JPH03263916A - 位相変調器 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばビデオテープレコーダにおいて、その
時間軸誤差に正確に対応する信号を生成する場合に用い
て好適な位相変調器に関する。

［従来の技術］ ビデオテープレコーダにおいて、その再生信号の時間軸
誤差を補正するには、時間軸誤差に正確に対応したクロ
ック信号を生成する必要がある。

通常、このようなりロック信号はＰＬＬ回路により生成
きれる。しかしながら、ＰＬＬ回路の応答速度はそれほ
ど速くないので、ＰＬＬ回路のサーボループ内に、位相
残留偏差が発生する。そこで、ＰＬＬ回路より出力され
るクロック信号を、サーボループ系の位相エラーに対応
して位相変調することにより、すなわち、クローズトル
ープとしてのＰＬＬサーボループに、位相変調器よりな
るオーブンサーボループを付加し、この位相残留偏差を
除去することが考えられる。

第５図はこのような場合に用いられる位相変調器の一例
の構成を示している。

この例においては、ＮＰＮトランジスタ２１のコレクタ
が抵抗２２を介して所定の電圧源Ｖｃｃに接続され、そ
のエミッタは抵抗２３を介して接地されている。ＮＰＮ
）ランジスタ２１のベースにキャリアが入力ぎワ、その
コレクタ（点Ｂ）とエミッタ（点Ａ）には、相互に逆相
の信号が現われる。

この逆相の信号は、抵抗２４と、可変容量ダイオード２
８９．コンデンサ２７およびコイル２６よりなる直列回
路とにより合成され、点Ｃより出力される。

可変容量ダイオード２８には、可変抵抗２９とコイルｚ
５を介して所定のバイアス電圧が印加されている。可変
容量ダイオード２８にはざらに、コンデンサ３０を介し
て変調信号が入力されている。

これにより、変調信号のレベルに対応して可変容量ダイ
オード２８の容量が変化し、第６図に示すように、点Ｃ
より出力される信号の位相を、１８０度と＋１８０度の
範囲で制御することができる。

また、第７図は、位相変調器の他の例の構成を示してい
る。

この位相変調器は、ＮＰＮトランジスタ４１乃至５１、
定電流源５２乃至５６、抵抗６１乃至６３、電池６４、
コイル６５、コンデンサ６６．６７により構成きれてい
る。

コンデンサ６７を介して入力されたキャリアは、抵抗６
１を介してＮＰＮトランジスタ４４のベースに印加され
る。また、キャリアは、コイル６５、抵抗６３、コンデ
ンサ６６よりなる移相回路、ＮＰＮトランジスタ５０を
介してＮＰＮ）ランジスタ４５のベースにも供給される
。これにより、ＮＰＮ）ランジスタ４３に流れる電流の
位相を０度とすると、差動接続されているＮＰＮトラン
ジスタ４４と４５に、−９０度と＋９０度の位相の電流
が流れる。また、これらの電流が、ＮＰＮ　トランジス
タ４７．４９を介して合成され、ＮＰＮトランジスタ５
１のエミッタより出力される。

差動接続されたＮＰＮトランジスタ４６と４７、および
ＮＰＮトランジスタ４８と４９のベースに変調信号が入
力され、−９０度と＋９０度の電流のレベルが制（１１
される。これにより、第８図に示すように、−９０度と
＋９０度の電流が所定のレベルに調整されて０度の電流
と合成されるので、ＮＰＮトランジスタ５１の出力は、
−９０度から＋９０度の範囲で変化する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第５図に示した位相変調器は、移相量が
原則的に３６０度の範囲に限定される。

もちろん、多段にカスケード接続することにより、３６
０度以上の移相量を確保することが可能であるが、そう
すると、コイル２６、可変容量ダイオード２８等の温度
、経時変化等が累積され、オーブンループ制御に適用す
ることが困難になる。

また、第７図に示した位相変調器は、出力信号の移相量
が＋９０度の範囲に限定きれるばかりでなく、振幅が変
化してしまう。また、抵抗６３とコンデンサ６６により
一９０度の位相を得るようにしているので、安定度、精
度、信頼性に欠ける。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、移相
量が大きく、直線性、温度特性、経時変化特性等にすぐ
れた位相変調器を実現するものである。

［課題を解決するための手段ｊ 本発明の位相変調器は、キャリア信号から、相互に位相
が９０度ずつ異なる４相の４５号を生成する信号生成手
段と、変調信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、制
御４８号を記憶し、Ａ／Ｄ変換手段の出力に対応する所
定の位相の制御１（ｇ号を出力する記憶手段と、記憶手
段より出力された制御信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換
手段と、信号生成手段より出力された４相の４５号を、
Ｄ／Ａ変換手段より出力された制御信号に対応して、所
定のレベルで合成する合成手段とを備えることを特徴と
する。

［作用］ 上記構成の位相変調器においては、変調信号に対応する
制ＷＪ信号がＲＯＭ等の記憶手段から読み出される。そ
して、１つのキャリア信号から生成された４相の信号が
、制御ａ信号に対応するレベルで合成される。

従って、移相量が大きく、直線性、温度特性、経時変化
特性等にすぐれた位相変調器を実現することができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の位相変調器の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１（Ａ／Ｄ変換手段）には変調
信号が入力され、その出力は、ＲＯＭ（Ｘ−ＲＯＭ）２
とＲＯＭ（Ｙ−ＲＯＭ）３（記憶手段）に供給される。

ＲＯＭ２と３の出力は、それぞれＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ
）４と５（Ｄ／Ａ変換手段）に供給きれている。Ｄ／Ａ
変換器４の出力は、可変抵抗６を介して、ＮＰＮ）−ラ
ンジスタ１３，１４と相互に差動接続されたＮＰＩ’ｌ
ランジスタ１２，１５（合成手段）のベースに供給され
ている。同様に、Ｄ／Ａ変換器５の出力は、可変抵抗７
を介して、ＮＰＮトランジスタ９，１０と相互に差動接
続されたＮＰＮ　トランジスタ８．１１（合成手段）の
ベースに供給されている。

ＮＰＮトランジスタ９，１１，１３．１５のコレクタは
、相互に接続され、さらにローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１６に接続されている。ＮＰＮ）ランジスタ８，１０，
１２．１４のコレクタは、所定の電圧源に接続されてい
る。ローパスフィルタ１６の出力は、抵抗１７を介して
電圧源に接続されている。

Ｄ型フリップフロップ１８と１９（信号生成手段）の端
子ＣＫには、周波数ｆｃのキャリアがクロックとして入
力されている。Ｄ型フリップフロップ１８の端子りには
、Ｄ型フリップフロップ１９の出力端子Ｑが、また、Ｄ
型フリップフロップ１９の端子りには、Ｄ型フリップフ
ロップ１８の出力端子Ｑが、それぞれ接続されている。

位相０度の信号を出力するＤ型フリップフロップ１８の
出力端子Ｑはまた、抵抗７３を介して、差動接続されて
いるＮＰＮトランジスタ１０と１１のエミッタに接続き
れており、位相１８０度の信号を出力するその出力端子
Ｑは、抵抗７１を介して、差動接続されているＮＰＮ　
トランジスタ８と９のエミッタに接続されている。同様
に、位相−９０度の信号を出力するＤ型フリップフロッ
プ１９の出力端子Ｑはまた、抵抗７５を介して、差動接
続されているＮＰＮ）ランジスタ１２と１３のエミッタ
に接続されており、位相＋９０度の信号を出力するその
出力端子Ｑは、抵抗７７を介して、差動接続されている
ＮＰＮ　トランジスタ１４と１５のエミッタに接続され
ている。

また、ＮＰＮ　トランジスタ８乃至１５のエミッタには
、抵抗？２，７４．７６．７８を介して、所定の電圧が
供給されている。

次にその動作を説明する。

変調信号ばＡ／Ｄ変換器１に入力きれ、Ａ／Ｄ変換され
た後、ＲＯＭ２．３に供給される。ＲＯＭ２には、第２
図に曲線Ｘで示すサイン（ｓｉｎ）特性のデータが、ま
た、ＲＯＭ３には曲線Ｙで示すコサイン（ＣＯＳ）特性
のデータが、それぞれ記憶されている。

すなわち、ＲＯＭ２と３は、アドレスＡ（０乃至２５５
番地）に対して、次式で表わすデータＤｘ。

Ｄｙをそれぞれ記憶している。

Ｄｘ＝　１２７（ｓｉｎ（２ｚｒ　Ａ／２５６）÷１）
Ｄ　ｙ＝　１２７（ｃｏｓ（２ｙｒ　Ａ／２５６）”１
）そして、ＲＯＭ２と３は、Ａ／Ｄ変換器１が出力する
変調信号をアドレスとして、そのアドレスに対応するデ
ータを制御信号としてＤ／Ａ変換器４と５にそれぞれ出
力する。Ｄ／Ａ変換器４と５は、入力された制御ｍ信号
をＤ／Ａ変換する。Ｄ／Ａ変換器４と５によりＤ／Ａ変
換された制御信号は、可変抵抗６と７により所定のレベ
ルに調整された後、ＮＰＮトランジスタ１１と１５のベ
ースと、ＮＰＮトランジスタ８と１０のベースに、それ
ぞれ供給きれる。

Ｄ型フリップフロップ１８と１９は、端子ＣＫに入力さ
れるクロックとしてのキャリアに同期して、クロックが
入力されたタイミングにおける端子りの論理をラッチし
、ラッチした論理を出力端子Ｑから、その反対の論理を
出力端子Ｑから、次のクロックのタイミングで出力する
。これにより、Ｄ型フリップフロップ１８の出力端子Ｑ
とＱには、位相０度と１８０度の信号が出力され、Ｄ型
フリップフロップ１９の出力端子ＱとＱには、位相＋９
０度と一９０度の信号が出力される。

このとき、Ｄ型フリップフロップ１８と１９より出力さ
れる信号の周波数は、キャリア周波数の１／４となる。

これら０度、１８０度、＋９０度、および−９０度の４
相の信号が、相互に差動接続されたＮＰＮトランジスタ
１０と１１．８と９．１４と１５、および１２と１３に
、それぞれ供給きれる。

上述したように、ＮＰＮ）ランジスタ１２と１５のベー
スには、Ｄ／Ａ変換器４より出力された制御信号が入力
されているので、＋９０度と一９０度の位相の信号が、
制御４８号に対応するレベルで合成される。同様に、Ｎ
ＰＮトランジスタ６と１０のベースには、Ｄ／Ａ変換器
５より出力された制ｔｇ＋信号が入力されているので、
０度と１８０度の位相の信号が、制御信号に対応するレ
ベルで合成される。

このようにして振幅と周波数が等しく、相互に直交する
２つのベクトルで表わされる信号が生成され、この２つ
の信号はざらに合成される。

例えば、アドレスがＯ番地のとき、ＮＰＮトランジスタ
１２乃至１５のベース電圧はＯ■となり、−９０度と＋
９０度の信号が等レベルとなり、合成の結果ゼロとなる
。また、ＮＰＮｈランジスタ１１が飽和し、ＮＰＮ　ト
ランジスタ９がカットオフとなる。その結果、０度の位
相の信号のみが出力される。

以下、同様に、６３番地では＋９０度成分、１２７番地
では１８０度成分、１９２番地では一９０度成分、２５
５番地では２πＸ　２５５　／　２５６度成分のみが出
力され、アドレスＡでは、２πＡ／２５６度成分が出力
される。

Ｄ型フリップフロップ１８．１９は、ディジタル的に動
作するので、リアクタンスを利用した移相器に較べて、
原理的に、その精度、安定度が優れており、調整が不要
となる。

また、ＮＰＮトランジスタ８乃至１５は、差動接続構造
とされているので、直線性、温度特性、経時変化特性等
に関して、優れた安定度、精度、４：３穎性を示す。

４相出力は矩形波なので、これをアナログ的に加算した
だけでは高調波が多く、エツジも階段状に立っているの
で、ローパスフィルタ１６を通し、不要な高域成分を除
去した後、出力される。

第３図は制御信号を生成する回路の他の実施例の構成を
示している。

この実施例においては、Ａ／Ｄ変換器１の出力が、ＲＯ
Ｍ８１にアドレスとして入力される他、発振器８２から
周波数ｆｐのクロックもＭＳＢのアドレスとしてＲＯＭ
８１に供給きれている。このＲＯＭ８１　（記憶手段）
には、第４図に示すように、アドレスがＯ番地から２５
５番地までにはサイン特性のデータが、２５６番地から
５１１番地までにはコサイン特性のデータが、それぞれ
記憶きれている。

従って、発振器８２が出力するクロック（ＭＳＢ）がＯ
のとき、アドレスはＯ番地乃至２５５番地となり、Ａ／
Ｄ変換器１が出力するアドレスに対応してサイン特性の
データが読み出される。また、クロックが１のとき、ア
ドレスは２５６番地乃至５１１番地となり、Ａ／Ｄ変換
器１が出力するアドレスに対応してコサイン特性のデー
タが読み出される。

ＲＯＭ８１より出力された信号はＤ／Ａ変換器（Ｄ　Ａ
　Ｃ）８３　（Ｄ／Ａ変換手段）によりＤ／Ａ変換され
た後、アナログスイッチ８４に入力される。

アナログスイッチ８４は発振器８２が出力するりａツク
信号に対応して、クロックがＯのとき図中上側に、１の
とき下側に、それぞれ切り換えられる。これにより、サ
イン特性の制御信号はコンデンサ８５により、コサイン
特性の制御信号はコンデンサ８６により、それぞれホー
ルドされ、バッファアンプ８７と８８を介して、第１図
における可変抵抗６と７に供給される。

すなわち、この実施例の場合、時分割によりサイン特性
とコサイン特性の制御信号が出力される。

この時分割による結果的なサンプリングにより制御信号
を歪ませないようにするため、発振器８２の周波数ｆｐ
は、Ａ／Ｄ変換器１に入力きれる変調信号の最高周波数
の３倍以上の周波数とするのが好ましい。

制御信号をリアクタンスによる移相回路により構成する
ことも理論的には可能であるが、変調信号の周波数帯域
が、例えば、３桁以上に及ぶ広帯域である場合には実現
が困難になる。仮に実現できたとしても、リアクタンス
による移相回路は、位相だけでなく、振幅も変化させて
しまう。また、直流入力に対して動作きせることはでき
ない。

この点、本発明においては、ＲＯＭ２．　３．　８１に
、１周期（２π）以上の範囲のデータを記憶させておく
ことは極めて容易であるから、広範囲の位相調整が可能
となる。また、変調信号が直流であっても動作きせるこ
とかできる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の位相変調器によれば、変調信号
に対応する制御信号を記憶手段から読み出し、キャリア
信号より生成した位相の異なる４つの信号を、制御信号
に対応して合成するようにしたので、移相量が大きく、
直線性、温度特性、経時変化特性にすぐれた位相変調器
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位相変調器の一実施例の構成を示すブ
ロック図、第２図は第１図の実施例におけるＲＯＭに記
憶きれているデータの内容を説明する図、第３図は本発
明の位相変調器における制御信号を発生する回路の他の
実施例の構成を示すブロック図、第４図は第３図の実施
例におけるＲＯＭに記憶されているデータの内容を説明
する図、第５図は従来の位相変調器の一例の構成を示す
ブロック図、第６図は第５図の例の動作を説明する図、
第７図は従来の位相変調器の他の例の構成を示すブロッ
ク図、第８図は第７図の例の動作を説明する図である。 １・・・Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）、２，３゜８
１・・・ＲＯＭ（記憶手段）、４．　５．　８３・・・
Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ変換手段）、８乃至１５・・・Ｎ
ＰＮ　トランジスタ（合成手段）、１８，１９°・°Ｄ
型ラフリップフロップ信号生成手段）、８２・・・発振
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 キャリア信号から、相互に位相が９０度ずつ異なる４相
   の信号を生成する信号生成手段と、変調信号をＡ／Ｄ変
   換するＡ／Ｄ変換手段と、制御信号を記憶し、前記Ａ／
   Ｄ変換手段の出力に対応する所定の位相の前記制御信号
   を出力する記憶手段と、 前記記憶手段より出力された前記制御信号をＤ／Ａ変換
   するＤ／Ａ変換手段と、 前記信号生成手段より出力された４相の前記信号を、前
   記Ｄ／Ａ変換手段より出力された前記制御信号に対応し
   て、所定のレベルで合成する合成手段とを備えることを
   特徴とする位相変調器。