JPH0833418B2 - 信号のエンベロープ検出回路 - Google Patents

信号のエンベロープ検出回路

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JPH0833418B2
JPH0833418B2 JP31031288A JP31031288A JPH0833418B2 JP H0833418 B2 JPH0833418 B2 JP H0833418B2 JP 31031288 A JP31031288 A JP 31031288A JP 31031288 A JP31031288 A JP 31031288A JP H0833418 B2 JPH0833418 B2 JP H0833418B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えばFM波、AM波、デジタル変調波あるい
は位相変調波などの電気信号のエンベロープ検出回路に
関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来のこの種のエンベロープ検出回路を示
し、図において、1は信号入力端子、2はこの端子1か
らの信号波形を増幅しかつ、次の全波整流回路3に合せ
た信号を供給する小信号増幅器、3は小信号増幅器2か
らの出力信号を全波整流する回路、4は全波整流した信
号電圧を平滑する平滑コンデンサ、5は平滑された信号
電圧(全波整流電圧)を電流値に変換する電圧−電流変
換回路(V−I変換回路)、6はこれとは逆に信号電流
を電圧に変換する電流−電圧変換回路(I−V変換回
路)、7はエンベロープ検出電圧出力信号端子である。
次に上記回路の動作について説明する。入力端子1に
電圧信号が入力されると小信号増幅器2によって入力電
圧信号が増幅される。また、小信号増幅器2は全波整流
回路3に適した信号形態に変換する機能を合せもってい
る。すなわち、入力信号を例えば交流信号とすると、平
均値直流電圧より高い信号と低い信号の2系統の出力信
号、電圧信号に変換する。この出力信号は全波整流回路
3に導かれる。ここで交流信号電圧は全波整流され直流
電圧となる。この電圧のリップル電圧を平滑する目的の
平滑コンデンサ4が全波整流回路3の出力とアース間に
接続される。平滑されたリップル(交流)電圧を含んだ
直流電圧信号がV−I変換回路5およびI−V変換回路
6にカスコードに入力される。両変換回路5,6は単独で
は各々電圧−電流変換回路、電流−電圧変換回路である
が、カスコードに接続することにより、半導体回路特有
のV−I変換回路の非直線性 Il=コレクタ出力電流、 25℃、Io=コレクタの逆飽和電流、凡そexカーブ)と、
I−V変換回路の非直線(凡そV−I変換の逆特性を有
する非直線性)が相互に相補的に補正し合い、入力端子
1の入力電圧に対する出力端子7の出力信号電圧の直線
性を確保するように作動する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のエンベロープ検出回路は以上のように構成され
ているので、出力信号電圧に含まれるリップル信号を積
極的に打消すというような能動的な素子および回路等を
動作させるのではなく、全波整流された所の直流信号に
重畳したリップル成分を平滑する平滑コンデンサ4のみ
を利用し、受動的に全波整流された直流電流の時間に対
する電圧保持するように構成されている。従ってリップ
ル成分を少なくしようとすれば、平滑コンデンサ4の容
量を大きくせざるを得ない。この場合、第5図(ロ)の
波形のように検波出力の立上りおよび立下りが遅くな
り、また、逆に立上り、立下りを早くし改善しようとす
れば平滑コンデンサの容量を小さくせざるを得ないが、
第5図(ハ)のようにリップル成分が(ロ)に比べて増
加する。このように従来のエンベロープ検出回路では立
上り/立下り時間とリップル成分の関係において相反す
る関係が存在するバースト状の信号のエンベロープ検出
回路において極めて使用しづらいという課題があった。
しかるに、このような構成のエンベロープ検出回路の課
題はリップルを少なくする手段として上述したようにあ
くまでリップルを積極的に削減しようとする機能がない
ことに原因がある。尚、第5図(イ)はバースト状入力
信号電圧である。
この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、立上り/立下り時間を遅らせる主要因の平滑
コンデンサの容量を増加させなくてもエンベロープ検出
信号のリップルを減少させるべく積極的な能動的電子回
路を附加しかつ、機能させて従来のエンベロープ検出回
路では得られないようなリップル削減と、エンベロープ
検出信号出力電気信号の立上り,立下りを改善できる信
号のエンベロープ検出回路を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る信号のエンベロープ検出回路は、交流
信号あるいはバースト状の信号のエンベロープを検出す
るエンベロープ検出回路において、交流信号を増幅し次
段の回路に合せた信号を供給する小信号増幅器と、この
小信号増幅器の出力信号を全波整流する全波整流回路
と、この全波整流回路により全波整流された信号電圧を
平滑する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサにより
平滑された信号電圧を信号電流に変換する第1のV−I
変換回路と、上記平滑コンデンサにより平滑された信号
電圧の交流成分のみを検出する結合コンデンサと、上記
第1のV−I変換回路と相似の回路構成かつ相補の変換
特性を有し、上記結合コンデンサにより検出された交流
成分のみの信号電圧を信号電流に変換する第2のV−I
変換回路と、上記第1のV−I変換回路により変換され
た信号電流と上記第2のV−I変換回路により変換され
た信号電流を混合した信号電流を信号電圧に変換するI
−V変換回路とを備えるようにしたものである。
〔作 用〕
この発明においては、第1のV−I変換回路の信号電
流のリップル成分が第2のV−I変換回路の信号電流に
よりキャンセルされ、リップル成分の削減された信号電
流がI−V変換回路に入力され、これによってリップル
成分電圧が削減された信号電圧として出力することがで
きる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
1図はこの発明によるエンベロープ検出回路のブロック
図を示し、第2図は第1図のブロック図の詳細な回路図
であって、1〜7は第3図に示した従来のエンベロープ
検出回路と同一であるので同一符号を付して説明は省略
する。8は全波整流された直流電圧(b点で第3図
(b)の波形)が平滑コンデンサ4で平滑され、その平
滑出力電圧(c点で第3図(c)の波形)のうち交流成
分のリップル成分(d点で第3図(d)の波形)のみを
通過させる結合コンデンサ、9は第1のV−I変換回路
5と比較して逆相の信号電流を出力する第2のV−I変
換回路である。第1のV−I変換回路5の動作は入力信
号電圧±ΔVに対して の電流を出力する(この信号電流はI−V変換回路6で
インバートされて±ΔVとなる)。第2のV−I変換回
路9の動作は入力信号電圧±ΔVに対して±ΔIの電流
を出力する(この信号電流はI−V変換回路6でインバ
ートされて となる)。そして第2のV−I変換回路9の出力は第1
のV−I変換回路5の出力に混合されている。したがっ
て上記構成の中でリップル成分のキャンセル動作は、結
合コンデンサ8で抽出されたリップル成分信号を±ΔV
とすると、この信号が第2のV−I変換回路9に入力さ
れると±ΔIという信号電流が出力される。一方、第1
のV−I変換回路5には という信号電流(リップル分)が発生し、この2つの信
号電流が理想的に加わると となり、I−V変換回路6の入力リップル信号電流は0
となる(実際には残留する)。ここで、全波整流回路3
の出力(第3図(c)の波形)の中で直流成分変化分は
第1のV−I変換回路5の方には伝送され、これに対応
した吸い込み電流を発生し、I−V変換回路6でインバ
ートされ直流成分に見当った直流電位+ΔVDCを発生す
る。しかし、第2のV−I変換回路9はその入力側に直
流カットの結合コンデンサ8が存在するため直流変化分
は伝送されない。直流成分中のリップル成分のみが第2
のV−I変換回路9の入力に入り、このV−I変換出力
電流が第1のV−I変換回路5の出力電流のリップル電
流をキャンセルするように作動する。
次に第2図の詳細な回路図について説明する。10は電
流源を意味しトランジスタと抵抗で構成されたものを表
わしている。11はバイアス電圧でI−V変換回路6のプ
ラス側端子と第2のV−I変換回路9の入力端の直流バ
イアス電圧源である。なお、図中バッテリ形をしたもの
はDCバイアス電圧源を示す。
さて、入力端子1に第3図(a)の信号が入力される
と、小信号電圧増幅回路2とそのコレクタ端からの出力
電圧をQ1とQ2のエミッタフォロワー(EF)で受ける。エ
ミッタフォロワーの各々の逆相の信号電圧は全波整流回
路3のQ3,Q4のベースに入力され、その出力はエミッタ
から出力され平滑コンデンサ4で平滑される。平滑され
た検波出力電圧はQ5に入力され同時に結合コンデンサ8
に入力され、第2のV−I変換回路9のQ7のベースに入
力され、これによって第1のV−I変換回路5の出力 と第2のV−I変換回路9の出力±ΔIは混合されてI
−V変換回路6のマイナス側に電流が入力される(この
混合された電流成分のリップル成分は第2のV−I変換
回路9によりキャンセルされて削減されている)。そし
てI−V変換回路6の出力端子7にリップル成分がキャ
ンセルされたI−V変換出力電圧を得ることができる。
ここで、第1と第2のV−I変換回路5,9の回路構成は
相似であり、入力信号が入力されるトランジスタがマイ
ナス端子側であるかプラス端子側であるかが異なってい
るだけである。つまり、IC化した場合において相補的特
性が得られやすい回路構成となっている。なお、上記し
た説明で平滑コンデンサ出力信号に重畳しているリップ
ル成分の削減を説明したが、平滑コンデンサ出力信号上
に乗ったノイズ成分もリップル成分と同様に両V−I変
換回路5,9でキャンセルされるために結果として最終出
力信号電圧のS/N比が改善されることは明らかである。
上記実施例では、入力信号がバースト的になっている
DATのATF用130KHのパイロット信号の検出用回路として
バイポーラプロセスを基に提案されているが、アナログ
MOSリニア回路でも同一構成で実現可能である。他の例
としてこの発明は微弱なノイズ成分のある信号のレベル
をリニアリティーを保ちつつ、かつノイズ(検波時に発
生するリップルと共に)削減しながら検出可能である能
力を有するので、DAT用のATFサーボのトラッキング用セ
ンスレベルのエンベロープ検出回路にとどまらず、例え
ば微弱なノイズの混入した衛星放送の受信波のレベルを
検出し、シグナルメーター用レベル検出回路としての適
用も可能である。当然DATのような磁気記録再生装置の
他の信号のエンベロープ検出回路、例えばRFエンベロー
プ検出回路や同じ磁気記録再生装置のVTR,D−VTRの微弱
な再生RF信号のエンベロープ検出回路などにも広く利用
可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明に係る信号のエンベロープ検
出回路によれば、交流信号あるいはバースト状の信号の
エンベロープを検出するエンベロープ検出回路におい
て、交流信号を増幅し次段の回路に合せた信号を供給す
る小信号増幅器と、この小信号増幅器の出力信号を全波
整流する全波整流回路と、この全波整流回路により全波
整流された信号電圧を平滑する平滑コンデンサと、この
平滑コンデンサにより平滑された信号電圧を信号電流に
変換する第1のV−I変換回路と、上記平滑コンデンサ
により平滑された信号電圧の交流成分のみを検出する結
合コンデンサと、上記第1のV−I変換回路と相似の回
路構成かつ相補の変換特性を有し、上記結合コンデンサ
により検出された交流成分のみの信号電圧を信号電流に
変換する第2のV−I変換回路と、上記第1のV−I変
換回路により変換された信号電流と上記第2のV−I変
換回路により変換された信号電流を混合した信号電流を
信号電圧に変換するI−V変換回路とを備えるようにし
たので、出力端での信号が削減でき、この結果、検波出
力の平滑コンデンサの容量を増加させなくてもリップル
が削減可能であり、従来のものに比べて約1/3程度の平
滑コンデンサで作動し出力信号の立上り,立下りが第5
図(ホ)に示す理想波形に対し(ニ)に示す出力信号に
改善できる。また、リップルリダクション回路はその構
成からノイズ成分もキャンセルできるため、出力信号の
S/N比改善が可能となる。これによってリップルの削
減、平滑コンデンサの容量削減、出力信号の過渡特性
(立上り,立下り時間)の改善、出力信号のS/N比の改
善などが図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるエンベロープ検出回
路のブロック図、第2図は第1図の詳細な回路図、第3
図は第1図のa〜d点の波形図、第4図は従来のエンベ
ロープ検出回路のブロック図、第5図は従来例とこの発
明による出力波形の比較図である。 1……信号入力端子、2……小信号増幅器、3……全波
整流回路、4……平滑コンデンサ、5……第1のV−I
変換回路、6……I−V変換回路、8……結合コンデン
サ、9……第2のV−I変換回路。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流信号あるいはバースト状の信号(以下
    単に交流信号と称す)のエンベロープを検出するエンベ
    ロープ検出回路において、 交流信号を増幅し次段の回路に合せた信号を供給する小
    信号増幅器と、 この小信号増幅器の出力信号を全波整流する全波整流回
    路と、 この全波整流回路により全波整流された信号電圧を平滑
    する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサにより平滑
    された信号電圧を信号電流に変換する第1のV−I変換
    回路と、 上記平滑コンデンサにより平滑された信号電圧の交流成
    分のみを検出する結合コンデンサと、 上記第1のV−I変換回路と相似の回路構成かつ相補の
    変換特性を有し、上記結合コンデンサにより検出された
    交流成分のみの信号電圧を信号電流に変換する第2のV
    −I変換回路と、 上記第1のV−I変換回路により変換された信号電流と
    上記第2のV−I変換回路により変換された信号電流を
    混合した信号電流を信号電圧に変換するI−V変換回路
    とを備えたことを特徴とする信号のエンベロープ検出回
    路。
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