JPS5847304A - 位相処理回路 - Google Patents

位相処理回路

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JPS5847304A
JPS5847304A JP14582081A JP14582081A JPS5847304A JP S5847304 A JPS5847304 A JP S5847304A JP 14582081 A JP14582081 A JP 14582081A JP 14582081 A JP14582081 A JP 14582081A JP S5847304 A JPS5847304 A JP S5847304A
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JP
Japan
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circuit
output
transistor
transistors
current
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JP14582081A
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JPS6310607B2 (ja
Inventor
Hisao Kuwabara
桑原 久夫
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/02—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
    • H03D3/22—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by means of active elements with more than two electrodes to which two signals are applied derived from the signal to be demodulated and having a phase difference related to the frequency deviation, e.g. phase detector

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

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】 この発明はFM検波回路等に用いて好適する位相処理回
路に関するもので、峙に低電圧動作が得られるように図
った−のである。
最近のFM検波回路としては、第1図に示すようなメシ
ルd I)yス型差動増幅器を利用し九りオードツテ、
ア(Q11亀dratur・)検波回路が使用されるこ
とが多い。しかしこの回路によると、電源ラインと接地
電位間に)ランジスタが直列に多く接続された構成(第
1図では3個のトランジスタ)のため、低電圧動作させ
るにはあまシ適していない。第1図においてDs  *
D鵞eD、は、それぞれトランジスタQt−Q*、)ラ
ンジスタQs  * Q4 、)ランジスタQ s e
 Qs)の各ペアからなる差動増幅器であシ、1ノ。
2:1.IJIは、第11第2、第3のカレントミラー
回路、14はコンデン?Ct*CssコイルL1によっ
て形成される移相回路でiる・ダブル/fランス型差動
増幅器は、第1、第2、第3の差動増幅器Dl  s 
Ds * Daによって形成され、この回路の電源2イ
ンJ5と接地電位間に形成される工ず、夕・コレクタ電
流路は、定電流源!1を共通電流源としている。Vl、
V、。
V3は直流・者イアスミ源であシ、vINI” IN2
は入力FM信号である。また出力端子16には、コンデ
ンサ08%抵抗R1が接続される。
上記のFM検波回路において一出力端子16の出力信号
をI・とし、各トランジスタは特性が等しいものとする
と、無信号時は、 但し、Ic3’ Ic4’ Ias” cdはそれぞれ
トランジスタQs  e Q4  * Qs  e Q
−の各コレクタ電流、1.は定電流源1.に流れる電流
であるゆ l・=0というむとは、平衡状態に保たれていることを
意味する。
次に、有信号時の動作について説明する。
今、説明を簡単化するために、矩形波完全スイッチング
動作の場合について説明する。
とこで、トランジスタQ10ベース入力信号をvll 
トランジスタQsのペース入力信号をV□、であられす
と、 vss = Vl +V 、い。
Vl4 =v1 +vIW2 ” ■1 ””” vI
M。
である、入力信号V工、とV□N2は逆相に設定されて
いる・ 次に、トランジスタQsのペース入力信号をVl3 トランジスタQ4のペース入力信号を 114 トランジスタQsのペース入力信号を Vl5 トランジスタq@のペース入力信号を Vl6 であられすと、 v15= v、、 = v 、 +v、、。
Vl4−■、6=v。
である* VIH3u )ランジスタQs  、Qaの
ペース間信号である。
とこで、”as ” Isとなるには、vII > V
l2でしかもV□>v’欝のときであシ、トランジスタ
Ql−Qlがオンする。
次にX  =X  となるには、 v、、 > v、2”t’しかもvss (V雪Oト@
テToDトランジスタQ*  、Qaがオンする。
次にIe5== I、となるには、 V、1 < Vl2でしかもV□> v sのときであ
シトランジスタQ震 eQ*がオンする。
次に1.6=x !、となるに絋 v、、<v、2でしかもV□< V sのときであシ、
トランジスタQs−Q@がオンす−る。゛但し、”as
 ” cd  ’ ■c!! ” ”cdはそれぞれト
ランジスタQs −# Q4  * Qs  ・Q−の
コレクタ電流である。
上述した各条件によって得る動作波形は、第2図(a′
・)%第3図(a〜・)に示すようになる一第2図はト
ランジスタQl側の電流系gをみi場合でToυ、第3
図はトランジスタQs側の電流系統をみた場合である。
第2図(a)は、トランジスタQ1のペース入力信号C
v*、= V t + Vx、、 ) y)電圧波形を
示すもので1基準/々イアスを中心に正負方向への変化
波形となる一同図(b)は、トランジスタQ s  s
 Q @のペース入力信号(V、5==V□)の電圧波
形であシ、入力信号に対する90′の移相が設定されて
いる。同図(e)は、トランジスタQsの=レクタ電流
Ic&  同図(d)はトランジスタQ4のコレクタ電
流I04の電流波形であり、また、同図(@)は。
トランジスタQs  、Q@の合成コレクタ電流(Ie
3+Xe6)の波形である。同様に第3図(1)は、ト
ランジスタQ宜のペース入力信号(V、2= Vl +
V、、2= v 、 −v、、、 ) ノミ圧波形、同
図/b)はトランジスタQ4 ・Q6のペース入力信号
。
r 図(e)はトランジスタQsのコレクタ電流、同図
(d)はトランジスタQ・のコレクタ電流、同図(・)
はトランジスタQ 4  + Q sの合成コレクタ電
流である。
第2図、第3図において実線で示す波形は、入力信号の
周波数fがf ” / oでFM中心周波数のときであ
シ、とのと亀の出力波形は、第4図(&)に示すように
デユーティ50sでToυ、とれを平滑すれば、出力信
号の直流レベルは零となる0次に周波数fが低くなり、
f=io−Δfの場合は、第2図、第3図における点線
で示すような移相が得られ、出力としては第4図(b)
に示す出力波形となる。したがってこのときの出力の直
流レベルDC1は負方向に変化したものとなる。さらに
周波数fが高くなシ、f=f・十Δfとなった場合は、
第2図、第3図、における一点鎖線で示すような移相が
得られ出力としては、第4図(@)に示すような出力波
形となる・したがって、このときの出力の直流レベルD
C、は正方向に変化した亀のとなる。乙のように、入力
周波数のFM変調変に応じて出力のレベル変化があシ、
この変化を連続的にとシだしたものが7M検波出力とな
る。
上記した従来の回路は先にも述べたように、電源ライン
と接地間に直列接続されるトランジスタの数が多いため
、低電圧動作させるのに適していない。
との゛発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、電源
ツインと接地間に直列接続されるトランジスタ数を低減
せしめ、低電圧動作させるのに適した位相処理回路を提
供することを目的とする。
以下との発明の実施例を図面を参照して説明する。
第5図においてトランジスタQ11 ・Q13―QIB
の共通エミ、りは、第1の電流源1.、に接続され、ト
ランジスタQxa* Qss* Qs・の共通エミ、り
は、第2の電流源”m2に接続される。
電流源11” !a2に流れる電流をIsl ’ 11
2とすると”sl ”ls”2に設定されている。
第1、第6のトランジスタQll  *Qssのペース
には、直流−臂イアスv1とと亀に1入力FM信号vI
NI ’l vl)12が入力される。ここでy  =
−VIHlであり、互いに逆相である。直w2 流/4イアスv1は、第3、第5のトランジスタQs@
nQ15のペースに加えられるとともに、コンデンサC
1*CssコイルL1で構成される移相回路21の端子
21協にも加えられる。この移相回路21の他方の端子
21bには、入力FM信号が加えられるもので、この移
相回路21を介したFM信号は出力端子21eから第2
、第4のトランジスタQxs、Qtaの共通ペースに入
力される′。ここで、第1、第6のトランジスタQ*t
eQt・のコレクタは電源ライン22に接続されている
。
第2、第5のトランジスタQ*seQMiの共通゛コレ
クタの出力は、出力回路としての第1のカレントずラー
回路23を介して、第3のカレン)fラ−回路25の出
力側に接続された出力端子26に導出される。また第3
、第4のトランジスタQ1seQ*aの共通コレクタの
出力は、第2のカレント電ツー回路24を介して第3の
カレント電ツー回路JI5の入力側に加えられ、この出
力側、つtb出力端子26に導出される〇出力端子26
には、キャリア除去用のコンデンサamと、抵抗R1を
介して直流I+イアスVlが接続されている。
との発明のFM検波回路は上記の如く構成され、第1、
第6のトランジスタQ■*Qt@は入力回路として働き
、各々のイースには互いに逆相の入力FM信号が加えら
れる。また第2.第4のトランジスタQxseQx4の
ペースには、入力FM信号が中心周波数(無変調)であ
った場合、入力FM信号よシも9 Q”進んだFMgs
号が入力される。これKよつて、FM検波動作が得られ
、出力端子26の出力電流I*a、@1及び第2のカレ
ントζ2−回路の2つの入力電流の差として導出される
。
第6図(a)〜(e)、第7図(a)〜(・)、第8図
(a)〜(c)杜、上記の回路のFM検波動作を説明す
るのに示した動作信号波形図である。
今、説明をわかシやすくする丸めに、矩形波完全スイ、
テング動作させた場合の動作を説明する。
無信号時にあっては、I、、 = 1.2=I、とし、
トランジスタQll〜Q1@、カレント19−回路’ 
J e J 4 # 25を構成するダイオードQ1.
。
Ql・’Qll、FランジスタQt@eQ*ejQ口等
は特性が等しいものとし、またペース電流を無視すると
、各トランジスタQ11〜Ql−のペース電圧線等しく
Vsである。したがって、lo−Xca−Ial虐−(
Ic2”as)”@5”c4)=(’!+!−x  )
−< −r  +−x  )=。
3 纒1   am2     asl   3@2で
ある。なおI、、 I I。5 e Ic4 * IC
l3 e I、6eI0,2は各々トランジスタQCs
  a Qtse QsaeQts−Qt・、9口のコ
レクタ電流を意味する。
とζで〜トランジスタQsteQt*5Q1s*Q*a
e Qsse Qxsの各ヘース入力信号な■3.。
vl2 m VIJS e VH4* Vms e V
H4とすると、VH= V s+VIHI V14=v1+vlW2”vl−vImrl   −v
mz ” vms ”” 1+ VswsvlB−vl
=v1 である・vIMMは、入力FM信号が移相回路21を通
った後のFM信号である。
従って、 Ic2は、v、、<vt”t’しかもvl12〉vlノ
ときのみ1.2e= 1.となる。
”amは、Vll < V s ”1” L カもV、
、(V、OときのみI□、g=I、となる。
Ic4は、vl6<v、”t’しかもv、4> v 1
のときのみIc4= I、となる。
vmsは、v、6<vtでしかもv、4<v、のときの
みIc5 =I、となる。
上記の動作波形は、第6図、第7図に示すようになる。
第6図(a)はトランジスタQttのペース入力信号V
、い同図(b)は、トランジスタQll・Ql4のペー
ス入力信号v12 = vl4である。そして、同図(
e)はトランジスタQ1mのコレクタ電流xo1同図(
d)はトランジスタQ■のコレクタ電流”a2である。
また同図(・)はトランジスタQsssQsiの共通コ
レクタ電流I。+Iesである。同様に第7図(#L)
はトラフジ1291番のペース入力信号v、6、同図(
b)はトランジスタQll−Q14のペース入力信号v
12 =v14である。そして同図(e)はトランジス
タQHのコレクタ電流!、5゜同図(11はトランジス
タQ14のコレクタtfi Ic4である。tた同図(
・)はトランジスタQ as eQ 14の共通コレク
タ電流I、、 十Ic4である。
第6図、第7図において、実線で示す波形は、入力信号
の周波数fがf=f*でFM中心周波数のときであシ、
このときの出力波形は1第8図(−)に示すようにデユ
ーティ50%であシ、これを平滑すれば、つtb、中ヤ
リアを除去すれば出力信号の直−レベルは零となる。次
に周波数fが低くなシ、f−f・−Δfの場合は、第6
図、第7図−おけるーえ鎖線、示すよ、7移。
が得られ、出力として唸第8図(b)に示す出力波形と
なる・したがって、このときの出力の直流レベルDC1
は正方向に変化したものとなる・また周波数lが高くな
り、f=fo+Δfとなった場合は、第6図、第7図に
おける点線で示すような移相が得られ出力としては第8
図(c)に示すような出力波形となる。したがってこの
ときの出力直流レベルDC、は負方向に変化したものと
なる。このように入力周波数のFM変調変に応じて出力
レベルの変化があシ、この変化が連続してとシだされた
ものが2M検波出力である。コンデy f O@は中ヤ
リア(出力端では2f・)を除去し、抵抗R1は電流出
力を電圧に変換する役目を奏する。
上記した本発明回路において特に着目すべきところ線、
電源ラインから接地電位端までの間に、電流源を除くと
、直列になっている素子(トランジスタ)はわずか2個
である・この結果、本回路は非常に低電圧電源で動作す
るヒとができ、低消費電力化、集積回路化に最適するも
のである。さらに、FM信号の有無(無変調時)によシ
、出力平均直流電流のレベルが変動することがない。し
たがって、との出力を自動周波数コントロールAFC回
路にも用いるのにも適するφさらKまた。差動増幅回路
部分における(I  +Ic、)と(I、、 + I、
4)の電流差を2 出力するようにしているため、検波効率も高い。
さらに本回路において、第9図に示すように、トランジ
スタQss・Qs・の工ζ、タ面積をトランジスタQl
ll Qtse Qtse Qtsのものに比べて大キ
く(例えば2倍)すれば、さらに検波出力歪を曳くする
ことができる。これは、トランジスタの内部歪を考えた
場合、平衡動作関係にあるトランジスタ部に電流依存度
を大きくすることから理解できる、 上記の説明ではFM検波回路として説明したが、辷れに
限らず、トランジスタQIIIQI・のペース間に第1
の入力信号、トランジスタQlllQsaの共通ペース
に第2の入力信号を加え、両信号の位相検波、出力を得
る回路としても適用できる・ 上記したようにヒの発明は、FM入力信号の有(無変調
)、無に対しても出力平均値レベルの変動がなく、検波
効率も高く、従来に比して特に低電圧で動作し得るもの
で、またモノクリ、り(−々イーーツ)ICに用いてさ
らに効果的な位相処理回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のFM検波回路の回路図、第2図(−〜(
e)、第3図(a) 〜(@)、第4図(a) 〜(−
)は第1図の回路の動作を説明するために示した動作信
号波形図、第6図はとの発明の一実施例を示す回路図、
第6図(&)〜(・)、第7図(a)〜(・)、第8図
(a) −; (q)は第5図の回路の動作を説明する
のに示した動作信号波形図、第9図はこの発明の他の実
施例を一部示す図であるO Q ■〜Q tr” )ランジスタ、Qts−Q鵞*”
)ランジスタ1.21・°・移相回路、2:1.24@
25・・・カレントきラー回路、I m 、* I a
 2・・・電流源・ 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第2図 (c)    ”−−″   0 (d)り     /7− ・     0(e)−4
−1ん1 λ−〇 第3図 (c)F″  :4s’、、0 (d)」=し一1s    t−’q O5 (e) ”Lボッ拍丁]二「0 第6図 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1、第2、第3のトランジスタの工ζツタが第
    1の電流源に接続され、第4、第5、第6のトランジス
    タの工i、夕が第2の電rIL源に接続され、前記第1
    、第6のトランジスタのコレクタは電源ラインに接続さ
    れ、第1、第6のトランジスタのペース間に鶴1の直流
    バイアスに重畳された@1の入力信号、第2、第4のト
    ランジスタの共通ペースに同じく前記第1の直流ノ嗜イ
    アスに重畳された第2の入力信号、第3、第5のトラン
    ジスタの共通ペースに同じく前記第1の直流バイアスを
    加えるようにした前記第2、第5のトランジスタの共通
    コレクタ及び第3、第4のトランジスタの共通;レクタ
    の各出力の差を出力回路から導出する。ようにしたこと
    を特徴とする位相処理回路。
  2. (2)前記第1の入力信号は入力FM信号であシ、前記
    第2の入力信号は、この入力FM信号を移相回路を通し
    た信号としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の位相処理回路・(3)  前記出力回路は、前記第
    2、第5のトランジスタの共通コレクタに接続された第
    1のカレントt9−回路と、前記第3、第4のトランジ
    スタの共通コレクタに接続されるts2の力シント電う
    −回路と、前記第1又は第2のカレント電ツー回路の出
    力が入力端に加えられ、第2又は第1のカレントミラー
    回路の出力が出力端に加えられる第3のカレントミラー
    回路であるととを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の位相処理回路。、
JP14582081A 1981-09-16 1981-09-16 位相処理回路 Granted JPS5847304A (ja)

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JPS6310607B2 JPS6310607B2 (ja) 1988-03-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04354407A (ja) * 1991-05-31 1992-12-08 Nec Corp 周波数ディスクリミネータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04354407A (ja) * 1991-05-31 1992-12-08 Nec Corp 周波数ディスクリミネータ

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