JPS6351611B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はFMラジオ受信機等に用いられる受信
信号強度を検出する回路に関する。

一般にFM受信機の中間周波増幅段は数段の振
幅制限増幅段から形成されており、信号強度はそ
の各段から出力を得ている。それでは、第１図の
ブロツク図に基づき従来例に就いて説明する。

第１図はFM受信機のピーク検波器から形成さ
れた信号強度検出回路である。アンテナ１からの
入力信号がRF増幅器、混合器、局部発振器、フ
イルター等からなるFMチユーナ２に入力され中
間周波信号に変換され、複数の振幅制限増幅段４
〜７を含む振幅制限増幅回路３に伝えられる。振
幅制限増幅回路３によつて中間周波数の信号を増
幅し振幅制限された信号がFM検波器８に伝えら
れ、低周波増幅回路９を通して出力端子１３に導
びかれる。

信号強度検出器１４は振幅制限増幅段４〜７か
ら出力を各信号強度検出段１０〜１２に供給され
る。信号強度検出段１０〜１２の出力はダイオー
ド１５とトランジスタ１６からなる出力回路によ
つて加算され、出力端子１７から取り出され、信
号強度指示計（Ｓメータ）１８を駆動する。

第１図に示したように、信号強度検出段１０〜
１２は振幅制限増幅段４〜７と容量結合されたピ
ーク検波器１０〜１２で構成されている。ピーク
検波器１０はコンデンサ１９とトランジスタ２０
〜２２で形成されている。無信号時はバイアス端
子２４からの信号によつてトランジスタ２０〜２
２が遮断され、信号入力があるときは振幅制限増
幅段４と結合されたコンデンサ１９とトランジス
タ２０を通して入力信号をピーク検波し、トラン
ジスタ２２を駆動して信号の大きさに応じた電流
をトランジスタ２２に流す。ピーク検波器１１，
１２もピーク検波器１０と同様な構成となつてい
る。

FMラジオ受信機の受信信号レベルが低いとき
は振幅制限回路３の最終段に結合されたピーク検
波器１２のみが作動する。そして、受信信号レベ
ルが高くなるにつれて順次前段の振幅制限増幅段
６，５に結合したピーク検波器が動作するように
なる。このように入力信号レベルに応じ後段に結
合されたピーク検波器より入力信号が増大するに
つれ、順次飽和してゆき、入力信号レベルの範囲
を拡大している。

以上述べたように、従来の信号強度検出回路は
複数段の振幅制限増幅段がピーク検波器と夫々容
量結合されている為に、振幅制限増幅段と等しい
個数のピーク検波器が必要となる。従つて、平滑
コンデンサが多く使用されるため振幅制限器の動
作に影響を与える欠点がある。且つ集積回路化の
為の面積が多く必要とする欠点がある。

また、集積回路化した場合ピーク検波器の検波
効率が悪いため低入力レベル時に検出できない欠
点がある。また、検波効率を良くするため結合を
大きくすると集積回路化した場合にチツプ面積が
増大すると共に振幅制限増幅器の動作に影響を与
え特性を劣化させる欠点がある。

本発明は上述の如き欠点を解消し、振幅制限増
幅器の動作に影響を与えることなく信号強度を検
出できる信号強度検出回路を提供することを目的
とする。

更に他の目的は集積回路化に適した信号強度検
出回路を提供すると共に集積密度を高めることに
ある。

更に他の目的は1.5ボルト程度の低電圧であつ
ても駆動する信号強度検出回路を提供することを
目的とする。

以下本発明の信号強度検出回路を第２図に基づ
き説明する。

FMチユーナによつてFM放送波を受信し、中
間周波数に変換され、互いに位相の反転した信号
として振幅制限増幅回路２７の入力端子２５，２
６に供給される。振幅制限増幅回路２７は振幅制
限増幅段２７₁〜２７₄から構成され、各振幅制限
増幅段は増幅制限増幅器A₁〜A₄とレベルシフト
回路B₁〜B₄から形成されている。振幅制限増幅
器A₁〜A₄は差動増幅器から形成される。差動増
幅器A₃の構成を示せば、負荷抵抗R₁，R₂とトラ
ンジスタ差動対Q₁，Q₂及び電流源I₁から形成さ
れている。そして、差動増幅器A₃の出力はレベ
ルシフト回路B₃によつて次段の振幅制限増幅段
２７₄に入力されている。最終段のレベルシフト
回路B₄はトランジスタQ₅，Q₆、レベル調整抵抗
R₃，R₄、電流源回路I₄，I₅から形成されている。
そして、レベル調整抵抗R₃と電流源回路I₄との接
続点とレベル調整抵抗R₄と電流源回路I₅との接続
点が夫々FM検波器２８に接続されている。FM
検波器２８はトランジスタ対Q₁₆，Q₁₇，Q₁₈，
Q₂₂及びQ₂₀，Q₂₁からなる掛算器と検波コイル３
５と中間周波増幅回路からの信号を取り出すトラ
ンジスタ対Q₁₉，Q₂₃から形成されている。３０，
３１はFM検波出力端子である。

信号強度検出回路２９は、振幅制限増幅器A₃
から互いに位相の反転した中間周波信号が供給さ
れる全波整流用トランジスタQ₇，Q₈と平滑コン
デンサC₁から構成された全波整流回路と比較器
から構成され、トランジスタQ₇，Q₈のコレクタ
が共通接続されて電源線に接続され、共通接続さ
れたエミツタがその他端が接地された平滑コンデ
ンサC₁の一端に接続されている。トランジスタ
Q₇，Q₈の共通接続されたエミツタと平滑コンデ
ンサC₁との接続点が比較器に接続されている。

振幅制限増幅器A₃から互いに位相の反転した
中間周波信号が全波整流用トランジスタQ₇，Q₈
のベースに夫々入力されて全波整流され、所謂エ
ンベロープ検波され、その出力が平滑コンデンサ
C₁によつて平滑され、中間周波信号の強度に応
じた直流出力を得ている。

このように中間周波信号の強度は、振幅制限増
幅回路２７の後段の一つ、即ち、最終段の振幅制
限増幅器の一つ手前の振幅制限増幅器A₃から中
間周波信号を導出し全波整流回路を介して信号強
度を検出している。これは、弱入力時の信号強度
の検出を容易とする為と、後段に与える影響を低
減する為である。

平滑コンデンサC₁で得られた直流出力は比較
器に入力される。比較器はトランジスタ対Q₉，
Q₁₀、電流源回路I₆から形成され、トランジスタ
Q₉のベースに直流出力が入力され、トランジス
タQ₁₀のベースに基準電圧が供給される。基準電
圧源は分割抵抗R₇，R₈とダイオード接続したト
ランジスタQ₁₄，Q₁₅及び電流源回路I₇から形成さ
れている。この基準電圧源は電源電圧V_ccを基準
として設定されている。比較器の出力はトランジ
スタQ₁₁とQ₁₂からなるカレントミラー回路によ
つて得られ、トランジスタQ₁₃を介して信号強度
計３３を駆動している。３２，３４は外部端子で
ある。

また、比較器に供給される基準電圧源はその用
途によつて任意に設定され得る。即ち、信号強度
計を駆動する為であれば、無信号時に平滑コンデ
ンサC₁から得られるバイアス電圧と等しい電圧
に、基準電圧源の電位を設定すればよい。

その動作について説明すると、振幅制限増幅段
から得られる直流出力は信号強度が増すにつれ、
トランジスタQ₉のベース・エミツタ間電圧が上
昇しトランジスタQ₉のベースに流れる電流は増
し、負荷トランジスタQ₁₁に流れる負荷電流も増
大する。この負荷電流がカレントミラー回路を形
成するトランジスタQ₁₂にミラー電流として抵抗
R₁₁に流れ、トランジスタQ₁₃のベース・エミツ
タ間電圧が上昇する。このようにして信号強度に
応じたメータ駆動電流がトランジスタQ₁₃に流れ
る。

一方、第３図の他の実施例はミユーテイングレ
ベルを設定する為に用いた場合の例である。第２
図の実施例と同様に振幅制限増幅段２７₃から全
波整流用トランジスタQ₇，Q₈から出力を得て平
滑コンデンサC₁から入力信号強度に応じた直流
出力を得る。この平滑コンデンサC₁に得られる
直流出力は比較器に供給される。一方、比較器に
供給される基準電圧源は信号強度が所定のレベル
以下となつたとき比較器が作動するように設定さ
れる。基準電圧源は第３図と同様に分割抵抗R₉，
R₁₀とダイオード接続されたトランジスタQ₁₄，
Q₁₅及び電流源回路I₇から形成されている。

上述のように、本発明の信号強度検出回路は、
振幅制限増幅段から全波整流用トランジスタと平
滑コンデンサから入力信号強度に応じた直流出力
を得ている。振幅制限増幅回路２７は差動増幅器
A₁〜A₄とレベルシフト回路B₁〜B₄からなる複数
の振幅制限増幅段２７₁〜２７₄から形成され、そ
の内の後段の一つの差動増幅器から全波整流用ト
ランジスタを通して平滑コンデンサによつて出力
を得ている。そして平滑コンデンサによつて得ら
れた直流出力は用途に応じて比較器を介し、信号
強度計の駆動用電流やミユーテイング信号或いは
ステレオ・モノラル切換信号を得ることが可能で
ある。

本発明の信号強度検出回路は第１図の如き従来
の回路と比較し、振幅制限増幅器からの位相の互
いに反転した中間周波信号を一対のトランジスタ
の夫々のベースに供給するようになされ、それら
のトランジスタのコレクタ同士並びにエミツタ同
士を夫々共通接続した全波整流回路で、エンベロ
ープ検波を行つて出力を導出する回路となつてい
るので検出効率がよい為、振幅制限増幅器の後段
の一つの振幅制限増幅器で十分な出力を得ること
が可能となると共に、平滑コンデンサが一つで済
むために信号強度検出回路が振幅制限増幅回路に
悪影響を与えることが少ない利点を有する。ま
た、第１図の従来例では振幅制限増幅回路の各段
から出力を導びく為に振幅制限増幅段と同数のピ
ーク検波器が必要となるのに対し、集積回路の密
度の点で本発明の信号強度検出回路の方が有利と
なる特徴を有する。更にまた、本発明の信号強度
検出回路は半導体集積回路化が容易な点として上
記の他に平滑コンデンサが一つで良いので集積密
度を一層向上できる利点を有する。

無論、信号強度の検出感度は、信号強度を直接
全波整流回路によつて得て比較器でそのレベルを
検出するようになされている為に、従来のピーク
検波器を用いたものより優れている。且つ、従来
のピーク検波器がトランジスタを多段に接続され
ている為に1.5V程度の低電圧では動作しない欠
点があつたが、本発明の信号強度検出回路は
1.5Vの低電圧であつても十分動作する優れた特
長を有する。

上述の如く本発明の信号強度検出回路は種々の
利点を有し、極めて効果的な回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のFM受信機の信号強度検出回路
としてピーク検波器を用いた例を示す回路図、第
２図は本発明の信号強度検出回路図、第３図は本
発明の信号強度検出回路の他の応用例を示す回路
図である。 ２７：振幅制限増幅回路、２８：FM検波器、
２９：信号強度検出回路、A₁〜A₄：振幅制限増
幅器、B₁〜B₄：レベルシフト回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 差動対と定電流回路からなる差動増幅器がレ
   ベルシフト回路を介して多段接続された振幅制限
   増幅回路、該振幅制限増幅回路を構成する後段の
   差動増幅器の一つから互いに位相の反転した中間
   周波信号を導出して整流する全波整流回路と、該
   全波整流回路からの出力が入力される比較器から
   なり、該全波整流回路がコレクタを共通接続して
   電源線に接続され、エミツタを共通接続した第１
   と第２の全波整流用トランジスタと、共通接続さ
   れたエミツタに接続された平滑用コンデンサから
   なり、該第１と該第２の全波整流用トランジスタ
   の夫々のベースに該振幅制限増幅回路の後段の差
   動増幅器から互いに位相の反転した中間周波信号
   が供給されて全波整流されると共に該平滑コンデ
   ンサで平滑され、該平滑コンデンサの両端からの
   直流電圧を該比較器に供給して信号強度に応じた
   直流出力を得ることを特徴とする信号強度検出回
   路。