JP3104738B2 - Carrier PWM type amplitude modulator - Google Patents
Carrier PWM type amplitude modulatorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、中波帯や短波帯な
どの放送に使用される搬送波PWM形振幅変調装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carrier-wave PWM type amplitude modulator used for broadcasting in a medium wave band, a short wave band or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の装置と同様の機構を備え
るものとして、たとえば特開平2−234503号公報
に示されるような、良好な直線性を得ることを目的とし
た電力増幅器がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a device having the same mechanism as that of this type of device, there is a power amplifier for obtaining good linearity as disclosed in, for example, JP-A-2-234503.
【0003】図3は、このような電力増幅器の構成を示
すブロック図である。信号源11からの音声信号Vaは
出力系統選択回路12に入力される。この出力系統選択
回路12は入力信号の電圧レベルと基準レベルとを比較
し、入力レベルが基準レベル以上のとき第1の系統を、
基準レベル以下のとき第2の系統を選択して動作させる
ものである。FIG . 3 shows a configuration of such a power amplifier.
FIG. The audio signal Va from the signal source 11 is input to the output system selection circuit 12. The output system selection circuit 12 compares the voltage level of the input signal with the reference level, and switches the first system when the input level is equal to or higher than the reference level.
When the level is lower than the reference level, the second system is selected and operated.
【0004】次に、図3に示した従来の電力増幅器の動
作を説明する。第1の系統が選択された場合、音声信号
はPWM回路13、パルス増幅回路14およびローパス
フィルタ15からなるPWM方式の電力増幅回路で電力
増幅される。一方、第2の系統が選択された場合、音声
信号は遅延回路17で一定時間遅延され、直線電力増幅
回路18で直線増幅される。各系統の電力増幅出力はそ
れぞれダイオード16、19で単方向化された後、加算
部20で加算され出力端子21を介して出力される。Next, the operation of the conventional power amplifier shown in FIG. 3 will be described. When the first system is selected, the audio signal is power-amplified by a PWM power amplifier including a PWM circuit 13, a pulse amplifier 14, and a low-pass filter 15. On the other hand, when the second system is selected, the audio signal is delayed for a predetermined time by the delay circuit 17 and is linearly amplified by the linear power amplifier circuit 18. The power amplification output of each system is made unidirectional by the diodes 16 and 19, respectively, added by the addition unit 20, and output via the output terminal 21.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来の電力増幅器
は、装置を二系統に分けているため、回路が複雑で冗長
性が大きいだけでなく、出力を単方向化することも必要
になるという問題点があった。In this conventional power amplifier , since the device is divided into two systems, not only the circuit is complicated and the redundancy is large, but also the output can be made unidirectional. There was a problem that it became necessary.
【0006】本発明は、簡易な回路構成でありながら入
力信号の低レベル時においても出力電圧の直線性を保つ
ことのできる搬送波PWM形振幅変調装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a carrier PWM type amplitude modulation device which has a simple circuit configuration and can maintain the linearity of an output voltage even when an input signal is at a low level.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、入力信
号をVinとする搬送波PWM形振幅変調装置におい
て、搬送波sinyを発生する搬送波発生器と、第1の
波形sin(y−sin−1Vin)を生成する手段
と、第2の波形sin(y+sin−1Vin)を生成
する手段と、1次側端子の一端に第1の波形を、他端に
第2の波形を入力されるトランスと、トランスの2次側
端子に接続され、当該搬送波PWM形振幅変調装置の出
力信号を出力するローパスフィルタとを備えることを特
徴とする搬送波PWM形振幅変調装置が得られる。According to the present invention, a carrier wave generator for generating a carrier wave siny and a first waveform sin (y-sin-1Vin) are provided in a carrier wave PWM type amplitude modulator having an input signal Vin. ), A means for generating a second waveform sin (y + sin-1Vin), a transformer for inputting a first waveform at one end of the primary terminal and a second waveform at the other end, is connected to the transformer secondary terminals, carrier PWM type amplitude modulator, characterized in that it comprises a low pass filter for outputting the output signal of the carrier wave PWM type amplitude modulation device is obtained.
【0008】また、本発明によれば、上記の搬送波PW
M形振幅変調装置において、第1及び第2の波形を生成
する手段が、第3の波形siny・cos(sin−1
Vin)を生成する手段と、第4の波形−cosy・V
inを生成する手段と、第3及び第4の波形を加算して
第1の波形を生成する加算回路と、第3の波形から第4
の波形を減算して第2の波形を生成する減算回路とを備
えることを特徴とする搬送波PWM形振幅変調装置が得
られる。Further, according to the present invention, the above-mentioned carrier PW
In the M -type amplitude modulation apparatus, the means for generating the first and second waveforms includes the third waveform siny · cos (sin −1).
Vin), and a fourth waveform -cosy · V
in, an adding circuit for adding the third and fourth waveforms to generate a first waveform, and a fourth
A waveform subtraction carrier PWM type amplitude modulator, characterized in that it comprises a subtraction circuit for generating a second waveform is obtained.
【0009】[0009]
【作用】2つの位相の違う波形を作り出し、その波形を
増幅しているため、低レベル時に必要になる幅が0に近
いパルスを用いる必要がない。そのため、変調装置内で
の波形の立ち上がり・立ち下がりによる誤差が低減で
き、パルス幅対出力電圧特性における良好な直線性を得
ることができる。Since two waveforms having different phases are generated and the waveforms are amplified, it is not necessary to use a pulse whose width required at a low level is close to zero. Therefore, errors due to rising and falling of the waveform in the modulation device can be reduced, and good linearity in pulse width versus output voltage characteristics can be obtained.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0011】図1は、その構成を示すもので、信号源3
1からの音声信号Vinは、SIN-1回路32、乗算回路
37に入力される。その出力は、搬送波発生器33の信
号と演算され、加算回路38と減算回路39より同じ周
波数を持つが位相の異なった波形を出力する。それら
は、別々に第1の増幅回路40、第2の増幅回路41に
よってD級増幅され、トランス42によってその位相の
異なる部分のみが得られる。ローパスフィルタ43によ
って必要な基本周波数成分のみの出力を得る。FIG. 1 shows the structure of the signal source.
The audio signal Vin from 1 is input to the SIN- 1 circuit 32 and the multiplication circuit 37. The output is calculated with the signal of the carrier generator 33, and the adder circuit 38 and the subtractor circuit 39 output waveforms having the same frequency but different phases. These are separately D-class amplified by the first amplifier circuit 40 and the second amplifier circuit 41, and only the portions having different phases are obtained by the transformer 42. The output of only the necessary fundamental frequency component is obtained by the low-pass filter 43.
【0012】次に図1の回路の動作について、図2をも
参照しつつ説明する。尚、図2において、(A)はRF
電圧、(B)はVin電圧、(C)はV1電圧、(D)
はV2電圧、(E)はV3電圧、(F)はVout電圧
の各波形を示す。Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (A) is an RF
Voltage, (B) is Vin voltage, (C) is V1 voltage, (D)
Shows waveforms of the V2 voltage, (E) shows the V3 voltage, and (F) shows the Vout voltage waveform.
【0013】信号源からの音声信号Vinは、SIN-1回
路32を通してCOS回路34に入力され、下記数1式
を出力する。The audio signal Vin from the signal source is input to the COS circuit 34 through the SIN- 1 circuit 32, and outputs the following equation (1).
【0014】[0014]
【数1】 搬送波発生器33の出力波形を下記数2式としたとき、
乗算回路37の入力は、下記数3式であり、加算回路3
8の出力は、下記数4式となる。同様に、減算回路39
の出力も、下記数5式となる。(Equation 1) When the output waveform of the carrier generator 33 is expressed by the following equation (2),
The input of the multiplication circuit 37 is the following equation (3).
The output of 8 is the following equation (4). Similarly, the subtraction circuit 39
Is also given by the following equation (5).
【0015】[0015]
【数2】 (Equation 2)
【0016】[0016]
【数3】 (Equation 3)
【0017】[0017]
【数4】 (Equation 4)
【0018】[0018]
【数5】 これらの波形により第1の増幅回路40と、第2の増幅
回路41によりD級増幅を行う。トランス42の1次側
端子の両端に電位差が存在するときのみ、2次側に出力
のパルスが発生し、そのパルスの幅は式(4)と、式
(5)の位相差、下記数6式である。(Equation 5) With these waveforms, a first amplifier circuit 40 and a second amplifier circuit 41 perform class D amplification. Only when a potential difference exists at both ends of the primary terminal of the transformer 42, an output pulse is generated on the secondary side, and the width of the pulse is expressed by the phase difference between the equations (4) and (5). It is an expression.
【0019】[0019]
【数6】 ここで、搬送波PWM形振幅変調装置の原理にもどる
と、パルスの周期を2π、パルスの高さをπ、パルス幅
を2αと仮定したとき、パルスは、位相角θを変数とす
る周期関数であるから、フーリエ級数展開によって下記
数7式となり、ただし、下記数8式、数9式となる。こ
のパルスに含まれる基本波成分(n=1の場合のcos
θに関する項)のみを抽出すると式(7)より下記数1
0式となり、その振幅は、パルス幅αの関数となってい
る。したがって、パルス幅を変化させることにより搬送
波の振幅が変化し、振幅変調を行うことができる。(Equation 6) Here, returning to the principle of the carrier PWM type amplitude modulator, assuming that the pulse period is 2π, the pulse height is π, and the pulse width is 2α, the pulse is a periodic function having the phase angle θ as a variable. Therefore, the following equation 7 is obtained by Fourier series expansion, but the following equations 8 and 9 are obtained. Fundamental wave component contained in this pulse (cos when n = 1)
When only the term relating to θ) is extracted, the following equation 1 is obtained from Expression (7).
0, the amplitude of which is a function of the pulse width α. Therefore, by changing the pulse width, the amplitude of the carrier changes, and amplitude modulation can be performed.
【0020】[0020]
【数7】 (Equation 7)
【0021】[0021]
【数8】 (Equation 8)
【0022】[0022]
【数9】 (Equation 9)
【0023】[0023]
【数10】 したがって、ローパスフィルタ43によって上記の原理
に基づいて、パルスに含まれる基本波成分を得ることに
より音声信号Vinによる振幅変調波を得ることができ
る。(Equation 10) Therefore, by obtaining the fundamental wave component included in the pulse by the low-pass filter 43 based on the above principle, it is possible to obtain an amplitude-modulated wave by the audio signal Vin.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による搬送
波PWM形振幅変調装置は、入力信号のレベルが低いと
きでも、0に近いパルス幅を個々の回路が必要としない
ため、入力信号対出力電圧特性の直線性を改善するとい
う効果がある。As described above, the carrier PWM type amplitude modulator according to the present invention does not require a pulse width close to 0 for each circuit even when the level of the input signal is low. This has the effect of improving the linearity of the voltage characteristics.
【0025】従って、簡易な回路構成でありながら入力
信号の低レベル時においても出力電圧の直線性を保つこ
とのできる搬送波PWM形振幅変調装置を提供すること
ができる。Therefore, it is possible to provide a carrier PWM type amplitude modulator which can maintain the linearity of the output voltage even when the input signal is at a low level with a simple circuit configuration.
【図1】本発明の一実施形態の搬送波PWM形振幅変調
装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a carrier PWM type amplitude modulation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態の搬送波PWM形振幅変調
装置の動作を示すタイムチャートであり、(A)はRF
電圧、(B)はVin電圧、(C)はV1電圧、(D)
はV2電圧、(E)はV3電圧、(F)はVout電圧
の各波形を示す。FIG. 2 is a time chart showing an operation of the carrier PWM type amplitude modulation device according to one embodiment of the present invention, where (A) is an RF signal;
Voltage, (B) is Vin voltage, (C) is V1 voltage, (D)
Shows waveforms of the V2 voltage, (E) shows the V3 voltage, and (F) shows the Vout voltage waveform.
【図3】従来の電力増幅器における直線性を改善するた
めの回路構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration for improving linearity in a conventional power amplifier .
31 信号源 32 sin-1回路 33 搬送波発生器 34 cos回路 35 乗算回路 36 積分回路 37 乗算回路 38 加算回路 39 減算回路 40 第1の増幅回路 41 第2の増幅回路 42 トランス 43 ローパスフィルタ Vin 音声信号 Vout 送信出力31 signal source 32 sin -1 circuit 33 carrier generator 34 cos circuit 35 multiplication circuit 36 integration circuit 37 multiplication circuit 38 addition circuit 39 subtraction circuit 40 first amplification circuit 41 second amplification circuit 42 transformer 43 low-pass filter Vin audio signal Vout transmission output
Claims (2)
振幅変調装置において、 搬送波sinyを発生する搬送波発生器と、 第1の波形sin(y−sin−1Vin)を生成する
手段と、 第2の波形sin(y+sin−1Vin)を生成する
手段と、 1次側端子の一端に前記第1の波形を、他端に前記第2
の波形を入力されるトランスと、 前記トランスの2次側端子に接続され、当該搬送波PW
M形振幅変調装置の出力信号を出力するローパスフィル
タとを備えることを特徴とする搬送波PWM形振幅変調
装置。1. A carrier PWM type amplitude modulator for the input signal Vin, and the carrier wave generator for generating a carrier SiNy, means for generating a first waveform sin (y-sin -1 Vin) , a second Means for generating a waveform sin (y + sin -1 Vin) of the first side, and the first waveform at one end of a primary terminal and the second waveform at the other end.
And a transformer connected to the secondary terminal of the transformer, and the carrier wave PW
Carrier PWM type amplitude modulator, characterized in that it comprises a low pass filter for outputting the output signal of the M-type amplitude modulator.
調装置において、前記第1及び第2の波形を生成する手
段は、 第3の波形siny・cos(sin−1Vin)を生
成する手段と、 第4の波形−cosy・Vinを生成する手段と、 前記第3及び第4の波形を加算して前記第1の波形を生
成する加算回路と、 前記第3の波形から第4の波形を減算して前記第2の波
形を生成する減算回路とを備えることを特徴とする搬送
波PWM形振幅変調装置。2. The carrier PWM type amplitude modulation apparatus according to claim 1, wherein said means for generating said first and second waveforms includes means for generating a third waveform siny · cos (sin −1 Vin). Means for generating a fourth waveform -cosy · Vin; an adding circuit for adding the third and fourth waveforms to generate the first waveform; and a fourth waveform from the third waveform. carrier PWM type amplitude modulator, characterized in that it comprises a subtraction circuit for generating the by subtracting the second waveform.
Priority Applications (1)
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JP08029384A JP3104738B2 (en) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Carrier PWM type amplitude modulator |
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JPH09223935A JPH09223935A (en) | 1997-08-26 |
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JP6019770B2 (en) * | 2012-06-01 | 2016-11-02 | 株式会社明電舎 | Bidirectional insulation type DC-DC converter control device |
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- 1996-02-16 JP JP08029384A patent/JP3104738B2/en not_active Expired - Fee Related
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