JPS60206208A - Fm復調回路 - Google Patents

Fm復調回路

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JPS60206208A
JPS60206208A JP6065084A JP6065084A JPS60206208A JP S60206208 A JPS60206208 A JP S60206208A JP 6065084 A JP6065084 A JP 6065084A JP 6065084 A JP6065084 A JP 6065084A JP S60206208 A JPS60206208 A JP S60206208A
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JP
Japan
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demodulation
circuit
band
signal
transistor
Prior art date
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JP6065084A
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English (en)
Inventor
Takao Shinkawa
新川 敬郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • H03D3/24Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits
    • H03D3/241Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits the oscillator being part of a phase locked loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0001Circuit elements of demodulators
    • H03D2200/0025Gain control circuits
    • H03D2200/0027Gain control circuits including arrangements for assuring the same gain in two paths
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0041Functional aspects of demodulators
    • H03D2200/0047Offset of DC voltage or frequency

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、FM変調信号を復調するFM復調回路の構成
に関するものである。
〔発明の背景〕
静止衛星を使ったテレビの放送では、FM変調されたテ
レビ信号が用いられる。この放送を受信する受信機では
、衛星からの微弱な電波からテレビ信号を復調するため
、弱電界特性に優れるpLL (フェイズロックドルー
プ)FMS調回路がよく使われる。第1図に一般的はp
LL−Fk1復調回路の構成を示す。入力端子1から入
力されたFM信号は、位相検波器2、増幅器6、ル−プ
フィルタ4と電圧制御発振器5の閉ループから成るpL
L−FM復調回路で復調され、電圧制御発振器5の入力
線路を分岐して出力端6から復調されたテレビ信号を取
り出す。このFM復調回路は、位相検波器2で発生する
入力信号と電圧制御発振器5の差の周波数のビート成分
を、増幅器3で増幅し、ループフィルタ4で位相と利得
とを調整し、電圧制御発振器5の発振周波数制御端子へ
印加することにより、上記ビート成分の周波数を0とす
る閉ループの働きKより、電圧制御発振器5の発振周波
数制御端子には入力FM信号の原信号であるテレビ信号
が発生し上記閉ループはFM復調回路となる。したがっ
て、このFM復調回路の復調帯域は閉ループ内の増幅器
3とループフィルタ4で形成される利得および位相特性
で決定され、この復調帯域を必要最小の帯域に設定でき
るため、弱電界時の復調特性が優れている。
衛星放送におけるFM信号の一例として、映像信号の同
期信号の先端から白信号レベルまでを17MHzの周波
数変化のFM信号の場合、上記pLL−FM復調回路の
閉ループでは17MH2の一部 の13.5 MHzまでループ利得は1以上、位相変化
90″以下にすると、位相検波器2の18.5M1iz
のビート成分まで閉ループの制御がかかり復調帯域は1
7MEzが得られる。第2図に、この復調帯域特性を示
す。pLL−FM復調回路の入力信号の周波数を変化さ
せた時の、復調出力端子の電圧特性で、中心周波数fo
K対し、入力周波数が−8,5MHzまではビート成分
が表われ、−6,5MHz以下になると閉ループの制御
が働き、−B、5MEzから+8.5 MHzまで電圧
制御発振器の印加電圧と発振周波数の特性7に沿ってf
oと入力周波数の周波数差に比例した直流電圧が発生し
、+s、5vRz以上ではまたビート成分のば力となる
。このように、PLL−FM復調回路では、ループ内の
増幅回路とループフィルタにより、復調帯域を必要最小
限に狭く設定できる特長をもつが、このように映像周波
数変移が17MHzと大きい場合、ループの利得帯域は
a、 s Mllz以上が必要であり、映像信号帯域4
.5MEzに比べ約2倍の広帯域回路が必要であると同
時忙、ループ内の雑音も8.5MIIzと帯域が広いた
め、入力信号のC/NI/c対する復調信号の8/Nが
大きく劣化するスレッシュホールドレベルが映像周波数
変移が小さい場合に比べ悪くなる欠点をもっていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記したPLL−FM復調回路の欠点
を解消し、簡単な回路構成で、ループ内の利得帯域を狭
くし、映像周波数変移の大きさに関係6 <良好なスレ
ッシュホールドレベルが得られるFM復調回路を提供す
るにある。
〔発明の概要〕
本発明では、復調回路の復調帯域の中心周波数を復調信
号に応じて移動する構成を用いることにより、復調ルー
プ内の帯域特性を狭くし、簡単な構成で、スレッシュホ
ールドレベルの向上を図る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図忙示す実施例に従って詳細に説明する
、第3図と第4図は本発明の詳細な説明する図である。
第3図は、トランジスタQ4とQ、のミラー回路から成
る定電流をもつトランジスタQ、とQ、の差動増幅器で
、前記pLL−FM復調回路の増幅器の一部にこの差動
増幅器を使用し、トランジスタQ、とq、のベース8α
、8Jを平衡信号入力とし、トランジスタQ、のコレク
タからトランジスタQaを介して信号を出力し、この出
力端子9をループフィルタへ接続する。ここで、定電流
源の電流を可変抵抗10で変えると、第4図に示すよう
に、中心周波数f1の復調特性11が、電圧制御発振器
の印加電圧に対する発振周波数特性7に沿って、中心周
波数f!の復調特性12へ変化し、この時、ループ利得
および位相は変わらないため、復調特性11と12の復
調帯域は同じである。
第5図に本発明の一実施例を示す。PLL −FM復調
回路の増幅器3°の後段に定電流源13をもっ差動増幅
器14を配置し、差動増幅器140片方の出力15をル
ープフィル/4へ接続し、他方の出力16を電圧変換回
路17を介して、定電流源15へ印加し、定電流源13
の電流を差動増幅器140後調信号を用いて変化させる
ことにより、復調の帯域幅を変えることなく復調イa号
電圧に応じて復調帯域の中心を移動する↓5に制御でき
る。したがって、例えば閉ループの利得と位相条件を映
像最高周波数の4.5MHzまでに選ぶと復■帯域はq
Mlizとなり、通常のpLL−FM復調回路では映像
周波数変移9MHz以上の変調信号に対しては復調でき
ないが、本発明を用いると9Jilizの復調帯域の中
心が被変調の映像信号電圧に応じて移動するため、大き
な映像周波数変移の変調信号も、雑音の少ない狭い復調
帯域で復調でき、スレッシュホールドレベルは大幅に改
善される。また、この復調帯域を可変にする制御ループ
は、pLL 、 FM復調の閉ループと独立でおり、安
定な動作が得られ、かつPLL 、 FM復調の閉ルー
プの帯域特性も広帯域動作を必要としないため簡単に構
成できる。さらに、ヘテロダイン受信機の一部として本
発明FM復調回路を使用することにより、ヘテロダイン
受信機の局部発振周波数の変動によってFM復調回路入
力の中心周波数が変わっても自動的に復調回路の中心を
移動するため復調信号の劣化は少ない。
第6図に本発明FM復調回路の復調帯域移動を制御する
増幅器部の回路の実施例を示す。前記差動増幅器のPL
L閉ループと無関係なトランジスタQ2のコレクタから
復調信号をトランジスタQ6を介して取り出し、この後
脚信号電圧で差動増幅器の定電流源を駆動することによ
り、入力FM信号の周波数が高くなるとトランジスタQ
1のコレクタ電圧が高くなり、トランジスタQ!のコレ
クタ電圧は低くなって、定電流源のトランジスタQ4の
ベース電圧が低くなり、トランジスタQ4を流れる電流
が減少し、復調帯域を高い周波数側へ移動させ、トラン
ジスタQ2のコレクタ電圧が常に一定電圧となるように
制御がかかり、入力FM信号の周波数に応じて、復調イ
1¥域を移動する。この復調帯域移動の制御回路は1)
 L Lの閉ループと無関係のため、この制御回路のル
ープ利得を大きくしてもpLL−FMill特性に影響
なく制御感度が向上できる。この−例としては、トラン
ジスタQ、のコレクタ抵抗18を大きくすることにより
、簡単に実現できる。
これら回路の働きを第7図に示す。入力FM信号の中心
周波数f、が入力された時、復調帯域はfoを中心とす
るaの復調帯域を持ち、入力信号がΔf変移した時、帯
域移動の制御はトランジスタQ、のコレクタ電圧を一定
とするように働くためΔfの−だげ復調帯域の中心を移
動したbの復調帯域どなり、入力信号が−Δf変移した
時には同様にΔfの−だけ周波数を低くしたCの復調帯
域となる。今、最大周波数変移2Δjを17MIIzと
すると、復調帯域の最大はpLL−FM復調回路の閉ル
ープ内の帯域特性をBとすると2B+Δfとなり、完全
に復調する条件は 2B+Δf>2Δf=17MHz となり、閉ループ内の帯域Bは4.25M1iz以上と
なって、閉ループ内の帯域を映像最高周波数4.5MI
Iz [L、でも十分に復調できることがわかる。
これは、従来のPLL−FM復調回路が最大映像周波数
変移17M1iz時に、閉ループの帯域特性として8.
5MEZの広帯域が必要だったのに比べて、本FM復調
回路は4.5 MHzで良く、閉ループ内の雑音帯域幅
は大幅に改善され、良好なスレッシュホールドレベルが
得られる。
第8図および第9図は本発明の変形例で、本発明では、
pLL−FM復調の閉ループと無関係に周波数移動の制
御ループ利得を上げれることから、第8図に示すように
差動増幅器出力16と電圧変換回路170間に別の増幅
回路19を配置して、周波数移動の制御感度を上げるこ
とができるし、復調信号の低周波振幅が大きい場合には
第9図に示すように、周波数移動の制御ループ内に低域
通過フィルタ20を配置して、復調信号の低周波数成分
だけで周波数移動の制御を行うこともできる、この増幅
回路19と低域通過フィルタ20の配置は、入れ代って
も効果は同じである。
第10図に、この回路の一実施例を示す。差動増幅回路
のトランジスタQ、の出力へ抵抗21とコンデンサ22
から成る低域通過フィルタを配置しPNP )ランジス
タQ、とQ8から成る増幅回路を構成し、抵抗23でト
ランジスタQ8の電流を電圧に変換して電流源トランジ
スタQ4のベースへ印加した構成で、この簡単な構成で
PNP )ランジスタQ、とQ8から成る増幅回路によ
り、第6図の回路より復調帯域移動の感度を大きくする
とともに、低域通過フィルタにより、不要帯域の雑音を
除去して、弱電界でも良好な復調帯域の移動効果を得る
とともに、この制御ループ内の異常発振を抑圧し、良好
なスレッシュホールドの改善を得る。
第6図の具体例では、トランジスタQ!のコレクタ電圧
が低くなると電流源のトランジスタQ4のベース電圧を
低くしてトランジスタQ、を流れる%泥をl」\さくす
るように制御をかけたが、差動増幅回路のトランジスタ
Q、とQ、のエミッタと電流源トランジスタQ4のコレ
クタの間に抵抗が配置されている場合は、第11図に示
すように第6図の制御と逆の制御でも同じ効果が得られ
る。差動増幅回路のトランジスタQ、のコレクタからP
NP )ランジスタQ、で復調信号を取り出シ、トラン
ジスタQ、のコレクタを定電流回路のトランジスタQ4
のベースへ直結した構成で、差動増幅回路のトランジス
タQ1とQ、のベースに入力端子8αと8bから逆相信
号を入力し、入力端子8hの信号電圧が高くなると、ト
ランジスタQ3のコレクタ電圧が低くなり、PNP )
ランジスタQ・のベース電圧が低くなってトランジスタ
Q9のエミッタからコレクタへ流れる電流が大きくなり
、定電流源のトランジスタQ4のベース電圧が高くなっ
てトランジスタQ4を流れる電流が増し、前記第6図で
の制御と逆の動作となる。ここで、トランジスタQ、の
エミッタへ抵抗24が入っているため、トランジスタQ
4の電流が増すと抵抗24の働きでトランジスタQ、の
エミッタ電圧が高くなり、トランジスタQ2のベース・
エミッタ間電圧差が小さくなってトランジスタQ2の電
流を減らし、トランジスタQ、のコレクタ電圧を高くす
る負帰還がかかり、前記第6図での動作と同じ効果が得
られる。
このように、差動増幅のトランジスタのエミッタへ抵抗
を配置した場合は、電流源トランジスタへ帰還する信号
は、正相と逆相のどちらでも負帰還の制御が得られ、同
じ効果が得られる。
また、この場合、前記第8図および第9図の構成が使え
ることは明らかである。
〔発明の効果〕
本発明は、PLL−FM復調回路の閉ループの利得およ
び位相を変化させずに、復調帯域の中心周波数を復調信
号に応じて移動するため、簡単な構成で、PLL−FM
復調回路の閉ループを広帯域にする必要はなく、映像周
波数変移の大きいFM信号を復調でき、入力FM信号の
中心周波数ズレに対しても良好な復調をし、スレッシュ
ホールドレベルを大幅に改善する効果をもつ。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のPLL−FM復調回路の構成図第2図は
、従来のpLL−FM復調回路の特性図第3図、第4図
は、本発明の詳細な説明する回路図と特性図、第5図は
本発明の実施例を示す構成図、第6図、第10幻、第1
1図は本発明に使用する回路側図、第7図は本発明の詳
細な説明する特性図、第8図、第9図は、本発明の変形
を示す構成図である。 1:FM信号入力端子 2:位相検波器 3.3’、i9:増幅器 4:ループフィルタ 5:電圧制御発振器 13:定電圧源 14:差動増幅器 17:電圧変換回路 20:低域通過フィルタ 7:電圧制御発振器の印加電圧に対する発振第1図 さ 閉2図 殆づ図 暗4図 閉5図 柴■図 閉8図 殆3図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 位相検波器、増幅器、ループフィルタおよび電
    圧制御発振器で閉ループを形成するフェイズロックドル
    ープ方式のFM復調回路において、FM後調スロープの
    中心周波数をFM復調した信号で変化させる構成を特徴
    とするFM復調回路。
  2. (2) 特許請求の範囲第1項において、増幅器の一部
    に定電流回路をもつ定電流駆動の差動増幅回路を形成し
    、この差動増幅回路の片方の出力を前記フェイズロック
    ドループの閉ループに使用し、他方の出力のFM復調信
    号を用いて前記定電流回路の電流を変化させる構成を特
    徴とするFM復調回路。
  3. (3)特許請求の範囲第2項において、差動増幅回路出
    力から、定電流回路までの系に増幅回路を配置した構成
    を特徴とするFM復調回路。
  4. (4)特許請求の範囲第2項または第6項において、前
    記差動増幅回路から定電流回路までの系において低域通
    過フィルタを配置した構成を特徴とするFM復調回路。
  5. (5)特許請求の範囲第2項または第3項または第4項
    において、差動増幅回路のエミッタへ抵抗を配置した構
    成を特徴とするFM復調回路。
JP6065084A 1983-11-18 1984-03-30 Fm復調回路 Pending JPS60206208A (ja)

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US06/671,876 US4602217A (en) 1983-11-18 1984-11-15 FM demodulator capable of shifting demodulation-band center frequency
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02104107A (ja) * 1988-10-13 1990-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fm復調器
JPH03229503A (ja) * 1990-02-05 1991-10-11 Alps Electric Co Ltd Pll復調回路

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