JPH01291503A - 周波数逓倍回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、周波数逓倍回路に関し、特にワイヤレスマイ
ク等のＦＭ変調用の搬送波信号発生回路に用いて好適な
周波数逓倍回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明の周波数逓倍回路は、正弦波信号発振器と、この
正弦波信号発振器の出力が供給され、正弦波入力信号を
デユーティファクタ５０％の奇数次高調波成分のみを含
む方形波パルス信号に変換する正弦波／方形波パルス信
号変換器と、この変換器の方形波パルス信号が供給され
、前記奇数次高調波成分の中から所望の周波数成分を選
択するバンドパスフィルタとから構成され、偶数次高調
波のスプリアス信号を除去すると共に回路構成の簡易化
を計ることができる。

〔従来の技術〕

従来の周波数逓倍回路は、非直線素子を用いて正弦波信
号を歪ませて高調波成分を発生させ、この高調波成分か
ら希望する高調波成分のみをフィルタによって抽出する
ようにしている。

また、従来の周波数逓倍回路の他の例として、特開昭５
０−１６４５９号公報に示される如く、論理回路を用い
て人力矩形波信号の周波数を３倍に逓倍するようにした
周波数逓倍回路が知られている。

すなわち、第８図に示す通り、入力端子１には矩形波信
号ＳＡが被制御信号として供給され、反転増幅器２で反
転された後に第１の三角波変換回路３に送出される。　
一方、前記入力端子１の矩形波信号ＳＡは反転すること
なしに第２の三角波変換回路４に供給される。　第１の
三角波変換回路３でミラー積分した三角波信号Ｓ、と第
２の三液変換回路４でミラー積分した三角波信号Ｓ、。

は互いに逆位相となるので、第１のオア回路５で両者を
合成（Ｓｃ　）して波形整形回路６に供給し、波形整形
回路６のスレッショルドレベル■ア、を合成された三角
波信号Ｓ、のＰ−Ｐ（ピーク　ツウピーク）値の２／３
に設定すると、波形整形回路６の出力から周期が１／６
で被逓倍信号ＳＡの高レベル期間及び低レベル期間のそ
れぞれを三等分したうちの中央部で低レベルとなる矩形
波信号Ｓｏが得られ、この矩形波信号Ｓ１と被逓倍信号
ＳＡとを第１のアンド回路７、第２のアンド回路８及び
第２のオア回路９により演算を行って、出力端子１０に
３逓倍された矩形波信号Ｓ０を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前者のものにおいては、非直線素子を用
いて正弦波信号を歪ませることにより高調波成分を発生
させる場合、偶数次と奇数次の高調波成分が連続的に分
布し、例えば３倍の高調波のみを取出そうとすると２倍
、４倍の高調波成分を取除くために高いＱを有する高価
なフィルタが必要とされる欠点がある。

また、後者の論理回路を用いて入力矩形波信号の周波数
を３倍に逓倍するものは、波形整形回路６のスレッショ
ルドレベルが温度変化により変動すると、矩形波出力信
号Ｓ。のデユーティファクタが変動するおそれがあると
共に、回路構成が複雑になる欠点がある。

従って、本発明の目的は前記欠点を改良した周波数逓倍
回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の周波数逓倍回路は、正弦波信号発振器と、この
正弦波信号発振器の出力が供給され、正弦波入力信号を
デユーティファクタが５０％の奇数次高調波成分のみを
含む方形波パルス信号に変換する正弦波／方形波パルス
信号変換器と、この変換器の方形波パルス信号が供給さ
れ、前記奇数次高調波成分の中から所望の高調波成分を
選択するバンドパスフィルタとから構成される。

〔作　用〕

本発明の周波数逓倍回路は、正弦波信号発振器の出力信
号を正弦波／方形波パルス信号変換器によりデユーティ
ファクタが５０％の奇数次高調波成分のみを含む方形波
パルス信号を得た後に、前記奇数次高調波成分の中から
所望の高調波成分をバンドパスフィルタにより選択する
ので、偶数次高調波のスプリアス信号を容易に除去する
ことができる。

また、正弦波／方形波パルス信号変換器は、正弦波入力
信号の零電圧を基準として正方向または負方向のレベル
変化に応じて略電源電圧をピークとする方形波パルス電
圧が得られるので、逓倍された信号の出力レベルを大に
することができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。

第１図において、１１は第３図Ａに示すような正弦波信
号■（ωｔ）＝ｓｉｎωｔを発生する正弦波信号発振器
で、この正弦波信号は正弦波／方形波パルス信号変換器
１２に供給され、第３図Ｂに示す如き方形波パルス信号
に変換される。

すなわち、第３図Ｂに示すデユーティ５０％の方形波パ
ルス信号は、Ｏ≦ωｔ≦πにおいて振幅が１となる奇数
関数のため、フーリエ級数に展開のフーリエ係数ａ０及
びａ７は零、ｂｎは４／πｎとなる。

従って、周波数スペクトル　ｆ（ωｔ）は、■ ＋−５ｉｎ５ω１　＋−−−−−−−−）で示され、基
本波成分の周波数を第４図に示す如くｒとすれば、その
高調波成分は第５図に示すように奇数次の高調波成分（
３ｆ、５１−−−−−一・−）のみが得られる。この正
弦波／方形波パルス信号変換器１２の出力を例えば第６
図に示す如き、３倍の奇数次高調波成分に対応した周波
数３ｆのみを通過させるバンドパスフィルター３に印加
すれば、出力端子１４には第７図に示すような３倍の奇
数次高調波成分のみを取出すことができる。

次に、前記正弦波／方形波パルス信号変換器１２及びバ
ンドパスフィルター３の具体回路の一例を第２図を参照
して説明する。

第２図において、１５は前記正弦波信号発振器１１から
の正弦波信号（−例として２４ＭＨ，）を入力する入力
端子で、この入力端子１５の正弦波入力信号は直流カッ
ト用のコンデンサ１７を通じてシュミットトリガ回路１
６の同相入力端子１８に供給される。　　１９及び２０
はそれぞれバイアス抵抗器で、基準電位■。と同相入力
端子１８及び逆相入力端子２１との間に接続される。

そして、このシュミットトリガ回路１６の出力には第３
図Ａに示す正弦波入力信号　■（ω１）＝ｓｉｎωもの
正方向への振幅変化で出力がハイレベ／Ｉ／（＋１）、
負方向への振幅変化でローレベル（−１）となるデユー
ティファクタ５０％の方形波パルス信号が得られ、結合
コンデンサ２２を介して複同調型バンドパスフィルタ２
３の入力に印加される。　この複同調型バンドパスフィ
ルタ２３は、半固定型の可変コンデンサＣ０とコイルＬ
１からなる１次共振回路と、半固定型の可変コンデンサ
Ｃ２とコイルＬ２とからなる２次共振回路とを結合コン
デンサ２４により結合して構成される。　−例として、
前記バンドパスフィルタ２３の中心周波数は、前述した
２４ＭＨｚの正弦波入力信号の３倍の７２ＭＨ２に設定
され、結合コンデンサ２５を通じて出力端子２６に３倍
の奇数次高調波成分のみを選択して取出すことができる
。

以上の説明から明らかな通り、本発明の周波数逓倍回路
は、正弦波信号発振器１１と、この正弦波信号発振器１
１の出力が供給され、正弦波入力信号をデユーティファ
クタが５０％の奇数次高調波波成分のみを含む方形波パ
ルス信号に変換する正弦波／方形波パルス信号変換器１
２と、この変換器１２の方形波パルス信号が供給され、
前記奇数次高調波信号の中から所望の高調波成分を選択
するバンドパスフィルタ１３とから構成されるので、偶
数次高調波のスプリアス信号を容易に除去することがで
きる。

なお、上述の実施例においては、正弦波／方形波パルス
信号変換器１２としてシュミットトリガ回路１６を用い
たが、本発明の変換器として飽和型増幅器または零交差
検出回路を用いることができる。

また、上述の実施例において、バンドパスフィルタ１３
として複同調型バンドパスフィルタ２３を用いたが、Ｃ
Ｒ型バンドパスフィルタを用いることができる。

なお、本発明は搬送波信号発生回路に用いる以外に、Ｆ
Ｍ被変調波信号の周波数を奇数逓倍する回路に適用する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、正弦波／方形波パルス信号変換器によ
りデユーティファクタが５０％の奇数次高調波成分のみ
を含む方形波パルス信号を利用するので、偶数次高調波
成分を充分減衰させることができると共に、この変換器
に接続されて前記奇数次高調波成分の中から所望周波数
成分を選択するバンドパスフィルタの構成を簡易化する
ことができる。

また、正弦波／方形波パルス信号変換器は正弦波人力信
号の零電圧を基準として正方向または負方向のレベル変
化に応じて略電源電圧をピークとする方形波パルス電圧
が得られるので、逓倍された信号の出力レベルを大にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の周波数逓倍回路の構成を示すブロック
図、第２図は本発明の正弦波／方形波パルス信号変換器
の一例を示す回路接続図、第３図Ａ及び第３図Ｂはそれ
ぞれ本発明の動作説明に用いる波形図、第４図乃至第７
図は本発明の動作説明に用いる周波数スペクトル図、第
８図は従来の周波数逓倍回路である。 ３−−−−−−−−−・・−第１の三角波変換回路４−
−−−−−−−−−−・−第２の三角波変換回路５−ｍ
＝−−・・−・・・−第１のオア回路６−−−−−−−
−−−−−−−・波形整形回路７−・−−−−−・・−
−−−〜第１のアンド回路８−−−−−−−−−−−−
−−一第２のアンド回路９−−−−−−−−−−−−−
−一第２のオア回路１１−・−・−・・−・−・・・−
正弦波信号発振器１２・〜−−−−−−−−・−・−正
弦波／方形波パルス信号変換器１３−−−−−−一・−
・−バンドパスフィルタ１４−−−−−−−−−−−−
一出力端子１５−−−−−−−−−・−−−−〜正弦波
信号の入力端子１６−−−−−−−・・・−・−・シュ
ミットトリガ回路２３−−−−−−−−−−−・−複同
調型バンドバスフィルタ２６−・−−−−−−−−−一
出力端子り、、Ｃ，−４次共振回路 り、、Ｃ，−・２次共振回路 第１図 第２図 １４　　出力端＋　　　　　　　　　２６：出力ｔＬ高
モモ第３図 第３図Ｂ 嶌４図　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正弦波信号発振器と、該正弦波信号発振器の出力が供給
   され、正弦波入力信号をデューティファクタが５０％の
   奇数次高調波成分のみを含む方形波パルス信号に変換す
   る正弦波／方形波パルス信号変換器と、該変換器の方形
   波パルス信号が供給され、前記奇数次高調波成分の中か
   ら所望の高調波成分を選択するバンドパスフィルタとか
   ら成ることを特徴とする周波数逓倍回路。