(57)【要約】【課題】微小入力レベルから大入力レベルに亘り、データ判別できるＡＳＫ受信機を提供する。【解決手段】可変利得増幅器２は入力端子１のＡＳＫ信号の振幅変化成分を安定判別できる信号レベルに増幅し、出力は整流回路４でＡＳＫ信号のキャリア成分を除去、ＡＳＫ信号の低周波成分を取り出し、コンパレータ５で波形整形し出力端子６から出力。検波回路３出力は、可変利得増幅器２の出力振幅に応じ利得制御する。検波回路３の出力に定電流回路１０の定電流Ｉが印加され、可変利得増幅器２出力の検波電流と定電流Ｉの合計と負荷抵抗Ｒの積による電圧が基準電圧Ｖerfと等しくなるよう利得制御される。無入力，微小信号時に最大利得の場合、検波回路３出力は定電流Ｉの分、制限された可変利得増幅器２出力の検波電流のみ現れ、可変利得増幅器２の最大利得は、定電流Ｉが無い場合に比べて制限され利得が増大し、出力ノイズを発生させずに良好な受信感度特性を得る。【選択図】図１
2005198081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＳＫ信号を入力し増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器の出力を入力として前記ＡＳＫ信号の振幅変化成分を取り出す検波回路と、前記検波回路の出力端子に接続する定電流回路と、前記検波回路の出力を前記可変利得増幅器の利得可変制御信号に変換する利得制御回路と、前記可変利得増幅器からのＡＳＫ信号を整流して変調信号成分を取り出す整流回路と、前記整流回路の出力を波形整形して出力するコンパレータとを備えたことを特徴とするＡＳＫ受信機。
【請求項２】
前記可変利得増幅器がトランジスタ，ダイオードなどの能動負荷を有し、本体電流の制御手段と前記能動負荷の負荷電流の制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のＡＳＫ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信回路に関し、特に、携帯用通信機器の低電圧受信機に用いられるＡＳＫ（Ａmplitude Ｓhift Ｋeying）受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機能をもつ携帯機器の市場が拡大する中で、低電圧動作の通信用半導体回路への需要がさらに高まっている。
【０００３】
以下、従来の低電圧動作の通信用半導体回路に用いられるＡＳＫ受信機について説明する。図５は従来のＡＳＫ受信機の概略構成を示す図である。図５において、１はＡＳＫ信号を入力する入力端子、２は外部からの利得可変手段を有する可変利得増幅器であり、図５では１段構成で表しているが、利得可変手段を有する増幅器と固定利得増幅器とを組み合わせて複数段の増幅器として構成される場合もある。可変利得増幅器２の出力はＡＳＫ信号の振幅変化成分を取り出す検波回路３とＡＳＫ信号を整流して変調信号成分を取り出す整流回路４に接続し、整流回路４の出力はコンパレータ５に接続し、コンパレータ５の出力はＡＳＫ受信機の出力端子６に接続する。検波回路３の出力は利得制御回路７に接続する。利得制御回路７の出力は可変利得増幅器２の利得制御手段に接続する。
【０００４】
以上のように構成されたＡＳＫ受信機について、以下、その動作を説明する。ＡＳＫ信号が入力端子１に入力し、可変利得増幅器２によりＡＳＫ信号の振幅変化成分（ＡＳＫデータのＨｉ，Ｌｏｗ）を安定に判別できる信号レベルまで増幅される。可変利得増幅器２の出力は整流回路４によりＡＳＫ信号のキャリア成分を除去しＡＳＫ信号の低周波成分（データ成分）を取り出した後に、コンパレータ５によりロジック信号として扱えるように波形整形し出力端子６から出力される。その一方で、検波回路３の出力は可変利得増幅器の出力振幅に応じて可変利得増幅器２の利得を制御する。
【０００５】
図６は従来の構成による可変利得増幅器の利得と増幅器本体電流の関係を示す模式図である。入力信号レベルが小さい場合には可変利得増幅器の本体電流を増やして利得を大きくし、入力信号レベルが大きいときには反対に可変利得増幅器の本体電流を減らすことで利得を小さくし、入力信号レベルが変化した場合でもＡＳＫ信号の振幅変化（データ）成分（Ｈｉ，Ｌｏｗ）を安定に判別できる信号レベルとなるように作用する。
【０００６】
しかし前記の構成では、入力信号が小さい場合に回路の消費電流が増えるために、特に携帯機器等のように低消費電流を求められる場合に問題であった。
【０００７】
前述の課題を解決するために図７に示される回路構成が用いられる。
図７は、従来のＡＳＫ受信機の第２の構成を示すものである。図５と同等の働きをする部分は説明を省略する。図７において図５と異なる点は、可変利得増幅器２が、本体電流の制御手段８と負荷電流の制御手段９の複数の制御手段を有し、利得制御回路７で利得を制御するという点である。
【０００８】
以上のように構成されたＡＳＫ受信機について、以下、その動作を説明する。
【０００９】
図５に示す構成の場合と異なる点は、入力信号レベルが小さい場合には可変利得増幅器２の本体電流を増やすと同時に負荷電流を減らして利得を大きくし、入力信号レベルが大きいときには反対に可変利得増幅器２の本体電流を減らすと同時に負荷電流を増やして利得を小さくすることで、入力信号レベルが変化した場合でもＡＳＫ信号の振幅変化（データ）成分（Ｈｉ，Ｌｏｗ）を安定に判別できる信号レベルとなるように作用する。
【００１０】
図８は従来の第２の構成例による可変利得増幅器の利得と増幅器本体電流の関係を示す模式図である。図８に示すように、入力信号が小さい場合には可変利得増幅器の本体電流を増やす一方、負荷電流を減らす方向に制御するため、図５に示す回路構成に比べて回路の消費電流の増大を抑えることができ、特に携帯機器等のように低消費電流を求められる場合に有用である。
【非特許文献１】鈴木憲次著，「高周波回路の設計・製作」，第３版，ＣＱ出版社，1994年9月10日発行，p.188-191
【非特許文献２】鈴木雅臣著，「新・低周波/高周波回路設計マニュアル」，第５版，ＣＱ出版社，1991年8月10日発行，p.206-208
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような構成のＡＳＫ受信機は、入力信号が小さい場合に可変利得増幅器の本体電流と負荷電流の比率が大きくなるにしたがい、利得が過剰に増大することになり、無入力時には利得制御のフィードバックが働くまで入力雑音が増幅され、可変利得増幅器、検波回路および整流回路の出力は雑音レベルが非常に高くなってしまう（図９参照）という課題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、微小入力レベルから大入力レベルにわたり、データ判別できるＡＳＫ受信機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】
この目的を達成するために、本発明に係るＡＳＫ受信機は、ＡＳＫ信号を入力し増幅する可変利得増幅器と、可変利得増幅器の出力を入力としてＡＳＫ信号の振幅変化成分を取り出す検波回路と、検波回路の出力端子に接続する定電流回路と、検波回路の出力を可変利得増幅器の利得可変制御信号に変換する利得制御回路と、可変利得増幅器からのＡＳＫ信号を整流して変調信号成分を取り出す整流回路と、整流回路の出力を波形整形して出力するコンパレータとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記可変利得増幅器がトランジスタ，ダイオードなどの能動負荷を有し、本体電流の制御手段と能動負荷の負荷電流の制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記構成によれば、良好なデータ判別ができる受信感度特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、入力信号レベルが小さい（受信機の感度レベル相当）場合でも出力雑音の増大を抑え良好なデータ判別ができる受信感度特性を得るＡＳＫ受信機を実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１におけるＡＳＫ受信機の概略構成を示す図である。図１において、１はＡＳＫ信号を入力する入力端子、２は外部からの利得可変手段を有する可変利得増幅器であり、図１では１段構成で表しているが、利得可変手段を有する増幅器と固定利得増幅器とを組み合わせて複数段の増幅器として構成される場合もある可変利得増幅器である。可変利得増幅器２の出力はＡＳＫ信号の振幅変化成分を取り出す検波回路３とＡＳＫ信号を整流して変調信号成分を取り出す整流回路４に接続し、整流回路４の出力はコンパレータ５に接続してコンパレータ５の出力はＡＳＫ受信機の出力端子６に接続する。また、検波回路３の出力には定電流回路１０を接続するとともに利得制御回路７に接続し、利得制御回路７の出力は可変利得増幅器２の利得制御手段に接続する。
【００１９】
以上のように構成されたＡＳＫ受信機について、以下、その動作を説明する。ＡＳＫ信号を入力端子１に入力し、可変利得増幅器２によりＡＳＫ信号の振幅変化成分（ＡＳＫデータのＨｉ，Ｌｏｗ）を安定に判別できる信号レベルまで増幅される。可変利得増幅器２の出力は整流回路４によりＡＳＫ信号のキャリア成分を除去しＡＳＫ信号の低周波成分（データ成分）を取り出した後に、コンパレータ５によりロジック信号として扱えるように波形整形し出力端子６から出力される。その一方で、検波回路３の出力は、可変利得増幅器２の出力振幅に応じて可変利得増幅器２の利得を制御する。
【００２０】
また、図２は本発明による可変利得増幅器の利得と増幅器本体電流の関係を示す模式図、図３は検波回路出力電圧特性を示す模式図である。
【００２１】
入力信号レベルが小さい場合には可変利得増幅器２の本体電流を増やすと同時に負荷電流を減らして利得を大きくし、また、入力信号レベルが大きいときには反対に可変利得増幅器２の本体電流を減らすと同時に負荷電流を増やして利得を小さくすることで、入力信号レベルが変化した場合でもＡＳＫ信号の振幅変化（データ）成分（Ｈｉ，Ｌｏｗ）を安定に判別できる信号レベルとなるように作用するが、検波回路３の出力には定電流回路１０により定電流Ｉが印加されているために、可変利得増幅器２の出力が検波された電流と定電流Ｉの合計電流と負荷抵抗Ｒの積による電圧が基準電圧Ｖerfと等しくなるように利得制御が行われる。
【００２２】
したがって、図３に示すように、無入力ないしは微小信号時に最大利得となる場合の検波回路３出力には定電流Ｉの分、制限された可変利得増幅器２の出力の検波電流のみ現れることになり、可変利得増幅器２の最大利得は、図２のように制限される。定電流Ｉが無い場合に比べて制限されるため、可変利得増幅器２の利得が過大に増大し、大きな出力ノイズを発生させることが無く、良好な受信感度特性を実現できる。
【００２３】
また、図４は本発明の実施の形態２におけるＡＳＫ受信機の回路図である。図４において、１はＡＳＫ信号を入力する入力端子、２は外部からの利得可変手段を有する増幅器でありトランジスタＱ１〜Ｑ１２および電圧源Ｖ１より構成される可変利得増幅器である。図４では１段構成で表しているが、利得可変手段を有する増幅器と固定利得増幅器とを組み合わせて複数段の増幅器として構成される場合もある。可変利得増幅器２の出力は、ＡＳＫ信号の振幅変化成分を取り出す検波回路３と、ＡＳＫ信号を整流して変調信号成分を取り出す整流回路４に接続し、整流回路４の出力はコンパレータ５に接続して、コンパレータ５の出力はＡＳＫ受信機の出力端子６に接続する。
【００２４】
また、検波回路３はトランジスタＱ１３〜Ｑ１９、エミッタ抵抗ＲＥ１、エミッタ電流源ＩＥ１，ＩＥ２、コレクタ定電流ＩＣ１，ＩＣ２、負荷抵抗Ｒ、定電流回路１０、および通常外付けされる平滑容量Ｃより構成される。検波回路３の出力は利得制御回路７に接続して、利得制御回路７の出力は可変利得増幅器２の利得制御手段に接続する。利得制御回路７はトランジスタＱ２０〜Ｑ２７、エミッタ抵抗ＲＥ２、エミッタ電流源ＩＥ３，ＩＥ４、基準電圧源ＶerfからなるアンプおよびＶＩ変換回路から構成される。
【００２５】
以上のように構成されたＡＳＫ受信機について、以下、その動作を説明する。ＡＳＫ信号を入力端子１に入力し、可変利得増幅器２によりＡＳＫ信号の振幅変化成分（ＡＳＫデータのＨｉ，Ｌｏｗ）を安定に判別できる信号レベルまで増幅される。可変利得増幅器２はＱ５，Ｑ６からなる差動増幅器構成で、本体電流はＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ７，Ｑ８のカレントミラーにより流れる。Ｑ１１，Ｑ１２は可変利得増幅器２の能動負荷でベースに基準電圧Ｖ１が印加され、Ｑ１１，Ｑ１２に流れる負荷電流はＱ９，Ｑ１０のカレントミラーにより流れる。
【００２６】
検波回路３はＱ１５，Ｑ１６の差動構成で本体電流はＩＥ１，ＩＥ２により流れる。コレクタ定電流ＩＣ１，ＩＣ２はＱ１５，Ｑ１６のコレクタに印加される定電流でＩＥ１，ＩＥ２より一定の比率で大きく設定されることにより、Ｑ１５，Ｑ１６に一定の入力レベル以上の信号が入力された場合にのみ、Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ１７，Ｑ１８で足された電流が正の値になり、入力レベルに比例した電流がＱ１９、負荷抵抗Ｒに流れ、平滑容量Ｃで平滑され入力信号を検波するように動作する。Ｑ１９、負荷抵抗Ｒ、容量Ｃには定電流Ｉが印加されるため、無入力あるいは受信感度レベルの微小信号時にＩ・Ｒで決まる一定電圧を発生させる。
【００２７】
検波回路３の出力は、トランジスタＱ２０〜Ｑ２７、エミッタ抵抗ＲＥ２、エミッタ電流源ＩＥ３，ＩＥ４、基準電圧源Ｖerfからなるアンプにつながり、ＶＩ変換回路により検波回路出力電圧が基準電圧Ｖerfに等しくなるように可変利得増幅器２の利得を可変するよう電流を制御する。
【００２８】
検波出力にはＩ・Ｒで決まる一定電圧が発生しているために、可変利得増幅器２が無入力の場合の最大利得を制限できるためにノイズの発生を抑えた良好な検波特性を得ることができる。無入力時の最大利得を制限するには、ＶＩ変換回路出力の出力電流に固定電流を流す方法もあるが検波回路出力のノイズを抑えるには、本実施の形態の構成の方が有利である。
【００２９】
一方、可変利得増幅器の出力は、整流回路４によりＡＳＫ信号のキャリア成分を除去しＡＳＫ信号の低周波成分（データ成分）を取り出した後に、コンパレータ５によりロジック信号として扱えるように波形整形し出力端子６から出力されるが、検波回路出力でのノイズを抑えることにより、可変利得増幅器２の本体電流制御、負荷電流制御に用いられる可変電流のノイズが小さいために整流回路４に入力される可変利得増幅器２の出力波形のノイズも小さく、コンパレータ出力のジッタ等を抑えることができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態２によれば、ＡＳＫ信号を入力し増幅する可変利得増幅器２と、可変利得増幅器２の出力を入力としてＡＳＫ信号の振幅変化成分を取り出す検波回路３と、検波回路３の出力端子に接続する定電流回路１０と、検波回路３の出力を可変利得増幅器２の利得可変制御信号に変換する利得制御回路７と、可変利得増幅器２からのＡＳＫ信号を整流して変調信号成分を取り出す整流回路４と、整流回路４の出力を波形整形して出力するコンパレータ５とを有する構成により、良好な受信感度特性を得る受信機を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係るＡＳＫ受信機は、入力信号レベルが小さい（受信機の感度レベル相当）場合でも出力雑音の増大を抑え良好なデータ判別ができる受信感度特性を得ることができ、携帯用通信機器の低電圧受信機等に用いて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＡＳＫ受信機の概略構成を示す図
【図２】本実施の形態による可変利得増幅器の利得と増幅器本体電流の関係を示す模式図
【図３】本実施の形態による検波回路出力電圧特性を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態２におけるＡＳＫ受信機の回路図
【図５】従来のＡＳＫ受信機の概略構成を示す図
【図６】従来の構成による可変利得増幅器の利得と増幅器本体電流の関係を示す模式図
【図７】従来のＡＳＫ受信機の第２の構成を示す図
【図８】従来の第２の構成例による可変利得増幅器の利得と増幅器本体電流の関係を示す模式図
【図９】従来のＡＳＫ受信機による検波回路出力電圧特性を示す模式図
【符号の説明】
【００３３】
１  入力端子
２  可変利得増幅器
３  検波回路
４  整流回路
５  コンパレータ
６  出力端子
７  利得制御回路
８  本体電流の制御手段
９  負荷電流の制御手段
１０  定電流回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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