(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス変調波の検波回路、微分回路、加算回路、フリップフロップ回路が順次接続されており、該変調波を検波して得られたデータ信号は微分回路を経て加算回路に加えられ、加算回路は微分回路から得られた第１の出力と第１の出力に比較して遅延し反転した第２の出力を加算することによりデータ信号の信号レベルの変化部分を示す出力を生じ、加算回路の該出力に同期して変化するフリップフロップ回路の出力を出力端子に得ることを特徴とする復調回路。
【請求項２】
パルス変調波の検波回路、微分回路、加算回路、フリップフロップ回路が順次接続されており、微分回路の出力側は加算回路に接続されると共に遅延回路と反転回路を経て加算回路に接続され、該変調波を検波して得られたデータ信号は微分回路を経て加算回路に加えられると共に微分回路、遅延回路、反転回路を経て加算回路に加えられて両方が加算され、加算回路はデータ信号の信号レベルの変化部分を示す出力を生じ、加算回路の該出力に同期して変化するフリップフロップ回路の出力を出力端子に得ることを特徴とする復調回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波時計等のパルス変調されたデータ信号を正確に復調できる復調回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の復調回路は、図３の回路図に示すような回路が一般的に用いられる。図３の回路は、検波回路３により入力端子１に加えられるパルス変調波からデータ信号が得られ、データ信号はコンパレータ４に加えられる。
コンパレータ４では、データ信号と反転入力端子に接続された基準電源Ｅ２の電圧が比較される。
そして、データ信号が基準電源Ｅ２の電圧を超えた時にハイレベルの出力が出力端子２に得られる。
コンパレータ４は、検波されたデータ信号の波形を整形する役割を有する。
ところが、同じ信号レベルのデータが長い時間継続した後に別の信号レベルのデータが含まれるようなデータ信号の場合には、正確に復調されない事故がしばしば生ずる。
【０００３】
図４は図３の回路の各部分における電圧波形図であるが、データ信号の復調が正確に行われない場合の一例を示している。
Ｗ５は復調回路の前段に接続されるフイルター回路５に加えられるパルス変調波、Ｗ１は入力端子１におけるパルス変調波、Ｗ３はコンパレータ４の非反転入力端子に加えられる検波回路３により得られるデータ信号、Ｗ２は出力端子２に得られる復調回路の出力の各電圧波形を表している。
データ信号Ｗ３は、時刻ｔ１０  から時刻ｔ１１  まで信号レベルがローレベルのデータが継続した後に時刻ｔ１１  から時刻ｔ１２  までの短時間だけハイレベルのデータ１２が含まれ、その後はローレベルのデータが再度継続する。
このようなデータ信号を含むパルス変調波Ｗ５の直流レベル１４はフイルター回路５を経ることにより変化し、パルス変調波Ｗ１のようになる。
すなわち、ローレベルのデータが長く継続した後の時刻ｔ１１  、ｔ１２  近傍の直流レベル１４は、ハイレベルのデータが継続する時刻ｔ１０  近傍よりも低下する。
これは、フイルター回路５の周波数特性に起因する。
【０００４】
データ信号Ｗ３は、パルス変調波Ｗ１から搬送波１３を除いたものであるから、データ信号Ｗ３の直流レベル１４も時刻ｔ１１  、ｔ１２  近傍では同じように低下する。
コンパレータ４では基準電源Ｅ２の電圧ＶＥ２とデータ信号Ｗ３が比較されるが、直流レベル１４が低下した時刻ｔ１１  、ｔ１２  近傍のハイレベルのデータ１２のレベルは基準電源Ｅ２の電圧ＶＥ２のレベルに達しないのでハイレベルの出力は出力端子２  に得られない。
時刻ｔ１２  以後のハイレベルのデータ１５も同様である。
したがって、復調回路の出力Ｗ２では、時刻ｔ１１  、ｔ１２  間のハイレベルのデータ１２、１５が欠落した状態で復調される。
なお、パルス変調波Ｗ５はフイルター回路５を経ることにより、高周波成分と低周波成分が取り除かれてパルス変調波Ｗ１のように立ち上がり部分および立ち下がり部分が丸みを帯びて変形する。
このパルス変調波Ｗ５の立ち上がり部分および立ち下がり部分は、搬送波１３に重畳されているデータ信号の信号レベルの変化部分に対応する。
つまり、フイルター回路５により変形される前のデータ信号がローレベルからハイレベルおよびハイレベルからローレベルに変化する部分である。
データ信号Ｗ３の信号レベルの変化部分もパルス変調波Ｗ１の変形に伴って変形しているが、コンパレータ４はデータ信号Ｗ３を波形整形することによりその信号レベルの変化部分を明確にし、フイルター回路５を経る前の搬送波１３に重畳されるデータ信号を復調する役割をしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、同じ信号レベルが継続することによりデータ信号の直流レベルが変化しても常に正確な復調が可能な復調回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の復調回路は、パルス変調波の検波回路、微分回路、加算回路、フリップフロップ回路が順次接続されており、該変調波を検波して得られたデータ信号は微分回路を経て加算回路に加えられ、加算回路は微分回路から得られた第１の出力と第１の出力に比較して遅延し反転した第２の出力を加算することによりデータ信号の信号レベルの変化部分を示す出力を生じ、加算回路の該出力に同期して変化するフリップフロップ回路の出力を出力端子に得ることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の復調回路は、検波回路により得られたデータ信号を微分することにより、データ信号の信号レベルの変化部分が明確にされる。
さらに、微分回路から得られた第１の出力と第１の出力に比較して遅延し反転した第２の出力とを加算することにより、該変化部分を示す一対の出力を加算回路から得る。
この変化部分は、データ信号の信号レベルがローレベルからハイレベルおよびローレベルからハイレベルに変化する部分である。
この一対の出力に同期したフリップフロップ回路の出力が正確に復調されたデータ信号となる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の復調回路の実施例を示す回路図である図１を参照しながら説明する。なお、図３と同一部分は同じ符号を付与してある。
図１の復調回路は、パルス変調波の検波回路３、微分回路１０、加算回路６、フリップフロップ回路７が順次接続されている。
微分回路１０は、オペアンプ８、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、オペアンプ８の非反転入力端子に接続する基準電圧源Ｅ１により形成されている。
基準電圧源Ｅ１は、オペアンプ８の動作点を設定するためのバイアス電圧を供給する。
微分回路１０の出力側は、抵抗Ｒ３を経て加算回路６の片側の入力端子Ｐ１、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２からなる遅延回路１１および反転回路９を経て加算回路６の他方の入力端子Ｐ２に接続している。
ノイズを除去するための小容量のコンデンサＣ３が入力端子Ｐ１に接続されているが、除かれる場合もある。
加算回路６の出力側は、フリップフロップ回路７のセット入力端子Ｓおよびリセット入力端子Ｒに夫々接続する。
フリップフロップ回路７の正規出力端子Ｑは、復調回路の出力端子２に接続する。
【０００９】
このように構成された復調回路においては、復調回路の入力端子１に加えられたパルス変調波が検波されてデータ信号が得られる。
データ信号はパルス変調波がフイルター回路を経ることにより変形するが、微分されることにより信号レベルの変化部分が明確にされる。
微分されたデータ信号は抵抗Ｒ３を経て加算回路６の片側の入力端子Ｐ１に加えられ、また遅延回路１１により遅延されると共に反転回路９により反転されて加算回路６の他方の入力端子Ｐ２に加えられる。
入力端子Ｐ２の微分されたデータ信号は、入力端子Ｐ１の微分されたデータ信号に比較してわずかに遅延し、反転している。
そして、同じ大きさの入力端子Ｐ１と入力端子Ｐ２の微分されたデータ信号が加算される。
両方の微分されたデータ信号が重なる部分は、互いに打ち消されるので加算回路６は出力を生じない。
データ信号の信号レベルの変化部分では、両方の微分されたデータ信号はずれているので加算回路６は出力を生ずる。
つまり、データ信号の信号レベルがローレベルからハイレベルになる場合、またハイレベルからローレベルになる場合に加算回路６は夫々出力を生ずる。
この一対の出力は加算回路６の別の出力端子から得られ、フリップフロップ回路７のセット入力端子Ｓおよびリセット入力端子Ｒに加えられる。
フリップフロップ回路７の正規出力端子Ｑの出力は加算回路６の出力に同期して変化し、出力端子２に正確に復調されたデータ信号が得られる。
【００１０】
次に、図１の各部分の電圧波形図である図２を参照しながら説明する。横軸は共通の時間軸を表している。
なお、変調波およびデータ信号は図４と同じ形状であり、同一符号を付与してある。
Ｗ１は入力端子１のパルス変調波、Ｗ３は検波回路３により得られたデータ信号、ＷＰ１は微分されたデータ信号であり加算回路６の入力端子Ｐ１に加えられる入力、ＷＰ２は微分されたデータ信号であり、入力ＷＰ１に比較して遅延し反転された加算回路６の入力端子Ｐ２に加えられる入力、ＷＲはフリップフロップ回路７のリセット入力端子Ｒに加えられる加算回路６の出力、ＷＳはフリップフロップ回路７のセット入力端子Ｓに加えられる加算回路６の出力、Ｗ２は出力端子２に得られる復調回路の出力である。
入力ＷＰ２は入力ＷＰ１を反転した形状であり、さらに入力ＷＰ１よりも時間ｔ０だけ遅延されている。
データ信号Ｗ３には、ローレベルのデータが長時間継続した後の短時間のハイレベルのデータ１２が含まれる。
【００１１】
データ信号Ｗ３は、時刻ｔ１でローレベルからハイレベルになり、時刻ｔ３でハイレベルからローレベルになる。
時刻ｔ３から長いローレベルのデータが継続し、時刻ｔ５でローレベルからハイレベルになり、時刻ｔ７までの短時間のハイレベルのデータ１２がある。
時刻ｔ７でハイレベルからローレベルになり、時刻ｔ９まで長いローレベルのデータが継続し、時刻ｔ９からハイレベルのデータ１５になる。
微分されたデータ信号である入力ＷＰ１により、データ信号Ｗ３の信号レベルの変化部分が明確にされる。
すなわち、入力ＷＰ１は、データ信号Ｗ３がローレベルからハイレベルになる時刻ｔ１、ｔ５、ｔ９、ハイレベルからローレベルになる時刻ｔ３、ｔ７では夫々急峻に立ち上がり、また立ち下がることにより変化部分が明確にされる。
微分されたデータ信号である他方の入力ＷＰ２は入力ＷＰ１に比較して遅延し反転しているが、入力ＷＰ１を反転し、さらに時間ｔ０だけ入力ＷＰ１より遅延させた波形に相当する。
【００１２】
したがって、入力ＷＰ２と入力ＷＰ１は、時刻ｔ１と時刻ｔ２間、時刻ｔ３と時刻ｔ４間、時刻ｔ５と時刻ｔ６間、時刻ｔ７と時刻ｔ８間の各間隔の時間を除いて互いに反転状態で重なっている。重ならない各間隔の時間は、いずれも遅延された時間ｔ０である。
入力ＷＰ２と入力ＷＰ１が加算回路６で加算されると、加算回路６は重なる部分では出力を生じないが、重ならない時刻に出力を生ずる。
入力ＷＰ２と入力ＷＰ１が重ならない時刻ｔ１、時刻ｔ５、時刻ｔ９は、データ信号Ｗ３がローレベルからハイレベルになる時刻であり、時刻ｔ３、時刻ｔ７はデータ信号Ｗ３がハイレベルからローレベルになる時刻である。
つまり、データ信号Ｗ３の信号レベルの変化部分である。
【００１３】
加算回路６はデータ信号Ｗ３の変化部分をローレベルからハイレベルになる場合に得られる出力と、ハイレベルからローレベルになる場合に得られる出力を別の出力端子から生ずる。
図２では、ローレベルからハイレベルになる場合の出力ＷＲがフリップフロップ回路７のリセット入力端子Ｒ、ハイレベルからローレベルになる場合の出力ＷＳがセット入力端子Ｓに加えられる。
フリップフロップ回路７の正規出力端子Ｑには、加算回路６の一対の出力ＷＲ、ＷＳに同期して変化する出力が得られる。
出力端子２に得られる正規出力端子Ｑの出力Ｗ２が、正確に復調されたデータ信号である。
このように、データ信号Ｗ３の信号レベルの変化部分だけが加算回路６の出力として検出され、該変化部分に比較して変化の小さいデータ信号Ｗ３の直流レベル１４の変化は検出されない。
したがって、出力Ｗ２にはデータ信号Ｗ３の直流レベル１４の低いハイレベルのデータ１２も正確に復調されている。
なお、実施例では加算回路６  の一対の出力は内部で分離されて二つの出力として得られるが、加算回路６  とは別の回路を外部に接続してその回路により一対の出力を分離してフリップフロップ回路７に加えてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の復調回路は、検波回路により得られたデータ信号を微分することにより、データ信号の信号レベルの変化部分を明確にしている。
そして、微分回路から得られた第１の出力と第１の出力に比較して遅延し反転した第２の出力とを加算することにより、該変化部分を示す一対の出力を加算回路から得てその出力に同期させてフリップフロップ回路の出力を変化させることにより、正確に復調されたデータ信号を得ることができる。
データ信号の信号レベルの変化部分だけが加算回路６の出力により検出され、データ信号の直流レベルの変化は検出されない。
したがって、データ信号の直流レベルが変化してもその影響はなく、常に正確な復調が可能である。
本発明は、直流レベルの変化した種々のデータ信号の復調に広く応用できる実用的な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の復調回路の実施例を示す回路図である。
【図２】図１の回路の電圧波形図である。
【図３】従来の復調回路の回路図である。
【図４】図３の回路の電圧波形図である。
【符号の説明】
１        入力端子
２        出力端子
３        検波回路
６        加算回路
７        フリップフロップ回路
【図１】
0003561171.tif 000002
【図２】
0003561171.tif 000003
【図３】
0003561171.tif 000004
【図４】
0003561171.tif 000005