JPS5851446B2 - 角度変調信号の復調器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、角度変調信号の振巾変動成分によって復調出
力が何等影響されず、従って振巾制限手段を必要としな
い角度変調信号の復調器を提供せんとするものである。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明するに、第１図において、１はエミッタ結合型非安定
マルチバイブレークを示し、２は掛算器を示す。

非安定マルチバイブレークは、一対のトランジスタ３及
び４から構成され、トランジスタ３のベースがトランジ
スタ４のコレクタに結合され、トランジスタ３のコレク
タがトランジスタ４のベースに結合されている。

トランジスタ３及び４の夫夫のコレクタは抵抗とコレク
タ電流に対して順方向のダイオード５との並列回路を介
して電源端子６に接続される。

この電源端子６の電源電圧を■ｃｃとする。

また、トランジスタ７及び８は夫々のベースに逆相で例
えばＦＭ変調入力信号ｅｉ（ｔ）が変調信号源９から供
給されるトランジスタを示す。

このトランジスタ７のコレクタとトランジスタ３のエミ
ッタとが接続されると共に、トランジスタ８のコレクタ
及びトランジスタ４のエミッタとが接続される。

これら接続点Ａ及びＢの間にコンデンサ１０が挿入され
る。

また、トランジスタＴ及び８のエミッタが互いに等しい
値の抵抗１１を介して結合され、このエミッタ共通接続
点に２■ｏなる定電流を図示の方向に流す定電流源１２
が接続される。

また、変調信号源９からのＦＭ変調信号ｅｉ（ｔ）は、
トランジスタＴと同相で掛算器２を構成するトランジス
タ１３のベースに供給されると共に、トランジスタ８と
同相でトランジスタ１４のベースに供給される。

これらトランジスタ１３及び１４のエミッタは互いに等
しい値の抵抗１１を介して共通に接続され、この共通接
続点に２■ｏなる定電流を図示の方向に流す定電流源１
５が接続される。

この抵抗１１′は前述の抵抗１１と等しいものである。

トランジスタ１３のコレクタには、トランジスタ１６及
び１７のエミッタ共通接続点が接続され、トランジスタ
１４のコレクタには、トランジスタ１８及び１９のエミ
ッタ共通接続点が接続される。

そして、トランジスタ１６及び１９のベースには、トラ
ンジスタ４のコレクタに生じる非安定マルチバイブレー
クの出力電圧Ｅ２が加えられ、トランジスタ１１及び１
８のベースには、トランジスタ３のコレクタに生じる非
安定マルチバイブレークの出力電圧Ｅ１が加えられる。

また、トランジスタ１６及び１８のコレクタは電源端子
６に接続され、トランジスタ１１及び１９のコレクタは
共通接続され、負荷抵抗２０及び平滑用コンデンサ２１
の並列回路を介して電源端子６′に接続されると共に出
力端子２２として導出される。

斯る本発明の一実施例における非安定マルチバイブレー
ク１は、入力信号ｅｉ （ｔ）が零のときの自走周波数
Ｆ。

はコンデンサ１０の値をＣ８とじ、トランジスタ３，４
のベース・エミッタ間電圧降下及びダイオード５の電圧
降下をＶＢＥとしたときにこの非安定マルチバイブレー
ク１の部分のみを取り出すと第２図に示すようになり、
これに人力信号ｅｉ（ｔ） （周期Ｔ、繰り返し周波数
Ｆ）を注入し、ロックされた場合の各部の波形は第３図
に示すものとなる。

第３図Ａは入力信号ｅｉ（ｔ）の電圧波形を示し、これ
によってトランジスタ７及び８には第３図Ｂに示す波形
のコレクタ電流１１及びｉ２が流れる。

また、非安定マルチバイブレーク１のトランジスタ３が
オンで、トランジスタ４がオフのときは、トランジスタ
３を通じて第３図Ｃに示すように２■。

の電流■１が流れ、これとトランジスタ３及び４のオン
・オフ状態が逆のときは、トランジスタ４を通じて第３
図りに示すように２■ｏの電流■２が流れる。

この電流■１が流れる区間をＴ２とし、電流■２が流れ
る区間をＴ１とする。

この区間Ｔ１では〔電源端子６→ダイオード５→トラン
ジスタ４→コンデンサ１０→トランジスタ７→抵抗１１
→定電流源１２〕を流れる電流１１によってコンデンサ
１０が第２図に示す極性に充電され、従ってＡ点電位ｅ
１は、第３図Ｅに示すように電源電位■。

０から徐々に低下する。

そしてＡ点電位ｅ、が（■ＣＣ−２ＶＢＥ）迄低下する
と、トランジスタ３がオフからオンとなると共に、トラ
ンジスタ４がオンからオフとなり、Ａ点電位ｅ１が〔■
ｏｏ−ｖＢＥ〕に立上り、Ｂ点電位ｅ２が■。

０となる。この区間Ｔ２では〔電源端子６→ダイオード
５→トランジスタ３→コンデンサ１０→トランジスタ８
→抵抗１１→定電流源１２〕を流れる電流１２によって
コンデンサ１０が第２図に示すのと逆極性に充電され、
従ってＢ点電位ｅ２が第３図Ｆに示すように■。

０から徐徐に低下する。

そして、Ｂ点電位ｅ２が〔■ｏｏ−２ＶＢＢＪ迄下がる
と、再びトランジスタ４がオンとなり、トランジスタ３
がオフとなり、Ｂ点電位ｅ２が〔■ｃｃ ＶＢＥ ）
となると共に、Ａ点電位が■ｃｃとなる。

以下、上述と同様の動作が繰り返される。

上述の区間Ｔ１ではトランジスタ３がオフでトランジス
タ４がオンであるから、この区間Ｔ１ではトランジスタ
３のコレクタ出力電圧Ｅ１は第３図Ｇに示すように高レ
ベル〔■ｏｏ〕であり、一方トランジスタ４のコレクタ
出力電圧Ｅ２は第３図Ｈに示すように低レベルｒＶｃｃ
ＶＢＥ）である。

区間Ｔ２では逆にコレクタ出力電圧Ｅ１は低レベル〔■
ＣＣＶＢＥ ）で、コレクタ出力電圧Ｅ２は高レベルで
ある。

上述の説明から明かなように、スレショルド電圧が２Ｖ
ＢＥであるから次式が成立する。

また、上述の非安定マルチバイブレーク１の出力電圧Ｅ
１及びＥ２が掛算器２に供給される。

また抵抗１１及び１１’が等しいから、入力信号ｅｉに
よってトランジスタ１と同様にコレクタ電流ｉ１がトラ
ンジスタ１３に流れると共に、トランジスタ８と同様に
コレクタ電流１２がトランジスタ１４に流れる。

そして、出力電圧Ｅ１カ塙レベルの区間Ｔ１では、第４
図に示すように電流１１（ｔ）がサンプリングされ、第
１図において実線図示のように〔電源端子６メ→負荷抵
抗２０→トランジスタ１７→トランジスタ１３→抵抗１
１／→定電流源１５〕の経路で電流が流れる。

一方、出力電圧Ｅ２が高レベルの区間Ｔ２では、第４図
に示すように電流１２（ｔ）がすツブリングされ、第１
図において破線図示のように〔電源端子６′→負荷抵抗
２０→トランジスタ１９→トランジスタ１４→抵抗１１
′→定電流源１５〕の経路で電流が流れる。

従って区間Ｔ１及びＴ２の夫々における平均電流片及び
尤は式（２）及び（２）′より次のものとなる。

となる。

上述の（５）式から平均電流１ｏｕｔは入力信号ｅｉの
周波数Ｆに比例し、従って出力端子２２に復調出力電圧
が得られる。

上述せる（５）式から明かなように、本発明に依る角度
変調信号の復調器は入力信号ｅｉの繰り返し周波数Ｆに
のみ比例し、入力信号ｅｉの波形及び振巾によって復調
出力が影響を受けることはない。

即ち本発明は無限大の振巾変動成分抑圧比を有するもの
である。

また、入力信号ｅｉの振巾が過大となり、入力信号ｅｉ
のコレクタ電流ｉ０及びｉ２への変換に際して歪が生じ
ても、トランジスタＩ及び１３とトランジスタ８及び１
４とで同様の歪が生じれば、問題はない。

特にＩＣ回路の場合、このようにトランジスタの特性が
互いに揃うこととなり、本発明はＩＣ化に好適である。

尚、上述せる本発明の奏する作用効果は上述の実施例の
場合、入力信号ｅｉ（ｔ）によって非安定マルチバイブ
レータ１がロックされていることが必要である。

入力信号ｅ １（ｔ）によってロック可能な最大周波数
Ｆｍａｘ、を求めるのに、入力信号ｅｉ（ｔ）が偶数高
調波を含まない場合を考えると、第５図Ａに示すように
区間Ｔ１及びＴ２が電流ｉ、（ｔ）及び１２（ｔ）の最
大値と一致したときに起きるから、次式が成立する。

また、５１＝Ｓ２＝Ｓ十Ｓ。

であり、’ｒｔ ＝ Ｔ２ ／２であり、５ｏ＝Ｉｏ
−Ｔ／２であるから、（８）式にこれらを代入して、 となる。

また、ロック可能な最小周波数Ｆ ・ 、は、第ｌｎ ５図Ｂに示すように区間Ｔ１及びＴ２が電流ｔｘ（ｔ）
及び１２（ｔ）の最小値と一致したときとなる。

従って５１＝Ｓ２＝Ｓｏ−８から上述と同様にして次式
が求まる。

Ｆ −＝Ｆ （１−８／Ｓｏ） ・・−−−−−・−
・−（１０）ｍｉｎ＠ ０ これら、（９）式及び（１０式が入力信号ｅｉ（ｔ）に
よって非安定マルチバイブレータ１がロックされるため
の条件を示す。

更に、上述実施例では抵抗器１１及び１１’を互いに等
しいものに選んだが、これに限らず抵抗器１１ 、１１
’を共に接続しない場合、又は両者の値が比例関係の場
合にも作用効果上の差異はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の接続図、第２図は本発明の
一実施例を構成する非安定マルチバイブレークの接続図
、第３図はその動作説明に用いる各部波形図、第４図は
掛算器の動作説明に用いる波形図、第５図は非安定マル
チバイブレータのロック範囲の説明に用いる波形図であ
る。 １は非安定マルチバイブレーク、２は掛算器、６．６１
は電源端子、９は変調信号源、１２．１５は定電流源、
２０は負荷抵抗、２２は出力端子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源端子とコレクタとの間に抵抗値の等しい抵抗器
   を夫々設けると共にエミッタ間がコンデンサで結合され
   た第１及び第２のトランジスタからなる非安定マルチバ
   イブレータと、第３及び第４のトランジスタから成り該
   第３及び第４のトランジスタの夫々のコレクタが上記第
   １及び第２のトランジスタのエミッタに夫々接続され、
   上記第３及び第４のトランジスタの共通接続されたエミ
   ッタに定電流源を接続した差動増幅器と、上記第３及び
   第４のトランジスタのベースに角度変調信号を互いに逆
   相で供給する手段と、上記非安定マルチバイブレークの
   出力と上記角度変調信号とが供給されこれらの信号を掛
   算するようになす掛算回路とを有し、該掛算回路の出力
   から上記角度変調信号の振幅変動によらない復調出力を
   得るようにした角度変調信号の復調器。