JPS5880902A - Ａｍ−ｆｍ変調方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は新しいＦＭ変調器に関するものである。　従
来、簡単にＰＭ波を得ようとするときは、周波数安定度
の悪い発振器を使用し、その発振器のパラメータ（例え
ば共振回路の容量やインダクタンスまたはバイアス電圧
など）を変調信号によって変化させる直接変調法によっ
ていた。

この種のＰＭ　　変調器は本来周波数安定度が悪いため
、中心周波数が温度の変化などのために変動（ドリフト
）するという欠点があつ；ζ。　このことは変調信号（
データ）が直流的であるような場合は、中心周波数のド
リフトと変調信号の変化とが区別できテ、伝送事れたデ
ータの信頼性は著るしく耐くなることを意味する。　Ｐ
Ｍ方式はＡＭ方式に比して外来ノイズの影響を受は難い
ことから、アナログデータの伝送には適した方式であり
ながう、上述のような欠点のためＯＳなＦＭ方式は使用
し難めった。

本発明は位相ロックループを利用しｔｃ新しいＦＭ変調
器であって、上述のような欠点をなくする方式に関する
ものである。　以下その原理を説明しよう。　ＭＩ図は
位相ロックル〜ブの構成図である。　第１図において、
／は外部から注入される安定な発振器（注入発振器、そ
の出方をＡ’　５ｉｎ（ωｔ＋θ（ｔ））　　とする）
、２は乗算器で３はループフィルタ、ｔは電圧制御発振
器（Ｖ　ＣＯ）である。　乗算器２はｌの出方とｑのｖ
ｃｏの出方（（Ｂ　ｃｏｓ　（ω七十合（ｔ））　とす
る）との乗算を行い、Ｋ　ｓｉｎ　＄＋ｔ）と角周波数
、の２倍の成分（２ωの成分）を出力する。　仁こにＫ
は定数でループの利得を表わし、φ（ｔ）；θ（ｔ］−
８（ｔ）である。　このようにすると第１図の動作は のように記述される。　ここにｆ（ｔ−λ）はループフ
ィルタのインパルス応答である。　また−は時間微分を
表わす。　　（１）式でφ（λ］が小さくｓｉｎφ（λ
）８φ（λ）と近似できる場合を考えると、（１）式を
プラス変換して に Φ（ｓ）　＝　ｅ　（ｓ）　−Ｈｒ＜ｓ）Φ（ｇ）　　
　　　　　　　（７？）を得る。　ここにΦ（Ｓ）、■
（ｓ）、　Ｆ（ｓ）はそれぞれφ、θ、ｆ（ψ）　のラ
プラス変換である。　いまＦ　（ｓ）として２次のはカ
ットオフ角周波数である。　　ループの特性方程式は８
”　　＋　　２（。ωｃ’　二　”　　ω。”Ｂ　　”
　　Ｋωｃ”　　＝　’　　　　　　　　　　　　　　
　　　（Ｊ）となる。　ここでＫＦ２ζ。ω。なる条件
では（５）式は（Ｓ＋２ζ。ω。）（Ｓ２　＋ωｃ２＞
　　＝　０　　　　　　　　　　　　　　（乙）となり に＝２ζＣ″ＩＣ（ざ） のとき、このループは不安定となりω。なるフィルタの
カットオフ周波数で発振することとなる。

さて、このこぶをｇ／因について現象論的に考えてみよ
う。　ループフィルタ３のカットオフ周波数ω　は注入
される信号の周波数ωより十分低く選定すると、乗算器
の出力に生ずる２ωの成分はこのフィルタによって阻止
されてその出力には現れない。　一方通過帯域内にある
もうひとつの成分Ｋ　ｓｉｎφ（１）はそのまま通過す
る。　そしてこれがｖｃｏｌＩの制御信号となる。　と
ころで、ループが不安定となる（発振する）ということ
はｖＣＯＩＩの制御信号が振動的となることを意味して
いる。　すなわち、ＶＣＯの出力の周波数はｖＣＯの入
力の制御信号で振動的にＦＭ（周波数変（資）されるこ
ととなる。

本発明はループの発振振幅を変調信号で変調（Ａ　Ｍ）
することにより、ＶＣＯの出力からＡＭ−ＦＭ変調波を
得ようとするものである。　では本発明を／実施例につ
いて説明しよう。

第２図は本発明の／実施例をボす図である。　図におい
て、八２．３、グ、は第１図に示したものと同じで、そ
れぞれ注入発振器、乗算器、ループフィルタ、ＶＣＯで
ある。　５は低域通過ウィルタで、３の出力に生ずるル
ープの発振電圧成分を十分に阻止する−ためのものであ
る。　乙は変調信号源である。　７１と７・２はそれぞ
れ利得／と−ｌの増幅器でそれぞれの出力はｇｌとざ、
の加算器に加えられ、Ｓのフィルタの出力とそれぞれ加
算される。

これらの加算器の出力にはダイオード９、と９□が接続
されている。　ダイオード９．と９□はリミッタとして
動作するが、それぞれがリミットする電圧レベルはダイ
オードの順方向電圧にざ　またはざ　の加算器の出力電
圧を２ 加えたものとなる。　３の出力には一般に／の注入発振
器とグのｖＣＯの位相差に比例した直流電圧が生じてい
るので、その直流電圧分のみをｊのフィルタで抽出し、
これをｇｌとざ、を介してリミッタにバイアスしである
。

このようにするとｔのＶＣＯの入力の正弦波は上下（プ
ラス側とマイナス側）が対称にリミットされる。　変調
信号６は７．と７゜を介してそれぞれざ、とｔ２の加算
器に接続されＳの出力と加算されて、それぞれリミッタ
９、と９゜のバイアスとなっている。　すなわちこの構
成により、リミッタのリミットレベルは変調信号電圧に
よって制御されることとなり、グのｖＣＯの入力はルー
プの発振が振幅変調（ＡＭ）されたものとなる。　この
ようにして、ｑのＶＣＯの入力がＡＭされたものとなる
から、その出力ＩＯにはＡＭ−ＦＭ変調波を得ることが
できる。

ループの発振振幅はループの利得によって変化するため
、７１１１２図の振−変調はループの利得を変調信号に
よって変化しているものと解釈してよい。

ループの利得は第１図で、注入信号の振幅を変化しても
変化させることができる。　したがって第２囚のリミッ
タ回路を使用しない場合は変調信号で６・大信号を振幅
変調（Ａ荀することによって第、２図と同様なＡ　Ｍ　
−Ｆ　Ｍ変調器とすることができる。　この方法も本発
明の実施例のひとつである１、

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図は位相ロックループの一般的な構成図で、その動
作の説明から、本発明の詳細な説明するための図、第２
ｒＩ！Ｉは本発明の／実施例を示す図。 箒ｔｒｉｍｌ ′＄２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）位相ロックループの回路において、ループの次数
   を３次以上として不安定状態を作り、ループを発振状態
   とし、発振波を副搬送波としてその振幅を変準信号によ
   り変調し、電圧制御発振器出力より、ＡＭ−ＦＭ変調波
   を得るＡＭ−ＦＭ変調方式（コ）ループが不安定セある
   不安定位相ロックループにおいてループの利得を変−信
   号のレベルによって変化させることによりＡＭ−ＦＭ変
   調波を得る特許請求範囲第１項記載のＡＭ−ＦＭ変調方
   式（３）不安定位相ロックループにおいて注入信号を振
   幅変調することによりＡＭ−ＦＭ変調波を得る特許請求
   範囲第７項ないしく２）の１つに記載のＡＭ−ＦＭ変調
   方式 （ＩＩ）不安定位相ロックループにおいて、ループ発Ｍ
   振錨をリミッタによ′　り制御し、当該リミッタのレベ
   ルを変調信号によって変化せしめることによりＡｌｌ−
   ＦＭ変調波を得る特許請求範囲第１項ないしく２）の７
   つに記載のＡＴｈｌ−ＦＭ変調方式。