JPH0331023B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はAMステレオ信号送信機、AMステレ
オ信号発生器等に使用できる振幅制限装置に関
し、さらに詳言すればAM−FM被変調波を振幅
制限してその振幅変調成分を除去する振幅制限装
置に関する。

第１図は、従来のAMステレオ信号発生器の一
例を示すブロツク図である。

左チヤンネル信号Ｌおよび右チヤンネル信号Ｒ
はマトリツクス回路１，２に供給され、マトリツ
クス回路１からは両入力信号の差信号（Ｌ−Ｒ）、
マトリツクス回路２からは両入力信号の和信号を
得て、振幅変調器３，６および加算器８により直
交変調を行なう。すなわち平衡変調器からなる振
幅変調器３はキヤリヤ発振器５からの搬送波を移
相器４によつて90度移相し、移相器４からの搬送
波を差信号（Ｌ−Ｒ）によつて振幅変調する。振
幅変調器６はキヤリヤ発振器５からの搬送波を和
信号（Ｌ＋Ｒ）によつて振幅変調する。振幅変調
器３および６からの被変調波は加算器８によつて
加算のうえ出力される。加算器８の出力信号はリ
ミツタ９に供給して加算器８の出力信号中の振幅
変調（以下、AMとも記す）成分を除去してバン
ドパスフイルタ１０に供給し、所定周波数帯域内
の位相変調（以下、PMとも記す）成分を選択し
ている。バンドパスフイルタ１０の出力信号は搬
送波として、かつマトリツクス回路２の出力信号
は変調波として振幅変調器１１に供給し、バンド
パスフイルタ１０からの出力（PM波）を和信号
（Ｌ＋Ｒ）で振幅変調して出力している。

しかるに振幅変調された被変調波をリミツタに
通すと、被変調波の変調度が深い場合において
は、リミツタは不要角度変調成分を発生する。

一方、直交変調は公知の如く、その出力に着目
すれば振幅変調と周波数変調とを同時に行なつた
のと等価である。したがつて、第１図に示した振
幅変調器３，６、移相器４および加算器８からな
る回路部分はその出力信号に着目すれば振幅変調
と周波数変調とを等価的に同時に行なうAM−
FM信号発生器と等価である。この結果、第１図
は第２図の如く表わすことができる。第２図にお
いて１５は上記の如きAM−FM信号発生器を示
している。

ここで第２図に示す回路において出力端子
OUTからの出力信号の周波数スペクトラムは第
３図ａ，ｂおよびｃに示す如くである。

第３図ａは、第２図におけるスイツチS₁をオフ
状態にし、AM−FM信号発生器１５への信号波
は正弦波でその周波数は1KHz、搬送波周波数1M
Hz（本発明の実施例においても同様である）、
AM−FM信号発生器１５におけるAM変調度95
％、周波数変調を行なわない場合における出力端
子OUTからの出力信号の周波数スペクトラムを
示している。第３図ａから明らかな如く、リミツ
タ９が理想的な動作をするものとすれば出力され
る筈のない第２側波以上の成分が多く発生してい
る。これらはリミツタ９により発生した不要角度
変調成分によるものである。

また第３図ｂは第２図においてリミツタ９を２
段縦続接続した場合のほかは第３図ａの測定条件
と同一の場合における出力信号の周波数スペクト
ラムであり、リミツタ９により発生した不要角度
変調成分により生ずる高次側波は減少している。
またリミツタ９を３段以上縦続接続した場合にお
いてもその効果は、２段縦続の場合と殆んど変ら
ない。

また第３図ｃは第３図ｂの測定の場合と同一の
条件で第２図においてスイツチS₁をオン状態に
し、振幅変調器１１に掛算型振幅変調器を用いて
AM−FM信号発生器１５によるAM変調度（95
％）と同一の振幅変調をした場合における出力端
子OUTからの出力信号の周波数スペクトラムを
示している。第３図ｃから明らかな如く掛算型振
幅変調器を用いることによつて高次たとえば２次
側波以上の側波は低減させられているが、未だに
２〜５次の側波は残存している。またこの場合
に、第２次側波以上の各側波は２段のリミツタに
より発生した不要角度変調成分によるものと掛算
型振幅変調器の歪成分によるものとの和となる
が、掛算型振幅変調器による歪成分は第２側波レ
ベルで−60dB以上に、第３側波以上の各側波で
は−70dB以上に調整してあるため、第３図ｃの
第２側波以上の各側波レベルは殆んどはリミツタ
により発生した不要角度変調成分によるものと考
えられる。

かかる不要角度調成分が出力されるとAMステ
レオ受信時における分離度を悪化させる。

本発明は上記にかんがみなされたもので、上記
した不要角度変調成分の発生を抑えることのでき
る振幅制限装置を提供することを目的とするもの
である。

この目的は本発明によれば、AM−FM信号発
生器とバンドパスフイルタとの間に２段以上のリ
ミツタを挿入し、入力信号を波形補正し、この波
形補正された信号をバイアスされた位相変調器で
位相変調し、この位相変調信号を初段リミツタの
出力信号に重畳することにより達成される。

以下、本発明を実施例により説明する。

第４図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。

本発明の一実施例は、第２図に示したリミツタ
９に代つて、縦続接続したリミツタ９−₁および
９−₂を用い、振幅変調器１１に代つて掛算型振
幅変調器１１−₁を用いる。

１６は入力信号を尖頭部が鈍らされた三形波形
に補正する波形補正回路であり、１８はバイアス
電圧源１７からの電圧でバイアスされた位相変調
器である。

入力端子INに供給された入力信号は波形補正
回路１６に供給し、波形補正回路１６の出力は位
相変調器１８に供給して、位相変調器１８によつ
て位相変調された波形補正回路１６からの信号は
リミツタ９−₁の出力信号に重畳し、リミツタ９
−₂に供給するように構成してある。

第５図は本発明の主要部の回路図である。

位相変調器１８は可変容量ダイオードVCと、
可変容量ダイオードVCと直列接続されたコンデ
ンサC₁と、可変容量ダイオードVCの陽極に接続
したコイルL₁とから構成してある。波形補正回
路１６は入力端子INに供給された入力信号を分
圧する抵抗R₁と可変抵抗VR₁と、可変抵抗VR₁
で分圧した電圧が印加されかつ逆並列に接続され
たダイオードD₁およびD₂とからなつており、波
形補正回路１６の出力信号は位相変調器１８のコ
イルL₁他端に供給する。また一方バイアス電圧
源１７はエミツタホロワを構成するトランジスタ
Trと、トランジスタTrのエミツタにダイオード
D₃を介して接続した分圧用の抵抗R₃，R₄と、ト
ランジスタTrのベースバイアス設定用の可変抵
抗VR₂，VR₃および抵抗R₅とからなり、トラン
ジスタTrのエミツタ電圧からダイオードD₃の電
圧降下を減じた電圧を抵抗R₃とR₄とで分圧して
可変容量ダイオードVCの陰極に供給する。

なお、コンデンサC₂，C₃は結合用のコンデン
サである。

以上の如く構成した本発明の一実施例におい
て、入力端子INに供給された正弦波形の信号波
はAM−FM信号発生器１５および波形整形回路
１６に供給される。そこでAM−FM信号発生器
１５による振幅変調度が大きいときは前記した如
くリミツタ９−₁および９−₂により不要角度変調
成分が出力される。一方、波形補正回路１６から
は第６図に示す如く、AM−FM信号発生器１５
への入力信号と同相であつて、かつダイオード
D₁およびD₂によつて入力端子INに供給された入
力信号が歪まされて、尖頭部分が鈍らされた三角
波形状の波形の信号が出力される。すなわち波形
補正回路１６から第３次高調波を多く含んだ出力
が発生する。

ここで可変抵抗器VR₁，VR₂およびVR₃を調整
することによつて、波形補正回路１６、バイアス
された位相変調器１８および掛算型振幅変調器１
１−₁が協同して作用し、出力端子OUTからの出
力信号中において、リミツタ９−₁および９−₂に
より発生していた不要角度変調成分が大幅に低減
されることが実験的に確め得た。この理由は理論
的に解析することは困難であるが、後記する測定
結果から定性的に次の如く推定される。

まず、第３図ａと第３図ｃとを比較すれば明ら
かな如く、振幅変調器１１に掛算型振幅変調器１
１−₁を用いたことにより第６側波以上の高次側
波が主として減衰させられ、また入力端子INに
供給された入力信号を位相変調器１８により位相
変調し、その出力をリミツタ９−₁の出力に重畳
させたことにより第２および第４側波が主として
減衰させられ、またさらに波形補正回路１６によ
り入力端子INに供給された入力信号の波形を尖
頭部分が鈍らされた三角波形状に補正し、この三
角波状の信号を位相変調してリミツタ９−₁の出
力に重畳したことにより第３および第５側波が主
として減衰させられたものと推定される。

なお第５図において、トランジスタTr、ダイ
オードD₃、抵抗R₃，R₄、可変抵抗VR₂，VR₃か
らなるバイアス電圧源は位相変調器１８に最適バ
イアス電圧を与えるとともに温度補償作用をも行
なう。

つぎに本発明の一実施例の出力信号波形等の測
定結果について説明する。

第５図に示す本発明の一実施例における具体的
回路において、入力端子INに供給された信号波
を振幅変調器１１−₁へ導く線路（Ａライン）を
遮断して、入力端子INに正弦波の入力信号を供
給した場合に、出力端子OUTに現われた出力信
号の周波数スペクトラムは第７図ａに示す如くで
あつた。また第７図ａの測定時と同一条件でＡラ
インを接続状態にした場合に、出力端子OUTに
現われた出力信号の周波数スペクトラムは第７図
ｂに示す如くであつた。またさらに、第７図ａの
測定時と同一状態において、入力端子INに供給
された正弦波の入力信号を波形補正回路１６によ
り波形補正せずに位相変調器１８に供給した場合
すなわち正弦波を位相変調器１８によつて変調し
た場合に、出力端子OUTに現われた出力信号の
周波数スペクトラムは第７図ｃに示す如くであつ
た。ここで、第７図ａと第３図ｂとを比較すれば
明らかな如く特に低次の側波が減衰させられてい
る。また第７図ｂと第３図ｃとを比較すれば明ら
かな如く波形補正回路１６、バイアス電圧源１７
を最適に調整し、信号波を波形補正して位相変調
してリミツタ９−₁の出力信号に重畳させたとき
には、第２側波〜第５側波は大幅に減少する。ま
た第７図ｂと第７図ｃとを比較すれば明らかな如
く、波形補正を行なわなければ第３側波の減衰が
殆んど生じない。したがつて前記した如く推定で
きる。

つぎにリミツタ９−₁および９−₂に、特別に選
別した不要角度変調成分発生の少ないリミツタ
（以下選別されたリミツタと記す）を用いて測定
した場合の例について第８図ａ〜ｄを用いて説明
する。

第８図ａは選別されたリミツタを用い、波形補
正を行なわずに位相変調し、かつ第５図に示す回
路においてＡラインを遮断したときの出力端子
OUTに現われる出力信号の周波数スペクトラム
を示している。第８図ｂは選別されたリミツタを
用い、波形補正せず供給された入力信号で位相変
調し、かつ第５図に示す回路においてＡラインを
接続し掛算型振幅変調器１１−₁で95％の振幅変
調度の変調を行なつた場合における出力信号の周
波数スペクトラムを示している。第８図ｃは選別
されたリミツタを用い、波形補正を行なつたうえ
で位相変調し、かつＡラインを遮断したときにお
ける出力信号の周波数スペクトラムを示してい
る。第８図ｄは選別されたリミツタを用い、波形
補正を行なつたうえで位相変調し、かつＡライン
を接続して掛算型振幅変調器１１−₁で95％の振
幅変調度の変調を行なつた場合における出力信号
の周波数スペクトラムを示している。第８図ｂの
如く波形補正を行なわなくても選別されたリミツ
タによるときは第３側波を第１側波に比して−
50dB以下に下げることが可能となる。しかし第
８図ａと第８図ｃ、第８図ｂと第８図ｄとを比較
することによつて明らかな如く、波形補正回路１
６によつて波形補正を行なうと、不要角度変調成
分より生ずる側波成分が改善される。また第８図
ｄからも明らかな如く、本発明の一実施例におい
てリミツタ９−₁，９−₂に選別されたリミツタを
用いると不要角度変調成分である第２側波以上の
成分は−60dB以下のレベルにまで低下させるこ
とができる。

つぎに波形補正回路１６、バイアス電圧源１７
および位相変調器１８を設けたことにより、FM
波に対して影響を与えているか否かを、第９図に
よつて説明する。

AM−FM信号発生器１５において95％の振幅
変調度の変調をかけて、第７図ｂに示した出力信
号の周波数スペクトラムを得るように波形補正回
路１６およびバイアス電圧源１７を調整する。同
時にAM−FM信号発生器１５において周波数変
調指数0.95ラジアンの周波数変調をかけるように
設定する。この状態において、Ａラインは遮断す
るとともに波形補正回路１６、位相変調器１８お
よびバイアス電源１７を除去した状態、すなわち
第２図においてスイツチS₁を開放した場合と同一
の状態にして、入力端子INに供給された信号波
で周波数変調のみを行なう。このときにおける出
力端子OUTの出力信号の周波数スペクトラムは
第９図ａに示す如くであつた。一方、上記の状態
において、波形補正回路１６、位相変調器１８お
よびバイアス電源１７を作動状態にした場合すな
わちAM−FM信号発生器１５において振幅変調
度95％、周波数変調指数0.95ラジアンの同時変調
をかけ、Ａラインを遮断した場合における出力端
子OUTからの周波数スペクトラムは第９図ｂに
示す如くであつた。第９図ａおよび第９図ｂを比
較すれば明らかな如く両スペクトラムは殆んど同
一で変化がない。このことは本発明の一実施例に
おいて付加した波形補正回路１６、位相変調器１
８およびバイアス電圧源１７によつて入力端子
INに供給された信号波を波形補正し、この波形
補正された出力を位相変調してリミツタ９−₁の
出力信号に重畳しても、周波数被変調波（FM
波）に対して殆んど影響を与えていないことが判
る。

なお以上説明した本発明の一実施例において波
形補正回路１６への入力信号は入力端子INに供
給された変調波としての入力信号を用いた場合を
例に説明したが、他の信号源からの信号を入力と
して、前記変調波としての入力信号と同相でかつ
尖頭部分が鈍らされた三角波形に補正してもよ
い。

以上説明した如く本発明によれば、深い振幅変
調度で変調された被変調波の振幅を制限する場合
に、不要角度変調成分の発生が少なくなる効果を
得ることができる。

またAMステレオ信号送信機、またはAMステ
レオ信号発生器に用いて分離度が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のAMステレオ信号発生器の一例
を示すブロツク図。第２図は第１図と等価な信号
発生器のブロツク図。第３図は第２図におけるリ
ミツタによる不要角度変調成分の発生説明に供す
る周波数スペクトラム。第４図は本発明の一実施
例のブロツク図。第５図は本発明の一実施例の具
体的回路図。第６図は第５図における波形補正回
路の出力信号波形図。第７図、第８図および第９
図は本発明の一実施例の作用の説明に供する周波
数スペクトラム。 ９−₁および９−₂……リミツタ、１０……バン
ドパスフイルタ、１１−₁……掛算型振幅変調器、
１５……AM−FM信号発振器、１６……波形補
正回路、１７……バイアス電圧源、１８……位相
変調器、VC……可変容量ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力信号を変調波として入力する掛算型振幅
   変調器へ、前記入力信号を変調波として等価的に
   振幅変調および角度変調を同時に行なう変調手段
   から出力される被変調波の振幅を制限しバンドパ
   スフイルタを介して搬送波として出力する振幅制
   限器であつて、前記変調手段と前記バンドパスフ
   イルタとの間に縦続接続された少なくとも２段の
   リミツタと、前記入力信号と同相でかつ入力され
   た信号を尖頭部が鈍らされた三角波形の信号に補
   正する波形補正回路と、所定のバイアス電圧が印
   加されて前記補正回路の出力信号を位相変調する
   位相変調器とを備え、前記位相変調器の出力信号
   を前記リミツタの前段のリミツタ出力信号に重畳
   させるようにしてなることを特徴とする振幅制限
   装置。