JPS5888906A - Fm受信機 - Google Patents

Fm受信機

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JPS5888906A
JPS5888906A JP57198353A JP19835382A JPS5888906A JP S5888906 A JPS5888906 A JP S5888906A JP 57198353 A JP57198353 A JP 57198353A JP 19835382 A JP19835382 A JP 19835382A JP S5888906 A JPS5888906 A JP S5888906A
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JP
Japan
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input
receiver
noise
diodes
amplitude
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JP57198353A
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アルノルダス・ガルスカンプ
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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Publication of JPS5888906A publication Critical patent/JPS5888906A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/02Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
    • H03D3/06Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators
    • H03D3/08Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators by means of diodes, e.g. Foster-Seeley discriminator
    • H03D3/10Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators by means of diodes, e.g. Foster-Seeley discriminator in which the diodes are simultaneously conducting during the same half period of the signal, e.g. radio detector
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

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】 〔従来技術〕 本発明は、アンテナ入力端子に結合された7Mチャネル
を有するIM受信機であって、前記の1舅チヤネルがR
F入力段と、混合段と、17回路と、比検波器とを順次
に有し、前記の比検波器が前記の1rMチャネル内のI
M倍信号検波するシリコンダイオードと、これらダイオ
ードに導電的に接続され比換波器の入力信号の振幅に依
存して比換波器の出力信号の動的な振幅を制限する平滑
コンデンサとを有するようにしたFM受信機に関するも
のである。
このようなFM受信機はオランダ国のフィリップス社の
R17B’lO型のテレビジョン受像機に用いられてお
り、その仕様書に記、載されている。
実際には、FM受信機で処理すべきFM信号は特に伝送
雑音が生じたり、多重通路受信が行なわれたり、送信機
の位置が悪かったり、望んでいない送信機の搬送周波数
が所望の信号の搬送周波数に近く、これによりIF帯域
応答の縁部での検波(edge detection 
)を生ぜしめること等により不所望に振幅変調されるお
それがある。既知のFM受信機においては、入力信号が
大きい場合には1M回路の出力信号を振幅制限すること
により、入力信号が小さい場合には比換波器の平滑コン
デンサにより積分することによりこの不所望な振輻蛮調
が可成り抑圧される。
IP回路の増幅器−リミツタ段において振幅制限作動が
開始される入力信号の振幅はFM受信機の入力感度を決
定する。この振幅が小さいと、入力感度が高く、この振
幅が大きいと入力感度が低い。従来のFM受信機の比換
波器の入力感度は低い為、IF回路の増幅器−りsツタ
段で振幅制限しない入力信号の場合でも振幅変化の抑圧
を行なうことができる。従って、従来のFM受信機は、
例えば小さな信号を受信する際に移動7M受信で特に重
要となる急激な電界強度の変動および雑音の双方または
いずれか一方による妨害に感応しない。また従来のFM
受信機では、例えばミューティング回路のような追加の
回路を設ける必要なくして同調作動を簡単に行なえる。
しかし、現在の技術状態では、比換波器において小さな
信号を適切に処理するのは困難であり、費用も要する。
既知のFM受信機の比換波器では検波ダイオードとして
シリコンダイオードを用いている。既知のようにシリコ
ンダイオードは、特にダイオードの形状およびダ、イオ
ードの表面積に依存して約450〜7 o o mvと
することのできるしきい値電圧を有している。このしき
い値電圧よりも小さい振幅を有するFM信号を適切に検
波する為には、比換波器のシリコンダイオードをこのよ
うな小さな信号振幅の際にも導通状態に維持する必要が
ある。既知のFM受信機では、前記のシリコンダイオー
ドにダイオードバイアス電流ヲ供給するバイアス回路に
より上述した導通状態の維持を行なっている。しかし、
このようなバイアス回路は高価であり、複雑°である。
更に、ダイオードバイアス電流は同調状態において比換
波器の出力電圧に不所望な直流電圧成分を導入し、従っ
てこの出力電圧は自動周波数制御(五FO)に適さなく
なる。
検波ダイオードとしてゲルマニウムダイオードを用いる
ことも既知である。ゲルマニウムダイオードのしきい値
電圧はシリコンダイオードのしきい値電圧よりも著しく
低い為、バイアス回路ヲ用いる必要がない。しがし、ゲ
ルマニウムダイオードはシリコンダイオードよりも着し
く高価である。
更にゲルマニウムダイオードはシリコンダイオートニ比
へて集積化するのが困難である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、従来のFM受信機に比べて簡単に且つ
廉価に実現でき、少くとも従来のFM受信機と同じ特性
を有するFM受信機を提供せんとするにある。
〔発明の構成〕
本発明は、アンテナ入力端子に結合されたFMチャネル
を有するFM受信機であって、前記の1MチャネルがR
F入力段と、混合段と、IP回路と、比換波器とを順次
に有し、前記の比換波器が前記の7Mチャネル内のFM
信号を検波する゛シリコンダイオードと、これらダイオ
ードに導電的に接続され比換波器の入力信号の振幅に依
存して比換波器の出力信号の動的な振幅を制限する平滑
コンデンサとを有するようにしたIFMFM受信機いて
、比換波器のシリコン検波ダイオードよりも前のFMチ
ャネルの部分で発生した雑音によりシリコン検波ダイオ
ードのしきい値電圧に相当する平均雑音電圧と、ダイオ
ード順方向電流に略しい平・均雑音電流とをこれらシリ
コン検波ダイオードに供給し、この平均雑音電流により
零とは異なる直流電圧を平滑コンデンサの端子間に生ぜ
しめるようにしたことを特徴とする。
本発明は、シリコンダイオードの場合にこれらダイオー
ドを適切にバイアスするのに必要とする最小雑音はFM
受信機全体の信号対雑音比を必ずしも著しく減少せしめ
ないという事実を基に成したものである。
〔発明の効果〕
本発明による手段を用いると、地検波器のシリコンダイ
オードに供給される雑音電圧をピーク検波することによ
り、これらシリコンダイオードに続く検波回路の端子間
に、これらシリコンダイオードのしきい値電圧に少くと
も等しい直流電圧を生ぜしめる。従って、信号振幅が極
めて小さい場合でも追加のバイアス電流を供給すること
なくこレラシリコンダイオードが導通状態に維持さレル
このようにすることにより、特にIF部分で振幅制限さ
れない信号に対して、適切な検波を行なう、ことができ
るようになるとともに、動的な振幅の。
制限が有効に且つ連続的に行なわれるようになる。
更に、追加のバイアス電流が無い為、地検波器の出力電
圧はムFOに適したものとなり、また本発明によるFM
受信機を簡単且つ廉価に実現しつるようになる。
〔他の従来技術〕
バイアス回路を用いることなく地検波器にシリコンダイ
オードを用いること自体は、文献”IIKETranl
laOtiOn On 00n8um6r li:16
0troni08 ” ’Vol。
0K−J4#A11tムugu!It 197 Bの第
2 m 6−484頁における8uper high 
qual土ty FM −aetector andi
ts development prooess ’ 
(S、 InoueおよびY、 1g&氏著)から既知
である。しかし、この従来の地検波器を用いたFM受信
機の感度は極めて高く、従って振幅変化は工1出力信号
の振幅制限によってのみ抑圧されるものである。従って
、地検波器に供給されるF)[変調された工1信号は入
力振幅が極めて小さい場合に既に最大の振幅制限値に達
し、通常の使用中にシリコンダイオードのしきい値電圧
を常に越える。従ってこの場合には、前述した従来の技
術状態で生じるような小さな信号の検波および振幅制限
に関するような問題は生じない。地検波器のシリコンダ
イオードの前の1Mチャネルの部分を本発明の手段に応
じて構成することにより雑音に関する上述した問題を解
決しつるということは前記の文献には些かも記載されて
いない。
〔実施例〕
本発明のFM受信機の好適例では、RF入力段の雑音指
数を少くとも4dBとし、IF回路の8dB帯域幅を少
くとも100 KH2とし、入力感度を80μV/8d
Bよりも小さな値とする。
このようにすると、IF通過帯域内でRF入力段中で発
生する雑音が適切に増幅され、地検波器のシリコンダイ
オードに少くともこれらシリコンダイオードのしきい値
電圧と同じ値の直流電圧を生ぜしめる。
本発明の他の好適例では、IF入力段の雑音指数を5d
Bとし、IF回路の8dB帯域幅を150 KII+c
・とじ、入力感度を10μV/8dBとする。
このようにすると、FM受信機が特にカーラジオとして
用いるのに適したものとなる。
以下に図面につき説明する。
第1図には、端子a1〜a9を有するTEA5560型
の集積化中間開演(IP)回路ムを示す。端子符号はこ
の集積化IP回路ムに対する仕様書に示されている端子
符号に相当する。
エフ回路ムのある適切な作動の為に、端子a9を接地し
、10.2〜16Vの電源電圧を電源端子4を経て端子
a6に供給する。この電源端子4を接地コンデンサ01
6を経て交流接地する。端子511はIIP回路回路上
って生ぜしめられる+8vの安定化供給電圧の点に接続
するとともに接地減結合コンデンサ01Gに接続する。
結合コンデンサ01を経て端子aSに接続する。端子a
Sは接地コンデンサ0δに接続する。端子a4は抵抗R
3を経て接地するとともに接地コンデンサ07を経て交
流″接地する。
IP回路ムの出力端子を構成する端子a!はI!出力信
号を比換波器Rの入力端子7に供給する。
比換波器Rは2つの検波コイル装置LXおよびL2を有
し、これら検波コイル装置はコンデンサ05、C8およ
び09を用いてオランダ国のフィリップス社のデータハ
ンドブックである” Elf30trO−nic  O
omponents  and  Materials
” 、Part5Be[arCh 19 ? 7から既
知のように図示のごとく相互接続するとともに入力端子
7に接続する。検波コイル装置L2は2つの出力端子を
有し、これら出力端子は既知のように、動的な振幅を制
限する為に互いに逆相に配置した各別のシリコンダイオ
ードDIおよびDBを経てこれらダイオード間の平滑コ
ンデンサ011を導電的に結合するとともに周波数変調
(FM)信号を検波する為に検波回路R5,012およ
びRe、0121に導電的に結合するO 抵抗R6およびR6は接地し、コンデンサ011および
018は、直列抵抗R7とこの抵抗の両側に配置した2
つのコンデンサ014および015とより成る大型のR
○回路網および測定を適切に行なう為にコンデンサ01
5と並列に設けた負荷抵抗R8を経て比換波器Rの出力
端子2に接続するとともに、自動周波数制御(AFO)
出力端子8に接続する。
実際例では、シリコンダイオードD1およびD雰をBム
[■型で約450 mVのしきい値電圧を有するものと
する。検波コイル装置L1およびL2はそれぞれ811
2 1218.20211 および81111 188
.20211型のものとする。また使用した抵抗および
コンデンサは以下の値を有するものとした。
抵 抗   値(Ω)  コンデンサ  値(F)振幅
変化の制限および7M検波に関するIF回回路部よび比
換波器Rの作動自体は、バイアス回路を用いていない明
細書前文で述べた従来のIM受信機の対応する回路の作
動に殆んど相当する。
従、って、この作動を既知のものとすることができるO IF回回路部入力感度は第8図につき説明するようにし
て150μ’V/8dBに調整する。このことは、11
50μVのIF入力信号で出力端子aマにおける工1出
力信号の振幅が全制限時の振幅よりも半分、すなわち8
dBだけ小さくなるということを意味するO 第2図の曲線Iおよび■は、出力端子2における比換波
器Rの出力信号の振幅変化を、結合コンデンサO1を経
てIF回回路部入力端子alに供給されるFM変調され
たIF入力試験信号(この入力試験信号は10.? M
Hzの中間周波数、!L5KHzの周波数スイングおよ
びI KHzの産量周波数を有する)の振幅の関数とし
て示し、曲3I!1はダイオードD1およびD2として
ム五119型のゲル!ニウムダイオードを用いた場合を
示し、曲I!ilIはダイオードD1およびD2として
B五816型のシリコンダイオードを用いた場合を示す
。この出力信号は変調信号に加えて、例えば熱によるダ
イオードからの電子放出により11回路ムおよび比・検
波器Rで生じる雑音をも有している。
上述したのと同じ測定を非産量の10.? )[Hzの
IF入力試験信号に対しても行なった。曲IIIは、ダ
イオードDIおよびD2としてゲルマニウムダイオード
を用いた場合に比換波器Rの出力端子8における雑音振
幅の変化を非変調の10.7MHzのIF入力試験信号
の振幅の関数として示し、曲線■は比検波器R内にシリ
コンダイオードを用いた場合の同じ雑音振幅変化i示す
第2図から明らかなように、40μVよりモ低イ入力値
で、ゲルマニウムダイオードの低しきい値電圧(約go
omV)およびシリコンダイオードの高しきい値電圧(
460mV)の影響が着しい。ゲルマニウムダイオード
を用いると、信号が約l声Vで雑音中に消滅するまで振
幅が減少しても適切な7M検波を行な、うことができる
。シリコンダイオードを用いると、比換波器の出力信号
の振幅は40μVよりも低い入力信号振幅で、シリコン
ダイオードが遮断する為に急速に減少する。これに応答
し、入力振幅が更に減少すると、雑音レベルがパ・まず
最初幾分増大し、その後に約15μVの入力振幅よりも
低い値で急速に減少する。従って、小さな信号に対して
もシリコンダイオードD1およびD8を導通状態に保持
する手段が無いと、小さい信号の適切な検波が不可能と
なる。
第8図は、IF回路ムと、シリコンダイオードD0およ
びり、を有する比換波器Rとを設けた本発明によるFM
受信機を示す。第1図の素子に対応する素子には第1図
と同じ符号を付した。このFM受信機はMMKIIKI
I型(商標名ムI、Pa )の無線屑波数(RF)入力
兼混合段Bを具えており、この段Bはアンテナ入力端子
b0、給電端子す3、出力端子b 接地端子b4および
ムya入力端子1 b、を有する。
出力端子す、は第1セラミックIF、フイ・ル□り、・
11を経てトランジスタT0のペースに接続する。
このトランジスタT1は、FM受信機の入力感度を調整
するとともに工!フィルタ1.および第2セラ之ツクI
Fフイルターにおける損失を補償するのに用いられる。
トランジスタT、のコレクタは第811フィルターr、
を経てIF回路ムの入力端子a□に接続する。比換波器
Rの出力端子!tit ステレオデコーダSDに接続す
る。このステレオデコーダSDは左右の音声増幅器ム、
およびム8を経て左右の拡声器りおよびRに左右のステ
レオ信号を供給する。
図示の池の素子は上述した回路を適当に調整する為に用
いるものである。従って、給電端子す、はLO平滑フィ
ルタを経て電源入力端子6に接続し、ムFO入力端子b
 は図示のように抵抗R11t RIIおよびR14と
振幅ダイオードリミッタD、 、 D4と接地コンデン
サ0.。および0.1とを経て比換波器Rの五FO出力
端子8に接続する。トランジスタT0のベースは抵抗R
0゜およびR9を経てこのトランジスタのコレクタに接
続し、このコレクタはコレクタ抵抗R4およびR8を経
て電源入力端子6に接続スる。トランジスタT0のエミ
ッタは可羨エミッタ抵抗R11を経て接地する。この工
之ツタ抵抗はトランジスタT1の利得、従ってFM受信
機の入力感度を調整するのに用いられる。抵抗R0およ
びRo。は接地コンデンサ01゜を経て接地し、抵抗R
3およびR6は接地コンデンサ01.を経て接地する。
実際例では、RF入力兼混合段Bの雑音指数は5 dB
であり、セラミックフィルタF1およびF、の8(iB
IF帯域幅は150 KHzであり、FM受信機の入力
感度は10μV/8dBであった。従って、図示のFM
受信機は特に移動IM受信機として用いるのに適してい
る。
2つのセラミックフィルタF および!、はBF240
型とし、振幅ダイオードリミッタのダイオードD およ
びD4はBム815型とした。前述したように、比換波
器のシリコン検波ダイオードD1. D。
はBム816型とした。
他の素子の値は以下の通りにした。
抵抗  値(Ω)  コンデンサ値CF)   コイル
 II(B)RF入力兼混合段Bの入力端子b1に供給
されるアンテナ信号は既知のようにしてP波され、増幅
され、10.7MHzの中間局波数となるように混合さ
れる。このようにして得られたFM変調されたIF倍信
号その後にIFフィルタr0においてP波され、所望の
入力感度を調整する為のトランジスタT1によって所定
の一幅レベルに調整される。その後にIFフィルタ!、
において他のIF選択が行なわれ、IP信号が前述した
ように処理されて左右の音声周波ステレオ信号が形成き
れる0 この図示の例では、R1P入力段の雑音指数は前述した
ように5 dBであった。従って、RF入力雑音は0.
66μVであり、2mVの電圧が平滑コンデンサ011
の端子間で測定された。このことから、上述した状態の
下では、シリコンダイオードD0およびり、は導通して
おり、従って検波回路R10□。
およびR,、O工、の各々の両端間に少くとも450m
yのしきい値電圧のダイオードバイアスがあったと結論
づけることができる。アンテナ入力端子b0からシリコ
ン検波ダイオードD0およびり、までの総利得は、平滑
コンデンサC11の端子間電圧が零に減少するまで徐々
に減少した。この利得によれば、FM受信機全体の入力
感度として約80μv/8dBの値が測定された。
一般には40μV/8dBよりも小さい入力感度では、
すなわちアンテナ入力端子b1からダイオードD およ
びり、までの全雑音利得(ノイズゲイン)が10SdB
よりも小さく、RF入力段の雑音指数が4(IBよりも
小さく、工!通溝帯域が100 KHzよりも小さいと
、シリコンダイオードD1およびり、を導通状態に保つ
のに不充分な雑音が生じる。
本発明によれば、これらの制限値によって決まる範囲内
で作動を適切に行なうことができる。
比検波器RのダイオードD0およびり、に供給される雑
音量は主として、RF入力段で生じるR1人力雑音であ
って、混合後に工!フィルター□およびF、のIF通過
帯域内にあり、その後にトランジスタT0およびIF回
路ムで増幅される雑音ニヨッて決まる。従って、ダイオ
ードを充分にバイアスするのに必要な雑音電圧は、入力
雑音量と、IF帯域幅と、IF増幅度との種々の組合わ
せにより得ることができる。或いはまた、ダイオードD
 およびり、よりも前の1Mチャネルの部分内に追加の
雑音を導入して所望の雑音電圧を得るよう・にすること
もできる。当業者にとっては、シリコンダイオードD 
およびり、に供給する雑音によつて信号が小さい場合で
もこれらダイオードを導通状態に保持するのに充分大き
なダイオードバイアスを生ぜしめるようにした本発明の
範囲内で、受信機を種々の構成にすることは困難でない
第8図に示すFM受信機の作動を検波出力、雑音および
振幅制限に関して測定した結果を第4図に示す。測定曲
線Vは、比検波器Rの出力端子2における信号の振幅を
22TKH2の周波数スイングおよびI KHzの変調
同波数でRF入力端子b0に供給されたFM試験信号の
振幅変化の関数として測定することにより得られたもの
である。FM受信機の入力感度は15μV/BaHに調
整した。これと同じ測定を、検波ダイオードD1および
り、として五ム119型のゲルマニウムダイオードを用
いた場合につき行なったところ、測定曲線は第5図に■
で示すようになった。ゲルマニウムダイオードとシリコ
ンダイオードとの間のしきい値電圧の差にかかわらず、
検波作動には著しい相違が無いということが分った。
第4図の測定曲線■はシリコンダイオードを用いた場合
に、変調されていないRF測定信号の振幅変化に対する
比検波器Rの出力信号の振幅変化ヲ示ス。ゲルマニウム
ダイオードを用いた場合の・同様な測定曲線を第5図に
■で示す。これから明らかなように、雑音作動に対して
もゲルマニラふダイオードを用いた場合とシリコンダイ
オードを用いた場合とで著しい相違がない。
振幅変化の制限に関しても同じ結論を下すことができる
。第4図の測定曲線■は、シリコンダイオードを用いた
場合の一定の変調指数0.8によって振幅変調されたR
F試験信号の振幅変化に対する地検波器Rの出力信号に
おける振幅変調量の変化を示し、第5図の測定面IIX
はゲルマニウムダイオードを用いた場合の同様な変化を
示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるFM受信機に用いる11回路およ
び地検波器を示す回路図、 第8図はゲルマニウムダイオードを用いた場合とシリコ
ンダイオードを用いた場合とに関し、地検波器の出力信
号の振幅変化をエフ入力端子に供給される]rM変調さ
れたIF倍信号関数としてプロツシした特性曲線図、 第8図は本発明によるFM受信機の一例を示す第4図は
本発明によるFM受信機の作動を、信号対雑音比と、雑
音と、振幅変化の制限とに関して、アンテナ入力端子に
おける試験信号の関数として示す特性曲線図、 第す図は地検波器にゲルマニウムダイオードを用いた場
合の第4図と同様な特性を示す曲41図である。 ム・・・中間周波(工F)回路   R・・・地検波器
B・・・無線局波(RF)入力兼混合段F1 e Fl
 ・”・工Fフィルタ SD・・・ステレオデコーダ 0□、・・・平滑コンデンサ D、 、 D、・・・シリコン検波ダイオ−トド・・中
間周波(IF)入力端子 2・・・出力端子8・・・自
動局波数制御(ムFO)出力端子4・・・電源端子  
      6・・・電源入力端子フ・・・Rの入力端

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アンテナ入力端子に結合された1Mチャネルを有す
    るFM受信機であって、前記の1MチャネルがRF入力
    段と、混合段と、17回路と、比検波器とを順次に有し
    、前記の比検[tが前記のFMチャネル内のFM信号を
    検波するシリコンダイオードと、これらダイオードに導
    電的に接続され比検波器の入力信号の振幅に依存して比
    検波器の出力信号の動的な振幅を制限する平滑コンデン
    サとを有するようにしたFM受信機において、比検波器
    のシリコン検波ダイオードよりも前の7Mチャネルの部
    分で発生した雑音によりシリコン検波ダイオードのしき
    い値電圧に相当する平均雑音電圧と、ダイオード順方向
    電流に等しい平均雑音電流とをこれらシリコン検波ダイ
    オードに供給し、この平均雑音電流により零とは異なる
    直流電圧を平滑コンデンサの端子間に生せしめるように
    したことを特徴とするFM受信機。 i 特許請求の範囲l記載のFM受信機において、RF
    入力段の雑音指数を少くとも4dBとし、17回路の帯
    域幅を少くともNo OKHzとし、入力感度を40μ
    V/8dBよりも小さな値としたことを特徴とするFM
    受信機。 亀 特許請求の範囲2記載のFM受信機において、IF
    入力段の雑音指数を5dBとし、17回路の帯域幅を1
    50 KHzとし、入力感度をlOμV/3dBとした
    ことを特徴とするFM受信機。
JP57198353A 1981-11-13 1982-11-13 Fm受信機 Pending JPS5888906A (ja)

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