JPH0351124B2 - - Google Patents
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- JPH0351124B2 JPH0351124B2 JP8693581A JP8693581A JPH0351124B2 JP H0351124 B2 JPH0351124 B2 JP H0351124B2 JP 8693581 A JP8693581 A JP 8693581A JP 8693581 A JP8693581 A JP 8693581A JP H0351124 B2 JPH0351124 B2 JP H0351124B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/10—Angle modulation by means of variable impedance
- H03C3/12—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element
- H03C3/14—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element simulated by circuit comprising active element with at least three electrodes, e.g. reactance-tube circuit
- H03C3/16—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element simulated by circuit comprising active element with at least three electrodes, e.g. reactance-tube circuit in which the active element simultaneously serves as the active element of an oscillator
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集積化FM変調器に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an integrated FM modulator.
ICの高集積化にとつては低電圧動作回路が必
要である。しかし、従来のFM変調器は、比較的
高い電源電圧が必要であるという問題点があつ
た。以下に、上記問題点を図面を用いて詳しく説
明する。 Low-voltage operating circuits are necessary for high integration of ICs. However, conventional FM modulators have had the problem of requiring a relatively high power supply voltage. Below, the above-mentioned problems will be explained in detail using the drawings.
まず、低電圧動作回路の必要性は以下の通りで
ある。すなわち、IC内素子の大きさは、耐圧と
関係があり、高耐圧であるほど換言すれば、動作
電圧が高いほど、素子面積が大きくなり、その結
果、チツプサイズが大型化し、歩留りが悪くな
る。このため、低電圧動作を可能として、IC内
素子を小型化することが必要となる。 First, the necessity of a low voltage operation circuit is as follows. That is, the size of an element within an IC is related to its breakdown voltage; in other words, the higher the breakdown voltage is, the higher the operating voltage is, the larger the element area becomes, resulting in an increase in chip size and poor yield. Therefore, it is necessary to enable low-voltage operation and to miniaturize the elements within the IC.
次に、従来のFM変調器について述べる。第1
図に従来のFM変調器のブロツク図を示す。図に
おいて、1は非安定マルチバイブレータであり、
その発振周波数は、電圧−電流変換用トランジス
タ2のコレクタ電流値に比較するものとする。5
は抵抗であり、4は変調信号の入力端子である。 Next, a conventional FM modulator will be described. 1st
The figure shows a block diagram of a conventional FM modulator. In the figure, 1 is an unstable multivibrator,
The oscillation frequency is compared with the collector current value of the voltage-current conversion transistor 2. 5
is a resistor, and 4 is an input terminal for a modulation signal.
ここでは、家庭用VTRのFM変調器を考える
こととし、変調信号はビデオ信号とする。入力端
子4に入力されるビデオ信号は、同期信号先端が
一定DC電位にクランプされ、かつプリエンフア
シスにより、高域成分が強調され、さらに白およ
び黒側レベルがクリツプされた信号である。 Here, we will consider an FM modulator for a home VTR, and the modulation signal will be a video signal. The video signal input to the input terminal 4 is a signal in which the leading edge of the synchronizing signal is clamped to a constant DC potential, the high frequency component is emphasized by pre-emphasis, and the white and black side levels are further clipped.
いま、第2図のように、入力端子4におけるビ
デオ信号の同期信号先端から100%白レベルまで
をν1(ピーク・ピーク値)とし、白および黒のク
リツプレベル(それぞれWL,BL)をそれぞれ
a%,b%とする。ただし、この場合、同期信号
先端から100%白レベルまでを100%とし、各クリ
ツプレベルは同期信号先端から測定するものとす
る。 Now, as shown in Figure 2, let ν 1 (peak-to-peak value) be from the top of the synchronizing signal of the video signal at input terminal 4 to the 100% white level, and let the white and black clip levels (WL and BL, respectively) be ν 1 (peak-to-peak value). Let a% and b%. However, in this case, 100% is from the sync signal tip to the 100% white level, and each clip level is measured from the sync signal tip.
前記の条件下において、同期信号先端のDC電
位をEsとすると、入力端子4における信号のピ
ーク電位は、
Es+a/100ν1 ……式(1)
となる。また、トランジスタ2のエミツタにおけ
る信号の最低電位は、
Es−b/100ν1−VBE ……式(2)
たヾしVBE:トランジスタのベース・エミツタ
間電圧、
とる。FM変調器の温度特性や電圧−電流変換直
線性を考慮すると、トランジスタ2のエミツタに
おける信号の最低電位はν1以上必要である。した
がつて、
Es−b/100ν1−VBE>ν1 ……式(3)
となる。この場合、入力端子4における信号のピ
ーク電位は{(1+a+b/100)ν1+VBE)以上とな
る。 Under the above conditions, if the DC potential at the tip of the synchronization signal is Es, the peak potential of the signal at the input terminal 4 is Es+a/100ν 1 . . . Equation (1). Also, the lowest potential of the signal at the emitter of transistor 2 is Es-b/100ν 1 -V BE . . . Equation (2) where V BE is the voltage between the base and emitter of the transistor. Considering the temperature characteristics and voltage-current conversion linearity of the FM modulator, the lowest potential of the signal at the emitter of transistor 2 needs to be ν 1 or more. Therefore, Es−b/100ν1−V BE >ν 1 ...Equation (3). In this case, the peak potential of the signal at the input terminal 4 is equal to or higher than {(1+a+b/100)ν 1 +V BE ).
つまり、非安定マルチバイブレータの入力部に
{(1+a+b/100)ν1+VBE}以上のダイナミツク
レ
ンジが必要となる。それ故に、この値に非安定マ
ルチバイブレータ1の動作電圧を加えただけの電
源電圧が、FM変調器としては必要になる。 In other words, the input section of the unstable multivibrator requires a dynamic range of {(1+a+b/100)v 1 +V BE } or more. Therefore, the FM modulator requires a power supply voltage equal to this value plus the operating voltage of the unstable multivibrator 1.
第3図に、集積化FM変調器に良く使われる非
安定マルチバイブレータの回路例を示す。図にお
いて、10はダイオード、11,12,19,2
0,24,25は抵抗、13〜18はトランジス
タ、21はコンデンサ、26は定電圧源である。
また同図において、第1図と同一符号の素子は同
一機能を有するものとする。なお、この回路のの
動作は良く知られているので、その説明は省略す
る。 Figure 3 shows an example of an astable multivibrator circuit often used in integrated FM modulators. In the figure, 10 is a diode, 11, 12, 19, 2
0, 24, and 25 are resistors, 13 to 18 are transistors, 21 is a capacitor, and 26 is a constant voltage source.
Furthermore, in the figure, elements having the same reference numerals as in FIG. 1 have the same functions. Note that since the operation of this circuit is well known, its explanation will be omitted.
第4図Aにトランジスタ17のエミツタ電圧波
形を、また同図Bにトランジスタ222のベース
電圧波形を示す。電源電圧をVc.c.,定電圧源26
の電位をVA,トランジスタのベース・エミツタ
間電圧をVBEとすると、トランジスタ17のエミ
ツタ最低電位は(VA−3VBE)となる。トランジ
スタ22のベースに加えられる信号のピーク・ピ
ーク値をν2とすると、トランジスタ22のエミツ
タ最低電位は、高くとも
(VA−3VBE)−ν2−VBE=VA
−ν2−4VBE ……式(4)
となる。したがつて、非安定マルチバイブレータ
の動作電圧は、
Vc.c.−(VA−ν2−4VBE)=(Vc.c.−VA)
+ν2+4VBE ……式(5)
となる。 FIG. 4A shows the emitter voltage waveform of transistor 17, and FIG. 4B shows the base voltage waveform of transistor 222. The power supply voltage is Vc.c., constant voltage source 26
When the potential of the transistor 17 is V A and the voltage between the base and emitter of the transistor is V BE , the lowest emitter potential of the transistor 17 is (V A −3V BE ). If the peak-to-peak value of the signal applied to the base of transistor 22 is ν 2 , the lowest potential at the emitter of transistor 22 is at most (V A −3V BE )−ν 2 −V BE =V A −ν 2 −4V BE ...Equation (4) is obtained. Therefore, the operating voltage of the unstable multivibrator is Vc.c.−(V A −ν 2 −4V BE )=(Vc.c.−V A ) +ν 2 +4V BE ……Equation (5) .
つぎに、一例として、実用上の諸値を上式に代
入し、非安定マルチバイブレータの動作電圧、入
力部のダイナミツクレンジを計算すると、以下の
ようになる。 Next, as an example, by substituting various practical values into the above equation and calculating the operating voltage of the unstable multivibrator and the dynamic range of the input section, the following results are obtained.
(Vc.c.−VA)は、第4図Aに示す波形より、
0.5V程度は必要であり、ν2は、トランジスタ2
2,23のスイツチ切替え特性より0.5V程度、ν1
は0.5V程度である。また、家庭用VTRのVHS規
格に基づき、a=160,b=40であり、VBE=0.7
とすると、非安定マルチバイブレータの動作電圧
は3.8V,入力部のダイナミツクレンジは2.2Vと
なる。したがつて、入力部のダイナミツクレンジ
の占める割合は、37%と、かなり高い。 (Vc.c.−V A ) is given by the waveform shown in Figure 4A.
Approximately 0.5V is required, and ν 2 is transistor 2
From the switch switching characteristics of 2 and 23, about 0.5V, ν 1
is about 0.5V. Also, based on the VHS standard for home VTRs, a = 160, b = 40, and V BE = 0.7.
Then, the operating voltage of the astable multivibrator is 3.8V, and the dynamic range of the input section is 2.2V. Therefore, the dynamic range of the input section accounts for 37%, which is quite high.
今後、テープヘツド系の周波数特性の改善に伴
い、クリツプレベルがあげられるようになれば、
入力部においてさらに広いダイナミツクレンジが
必要になるので、ますます低電圧化が困難になつ
てくる。 In the future, if the clip level can be increased as the frequency characteristics of tape head systems improve,
Since a wider dynamic range is required in the input section, it becomes increasingly difficult to lower the voltage.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、低電圧動作の可能な集積化FM変調器を提
供することにある。 An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide an integrated FM modulator capable of low voltage operation.
本発明は、前記目的を達成するために、PNP
トランジスタと定電流源で電圧−電流変換回路を
構成し、非安定マルチバイブレータ入力部におけ
る交流電圧ダイナミツクレンジをなくすることに
より、RM変調器の電源電圧の低電圧化を可能に
した点に特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention provides PNP
A voltage-to-current conversion circuit is constructed using a transistor and a constant current source, and the AC voltage dynamic range at the input section of the unstable multivibrator is eliminated, making it possible to lower the power supply voltage of the RM modulator. There is.
第5図に本発明の一実施例の概略回路図を示
す。図において、5,8は抵抗、6はPNPトラ
ンジスタ、7はNPNトランジスタ、9は定電圧
源である。また、同図において、第1図と同一符
号のものは同一機能を有するものとする。 FIG. 5 shows a schematic circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 5 and 8 are resistors, 6 is a PNP transistor, 7 is an NPN transistor, and 9 is a constant voltage source. Further, in this figure, parts with the same symbols as in FIG. 1 have the same functions.
入力端子4における同期信号先端電位をEs,
同期信号先端からの交流信号をein,抵抗5の抵
抗値をR5,電源電圧をVc.c.とする。この時の
PNPトランジスタ6のコレクタ電流は、hFEを無
視すれば、
Vc.c.−(Es+ein+VBE)/R5 ……式(6)
と表わせる。 The synchronization signal tip potential at input terminal 4 is Es,
Let the AC signal from the tip of the synchronization signal be ein, the resistance value of the resistor 5 be R5, and the power supply voltage Vc.c. at this time
If hFE is ignored, the collector current of the PNP transistor 6 can be expressed as Vc.c.-(Es+ein+ VBE )/ R5 ...Equation (6).
また、定電圧源9の電位をE1,抵抗8の抵抗
値をR5とし、同様にhFEを無視すれば、トランジ
スタ7のコレクタ電流は、
E1−VBE/R8 ……式(7)
となる。それ故に、非安定マルチバイブレータ1
から流れる電流は、
I=E1−VBE/R8−Vc.c.−Es−VBE/R5+ein/R5
……式(8)
と表わせる。 Further, if the potential of the constant voltage source 9 is E 1 and the resistance value of the resistor 8 is R 5 , and h FE is similarly ignored, the collector current of the transistor 7 is E 1 −V BE /R 8 . . . Equation ( 7) becomes. Therefore, astable multivibrator 1
The current flowing from I= E1 − VBE / R8 −Vc.c.−Es− VBE / R5 +ein/ R5 can be expressed as Equation (8).
すなわち、この電流は、入力端子4の信号に
比例するので、第5図の回路は、第1図に示した
従来例の回路と同様に、FM変調器を構成する。
入力信号einの最低電位einLは、従来例と同様な
条件の下では、
einL=−b/100v1 ……式(9)
で表わされる。それ故に、
=E1−VBE/R8−Vc.c.−Es−VBE/R5+1/R5・(
−
b/100v1A)>0 ……式(10)
となるように、各回路素子の定数および各部の電
位を選ぶ必要がある。このためには抵抗8の抵抗
値R8を小さくすればよく、容易に実現可能であ
る。 That is, since this current is proportional to the signal at the input terminal 4, the circuit of FIG. 5 constitutes an FM modulator, similar to the conventional circuit shown in FIG.
The lowest potential einL of the input signal ein is expressed by the following equation (9): einL=-b/100v 1 under the same conditions as in the conventional example. Therefore, =E 1 −V BE /R 8 −Vc.c.−Es−V BE /R 5 +1/R 5・(
-b/100v 1 A)>0...It is necessary to select the constants of each circuit element and the potential of each part so that the equation (10) is satisfied. This can be easily achieved by reducing the resistance value R8 of the resistor 8.
トランジスタ7は定電流源であるので、そのベ
ース電位E1は通常1V程度に選べばよい。したが
つて、FM変調器の電源・電圧は、上記1Vに非安
定マルチバイブレータの動作電圧3.8Vを加えた
値でよい。それ故に、電源電圧は、従来に比べ約
1.2V下げられる。その理由について、以下説明
する。 Since the transistor 7 is a constant current source, its base potential E1 should normally be selected to be about 1V. Therefore, the power supply/voltage of the FM modulator may be the sum of the above 1V and the operating voltage of the astable multivibrator, 3.8V. Therefore, the power supply voltage is approximately
Can be lowered by 1.2V. The reason for this will be explained below.
本発明の一実施例である第5図における1は前
述したように第1図における非安定マルチバイブ
レータ1と同じであり、その具体的回路は第3図
に示されている(第3図における要素2,3,4
以外の回路)。従つて、第3図の非安定マルトバ
イブレータと第5図の本発明の回路とを結合して
説明すると、トランジスタ7のコレクタ電位は非
安定マルチバイブレータを構成するトランジスタ
22もしくは23のベース電位により決まる。何
故ならばトランジスタ6およびトランジスタ7は
電流源動作をしているので、トランジスタ7のコ
レクタのノードから見たトランジスタ6とトラン
ジスタ7のコレクタ側はインピーダンスが非常に
高い。通常、数百kΩとなる。一方、トランジス
タ22,23はスイツチ動作をしているが、オン
している方のトランジスタはエミツタフオロアの
動作をしているので、インピーダンスは非常に低
い。通常、数十Ωである。従つて、上記ノードの
電位は従来例と同様で、その値は前述の式(4)に記
されるものとなる。なお、この場合、PNPトラ
ンジスタ6の入力ダイナミツクレンジは、非安定
マルチバイブレータ1の動作電圧3.8Vまでとれ
るので、クリツプレベルをあげても問題になるこ
とはない。 1 in FIG. 5, which is an embodiment of the present invention, is the same as the unstable multivibrator 1 in FIG. 1, as described above, and its specific circuit is shown in FIG. elements 2, 3, 4
other circuits). Therefore, to explain the combination of the non-stable multivibrator of FIG. 3 and the circuit of the present invention shown in FIG. 5, the collector potential of the transistor 7 is determined by the base potential of the transistor 22 or 23 constituting the non-stable multivibrator. . This is because transistor 6 and transistor 7 operate as current sources, so the impedance on the collector side of transistor 6 and transistor 7 seen from the collector node of transistor 7 is extremely high. Usually, it is several hundred kΩ. On the other hand, although the transistors 22 and 23 operate as switches, the transistor that is turned on operates as an emitter follower, so its impedance is extremely low. Usually, it is several tens of ohms. Therefore, the potential at the node is the same as in the conventional example, and its value is as expressed by the above equation (4). In this case, the input dynamic range of the PNP transistor 6 can be taken up to the operating voltage of the unstable multivibrator 1 of 3.8V, so there is no problem even if the clip level is increased.
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、FM変調器を構成する非安定マルチバイブレ
ータの入力部には、交流電圧としてのダイナミツ
クレンジが不要となり、電源電圧を1.2V程度下
げられる。したがつて、IC内における素子の耐
圧を下げられ素子面積を小さくすることが可能と
なり、チツプサイズを小型化して歩留りを向上さ
せることが容易である。また、逆にチツプサイズ
を等しくした場合には、集積度を一層高密度化す
ることができる。さらにまたビデオ信号入力部の
ダイナミツクレンジが広がるので、今後テープヘ
ツド系の周波数特性改善等により、クリツプレベ
ルを上げられるようになれば、本発明の効果はま
すます顕著になる。 As is clear from the above description, according to the present invention, a dynamic range as an AC voltage is not required at the input section of the unstable multivibrator that constitutes the FM modulator, and the power supply voltage can be lowered by about 1.2V. . Therefore, it is possible to lower the breakdown voltage of the element within the IC and reduce the element area, making it easy to reduce the chip size and improve yield. On the other hand, if the chip sizes are made equal, the degree of integration can be further increased. Furthermore, since the dynamic range of the video signal input section is widened, if it becomes possible to raise the clip level by improving the frequency characteristics of the tape head system, the effects of the present invention will become even more remarkable.
第1図は従来のFM変調器のブロツク図、第2
図はFM変調器の入力信号を説明するための波形
図、第3図は従来のFM変調器の回路図、第4図
は前記FM変調器の動作波形図、第5図は本発明
の一実施例のブロツク図である。
1……非安定マルチバイブレータ、6……
PNPトランジスタ、9……定電圧源。
Figure 1 is a block diagram of a conventional FM modulator, Figure 2 is a block diagram of a conventional FM modulator.
3 is a circuit diagram of a conventional FM modulator, FIG. 4 is an operating waveform diagram of the FM modulator, and FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the input signal of the FM modulator. FIG. 2 is a block diagram of an embodiment. 1... Unstable multivibrator, 6...
PNP transistor, 9...constant voltage source.
Claims (1)
トランジスタのエミツタ電流に比例する非安定マ
ルチバイブレータと、ベースに入力信号が供給さ
れるPNPトランジスタと、該PNPトランジスタ
のコレクタに接続された定電流源とを具備し、上
記PNPトランジスタのコレクタと上記非安定マ
ルチバイブレータのトランジスタのエミツタとが
接続された構成を特徴とする集積化FM変調器。1. An unstable multivibrator whose oscillation frequency is proportional to the emitter current of a transistor to which a DC voltage is applied to the base, a PNP transistor to which an input signal is supplied to the base, and a constant current source connected to the collector of the PNP transistor. An integrated FM modulator, characterized in that the collector of the PNP transistor and the emitter of the transistor of the astable multivibrator are connected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8693581A JPS57202107A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Integrated fm modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8693581A JPS57202107A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Integrated fm modulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202107A JPS57202107A (en) | 1982-12-10 |
| JPH0351124B2 true JPH0351124B2 (en) | 1991-08-05 |
Family
ID=13900718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8693581A Granted JPS57202107A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Integrated fm modulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202107A (en) |
-
1981
- 1981-06-08 JP JP8693581A patent/JPS57202107A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202107A (en) | 1982-12-10 |
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