JPS593894B2 - 位相変調回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に位相変調回路に関し、特に入力アナログ
信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）信号に変換した後、パル
ス位相変調（ＰＰＭ）信号に変換するごとき位相変調回
路の改良に関する。

従来のＰＷＭ−ＰＰＭ変換の位相変調回路の一例を第１
図に示す。

第１図において、１１はアナログ変調信号端子、１２は
搬送波入力端子で一定レベルの三角波波形が入力される
。

変調信号と搬送波は電圧比較器１３により比較され、そ
の出力には瞬時変調のＰＷＭ信号が得られる。

１４は人力信号の立ちさかりでトリガされるモノステー
ブルマルチバイブレークで、時定数を決定するコンデン
サー５および抵抗１６は出力パルスのデユーティ−サイ
クルを５０％とするように設定されている。

第２図は第１図の動作を示す電圧波形図であり、ａ〜ｄ
の各符号は、第１図の同じ符号の個所の動作波形を示す
。

第２図から理解されるように、ＰＷＭ信号の立ち下がり
は変調信号の大きさに比例して最大±９０°変位する。

そのため、モノスヂイーブルパイブレークの出力は、最
大±９０°まで位相変調される。

しかし、マルチバイブレーク１４の時定数はＣＲの充放
電により決定されるので、マルチバイブレークのパルス
幅の変動が位相ノイズとなり、用途によって、Ｓ／Ｎが
問題となる欠点があった。

従って本発明は従来の技術の上記欠点を改善するもので
、その目的はＳ／Ｈの良好な位相変調回路を位相変調度
を減少させずに提供することにあり、その特徴は、アナ
ログ信号をパルス幅変調信号に変換し、該パルス幅変調
信号をパルス位相変調信号に変換して出力する位相変調
回路において、相互に逆相の位相関係の搬送波をもち入
力アナログ信号に対応する２相のパルス幅変調信号を発
生する手段と、各パルス幅変調信号によりトリガされる
１対のマスタースレイブＪ−にフリップフロップと、該
フリップフロップのＪ及びに端子に搬送波を図の周波数
に分周した相補信号を印加する手段と、前記１対のフリ
ップフロップの各出力の排他的論理和により位相変調出
力を提供する手段とを有するごとき位相変調回路にある
。

以下図面により実施例を説明する。

第３図は本発明による位相変調回路の第１の実施例のフ
ロック図であって、３１は変調信号入力端子、３２は搬
送波入力端子で３２よりの三角波信号は差動出力を持つ
広帯域増幅器３３により位相反転を行ないそれぞれ２個
の高速電圧比較器３４〜３５の基準端子に接続されてい
る。

該比較器の比較端子には同相で変調信号が与えられてお
り、それらの出力には搬送波の位相のみを逆相とする２
相ＰＷＭ信号が得られる。

それらをＪ−にフリップフロップ３７，３８により分周
して位相ノイズの小さい搬送波の１の周波数のＰＰＭ信
号を得ることができ、それらをｅｘｃｌｕｓｉｖｅＯＲ
ゲート４２（排他的論理和）により排他的論理和をとる
ことにより、第４図の動作説明の電圧波形図から理解で
きるように出力端子４６には、搬送周波数に等しく、最
祝翔騙移±９０°のＰＰＭ信号を得ることができる。

なお第４図の波形は第３図における同じ番号の個所の動
作波形をしめし、５′及び６は相互に逆相の搬送波信号
、７はアナログ変調信号を示す。

また第４図において、排他的論理和回路の出力波形■及
び蜘パルス幅が変化しているように示しであるが、これ
は動作を理解しやすくするためである。

すなわち、変調周波数と搬送周波数が近いものとして図
示されているためで、実際パルス幅変調段階で位相変調
分が生じている図示となっていること、また本質的に同
一時間軸上のグラフ表現において、周波数変化のない位
相変化を図示するためには、パルス幅一定では表現不可
能であることによる。

実際には、変調周波数は搬送波周波数より充分低いので
、排他的論理和回路の出力波形のパルス幅はアナログ信
号の振幅において変化しない。

この関係を図示すれば、例えば第６図のようになる。

（参照番号は第４図と同一である。）変調波■は搬送波
■■よりも周波数が充分低いのでほぼ直線として描くこ
とができ、従って排他的論理和回路の出力波形■はパル
ス幅が変化することなく５０％デユーティ−サークルと
なる。

仮に変調波■のレベルが下に移動すれば排他的論理和回
路の出力波形［株］は左にずれるたけで、そのパルス幅
は変化しない。

Ｊ−にフリップフロップのＪ−に端子は、入力搬送波電
圧比較器３６により波形整形し、百に分周するＴ−フリ
ップフロップ４１のＱ、Ｑに接続されているため分周し
た位相が反転する可能性はない。

Ｊ−にフリップフロップ３９．４０およびｅｘｃｌｕｓ
ｉｖｅ ＯＲゲート４３による回路はＪ−にフリップフ
ロップ３７，３８およびｅｘｃｌｕｓｉｖｅＯＲゲート
４２による回路と全く同一であるがその入力にインバー
タ４４，４５が接続されているため、ＰＷＭ信号の立ち
上りでトリガする。

すなわちマスタースレイブ動作のＪ−にフリップフロッ
プ３９．４０はＰＷＭ信号の立ち下がり（Ｔ端子の立ち
上がり）でＴ−フリップフロップ４１の出力を読み込み
、それを立ち上がりでＱ、Ｑに出力する。

こうして出力端子４７には出力端子４６と逆方向に位相
偏移するＰＰＭ信号が得られる。

以上説明したように第１の実施例では、フリップフロッ
プがＣＲの時定数を利用していないため、位相ノイズが
非常に小さいほか搬送波の周波数を広範囲に変えても、
動作する利点がある。

第１の実施例は２相のパルス幅変調を行なうため搬送波
の位相を反転したが変調信号の位相を反転しても構成で
きる。

その場合片方のＰＷＭ信号出力を反転するために出力に
インバータを接続するか又は電圧比較器の入力端子を第
５図に示すように逆にする。

また第１の実施例では、２相ＰＰＭ変調信号を得たが第
５図に示すように単相の場合も本発明の効果は同様であ
る。

なお第５図において５１は変調信号入力端子、５２は搬
送波入力端子、５３はセンタータップ付２次巻線による
位相反転トランス、５４〜５６は電圧比較器、５７はＴ
フリップフロップ、５８，５９はマスタースレイブＪ
−にフリップフロップ、６０はｅｘｃ ｌｕｓ ｉｖｅ
ＯＲゲート、６１は出力端子である。

本発明は位相ノイズが小さく、正負対称の位相偏移を得
ることができる利点があり、ＡＭＰＬＩ−ＰＨＡＳＥ方
式等のＰＭ−ＡＭ変換によるＡＭ変調器のＰＭ発生に利
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位相変調回路の一例、第２図は第１図の
回路の動作波形図、第３図は本発明による位相変調回路
のブロック図、第４図は第３図の回路の動作波形図、第
５図は本発明による位相変調回路の別の実施例のブロッ
ク図、及び第６図は第３図の回路の動作波形図である。 １１・・・・・・変調信号入力端子、１２・・・・・・
搬送波（三角波）入力端子、１３・・・・・・電圧比較
器、１４・・・・・・モノステーブルマルチバイブレー
ク、１５・・・・・・コンデンサ、１６・・・・・・抵
抗、１７・・・・・・出力端子、３１・・・・・・変調
信号入力端子、３２・・・・・・搬送波入力端子、３３
・・・・・・差動増幅器、３４〜３６・・・・・・電圧
比較器、３７〜４０・・・・・・マスタースレイブＪ
−にフリップフロップ、４１・・・・・・Ｔフリップフ
ロップ、４２〜４３・・・・・・ＥＸ・ＯＲゲート、
４４，４５・・・・・・インバータ、４６〜４７・・・
・・・出力端子、５１・・・・・・変調信号入力端子、
５２・・・・・・搬送波入力端子、５３・・・・・・位
相反転トランス、５４，５５，５６・・・・・・電圧比
較器、５７・・・・・・Ｔフリップフロップ、５８−５
９・・・・・・マスタースレイブＪ−にフリップフロッ
プ、６０・・・・・・ＥＸ−ＯＲゲート、６１・・曲出
力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アナログ信号をパルス幅変調信号に変換し、該パル
   ス幅変調信号をパルス位相変調信号に変換して出力する
   位相変調回路において、相互に逆相の位相関係の搬送波
   をもち入力アナログ信号に対応する２相のパルス幅変調
   信号を発生する手段と、各パルス幅変調信号によりトリ
   ガされる１対のマスタースレイプＪ−にフリップフロッ
   プと、該フリップフロップのＪ及びに端子に搬送波を１
   の周波数に分周した相補信号を印加する手段と、前記１
   対のフリップフロップの各出力の排他的論理和により位
   相変調出力を提供する手段とを有するこことを特徴とす
   る位相変調回路。