(57)【要約】  基本周波数で発振し高調波も発生する発振器（１０）。基本周波数又は低い高調波がフィードバックの目的で用いられ、基本周波数又は当該低い高調波よりも高い高調波が出力のために用いられる。結果的に、発振器（１０）は、出力周波数よりも低い周波数で動作し低コストとなる。発振器（１０）に結合された合成器（２０）も、この低周波数で動作し、このような発振器（１０）及び合成器（２０）を有する変調器（５）は、低コストとなる。低い電力消費及び妨害電界に対しての低い感応性がさらなる利点である。フィルタ処理は、複雑さが軽減され、少数の構成要素が小さな構成を導く。発振器（１０）は、同調回路（１１）と増幅器（１２）を有し、増幅器（１２）は、フィードバック回路（１３）によって帰還される。このような増幅器（１２）は、ただの単一のトランジスタ（４０）を有するものとすることができる。
2008507176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振器及び合成器を有する変調器を有する装置であって、前記発振器は、
・前記合成器から同調信号を受信するための第１の発振器入力と、
・変調信号を受信するための第２の発振器入力と、
・第１の周波数を有する第１の出力信号を前記合成器に供給するための第１の発振器出力と、
・第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力に供給するための第２の発振器出力と、
を有し、
前記第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、前記第２の周波数は、前記第１の周波数及び前記基本周波数の高調波周波数よりも高い、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記発振器は、
・前記第１及び第２の発振器入力と同調回路出力とを有する同調回路と、
・前記第１及び第２の発振器出力及び前記同調回路出力に結合された増幅器出力を有し、フィードバック回路により帰還される増幅器と、
をさらに有する、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記増幅器は、前記増幅器入力を構成する制御電極と前記発振器出力を構成する第１及び第２の主電極とを備えたトランジスタを有する、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記フィードバック回路は、前記第１の主電極及び前記制御電極に結合される第１のキャパシタと、前記第１の主電極及びグランドに結合された第２のキャパシタとを有する、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、前記発振器は、前記第１の周波数を抑制するために前記第２の主電極に結合される出力回路をさらに有する、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、前記出力回路は、前記第２の主電極及びグランドに結合された第３のキャパシタとインダクタとからなる直列回路と、前記直列回路に並列に結合された第４のキャパシタと、前記第２の主電極及び電源端子に結合された抵抗器とを有する、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、前記同調回路は、グランドと第６のキャパシタ及び第７のキャパシタの共通ポイントとに結合された他のインダクタ及び第５のキャパシタの並列回路を有し、前記第６のキャパシタはさらに、前記制御電極に結合され、前記第７のキャパシタはさらに、バリキャップダイオードを介して前記第１の発振器入力に結合され、前記制御電極はさらに、第８のキャパシタを介してグランドにさらに結合された前記第２の発振器入力に他のダイオードを介して結合されている、装置。
【請求項８】
発振器及び合成器を有する変調器であって、前記発振器は、
・前記合成器から同調信号を受信するための第１の発振器入力と、
・変調信号を受信するための第２の発振器入力と、
・第１の周波数を有する第１の出力信号を前記合成器に供給するための第１の発振器出力と、
・第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力に供給するための第２の発振器出力と、
を有し、
前記第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、前記第２の周波数は、前記第１の周波数及び前記基本周波数の高調波周波数よりも高い、
変調器。
【請求項９】
・合成器から同調信号を受信するための第１の発振器入力と、
・変調信号を受信するための第２の発振器入力と、
・第１の周波数を有する第１の出力信号を前記合成器に供給する第１の発振器出力と、
・第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力に供給する第２の発振器出力と、
を有し、
前記第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、前記第２の周波数は、前記第１の周波数及び前記基本周波数の高調波周波数よりも高い、
発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振器及び合成器を有する変調器を有する装置に関し、また発振器及び合成器を有する変調器に関し、さらに発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような装置の例として、無線（ディジタル）スピーカシステム、無線（ディジタル）ヘッドホン、小型電話機その他の民生製品がある。
【０００３】
従来技術の変調器が米国特許出願に係る文献のＵＳ５，２８１，９３０から知られており、これは、その図１において重み付けフィルタを介して変調信号を受信し位相比較器からローパスフィルタを介して同調信号を受信する電圧制御発振器を開示している。この位相比較器は、電圧制御発振器の分周された出力信号を基準信号発生器と比較する。電圧制御発振器の出力信号を分周するため、分周器が用いられる。位相検出器と分周器とのこの組み合わせは、合成器に置き換えることができる。
【０００４】
発振器及び合成器を有する既知の変調器は、短所があり、特に、この変調器が比較的高価であるという事実により、発振器及び合成器が高い変調周波数で動作しなければならず、これにより発振器及び合成器を高価なものとし、或いは発振器及び合成器が例えば変調周波数の半分で動作させられ、この場合に追加の周波数逓倍器が必要となるという不利な面がある。いずれの場合も、変調器自体もこの変調器を有する装置も、比較的に高価なものとなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主たる目的は、比較的に低コストな装置を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、主として比較的低コスト装置において用いられる変調器及び発振器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による装置は、発振器及び合成器を有する変調器を有する装置であって、前記発振器は、
・前記合成器から同調信号を受信するための第１の発振器入力と、
・変調信号を受信するための第２の発振器入力と、
・第１の周波数を有する第１の出力信号を前記合成器に供給するための第１の発振器出力と、
・第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力に供給するための第２の発振器出力と、
を有し、
前記第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、前記第２の周波数は、前記第１の周波数及び前記基本周波数の高調波周波数よりも高いものである。
【０００８】
基本周波数で発振するときの各発振器は、基本周波数信号を発生するが、１次高調波や２次高調波なども発生する。基本周波数信号（又は１次高調波信号など）は、第１の出力信号として用いることができ、１次高調波信号（又は２次高調波信号など）は、第２の出力信号として用いることができる。当該発振器に、第１の低周波数出力信号を発生するための第１の発振器出力と第２の高周波数出力信号を発生するための第２の発振器出力という２つの発振器出力を設けることにより、第１の低周波数出力信号は合成器に供給され、第２の高周波数出力信号は伝送される。結果として、発振器及び合成器は、低い周波数で動作することができ、変調器及び装置は、低コストを維持する。
【０００９】
本発明による装置は、低周波数で動作するときの発振器及び合成器が低電力消費を呈し妨害電界に対する感応性を低いものとする、というさらなる利点を有する。フィルタ処理の複雑さは軽減され、少数の構成要素がより小さい寸法をもたらす。
【００１０】
本発明による装置の一実施例は、前記発振器は、
・前記第１及び第２の発振器入力と同調回路出力とを有する同調回路と、
・前記第１及び第２の発振器出力及び前記同調回路出力に結合された増幅器出力を有し、フィードバック回路により帰還される増幅器と、
をさらに有するものによって規定される。この同調回路は、第１の発振器入力を介して受信された同調信号に応じて発振器を同調することを受け持ち、また、例えばオーディオ信号及び／又はビデオ信号などの変調信号により発振器を変調することを受け持つ。当該増幅器は、バッファを形成し増幅率１を有する。この増幅率は、フィードバック回路により調整される。
【００１１】
本発明による装置の実施例は、前記増幅器は、前記増幅器入力を構成する制御電極と前記発振器出力を構成する第１及び第２の主電極とを備えたトランジスタを有するものによって規定される。単一のトランジスタの形態のこのような増幅器は、良好に機能し非常に低コストなものである。
【００１２】
本発明による装置の実施例は、前記フィードバック回路は、前記第１の主電極及び前記制御電極に結合される第１のキャパシタと、前記第１の主電極及びグランドに結合された第２のキャパシタとを有するものによって規定される。これら第１及び第２のキャパシタは、実電力を浪費せず虚電力だけで済む分圧器を形成する。
【００１３】
本発明による装置の実施例は、前記発振器は、前記第１の周波数を抑制するために前記第２の主電極に結合される出力回路をさらに有するものによって規定される。第１の周波数を抑制することにより（振幅＝元の振幅の０〜１０％）、そして第２の周波数を抑制しないことにより（振幅＝元の振幅の９０〜１００％）、第２の周波数は簡単に変調器出力へ供給可能となる。
【００１４】
本発明による装置の実施例は、前記出力回路は、前記第２の主電極及びグランドに結合された第３のキャパシタとインダクタとからなる直列回路と、前記直列回路に並列に結合された第４のキャパシタと、前記第２の主電極及び電源端子に結合された抵抗器とを有するものによって規定される。このような出力回路は良好に機能し、極めて低コストである。
【００１５】
本発明による装置の実施例は、前記同調回路は、グランドと第６のキャパシタ及び第７のキャパシタの共通ポイントとに結合された他のインダクタ及び第５のキャパシタの並列回路を有し、前記第６のキャパシタはさらに、前記制御電極に結合され、前記第７のキャパシタはさらに、バリキャップダイオードを介して前記第１の発振器入力に結合され、前記制御電極はさらに、第８のキャパシタを介してグランドにさらに結合された前記第２の発振器入力に他のダイオードを介して結合されているものによって規定される。このような同調回路は、良好に機能して極めて低コストである。
【００１６】
本発明による変調器は、発振器及び合成器を有する変調器であって、前記発振器は、
・前記合成器から同調信号を受信するための第１の発振器入力と、
・変調信号を受信するための第２の発振器入力と、
・第１の周波数を有する第１の出力信号を前記合成器に供給するための第１の発振器出力と、
・第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力に供給するための第２の発振器出力と、
を有し、
前記第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、前記第２の周波数は、前記第１の周波数及び前記基本周波数の高調波周波数よりも高いものである。
【００１７】
本発明による発振器は、
・合成器から同調信号を受信するための第１の発振器入力と、
・変調信号を受信するための第２の発振器入力と、
・第１の周波数を有する第１の出力信号を前記合成器に供給する第１の発振器出力と、
・第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力に供給する第２の発振器出力と、
を有し、
前記第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、前記第２の周波数は、前記第１の周波数及び前記基本周波数の高調波周波数よりも高い、
発振器である。
【００１８】
本発明による変調器及び本発明による発振器の実施例は、本発明による装置の実施例に対応する。
【００１９】
本発明は、特に、基本周波数で発振するときの各発振器は、基本周波数信号を発生するが、１次高調波信号や２次高調波信号なども発生するという洞察に基づいており、また、特に、基本周波数か又はその高調波である第１の周波数を有する第１の出力信号がフィードバックの目的のために用いられ、第１の周波数及び当該基本周波数の高調波よりも高い第２の周波数を有する第２の出力信号が出力の目的に用いられるという基本思想に基づいている。
【００２０】
本発明は、上記問題を解消し、特に比較的低コストな装置を提供するものであり、特に、低周波数で動作するときの発振器及び合成器が低消費電力を呈して妨害電界に対して感応性が低い、という利点を奏するものである。フィルタ処理は複雑さの少ないものとなり、少数の構成要素が小さな寸法をもたらす。
【００２１】
以下、本発明の上記態様及びその他の態様を、実施例により詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
例えば無線（ディジタル）スピーカシステムや無線（ディジタル）ヘッドホン、ベビーホン又はその他の民生機器などのような図１に示される本発明による装置１は、低周波モジュール２及びアンテナ４に結合される高周波モジュール３を有する。高周波モジュール３は、本発明による変調器５を有する。変調器５は、当該低周波モジュールから変調信号を受信するための変調器入力１６と電力増幅器６及びフィルタ７を介してアンテナ４に結合される変調器出力２５とを有する。
【００２３】
図２に示される本発明による変調器５は、本発明による発振器１０を有する。発振器１０は、第１の発振器入力３１と第２の発振器入力３２と増幅器１２の増幅器入力３６に結合される同調回路出力３５とを備えた同調回路１１を有する。増幅器１２は、フィードバック回路１３及び同調回路１１を介して増幅器入力３６に結合される発振器出力３３を有し、また第２の発振器出力３４を有する。変調器５はさらに、平坦化（レベリング）ブロック２２を介して第１の発振器出力３３に結合される合成器入力とフィルタ１４を介して第１の発振器入力３１に結合される合成器出力とを備える合成器２０を有する。第２の発振器入力３２は、フィルタ１５を介して変調器入力１５に結合され、第２の発振器出力３４は、フィルタ２３及びレベリングブロック２４を介して変調器出力２５に結合される。合成器２０はさらに、基準発生器２１に結合される。
【００２４】
図３に詳しく示される本発明による発振器１０は、第１の発振器出力３３を構成する第１の主電極（エミッタ）と、第２の発振器出力３４を構成する第２の主電極（コレクタ）と、増幅器入力３６を構成する制御電極（ベース）とを有するトランジスタ４０を有する。トランジスタ４０は、他の実施例を排除することなく、増幅器１２を実現するための実現性のある具現形態である。上記エミッタは、第１のキャパシタ４１を介して当該ベースに結合され、第２のキャパシタ４２を介してグランドに結合される。これらキャパシタ４１，４２は、他の実施例を排除することなく、フィードバック回路１３を実現するための実現性のある具現形態である。上記コレクタは、当該コレクタ及びグランドに結合される第３のキャパシタ６１とインダクタ６２との直列回路と、当該直列回路に並列に結合される第４のキャパシタ６３と、当該コレクタとそして抵抗器５１を介して電源端子＋Ｖと結合される抵抗器６４とを有する出力回路６０に結合される。
【００２５】
発振器１０はさらに、グランドと第６のキャパシタ４６及び第７のキャパシタ４７の共通ポイントとに結合される、他のインダクタ４９及び第５のキャパシタ４５の並列回路を有する。第６のキャパシタ４６はさらに、上記ベースに結合され、第７のキャパシタ４７はさらにバリキャップダイオード４３（カソード＝第１の発振器入力３１）を介して第１の発振器入力３１に結合される。上記ベースはさらに、第２の発振器入力３２に他のダイオード４４を介して結合され、当該入力３２はさらに、第８のキャパシタ４８を介してグランドに結合される（アノード＝第２の発振器入力３２；カソード＝同調回路出力３５）。これら素子４３〜４９は、他の実施例を排除することなく、同調回路１１を実現するための実現性のある具現形態である。
【００２６】
第１の発振器入力３１は、抵抗器７３を介して合成器２０に結合され、この抵抗器７３はさらにキャパシタ７２を介してグランドに結合される。これら素子７２，７３は、他の実施例を排除することなく、フィルタ１４を実現するための実現性のある具現形態である。第２の発振器入力３２は、抵抗器７１を介して変調器入力１６に結合され、この抵抗器７１はさらにキャパシタ７０を介してグランドに結合される。これら素子７０，７１は、他の実施例を排除することなく、フィルタ１５を実現するための実現性のある具現形態である。
【００２７】
抵抗器５１及び６４の共通ポイントは、キャパシタ５２を介して、また２つの直列抵抗器５３及び５４を介してグランドに結合され、抵抗器５３及び５４の共通ポイントは、ＤＣ設定のためにトランジスタ４０のベースに結合される。上記エミッタは、ＤＣ電流を導くために抵抗器５５を介してグランドに結合され、キャパシタ５６を介してレベリングブロック２２及び／又は合成器２０に結合される。上記コレクタは、キャパシタ６５を介してフィルタ２３、レベリングブロック２４及び／又は変調器出力２５に結合される。バリキャップダイオード４３（アノード）及びキャパシタ４７の共通ポイントは、バリキャップダイオード４３のＤＣ設定のために抵抗器７３と共に抵抗器５０を介してグランドに結合される。
【００２８】
各発振器１０は、基本周波数で発振するとき、基本周波数信号を発生するが、１次高調波信号や２次高調波信号なども発生する。第１の発振器入力３１は、合成器２０から同調信号を受信する。第２の発振器入力３２は、発振器１０を変調するために用いるべき例えばオーディオ信号又はビデオ信号などの変調信号を受信する。そして結果的に変調された信号は、アンテナ４を介して伝送されることになる。第１の発振器出力３３は、第１の周波数を有する第１の出力信号を合成器２０に供給する。第２の発振器出力３４は、第２の周波数を有する第２の出力信号を変調器出力２５に供給する。第１の周波数は、基本周波数か又はその高調波周波数であり、第２の周波数は、この第１の周波数及びこの基本周波数の高調波周波数である。基本周波数信号（又は１次高調波信号など）は、第１の出力信号として用いられ、１次高調波信号（又は２次高調波信号など）は、第２の出力信号として用いられる。２つの発振器出力、第１の低周波出力信号を発生するための第１の発振器出力３３と第２の高周波出力信号を発生するための第２の発振器出力３４とを発振器１０に設けることによって、第１の低周波出力信号が合成器２０に供給され、第２の高周波出力信号が伝送される。これは、第１の発振器出力３３において第２の高周波数を抑制することにより、そして第２の発振器出力３４において第１の低周波数を抑制することによって行われる。これについては以下に詳しく説明する。結果として、発振器１０及び合成器２０は、低い周波数で動作することができ、変調器５及び装置１は低コストを維持する。
【００２９】
同調回路１１は、第１の発振器入力３１を介して受信される同調信号に応じて発振器１０を同調させる機能を担い、また、変調信号により発振器１０を変調する機能を担う。増幅器１２は、バッファを形成し増幅率「１」を有する。この増幅率は、第１及び第２のキャパシタ４１及び４２を有するフィードバック回路１３により調整される。これらキャパシタは、実電力は浪費せず虚電力しか消費しない分圧器を形成する。
【００３０】
上記コレクタにおいて、出力回路６０は、第１の周波数を抑制する。第１の周波数を抑制し（振幅＝元の振幅の０〜１０％）、第２の周波数を抑制しない（振幅＝元の振幅の９０〜１００％）ことにより、第２の周波数を変調器出力２５に簡単に供給することができる。第１の周波数を抑制するため、キャパシタ６１及びインダクタ６２は、この第１の周波数とほぼ等しい共振周波数を有する。この共振周波数において、キャパシタ６１及びインダクタ６２の直列回路の（周波数に依存する）インピーダンスは、抵抗器６４のインピーダンス値に比べて小さい。これら素子６１〜６４は、他の実施例を排除することなく、出力回路６０を実現するための実現性ある具現形態である。
【００３１】
上記エミッタにおいては第２の周波数が抑制される。第２の周波数を抑制し（振幅＝元の振幅の０〜２０％）、第１の周波数を抑制しない（振幅＝元の振幅の８０〜１００％）ことにより、第１の周波数を合成器２０に簡単に供給することができる。第２の周波数を抑制するため、トランジスタ４０及びそのベースに結合された素子により得られる当該エミッタに存在する（周波数に依存する）インピーダンスは、重要な役目を果たす。第２の周波数において、この（周波数依存性の）インピーダンスは、抵抗器５５のインピーダンス値に比べて小さい。
【００３２】
発振周波数又は基本周波数の同調は、例えば合成器２０からの同調電圧をバリキャップダイオード４３に供給することによって行われる。発振周波数又は基本周波数は、素子４１〜４９により規定される。変調信号による発振器１０の変調は、他のダイオード４４により行われる。
【００３３】
発振器入力３１，３２は、フィルタ１４，１５の出力に位置づけられるが、代替例としてこれらフィルタ１４，１５の入力に位置づけられるようにしてもよい。発振器出力３３は、レベリングブロック２２の入力に位置づけられるが、代替例としてレベリングブロック２２の出力に位置づけられてもよい。発振器出力３４はフィルタ２３の入力に位置づけられているが、代替例としてはフィルタ２３の出力又はレベリングブロック２４の出力に位置づけられてもよい。換言すれば、本発明の範囲から逸脱することなく、フィルタ１４及び１５は、同調回路１１に一体化されてもよく、フィルタ２３及びレベリングブロック２２及び２４は、増幅器１２に一体化されてもよい。或る状況の下では、フィルタ１４，１５及び／又は２３及び／又はレベリングブロック２２及び／又は２４を省略することができる。
【００３４】
なお、上述した実施例は、本発明を限定するのではなく例証するものであり、当業者であれば、添付の請求項の範囲から外れることなく数多くの代替えの実施例を構成することが可能である。請求項において、括弧内に付された参照符号はその請求項を限定するものと解してはならない。「有する」なる動詞及びこれの活用形の使用は、請求項に記載したもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の単数表現は、かかる要素の複数の存在を排除するものではない。複数の手段を列挙する装置の請求項においては、これら手段の複数が同一アイテムのハードウェアで具現化されるようにしてもよい。単に或る方策が相互に異なる従属請求項において挙げられているという事実は、これらの方策の組み合わせが活用できないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による変調器を有する本発明による装置を概略的に示す図。
【図２】本発明による発振器を有する本発明による変調器を概略的に示す図。
【図３】本発明による発振器の詳細を概略的に示す図。
【図１】
2008507176.tif 000003
【図２】
2008507176.tif 000004
【図３】
2008507176.tif 000005
【国際調査報告】
2008507176.tif 000006
2008507176.tif 000007
2008507176.tif 000008