JPH0335845B2

JPH0335845B2 -

Info

Publication number: JPH0335845B2
Application number: JP4224086A
Authority: JP
Inventors: Tatsuki Ide; Ryuhei Nakabe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1991-05-29
Also published as: JPS61251301A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は変調回路、位相検波回路に用いること
ができる信号処理装置であつて、二つの入力信号
のリークが少なく、抵抗素子の不整合に影響され
ず、調整不要の半導体集積化に適した信号処理装
置に関するものである。

従来の技術従来例として、交叉接続形差動増幅器で構成し
た平衡変調器を、第５図をもとに説明する。

第５図において各回路を流れる電流は、 I₁＋I₂＝I₅ I₃＋I₄＝I₆ I₅＋I₆＝I₇ と表わすことができる。

変調器回路において、入力信号に対する回路の
線形応答は、１つの入力に対してだけ要求され
る。この線形入力は、変調入力とされ図におい
て、V₂で表わされる。さらに回路におけるもう
１つの入力V₁は、搬送波入力であり、一定振幅
の信号で駆動される。変調入力V₂の入力レベル
は、 V₂≪V_T V_T＝Ｋ・Ｔ／ｇＫ：ボルツマン定数Ｔ：絶対温度（゜Ｋ）ｇ：電子電荷（V_T……エミツタ電流1mAにて、約26mV）で表わされるように、その入力範囲がいちじるし
く制限されると共に、温度による回路の安定性も
悪いので、これを解決する手段として、第６図に
示すように、トランジスタ、T₅，T₆のエミツタ
に直列抵抗R_eを挿入する方法がとられている。
この場合I₅R_e≫V_T，I₆R_e≫V_Tになり、I₅及びI₆の
電流差は、入力信号V₂に直接比例する事になる
ので、変調入力が線形動作をする範囲を拡大させ
ることができる。

発明が解決しようとする問題点ところが、トランジスタT₅，T₆のエミツタに、
直列抵抗R_eを接続する事によつて、抵抗素子の
不整合に起因する電流I₅及び、I₆の不整合が、ト
ランジスタT₅，T₆のベース電位が等しい時、す
なわち変調信号V₂が零の場合でも、直流オフセ
ツトを、対応する端子に、生ずることになり、回
路の性能を、著しく低下させる欠点となる。前記
の様な抵抗素子等の不整合は、半導体集積化して
も、さけられない問題であり、平衡変調器におけ
る、搬送波抑圧等の特性を悪くする原因となつて
いる。例えば、第６図のような回路における、エ
ミツタ直列抵抗R_eの整合精度は、半導体集積回
路において２％程度であるが、この不整合の影響
によつて、搬送波抑圧比は、−34dBとなり、満足
すべき特性が得られない。従つて通常使用する場
合にはICの外部にこの不整合を調整する調整回
路を附加して用いている。このためにICのさら
に、変調信号V₂が入力されている場合でも前記
電流I₅およびI₆の不整合により変調信号V₂が出力
される欠点となる。

本発明は、このような外付の調整回路を必要と
しない信号処理装置を提供しようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段本発明は上記した目的を達するため、第１のエ
ミツタホロワ回路のトランジスタのベースに第１
の交流入力信号と直流電圧とを重畳したものを加
え、第１のエミツタホロワ回路のトランジスタの
エミツタには第１の定電流源を接続し、第２のエ
ミツタホロワ回路のトランジスタのベースに上記
直流電圧と同じ値の直流電圧を加え、第２のエミ
ツタホロワ回路のトランジスタのエミツタには第
１の定電流源と同じ電流値の第２の定電流源を接
続し、第２の交流入力信号が印加され、その信号
の極性によつて導通遮断状態が相互に異なる第
１，第３のスイツチング回路と第２，第４のスイ
ツチング回路を設け、上記第１のエミツタホロワ
回路のトランジスタのエミツタを第１の抵抗と第
１のスイツチング回路、および第４の抵抗と第４
のスイツチング回路とを介してそれぞれ基準電位
点に接続し、第２のエミツタホロワ回路のトラン
ジスタのエミツタを第２の抵抗と第２のスイツチ
ング回路および、第３の抵抗と第３のスイツチン
グ回路を介してそれぞれ基準電位点に接続し、上
記第１の抵抗と第１のスイツチング回路との接続
点に得られる出力と、上記第２の抵抗と第２のス
イツチング回路との接続点に得られる出力とを比
較して電位の高い方の信号を取り出す第１の信号
取り出し回路、第３の低抗と第３のスイツチング
回路との接続点に得られる出力と、第４の抵抗と
第４のスイツチング回路との接続点に得られる出
力とを比較して電位の高い方の信号を取り出す第
２の信号取り出し回路、前記第１，第２の信号取
り出し回路との出力を合成して出力する加算回路
により構成されている。

作用本発明は上記した構成により、二つの入力信号
のリークが少なく、抵抗素子の不整合に影響され
ず、外付の調整回路を必要とせず、半導体集積化
に適した信号処理装置を提供することができるも
のである。

実施例以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。第１図は本発明の一実施例におけ
る信号処理装置の回路図である。

第１図において、トランジスタ１，２のベース
には、共通の電源１９から、それぞれ抵抗１７，
１８を通して、直流バイアスが与えられると共
に、トランジスタ１のベースには、さらに変調信
号源S₁が接続されている。トランジスタ１，２の
エミツタは、等しい電流値の電流源２０，２１に
接続されるとともに、等しい値の抵抗１３，１
４，１５，１６を介して、それぞれトランジスタ
７，８，９，１０のベースが接続され、さらに、
トランジスタ３，４，５，６のコレクタに、それ
ぞれ接続されている。トランジスタ３，４及び
５，６は互いに差動結合されており、トランジス
タ３，６及び４，５のベースを接続して、その間
に、搬送波入力源S₂が加えられている。トランジ
スタ７，８，９，１０は、電圧レベルの高低によ
りいずれかのベースに入力される信号を出力する
トランジスタであり、トランジスタ７，８及び
９，１０のエミツタにはそれぞれ等しい電流値の
共通の電流源２２，２３が接続されている。トラ
ンジスタ１１，１２は、差動増幅器を構成してお
り、等しい値の抵抗２９，３０は、差動増幅器の
入力レンジを拡大している。端子２７，２８は、
出力端子である。

次に第２図を用いて、以上の第１図の回路動作
を説明する。S₂の搬送波入力は第２図のａ，S₁の
変調入力S₁が、第２図ｂの信号波形である。共通
電源１９により、トランジスタ１及び２に与えら
れた直流レベルを、ｊ及び１で表わすと、トラン
ジスタ１のエミツタには、共通の直流電位に、変
調入力が重畳した波形が表われる。。又、差動結
合されたトランジスタ３，４，５，６の、コレク
タ負荷抵抗１３，１４，１５，１６から取り出さ
れる出力波形はそれぞれ第２図ｄ，ｃ，ｇ，ｆに
表わされるように、それぞれの直流電位から、S₂
の搬送波により、スイツチ動作されて、トランジ
スタ３，６又は、４，５がオンした期間に、電流
源２５，２６の電流値I_Oと、負荷抵抗１３，１
４，１５，１６の抵抗値R_Oによる電圧降下I_O，Ｒ
に相当する電位ｋ又はｍだけ下がつた波形とな
る。

ベースに入力される電圧レベルの高低によりい
ずれかを選択するトランジスタ７，８及び９，１
０のベースの信号は、前述のように、共通の直流
電位及び、変調信号を、それぞれ逆位相の搬送波
で、スイツチングした第２図ｄ，ｃ及びｇ，ｆに
示す波形の出力がそれぞれ現われる事になり、ト
ランジスタのベース・エミツタ間の整流作用によ
つて、エミツタには、高い電位を持つた位相の搬
送波が出るので、出力信号波形としては、第２図
ｅ及びｈに示すように、共通の直流電位を基準に
して、電位が低い方と、高い方とで搬送波の位相
が、180゜反転した信号を得る事ができる。

さらに第２図の信号ｅとｈを比較すると、両信
号間でも又、搬送波の位相は180゜反転している事
が明らかである。このために、トランジスタ１
１，１２で構成する差動増幅器によつて、この２
つの信号を和算する事により第２図ｉに示すよう
に、変調信号成分を完全に除去した出力信号を出
力端子２７又は２８に得る事ができる。

以上の説明では、S₁の変調信号の入力があつた
場合を述べて来たが、変調信号入力が零の場合で
も又、良好な搬送波抑圧特性を示す事は、明らか
である。なぜなら、S₁の変調信号の入力がない場
合には、トランジスタ１，２とも共通の直流電位
が加わるだけであり、第２図ｃ，ｄのｊ及び１は
示すレベルほ等しい直流電位を基準はして、S₂の
搬送波によるスイツチングを受けるから、電圧レ
ベルを比較するトランジスタ７，８および９，１
０のエミツタから出力される信号出力は、零とな
る。

本発明の回路において、搬送波抑圧特性を悪化
させる要素はレベル選択を行なうトランジスタま
での回路における、直流電位の差だけであり、こ
の直流電位を決定するのは、各トランジスタのベ
ース・エミツタ間電圧V_beの差だけである。半導
体集積化した場合に、各トランジスタにおける
V_beの整合精度は、1mV程度であるので、変調信
号入力レベルを、たとえば、0.5vppとすれば、そ
の搬送波抑圧比は、約48dB程度となり、平衡変
調回路としては、何ら問題のない特性を得る事が
可能である。この事は、実験によつても確認する
事ができた。さらに入力レベルを上げれば、この
特性は、それに比例して良くなつて行く。

また第１図の回路中には、抵抗素子を使用して
いるが、前述の説明でも、明らかなように、各抵
抗による電圧降下I_OR_Oの不整合があつても、この
回路によれば、スイツチングに使用した搬送波の
うち、高い電位を持つた位相成分（電圧降下しな
い部分）のみを取り出すように構成されているの
で、搬送波抑圧には、何ら問題を生じない。

第３図は、二重平衡変調回路を構成する本発明
の第２の実施例を示すものである。本実施例は、
ベースに入力される電圧レベルの高低により何れ
から信号電圧を選択してエミツタに出力するトラ
ンジスタ７，８，９，１０の、コレクタをベース
と共通に接続して、ダイオード接続にして使用し
た例である。

第４図は、本発明の回路を使用したカラーエン
コーダー変調器の例である。映像信号源S₁をトラ
ンジスタ３１によつて、一定電圧にクランプする
ことによつて直流再生して、この直流再生した共
通電位１９を基準電位として前述の第１図の変調
器に加え平衡変調を行う装置である。

以上の実施例では、本発明による回路を平衡変
調器に使用する事を説明したが、本発明の回路構
成は位相検波回路にも使用できる。この場合信号
源S₁に振幅変調された信号を、信号源S₂に検波用
の交流信号を加えればよい。

発明の効果以上のように本発明によれば抵抗の不整合によ
る影響を受けることがなく、良好な搬波波抑圧特
性を持つた変調回路を対称的に２個用いる事によ
り、簡単な構成で良好な変調信号抑圧特性をも有
する二重平衡変調器を得ることができる。さらに
外付の調整回路が不要で、インダククンスや容量
を用いていないので半導体集積回路化に適するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における信号処理装
置の回路図、第２図は同装置の各部の動作説明の
ための波形図、第３図，第４図はそれぞれ本発明
の他の実施例における信号処理装置の回路図、第
５図，第６図はそれぞれ従来の信号処理装置の回
路図である。１，２……トランジスタ、１９……直流電源、
S₁，S₂……信号源、３，４，５，６，７，８，
９，１０，１１，１２……トランジスタ、３６，
２７，２８……出力端子、１３，１４，１５，１
６……抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

１第１のエミツタホロワ回路のトランジスタの
ベースに第１の交流入力信号と直流電圧とを重畳
したものを加え、第１のエミツタホロワ回路のト
ランジスタのエミツタには第１の定電流源を接続
し、第２のエミツタホロワ回路のトランジスタの
ベースに上記直流電圧と同じ値の直流電圧を加
え、第２のエミツタホロワ回路のトランジスタの
エミツタには第１の定電流源と同じ電流値の第２
の定電流源を接続し、第２の交流入力信号が印加
され、その信号の極性によつて導通遮断状態が相
互に異なる第１，第３のスイツチング回路と第
２，第４のスイツチング回路を設け、上記第１の
エミツタホロワ回路のトランジスタのエミツタを
第１の抵抗と第１のスイツチング回路、および第
４の抵抗と第４のスイツチング回路とを介してそ
れぞれ基準電位点に接続し、第２のエミツタホロ
ワ回路のトランジスタのエミツタを第２の抵抗と
第２のスイツチング回路および、第３の抵抗と第
３のスイツチング回路を介してそれぞれ基準電位
点に接続し、第１の抵抗と第１のスイツチング回
路との接続点に得られる出力と、第２の抵抗と第
２のスイツチング回路との接続点に得られる出力
とを比較して電位の高い方の信号を取り出す第１
の信号取り出し回路、第３の抵抗と第３のスイツ
チング回路との接続点に得られる出力と、第４の
抵抗と第４のスイツチング回路との接続点に得ら
れる出力とを比較して電位の高い方の信号を取り
出す第２の信号取り出し回路、第１，第２の信号
取り出し回路との出力を合成して出力する加算回
路により構成したことを特徴とする信号処理装
置。