JPH06310982A - 位相変移回路 - Google Patents

位相変移回路

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JPH06310982A
JPH06310982A JP5100723A JP10072393A JPH06310982A JP H06310982 A JPH06310982 A JP H06310982A JP 5100723 A JP5100723 A JP 5100723A JP 10072393 A JP10072393 A JP 10072393A JP H06310982 A JPH06310982 A JP H06310982A
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JP
Japan
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voltage
circuit
current
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input voltage
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JP5100723A
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Inventor
Kenji Komori
健司 小森
Atsushi Hirabayashi
敦志 平林
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 共振回路の位相特性をシフトするための部品
の人的調整を不要にする。 【構成】 電圧電流変換器1は、入力電圧を該入力電圧
に対して位相差0゜の電流に変換し、電圧電流変換器2
は、入力電圧を該入力電圧に対して位相差90゜の電流
に変換し、電流加算器3は、電圧電流変換器1および2
の出力電流を電圧制御で調整可能な比率で加算して共振
回路4に注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、共振回路を有する位相
変移回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、TV受信機等の音声復調に従来
使用されている直角位相(Quadrature)式F
M検波回路を示す。図8において、FM変調信号S1
は、90゜移相器101および乗算器103に供給され
る。90゜移相器101は、FM変調信号S1の位相を
90゜シフトする。単同調回路102は、図9に示すよ
うな位相特性を有し、90゜位相器101の出力信号の
共振(中心)周波数foに対する周波数偏差を位相差に
変換する。図10は、90゜移相器101および単同調
回路102を経た信号S2の位相特性を示し、図10の
位相は、図9の位相を90゜シフトしたものとなる。
【0003】乗算器103は、信号S1とS2とを掛け
合わせて両者の位相差(これは単同調回路102によっ
て得られた位相差に相当)を電圧振幅Dに変換し、ロー
パスフィルタ(LPF)104は、乗算器103の出力
から不要な高周波成分を除去する。
【0004】このように、図8のFM検波回路は、入力
された変調信号S1を90゜位相シフトした後に共振周
波数Foを基準として周波数変化分を位相差に置換した
信号S2を得、信号S2と入力信号S1とを掛け合わせ
ることにより、出力電圧振幅を得ている。位相検出は、
余弦特性となるとめ、位相差90゜となるfoのとき
に、出力振幅は最小(0)となる。
【0005】図8の単同調回路102は、図11に示さ
れているように、LC共振回路により構成されている
が、この回路の共振周波数foは、次の(式1)に示さ
れるようになり、コイルおよびコンデンサの値により決
定される。
【0006】
【数1】
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来は、共振周波数f
oの精度を高めるために、単同調回路102の構成素子
であるコイルやコンデンサを人的に調整しているため、
共振周波数foの精度は、調整担当者の熟練度に依存
し、生産効率の低下、不良率の増大、コストの増大を招
来する。
【0008】また、従来、変調信号が搬送周波数が異な
る複数の放送方式に対応(すなわちマルチシステムに対
応)するために、すなわち単同調回路の共振周波数を異
なる搬送周波数に一致されるために、コイルまたはコン
デンサを複数個用意し、スイッチにより切り替え使用し
ているため、調整工程が増大するとともに回路規模が増
大し、コストアップとなってしまう。
【0009】さらに、従来、映像信号のAM検波回路お
よびAFC(自動周波数コントロール)回路において
も、共振回路の共振周波数を搬送周波数に一致させる調
整を人的に行っているため、これが、生産効率の低下、
不良率の増大、コストの増大の原因となっている。
【0010】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、共振回路の位相特性をシフトするための
部品の人的調整を不要にする位相変移回路を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の位相変移回路
は、入力電圧を該入力電圧に対して位相差0゜の電流に
変換する第1電圧電流変換手段(例えば、図1の電圧電
流変換器1)と、入力電圧を該入力電圧に対して位相差
90゜の電流に変換する第2電圧電流変換手段(例え
ば、図1の電圧電流変換器2)と、第1および第2電圧
電流変換手段の出力電流を電圧制御で調整可能な比率で
加算して共振回路(例えば、図1の共振回路4)に注入
する加算手段(例えば、図1の電流加算器3)とを備え
ることを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明の位相変移回路においては、入力電圧
が、第1電圧電流変換手段によって入力電圧に対して位
相差0゜の電流に変換されるとともに、第2電圧電流変
換手段によって入力電圧に対して位相差90゜の電流に
変換され、第1および第2電圧電流変換手段の出力電流
が電圧制御で調整可能な比率で加算して共振回路に注入
される。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の位相変移回路の一実施例の
構成を示す。この位相変移回路10は、電圧電流変換器
1および2、電流加算器3、ならびに共振回路4を備え
ている。入力電圧VINは、電圧電流変換器1および2に
供給される。電圧電流変換器1は、入力電圧VINを該入
力電圧に対して位相差0゜の電流i1に変換する。電圧
電流変換器2は、入力電圧VINを該入力電圧に対して位
相差90゜の電流i2に変換する。
【0014】電流加算器3は、電圧電流変換器1の出力
電流i1をm倍に増幅する電圧制御で利得が可変の電流
増幅器31と、電圧電流変換器2の出力電流i2をn倍
に増幅する電圧制御で利得が可変の電流増幅器32と、
電流増幅器31および32の出力電流mi1およびni2
を加算する加算器33とを備え、電流i1およびi2
m:nの比で加算し、次の(式2)で示される電流io
を出力する。
【0015】
【数2】
【0016】mを一定として、nを正負両方向に任意の
量だけ変化できるとすれば、図2に示すような位相ベク
トルとなり、ioの位相は、0゜を中心に可変にするこ
とができる。このような電流加算器3の出力電流i
oは、コイルLおよびコンデンサCの並列回路からなる
共振回路4に注入され、共振回路4は、これに応じた電
圧VOU Tを出力する。電圧VOUTの位相特性は、図3のよ
うに、共振回路4単体の位相特性(n=0)をioの位
相差分だけ上下にスライドしたものとなる。従って、位
相差0゜となる周波数foは、nの大小により変動す
る。
【0017】従って、共振回路4のコイルLおよびコン
デンサCの値がバラついて共振周波数foが所要値(入
力変調信号の搬送波周波数)から外れた場合、従来のよ
うに素子そのものを人的に調整するまでもなく、電流加
算器3の加算比率(m:n)を電圧制御により変更する
ことにより、共振周波数foを所要値に設定することが
可能となる。この加算比率の制御は、トランジスタ回路
によってDCコントロールすることが容易であるから、
BUS等の導入により調整工程を自動化することが可能
となる。
【0018】図4は、図1の実施例をIC回路化した具
体的構成例を示す。この例では、電圧電流変換器1は、
入力電圧Vinおよび直流電圧V1がベースに供給される
NPNトランジスタQ1と、直流電圧V2がベースに供
給されるNPNトランジスタQ2と、トランジスタQ1
およびQ2のエミッタ間に接続された抵抗R1と、トラ
ンジスタQ1のエミッタと接地点間に接続されたIO
定電流源と、トランジスタQ2のエミッタと接地点間に
接続されたIOの定電流源とを備えて構成されている。
トランジスタQ1およびQ2は、差動トランジスタ対を
構成する。
【0019】電圧電流変換器2は、入力電圧Vinがベー
スに供給されるNPNトランジスタQ3と、直流電圧V
2がベースに供給されるNPNトランジスタQ4と、ト
ランジスタQ3およびQ4のエミッタ間に接続されたコ
ンデンサC1と、トランジスタQ3のエミッタと接地点
間に接続されたIOの定電流源と、トランジスタQ4の
エミッタと接地点間に接続されたIOの定電流源とを備
えて構成されている。トランジスタQ3およびQ4は、
差動トランジスタ対を構成する。また、コンデンサC1
とトランジスタQ3およびQ4のエミッタ抵抗reによ
りハイパスフィルタ(HPF)を構成する。なお、コン
デンサC1の容量値は、入力電圧VINに対して遮断周波
数fc=1/(2π・C1・re)が充分大きくなるよう
に選択される。
【0020】電流加算器3は、エミッタがトランジスタ
Q1のコレクタに接続されたNPNトランジスタQ5
と、エミッタがトランジスタQ1のコレクタに接続され
たNPNトランジスタQ6と、エミッタがトランジスタ
Q2のコレクタに接続されるとともにコレクタがトラン
ジスタQ6のコレクタに接続されたNPNトランジスタ
Q7と、エミッタがトランジスタQ2のコレクタに接続
されるとともにコレクタがトランジスタQ5のコレクタ
に接続されたNPNトランジスタQ8と、トランジスタ
Q5およびQ7のベースとトランジスタQ6およびQ8
のベースとの間に接続された可変直流電圧源Vmと、エ
ミッタがトランジスタQ3のコレクタに接続されたNP
NトランジスタQ9と、エミッタがトランジスタQ3の
コレクタに接続されたNPNトランジスタQ10と、エ
ミッタがトランジスタQ4のコレクタに接続されるとと
もにコレクタがトランジスタQ10のコレクタに接続さ
れたNPNトランジスタQ11と、エミッタがトランジ
スタQ4のコレクタに接続されるとともにコレクタがト
ランジスタQ9のコレクタに接続されたNPNトランジ
スタQ12と、トランジスタQ9およびQ11のベース
とトランジスタQ10およびQ12のベースとの間に接
続された可変直流電圧源Vnとを備えており、トランジ
スタQ5,Q8,Q9およびQ12のコレクタが相互に
接続され、トランジスタQ6,Q7,Q10およびQ1
1のコレクタが相互に接続されている。また、可変直流
電圧源VmおよびVnと接地点との間には、直流電圧源V
3が接続されている。
【0021】共振回路4は、トランジスタQ5,Q8,
Q9およびQ12のコレクタとトランジスタQ6,Q
7,Q10およびQ11のコレクタとの間に並列に接続
されたコイルLoおよびコンデンサCoと、トランジスタ
Q6,Q7,Q10およびQ11のコレクタとバイアス
電圧源Vccとの間に接続された抵抗Ro/2と、トラン
ジスタQ6,Q7,Q10およびQ11のコレクタとバ
イアス電圧源Vccとの間に接続された抵抗Ro/2とを
備えて構成されている。
【0022】上述のように構成された図4の位相変移回
路において、入力電圧VINは、トランジスタQ1および
Q2で構成される差動対ならびにトランジスタQ3およ
びQ4で構成される差動対に供給され、Q1およびQ2
の差動対においては、エミッタ間抵抗R1により位相差
0゜の電流i1に変換され、Q3およびQ4の差動対に
おいては、エミッタ間コンデンサC1により位相差90
゜の電流i1に変換される。
【0023】電流i1は、トランジスタQ5,Q6,Q
7およびQ8により構成されるフルバランス回路により
コントロール電圧Vmに基づいて係数m倍され、mi1
なる。ここで、Vmを正負両方向に変化させれば、mも
正負両方向に変化させることができる。電流i2も、ト
ランジスタQ9,Q10,Q11およびQ12により構
成されるフルバランス回路により、コントロール電圧V
nに基づいて係数n倍され、ni2となる。そして、mi
1とni2とが加算されて、加算電流ioが得られる。
【0024】加算電流ioは、共振回路4に注入され、
共振回路4の出力端から電圧Voutが得られる。電圧V
outは、Ro,LoおよびCoを使用して、次の(式3)で
示すことができる。
【0025】
【数3】
【0026】図8の従来のFM検波回路においては、入
力変調信号S1を90゜移相器101で位相シフトした
後に、単同調回路102に入力して、位相特性を積算し
ているが、図1および図4に示した実施例では、電流加
算器3において位相差90゜の電流i2を基準(係数n
を一定)として位相差0゜の電流i1の係数mを変化さ
せて加算することにより、加算電流ioの位相を90゜
を中心に変化させることができる。従って、出力電圧V
outの位相特性は、共振回路4の位相特性を90゜を中
心としてioの変化分だけシフトしたものとすることが
できる。これにより、図8の90゜移相器101を削減
できるほか、90゜移相器101の構成素子のばらつき
による特性誤差分だけ精度が向上する。
【0027】なお、前述のように、従来、変調信号が搬
送周波数が異なる複数の放送方式に対応(すなわちマル
チシステムに対応)するために、すなわち単同調回路の
共振周波数を異なる搬送周波数に一致されるために、コ
イルまたはコンデンサを複数個用意し、スイッチにより
切り替え使用しているが、図1の実施例を使用し、必要
な共振周波数foを得るための電流加算器3の加算比率
に対応したコントロール電圧を搬送周波数の数だけ予め
記憶しておいて、対応する放送毎に呼び出すようにすれ
ば非常に容易に対応することができる(BUS対応
例)。
【0028】また、図1の実施例においては、電圧電流
変換器1および2において、位相差が0゜と90゜の電
流を得て、これらを電流加算器3において加算している
が、加算する電流の位相差は、0゜および90゜である
必要はなく、HPFおよびLPFを使用して、−45゜
と+45゜の位相差の電流を発生し、これらを加算して
もよい。但し、電流ioの位相の最大可変幅は、i1とi
2の位相差分となる。
【0029】図5は、図1の位相変移回路10を使用し
て電圧制御型発振器(VCO)を構成できる。図5に示
されているように、増幅器11の帰還経路に位相変移回
路10を挿入し制御電圧Vc(これは電流増幅器31お
よび32の利得制御電圧すなわち電圧VmおよびVnに相
当)を調整すると、位相変移が0゜となる周波数fo
おいて増幅器11の出力が正帰還され、発振に至る。図
5の発振器は、発振周波数をDC電圧によりコントロー
ルできる。
【0030】図6は、図1の位相変移回路の実施例を使
用した疑似同期式AM検波回路の一例を示す。この例
は、変調映像信号を入力電圧として受ける図1の位相変
位回路10の共振回路4の出力電圧の振幅を一定値に制
限するリミッタ22と、入力電圧とリミッタ22の出力
電圧とを乗算する乗算器23と、乗算器23の出力の不
要な高周波成分を除去するLPF24とを備える。この
ように構成された図6のAM検波回路は、DCコントロ
ールにより共振周波数foが調整可能であり、fo調整過
程の自動化を実現できる。
【0031】図7は、図1の位相変移回路の実施例を使
用したAFC回路の一例を示す。この例は、位相変移回
路10の入力に、変調映像信号である入力電圧の位相を
90゜移相器41により90゜シフトして供給し、入力
電圧と位相変移回路10の出力電圧とを乗算器43によ
り乗算し、乗算器43の出力からLPF44により不要
な高周波成分を除去する。このように構成された図7の
AFC回路は、DCコントロールにより共振周波数fo
が調整可能であり、fo調整過程の自動化を実現でき
る。
【0032】
【発明の効果】本発明の位相変移回路によれば、入力電
圧を、第1電圧電流変換手段によって入力電圧に対して
位相差0゜の電流に変換するとともに、第2電圧電流変
換手段によって入力電圧に対して位相差90゜の電流に
変換し、第1および第2電圧電流変換手段の出力電流を
電圧制御で調整可能な比率で加算して共振回路に注入す
るようにしたので、共振回路の位相特性をシフトするた
めに部品を人的に調整する必要がなくなるから、生産効
率の向上、不良率の低下、コストの低下を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位相変移回路の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
【図2】図1の実施例の電流加算器3の位相ベクトル図
である。
【図3】図1の実施例の出力電圧の位相特性を示す図で
ある。
【図4】図1の実施例の具体的構成例を示す回路図であ
る。
【図5】図1の位相変移回路の実施例を使用した電圧制
御型発振器の一例を示すブロック図である。
【図6】図1の位相変移回路の実施例を使用した疑似同
期式AM検波回路の一例を示すブロック図である。
【図7】図1の位相変移回路の実施例を使用したAFC
回路の一例を示すブロック図である。
【図8】従来の直角位相式FM検波回路の一例を示すブ
ロック図である。
【図9】図8の単同調回路の位相特性を示す図である。
【図10】図8の単同調回路の出力の位相特性を示す図
である。
【図11】図8の単同調回路の具体的構成例を示す回路
図である。
【符号の説明】
1,2 電圧電流変換器 3 電流加算器 4 共振回路 10 位相変移回路 11 増幅器 22 リミッタ 23 乗算器 24 LPF 31,32 利得可変電流増幅器 33 加算器 41 90゜移相器 43 乗算器 44 LPF

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共振回路を有する位相変移回路におい
    て、 入力電圧を該入力電圧に対して位相差0゜の電流に変換
    する第1電圧電流変換手段と、 前記入力電圧を該入力電圧に対して位相差90゜の電流
    に変換する第2電圧電流変換手段と、 前記第1および第2電圧電流変換手段の出力電流を電圧
    制御で調整可能な比率で加算して前記共振回路に注入す
    る加算手段とを備えることを特徴とする位相変移回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の位相変位回路を、前記
    共振回路の共振周波数に対する入力電圧の周波数変位を
    位相変位に変換する位相変位回路として使用することを
    特徴とするFM検波回路。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の位相変位回路を、増幅
    器の帰還経路に挿入したことを特徴とする電圧制御型発
    振器。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の位相変位回路の前記共
    振回路の出力電圧の振幅を制限する振幅制限手段と、前
    記入力電圧と前記振幅制限手段の出力電圧とを乗算する
    乗算手段とを備えることを特徴とするAM検波回路。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の位相変移回路の前記入
    力電圧として、実際の入力電圧の位相を90゜シフトし
    て供給し、前記実際の入力電圧と前記位相変移回路の出
    力電圧とを乗算することを特徴とするAFC回路。
JP5100723A 1993-04-27 1993-04-27 位相変移回路 Withdrawn JPH06310982A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217682A (ja) * 1999-11-26 2001-08-10 Fujitsu Ltd 位相合成回路およびタイミング信号発生回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001217682A (ja) * 1999-11-26 2001-08-10 Fujitsu Ltd 位相合成回路およびタイミング信号発生回路

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