JPH04150417A

JPH04150417A - 変調装置

Info

Publication number: JPH04150417A
Application number: JP2273991A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakatsuka; 淳二中塚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1992-05-22

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、モデム、音声合成装置などの信号処理装置に
用いる変調装置に関する。

従来の技術近年、情報化社会の情報伝達装置として電話回線を利用
してデータ通信を行なう場合、モデムが幅広（使用され
ている。この送信端末にはディジタル端末装置からのデ
ィジタル信号をアナログ信号に変換する変調装置が必要
であり、そのコストダウン、小型化の要求が大きな課題
となっている。

第５図は、１周期の変調信号を８分割したＣＯ８波を発
生する従来の変調装置の構成を示している。

３８はＳＣ（スイッチトキャパシタ）で構成した変調回
路、４は基準電圧（以下Ｖｒｅｆ’と略す）、１３．１
４．２８〜３７はスイッチ、２２〜２６は入力キャパシ
タ、２７は帰還キャパシタ、８はオペアンプ、１５は供
給電源の高圧側、１６は供給電源の低圧側、１８は変調
出力、３９は変調回路３８中のスイッチの接続順序を制
御する接続順序制御回路、３は接続順序制御信号供給線
である。

第６図は、第５図における各スイッチのオン・オフタイ
ミングと変調出力電圧波形を示している。番号１３，１
４．２８〜３７は第５図中の各スイッチ番号に対応し、
縦軸は各スイッチのオン・オフを示し、ハイでオン、ロ
ーでオフで°ある。

番号１８は第５図中の変調出力電圧Ｖ。ｕｔ波形を示す
。番号１９の破線は変調出力電圧波形の包絡線である。

番号４，１６はそれぞれ第５図中のＶ　ｒｅｆと低圧側
電圧を示す。横軸は時間である。

また、入力キャパシタ２２〜２６の帰還キャパシタ２７
に対する容量比は・・・・・・（１）ただし、Ｃ１：入力キャパシタンスＣ２７；帰還キヤパシタンスＮ：入力キャパシタの数に：入力キャパシタに対応する整数（０，１，・・・・・・）である。

次に、動作について第５図、第６図を参照しながら説明
する。

変調出力電圧をＶ。ｕｔ、スイッチ２８．３０゜３２．
３４．３６がオンしたときの入力キャパシタンスをＣ４
とおく。そのスイッチがオンしている時間内、Ｖ　ｏｕ
ｔは次式で表される。

この関係式より第６図で、スイッチ２８がオンのとき、Ｖｏｕｔ＝　（Ｃ２２／　Ｃ２７）　Ｖｒｅｆスイッチ
３０がオンの古き、Ｖｏｕｔ＝　（Ｃ２３／　Ｃ２７）　Ｖｒｅｆ以下スイ
ッチ３２．３４．３６も同様である。

したがって、第６図に示した従来の各スイッチのオン・
オフタイミングと式（１）を満たすと■。ｕｔは、第６
図中の変調出力電圧波形１８となり、さらに、変調出力
周波数以下を通過させるローパスフィルタを通すと、最
終的に所望するＣＯ８波形である包絡線１９を得ること
ができる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来の変調装置では、ＣＯ８波形の
半周期を構成する分割数だけ入力キャパシタ数が必要で
あるため、回路規模が大きく、チップサイズを小さ（す
ることができず製造歩留りが悪いという問題点があった
。

さらに、変調出力振幅は、次段に増幅回路を付加したり
、また、変調装置中の帰還キャパシタの容量値を増減す
ることで変調出力振幅を変化させていたために、上記同
様、回路規模が大きく、チップサイズを小さ（するこ乏
ができないという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、回路規模
が縮小し、したがって、チップサイズが小さく、製造歩
留りのよい変調装置を提供することを目的としたもので
・ある。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために、第１の発明は、ＳＣで構成
した変調回路と、変調回路中のスイッチの接続順序を上
記従来構成で用いた接続順序とは異なる接続順序で制御
する接続順序制御回路とを備えてなるものである。

第２の発明は、第１の発明の変調回路にスイッチのオン
・オフ回数を制御する接続回数制御回路を加えてなるも
のである。

作用本発明は上記の構成により次の作用を有する。

第１の発明は、変調回路のスイッチのオン・オフの接続
順序を変えることで、１周期の変調信号を構成する分割
数が同一であるとき、入力キャパシタ数が最低でも半減
でき、かつ、同様にスイッチ数は、その減少した入力キ
ャパシタ数の２倍減少するため、回路規模を縮小し、チ
ップサイズを小さ（することができる。また、入力キャ
パシタやスイッチなどの構成要素が少ないため、製造歩
留りも向上するという利点を生じる。

第２の発明は、第１の発明の作用に加えて変調回路中の
スイッチのオン・オフの接続回数を変えることで、容易
に変調信号振幅を２倍、３倍などにでき、新たに振幅増
幅装置などを必要としないため、第１の発明と同様に、
回路規模を縮小し、チップサイズを小さく、製造歩留り
を向上する。

実施例以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は、第１の発明の一実施例の構成を示すものであ
る。第１図において、１はＳＣで構成された変調回路、
２は変調回路中のＳＣの接続順序を制御する接続順序制
御回路、５，６は入力キャパシタ、７は帰還キャパシタ
、９〜１２はスイッチ、１７は変調出力信号の中心電位
（以下略してＶｒｅｆｌとする）である。なお、３，１
３〜１６゜１８は従来例と同一である。

さらに、１周期の変調信号を８分割したＣｏＳ波を発生
するため、入力キャパシタ５，６の帰還キャパシタ７に
対する容量比は、ただし、Ｃ１：入力キャパシタンスＣ７：帰還キャパシタンスＮ：入力キャパシタの数に；入力キャパシタに対応する整数（１，２）である。

第２図は、第１図の各スイッチのオン・オフタイミング
と変調出力電圧波形を示している。

番号９〜１４は、第１図中の各スイッチ番号に対応し、
縦軸は各スイッチのオン・オフを示し、ハイでオン、ロ
ーでオフである。番号１７は、変調出力信号の中心電位
Ｖｒｅｆｌである。番号４゜１６．１８．１９は従来例
と同一である。

以下に、上記第１の発明の一実施例の動作を第１図、第
２図を参照しながら説明する。

変調出力電圧をＶ。ｕｔ、スイッチ９，１１がオンのと
きの入力キャパシタンスをＣ４とお（。そのスイッチが
オンしている時間内、ｖｏｕｔは次式％式％この関係式より第２図で、スイッチ９がオンのとき、Ｖｏｕｔ＝（Ｃｓ／Ｃ７）（Ｖｒｅｒ　　Ｖｒｅｒ＋）
＋Ｖｒｅｒ＋Ｖｒｅｆｌ１がオンのとき、Ｖｏｕｔ＝（Ｃｓ／Ｃ７）（ＶｒｅｆＶｒｅｆｔ）＋Ｖ
ｒｅｆｔまた、スイッチ゛１３のみがオンのとき、Ｖｏ
ｕｔ：Ｌｅｆｔとなる。

したがって、第２図に示した各スイッチのオン・オフタ
イミングと式（３）を満たすとＶ。ｕｔは、第２図中の
変調出力電圧波形１８となり、さらに、変調出力周波数
以下を通過させるローパスフィルタを通すと、最終的に
所望するＣＯ８波形である包絡線１９を得ることができ
る。

このように、上記実施例によれば、同一包絡線１９を得
るために、第５図に示した従来例と比較して、ギャパシ
タ数は６個から３個、スイッチ数は１３個から７個へ減
少しており、回路規模を縮小し、かつ、チップサイズを
小さく、製造歩留りを向上できるという効果を有する。

次に、第３図に第２の発明の一実施例の構成を示す。第
３図において、２０は変調回路中のＳＣの接続回数を制
御する接続回数制御回路、２１は接続回数制御信号供給
線、４０〜４５はスイッチである。なお、２〜８，１４
〜１８は第１図の構成と同一である。

第４図は、第３図の各スイッチのオン・オフタイミング
、変調出力電圧波形を示している。

番号１４．４０〜４５は、第３図中の各スイッチ番号に
対応し、縦軸は各スイッチのオン・オフを示し、ハイで
オン、ローでオフである。番号４．１６〜１９は第２図
と同一である。

この第２の発明の一実施例の動作を第３図、第４図を参
照しながら説明する。

変調出力電圧をＶ。ｕｔｓスイッチ４２．４４がオン、
スイッチ４３．４５がオフのときの入力キャパシタをＣ
ｊとおく。また、オペアンプ８の帰還キャパシタ７の電
荷は、スイッチ１４がオンしてその電荷が放電されない
限り蓄積され積分器として動作する。したがって、スイ
ッチ１４がオフの期間内、スイッチ４２．４４のオン・
オフ回数をｍとおくと、Ｖ　ｏ　ｕ　ｔは次式で表され
る。

・・・・・・（５）この関係式より第４図で、スイッチ４２の１回目オンの
とき、Ｖｏｕｔ＝Ｃｓ／Ｃ７・（Ｖｒｅｆ　　％’ｒｅｒ＋）
＋Ｖｒｅｆさら（こ、スイッチ４２の２回目オンのとき
、Ｖｏｕｔ−２・Ｃ５／　Ｃ７’（Ｖｒｅｒ　−Ｖｒｅ
ｆｌ）＋ＶｒｅＰｌまた、スイッチ１４がオンのとき、ｖｒ６．＝　Ｖｒｅｆとなる。

以下、スイッチ４４の動作も同様である。

したがって、第４図に示した各スイッチのオン・オフタ
イミングと式（５）を満たすとＶ。Ｕ、は、第４図中の
変調出力電圧波形１８となり、さらに、変調出力周波数
以下を通過させるローパスフィルタを通すと、最終的に
所望するＣＯ８波形である包絡線１９を得ることができ
る。このとき、第２の発明の一実施例で示した第４図中
の包絡線１９は、第１の発明の一実施例で示した第２図
中の包絡線１９に比べて振幅が２倍となっている。

このように、上記第２の発明の一実施例によれば、包絡
線１９の振幅を２倍にするためには、前記第１の発明の
第１図の変調回路１中のＣ５，６のＣ７に対する容量比
を２倍にしたり、また、第１図の回路の次段に増幅回路
を付加したすせずに、単に、スイッチ１４がオフ期間内
のスイッチ４２．４４のオン・オフ回数を２回にするこ
とで実現できる。すなわち、スイッチの接続回数を制御
することで、容易に変調信号電圧出力の振幅を変化させ
ることができるため、回路規模を縮小し、チップサイズ
を小さく、製造歩留りを向上できるという効果を有する
。

なお、本発明の実施例では、変調信号１周期を８分割し
たものとしたが、２・ｎ（ｎ＝２．３゜４、・・・・・
・〉分割でもよい。

また、本発明の実施例では、変調信号がＣＯ８波形とな
るように入力キャパシタと帰還キャパシタの容量比を設
定したが、三角波２台形波などの周期関数波形になるよ
うに人力キャパシタと帰還キャパシタの容量比を設定で
きる。

また、本発明の実施例では、入力キャパシタと帰還キャ
パシタの容量比の最大値を１として、変調出力１８の最
大電圧を基準電圧Ｖｒｅｆとしであるが、最大電圧が供
給電源の高圧側電圧を越えない範囲で、１以外に設定し
て変調出力１８の振幅を変えることもできる。

さらに、第２の発明の実施例では、スイッチ１４のオフ
期間内でスイッチ４２．４４が２回オン・オフを繰り返
すことで２倍の振幅を持つ変調出力１８が得られたが、
変調出力１８の最大電圧が供給電源の高圧側電圧を越え
ない範囲で、０回（ｎ＝２．３．４・・・・・・）オン
・オフを繰り返すことで０倍の振幅を持つ変調出力を得
ることもできる。

発明の効果以上の実施例から明らかなように、本発明によればＳＣ
で構成された変調回路中のスイッチのオン・オフの接続
順序と接続回数を制御することで、回路規模を縮小し、
チップサイズを小さく、製造歩留りの向上をなし得る変
調装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例の変調装置の構成図、第
２図は同変調装置における各スイッチのオン・オフおよ
び変調出力波形図、第３図は第２の発明の一実施例の変
調装置の構成図、第４図は同変調装置における各スイッ
チのオン・オフおよび変調出力波形図、第５図は従来の
変調装置の構成図、第６図は同変調装置における各スイ
ッチのオン・オフおよび変調出力波形図である。１・・・・・・変調回路、２・・・・・・接続順序制御
回路、３・・・・・・接続順序制御信号供給線、４・・
・・・・基準電圧供給線、５〜７・・・・・・キャパシ
タ、８・・・・・・オペアンプ、９〜１４．４０〜４５
・・・・・・スイッチ、１７・・・・・変調出力信号の
中心基準電位、２０・・・・・・接続回数制御回路、２
１・・・・・・接続回数制御信号供給線。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スイッチトキャパシタ回路で構成した変調回路と
、前記変調装置中の入力キャパシタの接続順序を制御す
る接続順序制御回路とを備えてなる変調装置。
（２）変調回路中の入力キャパシタの接続回数を制御す
る接続回数制御回路を含んでなる請求項（１）記載の変
調装置。