JPH06283932A - Ｆｍ変調器 - Google Patents
Ｆｍ変調器Info
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- JPH06283932A JPH06283932A JP9536893A JP9536893A JPH06283932A JP H06283932 A JPH06283932 A JP H06283932A JP 9536893 A JP9536893 A JP 9536893A JP 9536893 A JP9536893 A JP 9536893A JP H06283932 A JPH06283932 A JP H06283932A
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 可変容量ダイオードの非直線性の影響を取り
除いて周波数の安定したＦＭ波が得られるＦＭ変調器を
提供する。 【構成】 変調波によって容量が変化する容量素子１１
を含み、第１ＦＭ波を出力する電圧制御型発振器１１
０、変調波によって容量が変化する容量素子２１を含
み、第１ＦＭ波と極性が反対の第２ＦＭ波を出力する電
圧制御型発振器１２０、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波とを混
合する混合器３、混合器３の出力から、第１ＦＭ波と第
２ＦＭ波の周波数の差の成分のみを取り出すフィルタ
４、フィルタ４の出力から、電圧制御型発振器１１０及
び１２０の各々の中心周波数の差に応じた信号を抽出す
る抽出手段３１、３２、ならびに抽出手段３１、３２の
出力信号に基づいて、電圧制御型発振器１１０及び１２
０の中心周波数の差が一定となるように、電圧制御型発
振器１１０および／または１２０の発振周波数を制御す
る制御手段３３を備えている。
除いて周波数の安定したＦＭ波が得られるＦＭ変調器を
提供する。 【構成】 変調波によって容量が変化する容量素子１１
を含み、第１ＦＭ波を出力する電圧制御型発振器１１
０、変調波によって容量が変化する容量素子２１を含
み、第１ＦＭ波と極性が反対の第２ＦＭ波を出力する電
圧制御型発振器１２０、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波とを混
合する混合器３、混合器３の出力から、第１ＦＭ波と第
２ＦＭ波の周波数の差の成分のみを取り出すフィルタ
４、フィルタ４の出力から、電圧制御型発振器１１０及
び１２０の各々の中心周波数の差に応じた信号を抽出す
る抽出手段３１、３２、ならびに抽出手段３１、３２の
出力信号に基づいて、電圧制御型発振器１１０及び１２
０の中心周波数の差が一定となるように、電圧制御型発
振器１１０および／または１２０の発振周波数を制御す
る制御手段３３を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＦＭ変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＭ変調は雑音に強いなどの特徴があ
り、最近では衛星放送、ＣＡＴＶなどの各種通信に広く
応用されている。ＦＭ変調によって得られるＦＭ波ｆFM
は次の数式１で表すことができる。
り、最近では衛星放送、ＣＡＴＶなどの各種通信に広く
応用されている。ＦＭ変調によって得られるＦＭ波ｆFM
は次の数式１で表すことができる。
【０００３】
【数１】ｆFM＝Ｖｓｉｎ（ωc ｔ＋ｍｓｉｎωs ｔ） ωc ＝２πｆc ：搬送波角周波数 ωs ＝２πｆs ：変調波角周波数 ｍ＝△ω／ωs ：変調指数 △ω：変調波振幅が最大のときの角周波数の変化分 Ｖ ：搬送波の振幅
【０００４】ＦＭ波を発生させるＦＭ変調器として、Ｌ
Ｃ発振器を利用したものがある。この種のＦＭ変調器の
一例が図２に示されている。
Ｃ発振器を利用したものがある。この種のＦＭ変調器の
一例が図２に示されている。
【０００５】図２のＦＭ変調器は変形クラップ共振回路
を利用したものであり、コイル等の共振子１２、コンデ
ンサ１３、１４、１５、１６等によって構成された高周
波共振回路に可変容量ダイオード１１が接続されてい
る。端子１７は、変調波が入力する入力端子である。端
子１８は、可変容量ダイオード１１に適当な逆バイアス
電圧を印加するための制御端子である。端子１９は、Ｆ
Ｍ波の出力端子である。
を利用したものであり、コイル等の共振子１２、コンデ
ンサ１３、１４、１５、１６等によって構成された高周
波共振回路に可変容量ダイオード１１が接続されてい
る。端子１７は、変調波が入力する入力端子である。端
子１８は、可変容量ダイオード１１に適当な逆バイアス
電圧を印加するための制御端子である。端子１９は、Ｆ
Ｍ波の出力端子である。
【０００６】可変容量ダイオード１１は、それに印加さ
れる電圧によって静電容量が変化するダイオードであ
る。入力端子１７に変調波が入力すると、可変容量ダイ
オード１１に加わる電圧が変化して、可変容量ダイオー
ド１１の静電容量が変化する。これにより、共振回路の
静電容量が変化し、共振回路の発振周波数が変化して、
ＦＭ波が出力端子１９から得られる。
れる電圧によって静電容量が変化するダイオードであ
る。入力端子１７に変調波が入力すると、可変容量ダイ
オード１１に加わる電圧が変化して、可変容量ダイオー
ド１１の静電容量が変化する。これにより、共振回路の
静電容量が変化し、共振回路の発振周波数が変化して、
ＦＭ波が出力端子１９から得られる。
【０００７】図２のＦＭ変調器では、一般の可変容量ダ
イオードの印加電圧に対する容量変化は非直線的である
ため、ＦＭ変換特性も非直線となるという欠点がある。
さらに、可変容量ダイオードの特性は温度等によって変
化しやすいため、温度変化等によってＦＭ変調器の中心
周波数が変動しやすく、ＦＭ波の周波数安定性が悪いと
いう欠点がある。
イオードの印加電圧に対する容量変化は非直線的である
ため、ＦＭ変換特性も非直線となるという欠点がある。
さらに、可変容量ダイオードの特性は温度等によって変
化しやすいため、温度変化等によってＦＭ変調器の中心
周波数が変動しやすく、ＦＭ波の周波数安定性が悪いと
いう欠点がある。
【０００８】そこで、可変容量ダイオードの非直線性の
影響を取り除くために、図３に示すように、極性が正反
対の第１発振器１０および第２発振器２０を備え、両発
振器１０、２０の出力を混合し、その混合出力からビー
ト成分を取り出してＦＭ波を得るようにしたＦＭ変調器
が既に開発されている。
影響を取り除くために、図３に示すように、極性が正反
対の第１発振器１０および第２発振器２０を備え、両発
振器１０、２０の出力を混合し、その混合出力からビー
ト成分を取り出してＦＭ波を得るようにしたＦＭ変調器
が既に開発されている。
【０００９】端子１は変調波が入力する入力端子であ
る。入力端子１に入力された変調波は、分配器２によっ
て振幅が１／２にされて、第１発振器１０および第２発
振器２０に分配される。第１発振器１０は、図２のＦＭ
変調器と全く同じ構成なので、図２のＦＭ変調器と同じ
ものには、同じ符号を付してその説明を省略する。
る。入力端子１に入力された変調波は、分配器２によっ
て振幅が１／２にされて、第１発振器１０および第２発
振器２０に分配される。第１発振器１０は、図２のＦＭ
変調器と全く同じ構成なので、図２のＦＭ変調器と同じ
ものには、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１０】第２発振器２０は、可変容量ダイオード２
１が、第１発振器１０の可変容量ダイオード１１の極性
と逆極性となるように接続されている点を除いては、第
１の発振器１０と同じである。第２の発振器２０におけ
る共振子２２、コンデンサ２３、２４、２５、２６、端
子２７、２８、２９は、第１の発振器１０の共振子１
２、コンデンサ１３、１４、１５、１６、端子１７、１
８、１９にそれぞれ対応している。このように、第１発
振器１０と第２発振器２０とは、可変容量ダイオード１
１、１２の極性が逆極性となるように接続されている以
外については構成は同じであるが、両発振器１０、２０
の間で、発振周波数を若干変えるために共振回路のコン
デンサの容量値が調整されている。
１が、第１発振器１０の可変容量ダイオード１１の極性
と逆極性となるように接続されている点を除いては、第
１の発振器１０と同じである。第２の発振器２０におけ
る共振子２２、コンデンサ２３、２４、２５、２６、端
子２７、２８、２９は、第１の発振器１０の共振子１
２、コンデンサ１３、１４、１５、１６、端子１７、１
８、１９にそれぞれ対応している。このように、第１発
振器１０と第２発振器２０とは、可変容量ダイオード１
１、１２の極性が逆極性となるように接続されている以
外については構成は同じであるが、両発振器１０、２０
の間で、発振周波数を若干変えるために共振回路のコン
デンサの容量値が調整されている。
【００１１】第１発振器１０から出力される第１ＦＭ波
ｆFM1 および第２発振器２０から出力される第２ＦＭ波
ｆFM2 は、混合器３によって混合される。混合器３で混
合された信号ｆFM’はフィルタ４に送られ、混合器３の
出力から第１ＦＭ波と第２ＦＭ波との周波数の差の成分
（ビート成分）のみが取り出され、出力端子３１からＦ
Ｍ波ｆFMとして出力される。
ｆFM1 および第２発振器２０から出力される第２ＦＭ波
ｆFM2 は、混合器３によって混合される。混合器３で混
合された信号ｆFM’はフィルタ４に送られ、混合器３の
出力から第１ＦＭ波と第２ＦＭ波との周波数の差の成分
（ビート成分）のみが取り出され、出力端子３１からＦ
Ｍ波ｆFMとして出力される。
【００１２】各発振器１０、２０の可変容量ダイオード
１１、２１としては、印可電圧−静電容量特性が同じも
のが用いられている。第１発振器１０の制御端子１７
と、第２発振器２０の制御端子２７とには、同じ振幅で
逆極性の逆バイアス電圧が与えられる。したがって、可
変容量ダイオード１１、２１の印可電圧−静電容量特性
の同じ部分を使用して、各発振器１０、２０からは極性
が正反対なＦＭ波ｆFM1、ｆFM2 が出力される。
１１、２１としては、印可電圧−静電容量特性が同じも
のが用いられている。第１発振器１０の制御端子１７
と、第２発振器２０の制御端子２７とには、同じ振幅で
逆極性の逆バイアス電圧が与えられる。したがって、可
変容量ダイオード１１、２１の印可電圧−静電容量特性
の同じ部分を使用して、各発振器１０、２０からは極性
が正反対なＦＭ波ｆFM1、ｆFM2 が出力される。
【００１３】第１発振器１０から出力される第１ＦＭ波
ｆFM1 は次の数式２で表される。
ｆFM1 は次の数式２で表される。
【００１４】
【数２】ｆFM1 ＝Ｖｓｉｎ（ωc1ｔ＋ｍｓｉｎωs ｔ） ωc1＝２πｆc1：第１発振器１０の搬送波角周波数 ωs ＝２πｆs ：変調波角周波数
【００１５】第２発振器２０は第１発振器１０に対して
ＦＭ変調の極性が逆になるので、第２発振器２０から出
力される第２ＦＭ波ｆFM2 は次の数式３で表される。
ＦＭ変調の極性が逆になるので、第２発振器２０から出
力される第２ＦＭ波ｆFM2 は次の数式３で表される。
【００１６】
【数３】ｆFM2 ＝Ｖｓｉｎ（ωc2ｔ−ｍｓｉｎωs ｔ） ωc2＝２πｆc2：第２発振器２０の搬送波角周波数であ
る。
る。
【００１７】第１発振器１０の出力ｆFM1 と第２発振器
２０の出力ｆFM2 とを混合して得られる混合器３の出力
ｆFM’は、次の数式４で表される。
２０の出力ｆFM2 とを混合して得られる混合器３の出力
ｆFM’は、次の数式４で表される。
【００１８】
【数４】 ｆFM’＝ｆFM1 ×ｆFM2 ＝０．５Ｖ〔ｃｏｓ｛（ωc1−ωc2）ｔ＋２ｍｓｉｎωs ｔ｝ −ｃｏｓ（ωc1＋ωc2）ｔ〕
【００１９】フィルタ４から取り出される最終的なＦＭ
波ｆFMは、次の数式５で表される。
波ｆFMは、次の数式５で表される。
【００２０】
【数５】 ｆFM ＝０．５Ｖｃｏｓ｛（ωc1−ωc2）ｔ＋２ｍｓｉｎωs ｔ｝
【００２１】このＦＭ変調器によって得られるＦＭ波ｆ
FMの周波数偏移は元になる第１および第２発振器１０、
２０の周波数偏移の２倍になるので、所定の周波数偏移
を得るのに元になる第１および第２発振器１０、２０の
周波数偏移は半分でよい。したがって、このＦＭ変調器
では、変調波の必要入力振幅が半分で済み、可変容量ダ
イオードの印可電圧−静電容量特性の使用範囲も狭くて
済むので、可変容量ダイオードの直線性のよい部分を余
裕をもって使用することができるという利点がある。
FMの周波数偏移は元になる第１および第２発振器１０、
２０の周波数偏移の２倍になるので、所定の周波数偏移
を得るのに元になる第１および第２発振器１０、２０の
周波数偏移は半分でよい。したがって、このＦＭ変調器
では、変調波の必要入力振幅が半分で済み、可変容量ダ
イオードの印可電圧−静電容量特性の使用範囲も狭くて
済むので、可変容量ダイオードの直線性のよい部分を余
裕をもって使用することができるという利点がある。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上記図３のＦＭ変調器
では、可変容量ダイオードの非直線性の影響を取り除く
ことができるという利点がある。しかしながら、可変容
量ダイオードの特性は温度等によって変化しやすいた
め、温度変化等によって第１発振器および第２発振器の
中心周波数が変動しやすく、ＦＭ波の周波数安定性が悪
いという欠点は、依然として残る。
では、可変容量ダイオードの非直線性の影響を取り除く
ことができるという利点がある。しかしながら、可変容
量ダイオードの特性は温度等によって変化しやすいた
め、温度変化等によって第１発振器および第２発振器の
中心周波数が変動しやすく、ＦＭ波の周波数安定性が悪
いという欠点は、依然として残る。
【００２３】この発明は、可変容量ダイオードの非直線
性の影響を取り除くことができるとともに、周波数の安
定したＦＭ波が得られるＦＭ変調器を提供することを目
的とする。
性の影響を取り除くことができるとともに、周波数の安
定したＦＭ波が得られるＦＭ変調器を提供することを目
的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】この発明によるＦＭ変調
器は、変調波によって容量が変化する第１可変容量素子
を含み、第１ＦＭ波を出力する第１電圧制御型発振器、
変調波によって容量が変化する第２可変容量素子を含
み、第１ＦＭ波と極性が反対の第２ＦＭ波を出力する第
２電圧制御型発振器、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波とを混合
する混合器、混合器の出力から、第１ＦＭ波と第２ＦＭ
波の周波数の差の成分のみを取り出してＦＭ波を得る第
１フィルタ、第１フィルタの出力から、第１電圧制御型
発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波
数との差に応じた信号を抽出する抽出手段、ならびに抽
出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型発振器の
中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波数との差
が一定となるように、第１電圧制御型発振器および／ま
たは第２電圧制御型発振器の発振周波数を制御する制御
手段を備えていることを特徴とする。
器は、変調波によって容量が変化する第１可変容量素子
を含み、第１ＦＭ波を出力する第１電圧制御型発振器、
変調波によって容量が変化する第２可変容量素子を含
み、第１ＦＭ波と極性が反対の第２ＦＭ波を出力する第
２電圧制御型発振器、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波とを混合
する混合器、混合器の出力から、第１ＦＭ波と第２ＦＭ
波の周波数の差の成分のみを取り出してＦＭ波を得る第
１フィルタ、第１フィルタの出力から、第１電圧制御型
発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波
数との差に応じた信号を抽出する抽出手段、ならびに抽
出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型発振器の
中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波数との差
が一定となるように、第１電圧制御型発振器および／ま
たは第２電圧制御型発振器の発振周波数を制御する制御
手段を備えていることを特徴とする。
【００２５】抽出手段は、例えば、第１フィルタの出力
をＦＭ復調するＦＭ検波器およびＦＭ検波器の出力を平
均化する第２フィルタから構成される。
をＦＭ復調するＦＭ検波器およびＦＭ検波器の出力を平
均化する第２フィルタから構成される。
【００２６】制御手段としては、例えば、第１電圧制御
型発振器または第２電圧制御型発振器に設けられた第３
可変容量素子が用いられる。そして、抽出手段の出力信
号に基づいて、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第
２電圧制御型発振器の中心周波数との差が一定となるよ
うに、第３可変容量素子の容量が制御される。
型発振器または第２電圧制御型発振器に設けられた第３
可変容量素子が用いられる。そして、抽出手段の出力信
号に基づいて、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第
２電圧制御型発振器の中心周波数との差が一定となるよ
うに、第３可変容量素子の容量が制御される。
【００２７】
【作用】第１電圧制御型発振器からは第１ＦＭ波が出力
される。第２電圧制御型発振器からは第１ＦＭ波と極性
が反対の第２ＦＭ波が出力される。第１ＦＭ波および第
２ＦＭ波は、混合器によって混合される。混合器の出力
から、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波の周波数の差の成分のみ
が、ＦＭ波として第１フィルタによって取り出される。
される。第２電圧制御型発振器からは第１ＦＭ波と極性
が反対の第２ＦＭ波が出力される。第１ＦＭ波および第
２ＦＭ波は、混合器によって混合される。混合器の出力
から、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波の周波数の差の成分のみ
が、ＦＭ波として第１フィルタによって取り出される。
【００２８】抽出手段によって、第１フィルタの出力か
ら、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第２電圧制御
型発振器の中心周波数との差に応じた信号が抽出され
る。そして、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧
制御型発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中
心周波数との差が一定となるように、第１電圧制御型発
振器および第２電圧制御型発振器のいずれか一方または
両方の発振周波数が制御される。
ら、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第２電圧制御
型発振器の中心周波数との差に応じた信号が抽出され
る。そして、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧
制御型発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中
心周波数との差が一定となるように、第１電圧制御型発
振器および第２電圧制御型発振器のいずれか一方または
両方の発振周波数が制御される。
【００２９】このように、極性が正反対の第１ＦＭ波お
よび第２ＦＭ波を出力する２つの発振器の出力が混合器
によって混合され、第１フィルタによって混合器の出力
から第１ＦＭ波と第２ＦＭの周波数の差の成分のみが取
り出されることによりＦＭ波が得られるので、可変容量
ダイオードの非直線性の影響が取り除かれる。
よび第２ＦＭ波を出力する２つの発振器の出力が混合器
によって混合され、第１フィルタによって混合器の出力
から第１ＦＭ波と第２ＦＭの周波数の差の成分のみが取
り出されることによりＦＭ波が得られるので、可変容量
ダイオードの非直線性の影響が取り除かれる。
【００３０】また、抽出手段によって、第１フィルタの
出力から、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第２電
圧制御型発振器の中心周波数との差に応じた信号が抽出
され、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型
発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波
数との差が一定となるように、第１電圧制御型発振器お
よび第２電圧制御型発振器のいずれか一方または両方の
発振周波数が制御されるので、温度変化等によるＦＭ波
の周波数変動を抑えることができる。
出力から、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第２電
圧制御型発振器の中心周波数との差に応じた信号が抽出
され、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型
発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波
数との差が一定となるように、第１電圧制御型発振器お
よび第２電圧制御型発振器のいずれか一方または両方の
発振周波数が制御されるので、温度変化等によるＦＭ波
の周波数変動を抑えることができる。
【００３１】
【実施例】以下、図１を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３２】このＦＭ変調器は、入力端子１に入力され
る変調波を、振幅が１／２の２つの変調波に分配する分
配器２、分配器２によって分配された変調波がそれぞれ
供給される第１発振器１１０および第２発振器１２０、
第１発振器１１０から出力される第１ＦＭ波ｆFM1 と第
２発振器１２０から出力される第２ＦＭ波ｆFM2 とを混
合する混合器３、混合器３の出力ｆFM’から第１ＦＭ波
と第２ＦＭ波の周波数の差の成分（ビート成分）のみを
取り出してＦＭ波ｆFMを得るフィルタ４ならびに温度変
化等によるＦＭ波の周波数変動を抑えるための周波数安
定化回路とを備えている。フィルタ４によって得られた
ＦＭ波ｆFMは、出力端子５から出力される。
る変調波を、振幅が１／２の２つの変調波に分配する分
配器２、分配器２によって分配された変調波がそれぞれ
供給される第１発振器１１０および第２発振器１２０、
第１発振器１１０から出力される第１ＦＭ波ｆFM1 と第
２発振器１２０から出力される第２ＦＭ波ｆFM2 とを混
合する混合器３、混合器３の出力ｆFM’から第１ＦＭ波
と第２ＦＭ波の周波数の差の成分（ビート成分）のみを
取り出してＦＭ波ｆFMを得るフィルタ４ならびに温度変
化等によるＦＭ波の周波数変動を抑えるための周波数安
定化回路とを備えている。フィルタ４によって得られた
ＦＭ波ｆFMは、出力端子５から出力される。
【００３３】第１発振器１１０は、図３の第１発振器１
０とほぼ同じであり、図３の第１発振器１０と同じもの
には同じ符号を付してある。第１発振器１１０では、図
３の第１発振器１０のコンデンサ１３と共振子１２との
間にコンデンサ４１が設けられている。
０とほぼ同じであり、図３の第１発振器１０と同じもの
には同じ符号を付してある。第１発振器１１０では、図
３の第１発振器１０のコンデンサ１３と共振子１２との
間にコンデンサ４１が設けられている。
【００３４】第２発振器１２０は、図３の第２発振器２
０とほぼ同じであり、図３の第２発振器２０と同じもの
には同じ符号を付してある。第２発振器１２０では、図
３の第２発振器２０のコンデンサ２３が除去されている
とともにコンデンサ２４と共振子２２との間にコンデン
サ４２が設けられている。
０とほぼ同じであり、図３の第２発振器２０と同じもの
には同じ符号を付してある。第２発振器１２０では、図
３の第２発振器２０のコンデンサ２３が除去されている
とともにコンデンサ２４と共振子２２との間にコンデン
サ４２が設けられている。
【００３５】このように、第１発振器１１０と第２発振
器１２０とは、可変容量ダイオード１１、１２の極性が
逆極性となるように接続されている以外については構成
はほぼ同じであるが、両発振器１１０、１２０の間で、
発振周波数を若干変えるために共振回路のコンデンサの
容量値が調整されている。
器１２０とは、可変容量ダイオード１１、１２の極性が
逆極性となるように接続されている以外については構成
はほぼ同じであるが、両発振器１１０、１２０の間で、
発振周波数を若干変えるために共振回路のコンデンサの
容量値が調整されている。
【００３６】第１発振器１０から出力されるＦＭ波ｆ
FM1 、第２発振器２０から出力されるＦＭ波ｆFM2 、混
合器から出力されるＦＭ波ｆFM’、フィルタ４から取り
出される最終的なＦＭ波ｆFMは、次の数式６〜９で表さ
れる。
FM1 、第２発振器２０から出力されるＦＭ波ｆFM2 、混
合器から出力されるＦＭ波ｆFM’、フィルタ４から取り
出される最終的なＦＭ波ｆFMは、次の数式６〜９で表さ
れる。
【００３７】
【数６】ｆFM1 ＝Ｖｓｉｎ（ωc1ｔ＋ｍｓｉｎωs ｔ）
【００３８】
【数７】ｆFM2 ＝Ｖｓｉｎ（ωc2ｔ−ｍｓｉｎωs ｔ）
【００３９】
【数８】 ｆFM’＝ｆFM1 ×ｆFM2 ＝０．５Ｖ〔ｃｏｓ｛（ωc1−ωc2）ｔ＋２ｍｓｉｎωs ｔ｝ −ｃｏｓ（ωc1＋ωc2）ｔ〕
【００４０】
【数９】 ｆFM ＝０．５Ｖｃｏｓ｛（ωc1−ωc2）ｔ＋２ｍｓｉｎωs ｔ｝
【００４１】ｆs （＝ωs ／２π）は例えば４．５ＭＨ
ｚであり、ｆc1（＝ωc1／２π）は例えば３．０ＧＨｚ
であり、ｆc2（＝ωc2／２π）は例えば２ＧＨｚであ
る。
ｚであり、ｆc1（＝ωc1／２π）は例えば３．０ＧＨｚ
であり、ｆc2（＝ωc2／２π）は例えば２ＧＨｚであ
る。
【００４２】上記数式９における（ωc1−ωc2）、すな
わち、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２
電圧制御型発振器１２０の中心周波数との差は、本来一
定であるが、温度変動等により第１可変容量ダイオード
１１および第１可変容量ダイオード１２の特性が変化す
ると、これに伴って変化し、ＦＭ波ｆFMの周波数が変動
してしまう。
わち、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２
電圧制御型発振器１２０の中心周波数との差は、本来一
定であるが、温度変動等により第１可変容量ダイオード
１１および第１可変容量ダイオード１２の特性が変化す
ると、これに伴って変化し、ＦＭ波ｆFMの周波数が変動
してしまう。
【００４３】周波数安定化回路は、フィルタ４から出力
されるＦＭ波ｆFMに基づいて、第１電圧制御型発振器１
１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心
周波数との差が一定となるように、補正用可変容量ダイ
オード３３の静電容量を変化させるものであり、ＦＭ検
波器３１、低域通過型フィルタ３２、補正用可変容量ダ
イオード３３およびコイル３４から構成されている。
されるＦＭ波ｆFMに基づいて、第１電圧制御型発振器１
１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心
周波数との差が一定となるように、補正用可変容量ダイ
オード３３の静電容量を変化させるものであり、ＦＭ検
波器３１、低域通過型フィルタ３２、補正用可変容量ダ
イオード３３およびコイル３４から構成されている。
【００４４】補正用可変容量ダイオード３３のアノード
は低域通過型フィルタ３２の出力端子に接続され、補正
用可変容量ダイオード３３のカソードは第２発振器１２
０のコンデンサ４２と２４との接続点に接続されてい
る。コイル３４の一端は補正用可変容量ダイオード３３
のカソードに接続され、コイル３４の他端は補正用可変
容量ダイオード３３に適当な逆バイアス電圧を印加する
ための制御端子３５に接続されている。
は低域通過型フィルタ３２の出力端子に接続され、補正
用可変容量ダイオード３３のカソードは第２発振器１２
０のコンデンサ４２と２４との接続点に接続されてい
る。コイル３４の一端は補正用可変容量ダイオード３３
のカソードに接続され、コイル３４の他端は補正用可変
容量ダイオード３３に適当な逆バイアス電圧を印加する
ための制御端子３５に接続されている。
【００４５】フィルタ４から出力されるＦＭ波がＦＭ検
波器３１によって復調される。ＦＭ検波器３１の出力に
は、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電
圧制御型発振器１２０の中心周波数との差に応じた電圧
が直流成分として現れる。ＦＭ検波器３１の出力は、低
域通過型フィルタ３２に送られ、ＦＭ検波器３１の出力
が平均化される。これにより、ＦＭ検波器３１の出力か
ら、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電
圧制御型発振器１２０の中心周波数との差に応じた電圧
のみが抽出される。
波器３１によって復調される。ＦＭ検波器３１の出力に
は、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電
圧制御型発振器１２０の中心周波数との差に応じた電圧
が直流成分として現れる。ＦＭ検波器３１の出力は、低
域通過型フィルタ３２に送られ、ＦＭ検波器３１の出力
が平均化される。これにより、ＦＭ検波器３１の出力か
ら、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電
圧制御型発振器１２０の中心周波数との差に応じた電圧
のみが抽出される。
【００４６】第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数
と第２電圧制御型発振器１２０の中心周波数との差と、
低域通過型フィルタ３２の出力電圧との関係は、ＦＭ検
波器３１の特性により、正比例的な関係になる場合と、
反比例的な関係になる場合とがある。この例では、第１
電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型
発振器１２０の中心周波数との差と、低域通過型フィル
タ３２の出力電圧との関係が、反比例的な関係になるよ
うなＦＭ検波器３１が用いられている。
と第２電圧制御型発振器１２０の中心周波数との差と、
低域通過型フィルタ３２の出力電圧との関係は、ＦＭ検
波器３１の特性により、正比例的な関係になる場合と、
反比例的な関係になる場合とがある。この例では、第１
電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型
発振器１２０の中心周波数との差と、低域通過型フィル
タ３２の出力電圧との関係が、反比例的な関係になるよ
うなＦＭ検波器３１が用いられている。
【００４７】すなわち、第１電圧制御型発振器１１０の
中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心周波数
との差が大きくなると、低域通過型フィルタ３２の出力
電圧は小さくなり、第１電圧制御型発振器１１０の中心
周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心周波数との
差が小さくなると、低域通過型フィルタ３２の出力電圧
は大きくなる。
中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心周波数
との差が大きくなると、低域通過型フィルタ３２の出力
電圧は小さくなり、第１電圧制御型発振器１１０の中心
周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心周波数との
差が小さくなると、低域通過型フィルタ３２の出力電圧
は大きくなる。
【００４８】低域通過型フィルタ３２の出力電圧は、補
正用可変容量ダイオード３３に正方向に印加される。し
たがって、たとえば、温度変化等により第１電圧制御型
発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２
０の中心周波数との差が大きくなり、低域通過型フィル
タ３２の出力が小さくなると、補正用可変容量ダイオー
ド３３に加えられる逆方向電圧が大きくなり、補正用可
変容量ダイオード３３の静電容量が小さくなる。この結
果、第２発振器１２０の発振周波数が高くなり、第１電
圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発
振器１２０の中心周波数との差が一定に保たれる。
正用可変容量ダイオード３３に正方向に印加される。し
たがって、たとえば、温度変化等により第１電圧制御型
発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２
０の中心周波数との差が大きくなり、低域通過型フィル
タ３２の出力が小さくなると、補正用可変容量ダイオー
ド３３に加えられる逆方向電圧が大きくなり、補正用可
変容量ダイオード３３の静電容量が小さくなる。この結
果、第２発振器１２０の発振周波数が高くなり、第１電
圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発
振器１２０の中心周波数との差が一定に保たれる。
【００４９】逆に、温度変化等により第１電圧制御型発
振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０
の中心周波数との差が小さくなり、低域通過型フィルタ
３２の出力が大きくなると、補正用可変容量ダイオード
３３に加えられる逆方向電圧が小さくなり、補正用可変
容量ダイオード３３の静電容量が大きくなる。この結
果、第２発振器１２０の発振周波数が低くなり、第１電
圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発
振器１２０の中心周波数との差が一定に保たれる。
振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０
の中心周波数との差が小さくなり、低域通過型フィルタ
３２の出力が大きくなると、補正用可変容量ダイオード
３３に加えられる逆方向電圧が小さくなり、補正用可変
容量ダイオード３３の静電容量が大きくなる。この結
果、第２発振器１２０の発振周波数が低くなり、第１電
圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制御型発
振器１２０の中心周波数との差が一定に保たれる。
【００５０】つまり、周波数安定化回路３０によって、
第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制
御型発振器１２０の中心周波数との差が一定になるよう
に、第２発振器１２０の発振周波数が制御されるので、
温度変化等により各発振器１１０、１２０の発振周波数
が変動しても、これらの影響がＦＭ波ｆFMに現れなくな
り、周波数の安定したＦＭ波ｆFMを得ることができる。
第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第２電圧制
御型発振器１２０の中心周波数との差が一定になるよう
に、第２発振器１２０の発振周波数が制御されるので、
温度変化等により各発振器１１０、１２０の発振周波数
が変動しても、これらの影響がＦＭ波ｆFMに現れなくな
り、周波数の安定したＦＭ波ｆFMを得ることができる。
【００５１】上記実施例では、フィルタ４から出力され
るＦＭ波ｆFMに基づいて、第２発振器１２０の発振周波
数が制御されているが、補正用可変容量ダイオードを第
１発振器１１０に設けて、第１発振器１１０の発振周波
数を制御するようにしてもよい。第１発振器１１０の発
振周波数を制御する場合には、第１電圧制御型発振器１
１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心
周波数との差が大きくなったときに、第１発振器１１０
の発振周波数が低くなるようにする必要がある。そこ
で、低域通過型フィルタ３２の出力が低くなったときに
は、補正用可変容量ダイオードの容量が大きくなるよう
に、低域通過型フィルタ３２に対する補正用可変容量ダ
イオードの接続は、上記実施例における接続と逆にされ
る。
るＦＭ波ｆFMに基づいて、第２発振器１２０の発振周波
数が制御されているが、補正用可変容量ダイオードを第
１発振器１１０に設けて、第１発振器１１０の発振周波
数を制御するようにしてもよい。第１発振器１１０の発
振周波数を制御する場合には、第１電圧制御型発振器１
１０の中心周波数と第２電圧制御型発振器１２０の中心
周波数との差が大きくなったときに、第１発振器１１０
の発振周波数が低くなるようにする必要がある。そこ
で、低域通過型フィルタ３２の出力が低くなったときに
は、補正用可変容量ダイオードの容量が大きくなるよう
に、低域通過型フィルタ３２に対する補正用可変容量ダ
イオードの接続は、上記実施例における接続と逆にされ
る。
【００５２】また、第１発振器１１０およびと第２発振
器１２０の両方に、別々の補正用可変容量ダイオードを
接続し、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第
２電圧制御型発振器１２０の中心周波数との差が一定に
なるように、第１発振器１１０およびと第２発振器１２
０の両方の発振周波数を制御するようにしてもよい。
器１２０の両方に、別々の補正用可変容量ダイオードを
接続し、第１電圧制御型発振器１１０の中心周波数と第
２電圧制御型発振器１２０の中心周波数との差が一定に
なるように、第１発振器１１０およびと第２発振器１２
０の両方の発振周波数を制御するようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】この発明によれば、極性が正反対の第１
ＦＭ波および第２ＦＭ波を出力する２つの発振器の出力
が混合器によって混合され、第１フィルタによって混合
器の出力から第１ＦＭ波と第２ＦＭの周波数の差の成分
のみが取り出されることによりＦＭ波が得られるので、
可変容量ダイオードの非直線性の影響が取り除かれる。
ＦＭ波および第２ＦＭ波を出力する２つの発振器の出力
が混合器によって混合され、第１フィルタによって混合
器の出力から第１ＦＭ波と第２ＦＭの周波数の差の成分
のみが取り出されることによりＦＭ波が得られるので、
可変容量ダイオードの非直線性の影響が取り除かれる。
【００５１】また、抽出手段によって、第１フィルタの
出力から、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第２電
圧制御型発振器の中心周波数との差に応じた信号が抽出
され、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型
発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波
数との差が一定となるように、第１電圧制御型発振器お
よび第２電圧制御型発振器のいずれか一方または両方の
発振周波数が制御されるので、温度変化等によるＦＭ波
の周波数変動を抑えるることができ、ＦＭ波の周波数安
定化が図れる。
出力から、第１電圧制御型発振器の中心周波数と第２電
圧制御型発振器の中心周波数との差に応じた信号が抽出
され、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型
発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波
数との差が一定となるように、第１電圧制御型発振器お
よび第２電圧制御型発振器のいずれか一方または両方の
発振周波数が制御されるので、温度変化等によるＦＭ波
の周波数変動を抑えるることができ、ＦＭ波の周波数安
定化が図れる。
【図１】図１は、この発明の実施例を示す電気ブロック
図である。
図である。
【図２】図２は、従来のＦＭ変調器を示す電気ブロック
図である。
図である。
【図３】図３は、従来の他のＦＭ変調器を示す電気ブロ
ック図である。
ック図である。
２ 分配器 ３ 混合器 ４ フィルタ １１０ 第１発振器 １２０ 第２発振器 ３１ ＦＭ検波器 ３２ 低域通過型フィルタ ３３ 補正用可変容量ダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 変調波によって容量が変化する第１可変
容量素子を含み、第１ＦＭ波を出力する第１電圧制御型
発振器、 変調波によって容量が変化する第２可変容量素子を含
み、第１ＦＭ波と極性が反対の第２ＦＭ波を出力する第
２電圧制御型発振器、 第１ＦＭ波と第２ＦＭ波とを混合する混合器、 混合器の出力から、第１ＦＭ波と第２ＦＭ波の周波数の
差の成分のみを取り出してＦＭ波を得る第１フィルタ、 第１フィルタの出力から、第１電圧制御型発振器の中心
周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波数との差に応
じた信号を抽出する抽出手段、ならびに、 抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御型発振器
の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周波数との
差が一定となるように、第１電圧制御型発振器および／
または第２電圧制御型発振器の発振周波数を制御する制
御手段、 を備えているＦＭ変調器。 - 【請求項２】 抽出手段が、第１フィルタの出力をＦＭ
復調するＦＭ検波器およびＦＭ検波器の出力を平均化す
る第２フィルタからなる請求項１記載のＦＭ変調器。 - 【請求項３】 制御手段が、第１電圧制御型発振器また
は第２電圧制御型発振器に設けられた第３可変容量素子
を備え、抽出手段の出力信号に基づいて、第１電圧制御
型発振器の中心周波数と第２電圧制御型発振器の中心周
波数との差が一定となるように、第３可変容量素子の容
量が制御される請求項１記載のＦＭ変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9536893A JPH06283932A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Ｆｍ変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9536893A JPH06283932A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Ｆｍ変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283932A true JPH06283932A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=14135688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9536893A Pending JPH06283932A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Ｆｍ変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102176654A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-09-07 | 北京遥测技术研究所 | 一种宽带、高线性、低相噪fm调制器 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP9536893A patent/JPH06283932A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102176654A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-09-07 | 北京遥测技术研究所 | 一种宽带、高线性、低相噪fm调制器 |
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