JPS62100005A - Ａｍ検波回路 - Google Patents

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】 Ａ産業上の利用分野 本発明はＡＭ　（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｔｎｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ　）検波回路に関し、特に、集積回路（ＩＣ）
で構成するのに好適なものである。

Ｂ発明の概要 本発明はＡＭ＠波回路において、ＡＭ被変調波信号な差
動増幅回路に入力させると共に、検波出力信号を送出す
るコンデンサの放電電流を２つの定電流源からの定電流
の差となるようにすることＫより、ＡＭ被変調波信号の
レベルが小さくて良く、また、完全ＩＣ化を実現できる
ようにしようとするものである。

Ｃ従来の技術 従来、ＩＣ化されたＡＭ検波回路として第５図に示すも
のがある。第５図において、電源ラインＬ１とアースラ
インＬ２との間にＮＰＮ型トランジスタＱ１及びコンデ
ンサＣ１が順次接続されており、トランジスタＱ１のベ
ース端子にＡＭ被変調波信号でなる入力信号ｖｉｎが与
えられるようになされている。トランジスタＱ１とコン
デンサＣ１との接続中点にはＮＰＮ型トランジスタＱ２
のベース端子が接続されている。また２　トランジスタ
Ｑ２のコレクタ端子は電源ラインＬ１に、またエミッタ
端子は定電ｆｆｉ源１を介してアースラインＬ２に接続
されており、トランジスタＱ２と定電Ｒ源１との接続中
点から検波出力としての出力信号Ｖ。ｕｔが送出される
ようになされている。

ここで、トランジスタＱ１はスイッチング素子として設
けられている。また、トランジスタＱ２及び定電流源１
でなる回路は出力バッファ回路として設けられると共に
、コンデンサＣ１の放電回路として設けられ、放電電流
ｉＡ　　を定電流源１による定電流Ｉ　の電流増幅率ｈ
ｆｅ分の１にするようにしている。放電電流へは入力信
号ｖｉｎの搬送波における１周期においてはコンデンサ
Ｃ１の両端電圧がほとんど低下１−ない程度の値に選定
されている。

この第５図の構成において、入力信号ｖｉｎのレベルが
コンデンサＣ１の両炸電圧より所定電圧ｖＢ］！、（ホ
ぼ、　０．６〜０．７　［：Ｖ：ｌ　）を越えて高くな
ると、トランジスタＱ１がオン動作して電源ラインＬ１
からトランジスタＱ１を介してコンデンサＣ１に充！電
流が供給されてコンデンサＣ１が入力信号ｖｉｎに応じ
て充電され、入力信号ｖ１ｎに追従してコンデンサＣ１
の両端電圧が上昇する。

やがて、入力信号ｖｉｎがピークな過ぎてその１ノベル
が低下ｌ−，コンデンサＣ１の両端電圧に対する大きさ
が所定電圧ｖＢオより小さくなると、トランジスタＱ１
がオフ動作する。ζ、のとき、コンデンサＣ１は放電電
流ｉＡ　　により僅かずつ放電し１、その両端電圧を僅
かずつ低下させる。１−かじ、放電電流ｉＡは微小であ
るので、この放電時においいてコンデンサＣ１の両端電
圧はほぼホールドされている。

再び、入力信号ｖｉｎがピークに近づいてくると。

充電動作が行なわれ、ピークを過ぎると放電動作が行な
われ、以下、これら動作が繰り返されることにより出力
信号Ｖ。ｕｔとして入力信号ｖｉｎのエンベロープを取
り出した、すなわちＡＭ検波出力を得る。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この従来回路によれば、トランジスタＱ
１をオン動作させるために入力信号ｖｉｎが所定電圧ｖ
１３．　（０，６〜０．７　（Ｖ）　）　、Ｊ：り大き
くなければならず、実際上書られる人力信号のレベルよ
り大きくなる場合があるという欠点がある。例えば、テ
レビジョン放送における音声多重放送の場合、ＦＭ（ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）検波して
得られるパイロット信号（２か国語放送か又はステレオ
放送かを示す信号）のレベルは実際上、０、０５６　（
ＶＰ−、’３程度であり、ＦＭ検波回路の出力信号をそ
のまま従来回路によるＡＭ検波回路に入力することはで
きない。

また、放Ｎ、逼流１はトランジスタＱ２の電流増幅率ｈ
ｆｅによって決定されるが、トランジスタＱ２の電流増
１隅率ｈｆｅは各製品ごとに、ばらつくため放電電流１
□　もばらつき、そのため、出力信号ｖｏｕｔのレベル
も製品間でばらついてしまうという欠点がある。

さらにまた、ＡＭ検波Ｉ司路に入力されるＡ〜・１被変
調波信号の周波数が上述１．た音声多重放送におけるよ
うｉｃ　９００　Ｃｌ５ｙ、〕　程度の低周波数の場合
がある。このような場合、ＡＭ被変調波信号（入力信号
）の周期は長く、従って放′覗電茄１□をより微小値に
抑えなければならず、定Ｗ、流１１　　も微小値になる
。微小な定電流Ｉ、？得るような定ｆｅｌｔ源１を実現
しようとした場合、ＩＣ化することが実用上困難な程７
．１に高い値をもつ抵抗が必要となる。

そこで、従来では、その高抵抗値の抵抗ｔ　Ｉ　Ｃ，回
路に外付けすることでＡＭ検波回路を実用、シ、ていた
。すなわち、ＡＭ検波回路を完全にはＩＣ化することは
できなかった。また、微小′α流の場合。

アースライン＆Ｉ口回路と共有しでいると他回路の影響
を受けて不安定なものとなるおそれがある。

上述した欠点のうちの入力信号ｖｉｎのレベルがある程
度、高くなければならないという欠点を解決するものと
して既に特開昭５８−２２０５０６　号公報に記載のも
のが提案されている。これは、入力信号な差動増幅回路
に入力するようにすることにより、入力信号のレベルが
低くともスイッチング動作できるようにしたものである
。

しかしながら、このＡＭ検波回路においては入力信号に
応じて充放電するコンデンサの容量を放電時の時定数が
大きくなるように大きくしなければならず、そのためこ
のコンデンサをＩＣ回路に含めて形成することができず
、外付けを行なっていた。すなわち、このＡＭ検波回路
によっても完全にＩＣ化を達成することはできない。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので。

入力信号のレベルが低い場合にも確実に動作し。

得られた検波出力に製品間によるばらつきがないように
することのできる完全にＩＣ化されたＡＭ検波回路を提
供しようとするものである。

Ｅ問題点を解決するだめの手段 かかる問題点を解決するため本発明においては差動増幅
回路を構成する第１及び第２のトランジスタＱ３　、Ｇ
４の第１のトランジスタＱ３のベース端子にＡＭ被変調
波信号ｖｉｎを入力し、第２のトランジスタＱ４のエミ
ッタ端子とベース端子とを接続し、第２のトランジスタ
Ｑ４のベース端子に一端が第１の基準電位点Ｌ４に接続
されているコンデンサＣ２を接続し、第２のトランジス
タＱ４のコレクタ端子と第２の基準電位点Ｌ３との間に
第１の定電流源３を接続し、＄１及び第２のトランジス
タのエミッタ端子と上記第１の基準電位点Ｌ４との間Ｋ
、第１の定電流源３による定電流Ｉ、　Ｋ対し１所定電
流ｉＢだけ異なる定電流工２を流す第２０定電流源２を
接続し、第２のトランジスタＱ４のベース端子より検波
出力信号Ｖ。Ｕ、を送出するようにした。

２作用 ＡＭ被変調波信号ｖｉｎを第１のトランジスタロ３０ベ
ース端子に与え、他方、第２のトランジスタＱ４のベー
ス端子をコンデンサＣ２の一端に接続するようにしたの
で、差動増幅回路を構成するトランジスタＱ３及びＧ４
はＡＭ被変調波信号ｖｉｎとコンデンサＣ２の両端電圧
Ｖ。ｕｔとの大小関係に応じてオン、オフ動作する。

ＡＭ被変調波信号ｖｉｎが大救いときにはトランジスタ
Ｑ３がオン動作し、トランジスタＱ４がオフ動作してコ
ンデンサＣ２は第１の定ｖＬ流源３による定電流工、に
より充電される。

コンデンサＣ２の両端電圧Ｖ。ｕｔが大きいとぎにはト
ランジスタＱ３がオフ動作し、トランジスタＱ４がオン
動作する。このとき、コンデンサＣ２からは第２の定電
流源２による定電流工２　と第１の定電流源３による定
電流■３　　との差に相当する放電電流ｉ３　が流出し
て放電される。

以−ヒのように変化するコンデンサＣ２の両端電圧Ｖ。

ｕｔが検波出力信号として送出される。

Ｇ実施例 以下、図面について本発明の一実施例を詳述する。

（Ｇ１）原理構成 先ず、第１図について本発明の原理構成を説明する。第
１図において、２つのＮＰＮ型トランジスタＱ３及びＧ
４のエミッタ端子同士が接続されて差動増幅回路を構成
している。トランジスタＱ３のベース端子は入力端子に
接続されてＡＭ被変調波信号でなる入力信号ｖｉｎが与
えられるよ５になされており、トランジスタＱ３のコレ
クタ端子は第２の基準電位点を与えるラインＬ３に接続
されている。

トランジスタＱ３及びＧ４のエミッタ端子同士の接続中
点には吸引をの定電流源２が接続され。

定電流工２　を流すようになされている。トランジスタ
Ｑ４のコレクタ端子とラインＬ３との間には流出屋の定
電流源３が介挿されており、定電流工。

を流すようになされている。

トランジスタＱ４のベース端子は出力端子に接続され、
ベース端子と出力端子との接続中点ＡにはコンデンサＣ
２の一端に接続され、コンデンサＣ２の他端は第１の基
準電位点を与えるラインＬ４に接続されている。また、
定電流源３とトランジスタＱ４のコレクタ端子との接続
中点ＢはトランジスタＱ４のベース端子と出力端子との
接続中点Ａに側路Ｂ１を介して接続されている。

ここで、定電流源２による定電流工２　は定電流源３に
よる定電流工、より僅か釦大きく、その差電流’Ｂ（Ｉ
２　　Ｉ３）をコンデンサＣ２の放電電流とした場合に
入力１　ｖｉｎのピーク間を結ぶことができる程度に放
電による電圧低下を止めることができるように定電流工
２　及び工、の値が選定されている。

以上の構成において、第３図に示す時点上〇でトランジ
スタＱ３がオン動作し、トランジスタＱ４がオフ動作し
ているとする。このとき、トランジスタＱ４がオフ動作
しているた−め、定電流源３から出力された定電流Ｉ３
　は側路Ｂ１を介してコンデンサＣ２に供給され７コン
デンサＣ２を充電させる。従って、コンデンサＣ２の両
端電圧、すなわち、出力信号Ｖ。ｕｔは入力信号ｖｉｎ
Ｖｒ′、追従して上昇する。

やがて、コンデンサＣ２の両端電圧が上昇し、他方トラ
ンジスタＱ３のベース電位、すなわち入力信号ｖｉｎが
ピークな越えてほぼピーク直後の時点ｔ２　でコンデン
サＣ２の両端電圧がトランジスタＱ３のペース電位より
大きくなると、トランジスタＱ３がオフ動作し、トラン
ジスタＱ４がオン動作する。このどき、定電Ｒ源２が定
電流工２　　を吸引し、定電流源３が定電流工、を流出
しているので５その差の電流輸がコンデンサＣ２かも出
従って、コンデンサＣ２の両端電圧フ。硬ま入力信号Ｖ
ｉｎｉｃ無関係に放電電流ｉ３　　の流出に伜ない低下
して行く。ここで、放電電流ら　は微小電流に選定され
ているので１両端電圧Ｖ。ｕｔは低下して行くとしても
第３図に示すよ５極く僅かすっである１、その後、入力
信号ｖｉｎが次のピークに向かい徐々に上昇し、再び時
点ｔ３で入力信号ｖｉｎのレベルがコンデンサＣ２の両
端電圧Ｖ。ｕｔより高くなると、トランジスタＱ３はオ
ン動作し、トランジスタＱ４はオフ動作する。かくして
、再び充電モードに切り換わり、コンデンサＣ２の両端
電圧Ｖ。ｕｔは上昇する。

以下、上述したピーク近傍における急激な充電と、ピー
ク間のホールド状態といい得る程度の緩やかな放電によ
り入力信号ｖｉｎのエンベロープを取り出した、すなわ
ちＡＭ検波した出力信号Ｖ。ｕｔを得ることができる。

（Ｇ２）実施例 次に、第１図との対石部分に同一符号を付して示す第２
図について本発明の一実施例を説明する。

第２図において、１０がＡＭ検波回路を示し、このＡＭ
検波回路１０における吸引型の定電流源２はコレクタ端
子にトランジスタＱ３及びＧ４のエミッタ端子が接続さ
れ、ベース端子に基準電圧源１１からの定電圧が与えら
れるＮＰＮ型トランジスタＱ５と、このトランジスタＱ
５のエミッタ端子と第１の基準点電位ラインとしてのア
ースラインＬ５との間圧接続された抵抗Ｒ１とでなる（
正確には基準電圧源１１を含めてなる）。ここで、基準
電圧源１１の定電圧と、抵抗Ｒ１の値とを適宜選定する
ことにより所定の定電流Ｉ２　　を得るようにしている
、 流出型の定電流源３は、ベース端子に基準電圧源１１か
らの定電圧が与えられるＮＰＮ型トランジスタＱ６と、
このトランジスタＱ６のエミッタ端子とアースラインＬ
５との間に接続された抵抗Ｒ２とでなる定電流発生部を
具える。また、定電流源３はエミッタ端子が第２の基準
点電位ラインとしての電源ラインＬ６に接続され、コレ
クタ端子がトランジスタＱ６のコレクタ端子１１Ｃ接続
され、ベース端子がコレクタ端子に側路Ｂ２を介して接
続されたＰＮＰ型トランジスタＱ７と、エミッタ端子が
電源ラインＬ６に接続され、コレクタ端子がトランジス
タＱ４のコレクタ端子に接続され、ベース端子がトラン
ジスタＱ７のベース端子に１されたＰＮＰ型トランジス
タＱ８とでなるカレン・トミラー構成の定電流折返部と
を具える（正確には基準電圧源１１を含めてなる）。従
って、定電流発生部が発生した定電加工、を定電流折返
部により折り返して所定の定電加工、を得るようになさ
れている。

ここで、定電ｆｉＩ３　は基準電圧源１１の定電圧と、
抵抗Ｒ２の値とを適宜選定することにより所定値とする
ことができる。

基準電圧源Ｌ１は例えば、電源ラインＬ６及びアース９
４７５５間にＮＰＮＷ）ランジスタＱ９と抵抗Ｒ３とが
直列に接続され、また電源ラインＬ６及びアース９４７
５５間に抵抗Ｒ４、ＮＰＮ型トランジスタＱＩＯ１抵抗
Ｒ５が順次直列に接続され、抵抗Ｒ４とトランジスタＱ
ＩＯとの接続中点ＣにトランジスタＱ９のベー、ス端子
が接続され、トランジスタＱ９と抵抗Ｒ３との接続中点
りにトランジスタＱＩＯのベース端子が接続された帰還
盤の定電圧回路でなり１、接続中点りの電位を定電流源
２及び３のトランジスタＱ５及びＱ６のベース端子に供
給するようになされている。

ＡＭ検波回路１０による検波出力信号Ｖ。ｕｔは出力バ
ッファ回路１２を介して次段に送出されるようになされ
ている。出力バッファ回路１２は増幅用トランジスタと
して検波出力信号Ｖ。ｕｔがベース端子に与えられるＮ
ＰＮ型トランジスタＱＬＩとＰＮＰ！トランジスタＱ１
２とのダーリントン接続回路を具え、また、ダーリント
ン接続回路に対するバイアス回路としてベース端子に基
準電圧源１１による定電圧が与えられるＮＰＮ型）ラン
ジスタと抵抗Ｒ６との直列接続でなる定電流バイアス回
路を具える。

ここで、出力バッファ回路１２における増幅用トランジ
スタとしてダーリントン接続回路を適用したのは、トラ
ンジスタＱｌｌのペース電流を放電電流ｉＢ　に影響を
与えない程度の小さな値に抑えるためである。

この第２図の回路においても、第１図の原理構成につい
て説明したと同様に動作を行なう。すなわち、入力信号
ｖｉｎのレベルがコンデンサＣ２の両端電圧Ｖ。ｕｔよ
り高（なると、トランジスタＱ３はオン動作し、トラン
ジスタＱ４はオフ動作して定′ｆｊＬ流源３から出力さ
れた定電加工、は側路Ｂ１を介してコンデンサＣ２に供
給され、コンデンサＣ２が充電されることによりコンデ
ンサＣ２の両端電圧、すなわち、出力信号Ｖ。ｕｔが人
力信号ｖｉｎに追従して上昇する。また、コンデンサＣ
２の両端電圧が入力信号ｖｉｎより高くなると、トラン
ジスタＱ　３　カオフ動作し、トランジスタＱ４がオン
動作して定電流源２が定電流１２　を吸引し、定電流源
３が定電加工、を流出することにより放電電流ｉＢが側
路Ｂｌ−）ランジスタＱ４一定′Ｒ流源２を介して流れ
、かくして、コンデンサＣ２の両端電圧である出力信号
Ｖ。ｕｔは緩やかに低下して行く。そして、この出力信
号Ｖ。ｕｔは出力バッファ回路１２を介して次段に送出
される。

上述の実施例によれば、差動増幅回路を用いてイル（７
）　テｖ　イルが所定電圧ＶＢ、　（０，６〜０．７　
（Ｖ））より小さい場合にも適切に検波出力を得ること
ができる。第４図は第２図に示す実施例及び第５図に示
す従来回路における入力信号ｖｉｎのレベルと出力信号
Ｖ。ｕｔの直流レベルとの関係を示すもので。

実線ＬＲが実施例における関係を、また一点鎖線ＬＣが
従来回路における関係を示す。この第４図よりこの実施
例の場合、入力信号ｖｉｎがほぼ０．１〔１３以上にお
いて検波できることが分かり、従来回路に比べて入力信
号ｖｉｎのレベルが格段的に小さくて良いことが分かる
。

また、上述の実施例によれば、放電時の放電電流ｉＢ　
を定電加工２　　と工、との差で決定するようにしたの
で定電加工２　及び工、を極端に小さくする必要がなく
、外付けしなければならない程度の抵抗値の抵抗を用い
ることなく定電流Ｏｐ、２及び３を実現でき、また放電
電流ｉＢ　を非常に小さくすることができ、しかも安定
に得ることができる。

放電電流ｉＢ　を非常に小さくできるので、対する充電
電流Ｉ３　　もそれに応じて小さくなり、従ってコンデ
ンサＣ２の容量をＩＣチップ上に形成できる程度の小容
量とすることができる。すなわち。

同等外付部品を要することなくＡＭ検波回路をＩＣ化す
ることができる。

なお、定電流源２及び３は上述の構成のものに限られる
ことはなく、必要に応じて種々のものを適用し得る。

Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、入力信号を差動増幅回路
に入力すると共に、検波出力信号を与えるコンデンサの
放電電流を吸引型の定電Ｒ，源による定電流と流出型の
定電流源による定電流の差とするようにしたので、入力
信号のレベルが低くとも安定に検波でき、しかも完全に
ＩＣ回路に組み込むことのできるＡＭ検波回路を容易に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＡＭ検波回路の原理構成を示す接
続図、第２図は第１図における入出力信号の関係を示す
路線図、第３図は本発明によるＡＭ検波回路の一実施例
を示す接続図、第４図は第３図の回路の検波効率と従来
回路の検波効率とを比較して示す路線図、第５図は従来
回路を示す接続図である。 ２．３・・・定１流源、Ｑ３　、Ｑ４・・−トランジス
タ、Ｃ２・・・コンデンサ、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 差動増幅回路を構成する第１及び第２のトランジスタの
   上記第１のトランジスタのベース端子にＡＭ被変調波信
   号を入力し、 上記第２のトランジスタのエミッタ端子とベース端子と
   を接続し、 上記第２のトランジスタのベース端子に一端が第１の基
   準電位点に接続されているコンデンサを接続し、 上記第２のトランジスタのコレクタ端子と第２の基準電
   位点との間に第１の定電流源を接続し、上記第１及び第
   ２のトランジスタのエミッタ端子と上記第１の基準電位
   点との間に、上記第１の定電流源による定電流に対して
   所定電流だけ異なる定電流を流す第２の定電流源を接続
   し、 上記第２のトランジスタのベース端子より検波出力信号
   を送出する ようにしたことを特徴とするＡＭ検波回路。