JPH0754883B2 - Fm復調回路 - Google Patents

Fm復調回路

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JPH0754883B2
JPH0754883B2 JP29143585A JP29143585A JPH0754883B2 JP H0754883 B2 JPH0754883 B2 JP H0754883B2 JP 29143585 A JP29143585 A JP 29143585A JP 29143585 A JP29143585 A JP 29143585A JP H0754883 B2 JPH0754883 B2 JP H0754883B2
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二男 山口
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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、例えばVTRの再生系においてFM輝度信号の復
調を行うFM復調回路に関する。
〔発明の概要〕
本発明は掛算器を用いたFM復調回路に関し、掛算出力を
正帰還形のローパスフィルタに供給して高調波成分を除
去することにより、イコライザ回路までの全体の回路構
成を1チップの集積回路に内蔵できるようにするもので
ある。
〔従来の技術〕
いわゆる掛算形のFM復調回路においては、掛算器の出力
側にローパスフィルタを設けて復調信号の抽出が行われ
る。その場合にこのローパスフィルタとしては、例えば
約3MHzまでフラットで且つ5MHzで40〜50dBもの減衰量
(−70〜−90dB/oct.相当)の特性が必要であり、さら
にエンファシスのかかった2VP-Pもの信号レベルを扱わ
なければならない。
ところで一般に外付部品によるフィルタを集積回路(I
C)に内蔵できれば、外付部品の削減、接続ピンの削減
等により、製造の容易さ、信頼性の向上で多くのメリッ
トがある。しかしながら上述のローパスフィルタでは、
その条件をIC内の回路で実現することが従来の技術では
極めて困難であった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したように従来の技術では、掛算形FM復調回路のロ
ーパスフィルタをICに内蔵することができなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る復調回路は図1に示すように、FM信号
(sinωt)と、該FM信号を移相器(1)に通じること
により所定時間遅延させた信号(sinω(t+τ))を
掛け合わせる掛算器(2)と、 上記掛け合わされた信号を受け取り、S/Nを劣化させず
に、該復調信号の帯域でフラットで且つ上記高調波成分
を減衰させて信号レベルを低くさせるザレン・キー型ロ
ーパスフィルタ(3)と、 このザレン・キー型ローパスフィルタの出力を受け取
り、上記復調信号の帯域より上の帯域でトラップ周波数
を有し且つ高域での利得を減衰させるトラップ回路
(4)と、 このトラップ回路の出力を受け取り、上記復調信号の帯
域の比較的高い部分の周波数特性を補償する、Qの比較
的高い第2のローパスフィルタ(5)と、 この第2のローパスフィルタの出力を受け取り、群遅延
特性を改善して上記復調信号を出力するイコライザ回路
(6)とを備えている。
〔作用〕
これによれば、掛算出力を正帰還形のローパスフィルタ
に供給して高調波成分を除去したことにより信号レベル
が1/2程度に圧縮されるので、後段の本来のローパスフ
ィルタ等をIC内のアクティブフィルタで容易に実現する
ことができる。
〔実施例〕
第1図において、例えば再生アンプ(図示せず)の出力
側で分離されたFM輝度信号が入力端子(11)に供給され
る。この端子(11)からの信号が移相器(1)に供給さ
れて移相が所定量遅延された後、元の信号と共に掛算器
(2)に供給される。
これによって、元の信号をsinωtとした場合に移相器
(1)でτ移相された信号はsinω(t+τ)であり、
この信号sinω(t+τ)と元の信号sinωtが掛け合わ
されることよって、(影響の少ない高次高調波を無視す
れば)sinωτ′(ここで、τ−π/2=τ′)と元の信
号sinωtの2倍の高調波成分信号とが取り出される。
ここで例えば信号のレベルは2Vp−pとされるが、これ
には2倍の高調波成分であるsin2ωt等が含まれてお
り、直流分sinωτ′そのものは信号レベルとしては小
さい。
そこでこの掛算器(2)からの信号を、いわゆるザレン
・キー型のローパスフィルタ(3)に供給して、sin2ω
tの高調波成分を除去する。すなわち掛算器(2)の出
力端が抵抗器R31、R32、R33の直列回路を通じて利得1
のバッファアンプ(31)に接続されると共に、抵抗器R
31、R32の接続中点がコンデンサC31を介して接地され、
抵抗器R32、R33の接続中点がコンデンサC32を介してア
ンプ(31)の出力端に接続され、抵抗器R33とアンプ(3
1)との接続中点がコンデンサC33を介して接地される。
ここでザレン・キー型のフィルタを用いた場合には、S/
Nを劣化させずに、且つダイナミックレンジを確保する
ことができる。しかしながらこの回路をIC化した場合に
は、周波数特性にばらつきを生じ易い欠点がある。
これに対して上述の装置で必要な信号帯域を例えば3MHz
とした場合に、抵抗器R31の抵抗値を5kΩ、R32、R33
1.6kΩとし、コンデンサC31の容量値を6PF、C32を33
PF、C33を1PFとすると、フィルタ(3)のカットオフ周
波数は6.1MHzとなり、必要帯域でのばらつきを押さえて
この周波数特性が全体の特性に影響を及ぼさないように
すると共に、8MHz付近での減衰量に、−12dB以上を確保
して2倍周波数成分を除去することができる。なおこの
特性は、抵抗値に±15%、容量値に±6%及びバッファ
アンプのトランジスタのhFE、温度等のばらつきを考慮
しても、3〜5次程度のザレン・キー型の回路で十分対
応可能である。図は3次の例を示している。
これによってローパスフィルタ(3)からは、sinω
τ′の信号が主として取り出され、高調波成分は減衰さ
れる。この場合にこのフィルタ(3)から取り出される
信号レベルは例えば0.5から0.6Vp−p程度とすることが
できる。
従ってこの回路において、信号のレベルが0.5〜0.6VP-P
になったことにより、以下の回路は通常のアクティブフ
ィルタの構成にて容易に実現することができる。
すなわち上述のローパスフィルタ(3)からの信号が本
来のローパスフィルタの前段を構成するトラップ回路
(4)に供給される。このトラップ回路(4)において
は、ローパスフィルタ(3)からの信号が利得r41のオ
ペアンプ(41)の非反転入力に供給され、このアンプ
(41)の出力が利得r42のオペアンプ(42)の非反転入
力に供給され、このアンプ(42)の出力が次段に出力さ
れると共に、アンプ(41)(42)の反転入力に帰還され
る。またアンプ(41)の出力がコンデンサC41を介して
接地されると共に、アンプ(42)の出力がコンデンサC
42および1/kのアッテネータ(43)を介してアンプ(4
1)の非反転入力に帰還される。
従ってこの回路において、コンデンサC41の容量値を12P
F、C42を6PFとし、アンプ(41)の電流値I41を156μ
A、(42)のI42を181μAとすることによってトラップ
周波数が4.8MHzで、それより高域が低域より減衰された
変形トラップ回路を構成することができる。
このトラップ回路(4)からの信号が本来のローパスフ
ィルタの後段を構成するローパスフィルタ(5)に供給
される。このローパスフィルタ(5)においては、トラ
ップ回路(4)からの信号が利得r51のオペアンプ(5
1)の非反転入力に供給され、このアンプ(51)の出力
が利得r52のオペアンプ(52)の非反転入力に供給さ
れ、このアンプ(52)の出力が利得1のバッファアンプ
(53)を通じて次段に出力されると共に、このバッファ
アンプ(53)の出力がアンプ(51)(52)の反転入力に
帰還される。さらにアンプ(51)(52)の出力がそれぞ
れコンデンサC51、C52を介して接地されると共に、アン
プ(53)の出力がコンデンサC53を介してアンプ(52)
の非反転入力に帰還される。
従ってこの回路において、コンデンサC51の容量値を5
PF、C52、C53をそれぞれ10PFとし、アンプ(51)の電流
値I51を109μA、(52)のI52を410μAとすることによ
って、カットオフ周波数が3.3MHzで、Qが2.72と比較的
高いローパスフィルタを構成することができる。
このローパスフィルタ(5)からの信号が、これまでの
フィルタ等による群遅延特性を改善するためのイコライ
ザ回路(6)に供給される。このイコライザ回路(6)
においては、ローパスフィルタ(5)からの信号が加算
器(61)に供給され、この加算器(61)からの信号が利
得r62のオペアンプ(62)の反転入力に供給される。こ
のアンプ(62)の非反転入力には電圧源E62からのバイ
アス電圧が供給され、このアンプ(62)の出力が利得1
のバッファアンプ(63)を通じて加算器(64)に供給さ
れると共に、アンプ(62)の出力がコンデンサC61を介
して加算器(61)の入力側に帰還され、またアンプ(6
3)の出力が加算器(61)に供給される。さらに加算器
(64)からの信号が利得r65のオペアンプ(65)の反転
入力に供給される。このアンプ(65)の非反転入力には
電圧源E65からのバイアス電圧が供給され、このアンプ
(65)の出力が利得1のバッファアンプ(66)に供給さ
れ、このアンプ(65)の出力がコンデンサC62を介して
加算器(64)の入力側に帰還されると共に、加算器(6
4)に直接供給される。そしてこのアンプ(66)からの
信号が出力端子(12)に取出される。
従ってこの回路において、コンデンサC61、C62の容量値
をそれぞれ8PFとし、アンプ(62)(65)の電流値I62
I65を154μAとすることによって、周波数特性をほとん
ど持たず、上述のローパスフィルタ(3)(5)、トラ
ップ回路(4)等による群遅延特性を改善するイコライ
ザ回路を構成することができる。
すなわちこれらの回路において、第2図に示すようにロ
ーパスフィルタ(3)、トラップ回路(4)、ローパス
フィルタ(5)、イコライザ回路(6)が直列に設けら
れると共に、これらの周波数特性はそれぞれ右側に示す
第3図A〜Dのようになっており、これらの総合特性は
同図Eに示すようになって、例えば3MHzまでフラットで
且つ5MHzで−45dB(−75dB/oct)に減衰する特性を得る
ことができる。
こうして入力端子(11)に供給されたFM信号を復調して
出力端子(12)に取出すことができるわけであるが、上
述の装置によれば、掛算器(2)からの信号をまずザレ
ン・キー型のローパスフィルタ(3)に供給して高調波
成分を除去するようにしたので、以後の信号レベルは0.
5〜0.6VP-P程度であり、トラップ回路(4)、ローパス
フィルタ(5)等はIC内のアクティブフィルタで容易に
形成可能であり、さらにイコライザ回路までIC内に設け
ることができる。またザレン・キー型のフィルタのばら
つきは、そのカットオフ周波数を必要帯域から遠ざける
ことによって良好に補償することができる。
従ってこの装置によれば、例えばVTRの再生系の1チッ
プIC化を実現することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、掛算出力を正帰還形のローパスフィル
タに供給して高調波成分を除去したことにより信号レベ
ルが1/2程度に圧縮されるので、後段の本来のローパス
フィルタ等をIC内のアクティブフィルタで容易に実現す
ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一例の構成図、第2図、第3図はその
説明のための図である。 (1)は移相器、(2)は掛算器、(3)は正帰還形ロ
ーパスフィルタ、(4)はトラップ回路、(5)はロー
パスフィルタ、(6)はイコライザ回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】FM信号と、該FM信号を移相器に通じること
    により所定時間遅延させた信号を掛け合わせる掛算器
    と、 上記掛け合わされた信号を受け取り、S/Nを劣化させず
    に、復調信号の帯域でフラットで且つ該FM信号の2倍の
    高調波成分を減衰させて信号レベルを低くさせるザレン
    ・キー型ローパスフィルタと、 このザレン・キー型ローパスフィルタの出力を受け取
    り、上記復調信号の帯域より上の帯域でトラップ周波数
    を有し且つ高域での利得を減衰させるトラップ回路と、 このトラップ回路の出力を受け取り、上記復調信号の帯
    域の比較的高い部分の周波数特性を補償する、Qの比較
    的高い第2のローパスフィルタと、 この第2のローパスフィルタの出力を受け取り、群遅延
    特性を改善して上記復調信号を出力するイコライザ回路
    とを備えたFM復調回路。
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