JPS5942487B2

JPS5942487B2 - 能動形二重平衡変調・復調器

Info

Publication number: JPS5942487B2
Application number: JP50095602A
Authority: JP
Inventors: 卓紀伊藤
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1975-08-06
Publication date: 1984-10-15
Also published as: JPS5219945A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、周波数分割多重変換装置に使用する能動形二
重平衡変調・復調器に関するものである。

従来、差動増幅器を使用した能動形二重平衡変調・復調
器は第１図に示すように乗算器を利用して作られる。

第１図において、トランジスタ１１０゜１１１はエミッ
タ抵抗１１８を通して接続された差動増幅器であり、線
形動作範囲で使用される。

トランジスタ１０６，１０７と１０８，１０９は、それ
ぞれエミッタが接続され、搬送波によってスイッチング
動作を行なう。

またトランジスタ１１２゜１１３．１１４、抵抗１１７
，１１９，１２０゜１２１は定電流源を構成している。

また端子１０１゜１０２に搬送波が加えられ、端子１０
３，１０４間に、端子１０４を基準にしてみたとき端子
１０３に信号Ｐが現われるように入力信号が加えられ、
搬送波のある半サイクルでトランジスタ１０６゜１０９
が活性領域に、トランジスタ１０７，１０８゜が遮断領
域にあるとすると、トランジスタ１１０゜１１１の差動
増幅器により、信号Ｐの位相反転された信号および同相
の信号が抵抗１１５，１１６にそれぞれ生じる。

搬送波の次の半サイクルではトランジスタ１０６，１０
９は遮断領域に、トランジスタ１０７，１０８が活性領
域になり、トランジスタ１１０，１１１の差動増幅器に
より位相反転された信号と同相の信号が抵抗１１６，１
１５にそれぞれ生じる。

抵抗１１６に生じる信号についてみれば、搬送波のある
半サイクルでは入力信号Ｐと同相の信号が、次の半サイ
クルでは位相反転された信号が増幅されて生じる。

すなわち入力信号が搬送波によって転極された信号が生
じる。

上記動作を繰り返すことにより、抵抗１１５゜１１６に
おいて、直流に重畳した平衡変調波（または復調波）が
端子１０５に得られる。

コンデンサ１２２は直流を遮断するための結合コンデン
サである。

第１図の回路は、変調器（または復調器）として過負荷
点が低（（ＯｄＢｍ程度）、さらに高い出力を得るため
には変調器出力に増幅器を接続すればよいが、所要の特
性を得ようとすると、増幅器の回路構成が複雑なものと
なるという欠点があった。

また局部帰還のみであるので電源電圧変動に対する変換
利得変動が大きく、信号入力インピーダンスが高くとれ
ない。

またＡクラス動作であるので被変調波または被復調波出
力電力に対する直流電力使用効率が悪いという欠点があ
った。

本発明の目的は、（１）回路構成素子数が少なく集積化
が可能な回路形式であり、（２）過負荷点が高く安定な
特性を持ち、（３）低消費電力でさらに、（４）変調器
または復調器の利得が容易にかえられるような能動形二
重平衡変調・復調器を提供することにある。

次に本発明を図面に従って説明する。

第２図は本発明の一実症例を示す回路図で、トランジス
タ１５．１６，２γおよび抵抗４３，４４，３１゜３２
は定電流源を構成しており、端子３，４に与えられる搬
送波Ｃによりスイッチングされるトランジスタ１１，１
２，１３，１４において、搬送波Ｃのある半サイクルで
トランジスタ１１．１２が活性領域に、トランジスタ’
１３．１４が遮断領域にあるものとしよう。

端子１，２間に、端子２を基準にしてみたとき端子１に
信号Ｐが現われるように加えられた入力信号はトランジ
スタ７．８のベースに加えられ、信号Ｐの位相反転され
た信号と同相の信号とがそれぞれ抵抗２９．３０にあら
れれる。

抵抗２９．３０の互いに逆相の信号は、直流シフトとイ
ンピーダンス交換作用をもつエミッタ接地形式のトラン
ジスタのベースに加えられ、それぞれ位相反転を伴なっ
て増幅さＺ″′したのち、トランジスタ２０．２６及び
トランジスタ１９゜２５で構成されるプッシュプル増幅
器により出力インピーダンスを小さくし、過負荷点を高
くするために電力増幅され、出力端子６，５に出力とし
て取り出される。

ここで、トランジスタ２１゜２２．２３，２４はそれぞ
れコレクタとベースが接続されており、ダイオードと同
じ働きをするが、トランジスタ２１．２３と抵抗３９は
トランジスタ１９，２５がいつも活性領域にあるように
順バイアスを与えており、同様にトランジスタ２２゜２
４と抵抗４０はトランジスタ２０，２６がいつも活性領
域にあるように順バイアスを与えている。

プッシュプル増幅器の出力は帰還回路を構成する抵抗４
９，５０．５１を通り、ベースとコレクタが互いに接続
されたトランジスタ４７，４５を介して、信号入力がベ
ースに加えられるトランジスタγ、８のエミッタに信号
入力と同位相になるように帰還される。

帰還回路中のベースとコレクタが互いに接続されたトラ
ンジスタ４５．４７は、直流電流を出力側から電流源に
吸引させることにより導通状態におかれる。

一方ベースとコレクタが互いに接続されたトランジスタ
４６．４８は搬送波のこの半サイクル中トランジスタ１
３．１４が遮断領域にあり、出力側から直流が電流源に
吸引されないため不導通状態におかれる。

この動作によって出力側から帰還される信号が搬送波の
この半サイクル中にトランジスタ９，１０を通して抵抗
２９，３０へ漏洩し不要波を生じることを防いでいる。

スイッチング用トランジスタ１１，１２，１３゜１４に
おいて、搬送波Ｃの次の半サイクルでトランジスタ１１
．１２は遮断状態にトランジスタ１３．１４は活性領域
にある場合は、トランジスタ７．８，４５．４７をトラ
ンジスタ９，１０゜４６．４８に置きかえることによっ
て上述と同じ動作が行なわれる。

しかし信号入力用差動対トランジスタ９，１０のベース
にはトランジスタ７゜８が活性領域にある場合とは、逆
位相の信号出力が負荷抵抗２９，３０従って出力端子５
，６間に得られるように入力信号が印加されている。

故に搬送波による信号入力の転極が行なわれる。

上述の動作の繰り返しにより出力端子５，６から搬送波
Ｃと信号Ｐがともに抑圧された二重平衡変調波（または
復調波）が得られる。

第３図は本発明による他の実症例を示すものである。

抵抗４５′と４７′と４９’、４６’と４８′と５０′
はそれぞれ帰還回路を構成している。

トランジスタ１１，１２が活性領域にあり、トランジス
タ１３．１４が遮断領域にあるときは出力側から直流電
流を抵抗４７’、４９’を通して電流源に吸引させるこ
とで抵抗４７’、４９’のそれぞれの端子間に通じる
電位差でもってトランジスタ９，１０を遮断領域に保持
しようとしている。

この動作はトランジスタ９，１０からの信号の漏れを防
いでいる。

逆にトランジスタ１１．１２が遮断領域にあり、トラン
ジスタ１３，１４が活性領域にある時は抵抗４７’、４
９’を抵抗４８’、５０’にトランジスタ９゜１０を
トランジスタ７．８に置きかえることで上述と同じ動作
が行なわれる。

その他の動作については第２図の実症例と同じである。

第２図、第３図の実症例を復調器として使用する場合に
は、信号入力端子１，２間に復調波Ｃ−ＰまたはＣ＋Ｐ
を加え、端子３，４間に搬送波Ｃを加えることにより、
出力端子５，６間に被復調波Ｐが得られる。

復調器としての動作説明は前述の変調器としての説明に
おいて信号人力Ｐを復調波Ｃ−ＰまたはＣ＋Ｐに変更す
ることでなされる。

以上説明したように、本発明は変調器または復調器の出
力段にプッシュプル増幅器を使用しているので、（１）
変調器または復調器の過負荷点を高くでき、（２）被変
調波または被復調波出力に応じた直流電力しか消費せず
、また、変調波入力に対して搬送波のどの半サイクルに
おいても負帰還となるように出力から帰還されているの
で、一般の負帰還増幅器と同様に電源電圧変動に対する
変換利得変動を小さくできるなどの特性改善が得らる。

またトランジスタ７．８，９，１０のエミッタに帰還さ
れているので、（３）入力インピーダンスをたとえば５
倍程度に高くでき、（４）電源、周囲温度等の変動に対
して５倍程度の安定な特性が得られ、（５）帰還抵抗、
例えば図２の抵抗５１をかえることによりループ利得を
かえずに外部利得を広範囲にかえられる。

すなわち、外部利得Ｇ、ループ利得りである。

ここでＲｅは抵抗５１に相当、ＲＬはトランジスタ？、
８，９．１０の負荷（コレクタ側）インピーダンス、Ｒ
４は抵抗４９又は５０に相当、μｉはトランジスタ１７
又は１８で構成される増幅器の利得、αはトランジスタ
７．８，９，１０のベース接地短絡電流増幅率である。

さらに、（６）従来の回路にくらべて３分の１から４分
の１程度の素子数で実現できるので、集積化により小型
化が可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の電流切替型能動二重平衡変調器を示す回
路図、第２図、第３図は本発明の実症例を示す回路図で
ある。図中、Ｃは搬送波、Ｐは変調波（または被復調波）、Ｃ
±Ｐは被変調波（または復調波）である。

Claims

【特許請求の範囲】

１それぞれ第１および第２の入力端子を有し該第１お
よび第２の入力端子間に入力信号が与えられそれぞれが
相互に逆位相の第１および第２の出力信号を出力する第
１のおよび第２の差動対増幅器と、搬送波の第１および
第２の半サイクルに応答してそれぞれ前記第１および第
２の差動対増幅器を動作させるスイッチング手段と、前
記第１および第２の差動対増幅器からの第１の出力信号
を増幅し第１の出力端子に出力する第１のプッシュプル
増幅器と、前記第１および第２の差動対増幅器からの第
２の出力信号を増幅し第２の出力端子に出力する第２の
プッシュプル増幅器と、前記第１の半サイクルに応答し
て前記第１および第２のプッシュプル増幅器の出力の少
なくとも一部を前記第１の差動対増幅器に負帰還する第
１の帰還手段と、前記第２の半サイクルに応答して前記
第１および第２のプッシュプル増幅器の出力の少なくと
も一部を前記第２の差動対増幅器に負帰還する第２の帰
還手段とを備え、前記第１のプッシュプル増幅器の第１
の出力端子と前記第２のプッシュプル増幅器の第２の出
力端子との間に現れる信号を出力信号とすることを特徴
とする能動形二重平衡変調・復調器。