(57)【要約】【課題】  テレビ音声多重放送の制御信号Ｓから音声種別を表す判別信号を包絡線検波する際に、副搬送波に応じたリップルが残存する。【解決手段】  前段部４及び後段部６はそれぞれ振幅変調された副搬送波を包絡線検波できる。前段部４は制御信号Ｓを検波すると、その出力信号Ｓ’の電圧下降時にはリップルを抑圧し得るが電圧上昇時にリップルを生じ得る。後段部６は前段部４とは電圧関係に関して反転した構成を有しており、電圧上昇時のリップルを抑圧し得る。前段部４の出力信号Ｓ’を後段部６に通すことで、信号Ｓ’のリップルが除去される。【選択図】        図１
2006115131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波を変調波で振幅変調した入力電圧信号を包絡線検波し、前記変調波に応じた出力電圧信号を出力端子に取り出す検波回路であって、
一方端子を第１電源に接続され、他方端子に充電量に応じた電圧を与える第１コンデンサと、
前記入力電圧信号に応じて前記第１コンデンサの前記他方端子と第２電源との間の電流量を制御し、前記第１コンデンサを充電する第１充電回路と、
前記第１コンデンサを定常的に放電する第１放電回路と、
一方端子を前記第２電源に接続され、他方端子に充電量に応じた電圧を与える第２コンデンサと、
前記第１コンデンサの前記他方端子の電圧に応じて前記第２コンデンサの前記他方端子と第１電源との間の電流量を制御し、前記第２コンデンサを充電する第２充電回路と、
前記第２コンデンサを定常的に放電する第２放電回路と、
を有し、前記第２コンデンサの前記他方端子の電圧に基づいて前記出力電圧信号を出力することを特徴とする検波回路。
【請求項２】
請求項１に記載の検波回路において、
前記第１コンデンサの前記他方端子の電圧を前記第２充電回路に伝達する第１エミッタフォロワ回路と、
前記第２コンデンサの前記他方端子の電圧を前記出力端子に伝達する第２エミッタフォロワ回路と、
を有し、
前記第１エミッタフォロワ回路は、ベース電流に応じて前記第１コンデンサを放電する前記第１放電回路を構成し、
前記第２エミッタフォロワ回路は、ベース電流に応じて前記第２コンデンサを放電する前記第２放電回路を構成すること、
を特徴とする検波回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の検波回路において、
前記第１充電回路は、前記入力電圧信号をベース端子に受けるトランジスタであり、
前記第２充電回路は、前記第１コンデンサの前記他方端子からの電圧をベース端子に受けるトランジスタであること、
を特徴とする検波回路。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の検波回路において、
前記第１コンデンサの容量及び前記第１放電回路の放電電流量の組み合わせは、前記変調波の周波数帯域に応じて定められ、
前記第２コンデンサの容量及び前記第２放電回路の放電電流量の組み合わせは、前記変調波の周波数帯域に応じて定められること、
を特徴とする検波回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振幅変調された信号から変調信号を抽出する検波回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送は音声の種別として、モノラル放送と音声多重放送とがある。また、音声多重放送により、ステレオ放送とバイリンガル（二音声）放送との２種類の放送が提供される。音声多重信号には、音声信号である主音声信号及び副音声信号に加えて、音声種別を判別し自動切り替えに利用される制御信号が重畳される。
【０００３】
この制御信号は、ステレオ放送時とバイリンガル放送時とで異なる周波数を有する正弦波である判別信号（ＣＵＥ信号）によって、５５．０７ｋＨｚの制御信号副搬送波を振幅変調（ＡＭ変調：Amplitude Modulation）したものである。ちなみに、ＣＵＥ信号は、ステレオ放送時には９８２．５Ｈｚ、バイリンガル放送時には９２２．５Ｈｚである。
【０００４】
テレビ受信機は、受信信号から制御信号を抽出して検波し、ＣＵＥ信号を取り出す。取り出されたＣＵＥ信号は比較器にて所定電位と比較され、正弦波から矩形波に変換される。そして、矩形波に現れるパルス数をカウントすることで、ＣＵＥ信号の周波数が検知され、ステレオ放送かバイリンガル放送かが判定される。ちなみに、制御信号はモノラル放送時には重畳されず、よって、ＣＵＥ信号が検知されない場合にはモノラル放送であると判定される。
【０００５】
図３は、制御信号Ｓの模式的な波形図である。この図においてＣＵＥ信号の波形は、図において実線で表される制御信号の包絡線（図における点線の波形）に相当する。
【０００６】
図４は、制御信号ＳからＣＵＥ信号を検波する従来の検波回路の回路図である。トランジスタＱ1のコレクタは、所定の正電圧の電源Ｖccに接続され、またエミッタは、コンデンサＣ1に接続される。コンデンサＣ1の他方端は接地される。トランジスタＱ1は、ベースに印加される制御信号Ｓに応じて、コレクタ−エミッタ間電流ＩＣＥ１を制御し、コンデンサＣ1を充電する。具体的には、ｎｐｎ型のトランジスタＱ1はベース−エミッタ間電圧ＶＢＥ１が大きいほど、大きなＩＣＥ１を流し、エミッタに接続されるコンデンサ端子の電位φ1を引き上げる。
【０００７】
トランジスタＱ1のエミッタにはトランジスタＱ2からなるエミッタフォロワ回路が接続される。トランジスタＱ2のコレクタは、所定の正電圧の電源Ｖccに接続され、またエミッタは電流源と出力端子ＯＵＴとに接続される。このエミッタフォロワ回路は、コンデンサＣ1に対して高入力インピーダンスを実現し、出力端子ＯＵＴに対しては低出力インピーダンスを実現し、コンデンサＣ1にサンプリングされた電圧φ1を出力端子ＯＵＴから出力電圧Ｖoutとして出力する。
【０００８】
その一方で、このエミッタフォロワ回路はトランジスタＱ2のベース電流によりコンデンサＣ1を緩やかに放電する機能も担っている。その放電電流量は、コンデンサＣ1にサンプリングされた電圧φ1の放電による変化速度に応じて定められ、例えば、放電による電位φ1の変化が、少なくとも制御信号の副搬送波（５５．０７ｋＨｚ）の変化よりも緩やかで、ＣＵＥ信号の変動に追随し得るように定められる。
【０００９】
上述のようなトランジスタＱ1による充電とトランジスタＱ2による放電とによって、コンデンサＣ1が５５．０７ｋＨｚで周期的に現れる制御信号のピーク電圧をサンプリングし、電位φ1が制御信号の包絡線に沿って変化するように構成される。これにより、エミッタフォロワ回路の出力端子ＯＵＴに、制御信号を検波して得られたＣＵＥ信号が取り出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図５は、上述の従来回路により出力端子ＯＵＴにＣＵＥ信号として取り出されたＶoutの模式的な波形図である。この図に示すように、ＣＵＥ信号の電圧上昇時、つまり制御信号の振幅が増加する期間において、Ｖoutに副搬送波に応じたリップルが残る。
【００１１】
これは、先行するピークにてサンプリングされた電圧φ1が、次のより高いピークの到来前に、放電によって低下するために生じる。このリップルはＶoutの波形に鋸歯状の突起を生じ、上述のように比較器にて矩形波に変換する際に、その鋸歯に反応してパルスが生じる可能性がある。そのため、ＣＵＥ信号の周波数を求めるためにカウントされるパルス数に誤差を生じ、当該周波数を精度良く求めることができず、ステレオ放送かバイリンガル放送かの判定精度も低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、検波出力信号において搬送波に応じたリップルを抑制し、検波出力信号の周波数を精度良く求めることを可能とする検波回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る検波回路は、搬送波を変調波で振幅変調した入力電圧信号を包絡線検波し、前記変調波に応じた出力電圧信号を出力端子に取り出すものであって、一方端子を第１電源に接続され、他方端子に充電量に応じた電圧を与える第１コンデンサと、前記入力電圧信号に応じて前記第１コンデンサの前記他方端子と第２電源との間の電流量を制御し、前記第１コンデンサを充電する第１充電回路と、前記第１コンデンサを定常的に放電する第１放電回路と、一方端子を前記第２電源に接続され、他方端子に充電量に応じた電圧を与える第２コンデンサと、前記第１コンデンサの前記他方端子の電圧に応じて前記第２コンデンサの前記他方端子と第１電源との間の電流量を制御し、前記第２コンデンサを充電する第２充電回路と、前記第２コンデンサを定常的に放電する第２放電回路と、を有し、前記第２コンデンサの前記他方端子の電圧に基づいて前記出力電圧信号を出力する。
【００１４】
本発明の好適な態様は、前記第１コンデンサの前記他方端子の電圧を前記第２充電回路に伝達する第１エミッタフォロワ回路と、前記第２コンデンサの前記他方端子の電圧を前記出力端子に伝達する第２エミッタフォロワ回路と、を有し、前記第１エミッタフォロワ回路が、ベース電流に応じて前記第１コンデンサを放電する前記第１放電回路を構成し、前記第２エミッタフォロワ回路が、ベース電流に応じて前記第２コンデンサを放電する前記第２放電回路を構成する検波回路である。
【００１５】
本発明の他の好適な態様は、前記第１充電回路が、前記入力電圧信号をベース端子に受けるトランジスタであり、前記第２充電回路が、前記第１コンデンサの前記他方端子からの電圧をベース端子に受けるトランジスタである検波回路である。
【００１６】
本発明の別の好適な態様は、前記第１コンデンサの容量及び前記第１放電回路の放電電流量の組み合わせが、前記変調波の周波数帯域に応じて定められ、前記第２コンデンサの容量及び前記第２放電回路の放電電流量の組み合わせが、前記変調波の周波数帯域に応じて定められる検波回路である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検波出力信号において搬送波に応じたリップルが抑制され、検波出力信号の周波数を精度良く求めることを可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態に係る検波回路は、背景技術の欄にて説明した検波回路と同様に、テレビ受信機の音声多重放送の種別を判別する回路に用いられるものである。本検波回路は、受信信号に含まれる制御信号Ｓを検波してＣＵＥ信号を取り出す。取り出されたＣＵＥ信号は比較器にて所定電位と比較され、正弦波から矩形波に変換される。そして、矩形波に現れるパルス数をカウントすることで、ＣＵＥ信号の周波数が検知され、ステレオ放送かバイリンガル放送かが判定される。
【００２０】
図１は、本実施形態の検波回路の回路図である。５５．０７ｋＨｚの副搬送波をＣＵＥ信号で振幅変調した制御信号Ｓは、アンプ２を介して入力端子ＩＮに入力される。本回路は所定の正電圧の電源Ｖccを供給されて動作し、制御信号Ｓを検波され、抽出されたＣＵＥ信号は出力端子ＯＵＴから出力される。本回路は前段部４と後段部６とに分けると理解が容易である。前段部４は、コンデンサＣ1と、トランジスタＱ1と、トランジスタＱ2及び定電流源Ｉ1からなるエミッタフォロワ回路とを含んで構成される。
【００２１】
コンデンサＣ1は、一方端子を接地され、充電量に応じた電位φ1を他方端子に生じる。トランジスタＱ1は、コンデンサＣ1に対する充電回路を構成する。トランジスタＱ1のコレクタは電源Ｖccに接続され、またエミッタはコンデンサＣ1に接続される。トランジスタＱ1は、入力端子にベースを接続され、制御信号Ｓの電圧に応じて、コレクタ−エミッタ間電流ＩＣＥ１を制御する。具体的には、トランジスタＱ1はｎｐｎ型トランジスタであり、ベース−エミッタ間電圧ＶＢＥ１が大きいほど、大きなＩＣＥ１を流す。電流ＩＣＥ１は電源ＶccからコンデンサＣ1への向きに流れ、このＩＣＥ１によりコンデンサＣ1は充電され、エミッタに接続されるコンデンサ端子の電位φ1は上昇する。
【００２２】
トランジスタＱ2を含むエミッタフォロワ回路において、ｎｐｎ型トランジスタのＱ2はコレクタを電源Ｖccに、エミッタを定電流源Ｉ1に、またベースをコンデンサＣ1の電位φ1の端子に接続される。電流源Ｉ1はトランジスタＱ2のエミッタと接地電位との間に接続される。トランジスタＱ2のエミッタは後段部６の入力端子となるトランジスタＱ3のベースに接続される。
【００２３】
当該エミッタフォロワ回路は、インピーダンス変換回路を構成すると共に、コンデンサＣ1に対する放電回路を構成する。インピーダンス変換回路としての当該エミッタフォロワ回路は、コンデンサＣ1の電位φ1を後段部６に伝達する機能を有し、その際、コンデンサＣ1に対して高入力インピーダンス、一方、後段部６の入力端子に対しては低出力インピーダンスを実現する。
【００２４】
放電回路としての当該エミッタフォロワ回路は、トランジスタＱ2のベース電流によりコンデンサＣ1を緩やかに放電する機能を担う。この放電により、コンデンサ端子の電位φ1は低下する。トランジスタＱ2による放電電流量は、コンデンサＣ1にサンプリングされた電圧φ1の放電による変化速度に応じて定められ、例えば、放電による電位φ1の変化が、少なくとも制御信号の副搬送波（５５．０７ｋＨｚ）の変化よりも緩やかで、かつＣＵＥ信号の変動に追随し得るように定められる。
【００２５】
以上の前段部４の出力信号Ｓ’の波形は、図５に示すものと基本的に同じとなる。この信号が後段部６に伝達される。後段部６は上述した前段部４を電位関係に関して反転したような構成となっている。この後段部６は、コンデンサＣ2と、トランジスタＱ3と、トランジスタＱ4及び定電流源Ｉ2からなるエミッタフォロワ回路とを含んで構成される。
【００２６】
コンデンサＣ2は、一方端子を電源Ｖccに接続され、充電量に応じて両端子間に電位差ＶＣ２（≧０）を生じる。ここで、コンデンサの他方端子に生じる電位（Ｖcc−ＶＣ２）をφ2と表す。トランジスタＱ3は、コンデンサＣ2に対する充電回路を構成する。トランジスタＱ3のコレクタは接地され、またエミッタはコンデンサＣ2に接続される。トランジスタＱ3は、前段部４の出力端子となるトランジスタＱ2のエミッタにベースを接続され、前段部４の出力信号Ｓ’の電圧に応じて、コレクタ−エミッタ間電流ＩＣＥ３を制御する。具体的には、トランジスタＱ3はｐｎｐ型トランジスタであり、ベース−エミッタ間電圧ＶＢＥ３が小さいほど、大きなＩＣＥ３を流す。電流ＩＣＥ３の向きはコンデンサＣ2から接地への向きである。つまり、このＩＣＥ３により接地からコンデンサＣ2に向けて電子が流れ込んでコンデンサＣ2は充電され、エミッタに接続されるコンデンサ端子の電位φ2は低下する。
【００２７】
トランジスタＱ4を含むエミッタフォロワ回路において、ｐｎｐ型トランジスタのＱ4はコレクタを接地電位に、エミッタを定電流源Ｉ2に、またベースをコンデンサＣ2の電位φ2の端子に接続される。電流源Ｉ2はトランジスタＱ4のエミッタと電源Ｖccとの間に接続される。トランジスタＱ4のエミッタは本検波回路の出力端子ＯＵＴに接続される。
【００２８】
当該エミッタフォロワ回路は、インピーダンス変換回路を構成すると共に、コンデンサＣ2に対する放電回路を構成する。インピーダンス変換回路としての当該エミッタフォロワ回路は、コンデンサＣ2の電位φ2を出力端子ＯＵＴに伝達する機能を有し、その際、コンデンサＣ2に対して高入力インピーダンス、一方、出力端子ＯＵＴに対しては低出力インピーダンスを実現する。
【００２９】
放電回路としての当該エミッタフォロワ回路は、トランジスタＱ4のベース電流によりコンデンサＣ2を緩やかに放電する機能を担う。この放電により、トランジスタＱ4に接続される側のコンデンサＣ2の電極から電子が流出し、コンデンサ端子の電位φ2は上昇する。トランジスタＱ4による放電電流量は、コンデンサＣ2にサンプリングされた電圧φ2の放電による変化速度に応じて定められ、例えば、放電による電位φ2の変化が、少なくとも制御信号の副搬送波（５５．０７ｋＨｚ）の変化よりも緩やかで、かつＣＵＥ信号の変動に追随し得るように定められる。
【００３０】
図２は、本検波回路の出力端子ＯＵＴにＣＵＥ信号として取り出されたＶoutの模式的な波形図である。この図に示すように、前段部４の出力信号の上昇時に現れ得る、図５に示したような副搬送波に応じたリップルは、後段部６により低減、除去される。
【００３１】
この後段部６が信号Ｓ’の上昇過程にてリップルを抑圧する仕組みは、前段部４が制御信号Ｓの振幅の減少過程においてリップルを抑圧する仕組みと基本的に共通する。その仕組みを前段部４、後段部６それぞれについて以下説明する。まず、前段部４において、電位φ1が制御信号Ｓの電圧より高い場合には、トランジスタＱ1による充電が停止し、トランジスタＱ2による放電で電位φ1が低下する。これが制御信号Ｓの振幅増加過程にて鋸歯状のリップルを生じる原因となる一方、振幅減少過程における振幅の減少速度に合わせて放電による電位φ1の低下速度を設定することで、リップルを抑制しつつ制御信号Ｓの包絡線に沿った信号を取り出すことができる。例えば、トランジスタＱ2によるコンデンサＣ1の放電時定数の逆数がＣＵＥ信号の周波数帯域と同程度となるように設定することができる。ちなみに、φ1の低下速度の設定の仕方によっては、振幅減少過程においても信号Ｓが電位φ1を上回って充電を生じてリップルが生じ得るが、その大きさは振幅増加過程に比べて小さく、比較器での上述したような余分なパルス発生が問題となる可能性は相対的に低くなる。
【００３２】
後段部６においては、上述の前段部４と電位関係が逆の動作が行われる。すなわち、後段部６において、電位φ2が入力信号Ｓ’の電圧より低い場合には、トランジスタＱ3による充電が停止し、トランジスタＱ4による放電で電位φ2が上昇する。前段部４でのリップルが残った信号Ｓ’の上昇過程では、その上昇速度に合わせて放電による電位φ2の上昇速度を設定することができ、リップルを抑制しつつ信号Ｓ’の包絡線に沿った信号を取り出すことができる。例えば、トランジスタＱ4によるコンデンサＣ2の放電時定数の逆数がＣＵＥ信号の周波数帯域と同程度となるように設定することができる。
【００３３】
コンデンサＣ1の放電による電位φ1の低下速度を、上述のように制御信号Ｓの振幅減少過程にてリップルを抑制するようにする設定は、トランジスタＱ2のベース電流又はコンデンサＣ1の容量の設定により行うことができる。ベース電流の設定はトランジスタＱ2の特性の選択又は定電流源Ｉ1の電流量の設定により行うことができる。同様に、コンデンサＣ2の放電による電位φ2の上昇速度を、上述のように信号Ｓ’の上昇過程にてリップルを抑制するようにする設定は、トランジスタＱ4のベース電流又はコンデンサＣ2の容量の設定により行うことができる。ベース電流の設定はトランジスタＱ4の特性の選択又は定電流源Ｉ2の電流量の設定により行うことができる。
【００３４】
なお、上述の構成の前段部４と後段部６との前後関係を入れ換えた構成によっても、上述の構成と同様、副搬送波に起因するリップルを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る検波回路の回路図である。
【図２】実施形態の検波回路の出力信号Ｖoutの模式的な波形図である。
【図３】ＣＵＥ信号で振幅変調された制御信号の模式的な波形図である。
【図４】従来の検波回路の回路図である。
【図５】従来の検波回路又は実施形態の検波回路の前段部の出力信号の模式的な波形図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  アンプ、４  前段部、６  後段部、Ｃ1，Ｃ2  コンデンサ、Ｑ1〜Ｑ4  トランジスタ、Ｉ1，Ｉ2  定電流源。
【図１】
2006115131.tif 000003
【図２】
2006115131.tif 000004
【図３】
2006115131.tif 000005
【図４】
2006115131.tif 000006
【図５】
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