JPH0659010B2 - FM signal demodulator - Google Patents

FM signal demodulator

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JPH0659010B2
JPH0659010B2 JP60282805A JP28280585A JPH0659010B2 JP H0659010 B2 JPH0659010 B2 JP H0659010B2 JP 60282805 A JP60282805 A JP 60282805A JP 28280585 A JP28280585 A JP 28280585A JP H0659010 B2 JPH0659010 B2 JP H0659010B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、周波数変調(以下、FMと略す)信号の復調
器に係り、特に、低電圧で動作させることができて、し
かも大きな信号を出力する出力回路としたFM信号復調
器に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a demodulator of a frequency-modulated (hereinafter abbreviated as “FM”) signal, and in particular, it can be operated at a low voltage and can generate a large signal. The present invention relates to an FM signal demodulator used as an output circuit for outputting.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

従来のこの種の復調器の出力回路は、特公昭58−51446
号に記載されているように、掛算器を出力回路とし、そ
して電源に接続された抵抗に発生する電圧が復調器の出
力となっていた。しかし、この従来回路では(1)低電源
電圧化に伴なって出力のダイナミックレンヂが厳しくな
る,(2)出力信号の大きさを大きくとれず、信号対雑音
比(S/N)に問題がある,点について配慮されていな
かった。
The output circuit of a conventional demodulator of this type is as follows.
As described in No. 6, the multiplier was used as an output circuit, and the voltage generated in the resistor connected to the power supply was the output of the demodulator. However, in this conventional circuit, (1) the dynamic range of the output becomes stricter as the power supply voltage becomes lower, (2) the size of the output signal cannot be increased, and there is a problem in the signal-to-noise ratio (S / N). There was no consideration for the point.

第8図に従来のFM信号復調回路図を、第9図にその各
部の動作波形を示す。以下、第8図,第9図により従来
技術の問題点について述べる。第8図において、FM信
号入力端子1,2からは第9図(a),(b)の51,52に示さ
れるような、互いに逆相関係にある信号が入力される。
ここでトランジスタQ24,Q25のベース電位をVB,ベー
スエミッタ間電圧をVBEとする。まず、トランジスタQ
1,Q3がオフ、Q2,Q4がオンで、コンデンサC1
は充電されて定常状態であるとする。このときQ3のコ
レクタ電位はVCC−VBEとなるので、Q4のエミッタ
(Q2のコレクタ)電位は第9図(d)の54に示すように
CC−2VBEとなる。また、Q3のエミッタ(Q1のコ
レクタ)電位は、Q3がオフしているのでQ4のエミッ
タ電位から決まり、コンデンサC1の両端電圧をΔVと
すれば第9図(C)の53に示すようにVCC−2VBE+ΔV
となる。
FIG. 8 shows a conventional FM signal demodulation circuit diagram, and FIG. 9 shows operation waveforms of respective parts thereof. The problems of the prior art will be described below with reference to FIGS. 8 and 9. In FIG. 8, signals having opposite phases to each other are inputted from the FM signal input terminals 1 and 2 as shown by 51 and 52 in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
Here, the base potential of the transistors Q24 and Q25 is V B , and the base-emitter voltage is V BE . First, the transistor Q
1, Q3 is off, Q2 and Q4 are on, capacitor C1
Is charged and is in a steady state. At this time, the collector potential of Q3 becomes V CC -V BE, and the emitter potential of Q4 (collector of Q2) becomes V CC -2V BE as indicated by 54 in FIG. 9 (d). Also, the emitter potential of Q3 (collector of Q1) is determined from the emitter potential of Q4 because Q3 is off, and if the voltage across capacitor C1 is ΔV, then as shown at 53 in FIG. CC- 2V BE + ΔV
Becomes

次にt=t1のとき入力FM信号51,52が反転すると、Q
1がオン,Q2がオフとなり、電流はQ4,C1,Q1
を流れ、Q3のエミッタ電位53は第9図(c)に示すよう
に直線的に減少する。この時、Q4のコレクタ電位はQ
32によってクランプされておりVCC−VBEであり、Q3
のベース電位はVB−VBEである。したがって放電が続け
られるQ3のエミッタ電位53がVB−2VBEになると、Q
3がオンし、コンデンサC1の放電は終了する。このと
きをt=t2とする。t=t2の時、Q3がオンする瞬間Q
4のベース電位はVB−VBEに低下しQ4はオフする。第
8図に示す回路は完全な対称回路であぬので、Q1,Q
3がオン,Q2,Q4がオフの時の状態は、第9図
(c),(d)の53,54の波形のt≦t1の状態を53と54とで入
れ替えることと同じになる。つまり、Q3のエミッタ電
位はVCC−2VBE、Q4のエミッタ電位はVCC−2VBE
+ΔVとなる。
Next, when the input FM signals 51 and 52 are inverted at t = t 1 ,
1 is on, Q2 is off, and the current is Q4, C1, Q1.
, And the emitter potential 53 of Q3 decreases linearly as shown in FIG. 9 (c). At this time, the collector potential of Q4 is Q
It is clamped by 32 and is V CC -V BE , and Q3
The base potential is V B -V BE. Therefore, when the emitter potential 53 of Q3 where the discharge is continued becomes V B -2V BE , Q3
3 is turned on, and the discharge of the capacitor C1 is completed. At this time, t = t 2 . When t = t 2 , the moment Q3 turns on Q
Base potential of 4 drops to V B -V BE Q4 is turned off. Since the circuit shown in FIG. 8 is not a completely symmetrical circuit, Q1, Q
Fig. 9 shows the state when 3 is on and Q2 and Q4 are off.
This is the same as exchanging the state of t ≦ t 1 of the waveforms 53 and 54 in (c) and (d) between 53 and 54. That is, the emitter potential of Q3 is V CC -2V BE and the emitter potential of Q4 is V CC -2V BE.
It becomes + ΔV.

さらにt=t3で入力FM信号51,52が再び反転し、Q1
がオフ、Q2がオンすれば電流はQ3,C1,Q2を流
れて放電する。
Further, at t = t 3 , the input FM signals 51 and 52 are inverted again, and Q1
Is turned off and Q2 is turned on, a current flows through Q3, C1 and Q2 and is discharged.

以上のように第8図に示す回路は、各周期ごとに上記し
た動作を繰返し、第9図(a),(b),(c),(d)のような動
作波形を示す。
As described above, the circuit shown in FIG. 8 repeats the above-mentioned operation for each cycle, and shows operation waveforms as shown in FIGS. 9 (a), (b), (c) and (d).

ところで定常状態のコンデンサC1の両端電圧ΔVは、
Q3,Q4がt=t2で切り替わる直前のトランジスタの
エミッタ電位差であるから ΔV=VCC−2VBE(VB−2VBE)=VCC−VB となる。したがって、コンデンサの放電開始前と放電終
了時点の電位差は VCC−2VBE+ΔV−(VB−2VBE)=2AV となる。
By the way, the voltage ΔV across the capacitor C1 in the steady state is
Since Q3 and Q4 are the emitter potential differences of the transistors immediately before switching at t = t 2 , ΔV = V CC −2V BE (V B −2V BE ) = V CC −V B. Therefore, the potential difference between before and after the discharge of the capacitor is V CC −2V BE + ΔV− (V B −2V BE ) = 2AV.

次にQ5,Q6のエミッタ電位はQ3,Q4の状態に注
目すれば良く、第9図(e),(f)に示す55,56のような信
号波形になり、これは入力FM信号51,52を遅延した信
号となる。この遅延された信号55,56は次段の掛算回路
で入力FM信号51,52と掛算され、Q7,Q8,Q9,
Q10のコレクタ電位は第9図の(g),(h),(i),(j)に示
す57,58,59,60のような信号波形になる。さらに出力
端子5に負荷抵抗41を接続すれば、端子5にはQ11もし
くはQ14がオンした時にだけ電流が流れ、第9図(k)に
示す61の信号が出力される。すなわち、11〜Q14のベー
ス電位(Q7〜Q10のコレクタ電位)のうちQ11あるい
はQ14が最も高電位に保たれる時にのみ、端子5に接続
された負荷抵抗41に電流が流れ電圧降下が生じ、他の期
間は常に電源電圧に保たれている。つまり、電流をIO
負荷抵抗をRLとすれば、放電期間(遅延期間)はVCC
LOに低下し、他の期間はVCCとなるような信号61の
波形を繰返す。ところで、放電が第9図に示すように直
線的に変化するので放電時間(=遅延時間)τd(=t2
t1) は、コンデンサC1,C2の容量の和をC,定電流
源の電流をIDとすれば τd=(2C・ΔV)/ID ……(1) となり、さらに端子の出力電圧61の平均値は、入力FM
信号の周期をTとすると となり、右辺の第2項はFM信号の周波数=1/Tに比
例する。第10図に端子5の出力電圧平均値とFM信号の
周波数との関係を示す。第10図に示すように、出力電圧
はVCCからVCC−IORLまで直線的に変化し、最大復調周
波数maxの時に最小になる。
Next, paying attention to the states of Q3 and Q4, the emitter potentials of Q5 and Q6 have signal waveforms such as 55 and 56 shown in FIGS. 9 (e) and (f), which are the input FM signal 51, The signal is delayed from 52. The delayed signals 55 and 56 are multiplied by the input FM signals 51 and 52 in the multiplication circuit of the next stage, and Q7, Q8, Q9,
The collector potential of Q10 has signal waveforms such as 57, 58, 59 and 60 shown in (g), (h), (i) and (j) of FIG. Further, if a load resistor 41 is connected to the output terminal 5, a current flows through the terminal 5 only when Q11 or Q14 is turned on, and a signal 61 shown in FIG. 9 (k) is output. That is, only when Q11 or Q14 of the base potentials of 11 to Q14 (collector potentials of Q7 to Q10) is kept at the highest potential, a current flows through the load resistor 41 connected to the terminal 5 and a voltage drop occurs, During the other periods, the power supply voltage is always maintained. That is, the current is I O ,
If the load resistance is R L , the discharge period (delay period) is V CC
The waveform of the signal 61 is repeated so that it falls to R L I O and becomes V CC for the other period. By the way, since the discharge changes linearly as shown in FIG. 9, the discharge time (= delay time) τ d (= t 2
t 1 ), where C is the sum of the capacitances of the capacitors C1 and C2 and I D is the current of the constant current source, τ d = (2C · ΔV) / I D (1) and the output voltage of the terminal The average value of 61 is the input FM
Let the signal cycle be T Therefore, the second term on the right side is proportional to the frequency of the FM signal = 1 / T. FIG. 10 shows the relationship between the average output voltage of the terminal 5 and the frequency of the FM signal. As shown in FIG. 10, the output voltage is linearly changed from V CC to V CC -I O R L, becomes minimum when the maximum demodulation frequency max.

以上のように第8図の回路構成によってFM信号復調回
路を実現できるが、しかし、このような従来回路には次
に述べるような問題点があった。すなわち、掛算器の出
力としてトランジスタのコレクタと電源との間に抵抗を
接続して出力電圧をとり出す構成であり、回路のトラン
ジスタを線形領域で動作させ出力ダイナミックレンジを
確保するためには電源電圧を低くすることができず、さ
らに、出力信号を大きくすることができず、信号のS/
Nが確保しにくいという問題があった。
As described above, the FM signal demodulation circuit can be realized by the circuit configuration of FIG. 8, but such a conventional circuit has the following problems. That is, the output of the multiplier is connected between the collector of the transistor and the power supply to take out the output voltage. In order to operate the transistor in the circuit in the linear region and secure the output dynamic range, the power supply voltage is , The output signal cannot be increased, and the S /
There was a problem that it was difficult to secure N.

これに対して、回路を構成している集積回路(IC)内
に増幅器を持ち、適当なレベルまで増幅することによ
り、FM信号復調器のアースラインへのリップルノイズ
の混入を防止し、S/Nを向上させることなども考えら
れるが、しかし、復調器出力は、高調波信号を含んだ大
きな振幅をもっており増幅器のダイナミックレンジが確
保できない。
On the other hand, by having an amplifier in an integrated circuit (IC) that constitutes the circuit and amplifying to an appropriate level, it is possible to prevent ripple noise from being mixed in the ground line of the FM signal demodulator, and to suppress S / Although it is conceivable to improve N, however, the demodulator output has a large amplitude including a harmonic signal, and the dynamic range of the amplifier cannot be secured.

〔発明の目的〕 本発明の目的は、従来技術での上記した問題点を解決
し、低電源電圧においてもダイナミックレンジを十分に
大きくできる出力回路を備えるとともに、FM信号復調
器出力用の負荷抵抗と記録時の記録くし形フィルタ出力
用の負荷抵抗とを兼用にできるFM信号復調器を提供す
ることにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, to provide an output circuit capable of sufficiently increasing the dynamic range even at a low power supply voltage, and to provide a load resistance for an FM signal demodulator output. Another object of the present invention is to provide an FM signal demodulator which can also serve as a load resistance for recording comb filter output during recording.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明では、上記目的を達成するために、FM信号復調
器の掛算器の出力部に、PNPトランジスタと、このト
ランジスタと組んでインバーテッドダーリントン増幅器
を構成するNPNトランジスタとを設け、上記PNPト
ランジスタのエミッタとNPNトランジスタのコレクタ
とを接続し、このインバーテッドダーリントン増幅器を
介して出力信号電流を取出し、十分ダイナミックレンジ
のあるところで出力電圧に変換する構成とする。
In the present invention, in order to achieve the above object, a PNP transistor and an NPN transistor that forms an inverted Darlington amplifier in combination with this transistor are provided at the output of the multiplier of the FM signal demodulator, and the PNP transistor The emitter and the collector of the NPN transistor are connected to each other, and the output signal current is taken out through the inverted Darlington amplifier and converted into an output voltage at a place having a sufficient dynamic range.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図において、Q40,Q41はPNPトランジスタ、Q
42〜Q45はNPNトランジスタ、34,38,39,40は抵抗
であり、他の符号は第8図従来回路の場合と同じであ
る。
In FIG. 1, Q40 and Q41 are PNP transistors, and Q
42 to Q45 are NPN transistors, 34, 38, 39 and 40 are resistors, and other symbols are the same as in the conventional circuit of FIG.

第1図回路の特徴は、掛算器の出力を直接に出力抵抗41
(これは低域通路フィルタLPF46のマッチング抵抗も
兼ねている)に接続せず、Q41,Q42で構成されるイン
バーテッドダーリントン増幅器を介して出力信号電流を
取出すようにしたことである。
The characteristic of the circuit shown in Fig. 1 is that the output of the multiplier is directly connected to the output resistor 41.
This is because the output signal current is taken out through the inverted Darlington amplifier composed of Q41 and Q42, without being connected to this (also serving as the matching resistor of the low pass filter LPF46).

Q43と抵抗34で定電流源を構成しており、この定電流源
と、ダイオードQ40と、抵抗39とにより、Q41に一定の
ベース電圧を供給している。掛算器出力のトランジスタ
Q11,Q14のコレクタ電圧はQ41のエミッタ電圧に固定
される。ここで、例えば抵抗38の電圧降下を0.2Vと
し、抵抗38を100Ω、Q20のコレクタ電流を1mAと設定
すれば、無信号入力時にはQ11,Q14を流れる電流の合
計は1mAとなり、Q41,Q42を流れる電流の合計も1mA
となる。Q11,Q14に信号電流が流れると、抵抗38に流
れる電流は常に2mAなので、この信号電流と逆極性で同
じ値の信号電流がQ41,Q42に流れることになる。この
ようにして信号電流がインバーテッドダーリントン増幅
器で、アース電位側に折返されて流れることになる。次
にQ44,Q45を図示のようなカレントミラー構成にすれ
ば、アース電位側に折返された上記信号電流は、カレン
トミラーを構成するQ45を介して、再び電源電圧側に折
返されて流れることになり、出力端5に信号電圧が出力
される。もちろん、Q44,Q45はカレントミラーである
ので、トランジスタのエミッタ側、あるいはエミッタ・
アース間に抵抗を接続することにより、電流増幅できる
ことはいうまでもない。
A constant current source is constituted by Q43 and the resistor 34, and a constant base voltage is supplied to Q41 by this constant current source, the diode Q40 and the resistor 39. The collector voltage of the transistors Q11 and Q14 of the multiplier output is fixed to the emitter voltage of Q41. Here, for example, if the voltage drop of the resistor 38 is set to 0.2V, the resistor 38 is set to 100Ω, and the collector current of Q20 is set to 1mA, the total current flowing through Q11 and Q14 is 1mA when no signal is input, and Q41 and Q42 are Total current flowing is 1mA
Becomes When a signal current flows through Q11 and Q14, the current flowing through the resistor 38 is always 2 mA. Therefore, a signal current having the same value as that of the signal current but having the opposite polarity flows through Q41 and Q42. In this way, the signal current flows back to the ground potential side in the inverted Darlington amplifier. Next, if Q44 and Q45 are made to have a current mirror structure as shown in the figure, the signal current returned to the ground potential side will be returned to the power supply voltage side again via Q45 forming the current mirror. Then, the signal voltage is output to the output terminal 5. Of course, since Q44 and Q45 are current mirrors,
It goes without saying that current can be amplified by connecting a resistor between the grounds.

例えば、出力信号として0.5Vppの大きさの信号を得よ
うとするならば、高調波成分が加算され、約2.5Vpp
の大きさの信号が掛算器出力信号として出力される。2.
5Vppもの信号を出力に取出すためには、定電源電圧化
が進みられているICにおいては(例えばポータブルV
TR対応ではVCC=5V)、従来のように掛算器出力か
ら直接信号を取出すことは困難であり、本実施例のよう
に掛算器出力の信号電流をインバーテッドダーリントン
増幅器を介して取出すことでダイナミックレンジの十分
とれる回路を構成でき、2.5Vppの信号電圧をも取出す
ことが可能となる。また、本実施例によれば、出力段に
カレントミラーを用いることで電流増幅を行い、十分に
S/Nの良い信号電圧を得ることができる。
For example, if a signal having a magnitude of 0.5 V pp is to be obtained as an output signal, harmonic components are added and a signal having a magnitude of about 2.5 V pp is output as a multiplier output signal. 2.
In order to take out a signal as high as 5 V pp to the output, in an IC where the constant power supply voltage is being advanced (for example, portable V
In the case of TR, V CC = 5V), and it is difficult to take out the signal directly from the multiplier output as in the conventional case. By taking out the signal current of the multiplier output through the inverted Darlington amplifier as in this embodiment. A circuit with a sufficient dynamic range can be constructed, and a signal voltage of 2.5 V pp can be taken out. Further, according to this embodiment, current amplification is performed by using a current mirror in the output stage, and a signal voltage with sufficiently good S / N can be obtained.

本実施例回路のもうひとつの特徴は、抵抗35,32,Q26
で構成したバイアス回路でQ20およびQ43のベース電圧
を供給することである。つまり、Q20のコレクタ電流を
大にしようとする時、Q41,Q42を流れる電流を大にし
ないと、大きな信号電流は流れなくなり出力信号に歪が
生じることになる。また、出力抵抗41,最大復調感度調
整用抵抗35を外付けにすることは重要である。温度特性
のためには、抵抗41,35もIC内に封じ込むのが良い
が、しかも、抵抗41に発生した復調出力をエミッタフォ
ロアでIC外に出力することは、LPF46とのマッチン
グのために6dBの損失を生じることになり、これは小振
幅信号のS/N確保の点で問題である。ただし、エミッ
タフォロアを取り除き、抵抗41から出力を直接IC外に
出すことは、抵抗41の絶対値のバラツキが±30%とな
り、LPF46のマッチング抵抗として使えなくなる。以
上の理由により、抵抗41を外付け抵抗とする。この時、
出力信号電圧のバラツキ、さらには温度特性を考慮すれ
ば、抵抗35も外付けにすることが好ましい。
Another feature of the circuit of this embodiment is that the resistors 35, 32, Q26
Is to supply the base voltage of Q20 and Q43 with the bias circuit constructed in (4). That is, when the collector current of Q20 is to be increased, if the current flowing through Q41 and Q42 is not increased, a large signal current will not flow and the output signal will be distorted. Further, it is important to externally attach the output resistor 41 and the maximum demodulation sensitivity adjusting resistor 35. For temperature characteristics, it is better to enclose the resistors 41 and 35 in the IC as well, but to output the demodulated output generated in the resistor 41 to the outside of the IC with an emitter follower is necessary for matching with the LPF46. This results in a loss of 6 dB, which is a problem in securing S / N of a small amplitude signal. However, if the emitter follower is removed and the output is directly output from the resistor 41 to the outside of the IC, the variation in absolute value of the resistor 41 becomes ± 30%, and it cannot be used as a matching resistor of the LPF 46. For the above reason, the resistor 41 is an external resistor. At this time,
Considering the variation of the output signal voltage and the temperature characteristic, it is preferable that the resistor 35 is also externally attached.

第1図でインバーテッドダーリントン構成を用いるのは
以下の理由である。いま、Q42がなく単にQ41だけを用
いると、無信号入力時にはQ41に1mAの電流が流れる。
このとき、Q41のエミッタの入力インピーダンスは約26
Ωとなる。したがってこの状態で微小信号電流がQ11Q
14のコレクタを流れた場合、抵抗38とQ41のエミッタの
入力インピーダンスにより信号電流が分配され、Q41側
にはそのうちの{100Ω/(100+26)Ω}×100=80(%)
が流れ、抵抗38側には20%が流れる。これに対して、Q
11,Q14に流れる電流が1.5mAになったときには、Q41
には0.5mAの電流が流れ、微小信号電流に対するQ41の
インピーダンスが約52Ωとなるため、Q41側には約67%
の電流が流れることになる。このように、Q41のエミッ
タの入力インピーダンスがバイアス電流に対して大幅に
変化するため、Q41のコレクタに流れる電流の割合が大
きく変化する。
The reason why the inverted Darlington configuration is used in FIG. 1 is as follows. If only Q41 is used without Q42, a current of 1 mA flows through Q41 when no signal is input.
At this time, the input impedance of the emitter of Q41 is about 26.
It becomes Ω. Therefore, in this state, the small signal current is Q11Q.
When flowing through the collector of 14, the signal current is distributed by the input impedance of the resistor 38 and the emitter of Q41, of which {100Ω / (100 + 26) Ω} × 100 = 80 (%)
Flows, and 20% flows on the resistance 38 side. On the other hand, Q
When the current flowing through 11 and Q14 becomes 1.5mA, Q41
A current of 0.5mA flows through the Q41, and the impedance of Q41 with respect to a minute signal current is about 52Ω.
The current will flow. In this way, the input impedance of the emitter of Q41 greatly changes with respect to the bias current, so that the ratio of the current flowing through the collector of Q41 greatly changes.

これに対して、インバーテッドダーリントン構成では、
抵抗40の両端に生じる電圧(約0.7V)により、Q42の
電流が制御されるので、等価的に入力インピーダンスが
大幅に小さくなるという効果がある。例えば、抵抗40を
7kΩとすると、Q42のベース・エミッタ間電圧はほぼ
0.7Vなので約0.1mAの電流が流れることになり、したが
って、無信号入力時、Q41,Q42に流れ込む電流1mAの
うち、ほぼ0.1mAがQ41側を、残り0.9mAがQ42側を流れ
ることになる。このときのQ42のコンダクタンスgmは約
34mν,Q41の入力インピーダンスは260Ωだから、エミ
ッタ部の微小電圧変化ΔVに対して流れる電流ΔIは以
下の式で表わされる。
On the other hand, in the inverted Darlington configuration,
Since the current across Q42 is controlled by the voltage (about 0.7 V) generated across the resistor 40, there is an equivalent effect of significantly reducing the input impedance. For example, if the resistance 40 is 7 kΩ, the base-emitter voltage of Q42 is almost
Since it is 0.7 V, a current of about 0.1 mA will flow. Therefore, when there is no signal input, of the current of 1 mA that flows into Q41 and Q42, approximately 0.1 mA will flow to the Q41 side and the remaining 0.9 mA will flow to the Q42 side. . At this time, the conductance gm of Q42 is about
Since the input impedance of 34 mν and Q41 is 260 Ω, the current ΔI flowing with respect to the minute voltage change ΔV of the emitter is expressed by the following equation.

したがって、入力インピーダンスRinしたがって、Q11,Q14の信号電流のうちの がインバーテッドダーリントン側を流れる。 Therefore, the input impedance R in is Therefore, of the signal currents of Q11 and Q14, Flows on the inverted Darlington side.

一方、インバーテッドダーリントン側に0.5mAの電流が
流れるときは、Q42のベース・エミッタ間電圧は1mAの
ときとほぼ同じだけ必要なので、Q41に0.1mA,Q42に
0.4mA流れる。したがって、このときの入力インピーダ
ンスRinは前述と同じように考えて以下のようになる。
On the other hand, when a current of 0.5 mA flows to the inverted Darlington side, the base-emitter voltage of Q42 is almost the same as when it is 1 mA.
0.4mA flows. Therefore, the input impedance R in at this time is as follows, considering the same as described above.

したがって、このときは、Q11,Q14の信号電流のうち
がインバーテッドダーリントン側を流れる。このよう
に、Q11,Q14に流れる電流が1mAと0.5mAとの場合
で、インバーテッドダーリントン側に流れる電流の割合
が1%しか差がないことになり、波形歪の発生を大幅に
低減することができる。
Therefore, at this time, of the signal currents of Q11 and Q14, Flows on the inverted Darlington side. In this way, when the currents flowing in Q11 and Q14 are 1 mA and 0.5 mA, the difference in the current flowing in the inverted Darlington side is only 1%, which significantly reduces the occurrence of waveform distortion. You can

第2図に本発明の他の実施例回路図を示す。第1図と異
なる点は、出力部にカレントミラーを用いることなく、
インバーテッドダーリントン増幅器から直接LPF46を
駆動している点である。第1図に示した実施例と同様の
効果があることはいうまでもない。
FIG. 2 shows a circuit diagram of another embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that without using a current mirror in the output section,
The point is that the LPF 46 is driven directly from the inverted Darlington amplifier. It goes without saying that the same effect as the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

第3図に本発明のさらに他の実施例回路図を示す。これ
は、掛算器出力信号電流をPNPトランジスタで構成さ
れるカレントミラーで取出し、さらにNPNのカレント
ミラーで電源電圧側に折り返し、出力端子5に信号電圧
を出力するものである。第3図の場合のトランジスタの
エミッタサイズは任意に選択すれば良い。
FIG. 3 shows a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. In this, the output signal current of the multiplier is taken out by a current mirror composed of a PNP transistor, is further returned to the power supply voltage side by an NPN current mirror, and a signal voltage is output to an output terminal 5. The emitter size of the transistor in the case of FIG. 3 may be arbitrarily selected.

第4図,第5図はそれぞれ、本発明のさらに他の実施例
の回路図であり、第3図と異なるのは、PNPのカレン
トミラーにインバーテッドダーリントン回路を付加した
ことにある。
4 and 5 are circuit diagrams of still another embodiment of the present invention, respectively, which is different from FIG. 3 in that an inverted Darlington circuit is added to the PNP current mirror.

第6図に本発明のFM信号復調器を用いたVTRシステ
ムの一例を示す。これは、サーボ制御方式がオートマチ
ックトラックファインディング(Automatic Track Find
ing,以下ATFと略す)制御方式のための信号(以
下、パイロット信号と称す)を映像信号と周波数多重
(例えば、低域変換クロマ信号の低減に多重する)する
方式と、音声信号を周波数変調して映像信号と周波数多
重(例えばFM輝度信号と低域変換クロマ信号の間に多
重する)する方式を具備したVTRのブロック図であ
る。
FIG. 6 shows an example of a VTR system using the FM signal demodulator of the present invention. This is because the servo control method is Automatic Track Find (Automatic Track Find).
ing, hereinafter abbreviated as ATF) A method for frequency-multiplexing a signal for control method (hereinafter, referred to as a pilot signal) with a video signal (for example, for reducing low-pass conversion chroma signal), and frequency modulation for an audio signal. FIG. 3 is a block diagram of a VTR equipped with a method of frequency multiplexing with a video signal (for example, multiplexing between an FM luminance signal and a low frequency conversion chroma signal).

まず、第6図の基本構成について説明する。記録時にス
イッチ回路205,266,120はそれぞれ接点101,103,121
に接続される。入力端子201から入力された複合映像信
号は、AGC回路202でプリエンファシス回路212の入力
信号が規定レベルになるようAGC検波回路200を介し
帰還制御されており、AGC回路202の出力は、スイッ
チ回路266を介してクランプ回路267でクランプされた
後、映像出力増幅器268で増幅され、映像出力端子269へ
出力される。
First, the basic configuration of FIG. 6 will be described. During recording, the switch circuits 205, 266 and 120 are contact points 101, 103 and 121, respectively.
Connected to. The composite video signal input from the input terminal 201 is feedback-controlled by the AGC circuit 202 via the AGC detection circuit 200 so that the input signal of the pre-emphasis circuit 212 becomes a specified level. The output of the AGC circuit 202 is a switch circuit. After being clamped by the clamp circuit 267 via 266, it is amplified by the video output amplifier 268 and output to the video output terminal 269.

一方、AGC回路202で規定レベルに制御された複合映
像信号はトラップ203,減算増幅器204,208,スイッチ
回路2051H遅延線206,加算増幅器207,209から成るY
/C分離回路A(詳細は後で説明する)により、輝度信
号とクロマ信号に分離される。分離された輝度信号はス
イッチ回路120を介しLPF210で帯域制限され、記録イ
コライズ回路211でクリップされるエネルギが少なくな
るよう波形がプリシュート化される。次いで、非線形及
び線形エンファシス回路212で高域信号が強調された
後、過変調を避けるためのクリップ回路213を介して周
波数変調回路214で変調される。その後、HPF215でA
TF用のパイロット信号,音声信号及び低域変換クロマ
信号成分を除去し加算器216に供給される。
On the other hand, the composite video signal whose level is controlled by the AGC circuit 202 is a Y composed of a trap 203, subtraction amplifiers 204 and 208, a switch circuit 2051H delay line 206, and addition amplifiers 207 and 209.
A / C separation circuit A (details of which will be described later) separates the luminance signal and the chroma signal. The separated luminance signal is band-limited by the LPF 210 via the switch circuit 120, and the waveform is pre-shot so that the energy clipped by the recording equalizing circuit 211 is reduced. Next, after the high-frequency signal is emphasized by the nonlinear and linear emphasis circuit 212, it is modulated by the frequency modulation circuit 214 via the clip circuit 213 for avoiding overmodulation. After that, A with HPF215
The pilot signal for TF, the voice signal, and the low-frequency conversion chroma signal component are removed and the result is supplied to the adder 216.

一方、上記Y/C分離回路Aによって分離されたクロマ
信号はスイッチ回路219を介しBPF220に供給され、不
要信号が除去され、少なくともACC回路とバーストエ
ンファシス回路とクロマエンファシス回路から成る記録
クロマ処理回路221で記録クロマ処理され、基準キャリ
ア発生器222と周波数変換回路223で低域変換される。さ
らに、LPF224とトラップ225で不要成分が除去された
後、加算器230に供給される。
On the other hand, the chroma signal separated by the Y / C separation circuit A is supplied to the BPF 220 via the switch circuit 219 to remove unnecessary signals, and a recording chroma processing circuit 221 including at least an ACC circuit, a burst emphasis circuit and a chroma emphasis circuit. Is subjected to recording chroma processing by the reference carrier generator 222 and frequency conversion circuit 223 for low-frequency conversion. Further, after unnecessary components are removed by the LPF 224 and the trap 225, they are supplied to the adder 230.

また、音声信号入力端子226から入力された音声信号
は、S/N改善のためにエンファシス回路とクロストー
ク軽減のために音声信号を振幅に応じて圧縮する圧縮回
路から成るノイズリダクション回路227を介し、周波数
変調回路228でFM音声信号となり、加算器230に供給さ
れる。一方、パイロット信号発生器229よりATF用の
パイロット信号が加算器230に供給される。
Further, the audio signal input from the audio signal input terminal 226 is passed through a noise reduction circuit 227 including an emphasis circuit for improving S / N and a compression circuit for compressing the audio signal according to the amplitude to reduce crosstalk. The frequency modulation circuit 228 produces an FM audio signal, which is supplied to the adder 230. On the other hand, the pilot signal generator 229 supplies the ATF pilot signal to the adder 230.

加算器230で加算された三つの信号は、さらに加算器216
で先の輝度FM信号と加算される。その後、定電流特性
を持つ記録増幅器231で増幅され、ビデオヘッド232を介
して磁気テープ233へ記録される。
The three signals added by the adder 230 are further added by the adder 216.
Is added with the above luminance FM signal. Then, it is amplified by a recording amplifier 231 having a constant current characteristic and recorded on a magnetic tape 233 via a video head 232.

再生時は、スイッチ回路205,266,120はそれぞれ接点1
02,104,122に接続される。ビデオヘッド232から再生
された信号は、再生増幅回路251で増幅される。HPF2
52は増幅された再生信号から輝度FM信号のみを取出
し、ピーキング回路253に送る。ピーキング回路253はテ
ープ・ヘッド系の伝送特性を補償し、AGC回路254は
規定レベルに制御し、リミッタ回路255は波形整形す
る。波形整形された信号は、復調回路256で復調され、
スイッチ回路120,LPF210を経て、記録で行われたエ
ンファシスを元に戻すディエンファシス回路257に送ら
れる。そして、ディエンファシス回路257で再生処理が
行われ、次いでノイズキャンセル回路258で高域のノイ
ズ成分を抑圧された後、加算器265に供給される。
During playback, the switch circuits 205, 266, and 120 each have contact 1
It is connected to 02, 104, 122. The signal reproduced from the video head 232 is amplified by the reproduction amplifier circuit 251. HPF2
52 extracts only the luminance FM signal from the amplified reproduction signal and sends it to the peaking circuit 253. The peaking circuit 253 compensates the transmission characteristics of the tape head system, the AGC circuit 254 controls to a specified level, and the limiter circuit 255 shapes the waveform. The waveform-shaped signal is demodulated by the demodulation circuit 256,
After passing through the switch circuit 120 and the LPF 210, the de-emphasis circuit 257 for restoring the emphasis performed in recording is sent. Then, the reproduction processing is performed in the de-emphasis circuit 257, the high frequency noise component is suppressed in the noise cancellation circuit 258, and then the signal is supplied to the adder 265.

一方、低域変換クロマ信号は、トラップ259及びLPF2
60で取出され、少なくともACC回路とバーストディエ
ンファシス回路から成る再生クロマ処理回路261で再生
処理が行われた後、基準キャリア発生器222と周波数変
換回路262により元の搬送色信号が復元される。その
後、スプリアス除去用BPF263,スイッチ回路205を経
て1H遅延線と減算増幅器208から成る再生C形くし形
フィルタに送られ、隣接クロストークが除去され、少な
くともクロマディエンファシスを含む再生クロマ処理回
路264で再生処理が行われ、加算器265に供給される。加
算器265で前述の再生処理が行われた輝度信号と加算さ
れ、複合映像信号となった再生信号は、スイッチ回路26
6を介しクランプ回路267でクランプされた後、映像出力
増幅器268で増幅され、映像出力端子269へ出力される。
On the other hand, the low frequency conversion chroma signal is transmitted to the trap 259 and LPF2.
After being taken out at 60 and reproduced by the reproduction chroma processing circuit 261 including at least the ACC circuit and the burst de-emphasis circuit, the reference carrier generator 222 and the frequency conversion circuit 262 restore the original carrier color signal. After that, the signal is sent to a regenerative C-shaped comb filter composed of a 1H delay line and a subtraction amplifier 208 through a spurious eliminating BPF 263 and a switch circuit 205 to remove adjacent crosstalk, and a regenerative chroma processing circuit 264 including at least chroma deemphasis. Regeneration processing is performed and the result is supplied to the adder 265. The reproduction signal that is added to the luminance signal that has been subjected to the reproduction processing described above by the adder 265 and becomes a composite video signal is the switch circuit 26.
After being clamped by the clamp circuit 267 via 6, it is amplified by the video output amplifier 268 and output to the video output terminal 269.

また、音声FM信号は再生増幅回路251から出力された
再生信号の中からBPF270で取出され、復調回路271で
復調される。その後、少なくともLPFと伸長回路とデ
ィエンファシスから成るノイズリダクション回路272で
スプリアス成分の除去、及び記録時に行われた圧縮を元
に戻すための伸長及び記録時に行われたエンファシスを
ディエンファシスで元に戻す再生処理が行われ、音声出
力端子273から出力される。
The audio FM signal is extracted by the BPF 270 from the reproduction signal output from the reproduction amplification circuit 251, and demodulated by the demodulation circuit 271. After that, a noise reduction circuit 272 including at least an LPF, a decompression circuit, and de-emphasis removes spurious components, and decompression restores the decompression performed during decompression and decompression performed to restore the compression performed during recording. Reproduction processing is performed and the sound is output from the audio output terminal 273.

さらに、再生増幅回路251から出力された再生信号のう
ち、BPF274でパイロット信号だけが取出され、パイ
ロット信号出力端子273から出力される。このパイロッ
ト信号は、ATF制御信号として用いられる。
Further, of the reproduction signals output from the reproduction amplifier circuit 251, only the pilot signal is extracted by the BPF 274 and output from the pilot signal output terminal 273. This pilot signal is used as an ATF control signal.

以上、第6図の基本的な記録・再生モードを説明した
が、この第6図回路の特徴は、LPF210を記録,再生
で兼用することである。このための具体的回路の一例を
第7図を用いて説明する。第7図において、800は記録
くし形フィルタ回路、600はFM復調回路、300は記録時
の増幅回路を示している。各回路は従来から用いられて
いるものであり、詳述しない。第7図の特徴は、LPF
210のマッチング抵抗を記録くし形フィルタ出力とFM
信号復調器出力とで兼用化していることである。つま
り、記録くし形出力トランジスタQ820のコレクタとF
M変調器出力トランジスタQ664のコレクタとを接続
し、電源電圧間に接続したLPF210のマッチング抵抗
を各々負荷抵抗として用いるものである。記録時にはQ
656のベースに高電位が供給され、FM復調器の電流は
流れず、Q664はカットオフする。また、再生時には、
Q803のベースに高電位が供給され、記録くし形回路の
電流は流れず、Q820はカットオフする。以上のように
して、記録と再生とで負荷抵抗を兼用化することができ
る。ただし、記録くし形増幅器の利得はIC内抵抗822
とIC外負荷抵抗とで決まるため、温度補償が問題とな
る。そこで、第7図に示すようにLPF210の後に、ト
ランジスタQ364で構成されるベース接地増幅器を設
け、IC外抵抗R1とIC内抵抗R363で利得が決定さ
れるように構成とすることで前記くし形回路の温度補償
を行う。
Although the basic recording / reproducing mode of FIG. 6 has been described above, the characteristic of the circuit of FIG. 6 is that the LPF 210 is used for both recording and reproduction. An example of a specific circuit for this purpose will be described with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 800 is a recording comb filter circuit, 600 is an FM demodulation circuit, and 300 is an amplification circuit at the time of recording. Each circuit is conventionally used and will not be described in detail. The characteristic of FIG. 7 is the LPF.
210 matching resistors are recorded Comb filter output and FM
That is, the output is also used for the signal demodulator. That is, the collector and F of the recording comb output transistor Q820
The collector of the M modulator output transistor Q664 is connected, and the matching resistors of the LPF 210 connected between the power supply voltages are used as load resistors. Q when recording
A high potential is supplied to the base of 656, the current of the FM demodulator does not flow, and Q664 cuts off. Also, during playback,
A high potential is supplied to the base of Q803, the current in the recording comb circuit does not flow, and Q820 cuts off. As described above, the load resistance can be shared between recording and reproduction. However, the gain of the recording comb amplifier is 822
And the load resistance outside the IC, the temperature compensation becomes a problem. Therefore, as shown in FIG. 7, a grounded base amplifier composed of a transistor Q364 is provided after the LPF 210, and the gain is determined by the resistance R1 outside the IC and the resistance R363 inside the IC. Perform temperature compensation of the circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、低電源電圧においてもダイナミックレ
ンジを十分に確保できる出力回路を実現できるようにな
り、復調器出力のS/Nを向上させることができ、また
FM信号復調器出力用の負荷抵抗と記録時の記録くし形
フィルタ出力用の負荷抵抗及びこの負荷抵抗をマッチン
グ抵抗とするLPFを記録時と再生時とで兼用にするこ
とができる。
According to the present invention, it is possible to realize an output circuit that can sufficiently secure a dynamic range even at a low power supply voltage, improve the S / N of the demodulator output, and load the FM signal demodulator output. The resistance, the load resistance for the recording comb filter output at the time of recording, and the LPF having this load resistance as a matching resistance can be used for both recording and reproduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例回路図、第2図,第3図,第
4図,第5図は、それぞれ本発明の他の実施例回路図、
第6図は本発明を用いたVTRの回路構成図、第7図は
第6図中の一部具体的回路図、第8図は従来のFM復調
器の一例を示す回路図、第9図は第8図の各部信号の波
形図、第10図は第8図中の端子5の出力電圧平均値とF
M信号周波数との関係を示す図である。 <符号の説明> 1,2……FM信号入力端子 35……最大復調電圧調整用抵抗 44……最大復調周波数調整用抵抗 41,42……LPF用マッチング抵抗 Q40,Q41……PNPトランジスタ Q42〜Q45……NPNトランジスタ
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, and FIGS. 2, 3, 4, and 5 are circuit diagrams of other embodiments of the present invention, respectively.
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a VTR using the present invention, FIG. 7 is a partial concrete circuit diagram in FIG. 6, FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a conventional FM demodulator, and FIG. Is a waveform diagram of each signal in FIG. 8, and FIG. 10 is an average output voltage of terminal 5 and F in FIG.
It is a figure which shows the relationship with M signal frequency. <Description of symbols> 1, 2 ... FM signal input terminal 35 ... Maximum demodulation voltage adjustment resistance 44 ... Maximum demodulation frequency adjustment resistance 41, 42 ... LPF matching resistance Q40, Q41 ... PNP transistor Q42 ... Q45 …… NPN transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号を遅延する遅延回路と、この遅延
回路出力信号と上記入力信号とを掛算する掛算器とで構
成されるFM信号復調器において、掛算器の出力抵抗を
NPN形の第1のトランジスタのコレクタとPNP形の
第2のトランジスタのエミッタとに接続し、第1のトラ
ンジスタのベースを第2のトランジスタのコレクタに接
続してこの接続部を抵抗を介して第1のトランジスタの
エミッタに接続し、カレントミラー回路を構成する第3
及び第4のトランジスタの共通ベース端を第3のトラン
ジスタのコレクタと第1のトランジスタのエミッタとに
接続し、上記第4のトランジスタのコレクタと電源間に
接続した抵抗から復調出力を得る構成とし、前記第4の
トランジスタのコレクタと電源間に接続された抵抗と上
記第4のトランジスタのコレクタとの接続部に、記録く
し形フィルタの出力回路を構成する第5のトランジスタ
のコレクタも接続して上記抵抗を記録と再生の兼用にし
たことを特徴とするFM信号復調器。
1. An FM signal demodulator comprising a delay circuit for delaying an input signal and a multiplier for multiplying the output signal of the delay circuit and the input signal, wherein an output resistance of the multiplier is NPN type. The first transistor is connected to the collector of the first transistor and the emitter of the second transistor of PNP type, the base of the first transistor is connected to the collector of the second transistor, and this connection is connected through a resistor to the first transistor. The third which is connected to the emitter and constitutes a current mirror circuit
And a common base end of the fourth transistor is connected to the collector of the third transistor and the emitter of the first transistor, and a demodulated output is obtained from a resistor connected between the collector of the fourth transistor and the power supply. The collector of the fifth transistor constituting the output circuit of the recording comb filter is also connected to the connection between the resistor connected between the collector of the fourth transistor and the power supply and the collector of the fourth transistor. An FM signal demodulator having a resistance for both recording and reproduction.
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