JPH05167350A - Fm変調器 - Google Patents

Fm変調器

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Publication number
JPH05167350A
JPH05167350A JP3352874A JP35287491A JPH05167350A JP H05167350 A JPH05167350 A JP H05167350A JP 3352874 A JP3352874 A JP 3352874A JP 35287491 A JP35287491 A JP 35287491A JP H05167350 A JPH05167350 A JP H05167350A
Authority
JP
Japan
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transistor
circuit
signal
collector
output
Prior art date
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Application number
JP3352874A
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English (en)
Inventor
Yasutaka Kotani
保孝 小谷
Shiro Miyagi
史朗 宮城
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高速で動作する素子を使用すること
なく第3次高調波成分を含まないFM信号を生成し、こ
れによってFM変調器の後段にある回路の2次歪みを防
止してモアレの発生を減少させる。 【構成】 被変調波信号の値に応じた周波数でVCO回
路1を発振させて矩形波信号を生成するとともに、台形
波発生回路2によって前記矩形波信号に基づき1周期に
対する平坦部分の比が“1/6”となる上下対称な台形
波信号を生成して、これを前記被変調信号に対するFM
信号として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低搬送波FM方式のVT
R装置等で使用されるFM変調器に関する。
【0002】
【従来の技術】低搬送波FM方式のVTR装置において
は、モアレの発生を減少させるために、第3次高調波を
抑圧することができるFM変調器を使用することが多
い。
【0003】図5はこのような第3次高調波を抑圧する
ことができるFM変調器の一例を示すブロック図であ
る。
【0004】この図に示すFM変調器は被変調信号に応
じた周波数の信号を生成するFM変調器本体101と、
このFM変調器本体101から出力される信号を増幅率
“1”で増幅する非反転増幅器102と、反転出力端子
とデータ入力端子とが接続され、前記非反転増幅器10
2から信号が出力される毎に出力を反転させるD型フリ
ップフロップ103と、前記FM変調器本体101から
出力される信号を増幅率“−1”で増幅する反転増幅器
104と、反転出力端子とデータ入力端子とが接続さ
れ、前記反転増幅器104から信号が出力される毎に出
力を反転させるD型フリップフロップ105と、これら
の各D型フリップフロップ103、105の非反転出力
端子から出力される信号を加算する加算器106とを備
えており、FM変調器本体101に被変調波信号が入力
されているとき、このFM変調器本体101から図6
(a)に示す如く“1:2”のデューティ比を持つ信号
が出力されるととも、各D型フリップフロップ103、
105によって前記信号の立ち上がりエッジ、立ち下が
りエッジで前記信号が分周されて図6(b)、(c)に
示す信号が生成された後、加算器106によって前記各
信号が加算されて図6(d)に示す如く第3次高調波成
分を含まない階段状の信号が生成され、これが前記被変
調波信号に対するFM信号として出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のFM変調器においては、加算器106から出力
されるFM信号の周波数に対し、FM変調器本体101
から出力される信号の周波数が2倍になってしまうの
で、高速で動作する素子でFM変調器本体101を構成
しなればならず、その分だけコスト高になってしまうと
いう問題があった。
【0006】本発明は上記の事情に鑑み、高速で動作す
る素子を使用することなく第3次高調波成分を含まない
FM信号を生成することができ、これによってFM変調
器の後段にある回路の2次歪みを防止してモアレの発生
を減少させることができるFM変調器を提供することを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるFM変調器は、被変調信号が入力され
ているとき、この被変調信号に対するFM信号を生成す
るFM変調器において、前記被変調波信号の値に応じた
周波数で発振して矩形波信号を生成するVCO回路と、
このVCO回路から出力される矩形波信号に基づいて1
周期に対する平坦部分の比が“1/6”になる上下対称
な台形波信号を生成してこれを前記被変調信号に対する
FM信号として出力する台形波発生回路とを備えたこと
を特徴としている。
【0008】
【作用】上記の構成において、被変調波信号の値に応じ
た周波数でVCO回路が発振して矩形波信号が生成され
るとともに、台形波発生回路によって前記矩形波信号に
基づき1周期に対する平坦部分の比が“1/6”となる
上下対称な台形波信号が生成されてこれが前記被変調信
号に対するFM信号として出力される。
【0009】
【実施例】図1は本発明によるFM変調器の一実施例を
示すブロック図である。
【0010】この図に示すFM変調器はFM変調器本体
を構成するVCO回路1と、このVCO回路1から出力
される2つの矩形波に基づいて台形波を生成する台形波
発生回路2とを備えており、被変調信号が入力されてい
るとき、VCO回路1によって前記被変調信号の値に応
じた周波数の矩形波を生成するとともに、台形波発生回
路2によって前記矩形波を台形波に変換してこの変換動
作によって得られた台形波を前記被変調信号に対するF
M信号として出力する。
【0011】前記VCO回路1は図2に示す如くリミッ
タ回路3と、定電流回路4と、マルチバイブレータ回路
5とを備えており、リミッタ回路3と、定電流回路4に
よってマルチバイブレータ回路5の出力電圧値を規制し
ながら被変調波信号の値“VIN”に応じた周波数で前記
マルチバイブレータ回路5を発振させてこの発振動作に
よって得られた2つの矩形波信号を台形波発生回路2に
供給する。
【0012】リミッタ回路3は正電圧端子が電源ライン
6に接続される基準電圧源7と、コレクタが前記電源ラ
イン6に接続され、ベースが前記基準電圧源7の負電圧
端子に接続される2つのトランジスタ8、9と、各一端
が前記各トランジスタのエミッタに接続される2つの抵
抗10、11と、アノードが前記電源ライン6に接続さ
れ、カソードが前記各抵抗10、11の他端に接続され
るダイオード12とを備えており、前記マルチバイブレ
ータ回路5から出力される矩形波信号の大きさを予め設
定されている範囲に納めると同時にマルチバイブレータ
の発振周波数を決める。
【0013】また、定電流回路4は負電源端子が接地ラ
イン13に接続される基準電圧源14と、一端が接地ラ
イン13に接続される2つ抵抗15、16と、各エミッ
タが前記各抵抗15、16の各他端に各々接続され、ベ
ースが前記基準電圧源14の正電源端子に接続される2
つのトランジスタ17、18とを備えており、前記マル
チバイブレータ回路5の内部での直流シフトのための定
電流電源として動作する。
【0014】また、マルチバイブレータ回路5は2つの
トランジスタ回路20、21と、1つの共通回路22と
を備えており、信号入力端子23に入力された被変調信
号の値“VIN”に応じた周波数で発振して互いに逆位相
となる2つの矩形波信号を生成しこれを台形波発生回路
2に供給する。
【0015】一方のトランジスタ回路20はコレクタが
前記電源ライン6に接続され、ベースが前記トランジス
タ8のエミッタに接続されるトランジスタ23と、アノ
ードが前記トランジスタ23のエミッタに接続されるダ
イオード24と、一端が前記ダイオード24のカソード
に接続される抵抗25と、アノードが前記抵抗25の他
端に接続され、カソードが前記トランジスタ17のコレ
クタに接続されるダイオード26と、ベースが前記ダイ
オード26のアノードに接続されるトランジスタ27
と、エミッタが前記トランジスタ27のコレクタに接続
されるトランジスタ28とを備えており、他方のトラン
ジスタ回路21と相補的に動作して発振し、この発振動
作によってダイオード26のカソードに得られた矩形波
信号を第1出力端子29から出力して前記台形波発生回
路2の第1入力端子30(図3参照)に供給する。
【0016】また、他方のトランジスタ回路21はコレ
クタが前記電源ライン6に接続され、ベースが前記トラ
ンジスタ9のエミッタに接続されるトランジスタ31
と、アノードが前記トランジスタ31のエミッタおよび
前記トランジスタ28のベースに接続されるダイオード
32と、一端が前記ダイオード32のカソードに接続さ
れる抵抗33と、アノードが前記抵抗33の他端に接続
され、カソードが前記トランジスタ18のコレクタに接
続されるダイオード34と、ベースが前記ダイオード3
4のアノードに接続されるトランジスタ35と、エミッ
タが前記トランジスタ35のコレクタに接続され、ベー
スが前記トランジスタ23のエミッタに接続されるトラ
ンジスタ36とを備えており、前記一方のトランジスタ
回路20と相補的に動作して発振し、この発振動作によ
ってダイオード34のカソードに得られた矩形波信号を
第2出力端子37から出力して前記台形波発生回路2の
第2入力端子38(図3参照)に供給する。
【0017】また、共通回路22は一端が前記トランジ
スタ28のエミッタに接続され、他端が前記トランジス
タ36のエミッタに接続されるコンデンサ40と、一端
が前記トランジスタ28のエミッタに接続される抵抗4
1と、一端が前記トランジスタ36のエミッタに接続さ
れる抵抗42と、一端が前記抵抗41の他端に接続さ
れ、他端が前記抵抗42の他端に接続されるコンデンサ
43と、一端が接地ライン13に接続される抵抗44
と、ベースが信号入力端子23に接続され、エミッタが
前記抵抗44の他端に接続され、コレクタが前記各トラ
ンジスタ27、35のエミッタに接続されるトランジス
タ45とを備えており、基準電圧源14によって得られ
たれ基準電圧を基準電圧出力端子46から出力して前記
台形波発生回路2の基準電圧入力端子47に供給しなが
ら、信号入力端子23に入力されている被変調信号の値
に応じてた周波数で前記各トランジスタ回路20、21
を相補的に動作させて互いに逆位相となる2つの矩形波
信号を生成させ、これらを前記台形波発生回路2の第1
入力端子30、第2入力端子38に各々、供給させる。
【0018】台形波発生回路2は図3に示す如く第1電
流源回路50と、カレントミラー回路52と、コンデン
サ53と、バートンアンプ回路55とを備えており、前
記VCO回路1から出力される基準電圧と、2つの矩形
波信号に基づいて台形波信号を生成しこれを前記被変調
信号に対するFM信号として出力する。
【0019】第1電流源回路50は一端が接地ライン1
3に接続される抵抗56(抵抗値は“R”)と、エミッ
タが前記抵抗56の他端に接続され、ベースが各端子5
7、58を介して前記信号入力端子23に接続されるト
ランジスタ59とを備えており、前記信号入力端子23
に入力される被変調信号の値に応じてトランジスタ59
のコレクタ電流を変化させながらカレントミラー回路5
2を駆動する。
【0020】カレントミラー回路52は一端が電源ライ
ン6に接続される3つの抵抗60〜62と、エミッタが
前記抵抗60の他端に接続され、コレクタが前記第1電
流源回路50を構成するトランジスタ59のコレクタに
接続されるトランジスタ63と、エミッタが前記抵抗6
1の他端および前記トランジスタ63のベースに接続さ
れ、コレクタが接地ライン13に接続され、ベースが前
記トランジスタ63のコレクタに接続されるトランジス
タ64と、エミッタが前記抵抗62の他端に接続され、
ベースが前記トランジスタ63のベースに接続されるト
ランジスタ65とを備えており、前記第1電流源回路5
0を構成するトランジスタ59のコレクタ電流によって
駆動されてトランジスタ65のコレクタから前記トラン
ジスタ59のコレクタ電流と同じ値のコレクタ電流を出
力して前記コンデンサ53およびバートンアンプ回路5
5を駆動する。
【0021】コンデンサ53は一端が前記電源ライン6
に接続され、他端が前記トランジスタ65のコレクタに
接続されており、前記トランジスタ65のコレクタ電圧
や前記バートンアンプ回路55によって充放電されて出
力信号となる台形波信号の傾きを決定する。
【0022】バートンアンプ回路55は第2電流源回路
68と、第3電流源回路69と、2つの基準電圧源7
0、71と、3つの差動増幅回路72〜74と、トラン
ジスタ75とを備えており、VCO回路1の出力および
前記カレントミラー回路52の出力、前記コンデンサ5
3の出力に基づいて台形波信号を生成してこれを前記被
変調信号に対するFM信号として出力端子75から出力
する。
【0023】第2電流源回路68は一端が接地ライン1
3に接続される抵抗76(抵抗値は“R”)と、エミッ
タが前記抵抗76の他端に接続され、ベースが端子5
7、58を介して前記信号入力端子23に接続されるト
ランジスタ77と、一端が接地ライン13に接続される
抵抗78(抵抗値は“R”)と、エミッタが前記抵抗7
8の他端に接続され、ベースが前記端子57、58を介
して前記信号入力端子23に接続され、コレクタが前記
トランジスタ77のコレクタに接続されるトランジスタ
79とを備えており、前記信号入力端子23に入力され
る被変調信号の値に応じて各トランジスタ77、79の
コレクタ電流を変化させながら前記差動増幅回路72を
駆動する。
【0024】また、第3電流源回路69は一端が接地ラ
イン13に接続される抵抗80と、エミッタが前記抵抗
80の他端に接続され、ベースが基準電圧入力端子47
に接続されるトランジスタ81とを備えており、前記基
準電圧入力端子47に入力される基準電圧の値に応じて
定電流を生成して前記トランジスタ75を駆動する。
【0025】また、差動増幅回路72はエミッタが前記
第2電流源回路68を構成するトランジスタ77、79
のコレクタに接続され、ベースが第1入力端子30に接
続されるトランジスタ83と、エミッタが前記トランジ
スタ83のエミッタに接続され、ベースが第2入力端子
38に接続されるトランジスタ84とを備えており、前
記第2電流源回路68によって駆動されながら、第1入
力端子30に入力される矩形波信号と、第2入力端子3
8に入力される矩形波信号とに応じて各差動増幅回路7
3、74を駆動する。
【0026】また、一方の基準電圧源70は負電圧端子
が接地ライン13に接続されており、予め設定されてい
る値“VL”の基準電圧を生成してこれを一方の差動増
幅回路73に供給する。
【0027】また、他方の基準電圧源71は負電圧端子
が接地ライン13に接続されており、予め設定されてい
る値“VU”(但し、VU>VL)の基準電圧を生成して
これを他方の差動増幅回路74に供給する。
【0028】また、一方の差動増幅回路73はエミッタ
が前記差動増幅回路72を構成するトランジスタ84の
コレクタに接続され、ベースが前記基準電圧源70の正
電源端子に接続され、コレクタが前記電源ライン6に接
続されるトランジスタ85と、エミッタが前記トランジ
スタ85のエミッタに接続され、ベースが出力端子75
に接続され、コレクタが前記トランジスタ65のコレク
タおよび前記コンデンサ53の他端、前記トランジスタ
75のベースに接続されるトランジスタ86を備えてお
り、前記差動増幅回路72を構成するトランジスタ84
がオン状態になっているとき、前記基準電圧源70によ
って得られる基準電圧と、出力端子75に得られる電圧
との差電圧および前記カレントミラー回路52から出力
される電流値、前記コンデンサ53の電圧値に応じた信
号を生成してこれをトランジスタ75のベースに供給す
る。
【0029】また、他方の差動増幅回路74はエミッタ
が前記差動増幅回路72を構成するトランジスタ83の
コレクタに接続され、ベースが前記基準電圧源71の正
電源端子に接続され、コレクタが前記電源ライン6に接
続されるトランジスタ87と、エミッタが前記トランジ
スタ87のエミッタに接続され、ベースが出力端子75
に接続され、コレクタが前記トランジスタ65のコレク
タおよび前記コンデンサ53の他端、前記トランジスタ
75のベースに接続されるトランジスタ88とを備えて
おり、前記差動増幅回路72を構成するトランジスタ8
3がオン状態になっているとき、前記基準電圧源71に
よって得られる基準電圧と、出力端子75に得られる電
圧との差電圧および前記カレントミラー回路52から出
力される電流値、前記コンデンサ53の電圧値に応じた
信号を生成してこれをトランジスタ75のベースに供給
する。
【0030】トランジスタ75はベースが前記各トラン
ジスタ65、86、88のコレクタおよび前記コンデン
サ53の他端に接続され、コレクタが前記電源ライン6
に接続され、エミッタが出力端子75および第3電流源
回路69を構成するトランジスタ81のコレクタに接続
されており、前記第3電流源回路69によって定電流駆
動されつつ、前記差動増幅回路73、74やカレントミ
ラー回路52、コンデンサ53等と協調動作して前記V
CO回路1から出力される矩形波信号および被変調信号
に応じた台形波信号を生成してこれを前記被変調信号に
対するFM信号として出力端子75から出力する。
【0031】次に、図1および図2、図3を参照しなが
らこの実施例の動作を説明する。まず、信号入力端子2
3に被変調信号が入力されれば、VCO回路1が前記被
変調信号の値に応じた周波数で発振して図4(a)、
(b)に示す如く2の矩形波信号を生成してこれを台形
波発生回路2に供給するとともに、前記VCO回路1の
基準電圧源14によって得られた基準電圧“V1”を台
形波発生回路2に供給する。
【0032】これによって、前記矩形波信号の波形から
トランジスタ83のベースがトランジスタ84のベース
よりも電位が高いため、トランジスタ83がオンしてト
ランジスタ84がオフする。
【0033】そして、時刻t0でコンデンサ53がマイ
ナス方向に充電され、トランジスタ75のエミッタフォ
ロワを通って出力端子75に発生した電位が“VL”に
なっているとすると、差動増幅回路74を構成するトラ
ンジスタ88のベースに電圧“VL”、トランジスタ8
7のベースに基準電圧“VU”が印加され、これら電圧
“VL”、基準電圧“VU”間に“VU>VL”が成り立っ
ているので、トランジスタ87がオンするとともに、ト
ランジスタ88がオフする。
【0034】この状態で、第1電流源回路50を構成す
るトランジスタ59のコレクタには“VIN−VBE”に比
例する電流“I1”が流れ、これが抵抗60〜62およ
びトランジスタ63〜65によって構成されるカレント
ミラー回路52で折り返されて、トランジスタ65のコ
レクタから“VIN−VBE”に比例する電流“I1”が出
力される。
【0035】そしてこのとき、トランジスタ88がオフ
しているため、時刻t0〜t1の間、トランジスタ65の
コレクタ電流がコンデンサ53に流れ込んでトランジス
タ65のコレクタ電位が“VIN−VBE”に比例した傾き
で上昇するとともに、トランジスタ75のエミッタには
前記トランジスタ65のコレクタ電位からこのトランジ
スタ75のベース・エミッタ間電圧“VBE”だけ低い電
位が表われるため、同じように上昇する。
【0036】このとき、第1電流源回路50の抵抗56
の値と、第2電流源回路68の各抵抗76、78の値が
同じ値に設定されているため、トランジスタ77、79
のコレクタ電流が各々、“I1”になり、トランジスタ
83のコレクタに値“2・I1”のコレクタ電流が流れ
る。
【0037】そして、出力端子75に得られる電位が基
準電圧“VU”になり、各トランジスタ87、88の各
ベース電位が等しくなって釣合ったとき、これらの各ト
ランジスタ87、88が各々、値“I1”の電流を引き
込み、これがトランジスタ65のコレクタ電流と釣合っ
てこのトランジスタ65の電位上昇が停止する。
【0038】これによって、時刻t1〜t2の間、コンデ
ンサ53に出入りする電流がなくなって出力端子75の
電位が一定に保たれる。次いで、時刻t2になり、VC
O回路1から出力される2つの矩形波信号が反転して、
トランジスタ84がオンし、トランジスタ83がオフす
ると、これによってトランジスタ85のベースに印加さ
れている基準電圧“VL”と、トランジスタ86のベー
スに印加されている電圧“VU”とによってトランジス
タ86がオンし、トランジスタ85がオフする。
【0039】このとき、上述した動作と同様に、第2電
流源回路68を構成するトランジスタ77、79の各コ
レクタに各々、電流“I1”が流れ、トランジスタ84
を介してトランジスタ86のコレクタによって電流“2
・I1”が引き込まれる。
【0040】一方、トランジスタ65のコレクタは電流
“I1”を流しているため、コンデンサ53から“2・
I1−I1”、すなわち“I1”の電流が流れ出して、ト
ランジスタ65のコレクタ電位が“VIN−VBE”に比例
した傾きで下降する。
【0041】この場合、時刻t0〜t1の上昇時には、コ
ンデンサ53に電流“I1”が流れ込み、時刻t2〜t3
では前記コンデンサ53から電流“I1”が流れ出すの
で、時刻t2〜t3における下降時の傾きは時刻t0〜t1
における上昇時の傾きと極性が反対で同じ大きさにな
る。
【0042】そして、トランジスタ65のコレクタ電位
が下降して出力端子75の電位が下降し、出力端子75
の電位が“VL”になり、これによってトランジスタ8
5、86のベース電位が等しくなったとき(時刻t
4)、トランジスタ65の電位下降が停止する。
【0043】この後、時刻t4〜t5の間、コンデンサ5
3に出入りする電流がなくなって出力端子の電位が一定
に保たれる。
【0044】以下、VCO回路1から出力される各矩形
波信号が反転する毎に、上述した動作が繰り返されて台
形波発生回路2の出力端子75から台形波信号が出力さ
れ、これが前記被変調信号に対するFM信号として次段
回路に出力される。
【0045】この場合、VCO回路1の発振周波数は
“VIN−VBE”に比例し、また台形波の斜めの部分の傾
きも“VIN−VBE”に比例しているので、被変調信号の
値“VIN”が変化しても、周期“T”に対する台形波信
号の平坦部分“t2〜t1”、“t4〜t3”の割合“(t
2−t1)/T”、“(t4−t3)/T”を一定に保つこ
とができる。
【0046】そして、これらの割合“(t2−t1)/
T”、“(t4−t3)/T”を“1/6”に保つよう
に、回路を構成する各素子の値を設定することにより、
出力端子75から出力されるFM信号の第3次高調波成
分をゼロにすることができる。
【0047】このようにこの実施例においては、被変調
信号が入力されているとき、VCO回路1によって前記
被変調信号の値に応じた周波数の矩形波を生成するとと
もに、台形波発生回路2によって前記矩形波を台形波に
変換してこの変換動作によって得られた台形波を前記被
変調信号に対するFM信号として出力するようにしたの
で、高速で動作する素子を使用することなく第3次高調
波成分を含まないFM信号を生成することができ、これ
によってFM変調器の後段にある回路の2次歪みを防止
してモアレの発生を減少させることができる
【0048】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
速で動作する素子を使用することなく第3次高調波成分
を含まないFM信号を生成することができ、これによっ
てFM変調器の後段にある回路の2次歪みを防止してモ
アレの発生を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるFM変調器の一実施例を示すブロ
ック図である。
【図2】図1に示すVCO回路の詳細な回路構成例を示
す回路図である。
【図3】図1に示す台形波発生回路の詳細な回路構成例
を示す回路図である。
【図4】図3に示す台形波発生回路の動作例を示す波形
図である。
【図5】従来から知られているFM変調器の一例を示す
ブロック図である。
【図6】図5に示すFM変調器の動作例を示す波形図で
ある。
【符号の説明】
1 VCO回路 2 台形波発生回路 3 リミッタ回路 4 定電流回路 5 マルチバイブレータ回路 50 第1電流源回路 52 カレントミラー回路 53 コンデンサ 55 バートンアンプ回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被変調信号が入力されているとき、この
    被変調信号に対するFM信号を生成するFM変調器にお
    いて、 前記被変調波信号の値に応じた周波数で発振して矩形波
    信号を生成するVCO回路と、 このVCO回路から出力される矩形波信号に基づいて1
    周期に対する平坦部分の比が“1/6”になる上下対称
    な台形波信号を生成してこれを前記被変調信号に対する
    FM信号として出力する台形波発生回路と、 を備えたことを特徴とするFM変調器。
JP3352874A 1991-12-17 1991-12-17 Fm変調器 Pending JPH05167350A (ja)

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