JPS607208A - 移相相乗形fm復調回路 - Google Patents

移相相乗形fm復調回路

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JPS607208A
JPS607208A JP11409083A JP11409083A JPS607208A JP S607208 A JPS607208 A JP S607208A JP 11409083 A JP11409083 A JP 11409083A JP 11409083 A JP11409083 A JP 11409083A JP S607208 A JPS607208 A JP S607208A
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JP
Japan
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phase
signal
multiplier
input
phase shifter
Prior art date
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Pending
Application number
JP11409083A
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English (en)
Inventor
Satoru Tazaki
悟 田崎
Kiyoshi Amasawa
天沢 清
Akira Mori
彰 森
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Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS607208A publication Critical patent/JPS607208A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/02Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (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】 本発明は、矩形波信号が入力された場合でも乗η−器が
正確な動作点で動作するようになされた移相相乗形FM
復調回路に関するものである。
F M受信機における一復調回路として移相相乗形FM
復調回路が知られている。第1図は従来の移相相乗形F
M復調回路の構成を彷丁ブロック図で、INは入力端子
、U (J Tは出力端子、■はりビックアンプ、2は
移相器%3は乗算器、4はローパスフィルタ、P1vP
2は信号通路、S]lS2およびSoは乗算器に対する
入力信号および出力信号である。
以上の構成において、受(ig機のミキサーにて周波数
変換されたFM中間周波信号は上記入力端子INに加え
られ、リミッタアンプlによって増幅、リミッタされた
後二つの通路PJeP2に分岐され、通路e1を経た信
号成分S1は直接乗算器3に入力されると共に通路e2
を経た信号成分は移414器2によってダだげ位相偏移
された4H号成分S2となされた後乗算器3に入力され
る。
続いて乗算器3では上記信号成分S]をこれに対して〆
移相された信号成分S2でもってスイッチングさせて両
信号成分の積をとることによってFM信号波を復調させ
、ローパスフィルタ4により低周波イム号成分のみを通
過させて出刃端子0[JTからFM復調信号を得るよう
にしている。
ここでFM受信機においては上記移相器2はFM中間周
波信号の中心周波数f、に同調されかつ上記信号成分S
2を信号成分S1に対して90”位相を遅らせるように
構成され、この時スイッチングによる乗算器の出刃の平
均値は0になるように構成されている。第2(2)はこ
のような動作における信号波形を示すもので、(aJの
信号成分s1に対し Cb) (’)信号成分S2がJ
’(t1〜tz ) = 90”の移相関係を保ってい
れば、スイッチング信号82 (7) 正方向における
F M人力信号S1の出力は(CJのようにプラス成分
へ1(t2〜ta )とマイナス成分A2(t3〜t4
)との大きさく而#t)は等しくなるので平均値は0と
なる。したがって上記S、 K対しS2をグー99’移
相させた関係を基準にとり、この点を動作点として乗算
器3を動作させることにより、f” M人カ信号S1の
周波数が前記中心局IS:数fQK対し高いか低いかに
応じて第3図(八)、郵)のようにSlと82の関係は
各々メ〉9o0、戸(90’となるので、(CJの出力
信号Soの平均値は各々マイナス、プラスとなるのでF
M個号を復調さセることができるのである。
ここで第1図における移相器2の具体的回路構成は第4
図のようになっており、lnは入力端子、outは出力
端子、Rは抵抗、Cはキャパシタ、八はアンプである。
この移相器2はオールパスフィルタとじて働き入出力4
B号に対する賑幅比はlで位相のみを変化させるように
動作する。
寸たこの移相器2は通路P2を経て入力端子inに加え
られた信号成分に対して、〆=2tan ωRCだけ移
相さセるように働き、ω=l/RCに設定することによ
り$=90’(π/2)VCJぷことができ第5図のよ
うな周波数f−位相09性が得られる。同時に乗算器3
0周波数f−i幅■(出力電圧)%性も得られ、前述の
よう[F M入力信号局e数が中心周波数foK等しし
・か、高(・かあるし・は低いかに応じて乗算器3の出
力電圧を変化させろことができる。
ところでこのような移相器2に対してリミッタアンプl
を通過してきた矩形波(M号を加えた時、この矩形波は
フーリエ級峨に展開されるように基本波とその茜調波成
分との合成により成り立って(・るので、0=9♂に設
定しようとしてもこの関係は基本波に対してのみ可能で
、高調波成分に対しては(90士ΔS)の関係を与えて
しまうようになる。したがって矩形e、倍信号対しては
実質的に$=2tan ωIICの関係は成り立だな℃
・。
第6図はこのような動作における信号波形を示Tもので
、(a)の信号成分SJ(リミッタアンプlの田刀(g
号)に対しくblの移相器2出力である信号成分82′
はSlが積分された波形となり、その立上り時間は抵抗
R、キャパシタCの時定数によって決定されろ。またこ
の時スイッチング信号として働(ためには乗算器3に対
するスレッショールド電圧Vt以上の飴を保持している
ことが必要であり、θ遅れてこの条件を満たしている1
6〜17間の信号S2が(CJのように乗p、器30入
力として加えられる。したがって乗算器3ではta)の
信号Slを(C)の信号S2でスイッチングしたld)
のような信号Soを出力する。ここで信号Soの平均値
はOとはならずプラスどなるので、アンバランスなff
l刀電圧電圧る。
このようにω−1/RCK設定しでもp=9o’の関係
が保たれないことは、第7図のよりなf−V特性におい
て出刃が0となる中心局波数foがf】にずれてしまう
ことを慧昧しており、本来の望ましい特性(八jが望ま
しからぬ特性(IJJ K移行してしまうことになる。
上記時定0回路の抵抗日およびキャパシタCをHI7,
1整することにより立上り時間を制御してグー90°の
関係を設定しようとしても、抵抗RおよびキャパシタC
Kバラツキがあるため実現はfinであり、出刃電圧の
バランスをとることはできない。
し定がって乗算器3はII:411iiな動作点で動作
することが不可能となり、復調動作がアンバランスとな
るために復調効率が低下して歪を増加させる欠点が生ず
る。
本発明は以上の問題に対処してなさ〕Lだもので、FM
中間周波酒号を入力とじ出力を乗p、器の第1入力とし
てへえる第1のリミッタと、上記FM中囲周波信号を入
力とする移相器と、この移相器の出力を入力とし出力を
乗算器の第2人力としてりえる第2のリミッタとを含む
ように構成して従来欠点を除去するようにした移相相乗
形FMI調回w5ヲ提供することを目的とするものであ
る。以下図面を参照して本発明実施例を説明する。
第8図は本発明実施例による移相相乗形FM復調回路を
示すブロック□□□で第1図と同一部分は同一番号で示
し、5は第1のリミッタアンプ、6は第2のリミッタア
ンプ、7は目動位相制御(APC)回路で例えは積分回
112i8で構成される。
入力端子INに加えられたFM中間周波匍号は二つの通
12iP1.Pzに分岐され各々第1のリミッタアンプ
5および移相器2に入力される。通路P1を経たF M
信号は第1のリミッタアンプ5によって増幅、リミッタ
された後乗算器3に第1の入力信号S】として加えられ
る。他方通に!2S P2 %:経たFM信号は移相器
2によって〆だけ位相偏移された後第2のリミッタアン
プ6によって増幅、リミッタされ1乗算器3Km2の人
力信号S2としてこりように位相器2を第2のりピック
アンプ6の前段に設けるのは、入力されたF〜1中間周
波倍号信号形波に変換される前の正弦波の状態でダだけ
移相されろようにするためであり、FM信号はグ移相さ
れた後に矩形波に変換されて乗算器3に第2の人力信号
として加えられる。
乗算器3で復調された出力イB号Soの一部は積分回路
8に加えられ、この積分回路8は移相量グを検出してそ
の館が所定値からずれている場合には所定値に収めるよ
うに移相器2の移相量を調整させるように動作する。
1なわち入力されたFM中間周波信号の中心周波fi 
fo Kお℃・て移相器2は上記FM@号をX−90°
(π/2)移相させるように設定されるので、上記積分
回路8は90″からのずれ量乞検出して常に90°に収
めるように働く。
第9図は乗算器30等価回路を示1もので、へ1.八2
は差動増幅器で各々トランジスタQl。
Q2およびQ3.Q4から構成され、■は定電流源、1
0w !eは出力電流、1(]は抵抗、C1はキャパシ
タである。Vl、V2は各々前記信号”1+82の電圧
であり、vlは差動増幅器へ2に入力されると共K V
2は差動増幅器^IK人力される。vOは前記出カイ8
号Soの市2圧を示1゜ ここで差動増幅器A2の出力電流i6は次のように表わ
される。
ここでieは差動増幅器剪の定電流源ともなって(・る
りで七の出力電流1.は次のように表わされる。
;” (1+v2/2H’r/Q ) =↓(1+vI/211T/q + V2/2111’
/q +v1°v2/ (2RT/q)2) −(2J
この(2)式から明らかなように入力されるFM信号が
無信号時(中心周波数fOのみ入力される)には、上記
V1sV2は0となり1o=1/4となるので乗算器3
の出力電圧Voは、Vo=(Voo−11・I/4)で
表わされるバイアス値となる。
セしてVI+V2として変調されたFMi@号が人力さ
れると、これらV1+V2の中心局ehfoからのずれ
に応じて上記出力電圧Voは上記飴を中心として上下に
変化する。
またここで、 Vl : V S!nωot v2 = v’sin (ω□t +yf(”) J2
0−’ / q = a とすると、■oは次のように表わされる。
これをローパスフィルタでJ包り出1と、となる。
1なわち上記(4)式においてダ(ω)=90°(π/
2)(中心周波数f、でπ/2の位相差)K設定した時
、lo−π/4となり乗算器3は前記されるよりなVo
 = (Vcc R−π/4 )の出力電圧を出力する
第10図は乗算器30周波if−出力電圧V特性ぞ示す
もので、人力されるI” M中r用周波信号が中心局e
ufoでπ/2の位相差を保持している場合の特性(A
)と、位相差が2πからΔ〆ずれた場合の特性(B)と
を比較して示1゛ものである。特性(八)においては正
確な動作点が保γこれるため出力電圧Vは上記したVo
 = (Vcc R” ’/4 )の(ief ’、を
出力するりで望ましく・復調動作が行われ、復調歪は最
小となる。
一力、特性(B)では中心周波数f、がΔfすれてfI
FC移行してしまうため、出力電圧νは上記飼からΔV
ずれたV6 ttc、移ってしまうので正確な動作点は
保たれず、望ましい復調動作は行われなし・。
よって復調歪は増加する。
このようにπ/2の位相差が保持されな(・原因として
は、第4図の移相器におし・て抵抗11、キャパシタC
K温度変化、経時変化等によりバラつきが生じてω−+
/’Re(ω−2πfo )の関係が(ずれてしまった
場合、受信機のミキサーの局部発振周波数が変動して中
心周波?foがΔfずれてしまった場合等が考えられる
本発明においてはこのようにFM中間周波信号が中心8
波数foにおし・てπ/2の位相差から偏移した時はそ
のずれ量は自動位相制御回路7により検出される。
第11図は自動位相制御回路7を構成する積分回路8の
具体的回路ヲ示Tもので、抵抗02とキャパシpc2と
のローパスフィルタr(よって構成され、充分に長い時
定数を有して℃・る。この積分回路8は端子inから乗
宥、器3の出力電圧■が入力された場合、望ましい出力
電圧voからΔVだけずれた望ましくない出力′電圧V
Oが入力された時のみ応答して、所望の制御電圧V。を
端子outから移相器2に加えるように動作する。これ
により移相器2は常にπ/2の位相差を保持子べくその
移相量χ1整するように働(。
第12図および第13図は積分回路8による移相器2の
制御力法を示すもので、第12図におし・てはキャパシ
タC馨可変容量素子によって構成し、この可変容量素子
に積分回路8からの制御電圧vcを加えることにより移
相器2の同調周波数を可変させるようにしたものである
。まtこ第13図は抵抗0な可変抵抗素子で構成し、こ
の可変抵抗素子に上記制御電圧vcを加えることにより
移相器2の開脚J〜波IC!Iを可変させるようにした
ものである。
上記可変容量素子としては各種リアクタンス回路ン用(
・ることができ、また可変抵抗素子としてはF E T
のゲート・ソース間電圧変化に基づくチャネル抵抗を利
用することができる。
1jKlJ図は以上のような自動位相制御回路により移
相器の移相量を制御した場合の周波1!1lf−位相り
特性を示すものである。移相器2において中心周波数f
、がπ/2の位相差乞保持していた場合から、Δf[J
ii移されてfI Kずれたとするとこれに対応して位
相グもπ/2(90’)からπ/2+Δグだけずれるよ
うになるので、特性(八)は4’#性(B)へと変化す
る。これによってそれまでπ/2の位相差に対応して正
確な動作点で動作していた乗算器3は、第1O図に示さ
れるように動作点(出力電圧V)がVOの位置からvJ
へと変化するので積分回路8はその変化を検出してそれ
に応じた制#電圧V。を可変容量素子あるいは可変抵抗
素子に加える。この結果前記動作原理から各々の容量あ
るいは抵抗値が移相量tπ/2に戻1方向に可変される
ので、移相器2は常に中心周波数fOにおいてπ/2の
位相差を保持するように動作する。これによって乗U器
3は再び正確な動作点で動作するようになるので、特性
CBJは望ましい特性(パノに戻される。
以上述べて明らかなように本発明によれは。
FM中間周波信号を入力として出カン乗p、器の第1入
力として醪える第1のリミッタと、上記FM中間周波侶
信号入力とする移相器と、この移相器の出カン入力とし
出力を乗算器の第2出力として与える第2のリミッタと
を含むように構成したものであるから、乗算器に入力゛
される2つのFM中間周波16号間に中心周波級にお(
・て90°の位相差を保持さ−jF!:ることができる
ので出力電圧のバランスをとることができる。
したがって乗算器が正確な動作点で動作することが可能
となり、伽調動作がバランスされるために伽調効軍が向
上するので歪の発生を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例7示すブロック図、第2図(a)〜(C
J、第3図(へバaJ 〜(cJ 、Q”p 3図(B
バa)〜(C)および第6図(a)〜id)は℃・ずれ
も従来例を示す波形図、第4図および第5図、第7図は
従来例を示す回路図および特性図、第8図は本発明実施
例を示すブロック図、第1O図および第14因は本発明
実施例7示す特性図、第9図、第11図、第12図およ
び第13図はいずれも本発明実施例7示す回路図である
。 2・・・移相器、3・・・乗算器、5,6・・・リミッ
タアンプ、7・・・自動位相側側j回路、8・・・積分
回路。 特許出願人 クラリオン株式会社 ≠4図 学6図 6t7 莱8N

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.1”M中間周波信号を入力とし出力を乗算器の第1
    入力として与える第1のリミッタと、上記FM中間周波
    侶信号入力とする移相器と、この移相器の出力を人力と
    し出力を乗算器の第2人力として与える第2のリミッタ
    とを含むことを特徴とする移相相乗形FM復調回路。 2、上記乗算器の出力を入力とする自動位相制御回路が
    移相器に設けられ、この自動位相制御回路によって移相
    器の移相量が自動的に脚整されるように構成したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の移相相乗形FM
    復調回路。
JP11409083A 1983-06-24 1983-06-24 移相相乗形fm復調回路 Pending JPS607208A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62159006U (ja) * 1986-03-31 1987-10-08
EP0604735A1 (en) * 1992-12-31 1994-07-06 Motorola, Inc. FM Demodulator with self-tuning quadrature detector

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