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第9のトラン
スコンダクタンスアンプの第1の入力端子に接続される
とともに前記第7のキャパシタンスの一端、および前記
第10のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端
子に接続され、前記第9のトランスコンダクタンスアン
プの第2の出力端子が前記第8のトランスコンダクタン
スアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第10のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第
11のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子
に接続され、前記第11のトランスコンダクタンスアン
プの第2の出力端子が前記第10のトランスコンダクタ
ンスアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第8のト
ランスコンダクタンスアンプ、前記第9のトランスコン
ダクタンスアンプ、前記第10のトランスコンダクタン
スアンプ、および前記第11のトランスコンダクタンス
アンプの他の入力端子、および他の出力端子と、前記第
7のキャパシタンスの他端とが接地された第2の等価イ
ンダクタンスであってもよい。
【0037】さらに、前記第1の共振回路が、第8のキ
ャパシタンスと、一端が接地された第3のインダクタン
スとが直列に接続され、前記第8のキャパシタンス、お
よび前記第3のインダクタンスに並列に接続される、第
1のオペアンプ、および第2のオペアンプと、差動入力
である少なくとも第1の入力端子および第2の入力端子
と第1の出力端子および第1の出力端子の反転出力であ
る第2の出力端子とを備え、前記制御電流によってトラ
ンスコンダクタンスが変更される第12のトランスコン
ダクタンスアンプとによって構成され、前記第1のオペ
アンプの出力端子が第9のキャパシタンスを介して負入
力端子に帰還されるとともに前記第2のオペアンプの負
入力端子に第1の抵抗器を介して接続され、前記第2の
オペアンプの出力端子が第2の抵抗器を介して負入力端
子に帰還されるとともに第3の抵抗器を介して正入力端
子および前記第1のオペアンプの正入力端子に帰還さ
れ、前記第12のトランスコンダクタンスアンプの第1
の出力端子が第1の入力端子に帰還されるとともに前記
第1のオペアンプの負入力端子に接続され、前記第12
のトランスコンダクタンスアンプの他の入力端子、およ
び他の出力端子が接地された等価キャパシタンスを有し
ていてもよく、このとき、前記第3のインダクタンス
は、差動入力である少なくとも第1の入力端子および第
2の入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の
反転出力である第2の出力端子とを備えた第13のトラ
ンスコンダクタンスアンプ、および第14のトランスコ
ンダクタンスアンプと、第10のキャパシタンスとで構
成され、前記第13のトランスコンダクタンスアンプの
第1の出力端子が前記第14のトランスコンダクタンス
アンプの第1の入力端子に接続されるとともに前記第1
0のキャパシタンスの一端に接続され、前記第14のト
ランスコンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第
13のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子
に帰還され、前記第13のトランスコンダクタンスアン
プ、および前記第14のトランスコンダクタンスアンプ
の他の入力端子、および他の出力端子と、前記第10の
キャパシタンスの他端とが接地された第3の等価インダ
クタンスであってもよく、差動入力である少なくとも第
1の入力端子および第2の入力端子と第1の出力端子お
よび第1の出力端子の反転出力である第2の出力端子と
を備えた第15のトランスコンダクタンスアンプ、およ
び第16のトランスコンダクタンスアンプと、第11の
キャパシタンスとで構成され、前記第15のトランスコ
ンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第16のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に接続さ
れるとともに前記第11のキャパシタンスの一端に接続
され、前記第15のトランスコンダクタンスアンプの第
2の出力端子が前記第16のトランスコンダクタンスア
ンプの第2の入力端子に接続されるとともに前記第11
のキャパシタンスの他端に接続され、前記第16のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第1
5のトランスコンダクタンスアンプの第2の入力端子に
帰還されるとともに接地され、前記第16のトランスコ
ンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第15のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還さ
れ、前記第15のトランスコンダクタンスアンプ、およ
び前記第16のトランスコンダクタンスアンプの他の入
力端子、および他の出力端子が接地された第4の等価イ
ンダクタンスであってもよい。
ャパシタンスと、一端が接地された第3のインダクタン
スとが直列に接続され、前記第8のキャパシタンス、お
よび前記第3のインダクタンスに並列に接続される、第
1のオペアンプ、および第2のオペアンプと、差動入力
である少なくとも第1の入力端子および第2の入力端子
と第1の出力端子および第1の出力端子の反転出力であ
る第2の出力端子とを備え、前記制御電流によってトラ
ンスコンダクタンスが変更される第12のトランスコン
ダクタンスアンプとによって構成され、前記第1のオペ
アンプの出力端子が第9のキャパシタンスを介して負入
力端子に帰還されるとともに前記第2のオペアンプの負
入力端子に第1の抵抗器を介して接続され、前記第2の
オペアンプの出力端子が第2の抵抗器を介して負入力端
子に帰還されるとともに第3の抵抗器を介して正入力端
子および前記第1のオペアンプの正入力端子に帰還さ
れ、前記第12のトランスコンダクタンスアンプの第1
の出力端子が第1の入力端子に帰還されるとともに前記
第1のオペアンプの負入力端子に接続され、前記第12
のトランスコンダクタンスアンプの他の入力端子、およ
び他の出力端子が接地された等価キャパシタンスを有し
ていてもよく、このとき、前記第3のインダクタンス
は、差動入力である少なくとも第1の入力端子および第
2の入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の
反転出力である第2の出力端子とを備えた第13のトラ
ンスコンダクタンスアンプ、および第14のトランスコ
ンダクタンスアンプと、第10のキャパシタンスとで構
成され、前記第13のトランスコンダクタンスアンプの
第1の出力端子が前記第14のトランスコンダクタンス
アンプの第1の入力端子に接続されるとともに前記第1
0のキャパシタンスの一端に接続され、前記第14のト
ランスコンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第
13のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子
に帰還され、前記第13のトランスコンダクタンスアン
プ、および前記第14のトランスコンダクタンスアンプ
の他の入力端子、および他の出力端子と、前記第10の
キャパシタンスの他端とが接地された第3の等価インダ
クタンスであってもよく、差動入力である少なくとも第
1の入力端子および第2の入力端子と第1の出力端子お
よび第1の出力端子の反転出力である第2の出力端子と
を備えた第15のトランスコンダクタンスアンプ、およ
び第16のトランスコンダクタンスアンプと、第11の
キャパシタンスとで構成され、前記第15のトランスコ
ンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第16のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に接続さ
れるとともに前記第11のキャパシタンスの一端に接続
され、前記第15のトランスコンダクタンスアンプの第
2の出力端子が前記第16のトランスコンダクタンスア
ンプの第2の入力端子に接続されるとともに前記第11
のキャパシタンスの他端に接続され、前記第16のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が前記第1
5のトランスコンダクタンスアンプの第2の入力端子に
帰還されるとともに接地され、前記第16のトランスコ
ンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第15のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還さ
れ、前記第15のトランスコンダクタンスアンプ、およ
び前記第16のトランスコンダクタンスアンプの他の入
力端子、および他の出力端子が接地された第4の等価イ
ンダクタンスであってもよい。
【0038】また、前記位相変換回路が、直列共振周波
数および並列共振周波数を有する第2の共振回路と、前
記第2の共振回路に並列に接続され、差動入力である少
なくとも第1の入力端子および第2の入力端子と第1の
出力端子および第1の出力端子の反転出力である第2の
出力端子とを備え、前記制御電流によってトランスコン
ダクタンスが変更される第17のトランスコンダクタン
スアンプで構成され、前記第17のトランスコンダクタ
ンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰還さ
れ、他の入力端子、および他の出力端子が接地された第
3の等価抵抗器と、前記第2の共振回路、および前記第
3の等価抵抗器に直列に接続され、前記第2の出力信号
が伝送される線路に直列に挿入された第12のキャパシ
タンスと、を有していてもよい。
数および並列共振周波数を有する第2の共振回路と、前
記第2の共振回路に並列に接続され、差動入力である少
なくとも第1の入力端子および第2の入力端子と第1の
出力端子および第1の出力端子の反転出力である第2の
出力端子とを備え、前記制御電流によってトランスコン
ダクタンスが変更される第17のトランスコンダクタン
スアンプで構成され、前記第17のトランスコンダクタ
ンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰還さ
れ、他の入力端子、および他の出力端子が接地された第
3の等価抵抗器と、前記第2の共振回路、および前記第
3の等価抵抗器に直列に接続され、前記第2の出力信号
が伝送される線路に直列に挿入された第12のキャパシ
タンスと、を有していてもよい。
【0039】なお、請求項3ないし7のいずれかの回路
においては、前記電界強度検出回路が、前記入力信号の
レベルに反比例した電圧を出力し、前記制御電流源回路
が、差動増幅器を構成する第1のトランジスタ、および
基準電圧が印加された第2のトランジスタと、トランス
コンダクタンスアンプのトランスコンダクタンスを設定
するための所定の制御電流を供給する第1のOTA基準
電流源と、前記第1のOTA基準電流源の出力電流に、
他の電流を加えるためのスイッチとなる第3のトランジ
スタと、前記第1のトランジスタに直列に接続され、前
記第3のトランジスタに流れる電流を制御する第4のト
ランジスタと、を有していてもよく、請求項8ないし1
1のいずれかの回路においては、前記電界強度検出回路
が、前記入力信号のレベルに反比例した電圧を出力し、
前記制御電流源回路が、差動増幅器を構成する第5のト
ランジスタ、および基準電圧が印加された第6のトラン
ジスタと、トランスコンダクタンスアンプのトランスコ
ンダクタンスを決定するための所定の制御電流を供給す
る第2のOTA基準電流源と、前記第2のOTA基準電
流源の出力電流を分流するためのスイッチとなる第7の
トランジスタと、前記第7のトランジスタとカレントミ
ラー回路を構成し、前記第7のトランジスタに流れる電
流を制御する第8のトランジスタと、前記第8のトラン
ジスタに電流を流すための第9のトランジスタと、前記
第7のトランジスタに直列に接続され、前記第9のトラ
ンジスタに流れる電流を制御する第10のトランジスタ
と、を有していてもよい。
においては、前記電界強度検出回路が、前記入力信号の
レベルに反比例した電圧を出力し、前記制御電流源回路
が、差動増幅器を構成する第1のトランジスタ、および
基準電圧が印加された第2のトランジスタと、トランス
コンダクタンスアンプのトランスコンダクタンスを設定
するための所定の制御電流を供給する第1のOTA基準
電流源と、前記第1のOTA基準電流源の出力電流に、
他の電流を加えるためのスイッチとなる第3のトランジ
スタと、前記第1のトランジスタに直列に接続され、前
記第3のトランジスタに流れる電流を制御する第4のト
ランジスタと、を有していてもよく、請求項8ないし1
1のいずれかの回路においては、前記電界強度検出回路
が、前記入力信号のレベルに反比例した電圧を出力し、
前記制御電流源回路が、差動増幅器を構成する第5のト
ランジスタ、および基準電圧が印加された第6のトラン
ジスタと、トランスコンダクタンスアンプのトランスコ
ンダクタンスを決定するための所定の制御電流を供給す
る第2のOTA基準電流源と、前記第2のOTA基準電
流源の出力電流を分流するためのスイッチとなる第7の
トランジスタと、前記第7のトランジスタとカレントミ
ラー回路を構成し、前記第7のトランジスタに流れる電
流を制御する第8のトランジスタと、前記第8のトラン
ジスタに電流を流すための第9のトランジスタと、前記
第7のトランジスタに直列に接続され、前記第9のトラ
ンジスタに流れる電流を制御する第10のトランジスタ
と、を有していてもよい。
【0040】上記のように構成されたFM復調回路は、
入力信号のレベルが低下したときに制御電流源回路から
出力される制御電流によって第1の共振回路を構成する
第1の等価抵抗器または第2の等価抵抗器のインピーダ
ンスが変更され、第1の共振回路のQが大きくなる。し
たがって、位相変換回路の位相変換特性の傾きが大きく
なり、復調感度が向上する。
入力信号のレベルが低下したときに制御電流源回路から
出力される制御電流によって第1の共振回路を構成する
第1の等価抵抗器または第2の等価抵抗器のインピーダ
ンスが変更され、第1の共振回路のQが大きくなる。し
たがって、位相変換回路の位相変換特性の傾きが大きく
なり、復調感度が向上する。
【0041】同様に、入力信号のレベルが低下したとき
に制御電流源回路によって第2の共振回路に並列に接続
された第3の等価抵抗器のインピーダンスが変更され、
回路のQが大きくなる。よってこのときも位相変換回路
の位相変換特性の傾きが大きくなり、復調感度が向上す
る。
に制御電流源回路によって第2の共振回路に並列に接続
された第3の等価抵抗器のインピーダンスが変更され、
回路のQが大きくなる。よってこのときも位相変換回路
の位相変換特性の傾きが大きくなり、復調感度が向上す
る。
【0042】また、復調感度をトランスコンダクタンス
アンプの制御電流によって変更することができるため、
容易に復調感度を向上させることができる。
アンプの制御電流によって変更することができるため、
容易に復調感度を向上させることができる。
【0043】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0044】図1は本発明のFM復調回路の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【0045】本発明のFM復調回路は、従来のクォドラ
チャ検波方式のFM復調回路に、FM変調された入力信
号(電界強度)のレベルを検出する電界強度検出回路
と、電界強度検出回路で検出した入力信号のレベルによ
って位相変換回路の特性を変更するための制御電流を出
力する制御電流源回路とを新たに追加した構成になって
いる。また、位相変換回路の特性を制御電流源回路から
出力される制御電流によって変更可能にした点が従来と
異なっている。その他の構成は従来の回路と同様であ
る。
チャ検波方式のFM復調回路に、FM変調された入力信
号(電界強度)のレベルを検出する電界強度検出回路
と、電界強度検出回路で検出した入力信号のレベルによ
って位相変換回路の特性を変更するための制御電流を出
力する制御電流源回路とを新たに追加した構成になって
いる。また、位相変換回路の特性を制御電流源回路から
出力される制御電流によって変更可能にした点が従来と
異なっている。その他の構成は従来の回路と同様であ
る。
【0046】図1において、本発明のFM復調回路は、
FM変調された入力信号finのレベルを所定のレベル
に制限する振幅制限回路1と、振幅制限回路1の出力信
号と同位相の信号fA 、および振幅制限回路1の出力信
号の周波数変化を位相変化に変換した信号fB を出力す
る位相変換回路2と、位相変換回路2から出力される2
つの信号fA 、fB の位相差の信号を出力する掛算器3
と、掛算器3の出力信号fY を積分する低域ろ波器(ロ
ーパスフィルタ:以下LPFと称す)4と、入力信号f
inのレベル(電界強度)を検出する電界強度検出回路
5と、入力信号finのレベルが低下したときに、位相
変換回路2の特性を変えて復調感度を上げるための制御
電流を出力する制御電流源回路6とによって構成されて
いる。
FM変調された入力信号finのレベルを所定のレベル
に制限する振幅制限回路1と、振幅制限回路1の出力信
号と同位相の信号fA 、および振幅制限回路1の出力信
号の周波数変化を位相変化に変換した信号fB を出力す
る位相変換回路2と、位相変換回路2から出力される2
つの信号fA 、fB の位相差の信号を出力する掛算器3
と、掛算器3の出力信号fY を積分する低域ろ波器(ロ
ーパスフィルタ:以下LPFと称す)4と、入力信号f
inのレベル(電界強度)を検出する電界強度検出回路
5と、入力信号finのレベルが低下したときに、位相
変換回路2の特性を変えて復調感度を上げるための制御
電流を出力する制御電流源回路6とによって構成されて
いる。
【0047】このような構成において、FM変調された
入力信号finは、振幅制限回路1によって所定のレベ
ルに制限されて位相変換回路2に入力される。位相変換
回路2からは、振幅制限回路1の出力信号と同位相であ
り、周波数変化に対して位相が変化しない信号fA と、
振幅制限回路1の出力信号の周波数変化に応じて位相が
変化する信号fB とが出力される。
入力信号finは、振幅制限回路1によって所定のレベ
ルに制限されて位相変換回路2に入力される。位相変換
回路2からは、振幅制限回路1の出力信号と同位相であ
り、周波数変化に対して位相が変化しない信号fA と、
振幅制限回路1の出力信号の周波数変化に応じて位相が
変化する信号fB とが出力される。
【0048】掛算器3は、例えばEX−NOR回路によ
って構成され、2つの信号fA 、及びfB の位相差を検
出する。そして掛算器3の出力信号をLPF4に通すこ
とで、2つの信号fA 、及びfB の位相差の信号が積分
され、復調信号foutとして出力される。
って構成され、2つの信号fA 、及びfB の位相差を検
出する。そして掛算器3の出力信号をLPF4に通すこ
とで、2つの信号fA 、及びfB の位相差の信号が積分
され、復調信号foutとして出力される。
【0049】また、入力信号finは振幅制限回路1を
介してそのまま電界強度検出回路5に入力される。電界
強度検出回路5は入力信号finのレベルに反比例(ま
たは比例)した電圧(または電流)を出力する。
介してそのまま電界強度検出回路5に入力される。電界
強度検出回路5は入力信号finのレベルに反比例(ま
たは比例)した電圧(または電流)を出力する。
【0050】電界強度検出回路5の出力電圧によって、
入力信号finのレベルがある所定の値以下になったこ
とを検出すると、制御電流源回路6の出力電流が変化
し、復調感度が上がるように位相変換回路2の特性を変
更する。
入力信号finのレベルがある所定の値以下になったこ
とを検出すると、制御電流源回路6の出力電流が変化
し、復調感度が上がるように位相変換回路2の特性を変
更する。
【0051】このようなFM復調回路を構成すること
で、入力信号finのレベルが低下しても、制御電流源
回路6から出力される制御電流によって位相変換回路2
の特性が変更され、復調感度が自動的に上がるように動
作するため、復調感度が低下することによる復調不良が
防止される。
で、入力信号finのレベルが低下しても、制御電流源
回路6から出力される制御電流によって位相変換回路2
の特性が変更され、復調感度が自動的に上がるように動
作するため、復調感度が低下することによる復調不良が
防止される。
【0052】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【0053】(第1実施例)図2は本発明のFM復調回
路の第1実施例の構成を示すブロック図であり、図3は
図2に示したFM復調回路の等価抵抗器の構成を示す回
路図である。図4は図2に示したFM復調回路の制御電
流源回路の構成を示す回路図である。また、図5は図2
に示したFM復調回路の入力信号レベルに対する電界強
度検出回路の出力特性を示すグラフであり、図6は図2
に示したFM復調回路の復調特性を示すグラフである。
路の第1実施例の構成を示すブロック図であり、図3は
図2に示したFM復調回路の等価抵抗器の構成を示す回
路図である。図4は図2に示したFM復調回路の制御電
流源回路の構成を示す回路図である。また、図5は図2
に示したFM復調回路の入力信号レベルに対する電界強
度検出回路の出力特性を示すグラフであり、図6は図2
に示したFM復調回路の復調特性を示すグラフである。
【0054】図2において、本実施例のFM復調回路
は、従来例で説明した共振回路の周波数対インピーダン
ス特性を利用したクォドラチャ検波方式を改良したもの
である。したがって、振幅制限回路11、掛算器13、
及びLPF14の構成および動作は従来の回路と同様で
あるため、その説明は省略する。
は、従来例で説明した共振回路の周波数対インピーダン
ス特性を利用したクォドラチャ検波方式を改良したもの
である。したがって、振幅制限回路11、掛算器13、
及びLPF14の構成および動作は従来の回路と同様で
あるため、その説明は省略する。
【0055】位相変換回路12は、3つの抵抗器R11
〜R13と共振回路17とを有し、これらの抵抗器R1
1〜R13および共振回路17はブリッジ回路を構成し
ている。
〜R13と共振回路17とを有し、これらの抵抗器R1
1〜R13および共振回路17はブリッジ回路を構成し
ている。
【0056】共振回路17は、直列に接続されたキャパ
シタンスC11、インダクタンスL11、および2つの
トランスコンダクタンスアンプ(以下、OTAと称す)
によって構成された等価抵抗器18と、それらと並列に
接続されたキャパシタンスC12とによって構成されて
いる。
シタンスC11、インダクタンスL11、および2つの
トランスコンダクタンスアンプ(以下、OTAと称す)
によって構成された等価抵抗器18と、それらと並列に
接続されたキャパシタンスC12とによって構成されて
いる。
【0057】図3において、等価抵抗器18は、負入力
端子および正入力端子と、第1の出力端子およびその反
転出力である第2の出力端子とを備え、制御電流IC に
よってトランスコンダクタンスが変更することができる
第1のOTA18aおよび第2のOTA18bによって
構成されている。
端子および正入力端子と、第1の出力端子およびその反
転出力である第2の出力端子とを備え、制御電流IC に
よってトランスコンダクタンスが変更することができる
第1のOTA18aおよび第2のOTA18bによって
構成されている。
【0058】第1のOTA18aの第1の出力端子は正
入力端子に帰還されるとともに第2のOTA18bの第
2の出力端子に接続され、第2のOTA18bの第1の
出力端子は正入力端子に帰還されるとともに第1のOT
A18aの第2の出力端子に接続されている。また、第
1のOTA18aおよび第2のOTA18bの負入力端
子はそれぞれ接地されている。
入力端子に帰還されるとともに第2のOTA18bの第
2の出力端子に接続され、第2のOTA18bの第1の
出力端子は正入力端子に帰還されるとともに第1のOT
A18aの第2の出力端子に接続されている。また、第
1のOTA18aおよび第2のOTA18bの負入力端
子はそれぞれ接地されている。
【0059】ここで、第1のOTA18aの正入力端子
に入力される入力電圧をV11、第2のOTA18bの正
入力端子に入力される入力電圧をV12とし、各OTAの
トランスコンダクタンスをGとすると、第1のOTA1
8aの出力端子に流れる電流IO1、および第2のOTA
18bの出力端子に流れる電流IO2は、 IO1=GV11…(1) IO2=GV12…(2) で表すことができる。また第1のOTA18aの入力電
流I11は、 I11=IO1−IO2…(3) であるから、 I11=G(V11−V12)…(4) と表すことができる。
に入力される入力電圧をV11、第2のOTA18bの正
入力端子に入力される入力電圧をV12とし、各OTAの
トランスコンダクタンスをGとすると、第1のOTA1
8aの出力端子に流れる電流IO1、および第2のOTA
18bの出力端子に流れる電流IO2は、 IO1=GV11…(1) IO2=GV12…(2) で表すことができる。また第1のOTA18aの入力電
流I11は、 I11=IO1−IO2…(3) であるから、 I11=G(V11−V12)…(4) と表すことができる。
【0060】トランスコンダクタンスGをインピーダン
スRgを用いて表すと、 G=1/Rg…(5) したがって、 Rg=(V11−V12)/I11…(6) で表すことができる。
スRgを用いて表すと、 G=1/Rg…(5) したがって、 Rg=(V11−V12)/I11…(6) で表すことができる。
【0061】よって、図3に示す等価抵抗器18はイン
ピーダンスRgを有する抵抗器と等価になる。
ピーダンスRgを有する抵抗器と等価になる。
【0062】図4において、制御電流源回路16は、定
電流源ICONTが接続され、差動増幅器を構成するトラン
ジスタQ11およびQ12と、等価抵抗器18を構成す
る第1のOTA18aおよび第2のOTA18bのトラ
ンスコンダクタンスGを決定するために所定の制御電流
IC を与えるOTA基準電流源19と、OTA基準電流
源19の出力電流に、さらに電流を加えるスイッチとな
るトランジスタQ14と、トランジスタQ11に直列に
接続され、トランジスタQ14に流れる電流を制御する
トランジスタQ13とによって構成される。
電流源ICONTが接続され、差動増幅器を構成するトラン
ジスタQ11およびQ12と、等価抵抗器18を構成す
る第1のOTA18aおよび第2のOTA18bのトラ
ンスコンダクタンスGを決定するために所定の制御電流
IC を与えるOTA基準電流源19と、OTA基準電流
源19の出力電流に、さらに電流を加えるスイッチとな
るトランジスタQ14と、トランジスタQ11に直列に
接続され、トランジスタQ14に流れる電流を制御する
トランジスタQ13とによって構成される。
【0063】なお、トランジスタQ12には常に基準電
圧Vref が印加されている。また、図中のmおよびnは
トランジスタQ11、Q12のエミッタ面積を示してい
る。
圧Vref が印加されている。また、図中のmおよびnは
トランジスタQ11、Q12のエミッタ面積を示してい
る。
【0064】ところで、図4に示した制御電流源回路1
6は、電界強度検出回路15の出力電圧によってその出
力電流を制御する電圧制御電流源回路を示している。電
界強度検出回路15および制御電流源回路16はこれら
の回路に限る必要はなく、例えば電界強度検出回路15
を入力信号finのレベルに応じた電流を出力する回路
で構成し、制御電流源回路16を電界強度検出回路15
の出力電流によってその出力電流を制御する電流制御電
流源回路にしてもよい。
6は、電界強度検出回路15の出力電圧によってその出
力電流を制御する電圧制御電流源回路を示している。電
界強度検出回路15および制御電流源回路16はこれら
の回路に限る必要はなく、例えば電界強度検出回路15
を入力信号finのレベルに応じた電流を出力する回路
で構成し、制御電流源回路16を電界強度検出回路15
の出力電流によってその出力電流を制御する電流制御電
流源回路にしてもよい。
【0065】このような構成において、入力信号fin
は振幅制限回路11を介して電界強度検出回路15に入
力され、電界強度検出回路15からは図4に示すような
入力信号finのレベルに反比例する電圧が出力され
る。
は振幅制限回路11を介して電界強度検出回路15に入
力され、電界強度検出回路15からは図4に示すような
入力信号finのレベルに反比例する電圧が出力され
る。
【0066】ここで、入力信号finのレベルが十分大
きい場合、入力信号finは振幅制限回路11によって
所定のレベルに制限される。この所定のレベルをスレッ
シュホールドレベルVtと呼ぶ。このとき、電界強度検
出回路15からは、それに対応する電圧Vrよりも小さ
い電圧が出力される。制御電流源回路16の基準電圧V
ref は出力電圧Vrよりも大きい電圧に設定されている
ため、制御電流源回路16では、トランジスタQ12の
みがONし、トランジスタQ11、Q13、およびQ1
4はOFFしている。よって、第1のOTA18aおよ
び第2のOTA18bにはOTA基準電流源19の出力
電流が制御電流IC として与えられる。
きい場合、入力信号finは振幅制限回路11によって
所定のレベルに制限される。この所定のレベルをスレッ
シュホールドレベルVtと呼ぶ。このとき、電界強度検
出回路15からは、それに対応する電圧Vrよりも小さ
い電圧が出力される。制御電流源回路16の基準電圧V
ref は出力電圧Vrよりも大きい電圧に設定されている
ため、制御電流源回路16では、トランジスタQ12の
みがONし、トランジスタQ11、Q13、およびQ1
4はOFFしている。よって、第1のOTA18aおよ
び第2のOTA18bにはOTA基準電流源19の出力
電流が制御電流IC として与えられる。
【0067】この場合、FM復調回路からは図6の
(1)に示すような復調出力特性が得られる。
(1)に示すような復調出力特性が得られる。
【0068】一方、入力信号finのレベルがスレッシ
ュホールドレベルVtよりも小さい場合、何も制御しな
いと図6の(2)に示すように復調出力特性の傾きが小
さくなって復調感度が低下してしまう。
ュホールドレベルVtよりも小さい場合、何も制御しな
いと図6の(2)に示すように復調出力特性の傾きが小
さくなって復調感度が低下してしまう。
【0069】本実施例のFM復調回路では、入力信号の
レベルがスレッシュホールドレベルVtよりも小さくな
ると、電界強度検出回路15から出力電圧Vrよりも大
きい電圧が出力され、制御電流源回路16のトランジス
タQ12がOFFし、トランジスタQ11がONしてト
ランジスタQ13に電流IE が流れる。トランジスタQ
13およびQ14はカレントミラー回路を構成している
ため、第1のOTA18a、および第2のOTA18b
には、トランジスタQ14を介して流れる電流IE と、
OTA基準電流源19の出力電流とが、それぞれ制御電
流IC として供給される(ミラー比=1)。
レベルがスレッシュホールドレベルVtよりも小さくな
ると、電界強度検出回路15から出力電圧Vrよりも大
きい電圧が出力され、制御電流源回路16のトランジス
タQ12がOFFし、トランジスタQ11がONしてト
ランジスタQ13に電流IE が流れる。トランジスタQ
13およびQ14はカレントミラー回路を構成している
ため、第1のOTA18a、および第2のOTA18b
には、トランジスタQ14を介して流れる電流IE と、
OTA基準電流源19の出力電流とが、それぞれ制御電
流IC として供給される(ミラー比=1)。
【0070】このとき、等価抵抗器18のインピーダン
スRgは、第1のOTA18aおよび第2のOTA18
bの制御電流IC が増加したために小さくなり、共振回
路17のQが大きくなる。図6に示した復調出力特性の
傾き(復調感度)は共振回路17のQで決定される。し
たがって、共振回路17のQが大きくなることで復調感
度が向上する。
スRgは、第1のOTA18aおよび第2のOTA18
bの制御電流IC が増加したために小さくなり、共振回
路17のQが大きくなる。図6に示した復調出力特性の
傾き(復調感度)は共振回路17のQで決定される。し
たがって、共振回路17のQが大きくなることで復調感
度が向上する。
【0071】なお、上記説明では、制御電流源回路16
を構成するトランジスタQ11、Q12のエミッタ面積
が等しい場合(m=n)で説明しているが、エミッタ面
積の比を任意の値に変更してもよい。この場合、トラン
ジスタQ11がONする電圧はトランジスタQ12に印
加された基準電圧Vref よりもVT ・ln(m/n)だ
け低い電圧になる。ここで、VT =KT/qと表され、
qは電子電荷、Kはボルツマン定数、Tは絶対温度であ
る。
を構成するトランジスタQ11、Q12のエミッタ面積
が等しい場合(m=n)で説明しているが、エミッタ面
積の比を任意の値に変更してもよい。この場合、トラン
ジスタQ11がONする電圧はトランジスタQ12に印
加された基準電圧Vref よりもVT ・ln(m/n)だ
け低い電圧になる。ここで、VT =KT/qと表され、
qは電子電荷、Kはボルツマン定数、Tは絶対温度であ
る。
【0072】以上説明したように、電界強度が低下した
ときに制御電流源回路16によって共振回路17を構成
する等価抵抗器18のインピーダンスが変更され、共振
回路17のQが大きくなるため、復調感度が向上し、復
調不良が防止される。
ときに制御電流源回路16によって共振回路17を構成
する等価抵抗器18のインピーダンスが変更され、共振
回路17のQが大きくなるため、復調感度が向上し、復
調不良が防止される。
【0073】また、共振回路17のQは、第1のOTA
18a、および第2のOTA18bの制御電流IC によ
って変更することができるため、容易に復調感度を向上
させることができる。
18a、および第2のOTA18bの制御電流IC によ
って変更することができるため、容易に復調感度を向上
させることができる。
【0074】(第2実施例)次に本発明のFM復調回路
の第2実施例について図面を参照して説明する。
の第2実施例について図面を参照して説明する。
【0075】図7は本発明のFM復調回路の第2実施例
の構成を示すブロック図であり、図8は図7に示したF
M復調回路の等価インダクタンスの構成を示す回路図で
ある。
の構成を示すブロック図であり、図8は図7に示したF
M復調回路の等価インダクタンスの構成を示す回路図で
ある。
【0076】図7において、本実施例のFM復調回路
は、共振回路27のインダクタンスを図8(a)に示す
第3のOTA29a、第4のOTA29b、およびキャ
パシタンスC23、または図8(b)に示す第5のOT
A29c、第6のOTA29d、およびキャパシタンス
C24で構成した点が第1実施例と異なっている。その
他の振幅制限回路21、掛算器23、LPF24、電界
強度検出回路25、および制御電流源回路26の構成お
よび動作は第1実施例と同様であるため、その説明は省
略する。
は、共振回路27のインダクタンスを図8(a)に示す
第3のOTA29a、第4のOTA29b、およびキャ
パシタンスC23、または図8(b)に示す第5のOT
A29c、第6のOTA29d、およびキャパシタンス
C24で構成した点が第1実施例と異なっている。その
他の振幅制限回路21、掛算器23、LPF24、電界
強度検出回路25、および制御電流源回路26の構成お
よび動作は第1実施例と同様であるため、その説明は省
略する。
【0077】位相変換回路22は、3つの抵抗器R21
〜R23と共振回路27とを有し、これらの抵抗器R2
1〜R23および共振回路27はブリッジ回路を構成し
ている。
〜R23と共振回路27とを有し、これらの抵抗器R2
1〜R23および共振回路27はブリッジ回路を構成し
ている。
【0078】共振回路27は、キャパシタンスC21
と、第1のOTA28aおよび第2のOTA28bによ
って第1実施例と同様に構成された等価抵抗器28と、
2つのOTAとキャパシタンスC23とによって構成さ
れた等価インダクタンス29とが直列に接続され、それ
らと並列にキャパシタンスC22が接続されている。
と、第1のOTA28aおよび第2のOTA28bによ
って第1実施例と同様に構成された等価抵抗器28と、
2つのOTAとキャパシタンスC23とによって構成さ
れた等価インダクタンス29とが直列に接続され、それ
らと並列にキャパシタンスC22が接続されている。
【0079】図8(a)において、等価インダクタンス
29は、第3のOTA29aと第4のOTA29bとキ
ャパシタンスC23とによって構成されている。第3の
OTA29aの第1の出力端子は第4のOTA29bの
正入力端子に接続されるとともにキャパシタンスC23
の一端に接続され、第4のOTA29bの第2の出力端
子は第3のOTA29aの正入力端子に帰還されてい
る。また、キャパシタンスC23の他端、第3のOTA
29aの負入力端子、第3のOTA29aの第2の出力
端子、第4のOTA29bの負入力端子、および第4の
OTA29bの第1の出力端子はそれぞれ接地されてい
る。
29は、第3のOTA29aと第4のOTA29bとキ
ャパシタンスC23とによって構成されている。第3の
OTA29aの第1の出力端子は第4のOTA29bの
正入力端子に接続されるとともにキャパシタンスC23
の一端に接続され、第4のOTA29bの第2の出力端
子は第3のOTA29aの正入力端子に帰還されてい
る。また、キャパシタンスC23の他端、第3のOTA
29aの負入力端子、第3のOTA29aの第2の出力
端子、第4のOTA29bの負入力端子、および第4の
OTA29bの第1の出力端子はそれぞれ接地されてい
る。
【0080】また、図8(b)において、等価インダク
タンス29の他の例は、第5のOTA29c、第6のO
TA29d、およびキャパシタンスC24によって構成
されている。第5のOTA29cの第1の出力端子は第
6のOTA29dの正入力端子に接続されるとともにキ
ャパシタンスC24の一端に接続され、第5のOTA2
9cの第2の出力端子は第6のOTA29dの負入力端
子に接続されるとともにキャパシタンスC24の他端に
接続されている。また、第6のOTA29dの第1の出
力端子は第5のOTA29cの負入力端子に帰還される
とともに接地され、第6のOTA29dの第2の出力端
子は第5のOTA29cの正入力端子に帰還されてい
る。
タンス29の他の例は、第5のOTA29c、第6のO
TA29d、およびキャパシタンスC24によって構成
されている。第5のOTA29cの第1の出力端子は第
6のOTA29dの正入力端子に接続されるとともにキ
ャパシタンスC24の一端に接続され、第5のOTA2
9cの第2の出力端子は第6のOTA29dの負入力端
子に接続されるとともにキャパシタンスC24の他端に
接続されている。また、第6のOTA29dの第1の出
力端子は第5のOTA29cの負入力端子に帰還される
とともに接地され、第6のOTA29dの第2の出力端
子は第5のOTA29cの正入力端子に帰還されてい
る。
【0081】なお、以下では図8(a)に示す回路を例
にして等価インダクタンスの説明をしているが、図8
(b)に示す回路も同様の働きを備えている。したがっ
て、図8(a)に示す回路に代えて図8(b)に示す回
路を用いることもできる。
にして等価インダクタンスの説明をしているが、図8
(b)に示す回路も同様の働きを備えている。したがっ
て、図8(a)に示す回路に代えて図8(b)に示す回
路を用いることもできる。
【0082】第3のOTA29aの入力電圧をV21、出
力電圧をVC23 、キャパシタンスC23に流れる電流を
IC23 、およびキャパシタンスC23の容量をCとし、
各OTAのトランスコンダクタンスをGとすると、第3
のOTA29aの入力電流I 21 、第4のOTA29b
の入力電流I22は、 I21=−G・VC23 …(9) I22=G・V21…(10) で表すことができる。式(9)より、 VC23 =IC23 /jωC…(11) また、 I22=−IC23 …(12) である。
力電圧をVC23 、キャパシタンスC23に流れる電流を
IC23 、およびキャパシタンスC23の容量をCとし、
各OTAのトランスコンダクタンスをGとすると、第3
のOTA29aの入力電流I 21 、第4のOTA29b
の入力電流I22は、 I21=−G・VC23 …(9) I22=G・V21…(10) で表すことができる。式(9)より、 VC23 =IC23 /jωC…(11) また、 I22=−IC23 …(12) である。
【0083】トランスコンダクタンスGはインピーダン
スRgの逆数であるから、 G=1/Rg…(13) したがって、式(9)〜式(12)より、 V21/I21=(I22/G)/−GVC23 =−1/G2 ・(−IC23 )/VC23 =Rg2 ・(IC23 /VC23 )…(13) となる。
スRgの逆数であるから、 G=1/Rg…(13) したがって、式(9)〜式(12)より、 V21/I21=(I22/G)/−GVC23 =−1/G2 ・(−IC23 )/VC23 =Rg2 ・(IC23 /VC23 )…(13) となる。
【0084】このとき、第3のOTA29aの入力端か
らみたインピーダンスZinは、 Zin=jωCRg2 …(14) となる。また、Zin=jωLで表すこともできるた
め、 L=Rg2 C…(15) となる。したがって、図8(a)に示した等価インダク
タンス29は、一端が接地されたインダクタンスLと等
価になる。
らみたインピーダンスZinは、 Zin=jωCRg2 …(14) となる。また、Zin=jωLで表すこともできるた
め、 L=Rg2 C…(15) となる。したがって、図8(a)に示した等価インダク
タンス29は、一端が接地されたインダクタンスLと等
価になる。
【0085】よって、図7に示した共振回路27は、キ
ャパシタンスC21と抵抗器とインダクタンスLとによ
って構成された直列共振回路と等価になる。
ャパシタンスC21と抵抗器とインダクタンスLとによ
って構成された直列共振回路と等価になる。
【0086】なお、等価抵抗器28のインピーダンスR
gは、第1実施例と同様に、制御電流源回路26から出
力される制御電流IC によって変更できる。
gは、第1実施例と同様に、制御電流源回路26から出
力される制御電流IC によって変更できる。
【0087】したがって、本実施例のFM復調回路も、
第1実施例と同様に電界強度が低下したときに等価抵抗
器28のインピーダンスが変更されて共振回路27のQ
が大きくなるため、復調感度が向上し、復調不良が防止
される。
第1実施例と同様に電界強度が低下したときに等価抵抗
器28のインピーダンスが変更されて共振回路27のQ
が大きくなるため、復調感度が向上し、復調不良が防止
される。
【0088】また、共振回路27のインダクタンスL
を、2つのOTAと1つのキャパシタンスとで実現して
いるため、FM復調器を構成する全ての回路を集積化す
ることができる。
を、2つのOTAと1つのキャパシタンスとで実現して
いるため、FM復調器を構成する全ての回路を集積化す
ることができる。
【0089】(第3実施例)次に本発明のFM復調回路
の第3実施例について図面を参照して説明する。
の第3実施例について図面を参照して説明する。
【0090】図9は本発明のFM復調回路の第3実施例
の構成を示すブロック図であり、図10は図9に示した
FM復調回路の等価抵抗器の構成を示す回路図である。
また、図11は図9に示したインダクタンスと同様に動
作する等価インダクタンスの例を示す回路図である。
の構成を示すブロック図であり、図10は図9に示した
FM復調回路の等価抵抗器の構成を示す回路図である。
また、図11は図9に示したインダクタンスと同様に動
作する等価インダクタンスの例を示す回路図である。
【0091】図9において、本実施例のFM復調回路
は、位相変換回路32が有する共振回路37の構成が第
1実施例と異なっている。その他の振幅制限回路31、
掛算器33、LPF34、電界強度検出回路35、およ
び制御電流源回路36の構成および動作は第1実施例と
同様であるため、その説明は省略する。
は、位相変換回路32が有する共振回路37の構成が第
1実施例と異なっている。その他の振幅制限回路31、
掛算器33、LPF34、電界強度検出回路35、およ
び制御電流源回路36の構成および動作は第1実施例と
同様であるため、その説明は省略する。
【0092】位相変換回路32は、3つの抵抗器R31
〜R33と共振回路37とを有し、これらの抵抗器R3
1〜R33および共振回路37はブリッジ回路を構成し
ている。
〜R33と共振回路37とを有し、これらの抵抗器R3
1〜R33および共振回路37はブリッジ回路を構成し
ている。
【0093】共振回路37は、直列に接続されたキャパ
シタンスC31、インダクタンスL31、および1つの
OTAによって構成された等価抵抗器38と、それらと
並列に接続されたキャパシタンスC32とによって構成
されている。
シタンスC31、インダクタンスL31、および1つの
OTAによって構成された等価抵抗器38と、それらと
並列に接続されたキャパシタンスC32とによって構成
されている。
【0094】図9において、等価抵抗器38を構成する
OTA38aの第1の出力端子は正入力端子に帰還さ
れ、負入力端子および第2の出力端子はそれぞれ接地さ
れている。
OTA38aの第1の出力端子は正入力端子に帰還さ
れ、負入力端子および第2の出力端子はそれぞれ接地さ
れている。
【0095】ここで、OTA38aの入力電流をI31、
入力電圧をV31とし、トランスコンダクタンスをGとす
ると、 G=I31/V31…(7) と表される。トランスコンダクタンスGをインピーダン
スRgを用いて表すと、 Rg=V31/I31…(8) となる。したがって、図10に示す等価抵抗器38は、
インピーダンスRgを有し、その一端が接地された抵抗
器と等価になる。
入力電圧をV31とし、トランスコンダクタンスをGとす
ると、 G=I31/V31…(7) と表される。トランスコンダクタンスGをインピーダン
スRgを用いて表すと、 Rg=V31/I31…(8) となる。したがって、図10に示す等価抵抗器38は、
インピーダンスRgを有し、その一端が接地された抵抗
器と等価になる。
【0096】よって、本実施例のFM復調回路も、第1
実施例と同様に電界強度が低下したときに等価抵抗器3
8のインピーダンスが小さくなり、共振回路37のQが
大きくなって復調感度が向上するため、復調不良が防止
される。
実施例と同様に電界強度が低下したときに等価抵抗器3
8のインピーダンスが小さくなり、共振回路37のQが
大きくなって復調感度が向上するため、復調不良が防止
される。
【0097】なお、インダクタンスL31は図11に示
すような第1のOTA39a、第2のOTA39b、第
3のOTA39c、第4のOTA39d、およびキャパ
シタンスC33によって構成される等価インダクタンス
に置き換えることができる。
すような第1のOTA39a、第2のOTA39b、第
3のOTA39c、第4のOTA39d、およびキャパ
シタンスC33によって構成される等価インダクタンス
に置き換えることができる。
【0098】このようにすることで、第2実施例と同様
にFM復調器を構成する全ての回路を集積化することが
可能になる。
にFM復調器を構成する全ての回路を集積化することが
可能になる。
【0099】(第4実施例)次に本発明のFM復調回路
の第4実施例について図面を参照して説明する。
の第4実施例について図面を参照して説明する。
【0100】図12は本発明のFM復調回路の第4実施
例の構成を示すブロック図である。また、図13は図1
2に示したFM復調回路の制御電流源回路の構成を示す
回路図である。
例の構成を示すブロック図である。また、図13は図1
2に示したFM復調回路の制御電流源回路の構成を示す
回路図である。
【0101】図12において、本実施例のFM復調回路
は、従来例で説明した、共振回路の周波数対位相特性を
利用したクォドラチャ検波方式を改良したものである。
また、共振回路47と並列に接続される抵抗器として第
3実施例と同様の等価抵抗器48を用いている。その他
の振幅制限回路41、掛算器43、LPF44、および
電界強度検出回路45の構成および動作は第1実施例と
同様であるため、その説明は省略する。
は、従来例で説明した、共振回路の周波数対位相特性を
利用したクォドラチャ検波方式を改良したものである。
また、共振回路47と並列に接続される抵抗器として第
3実施例と同様の等価抵抗器48を用いている。その他
の振幅制限回路41、掛算器43、LPF44、および
電界強度検出回路45の構成および動作は第1実施例と
同様であるため、その説明は省略する。
【0102】位相変換回路42は、共振回路47と、共
振回路47に並列に接続される等価抵抗器48と、共振
回路47および等価抵抗器48に直列に接続され、信号
fBが伝送される線路に挿入されたキャパシタンスC4
1とによって構成される。なお、共振回路47は公知の
LC共振回路あるいはセラミックディスクリミネータ等
によって構成される。
振回路47に並列に接続される等価抵抗器48と、共振
回路47および等価抵抗器48に直列に接続され、信号
fBが伝送される線路に挿入されたキャパシタンスC4
1とによって構成される。なお、共振回路47は公知の
LC共振回路あるいはセラミックディスクリミネータ等
によって構成される。
【0103】また、等価抵抗器48は第3実施例で説明
したようにその一端が接地された抵抗器と等価である。
したようにその一端が接地された抵抗器と等価である。
【0104】ここで、共振振回路47の周波数対位相特
性は従来の技術の図19(a)で示した特性と同様であ
り、等価抵抗器48を並列に接続することで、図19
(b)に示した周波数対位相特性を得ることができる。
この周波数位相特性を利用したクォドラチャ検波方式の
動作原理については、従来の技術で説明したため、その
説明を省略する。
性は従来の技術の図19(a)で示した特性と同様であ
り、等価抵抗器48を並列に接続することで、図19
(b)に示した周波数対位相特性を得ることができる。
この周波数位相特性を利用したクォドラチャ検波方式の
動作原理については、従来の技術で説明したため、その
説明を省略する。
【0105】図13において、本実施例の制御電流源回
路46は、定電流源ICONTが接続され、差動増幅器を構
成するトランジスタQ41およびQ42と、等価抵抗器
48を構成するOTA48aのトランスコンダクタンス
Gを決定するために所定の制御電流IC を供給するOT
A基準電流源49と、OTA基準電流源49の出力電流
を分流するためのスイッチとなるトランジスタQ46
と、トランジスタQ46とカレントミラー回路を構成
し、トランジスタQ46に流れる電流を制御するトラン
ジスタQ45と、トランジスタQ45に電流を流すため
のトランジスタQ44と、トランジスタQ41に直列に
接続され、トランジスタQ44に流れる電流を制御する
トランジスタQ43とによって構成される。
路46は、定電流源ICONTが接続され、差動増幅器を構
成するトランジスタQ41およびQ42と、等価抵抗器
48を構成するOTA48aのトランスコンダクタンス
Gを決定するために所定の制御電流IC を供給するOT
A基準電流源49と、OTA基準電流源49の出力電流
を分流するためのスイッチとなるトランジスタQ46
と、トランジスタQ46とカレントミラー回路を構成
し、トランジスタQ46に流れる電流を制御するトラン
ジスタQ45と、トランジスタQ45に電流を流すため
のトランジスタQ44と、トランジスタQ41に直列に
接続され、トランジスタQ44に流れる電流を制御する
トランジスタQ43とによって構成される。
【0106】なお、トランジスタQ42には常に基準電
圧Vref が印加されている。
圧Vref が印加されている。
【0107】このような構成において、FM変調された
入力信号finがスレッシュホールドレベルVtよりも
大きい場合、第1実施例の図4で説明した制御電流源回
路と同様に、トランジスタQ42のみがONし、等価抵
抗器48を構成するOTA48aにはOTA基準電流源
49から制御電流IC が供給され、FM復調回路は所定
の復調出力特性で動作する。
入力信号finがスレッシュホールドレベルVtよりも
大きい場合、第1実施例の図4で説明した制御電流源回
路と同様に、トランジスタQ42のみがONし、等価抵
抗器48を構成するOTA48aにはOTA基準電流源
49から制御電流IC が供給され、FM復調回路は所定
の復調出力特性で動作する。
【0108】一方、入力信号finがスレッシュホール
ドレベルVtよりも小さい場合、電界強度検出回路45
の出力電圧が制御電流源回路46の基準電圧Vrefよ
りも大きくなり、トランジスタQ41がONしてトラン
ジスタQ43に電流IE が流れる。このとき、トランジ
スタQ43とトランジスタQ44、およびトランジスタ
Q45とトランジスタQ46はそれぞれカレントミラー
回路を構成しているため、トランジスタQ46に電流I
E が流れる。
ドレベルVtよりも小さい場合、電界強度検出回路45
の出力電圧が制御電流源回路46の基準電圧Vrefよ
りも大きくなり、トランジスタQ41がONしてトラン
ジスタQ43に電流IE が流れる。このとき、トランジ
スタQ43とトランジスタQ44、およびトランジスタ
Q45とトランジスタQ46はそれぞれカレントミラー
回路を構成しているため、トランジスタQ46に電流I
E が流れる。
【0109】ここで、OTA基準電流源49の出力電流
は、OTA48aとトランジスタQ46とに分流される
ため、OTA48aに供給される制御電流IC が減少す
る。OTA48aの制御電流IC が減少すると、等価抵
抗器48の抵抗値が増大し、共振回路47の周波数対位
相特性の傾きが大きくなる。したがって、復調感度が向
上する。
は、OTA48aとトランジスタQ46とに分流される
ため、OTA48aに供給される制御電流IC が減少す
る。OTA48aの制御電流IC が減少すると、等価抵
抗器48の抵抗値が増大し、共振回路47の周波数対位
相特性の傾きが大きくなる。したがって、復調感度が向
上する。
【0110】よって、本実施例のFM復調回路も、電界
強度が低下したときに制御電流源回路46によって等価
抵抗器48の抵抗値が変更され、復調感度が大きくなっ
て復調不良が防止される。
強度が低下したときに制御電流源回路46によって等価
抵抗器48の抵抗値が変更され、復調感度が大きくなっ
て復調不良が防止される。
【0111】(第5実施例)次に本発明のFM復調回路
の第5実施例について図面を参照して説明する。
の第5実施例について図面を参照して説明する。
【0112】図14は本発明のFM復調回路の第5実施
例の構成を示すブロック図であり、図15は図14に示
したFM復調回路の等価キャパシタンスの構成を示すブ
ロック図である。図16は図14に示したFM復調回路
の共振回路の等価回路図である。また、図17は図14
に示したFM復調回路の共振回路の周波数対インピーダ
ンス特性であり、並列共振周波数が変化したときの様子
を示すグラフである。
例の構成を示すブロック図であり、図15は図14に示
したFM復調回路の等価キャパシタンスの構成を示すブ
ロック図である。図16は図14に示したFM復調回路
の共振回路の等価回路図である。また、図17は図14
に示したFM復調回路の共振回路の周波数対インピーダ
ンス特性であり、並列共振周波数が変化したときの様子
を示すグラフである。
【0113】図14において、本実施例のFM復調回路
は位相変換回路52を構成する共振回路58の構成が第
1実施例と異なっている。その他の振幅制限回路51、
掛算器53、LPF54、電界強度検出回路55、およ
び制御電流源回路56の構成および動作は第1実施例と
同様であるため、その説明は省略する。
は位相変換回路52を構成する共振回路58の構成が第
1実施例と異なっている。その他の振幅制限回路51、
掛算器53、LPF54、電界強度検出回路55、およ
び制御電流源回路56の構成および動作は第1実施例と
同様であるため、その説明は省略する。
【0114】位相変換回路52は、3つの抵抗器R51
〜R53と共振回路58とを有し、抵抗器R51〜R5
3、および共振回路58はブリッジ回路を構成してい
る。
〜R53と共振回路58とを有し、抵抗器R51〜R5
3、および共振回路58はブリッジ回路を構成してい
る。
【0115】共振回路57は、直列に接続されたキャパ
シタンスC51およびインダクタンスL51と、それら
と並列に接続された等価キャパシタンス59とによって
構成されている。
シタンスC51およびインダクタンスL51と、それら
と並列に接続された等価キャパシタンス59とによって
構成されている。
【0116】等価キャパシタンス59は第1のオペアン
プ59a、第2のオペアンプ59b、および第3実施例
と同様の等価抵抗器58によって構成されている。第1
のオペアンプ59aの出力端子はキャパシタンスC52
を介して負入力端子に帰還されるとともに抵抗器R56
を介して第2のオペアンプ59bの負入力端子に接続さ
れている。また、第2のオペアンプ59bの出力端子は
抵抗器R55を介して負入力端子に帰還されるととも
に、抵抗器R54を介して正入力端子および第1のオペ
アンプ59aの正入力端子に帰還されている。
プ59a、第2のオペアンプ59b、および第3実施例
と同様の等価抵抗器58によって構成されている。第1
のオペアンプ59aの出力端子はキャパシタンスC52
を介して負入力端子に帰還されるとともに抵抗器R56
を介して第2のオペアンプ59bの負入力端子に接続さ
れている。また、第2のオペアンプ59bの出力端子は
抵抗器R55を介して負入力端子に帰還されるととも
に、抵抗器R54を介して正入力端子および第1のオペ
アンプ59aの正入力端子に帰還されている。
【0117】また、第1のオペアンプ59aの負入力端
子は等価抵抗器58を構成するOTA58aの正入力端
子に接続されている。
子は等価抵抗器58を構成するOTA58aの正入力端
子に接続されている。
【0118】このような構成において、図15に示すよ
うに、抵抗器R54〜R56をインピーダンスZ1〜Z
3、キャパシタンスC52をインピーダンスZ4、およ
び等価抵抗器58をインピーダンスZ5に置き換える。
うに、抵抗器R54〜R56をインピーダンスZ1〜Z
3、キャパシタンスC52をインピーダンスZ4、およ
び等価抵抗器58をインピーダンスZ5に置き換える。
【0119】ここで、第1のオペアンプ59aの入力電
圧をV51、第1のオペアンプ59aの出力電圧をV52、
および第2のオペアンプ59bの出力電圧をV53とする
と、以下の式が成り立つ。
圧をV51、第1のオペアンプ59aの出力電圧をV52、
および第2のオペアンプ59bの出力電圧をV53とする
と、以下の式が成り立つ。
【0120】 (V52−V51)/Z4=V51/Z5…(16) (V52−V51)/Z3=(V51−V53)/Z2…(17) また、第1のオペアンプ59aの入力電流I51は、 I51=(V51−V53)/Z1…(18) したがって、式(16)〜式(18)を整理すると、第
1のオペアンプ59aの入力端からみた入力インピーダ
ンスZinは、 Zin=V51/I51=(Z1・Z3・Z5)/(Z2・Z4)…(19) で表される。
1のオペアンプ59aの入力端からみた入力インピーダ
ンスZinは、 Zin=V51/I51=(Z1・Z3・Z5)/(Z2・Z4)…(19) で表される。
【0121】ここで、Z1〜Z3をそれぞれ抵抗R5
0、Z4をインピーダンスjωC52、Z5をインピー
ダンスRgに置き換えると、等価キャパシタンス59の
入力インピーダンスZinは、 Zin=3R50/jωC52・Rg=k・1/jωC52…(20) となる。したがって、図15に示した等価キャパシタン
ス59は、その一端が接地されたキャパシタンスC53
で表すことができる。なお、式(20)におけるkは比
例定数である(k=3R50/Rg)。
0、Z4をインピーダンスjωC52、Z5をインピー
ダンスRgに置き換えると、等価キャパシタンス59の
入力インピーダンスZinは、 Zin=3R50/jωC52・Rg=k・1/jωC52…(20) となる。したがって、図15に示した等価キャパシタン
ス59は、その一端が接地されたキャパシタンスC53
で表すことができる。なお、式(20)におけるkは比
例定数である(k=3R50/Rg)。
【0122】したがって、図14に示した共振回路58
は図16に示すLC共振回路と等価になる。
は図16に示すLC共振回路と等価になる。
【0123】このLC共振回路の直列共振周波数fs、
および並列共振周波数fpは、 fs=1/2π(L51・C51)1/2 …(21) fp=1/2π(L51・C51)1/2 ・(1+C51/C53)1/2 =fs・(1+C51/C53)1/2 …(22) で表される。
および並列共振周波数fpは、 fs=1/2π(L51・C51)1/2 …(21) fp=1/2π(L51・C51)1/2 ・(1+C51/C53)1/2 =fs・(1+C51/C53)1/2 …(22) で表される。
【0124】式(21)、式(22)からわかるよう
に、C51及びL51の値は直列共振周波数fsおよび
並列共振周波数fp両者のパラメータとなっているた
め、これらのパラメータを変化させても、各共振周波数
が周波数軸に対して平行移動するだけである。
に、C51及びL51の値は直列共振周波数fsおよび
並列共振周波数fp両者のパラメータとなっているた
め、これらのパラメータを変化させても、各共振周波数
が周波数軸に対して平行移動するだけである。
【0125】しかしながら、C53の値のみを変化させ
ると、図17に示すように並列共振周波数fpのみが変
動する。
ると、図17に示すように並列共振周波数fpのみが変
動する。
【0126】図17に示すように、低い並列共振周波数
fp2 を有する周波数対インピーダンス特性は、周波数
に対するインピーダンスの変化が大きい(Qが大きい)
ため、高い並列共振周波数fp1 を有する周波数対イン
ピーダンス特性に比べて復調感度が向上する。
fp2 を有する周波数対インピーダンス特性は、周波数
に対するインピーダンスの変化が大きい(Qが大きい)
ため、高い並列共振周波数fp1 を有する周波数対イン
ピーダンス特性に比べて復調感度が向上する。
【0127】ところで、制御電流源回路56には第4実
施例と同様の回路を用いる。この場合、入力信号fin
のレベルが下がると、OTA58aには入力信号fin
のレベルが大きい場合に比べて少ない制御電流IC が供
給される。
施例と同様の回路を用いる。この場合、入力信号fin
のレベルが下がると、OTA58aには入力信号fin
のレベルが大きい場合に比べて少ない制御電流IC が供
給される。
【0128】OTA58aの制御電流IC が減少する
と、等価抵抗器58の抵抗値が増加し、図15に示した
等価キャパシタンス59のインピーダンスZ5の値が大
きくなる。
と、等価抵抗器58の抵抗値が増加し、図15に示した
等価キャパシタンス59のインピーダンスZ5の値が大
きくなる。
【0129】式(20)に示したように、Rgが増加す
ると等価キャパシタンス59の値が小さくなるため、式
(22)に示したように並列共振周波数fpが低くな
る。
ると等価キャパシタンス59の値が小さくなるため、式
(22)に示したように並列共振周波数fpが低くな
る。
【0130】上述したように、等価キャパシタンス59
の値が小さくなると、共振回路58の並列共振周波数f
pが低くなり、周波数対インピーダンス特性の傾きが大
きくなって復調感度が向上する。
の値が小さくなると、共振回路58の並列共振周波数f
pが低くなり、周波数対インピーダンス特性の傾きが大
きくなって復調感度が向上する。
【0131】したがって、本実施例のFM復調回路も、
電界強度が低下したときに共振回路48の並列共振周波
数fpが低くなり、共振回路57のQが大きくなって復
調感度が向上するため、復調不良が防止される。
電界強度が低下したときに共振回路48の並列共振周波
数fpが低くなり、共振回路57のQが大きくなって復
調感度が向上するため、復調不良が防止される。
【0132】なお、本実施例ではインピーダンスZ5と
して等価抵抗器を用い、インピーダンスZ4としてキャ
パシタンスを用いた場合で説明しているが、インピーダ
ンスZ1あるいはZ3を第1実施例と同様な等価抵抗器
で構成してもよく、インピーダンスZ2にキャパシタン
スを用いてもよい。これらの回路についても本実施例と
同様に動作するため、その説明は省略する。
して等価抵抗器を用い、インピーダンスZ4としてキャ
パシタンスを用いた場合で説明しているが、インピーダ
ンスZ1あるいはZ3を第1実施例と同様な等価抵抗器
で構成してもよく、インピーダンスZ2にキャパシタン
スを用いてもよい。これらの回路についても本実施例と
同様に動作するため、その説明は省略する。
【0133】また、インダクタンスL51に代えて第2
実施例の図8(a)、(b)で示した等価インダクタン
スを用いてもよい。この場合、第2実施例と同様にFM
復調回路を構成する全ての回路を集積化することが可能
になる。
実施例の図8(a)、(b)で示した等価インダクタン
スを用いてもよい。この場合、第2実施例と同様にFM
復調回路を構成する全ての回路を集積化することが可能
になる。
【0134】なお、上記各実施例では、OTAが差動入
力である負入力端子および正入力端子の2つの入力端子
を有する場合で説明しているが、入力端子の数は2つに
限らず3つ以上であってもよい。この場合、使用しない
入力端子は接地する。
力である負入力端子および正入力端子の2つの入力端子
を有する場合で説明しているが、入力端子の数は2つに
限らず3つ以上であってもよい。この場合、使用しない
入力端子は接地する。
【0135】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【0136】入力信号のレベルが低下したときに制御電
流源回路によって第1の共振回路を構成する第1の等価
抵抗器または第2の等価抵抗器のインピーダンスが変更
され、第1の共振回路のQが大きくなるため、復調感度
が向上し、復調不良が防止される。
流源回路によって第1の共振回路を構成する第1の等価
抵抗器または第2の等価抵抗器のインピーダンスが変更
され、第1の共振回路のQが大きくなるため、復調感度
が向上し、復調不良が防止される。
【0137】同様に、入力信号のレベルが低下したとき
に制御電流源回路によって第2の共振回路に並列に接続
された第3の等価抵抗器のインピーダンスが変更され、
回路のQが大きくなるため、復調感度が向上し、復調不
良が防止される。
に制御電流源回路によって第2の共振回路に並列に接続
された第3の等価抵抗器のインピーダンスが変更され、
回路のQが大きくなるため、復調感度が向上し、復調不
良が防止される。
【0138】また、復調感度をトランスコンダクタンス
アンプの制御電流によって変更することができるため、
容易に復調感度を向上させることができる。
アンプの制御電流によって変更することができるため、
容易に復調感度を向上させることができる。
【0139】さらに、共振回路素子となるインダクタン
スを、トランスコンダクタンスアンプとキャパシタンス
とで実現することで、FM復調回路を構成する全ての回
路を集積化することが可能になる。
スを、トランスコンダクタンスアンプとキャパシタンス
とで実現することで、FM復調回路を構成する全ての回
路を集積化することが可能になる。
【図1】本発明のFM復調回路の構成を示すブロック図
である。
である。
【図2】本発明のFM復調回路の第1実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】図2に示したFM復調回路の等価抵抗器の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図4】図2に示したFM復調回路の制御電流源回路の
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図5】図2に示したFM復調回路の入力信号レベルに
対する電界強度検出回路の出力特性を示すグラフであ
る。
対する電界強度検出回路の出力特性を示すグラフであ
る。
【図6】図2に示したFM復調回路の復調特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図7】本発明のFM復調回路の第2実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図8】図7に示したFM復調回路の等価インダクタン
スの構成を示す回路図である。
スの構成を示す回路図である。
【図9】本発明のFM復調回路の第3実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図10】図9に示したFM復調回路の等価抵抗器の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図11】図9に示したインダクタンスと同様に動作す
る等価インダクタンスの例を示す回路図である。
る等価インダクタンスの例を示す回路図である。
【図12】本発明のFM復調回路の第4実施例の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図13】図12に示したFM復調回路の制御電流源回
路の構成を示す回路図である。
路の構成を示す回路図である。
【図14】本発明のFM復調回路の第5実施例の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図15】図14に示したFM復調回路の等価キャパシ
タンスの構成を示すブロック図である。
タンスの構成を示すブロック図である。
【図16】図14に示したFM復調回路の共振回路の等
価回路図である。
価回路図である。
【図17】図14に示したFM復調回路の共振回路の周
波数対インピーダンス特性であり、並列共振周波数が変
化したときの様子を示すグラフである。
波数対インピーダンス特性であり、並列共振周波数が変
化したときの様子を示すグラフである。
【図18】従来のFM復調回路の共振回路の周波数対位
相特性を利用したクォドラチャ検波方式の構成を示すブ
ロック図である。
相特性を利用したクォドラチャ検波方式の構成を示すブ
ロック図である。
【図19】図18に示したFM復調回路の位相変換回路
の周波数対位相特性を示す図であり、同図(a)は共振
回路単体の特性を示すグラフ、同図(b)は抵抗を並列
接続した共振回路の特性を示すグラフである。
の周波数対位相特性を示す図であり、同図(a)は共振
回路単体の特性を示すグラフ、同図(b)は抵抗を並列
接続した共振回路の特性を示すグラフである。
【図20】図18に示したFM復調回路の掛算器の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図21】図18に示したFM復調回路の掛算器の入出
力波形の様子を示すタイミングチャートである。
力波形の様子を示すタイミングチャートである。
【図22】図18に示したFM復調回路の復調出力特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図23】従来のFM復調回路の共振回路の周波数対イ
ンピーダンス特性を利用したクォドラチャ検波方式の構
成を示すブロック図である。
ンピーダンス特性を利用したクォドラチャ検波方式の構
成を示すブロック図である。
【図24】図23に示したFM復調回路の位相変換回路
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図25】図23に示したFM復調回路の位相変換回路
の入出力電圧特性を示すベクトル図である。
の入出力電圧特性を示すベクトル図である。
【図26】図23に示したFM復調回路の共振回路の周
波数対インピーダンス特性を示すグラフである。
波数対インピーダンス特性を示すグラフである。
1、11、21、31、41、51 振幅制限回路 2、12、22、32、42、52 位相変換回路 3、13、23、33、43、53 掛算器 4、14、24、34、44、54 LPF 5、15、25、35、45、55 電界強度検出回
路 6、16、26、36、46、56 制御電流源回路 17、27、37、47、57 共振回路 18、28、38、48、58 等価抵抗器 18a、28a、39a 第1のOTA 18b、28b、39b 第2のOTA 19、49 OTA基準電流源 29 等価インダクタンス 29a、39c 第3のOTA 29b、39d 第4のOTA 29c 第5のOTA 29d 第6のOTA 38a、58a OTA 59 等価キャパシタンス 59a 第1のオペアンプ 59b 第2のオペアンプ C11、C12、C21〜C24、C31〜C33、C
41、C51〜C53キャパシタンス L11、L31、L51 インダクタンス Q11〜Q14、Q41〜Q46 トランジスタ R11〜R13、R21〜R23、R31〜R33、R
51〜R56 抵抗器
路 6、16、26、36、46、56 制御電流源回路 17、27、37、47、57 共振回路 18、28、38、48、58 等価抵抗器 18a、28a、39a 第1のOTA 18b、28b、39b 第2のOTA 19、49 OTA基準電流源 29 等価インダクタンス 29a、39c 第3のOTA 29b、39d 第4のOTA 29c 第5のOTA 29d 第6のOTA 38a、58a OTA 59 等価キャパシタンス 59a 第1のオペアンプ 59b 第2のオペアンプ C11、C12、C21〜C24、C31〜C33、C
41、C51〜C53キャパシタンス L11、L31、L51 インダクタンス Q11〜Q14、Q41〜Q46 トランジスタ R11〜R13、R21〜R23、R31〜R33、R
51〜R56 抵抗器
Claims (13)
- 【請求項1】 FM変調された入力信号のレベルが低下
したときに復調感度を向上するFM復調器であって、 前記入力信号のレベルを所定のレベルに制限する振幅制
限回路と、 前記振幅制限回路の出力信号と同位相の第1の出力信
号、および前記振幅制限回路の出力信号の周波数変化を
位相変化に変換した第2の出力信号を出力し、前記第2
の出力信号の位相変換特性が変更可能な位相変換回路
と、 前記位相変換回路から出力される第1の出力信号、およ
び第2の出力信号の位相差の信号を出力する掛算器と、 前記掛算器の出力信号を積分して前記復調信号を出力す
る低域ろ波器と、 前記入力信号のレベルを検出する電界強度検出回路と、 前記電界強度検出回路で検出した前記入力信号のレベル
が所定のレベルよりも低下したときに、前記位相変換回
路の前記位相変換特性を変更して前記復調感度を向上す
るための制御電流を出力する制御電流源回路と、を有す
ることを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載のFM復調回路におい
て、 前記位相変換回路は、 3つの抵抗器と、 直列共振周波数および並列共振周波数を有する第1の共
振回路とによってブリッジ回路が構成されていることを
特徴とするFM復調回路。 - 【請求項3】 請求項2に記載のFM復調回路におい
て、 前記第1の共振回路は、 第1のキャパシタンスと、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備え、前記制御電流によ
ってトランスコンダクタンスが変更される第1のトラン
スコンダクタンスアンプ、および第2のトランスコンダ
クタンスアンプで構成され、前記第1のトランスコンダ
クタンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰
還されるとともに前記第2のトランスコンダクタンスア
ンプの第2の出力端子に接続され、前記第2のトランス
コンダクタンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端
子に帰還されるとともに前記第1のトランスコンダクタ
ンスアンプの第2の出力端子に接続され、前記第1のト
ランスコンダクタンスアンプ、および前記第2のトラン
スコンダクタンスアンプの他の入力端子がそれぞれ接地
された第1の等価抵抗器と、 一端が接地された第1のインダクタンスとが直列に接続
され、 前記第1のキャパシタンス、第1の等価抵抗器、および
第1のインダクタンスに並列に接続された第2のキャパ
シタンスを有することを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項4】 請求項3に記載のFM復調回路におい
て、 前記第1のインダクタンスが、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第3のトランスコ
ンダクタンスアンプ、および第4のトランスコンダクタ
ンスアンプと、 第3のキャパシタンスとで構成され、 前記第3のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力
端子が前記第4のトランスコンダクタンスアンプの第1
の入力端子に接続されるとともに前記第3のキャパシタ
ンスの一端に接続され、前記第4のトランスコンダクタ
ンスアンプの第2の出力端子が前記第3のトランスコン
ダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還され、前記第
3のトランスコンダクタンスアンプ、および前記第4の
トランスコンダクタンスアンプの他の入力端子、および
他の出力端子と、前記第3のキャパシタンスの他端とが
接地された第1の等価インダクタンスであることを特徴
とするFM復調回路。 - 【請求項5】 請求項3に記載のFM復調回路におい
て、 前記第1のインダクタンスは、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第5のトランスコ
ンダクタンスアンプ、および第6のトランスコンダクタ
ンスアンプと、 第4のキャパシタンスとで構成され、 前記第5のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力
端子が前記第6のトランスコンダクタンスアンプの第1
の入力端子に接続されるとともに前記第4のキャパシタ
ンスの一端に接続され、前記第5のトランスコンダクタ
ンスアンプの第2の出力端子が前記第6のトランスコン
ダクタンスアンプの第2の入力端子に接続されるととも
に前記第4のキャパシタンスの他端に接続され、前記第
6のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力端子が
前記第5のトランスコンダクタンスアンプの第2の入力
端子に帰還されるとともに接地され、前記第6のトラン
スコンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第5の
トランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還
され、前記第5のトランスコンダクタンスアンプ、およ
び前記第6のトランスコンダクタンスアンプの他の入力
端子、および他の出力端子が接地された第2の等価イン
ダクタンスであることを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項6】 請求項2に記載のFM復調回路におい
て、 前記第1の共振回路は、 第5のキャパシタンスと、 第2のインダクタンスと、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備え、前記制御電流によ
ってトランスコンダクタンスが変更される第7のトラン
スコンダクタンスアンプで構成され、前記第7のトラン
スコンダクタンスアンプの第1の出力端子が第1の入力
端子に帰還され、他の入力端子、および他の出力端子が
接地された第2の等価抵抗器と、 が直列に接続され、 前記第5のキャパシタンス、第2のインダクタンス、お
よび第2の等価抵抗器に並列に接続された第6のキャパ
シタンスを有することを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項7】 請求項6に記載のFM復調回路におい
て、 前記第2のインダクタンスは、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第8のトランスコ
ンダクタンスアンプ、第9のトランスコンダクタンスア
ンプ、第10のトランスコンダクタンスアンプ、および
第11のトランスコンダクタンスアンプと、 第7のキャパシタンスとで構成され、 前記第8のトランスコンダクタンスアンプの第1の出力
端子が前記第9のトランスコンダクタンスアンプの第1
の入力端子に接続されるとともに前記第7のキャパシタ
ンスの一端、および前記第10のトランスコンダクタン
スアンプの第1の入力端子に接続され、前記第9のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第8
のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰
還され、前記第10のトランスコンダクタンスアンプの
第1の出力端子が前記第11のトランスコンダクタンス
アンプの第1の入力端子に接続され、前記第11のトラ
ンスコンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第1
0のトランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に
帰還され、前記第8のトランスコンダクタンスアンプ、
前記第9のトランスコンダクタンスアンプ、前記第10
のトランスコンダクタンスアンプ、および前記第11の
トランスコンダクタンスアンプの他の入力端子、および
他の出力端子と、前記第7のキャパシタンスの他端とが
接地された第2の等価インダクタンスであることを特徴
とするFM復調回路。 - 【請求項8】 請求項2に記載のFM復調回路におい
て、 前記第1の共振回路は、 第8のキャパシタンスと、 一端が接地された第3のインダクタンスとが直列に接続
され、 前記第8のキャパシタンス、および前記第3のインダク
タンスに並列に接続される、 第1のオペアンプ、および第2のオペアンプと、差動入
力である少なくとも第1の入力端子および第2の入力端
子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転出力で
ある第2の出力端子とを備え、前記制御電流によってト
ランスコンダクタンスが変更される第12のトランスコ
ンダクタンスアンプとによって構成され、 前記第1のオペアンプの出力端子が第9のキャパシタン
スを介して負入力端子に帰還されるとともに前記第2の
オペアンプの負入力端子に第1の抵抗器を介して接続さ
れ、前記第2のオペアンプの出力端子が第2の抵抗器を
介して負入力端子に帰還されるとともに第3の抵抗器を
介して正入力端子および前記第1のオペアンプの正入力
端子に帰還され、前記第12のトランスコンダクタンス
アンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰還される
とともに前記第1のオペアンプの負入力端子に接続さ
れ、前記第12のトランスコンダクタンスアンプの他の
入力端子、および他の出力端子が接地された等価キャパ
シタンスを有することを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項9】 請求項8に記載のFM復調回路におい
て、 前記第3のインダクタンスは、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第13のトランス
コンダクタンスアンプ、および第14のトランスコンダ
クタンスアンプと、 第10のキャパシタンスとで構成され、 前記第13のトランスコンダクタンスアンプの第1の出
力端子が前記第14のトランスコンダクタンスアンプの
第1の入力端子に接続されるとともに前記第10のキャ
パシタンスの一端に接続され、前記第14のトランスコ
ンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第13のト
ランスコンダクタンスアンプの第1の入力端子に帰還さ
れ、前記第13のトランスコンダクタンスアンプ、およ
び前記第14のトランスコンダクタンスアンプの他の入
力端子、および他の出力端子と、前記第10のキャパシ
タンスの他端とが接地された第3の等価インダクタンス
であることを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項10】 請求項8に記載のFM復調回路におい
て、 前記第3のインダクタンスは、 差動入力である少なくとも第1の入力端子および第2の
入力端子と第1の出力端子および第1の出力端子の反転
出力である第2の出力端子とを備えた第15のトランス
コンダクタンスアンプ、および第16のトランスコンダ
クタンスアンプと、 第11のキャパシタンスとで構成され、 前記第15のトランスコンダクタンスアンプの第1の出
力端子が前記第16のトランスコンダクタンスアンプの
第1の入力端子に接続されるとともに前記第11のキャ
パシタンスの一端に接続され、前記第15のトランスコ
ンダクタンスアンプの第2の出力端子が前記第16のト
ランスコンダクタンスアンプの第2の入力端子に接続さ
れるとともに前記第11のキャパシタンスの他端に接続
され、前記第16のトランスコンダクタンスアンプの第
1の出力端子が前記第15のトランスコンダクタンスア
ンプの第2の入力端子に帰還されるとともに接地され、
前記第16のトランスコンダクタンスアンプの第2の出
力端子が前記第15のトランスコンダクタンスアンプの
第1の入力端子に帰還され、前記第15のトランスコン
ダクタンスアンプ、および前記第16のトランスコンダ
クタンスアンプの他の入力端子、および他の出力端子が
接地された第4の等価インダクタンスであることを特徴
とするFM復調回路。 - 【請求項11】 請求項1に記載のFM復調回路におい
て、 前記位相変換回路は、 直列共振周波数および並列共振周波数を有する第2の共
振回路と、 前記第2の共振回路に並列に接続され、差動入力である
少なくとも第1の入力端子および第2の入力端子と第1
の出力端子および第1の出力端子の反転出力である第2
の出力端子とを備え、前記制御電流によってトランスコ
ンダクタンスが変更される第17のトランスコンダクタ
ンスアンプで構成され、前記第17のトランスコンダク
タンスアンプの第1の出力端子が第1の入力端子に帰還
され、他の入力端子、および他の出力端子が接地された
第3の等価抵抗器と、 前記第2の共振回路、および前記第3の等価抵抗器に直
列に接続され、前記第2の出力信号が伝送される線路に
直列に挿入された第12のキャパシタンスと、を有する
ことを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項12】 請求項3ないし7のいずれか1項にお
いて、 前記電界強度検出回路は、 前記入力信号のレベルに反比例した電圧を出力し、 前記制御電流源回路は、 差動増幅器を構成する第1のトランジスタ、および基準
電圧が印加された第2のトランジスタと、 トランスコンダクタンスアンプのトランスコンダクタン
スを設定するための所定の制御電流を供給する第1のO
TA基準電流源と、 前記第1のOTA基準電流源の出力電流に、他の電流を
加えるためのスイッチとなる第3のトランジスタと、 前記第1のトランジスタに直列に接続され、前記第3の
トランジスタに流れる電流を制御する第4のトランジス
タと、を有することを特徴とするFM復調回路。 - 【請求項13】 請求項8ないし11のいずれか1項に
おいて、 前記電界強度検出回路は、 前記入力信号のレベルに反比例した電圧を出力し、 前記制御電流源回路は、 差動増幅器を構成する第5のトランジスタ、および基準
電圧が印加された第6のトランジスタと、 トランスコンダクタンスアンプのトランスコンダクタン
スを決定するための所定の制御電流を供給する第2のO
TA基準電流源と、 前記第2のOTA基準電流源の出力電流を分流するため
のスイッチとなる第7のトランジスタと、 前記第7のトランジスタとカレントミラー回路を構成
し、前記第7のトランジスタに流れる電流を制御する第
8のトランジスタと、 前記第8のトランジスタに電流を流すための第9のトラ
ンジスタと、 前記第7のトランジスタに直列に接続され、前記第9の
トランジスタに流れる電流を制御する第10のトランジ
スタと、を有することを特徴とするFM復調回路。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8309286A JP3003600B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | Fm復調回路 |
US08/972,928 US6020784A (en) | 1996-11-20 | 1997-11-18 | FM demodulation circuit |
GB9724569A GB2319681B (en) | 1996-11-20 | 1997-11-19 | FM demodulation circuit |
KR1019970061121A KR100286735B1 (ko) | 1996-11-20 | 1997-11-19 | Fm 복조 회로 |
CN97126370A CN1087523C (zh) | 1996-11-20 | 1997-11-20 | Fm解调电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP8309286A JP3003600B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | Fm復調回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10150323A JPH10150323A (ja) | 1998-06-02 |
JP3003600B2 true JP3003600B2 (ja) | 2000-01-31 |
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