JPS6318888B2

JPS6318888B2 -

Info

Publication number: JPS6318888B2
Application number: JP3560280A
Authority: JP
Inventors: Masao Harajiri; Toshikatsu Takimoto
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1988-04-20
Also published as: JPS56132002A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は簡易にして安定な周波数変調回路に関
するものである。さらに詳しくは、比較的高い周
波数（250〜330MHz）を用い、ワイヤレスマイク
として音声信号および制御信号の変調を行わせ、
かつバツテリ使用の低電圧低消費電力の周波数変
調回路を得ることを目的とするものである。

従来、ワイヤレスマイクとしては自励発振回路
のベース・エミツタ間に変調用トランスを用いて
周波数変調を行う方法、可変容量素子を用いる方
法等が採用されていた。しかし、この方法は、比
較的発振周波数の低いものに限られ、変調用トラ
ンスを用いるか、または発振器のタンク回路の容
量に可変容量素子を用いていたが、これは温度特
性として−30℃〜＋60℃を満足させることが困難
であつた。

また、比較的高い周波数（250〜330MHz）を用
いてなる制御信号のみを変調する回路としては、
第１図に示すように、RF自励発振回路１のRF
（高周波）信号に、インバータを主体とする制御
信号発振回路２の低周波短形波信号を変調用トラ
ンジスタ３で加えて低周波短形波振幅変調する方
法がある。これは温度特性は−30℃〜＋60℃を満
足するが、制御信号しか変調できず、音声信号を
変調することは困難であり、しかも変調できるの
はAM信号だけで、FM信号は不可能であつた。

本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、従来の発振回路では、トランジスタの出力容
量変化は発振周波数に影響を与えるため、それを
極力避ける方向で回路設計されていたが、本発明
においては、このトランジスタの出力容量変化を
積極的に用いようとするものである。

すなわち、トランジスタの出力容量が周囲条件
で変化することに関し、中でもトランジスタのコ
レクタ容量（Cob）は、下式(1)の如くコレクタ電
圧（Vc）の平方根に略逆比例する。

したがつて、自励発振回路のコレクタ電圧を変
化させることによつて周波数変調波が得られる。

そこで、本発明はコレクタ同調形RF自励発振
回路のコレクタ同調回路側に、変調用トランジス
タをトーテムポールに接続し、変調信号の振幅レ
ベルに応じて前記発振回路の電源電圧を変化させ
ることにより、前記発振回路を構成するトランジ
スタのコレクタ出力容量を可変し、周波数変調波
を得るようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図は周波数変調回路を示し、コレクタ同調
形RF自励発振回路１０と変調回路２６とから構
成されている。このコレクタ同調形RF自励発振
回路１０の構成として、発振用トランジスタ１１
のコレクタには、コンデンサ１４とコイル１３か
らなる同調回路が接続され、この同調回路の他端
と前記発振用トランジスタ１１のベース間には、
発振を起励するための帰還用コンデンサ１５が接
続されるとともに、前記他端にはRFチヨークコ
イル１２が後述する変調回路２６のトランジスタ
２０のエミツタに接続され、また前記発振用トラ
ンジスタ１１のベースと変調用トランジスタ２０
のエミツタ間には、発振回路のバイアス供給用抵
抗１６が接続されている。さらに、この発振用ト
ランジスタ１１のエミツタには、RFバイパス用
コンデンサ１９と直流帰還をかけて発振周波数を
安定にするための抵抗１８が並列に接続されてい
る。

ついで、変調回路２６の構成について述べる
と、この変調回路２６は前記発振回路１０にトー
テムポールに接続されている。すなわち、この変
調回路２６のトランジスタ２０はコレクタ接地に
て前記発振回路１０に結合し、コレクタは電源端
子２１に接続し、ベースは分圧抵抗２２，２３に
接続されるとともに、コンデンサ２４を介して変
調入力端子２５に接続される。さらに、変調回路
２６と前記発振回路１０間には、RFバイパス用
コンデンサ１７が挿入されている。

次に、前記構成に基づき、その回路動作を説明
する。

この周波数変調回路の同調回路は、コイル１
３、コンデンサ１４及び前記発振用トランジスタ
１１のコレクタ出力容量（Cob）で構成されてい
るので、今電源電圧（Vcc）を9Vとし、そして
変調用トランジスタ２０のベース印加電圧を３〜
8Vの範囲内で可変すると、前記発振回路１０に
おけるトランジスタ１１のコレクタ電位（Vc）
及びエミツタ電位（Ve）が、第３図に示す曲線
（Vc），（Ve）の如く変化することによつて、発
振用トランジスタ１１のコレクタ出力容量
（Cob）が変わる結果、前記同調回路の同調周波
数が前記発振用トランジスタ１１のコレクタ出力
容量（Cob）に応じて変化する。したがつて、同
一発振回路において異なる周波数を得ることがで
きる。この関係は第３図の曲線Ａに示される。

また、このような発振回路において、比較的高
い周波数（250〜330MHz）を発生させる場合、例
えば280MHz前後とすると、コレクタ同調回路の
コンデンサの容量値が、わずか0.01pF変化しても
発振回路の発振周波数は約1MHz前後変化する。
そこで、発振周波数を安定に保つにはコレクタ出
力容量（Cob）が小さくて、しかもコレクタ遮断
電流（I_CBO）の少ないトランジスタを使用する方
が得策である。

引続き、前記発振回路の特性に基づいて変調動
作を説明する。

発振回路１０とトーテムポール接続されている
変調回路２６によつて、前記発振回路１０の電源
電位（Vc）は決定されており、したがつて前記
変調回路２６の入力端子２５に低周波の変調信号
を印加することにより、発振回路１０の電源電位
（Vc）が、前記変調信号の振幅に応じて変化す
る。ここで、RF自励発振回路１０の発振出力電
圧レベルは、コレクタ同調回路のＱによつて定ま
るので、周波数変調動作が行われることになる。
尚、変調回路２６は変調特性を改善するために、
前記発振回路１０のエミツタ帰還抵抗１８を、前
記変調回路２６の負荷抵抗として共用している。

一般的に、トランジスタのコレクタ電圧（Vc）
を直線的に可変したときのコレクタ出力容量
（Cob）の変化は、前記(1)式に示される如く直線
的に変化しない。例えば、トランジスタ・
2SC2026のコレクタ出力容量（Cob）の変化量は
第４図の曲線の如く示される。

そこで、本発明においては、前記発振用トラン
ジスタ１１のエミツタに挿入した抵抗１８によ
り、実際、発振用トランジスタ１１のコレクタ電
圧を（Vc−Ve）のように改善し、直線性を良好
に保つようにしていると同時に、前記抵抗１８は
発振回路１０のトランジスタ１１に帰還をかけ、
発振周波数を安定に保つ効果を持たらしている。
また、コンデンサ１９は高周波をバイパスし、前
記同様発振周波数を安定に保つと同時に低周波の
変調信号に対しては、影響を与えないように作用
する。さらに、変調回路２６の出力容量変化が、
前記発振回路１０の発振周波数に悪影響を与える
のを防止するために、変調回路２６と前記発振回
路１０間は、コンデンサ１７を用いて高周波をバ
イパスしている。

尚、前記実施例においては、変調用トランジス
タ２０をコレクタ接地で用いることにより、変調
回路２６としての直線性が損われず、斯様な変調
回路２６の低周波領域では、略直線的な周波数特
性を有する。ここで、変調周波数特性の上限は、
変調回路２６の出力端、すなわち発振回路１０と
RFバイパス用コンデンサ１７によつて規定され
略23KHz前後である。したがつて、略DC−10K
Hzを音声変調帯域に用い、12〜23KHzを低周波ト
ーン信号の組合わせからなる制御信号変調帯域に
使用し、音声と制御信号を同時変調することもで
き、かつ全帯域を音声信号の変調に使用してもよ
い。

しかも、前記変調回路２６及び発振回路１０
は、低い使用電圧で動作させることができるの
で、変調回路２６は発振回路１０とトーテムポー
ルに接続し易い、したがつて、この変調回路２６
と発振回路１０をトーテムポールに接続すること
で、両回路の使用電流を借用できるので、消費電
力が少なくて済むものである。また、前記変調用
トランジスタ２０は、前記実施例による使用法以
外に、エミツタ接地及びベース接地で使用しても
よい。

本発明は上述のように、構成したので、以下の
ような効果を有する。

(1) 発振回路と変調回路をトーテムポールに接続
して周波数変調回路を構成したことにより、使
用電流を共用できるので、消費電力が少くて済
むとともに、低電圧で動作させることができ
る。

(2) 小さな変調電圧で良好な変調が行え、同時に
変調の直線性にもすぐれている。特に、発振用
トランジスタのエミツタに、変調回路の負荷抵
抗として共用した直流帰還抵抗を挿入したの
で、発振用トランジスタのコレクタ電圧を
（Vc−Ve）のように改善し、直線性が良好に
保たれると同時に、この抵抗は発振回路のトラ
ンジスタに帰還をかけ、発振周波数を安定に保
つ効果を持たらしている。

(3) 発振回路の発振出力電圧レベルは、コレクタ
同調回路のＱによつて定まるので極めて良好な
FM波が得られ、かつ温度特性も−30℃〜＋60
℃まで満足できる。

(4) 比較的高い周波数（250〜330MHzにおいて、
制御信号のみならず高品質な音声信号の変調が
行なえる。

ちなみに、変調周波数特性の上限は、変調回
路の出力端、すなわち発振回路とRFバイパス
用コンデンサによつて規定され略23KHz前後で
ある。したがつて、略DC−10KHzを音声変調
帯域に用い、12〜23KHzを低周波トーン信号の
組合せからなる制御信号変調帯域に使用し、音
声と制御信号を同時変調することができ、また
全帯域を音声信号の変調に使用することもでき
る。

(5) 変調回路と発振回路の間にコンデンサを挿入
したので、高周波をバイパスし、発振周波数を
より一層安定に保つと同時に低周波の変調信号
に対しては、影響を与えないように作用し、さ
らに、変調回路の出力容量変化が、発振回路の
発振周波数に悪影響を与えるのを防止してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変調回路を示す電気回路図、第
２図は本発明による周波数変調回路の一実施例を
示す電気回路図、第３図は各部の電圧と発振周波
数との関係を示す特性曲線図、第４図はトランジ
スタのコレクタ・ベース間電圧とコレクタ出力容
量との関係を示す特性曲線図である。１０……RF自励発振回路、１１……発振用ト
ランジスタ、１３……同調回路用コイル、１４…
…同調回路用コンデンサ、１５……帰還用コンデ
ンサ、１６……バイアス抵抗、１７，１９……
RFバイアス用コンデンサ、１８……直流帰還用
抵抗、２０……変調用トランジスタ、２１……電
源端子、２３，２４……バイアス抵抗、２５……
変調入力端子、２６……変調回路。

Claims

【特許請求の範囲】１コレクタ同調形RF自励発振回路のコレクタ
同調回路側と電源端子との間に、変調回路のトラ
ンジスタをトーテムポールに接続し、前記コレク
タ同調形RF自励発振回路のトランジスタのエミ
ツタに、変調回路の負荷抵抗として共用してなる
直流帰還抵抗を接続し、前記コレクタ同調形RF
自励発振回路とトーテムポールに接続した変調回
路のトランジスタとの間に高周波信号のバイパス
用コンデンサを挿入し、前記変調回路に印加する
被変調信号の振幅変化に応じて、前記発振回路の
電源電位を変化させ、前記発振回路を構成するト
ランジスタの出力容量を直接変化せしめて発振周
波数を変化させるようにしたことを特徴とする周
波数変調回路。２コレクタ同調形RF自励発振回路に結合する
変調回路はアナログ動作をさせてなる特許請求の
範囲第１項記載の周波数変調回路。