JPS596524B2 - Ｆｍ−ａｍ変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＦＭ波から、その変調信号によるＡＭ波と等
価なＡＭ波を変換して得るようになされたＦＭ−ＡＭ変
換方式の改良に関する。

先ず、本発明の理解を容易ならしめるため、本発明の基
礎となる従来のＦＭ−ＡＭ変換装置について述べよう。

第１図は、本発明基磁となる従来のＦＭ−ＡＭ変換装置
の一例を示し、次に述べる構成を有する。

すなわら、ＦＭ波源１からのＦＭ波Ｓ１が、スロープフ
ィルタ２を含む伝送系３に供給され、その伝送系３の出
力Ｓ２が、ＡＭ変調器５の入力端子６ａ及び６ｂ間に供
給されるようになされている。

この場合、ＡＭ変調器５は、検波機能を有する電圧また
は電流可変インピーダンス素子６を含み、そのインピー
ダンスの変化を人力として、その人力を変調信号として
いるＡＭ波が、このＡＭ変調器５の出力Ｓ４として、゛
出力端子７ａ及びＩｂ間から得られるように、例えば、
次のように構成されている。

すなわら、第２図に示すように、可変インピーダンス素
子６、フィルタ２１、固定インピーダンス素子９，１０
及び１１が、それ等の順に環状に接続され、また、可変
インピーダンス素子６の両端１６ａ及び１６ｂ間に、フ
ィルタ２３及び２４が並列接続され、そして、可変イン
ピーダンス素子６及び固定インピーダンス素子１１の接
続点１２ａ１及び固定インピーダンス素子９及び１０の
接続点１２ｄから、それぞれ互に対となる端子１３ａ１
及び１３ｂが導出され、また、フィルタ２１及び固定イ
ンピーダンス素子９の接続点１２Ｃ１及び固定インピー
ダンス素子１０及び１１の接続点１２ｄから、それぞれ
互に対となる端子１３ｃ及び１３ｄが導出されているブ
リッジ回路１４を有する。

また、そのブリッジ回路１４の端子１３ａ及び１３ｂ間
に接続された搬送波源１５を有する。

しかして、可変インピーダンス素子６の一端１６ａが、
フィルタ２２を介して入力端６ａに、他端１６ｂが、入
力端子６ｂに接続され、また、端子１３ｃ及び１３ｄが
、それぞれ出力端子７ａ及び７ｂに接続されている。

この場合、フィルタ２１は、搬送波源１５から得られる
搬送波（これをＱとする）を通過させるが、伝送系３か
ら得られる出力Ｓ２の通過を阻止する特性を有する。

また、フィルタ２２は、出力Ｓ２を通過させるが、搬送
波Ｑの通過を阻止する特性を有する。

さらに、フィルタ２３は、出力Ｓ２の周波数と、搬送波
Ｑのそれとの差の周波数成分を通過させる特性を有する
。

なおさらに、フィルタ２４は、出力Ｓ２の周波数と、搬
送波Ｑのそれとの和の周波数成分を通過させる特性を有
する。

なお、可変インピーダンス素子６としては、実際上、ダ
イオード１７が適用される。

以上が、本発明の基礎となる従来のＦＭ−ＡＭ変換装置
の構成である。

このような構成によれば、ＦＭ波Ｓ１が、第３図Ａに示
すような正弦波を変調信号（これをＥｌとする）として
いる第３図Ｂに示すようなＦＭ波であるとし、そして、
その変調信号Ｅ１の零レベルが、ＦＭ波Ｓ１の基準周波
数（これをｆ。

とする）に対応しているとし、これに応じて、伝送系３
のスロープフィルタ２が、ＦＭ波Ｓ１が一定振幅である
ときのその周波数ｆに対する出力Ｓ２のレベル■との関
係でみて、第４図で実線ＡＯで示すような中心周波数を
ｆ。

とじているスロープ特性を有するものとした場合、出力
Ｓ２が、第３図Ｃに示すように、ＦＭ波Ｓ１が変調信号
Ｅ１によって振幅変調された態様の被振幅変調ＦＭ波と
して得られ、これがＡＭ変調器５に供給される。

このＡＭ変調器５は、ダイオード１７が適用されている
検波機能を有する可変インピーダンス素子６を有し、一
方、この可変インピーダンス素子６に関連して、フィル
タ２１，２２，２３及び２４が、上述したように接続さ
れている。

従って、可変インピーダンス素子６に、出力Ｓ２の帯域
成分しか供給されないので、可変インピーダンス素子６
に、第３図りで実線ＧＯで示すように、例えば出力Ｓ２
の正側の実線図示の包絡線ＧＯに沿った波形を有する、
従って変調信号Ｅ１の波形と同様の波形を有する検波電
流（これを１６とする）が流れる。

また、これに応じて、ＡＭ変調器５における可変インピ
ーダンス素子６の両端１６及び１６ｂ間のインピーダン
ス（これをＺ６とする）が、第３図Ｅにおいて実線ＤＯ
で示すように、検波電流■６の波形と同様の波形で変化
する。

そして、このような、ＡＭ変調器５での可変インピーダ
ンス素子６のインピーダンスＺ６の変化によれば、この
可変インピーダンス素子６が、ブリッジ回路１４の一辺
に接続されていて、このブリッジ回路１４に、搬送波源
１５から、搬送波Ｑが供給されているので、このＡＭ変
調器４の出力端子７ａ及びＴｂ間から得られる出力Ｓ４
が、第３図Ｆに示すように、可変インピーダンス素子６
のインピーダンスＺ６の変化を人力として、その入力を
変調信号としているＡＭ波として得られ、その包絡線が
、第３図Ｆの実線ＦＯで示すように、インピーダンスＺ
６の変化を表す波形と同様の波形で得られる。

よって、第１図に示す従来のＦＭ−ＡＭ−ＡＭ変換装置
によれば、ＦＭ波Ｓ１から、その変調信号Ｅ１によるＡ
Ｍ波と等価なＡＭ波を変換して得ることができ、また、
このような変換機能を、従来提案されている他の態様の
ＦＭ−ＡＭ変換装置ζこ比し、簡易な構成で得ることが
できる、という特徴を有する。

しかしながら、第１図に示す従来のＦＭ−ＡＭ変換装置
の場合、例えばＦＭ波Ｓ１の基準周波数ｆｏが、何等か
の原因によって高い（または低い）方に変動すれば、伝
送系３の出力Ｓ２の包絡線が、第３図Ｃの実線ＣＯから
、点線ＣＨ（または鎖線ＣＬ）に示すように、零レベル
からみて、これより離れる方向（またはこれに近づく方
向）に偏移し、これに応じて、ＡＭ変調器５の可変イン
ピーダンス素子６に流れる検波電流■６の波形が、第３
図りの実線ＧＯから点線ＧＨ（または鎖線ＧＬ）に示す
ように偏移し、結局、可変インピーダンス素子６のイン
ピーダンスＺ６の波形が、第３図Ｅの実線ＤＯから、点
線ＤＨ（または鎖線ＤＬ）に示すように偏移し、このた
め、ＡＭ波である出力Ｓ４の包絡線が、第３図Ｆの実線
ＦＯから、点線ＦＨ（または鎖線ＦＬ）に示すように偏
移し、よって、得られるＡＭ波の変調度が、浅く（また
は深く）なり、ある場合は、過変調状態になる慣れを有
する。

このことは、伝送系３におけるスロープフィルタ２に、
その中心周波数ｆ。

が高く、または低くなるドリフトが生じても、同様であ
る。

よって、本発明は、第１図で上述した述来のＦＭ−ＡＭ
変換装置を基礎とするが、上述した憤れのない、新規な
ＦＭ−ＡＭ変換装置を提案せんとするもので、以下述べ
るところから明らかになるであろう。

第５図は、第１図に示す従来のＦＭ−ＡＭ変換装置を基
礎とした本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の一例を示す
。

第５図において、第１図との対応部分には同一符号を付
し、詳細説明を省略する。

第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置は、次の
事項を除いて、第１図で上述したＦＭ−ＡＭ変換装置と
同様の構成を有する。

すなわら、伝送系３内において、その例えばスロープフ
ィルタ２の前段に、例えば増幅器構成の可変利得制御回
路３１が介挿されている。

一方、ＡＭ変換器５が、第６図に示すように、第２図で
上述した構成において、その可変インピーダンス素子６
と例えば直列関係に、第３図りで上述した可変インピー
ダンス素子６に流れる出力Ｓ２の検波電流Ｉ６の平均値
電流を検出して、出力端子４２ａ及び４２ｂ間から、出
力Ｓ２の平均値出力を表わす制御信号Ｓ６を出力するよ
うになされた回路４１が介挿されていることを除いて、
第６図の場合と同様に構成されている。

しかして、上述した可変利得制御回路３１が、回路４１
の出力端子４２ａ及４２ｂ間から出力される制御信号Ｓ
６によって制御されるようになされている。

この場合、回路４１としては、第７図に示すように、可
変インピーダンス素子６の一端１６ｂと、フィルタ２３
及び２４及び端子６ｂとの接続点４３との間の線路に、
出力Ｓ２を側路する側路用コンデンサ４４が介挿させ、
このコンデンサ４４と並列に、抵抗４５と、抵抗４６及
びコンデンサ４７の直列回路とが接続させ、しかして、
コンデンサ４７の両端から、可変インピーダンス素子６
に流れる出力Ｓ２の検波電流■６の平均値に応じた電圧
を得るようになされ、そして、その電圧が、制御信号Ｓ
６として、このコンデンサ４７の両端に接続している出
力端子４２ａ及び４２ｂから得られる構成とし得る。

以上が、第１図で上述した従来のＦＭ−ＡＭ変換装置を
基礎とした本発明によるＦＭＡＭ変換装置の一例構成で
ある。

このような構成によれば、それが、第１図で上述した構
成において、その伝送系３に可変利得制御回路３１が介
挿され、また、ＡＭ変調器５内において、その可変イン
ピーダンス素子６と直列関係に、回路４１が介挿され、
そして、この回路４１から得られる制御信号Ｓ６によっ
て可変利得制御回路３１が制御されるようζこなされて
いることを除いて、第１図の場合と同様の構成を有し、
そして、回路４１から得られる制御信号Ｓ６が、出力Ｓ
２の平均値出力を表わしている。

従って、出力端子７ａ及びＩｂ間で得られる出力Ｓ４が
、第１図で上述したと同様に、ＦＭ波から、その変調信
号によって振幅されたＡＭ波と等価なＡＭ波として得ら
れることは明らかである。

しかしながら、第１図で上述したように、例えばＦＭ波
Ｓ１の基準周波数ｆ。

が高く（または低く）なって、ＡＭ波としての出力Ｓ４
の変調波が浅く（または深く）ならんとしても、この場
合、可変インピーダンス素子６に流れる検波電流■６の
波形が、第３図りの実線ＧＯから、点線ＧＨ（または鎖
線ＧＬ）に示すように偏移し、このため、制御信号Ｓ６
のレベルが、第３図Ｇで点線ＨＨ（または鎖線ＨＬ）で
示すように、実線ＨＯから、高い（または低い）方に偏
移する。

このため、可変利得制御回路３１が利得制御される極性
を、制御信号Ｓ６のレベルが高く（または低く）なるに
応じて、利得が小になるように予め定めて置けば、スロ
ープフィルタ２のスロープ特性が、第４図でみて実線Ａ
Ｏに示す特性から、点線ＡＨ（または鎖線ＡＬ）で示す
ように、その中心周波数ｆ。

が高く（または低く）なる方向に偏移し、結局、ＡＭ波
としての出力Ｓ４の変調度が、予定のそれより浅く（ま
たは深く）なることが回避される。

よって、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置
の一例によれば、たとえＦＭ波Ｓ１の基準周波数が変動
しても、常にＦＭ波から、その変調信号によるＡＭ波と
等価なＡＭ波が、予定の略略一定の変調度で得られ、し
かして、このような効果が、第１図に示す従来のＦＭ−
ＡＭ変換装置に、可変利得制御回路３１を付加し、また
、ＡＭ変調器５を、そのＡＭ変調器５から、出力Ｓ２の
平均値出力を表わす制御信号Ｓ６が得られるように構成
するだけの簡易な構成で得られる、という犬なる特徴を
有する。

次に、第８図を伴なって、第１図で上述した従来のＦＭ
−ＡＭ変換装置を基礎としている本発明によるＦＭ−Ａ
Ｍ変換装置の他の例を述べよう。

第８図において、第５図との対応部分には同一符号を付
し、詳細説明は省略する。

第８図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置は、第５
図で上述した本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の構成に
おいて、その可変利得制御回路３１が省略され、しかし
ながら、スロープフィルタ２が、その中心周波数ｆ。

の値をして外部からの制御信号によって可変され得る構
成を有し、しかして、このスロープフィルタ２が、ＡＭ
変調器５から得られる制御信号Ｓ６によって制御される
ようになされていることを除いて、第５図に示す本発明
によるＦＭ−’ＡＭＡＭ変換装置合と同様の構成を有す
る。

なお、スロープフィルタ２が、その中心周波数ｆｏの値
をして外部よりの制御信号によって可変され得る構成を
有すると述べた、そのスロープフィルタ２は、原理的に
、次に述べる構成を有する。

すなわら、第９図に示すように、１次コイル５１と、そ
れに電磁結合し且つ両端間に同調用固定コンデンサ５３
と同調用電圧可変容量ダイオード５４との直列回路を接
続している２次コイル５２とを含み、この一次コイル５
１ＧＣ１ＦＭ波源からのＦＭ波Ｓ１が供給され、２次コ
イル５２から出力Ｓ２が導出されるようになされた共振
回路５５を有し、しかして、その同調用電圧可変ダイオ
ード５４の容量が、ＡＭ変調器５から得られる制御信号
Ｓ６によって電圧制御されることによって、共振回路５
５の共振特性が、第１０図に示すように、共振周波数ｆ
Ｂの値がｆＦＬＯである実線図示の共振特性ＱＯから、
共振周波数ｆＢの値が、ｆＲＯからｆＲＨだけ高い方向
に偏移している点線図示の共振特性ＱＨ，またはｆＲＯ
からｆＲＬだけ低い方向に偏移している鎖線図示の共振
特性ＱＬに変更し、これによって、スロープフィルタ２
の中心周波数ｆＱ第１０図の共振特性でみて、例えば共
振周波数より低い側のスロープの中心位置に対応する周
波数）の値が、ｆｏｏからｆＯＨだけ高い方向に、また
はｆ’ｏｒ、だけ低い方向に偏移するようになされた構
成とし得る。

以上が、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の他の例の構
成である。

このような構成は、それが、第５図で上述した本発明に
よるＦＭ−ＡＭ変換装置の構成において、その可変利得
制御回路３１が省略されているが、スロープフィルタ２
が、その中心周波数ｆＱをして、ＡＭ変調器５からの制
御信号Ｓ６によって制御されるようになされていること
を除いて、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換回
路と同様の構成を有する。

この場合、スロープフィルタ２が、その中心周波数ｆＱ
をして制御信号Ｓ５によって制御されるということは、
スロープフィルタ２の第４図でみたスロープ特性が、実
線ＡＯから点線ＡＨまたは鎖線ＡＬに示すように偏移す
ることと等価であることは明らかである。

従って、第８図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置
によっても、詳細説明は省略するが、第５図で上述した
本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置と同様に、たとえＦＭ
波Ｓ１からの基準周波数が変動しても、ＦＭ波Ｓ１から
、その変調信号によるＡＭ波と等価なＡＭ波を、略々一
定の変調度で変換して得ることができ、そして、このよ
うな変換を、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換
装置の場合に比し、さらに簡易化された構成で行うこと
ができる、という特徴を有する。

なお、上述においては、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装
置の２つの例を示したに留まり、ＡＭ変換器５を、第６
図で上述した構成を基礎とし、その可変インピーダンス
素子６として、ダイオード１７の外、要は電圧または電
流の値によってインピーダンスの値が変化する素子を適
用したり、また、可変インピーダンス素子６と並列に、
他の固定インピーダンス素子を接続したりした構成にす
るなど、種々の変型、変更をなし得るであろう。

また、ＡＭ変調器５としては、要は電圧または電流可変
インピーダンス素子を含んで、そのインピーダンスの変
化を入力として、その入力を変調信号としているＡＭ波
が得られるようになされたものであれば、例えばサーキ
ュレータを具備して構成されたものなど、第６図で上述
した構成を基礎とする外、種々の態様のものを適用し得
る。

さらに、可変インピーダンス素子６に流れる検波電流を
検出して、その平均値を表わす出力を得る回路４１も、
第７図で上述した構成の外、それ自体は公知の検流計を
適用した構成とすることもでき、その他、種々の変型、
変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のＡＭ−ＦＭ変換装置を示す系統図であ
る。 第２図は、そのＡＭ変調器を示す接続図である。 第３図は、従来のＦＭ−ＡＭ変換装置及び本発明による
ＦＭ−ＡＭ変換装置の説明に供する各部の出力波形図で
ある。 第４図は、同様に従来のＦＭ−ＡＭ変換装置及び本発明
によるＦＭ−ＡＭ変換装置の説明に供するスロープフィ
ルタの特性を示す図である。 第５図は、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の一例を示
す系統図である。 第６図は、そのＡＭ変調器の一例を示す接続図である。 第７図は、その一部の回路の一例を示す接続図である。 第８図は、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の他の例を
示す系統図である。 第９図は、第８図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装
置におけるスロープフィルタの原理的構成例を示す接続
図である。 第１０図は、その説明に供する共振特性を示す曲線図で
ある。 １・・・・・・ＦＭ波源、２・・・・・・スロープフィ
ルタ、３・・・・・・伝送系、４・・・・・・振幅検波
回路、５・・・・・・ＡＭ変調器、６・・・・・・電圧
または電流可変インピーダンス素子、１４・・・・・・
ブリッジ回路、１５・・・・・・搬送波源、１７・・・
・・・ダイオード、３１・・・・・・可変利得制御回路
、４１・・・・・・検波電流の平均値を表わす出力を得
る回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検波機能を有する電圧または電流可変インピーダン
   ス素子を含み、そのインピーダンスの変化を入力として
   、その人力を変調信号としているＡＭ波が得られるよう
   に構成されたＡＭ変調器を有し、 ＦＭ波をスロープフィルタを含む伝送系に供給して、こ
   のスロープフィルタから、上記ＦＭ波のその変調信号に
   よって振幅変調された態様の被振幅変調ＦＭ波を得、 上記ＡＭ変調器の検波機能を有する電圧または電流可変
   インピーダンス素子に、上記被振幅変調ＦＭ波を供給し
   て、上記ＡＭ変調器から、上記ＦＭ波の変調信号による
   ＡＭ波と等価なＡＭ波を得るようになされたＦＭ−ＡＭ
   変換装置において、上記スロープフィルタを含む伝送系
   が、この伝送系から得られる上記被振幅変調ＦＭ波の振
   幅検波出力の平均値出力を表わす制御信号によって、上
   記ＡＭ変調器から得られるＡＭ波の変調度が略略一定と
   なるように制御されることを特徴とするＦＭ−ＡＭ変換
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のＦＭ−ＡＭ変換装置に
   おいて、 上記スロープフィルタを含む伝送系が、可変利得制御回
   路を含んで構成され、該可変利得制御回路が、その利得
   をして上記制御信号によって制御されることを特徴とす
   るＦＭ−ＡＭ変換装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のＦＭ−ＡＭ変換装置に
   おいて、 上記スロープフィルタを含む伝送系におけるスロープフ
   ィルタが、その中心周波数をして上記制御信号によって
   制御されることを特徴とするＦＭ−ＡＭ変換装置。