JPS6036646B2 - Ｆｍ−ａｍ変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＦＭ波から、その変調信号によるＡＭ波と等
価なＡＭ波を変換して得るようになされたＦＭ−ＡＭ変
換方式の改良に関する。

先づ、本発明の理解を容易ならしめるため、本発明の基
礎となる従来のＦＭ−ＡＭ変換装置について述べよう。

第１図は、本発明の基礎となる従来のＦＭ−ＡＭ変換装
置のを示し、次に述べる構成を有する。すなわち、ＦＭ
波源１からのＦＭ波ＳＩが、スロープフィル夕２を含む
伝送系３に供給され、その伝送系３の出力Ｓ２が、振幅
検波回路４に供給され、一方、この振幅検波回路４の出
力Ｓ３が、ＡＭ変調器５の入力端子６ａ及び６ｂ間に供
給されるようになされている。

この場合、ＡＭ変調器５は、検波機能を有しない電圧ま
たは電流可変インピーダンス素子６を含み、そのインピ
ーダンスの変化を入力として、その入力を変調信号とし
ているＡＭ波が、このＡＭ変調器５の出力Ｓ４として、
出力端子７ａ及び７ｂ間から得られるように、例えば、
次のように横成されている。

すなわち、第２図に示すように、可変インピーダンス素
子６、固定インピーダンス素子９，１０及び１１が、そ
れ等の順に環状に接続され、そして可変インピーダンス
素子６及び固定インピーダンス素子１１の接続点１２ａ
、及び固定ィンピ−ダンス素子９及び１０の接続点１２
ｄから、それぞれ互に対となる端子１３ａ、及び１３ｂ
が導出され、また、可変インピーダンス素子６及び固定
インピーダンス素子９の接続点１２ｃ、及び固定インピ
ーダンス素子１０及び１１の接続点１２ｄから、それぞ
れ互に対となる端子１３ｃ、及び１３ｄが導出されてい
るブリッジ回路１４を有する。

また、そのブリッジ回路１４の端子１３ａ及び１３ｂ間
に接続された搬送波源１５を有する。

しかして、可変インピーダンス素子６の両端１６ａ及び
１６ｂが、それぞれ入力端子６ａ及び６ｂに接続され、
また、端子１３ｃ及び１３ｄが、それぞれ出力端子７ａ
及び７ｂに接続されている。なお、可変インピーダンス
素子６としては、実際上、ダイオード１７が適用される
。

以上が、本発明の基礎となる従来のＦＭ−ＡＭ変換装置
の構成である。

このような構成によれば、ＦＭ波ＳＩが、第３図Ａに示
すような正弦波を変調信号（これをＥＩとする）として
いる第３図Ｂ‘こ示すようなＦＭ波であるとし、そして
、その変調信号ＥＩの零しベルが、、ＦＭ波ＳＩの基準
周波数（これをちとする）に対応しているとし、これに
応じて、伝送系３のスロープフィル夕２が、ＦＭ波ＳＩ
が一定振幅であるときのその周波数ｆに対する出力Ｓ２
のレベルＶとの関係でみて、第４図で実線ＡＯで示すよ
うな中心周波数をｆｏとしているスロープ特性を有する
ものとし、また、ＡＭ変調器５における可変インピーダ
ンス素子６が、上述したようにダイオード１７であると
した場合、出力Ｓ２が、第３図Ｃに示すように、ＦＭ波
ＳＩが変調信号ＥＩによって振幅変調された態様の被振
幅変調ＦＭ波として得られる。

このため、振幅検波回路４の出力Ｓ３が、このような被
振幅変藷ＦＭ波の振幅検波出力として、第３図Ｄで実線
ＢＯで示すように、例えば出力Ｓ２の正側の実線図示の
包絡線ＣＯに沿った波形で得られ、従って変調信号ＥＩ
の波形と同様の波形で得られる。

また、これに応じて、ＡＭ変調器５における可変インピ
ーダンス素子６の両端１６ａ及び１６ｂ間のインピーダ
ンス（これをＺとする）が、第３図Ｅで実線ＤＯで示す
ように、出力Ｓ３の波形と同機の波形で変化する。

そして、このような、ＡＭ変調器５での可変インピーダ
ンス素子６のインピーダンスＺの変化によれば、この可
変インピーダンス素子６が、ブリッジ回路１４の一辺に
接続されていて、このブリッジ回路１４に、搬送波源１
５から、搬送波（これをＱとする）が供給されているの
で、このＡＭ変調器４の出力端子７ａ及び７ｂ間から得
られる出力Ｓ４が、第３図Ｆに示すように、可変インピ
ーダンス素子６のィンピ−ダンスＺの変化を入力として
、その入力を変調信号としているＡＭ波として得られ、
その包絡線が、第３図Ｆの実線ＦＯで示すように、イン
ピーダンスＺの変化を表す波形と同様の波形で得られる
。

よって、第１図に示す従来のＦＭ−ＡＭ変換装置によれ
ば、ＦＭ波ＳＩから、その変調信号ＥＩによるＡＭ波と
等価なＡＭ波を変換して得ることができ、また、このよ
うな変換を、従来提案されている他の態様のＦＭ−ＡＭ
変換装置に比し、簡易な構成で得ることができる、とい
う特徴を有する。

しかしながら、第１図に示す従来のＦＭ−ＡＭ変換装置
の場合、例えばＦＭ波ＳＩの基準周波数らが、何等かの
原因によって高い（または低い）方に変動すれば、伝送
系３の出力Ｓ２の包絡線が、第３図Ｃの実線ＣＯから、
点線ＣＨ（または鎖線ＣＬ）に示すように、零しベルか
らみて、これより離れる方向（またはこれに近づく方向
）に偏移し、これに応じて、出力Ｓ３の波形が、第３図
○の実線ＢＯから、点線ＢＨ（または鎖線でＢＬ）に示
すように偏移し、結局、可変インピーダンス素子６のイ
ンピーダンスＺの波形が、第３図Ｅの実線ＤＯから、点
線ＤＨ（または鎖線ＤＬ）に示すように偏移し、このた
め、ＡＭ波である出力Ｓ４の包絡線が、第３図Ｆの実線
ＦＯから、点線ＦＨ（または鎖線ＦＬ）に示すように偏
移し、よって、得られるＡＭ波の変調度が、浅く（また
は深く）なり、ある場合は、過変調状態になる健れを有
する。

このことは、伝送系３におけるスロープフィル夕２に、
その中心周波数ｆｏが高く、または低くなるドリフトが
生じても、同様である。

よって、本発明は、第１図で上述した従来のＦＭ−ＡＭ
変換装置を基礎とするが、上述した俺れのない、新規な
ＦＭ−ＡＭ変換装置を提案せんとするもので、以下述べ
るところから明らかになるであろう。

第５図は、第１図に示す従来のＦＭ−ＡＭ変換装置を基
礎とした本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の一例を示す
。

第５図において、第１図との対応部分には同符号を付し
、詳細説明を省略する。

第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置は、次の
事項を除いて、第１図で上述した従来のＦＭ−ＡＭ変換
装置と同様の構成を有する。

すなわち、伝送系３内において、その例えばスロープフ
ィル夕２の前段に、例えば増幅器構成の可変利得制御回
路３１が介挿されている。一方、振幅検波回路４からの
第３図Ｄに示す出力Ｓ３の一部を、平滑化回路３２に供
給し、この平滑化回路３２から、出力Ｓ３の平均値を表
わす第３図日の実線ＨＯで示すような出力を、制御信号
Ｓ５として得、しかして、この制御信号Ｓ５によって、
可変利得制御回路３１の利得を制御するように構成され
ている。以上が、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の一
例構成である。

このような構成によれば、それが、第１図で上述した構
成において、その伝送系３に、可変利得制御回路３１が
介挿され、一方、この可変利得制御回路３１の利得が、
出力Ｓ３の平均値出力を表わす制御信号Ｓ５によって制
御されることを除いて、第１図の場合と同様であるので
、詳細説明は省略するが、出力端子７ａ及び７ｂ間で得
られる出力Ｓ４が、第１図で上述したと同様に、ＦＭ波
から、その変調信号によって振幅されたＡＭ波と等価な
ＡＭ波として得られることは明らかである。

しかしながら、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変
換装置の場合、第１図で上述したように、例えばＦＭ波
ＳＩの基準周波数ｆｏが高く（または低く）なって、Ａ
Ｍ波としての出力Ｓ４の変調波が浅く（または深く）な
らんとしても、この場合、出力Ｓ３の波形が、第３図Ｄ
の実線ＢＯから、点線ＢＨ（または鎖線ＢＬ）に示すよ
うに偏移し、このため、制御信号Ｓ５のレベルが、第３
図Ｇで点線ＨＨ（または鎖線ＨＬ）で示すように、実線
ＨＯから、高い（または低い）方に偏移する。

このため、可変利得制御回路３１が利得制御される極性
を、制御信号Ｓ５のレベルが高く（または低く）なるに
応じて、利得が４・になるように予め定めて置けば、ス
ロープフィル夕２のスロープ特性が、第４図でみて実線
ＡＯに示す特性から、点線ＡＨ（または鎖線ＡＬ）で示
すように、その中心周波数らが高く（または低く）なる
方向に偏移し、結局、ＡＭ波としての出力Ｓ４の変調度
が、予定のそれより浅く（または深く）なることが回避
される。よって、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ
変換装置の一例によれば、たとえＦＭ波ＳＩの基準周波
数が変動しても、常にＦＭ波から、その変調信号による
ＡＭ波と等価なＡＭ波が、予定の略々一定の変調度で得
られ、しかして、このような効果が、第１図に示す従来
のＦＭ−ＡＭ変換装置に、可変利得制御回路３１及び平
滑化回路３２を付加するだけの簡易な構成で得られる、
という大なる特徴を有する。次に、第６図を伴なつて、
第１図で上述した従来のＦＭ−ＡＭ変換装置を基礎とし
た本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の他の例を述べよう
。

第６図において、第５図との対応部分には同一符号を付
し、詳細説明は省略する。第６図に示す本発明によるＦ
Ｍ−ＡＭ変換装置は、第５図で上述した本発明によるＦ
Ｍ−ＡＭ変換装置の構成において、その可変利得制御回
路３１が省略され、しかしながら、スロ−プフィルタ２
がその中心周波数ｆ。の値をして外部からの制御信号に
よって可変され得る構成を有し、しかして、このスロー
プフィル夕２が、平滑化回路３２から得られる制御信号
Ｓ５によって制御されるようになされていることを除い
て、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の場
合と同様の構成を有する。なお、スロープフィル夕２が
、その中心周波数らの値をして外部よりの制御信号によ
って可変され得る構成を有すると述べた、そのスロープ
フィル夕２は、原理的に、次に述べる構成とし得る。す
なわち、第７図に示すように、１次コイル５１と、それ
に電磁結合し且つ両端間に同調用固定コンデンサ５３と
同調用電圧可変容量ダイオード５４との直列回路を接続
している２次コイル５２とを含み、この１次コイル５１
に、ＦＭ波源からのＦＭ波ＳＩが供給され、２次コイル
５２から出力Ｓ２が導出されるようになされた共振回路
５５を有し、しかして、その同調用電圧可変容量ダイオ
ード５４の容量が、平滑化回路３２から得られる制御信
号Ｓ５によって電圧制御されることによって、共振回路
５５の共振特性が、第８図に示すように、共振周波数ｆ
Ｒの値がＦＲｏである実線図示の共振特性ＱＯから、共
振周波数ｆＲの値が、ＦＲｏからｆＲＨだけ高い方向に
偏移している点線図示の共振特性ＱＨ、またはＦＲｏか
らｆＲＬだけ低い方向に偏移している鎖線図示の共振特
性ＱＬに変更し、これによって、スロープフィル夕２の
中心周波数ら（第８図の共振特性でみて、例えば共振周
波数より低い側のスロープの中心位置に対応する周波数
）の値が、ｆ。。からｆ。日だけ高い方向に、またはｆ
ｏＬだけ低い方向に偏移するようになされた構成とし得
る。以上が、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の他の例
の構成である。

このような構成は、第５図で上述した本発明によるＦＭ
−ＡＭ変換装置の構成において、その可変利得制御回路
３１が省略されているが、スロープフィル夕２が、その
中心周波数ｆ。

をして、平滑化回路３２からの制御信号Ｓ５によって制
御されるようになされていることを除いて、第５図に示
す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換回路と同様の構成を有す
る。この場合、スロープフィル夕２が、その中心周波数
らをして制御信号Ｓ５によって制御されるということは
、スロープフィル夕２の第４図でみたスロープ特性が、
実線ＡＯから、点線ＡＨまたは鎖線ＡＬに示すように偏
移することと等価であることは明らかである。

従って、第７図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置
によっても、詳細説明は省略するが、第５図で上述した
本発明によるＦＭ一ＡＭ変換装置と同様に、たとえＦＭ
波ＳＩからの基準周波数が変動しても、ＦＭ波ＳＩから
、その変調信号によるＡＭ波と等価なＡＭ波を、略々一
定の変調度で変換して得ることができ、そして、このよ
うな変換を、第５図に示す本発明によるＦＭ−ＡＭ変換
装置の場合に比し、さらに簡易化された構成で行うこと
ができる、という特徴を有する。

なお、上述においては、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装
置の２つの例を示したに留まり、ＡＭ変調器５を、第２
図で上述した構成を基礎とし、その可変インピーダンス
素子６として、ダイオード１７の外、要は電圧または電
流の値によってインピーダンスの値が変化する素子を適
用したり、また、可変インピーダンス素子６と並列に、
他の固定インピーダンス素子を接続したりした構成にす
るなど、種々の変型、変更をなし得るであるつｏまた、
ＡＭ変調器５としては、要は電圧または電流可変インピ
ーダンス素子を含んで、そのインピーダンスの変化を入
力として、その入力を変調信号としているＡＭ波が得ら
れるようになされたものであれば、例えばサーキュレー
タを具備して構成されたものなど、第２図で上述した構
成を基礎とする外、種々の態様のものを適用し得る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、従来のＡＭ−ＦＭ変換装置を示す系統図であ
る。 第２図は、そのＡＭ変調器を示す接続図である。第３図
は、従来のＦＭ−ＡＭ変換装置及び本本発明によるＦＭ
−ＡＭ変換装置の説明に供する各部の出力波形図である
。第４図は、同様に従来のＦＭ−ＡＭ変換装置及び本発
明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の説明に供するスロープフ
ィル夕の特性を示す図である。第５図は、本発明による
ＦＭ−ＡＭ変換装置の一例を示す系統図である。第６図
は、本発明によるＦＭ−ＡＭ変換装置の他の例を示す系
統図である。第７図は、第６図に示す本発明によるＦＭ
−ＡＭ変換装置におけるスロープフィル夕の原理的構成
例を示す接続図である。第８図は、その説明に供する共
振特性を示す曲線図である。１…・・・ＦＭ波源、２・
・・・・・スロープフィル夕、３・・・・・・伝送系、
４…・・・振幅検波回路、５・・・・・・ＡＭ変調器、
６・・・・・・電圧または電流可変インピーダンス素子
、１４・・・・・・ブリッジ回路、１５・・…・搬送波
源、１７・・・・・・ダイオード、３１…・・・可変利
得制御回路、３２・・・・・・平滑化回路。 第１図 第２図 第４図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検波機能を有しない電圧または電流可変インピーダ
   ンス素子を含み、そのインピーダンスの変化を入力とし
   て、その入力を変調信号としているＡＭ波が得られる様
   に構成されたＡＭ変調器を有し、 ＦＭ波をスロープフ
   イルタを含む伝送系に供給して、このスロープフイルタ
   から、上記ＦＭ波のその変調信号によつて振幅変調され
   た態様の被振幅変調ＦＭ波を得、 上記ＡＭ変調器の検
   波機能を有しない電圧または電流可変インピーダンス素
   子に、上記被振幅変調ＦＭ波の振幅検波出力を供給して
   、上記ＡＭ変調器から、上記ＦＭ波の変調信号によるＡ
   Ｍ波と等価なＡＭ波を変換して得るようになされたＦＭ
   −ＡＭ変換装置において、 上記スロープフイルタを含
   む伝送系が、このスロープフイルタから得られる上記被
   振幅変調ＦＭ波の振幅検波出力の平均値出力を表わす制
   御信号によつて、上記ＡＭ変調器から得られるＡＭ波の
   変調度が略々一定となるように制御されることを特徴と
   するＦＭ−ＡＭ変換装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のＦＭ−ＡＭ変換装置に
   おいて、 上記スロープフイルタを含む伝送系が、可変
   利得制御回路を含んで構成され、該可変利得制御回路が
   、その利得をして上記制御信号によつて制御されること
   を特徴とするＦＭ−ＡＭ変換装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のＦＭ−ＡＭ変換装置に
   おいて、 上記スロープフイルタを含む伝送系の当該ス
   ロープフイルタが、その中心周波数をして上記制御信号
   によつて制御されることを特徴とするＦＭ−ＡＭ変換装
   置。