JPH063847B2 - 周波数変調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、搬送波を２値データ信号及び音声信号で周波
数変調しそれぞれ周波数偏移キーイング信号（以下、Ｆ
ＳＫ信号という。）及び音声信号周波数変調信号に変換
することができる周波数変調装置に関する。

［従来の技術］ 従来、搬送波を２値データ信号と音声信号でそれぞれ直
接に周波数変調して無線回線又は有線回線で伝送する場
合、それぞれＦＳＫ変調装置及びアナログ周波数変調装
置（以下、第１の従来例という。）を必要とする。

また、２値データ信号及び音声信号をともにＦＳＫ信号
として伝送する場合、上記音声信号をアナログ・ディジ
タル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という。）した後、ＦＳＫ
変調装置を用いて上記音声ディジタル信号及び２値デー
タ信号をＦＳＫ変調する（以下、第２の従来例とい
う。）必要がある。

さらに、２値データ信号及び音声信号をともにアナログ
周波数変調信号として伝送する場合、上記２値データ信
号を音声帯域内のアナログ信号に変換した後、アナログ
周波数変調装置を用いて搬送波を上記アナログ信号及び
音声信号で周波数変調する（以下、第３の従来例とい
う。）必要がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、搬送波を２値データ信号及び音声信号で周波数
変調して伝送する場合においては、第１の従来例のよう
に、それぞれ別々の変調装置を用いるか、もしくは、第
２及び第３の従来例のようにＡ／Ｄ変換装置又は２値デ
ータ信号を音声帯域内のアナログ信号に変換する変換装
置を必要とするため、回路が複雑になり、装置が大きく
なるという問題点があった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、搬送波を２値信
号及び音声信号でともに所定の周波数帯域内で周波数変
調することができ、従来例に比較して回路が簡単であっ
て、かつ小型化することができる周波数変調装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る周波数変調装置は、 可変容量ダイオードを備え、入力された信号を上記可変
容量ダイオードに印加して周波数変調を行うリアクタン
ス変調回路と、 所定の２値信号が上記可変容量ダイオードに印加された
とき上記リアクタンス変調回路が所定の周波数帯域内で
周波数変調するときの第１のバイアス電圧と、所定の音
声信号が上記可変容量ダイオードに印加されたとき上記
リアクタンス変調回路が所定の周波数帯域内で周波数変
調するときの第２のバイアス電圧とを発生する直流電源
と、 上記入力された信号が２値信号であるとき上記第１のバ
イアス電圧が上記可変容量ダイオードに印加される一
方、上記入力された信号が音声信号であるとき上記第２
のバイアス電圧が上記可変容量ダイオードに印加される
ように選択的に切り換える切り換え手段と、 を備えたことを特徴とする。

［作用］ 以上のように構成した周波数変調装置において、上記直
流電源は、所定の２値信号が上記可変容量ダイオードに
印加されたとき上記リアクタンス変調回路が所定の周波
数帯域内で周波数変調するときの第１のバイアス電圧
と、所定の音声信号が上記可変容量ダイオードに印加さ
れたとき上記リアクタンス変調回路が所定の周波数帯域
内で周波数変調するときの第２のバイアス電圧とを発生
する。そして、上記切り換え手段は、上記入力された信
号が２値信号であるとき上記第１のバイアス電圧が上記
可変容量ダイオードに印加される一方、上記入力された
信号が音声信号であるとき上記第２のバイアス電圧が上
記可変容量ダイオードに印加されるように選択的に切り
換える。これによって、上記入力された信号が２値信号
又は音声信号であっても、搬送波を所定の周波数帯域内
で周波数変調することができる。

例えば上記リアクタンス変調回路の可変容量ダイオード
のバイアス電圧がアース電位、＋２．５Ｖ、及び＋５Ｖ
であるとき、上記変調回路の変調周波数がそれぞれｆ
１、ｆ０、及びｆ２であるとする。例えば２値データ信
号が＋５ＶのＨレベルとアース電位のＬレベルを有し、
音声信号が±２．５Ｖの信号電圧を有する場合、搬送波
を２値データ信号で変調するとき上記直流電源により上
記Ｈレベルのバイアス電圧を印加し、一方、音声信号で
変調するとき、上記直流電源により＋２．５Ｖのバイア
ス電圧を印加する。

このとき、上記２値データ信号を入力することにより、
上記リアクタンス変調回路によって上記２値データ信号
で変調し周波数ｆ１とｆ２を有するＦＳＫ信号に変換す
ることができ、一方、上記音声信号を入力することによ
り、上記リアクタンス変調回路によって上記音声信号で
変調し周波数ｆ０を中心として周波数ｆ１とｆ２の間で
変化する音声周波数変調信号に変換することができる。
従って、両信号とも周波数ｆ１とｆ２間の周波数帯域内
で変調することができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例であるＦＳＫ信号及び音声周
波数変調装置の回路図である。

この変調装置は、可変容量ダイオードＤを用いたリアク
タンス変調回路４を用い、変調する２値データ信号及び
音声信号に応じて該可変容量ダイオードＤのバイアス電
圧を切り換えて搬送波を各信号で周波数変調することを
特徴としている。

第１図において、ＦＳＫ信号入力端子１は切り換えスイ
ッチ３のａ側に接続され、音声信号入力端子２は切り換
えスイッチ３のｂ側に接続されるとともに、抵抗Ｒ１を
介してアースに接続される。該切り換えスイッチ３の共
通側はチョークコイルＬ１を介してリアクタンス変調回
路４の可変容量ダイオードＤのカソードに接続されると
ともに、抵抗Ｒ２を介して例えば＋５Ｖの直流電源Ｖcc
に接続される。

ダイオードＤのアノードはアースに接続され、ダイオー
ドＤのカソードはさらに水晶発振子Ｘの一端に接続され
る。該水晶発振子Ｘの他端は抵抗Ｒ３とコイルＬ２の直
列回路を介してＮＰＮ型トランジスタＱのベースに接続
される。該トランジスタＱのベース・エミッタ間にコン
デンサＣ１が接続され、トランジスタＱのエミッタは抵
抗Ｒ４及びコンデンサＣ２の直列回路で構成されるトラ
ンジスタＱのバイアス設定回路を介してアースに接続さ
れる。また、トランジスタＱのベース・コレクタ間に抵
抗Ｒ５が接続され、該トランジスタＱのベースは抵抗６
並びに、抵抗Ｒ７及びサーミスタＴＨの直列回路を介し
てアースに接続される。この抵抗Ｒ６，Ｒ７とサーミス
タＴＨで構成する回路は、該リアクタンス変調回路の温
度補償回路を構成している。

トタンジスタＱのコレクタは出力トランスＴＲの１次側
の中点に接続され、該トランスＴＲの１次側の両端は抵
抗Ｒ８及びコンデンサＣ３の並列回路と並列に接続され
る。該トランスＴＲの１次側の一端は高周波バイパスコ
ンデンサＣ４を介してアースに接続されるとともに、抵
抗Ｒ９を介して直流電源Ｖccに接続される。一方、トラ
ンスＴＲの２次側の一端は変調信号出力端子５に接続さ
れ、該トランスＴＲの２次側の他端はアースに接続され
る。

従って、第１図において、上記可変容量ダイオードＤ、
水晶発振子Ｘ、トランジスタＱ、及びそれらの周辺回路
を用いて、該可変容量ダイオードＤの両端に印加される
電圧を周波数変調し該周波数変調信号を出力端子５に出
力するリアクタンス変調回路４を構成している。

以上のように構成された変調装置において、例えば＋５
Ｖとアース電位の２値を有する２値データ信号で変調し
ＦＳＫ信号に変換する場合、切り換えスイッチ３をａ側
に切り換える。このとき、可変容量ダイオードＤのバイ
アスは、抵抗Ｒ２を介して接続される直流電源Ｖccで設
定されて該ダイオードＤのカソードの電位は約＋５Ｖと
なる。次いで、上記２値データ信号が入力端子１を介し
て入力されるとき、該２値データ信号が切り換えスイッ
チ３のａ側及びチョークコイルＬ１を介してダイオード
Ｄの両端に印加され、２値データ信号の信号電圧（＋５
Ｖ又はアース電位）に応じてダイオードＤの両端の電圧
が変化し、これによって、該ダイオードＤの静電容量が
変化し、この結果、リアクタンス変調回路４の変調周波
数ｆは第２図に示すように、周波数ｆ１又はｆ２とな
る。従って、入力される２値データ信号の信号電圧に応
じて変化する周波数ｆ１又はｆ２を有するＦＳＫ信号が
出力端子５に出力される。

一方、音声信号で周波数変調する場合、切り換えスイッ
チ３をｂ側に切り換える。このとき、可変容量ダイオー
ドＤのバイアスは、直流電源Ｖccの電圧が抵抗Ｒ１とＲ
２で分圧された例えば＋２．５Ｖのバイアス電圧に設定
される。次いで、上記音声信号が入力端子２を介して入
力されるとき、該音声信号が切り換えスイッチ３のｂ側
及びチョークコイルＬ１を介してダイオードＤの両端に
印加され、該ダイオードの両端の電圧は上記２．５Ｖの
バイアス電圧を中心として該音声信号の信号電圧に応じ
て変化し、これによって、該ダイオードＤの静電容量が
変化し、この結果、例えば音声信号が±２．５Ｖで変化
すると、リアクタンス変調回路４の変調周波数ｆは第２
図に示すように、周波数ｆ０を中心として周波数ｆ１と
ｆ２の間で変化する。従って、入力される音声信号の信
号電圧に応じて周波数ｆ０を中心として周波数ｆ１とｆ
２の間で変化する音声周波数変調信号が出力端子５に出
力される。

以上説明したように、２値データ信号で変調しＦＳＫ信
号に変換する場合、ダイオードＤのバイアス電圧を例え
ば＋５Ｖに設定し、一方、音声信号で周波数変調する場
合、直流電源Ｖccの電圧を抵抗Ｒ１及びＲ２を用いて分
圧してダイオードＤのバイアス電圧を例えば＋２．５Ｖ
に設定することによって、各信号をそれぞれ周波数ｆ１
又はｆ２を有するＦＳＫ信号及び周波数ｆ０を中心とし
て周波数ｆ１及びｆ２との間で変化する音声周波数変調
信号に変換することができる。すなわち、上述のように
ダイオードＤのバイアス電圧を変化することにより、音
声周波数変調信号の変調周波数が、ＦＳＫ信号の変調周
波数の範囲に含まれ、従って、所定の伝送帯域で両方の
信号を効率的に伝送することができる。

以上詳述したように、ＦＳＫ信号及び音声周波数変調装
置を従来例に比較して簡単な回路で構成することがで
き、かつ従来例に比較して小型化することができるとい
う利点がある。

他の実施例 第３図はＦＳＫ信号及び音声周波数変調装置の変形例を
示す回路図である。

第３図において、直流電源Ｖccが定電圧集積回路６に接
続され、該回路６の電圧出力端子は抵抗Ｒ２及びチョー
クコイルＬ１を介してリアクタンス変調回路４の入力端
に接続されるとともに、電圧可変用抵抗Ｒ０をを介して
アースに接続される。該抵抗Ｒ０の所定の２個の途中の
各接続点は、それぞれ切り換えスイッチ３と連動して切
り換えられる切り換えスイッチ７のａ側及びｂ側に接続
される。該スイッチ７の共通側は定電圧集積回路６の電
圧調整用端子に接続される。

以上のように構成することにより、リアクタンス変調回
路４の可変容量ダイオードＤに印加するバイアス電圧
を、切り換えスイッチ３に連動して上記所定の電圧を切
り換えて出力する定電圧集積回路６から供給することが
できる。

以上の実施例において、可変容量ダイオードＤのバイア
ス電圧を上記各信号に対して上記のように設定している
が、これに限らず、上記バイアス電圧を上記ダイオード
Ｄの動作範囲であってかつ上記各信号の変調周波数が所
定の伝送帯域内に含まれるように任意に設定してもよ
い。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、可変容量ダイオー
ドを備え、入力された信号を上記可変容量ダイオードに
印加して周波数変調を行うリアクタンス変調回路と、所
定の２値信号が上記可変容量ダイオードに印加されたと
き上記リアクタンス変調回路が所定の周波数帯域内で周
波数変調するときの第１のバイアス電圧と、所定の音声
信号が上記可変容量ダイオードに印加されたとき上記リ
アクタンス変調回路が所定の周波数帯域内で周波数変調
するときの第２のバイアス電圧とを発生する直流電源
と、上記入力された信号が２値信号であるとき上記第１
のバイアス電圧が上記可変容量ダイオードに印加される
一方、上記入力された信号が音声信号であるとき上記第
２のバイアス電圧が上記可変容量ダイオードに印加され
るように選択的に切り換える切り換え手段とを備える。

従って、搬送波を２値信号及び音声信号でともに所定の
周波数帯域内で周波数変調することができるとともに、
従来例に比較して回路が簡単であって、かつ小型化する
ことができる周波数変調装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例であるＦＳＫ信号及び音声信
号周波数変調装置の回路図、 第２図は第１図のリアクタンス変調回路の可変容量ダイ
オードの電圧と変調周波数との関係を示すグラフ、 第３図はＦＳＫ信号及び音声信号周波数変調装置の変形
例を示す回路図である。 １…２値データ信号入力端子、 ２…音声信号入力端子、 ３…切り換えスイッチ、 ４…リアクタンス変調回路、 ５…信号出力端子、 Ｒ１，Ｒ２…抵抗、 Ｖcc…直流電源、 Ｄ…可変容量ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可変容量ダイオードを備え、入力された信
   号を上記可変容量ダイオードに印加して周波数変調を行
   うリアクタンス変調回路と、 所定の２値信号が上記可変容量ダイオードに印加された
   とき上記リアクタンス変調回路が所定の周波数帯域内で
   周波数変調するときの第１のバイアス電圧と、所定の音
   声信号が上記可変容量ダイオードに印加されたとき上記
   リアクタンス変調回路が所定の周波数帯域内で周波数変
   調するときの第２のバイアス電圧とを発生する直流電源
   と、 上記入力された信号が２値信号であるとき上記第１のバ
   イアス電圧が上記可変容量ダイオードに印加される一
   方、上記入力された信号が音声信号であるとき上記第２
   のバイアス電圧が上記可変容量ダイオードに印加される
   ように選択的に切り換える切り換え手段と、 を備えたことを特徴とする周波数変調装置。