JPS6134745Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はクオドラチヤ検波回路等のFM検波
回路において、特に検波効率の低下を来たすこと
なく歪率特性の向上を計り得るようにしたFM検
波回路に関する。

周知のようにFM受信機の検波回路として用い
られるクオドラチヤ検波回路は、中間周波信号と
この中間周波信号を移相回路により移相（例えば
π／２）した信号とを乗算回路において乗算し、
この乗算した信号をローパスフイルタに通すこと
によりFM検波出力を得るものである。ところ
で、このクオドラチヤ検波回路においては、通常
中心値をπ／２とする移相回路がコイルとLC共
振回路（同調回路）とで構成されている。すなわ
ち、前記LC共振回路の共振周波数およびその近
傍における共振特性を利用して中間周波信号を
π／２に移相する。したがつてこの検波回路にお
いては、前記LC共振回路の共振特性が適切でな
い場合に、すなわち共振周波数近傍における共振
特性の直接領域が狭い場合に検波歪特性が悪くな
る問題がある。しかしてこの検波回路において
は、通常前記共振特性に基づく検波歪の発生を抑
えるために、何らかの対策を講じるのが普通であ
る。

例えば第１図は、検波歪の発生を抑えるように
した従来のクオドラチヤ検波回路の一例を示す図
である。ここでこの第１図について説明すると、
図において符号１は入力端子２ａ，２ｂに印加さ
れた中間周波信号を共振周波数およびその近傍に
おいてπ／２移相する移相回路である。この移相
回路１は、一端が入力端子２ａに接続されたコイ
ル３と、このコイル３の他端と入力端子２ｂとの
間に接続されたコイル４とコンデンサ５とからな
るLC共振回路６（単同調回路）と、このLC共振
回路６に並列接続された抵抗７とからなるもので
あり、LC共振回路６の共振周波数ａ_bを中間周波
数に合致させておくことにより、このLC共振回
路６の両端Ａ，Ｂ点間に中間周波信号をπ／２移
相させた信号を得るものである。また符号８は前
記中間周波信号と移相回路１の出力信号とを乗算
する乗算回路である。この乗算回路８は、トラン
ジスタ９〜１４からなる３つの差動増幅回路１５
〜１７を備えた２重平衡差動回路であり、その乗
算出力信号を出力端子１８ａ，１８ｂに出力する
ものである。

しかしてこの検波回路においては、入力端子２
ａ，２ｂに印加された中間周波信号がそのまま乗
算回路８に供給され、また同中間周波信号を移相
回路１によりπ／２移相した信号が乗員回路８に
供給される。そして乗算回路８は、中間周波信号
とそのπ／２移相された信号とを乗算し、出力端
子１８ａ，１８ｂに前記各信号の位相差に比例し
たパルス幅を有するパルス信号を出力する。出力
端子１８ａ，１８ｂに得られる信号は、図示しな
いローパスフイルタを通すことによつてFM検波
出力となる。

そして上記の検波回路は、移相回路１における
LC共振回路６の共振特性に基づく検波歪の発生
を抵抗７によつてLC共振回路６の急峻性Ｑを低
下させることにより改善するようにしたものであ
る。すなわち、移相回路１の位相−周波数特性
は、LC共振回路６の急峻性Ｑを変化させること
により第２図に示すように変化させることがで
き、急峻性Ｑを低くすることによつてその直線部
分の領域を広くすることができる。この場合、急
峻性Ｑの値は抵抗７の大小によつて決定され、抵
抗７が大きいときは急峻性Ｑも大きくなる一方、
抵抗７が小さいときは急峻性Ｑも小さくなる。か
くしてこの検波回路は、抵抗７によつてLC共振
回路６の急峻性を低下させ、これによつて移相回
路１の移相回特性の直線領域を拡大し、もつて検
波歪の発生を抑えるようにしたものである。

しかしながら、上記の検波回路においては、抵
抗７によりLC共振回路６の急峻性Ｑを低下させ
るため検波効率が悪くなる欠点があり、また抵抗
７による前記直線領域拡大効果も僅かであるため
充分な歪低減効果が期待できない欠点がある。

また第３図は、検波歪の低減を計つた従来のク
オドラチヤ検波回路の別の例を示す図である。こ
の図に示す検波回路は、移相回路１を複同調形に
構成したものであつて、同調回路２０を、コイル
２１の１次コイル２１ａ側にコンデンサ２２ａと
抵抗２３ａとを並列接続し、同コイル２１の２次
コイル２１ｂ側にコンデンサ２２ｂと抵抗２３ｂ
とを並列接続して構成したものである。しかして
この検波回路によれば、前記１次、２次コイル２
１ａ，２１ｂの結合係数、抵抗２３ａ，２３ｂの
値、１次コイル２１ａとコンデンサ２２ａおよび
２次コイル２１ｂとコンデンサ２２ｂの各共振回
路の共振周波数を適宜調整することにより、検波
効率の低下を来たすことなく移相回路１における
位相特性の直線領域の拡大を計ることができる。
しかしながら、この検波回路においては、前記の
調整が甚だ面倒である欠点があると共に第１図の
回路と同様に前記直線領域の拡大効果が僅かであ
り、充分な歪低減効果が期待できない欠点があつ
た。

この考案は上記の事情に鑑み、FM信号と、こ
のFM信号をその周波数変移に応じて移相した信
号とを乗算し、この乗算出力の低域成分を検波出
力とするFM検波回路において、前記移相手段と
して用いられるLC共振回路にダンピング素子と
してダイオード等の半導体素子を並列接続してな
ることを特徴とする。

以下、この考案の実施例を第４図ないし第７図
を参照して説明する。

第４図は、この考案によるFM検波回路の第１
の実施例を示す回路図であつて、この図の参照符
号で第１図と同一のものは同一構成要素を示して
いる。この図に示すFM検波回路は、入力端子２
ａ，２ｂに印加された中間周波信号を共振周波数
およびその近傍においてπ／２移相する移相回路
１と、前記中間周波信号と移相回路１の出力信号
とを乗算する乗算回路８とから構成されており、
この構成は次に述べる移相回路１の一部の構成を
除いて第１図の回路と同一である。しかしてこの
FM検波回路は、第１図の回路における移相回路
１の抵抗７をダイオード２５，２６に置き換えた
点が第１図の回路と異なる。すなわちこのFM検
波回路は、LC共振回路６のダンピング素子とし
てダイオード２５，２６を用いてなるものであ
る。

このFM検波回路においては、移相回路１の位
相−周波数特性がLC共振回路６の急峻性Ｑに応
じて第５図ａに示すように変化し、同回路の微分
利得特性が同急峻性Ｑに応じて第５図ｂに示すよ
うに変化する。そしてこのFM検波回路における
LC共振回路６の急峻性Ｑは、同LC共振回路６に
並列接続されたダイオード２５，２６のインピダ
ンスによつて決定され、ダイオード２５，２６の
インピーダンスが大きければ急峻性Ｑも大きくな
る一方、ダイオード２５，２６のインピーダンス
が小さくなれば急峻性Ｑも小さくなる。ところ
で、一般的なダイオードのインピーダンス−電圧
（印加電圧）特性は第６図に示すような特性とな
り、印加された電圧が増加するにつれインピーダ
ンスが連続的に減少する特性となる。一方、第４
図においてダイオード２５，２６に印加される電
圧は中間周波信号の周波数ωがLC共振回路６の
共振周波数ω_pと一致するときに最大となり、同
周波数ωが共振周波数ω_pからはなれるにしたが
つて小さくなる。したがつて、第４図においてダ
イオード２５，２６のインピーダンスは、中間周
波信号の周波数ωがLC共振回路６の共振周波数
ω_pと一致するときに最小となる一方、同周波数
ωが共振周波数ω_pから離れるにしたがつて大き
くなる。しかして急峻性Ｑは中間周波信号の周波
数ωがLC共振回路６の共振周波数ω_pと一致する
ときに最小となり、同周波数ωが共振周波数ω_p
から離れるにしたがつて大きくなる。すなわち、
ダイオード２５，２６によりLC共振回路６に与
えられるダンピング作用（LC共振回路６の急峻
性Ｑを低下させる作用）は、Ａ，Ｂ点間に得られ
る信号の周波数が前記共振周波数ω_pであるとき
最大となり、同共振周波数ω_pから離れるにした
がつて小さくなる。この結果移相回路１の位相−
周波数特性および微分利得特性は、ダイオード２
５，２６のダンピング作用に応じた特性、すなわ
ちLC共振回路６の急峻性Ｑを周波数により選択
した第５図ａ，ｂ中の破線で示す特性となる。す
なわち、ω／ω_p＝１付近では“Ｑ小”の場合の
特性に近似され、ω／ω_p＝１からから離れたと
ころでは“Ｑ大”の場合の特性に近似される。か
くしてこのFM検波回路においては、第５図ａ，
ｂに示すように、移相回路１のおける位相−周波
数特性および微分利得特性の直線領域を大幅に増
大することができ、検波歪の低減を計ることがで
きる。なお、この検波回路においては、ダイオー
ド２５，２６によるダンピング作用が周波数に応
じて変化するため、検波効率の低下が実用上問題
とならない。

また第７図は、この考案によるFM検波回路の
第２の実施例を示す回路図である。この実施例で
上述した第１の実施例と異なる点は、LC共振回
路６にダイオード２５，２６を並列接続する代わ
りに、コイル４に電磁結合させて２次コイル２７
を設け、この２次コイル２７の両端にダイオード
２５′，２６′を接続するようにしたものである。
しかしてこの実施によれば、第４図の回路と同様
の作用効果が得られるほか、ダイオード２５′，
２６′としてゲルマニウムダイオードに限られる
ことなくシリコンダイオード等各種のダイオード
が使用できる利点がある。

以上の説明から明らかなように、この考案によ
れば、FM信号と、このFM信号をその周波数変
移に応じて移相した信号とを乗算し、この乗算出
力の低域成分を検波出力とするFM検波回路にお
いて、前記移相手段として用いられるLC共振回
路にダンピング素子としてダイオード等の半導体
素子を並列接続したので、前記LC共振回路の急
峻性を周波数に応じて大小低下させ得、もつて検
波効率の低下を来たすことなく容易に検波歪の低
減を計ることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のFM検波回路（クオドラチヤ検
波回路）の一例を示す回路図、第２図は同FM検
波回路における移相回路１の位相−周波数特性を
示す図、第３図は従来のFM検波回路（クオドラ
チヤ検波回路）に別の例を示す回路図、第４図は
この考案によるFM検波回路の第１の実施例を示
す回路図、第５図ａは同実施例における移相回路
１の位相−周波数特性を示す図、第５図ｂは同実
施例における移相回路１の微分利得特性を示す
図、第６図は一般的なダイオードのインピーダン
ス−電圧特性を示す図、第７図はこの考案による
FM検波回路の第２の実施例を示す回路図であ
る。 １……移相回路、６……LC共振回路、８……
乗算回路、２５，２６，２５′，２６′……ダイオ
ード（半導体素子）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) FM信号と、このFM信号をその周波数変移
   に応じて移相した信号とを乗算し、この乗算出
   力の低域成分を検波出力とするFM検波回路に
   おいて、 前記移相手段として用いられるLC共振回路
   にダンピング素子として半導体素子を並列接続
   してなることを特徴とするFM検波回路。 (2) 前記半導体素子がダイオードであることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   FM検波回路。