JPS60182204A - Fm変調装置 - Google Patents

Fm変調装置

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JPS60182204A
JPS60182204A JP3622984A JP3622984A JPS60182204A JP S60182204 A JPS60182204 A JP S60182204A JP 3622984 A JP3622984 A JP 3622984A JP 3622984 A JP3622984 A JP 3622984A JP S60182204 A JPS60182204 A JP S60182204A
Authority
JP
Japan
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modulation
input
signal
adder
phase
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Pending
Application number
JP3622984A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumitsu Takaku
高久 和光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C3/00Angle modulation
    • H03C3/02Details
    • H03C3/09Modifications of modulator for regulating the mean frequency

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、フェイズロックループ(以下PLLと称す)
を用いたFM変調装置に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
例えば、音声信号を高8N、低歪で伝送するような場合
、音声信号をFM変調して伝送するFM変調方式は有効
な手段の1つである。このFM変調方式には、大別して
、直接FM変調方式と間接FM変調方式とがある。前者
の方式は、例えば可変容量ダイオードとコイルを用いた
発振器を備え、電圧により直接発振周波数を音声信号に
応じて可変する方式のものが知られている。後者の方式
では、例えば積分器を通して音声変調信号によシ搬送波
を位相変調し、その出力である狭帯域FM信号を周波数
逓倍器を通すことにより、広帯域FM信号に変換するア
ームストロングの間接FM方式%式% 上記直接FM変調方式は、間接FM変調方式と比べると
一般に簡単な構成を有しているが、搬送波の周波数安定
度や変調の直線性がそれに用いる電圧制御発振器(以下
■COと称す)の性能によって決定され、一般には間接
FM方式に比べてその性能が劣っている。一方、間接F
’M方式は、周波数安定度や直線性に優れたものを実現
することが可能であるが、一般に構成が複雑となり、特
に高精度の移相器が必要で、また広帯域FMには逓倍器
を用いなければなら々いという問題点がある。
ことで、間接FM方式の動作原理についてその概略を説
明する。FM低伝送おける元の搬送波は、Aを最大振幅
、ef:自然対数の底、jを虚数単位、ti時間、ωC
を角周波数とすると次式の如く表わすことができる。
ψ(t)= AeJ*ct ・・・・・・・・(1)こ
れをfψなる変調信号で変調すると次式で示されるFM
変調波が得られる。
ψFM、(t)=Aejf′t+kfJfω、dt )
 、、、、、、、、、<2)担し、kfは変調感度を示
している。ここで音声信号のFM低伝送ように変調指数
の小さい場合には、kfj f’(t)d t ((1
・・・・・・・・・(3)が成シ立ち、 ejkfl”(t)”ocl+jkfJf’(t)dt
 −”・・・・・(4)と近似することができる。この
(4)式ヲ(2)式に代入して変形すると次式が得られ
る。
91、、(t)−Acosact −Akff f(t
)dt sinmt−叩−(5)この(5)式にて、第
1項は元のFM搬送波を示し、第2項は、第1項を90
度移相したものに、変調信号f(t)を積分した値全掛
算したものを示している。
従って、上記第(5)式より第1図に示したようなFM
変調回路を構成するととができる。即ち、変調信号10
0は積分器1を通して平衡変調器2に入3− 力される。一方散送波源3よ多出力された搬送波200
は90度移相器4全通して頭度移和された後、平衝変調
器2に入力される。従って、平衡変調器2では積分され
た変調信号と90度位相された搬送波とが掛算される。
平衡変調器2の掛算出力は加算器5に入力され、この加
算器5にて搬送波200と加算され、加算器5はFM変
調波300t−出力する。この第1図に示した回路が間
接FM方式を実現する原理的な回路となる。
〔背景技術の問題点〕
上記第1図で示した回路を実際の装置で実現する場合、
積分器1、平衝変調器2、加算器5は比較的容易に高精
度なものが得られ、しかもこれら機器の利得の変化は変
調感度k(の変化になるため、性能上あまり大きな問題
とはならない。しかし、90度移相器4の移相量が変化
すると、(5)式は次式の如くなり、 ψ’yy(i)”=ACO86)Ct−Ak(If(t
)dtsin(ωct+Δの・・・・・・(6)となる
。但しΔθは90度移相器4の移相量変化分である。9
0度移相器4の位相量が変化すると、第4− 2図に示した(6)式のベクトル図から明らかなように
、振幅変調成分が現われ、このためリミッタが必要とな
り回路が複雑且つ高価となる。そこで、これを防ぐため
頒度移相器は比較的高精度のものを用いなければならず
、装置を高価とする要因と外る。また、間接FM方式は
原理的に(3)式が成り立つ必要があり、このため狭帯
域FM変調波しか発生することができず、広帯域FM変
調波とするには、逓倍器を用いて変調指数を上げなけれ
ばならないという問題点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の欠点に鑑み、簡単な回路構成に
て良好な周波数安定度と直線性f:得ることができるF
M変調装置を提供することにある。
(発明の概要〕 本発明は、位相検波器、ローパスフィルタ及び電圧制御
発振器によって構成されるPLLを搬送波によってpツ
クした後、これに変調信号(音声信号)を前記PLLK
挿入された加算器ft通して加算入力することにより、
電圧制御発振器からFM変調波を得ることにより、上記
目的を達成するものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第3図は本発明のFM変調装置の一実施例を示した構成
図である。搬送波源11が発生する搬送波400が位相
検波器12に入力され、この位相検波器12の出力がロ
ーパスフィルタ(LPF)13e通して加算器14に入
力されている。変調信号500は積分器15に入力され
、この積分器15の積分出力が加算器14に入力されて
いる。加算器14はローパスフィルタ13の出力と積分
器15の出力とを加算し、その加算出力は電圧制御発振
器(VCO)16に入力される。電圧制御発振器16の
出力は位相検波器12に入力されると共に、2M変調波
600として取シ出される。
次に本実施例の動作について説明する。位相検波器12
、ローパスフィルタ13及び電圧制御発振器16はPL
Lループを構成している。このPLLには搬送波源11
からの搬送波400が入力され、この搬送波400の周
波数にとのPLLはロックされている。本回路は、更に
上記PLLKf*分器15によって積分された変調信号
を加算器14により加えている。この変調信号入力レベ
ルはPLL前記ロックが外れない程度に設定しであるた
め、加えられた変調信号レベルと位相検波器12の検波
感度によって決まる点に、電圧制御発振器16の発振位
相がずれることになる。即ち、電圧制御発振器16の出
力は位相検波器12の検波特性に比例するように位相変
調を受けることになシ、従って、積分器15を通して入
力された変調信号500によって電圧制御発振器16の
出力はFM変調された信号となる。
本実施例によれば、FM変調の直線性は概略位相検波器
12の検波特性の直線性によって決定されるが、位相検
波器12の検波特性は比較的自由に設定できると共に、
直線検波特性の良好なものを比較的容易に得ることがで
きるため、2M変調波600の直線性を容易に優れたも
のとすることができる。また、PM変調波6000周波
数安定度は、PLLループが搬送波400にロックして
いること7− によシ、搬送波源11と同等の安定度を有することがで
き、搬送波源11を水晶発振器のような高安定発振源と
すれば、2M変調波600の周波数安定度を容易に高安
定のものとすることができる。更に、本実施例では間接
FM変調方式のように狭帯域FMに制限される要因がな
く、位相検波器12、電圧制御発振器16、積分器15
のダイナミックレンジを十分大きなものにとり、また、
PLLの設計を適切にしてロックレンジを大きくとれば
、広帯域FM変調を直接性なうことができる。また、本
実施例では上記諸効果を簡単な回路構成にて実現するこ
とができ、安価に高性能な装置を得ることができる。
第4図は本発明の他の実施例を示した構成図である。第
3図で示したようなPLLでは、そのループフィルタで
あるローパスフィルタに積分器を用いる場合がある。そ
こで、変調信号500 i積分する積分器とループフィ
ルタを兼用させることができる。そこで、第4図は、位
相検波器12の出力を加算器14に入力し、この加算器
14の加算出力を8− 積分器15によって積分した後、電圧制御発振器16に
入力する構成となっている。このような構成では、変調
信号500が位相検波器12の出力と直接加算された後
、積分器15にて積分されて電圧制御発振器16に入力
され、電圧制御発振器16の出力側からFM変調波60
0ヲ得ている。本実施例によれば、積分器15&C5P
LLループフイルタと変調信号500の積分器としての
両方の機能を兼用させることができ、第3図の実施例に
比べて、更に回路構成を簡単として装置を安価とするこ
とができる。
ところで、PLLをFM復調に用いると高性能のFM復
調器を構成し得ることは周知のことである。そこで、第
3図に示したFM変調器をFM復調器としても使用する
ことができる。第5図は本発明の他の実施例で、PLL
にFM変復調を行なわせる回路構成図である。位相検波
器12の入力側に切換スイッチ17が設けられ、この位
相検波器12への入力を搬送波源11からの搬送波40
0又は、復調FM変調波700のどちらかを選択して切
換えることができる。また、加算器14の一方の入力側
にも切換スイッチ18が設けられ、加算器14の一方の
入力に変調器として使用する場合には積分器15の出力
信号を入力し、復調器として使用する場合には加算器1
4の一方の入力を接地するように選択して切換えるとと
ができる。他の構成は第3図の実施例と同様であるため
説明は省略する。
本回路を変周器として使用する場合は、位相検波器12
に搬送波400を入力し、加算器14の一方の入力に積
分器15の出力信号を入力するように切換スイッチ17
.18ヲ切換えることにより、第3図に示した実施例と
同一の回路構成としてFMM調波600を出力する。復
調器として使用する場合は、位相検波器12に復調FM
変調波700が入力され、加算器14の一方の入力は接
地されるように切換スイッチ17.18を切換えること
により、位相検波器12、ローパスフィルタ13、電圧
制御発振器16によって構成されるP L T、 K 
F M変調波600が入力されるため、ローパスフィル
タ13の出力側から復調出力(音声信号)800が得ら
れ、復調器として動作する。本実施例では、変復調器と
して高性能のものが簡単な回路構成にて安価に実現する
ことができる。なお、復調出力800を得るために、も
う一つ別のローパスフィルタを挿入しても良いが、第5
図中には示していない。
第6図は本発明の更に他の実施例を示した回路構成図で
ある。本回路は、第5図に示した実施例において、PL
Lのループフィルタと積分器とを兼用させたもので、位
相検波器12、加算器14、積分器15、電圧制御発振
器16によってPLLループが構成され、スイッチ17
.18により変調器、復調器として動作が切り換えられ
るようになっている。
本実施例では、第5図の回路に比べて構成が簡単で装置
を安価とする効果がある。
〔発明の効果〕
以上記述した如く本発明のFM変調装置によれば、位相
検波器、ローパスフィルタ及び電圧制御発振器によって
構成され、搬送波でロックされるPLLに変調信号を加
算入力する構成とすることにより、簡単な回路構成にて
良好な周波数安定度と直線性を有するFM変変波波得る
効果がある。
11−
【図面の簡単な説明】
第1図は間接FM方式をとったF’M変調装置の一例を
示した回路構成図、第2図は第1図の回路における動作
ベクトル図、第3図は本発明のFM変調装置の一実施例
を示した回路構成図、第4図は本発明の他の実施例を示
した構成図、第5図は本発明の更に他の実施例を示した
構成図、第6図は本発明の更に他の実施例を示した構成
図である。 11・・・搬送波源 12・・・位相検波器 13・・・ローパスフィルタ 14・・・加算器 15・・・積分器 16・・・電圧制御発振器 17.18・・・スイッチ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 12− 第1図 第2図 第3図 第4図 2 第6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)位相検波器と、電圧制御発振器と、ローパスフィ
    ルタとによって構成されるフェイズロックループにおい
    て、前記位相検波器に搬送波を供給する搬送波源と、前
    記電圧制御発振器に入力される信号に変調波を加算する
    加算器とを設け、前記電圧制御発振器の出力側から、前
    記搬送波を前記変調波で周波数変調したF’M変調波を
    取り出すことを特徴とするFM変調装置。
  2. (2) 前記ローパスフィルタに積分器を用い、前記加
    算器からの出力の高域成分をカットし且つこれを積分し
    た信号を前記電圧制御発振器沈入力することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のFM変調装置。
  3. (3) 前記位相検波器に、前記搬送波源からの搬送波
    又は復調すべきFM変調波を選択して入力する第1のス
    イッチと、前記加算器の一方の入力に、前記変調波又は
    接地電位を選択して入力する第2のスイッチとを設け、
    第1のスイッチを切換えて復調すべきFM変調波を前記
    位相検波器に入力すると共に、第2のスイッチを切換え
    て加算器の一方の入力を接地することによp、FM復調
    波を前記ローパスフィルタの出力側から取り出すことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のFM変調装置。
JP3622984A 1984-02-29 1984-02-29 Fm変調装置 Pending JPS60182204A (ja)

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JPS60182204A true JPS60182204A (ja) 1985-09-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9193221B2 (en) 2008-10-17 2015-11-24 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire comprising a conducting wire passing through electrically non-conducting crown reinforcing plies, device and associated method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9193221B2 (en) 2008-10-17 2015-11-24 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire comprising a conducting wire passing through electrically non-conducting crown reinforcing plies, device and associated method

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