(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変換しようとする電圧、基準電圧および調整電圧が入力され、これらの電圧で決まる、ＦＭ変調信号の中心周波数と変調度とを決める制御電流を発生させ、しかもＦＭ変調信号の中心周波数と変調度とが同時に調整されるように前記制御電流を前記調整電圧で調整できる電圧−電流変換手段と、
前記電圧−電流変換手段から出力された制御電流が入力され、その制御電流に応じた中心周波数および変調度のＦＭ変調信号を発生させる周波数変調手段とを具備し、
前記電圧−電流変換手段は、
前記基準電圧がベースに入力され、電源端子にコレクタ端子が接続された第１トランジスタと、
前記調整電圧がベースに入力され、電源端子にコレクタ端子が接続された第２トランジスタと、
前記第１トランジスタのエミッタ端子にベース端子が接続された第３トランジスタと、
前記第２トランジスタのエミッタ端子にベース端子が接続された第４トランジスタと、
前記第３トランジスタのエミッタ端子と電源端子間に接続された第１抵抗と、
前記第４トランジスタのエミッタ端子と電源端子間に接続された第２抵抗と、
前記第３トランジスタのベース端子と接地端子間に接続された第１電流源と、
前記第４トランジスタのベース端子と接地端子間に接続された第２電流源と、
前記第３トランジスタのコレクタ端子にコレクタとベース端子が接続され、接地端子にエミッタ端子が接続された第５トランジスタと、
前記第５トランジスタのベース端子にベース端子が、前記第５トランジスタのエミッタ端子にエミッタ端子が接続された第６、第７トランジスタと、
電源端子にコレクタとベース端子が接続された第８トランジスタと、
前記第８トランジスタのエミッタ端子にコレクタとベース端子が接続された第９トランジスタと、
前記第９トランジスタのコレクタ端子にコレクタ端子が、前記第９トランジスタのベース端子にベース端子が接続された第１０トランジスタと、
前記第９トランジスタのエミッタ端子にコレクタ端子が接続され、変換しようとする電圧がベースに入力され、前記第６トランジスタのコレクタ端子にエミッタ端子が接続された第１１トランジスタと、
前記第１０トランジスタのエミッタ端子にコレクタ端子が接続され、基準電圧がベースに入力され、前記第７トランジスタのコレクタ端子にエミッタ端子が接続された第１２トランジスタと、
前記第１１、第１２トランジスタのエミッタ端子間に接続された第３抵抗と、
電源端子にエミッタ端子が接続され、ベース端子が共通に接続された第１３、第１４トランジスタと、
前記第１３トランジスタのベースとコレクタ端子にコレクタ端子が接続され、前記第１０トランジスタのエミッタ端子にベース端子が接続された第１５トランジスタと、
前記第９トランジスタのエミッタ端子にベース端子が接続され、電源端子にコレクタ端子が接続され、前記第１５トランジスタのエミッタ端子にエミッタ端子が接続された第１６トランジスタと、
前記第１６トランジスタのエミッタ端子にコレクタ端子が接続され、接地端子にエミッタ端子が接続された第１７トランジスタと、
前記第１７トランジスタのベース端子にベースとコレクタ端子が接続され、前記第４トランジスタのコレクタ端子にコレクタ端子が接続され、接地端子にエミッタ端子が接続された第１８トランジスタとからなり、
前記第１４トランジスタのコレクタから制御電流を出力することを特徴とするＦＭ変調器。
【請求項２】
請求項１記載のＦＭ変調器において、前記第１、第２、第５〜第１２、第１５〜第１８トランジスタはｎｐｎ形トランジスタであることを特徴とするＦＭ変調器。
【請求項３】
請求項１記載のＦＭ変調器において、前記第３、第４、第１３、第１４トランジスタはｐｎｐ形トランジスタであることを特徴とするＦＭ変調器。
【請求項４】
請求項１記載のＦＭ変調器において、前記周波数変調手段は、エミッタカップルマルチバイブレータであることを特徴とするＦＭ変調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＦＭ変調器に係り、より詳しくは、中心周波数の調整と変調度の調整に関して、一つの調整手段のみで中心周波数を調整することにより同時に変調度も調整できるＦＭ変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来のＦＭ変調器を示す回路図である。この図に示すように、従来のＦＭ変調器は、電源電圧Ｖｃｃが入力され、中心周波数調整手段により中心周波数電流Ｉｆｏを発生させて出力する電圧−電流変換器１０と、変換しようとする電圧Ｖｉｎが入力され、この電圧Ｖｉｎを電流に変換する際、変調度調整手段により調整して変調度調整電流Ｉｄｅｖを発生させ出力する電圧−電流変換器１１と、これら電圧−電流変換器１０，１１から出力された制御電流ｉＣＴ（ｉＣＴ＝Ｉｆｏ±Ｉｄｅｖ）が入力され、ＦＭ変調された所定周波数の信号を発生させる電圧制御発振器３０とからなる。
【０００３】
図４は前記電圧−電流変換器１０，１１の詳細回路図である。この図に示すように、従来の電圧−電流変換器１０，１１には中心周波数を調整するための調整手段として抵抗Ｒｆｏがあり、かつ変調度を調整するための調整手段として抵抗Ｒｄｅｖがあって、これら抵抗Ｒｆｏ，Ｒｄｅｖをそれぞれ調整することにより中心周波数と変調度を調整できるように構成されている。
【０００４】
図５は一般的に知られたエミッタカップルマルチバイブレータで構成された電圧制御発振器３０の詳細回路図であり、トランジスタＱ１９〜Ｑ２２、抵抗Ｒ１，Ｒ２、ダイオードＱ２３，Ｑ２４、電流源Ｉ５、キャパシタンスＣで構成される。一般的に、電圧制御発振器の中心周波数を決める因子としては回路内部の抵抗値、キャパシタンスおよび制御電流を挙げられるが、図５に示された電圧制御発振器３０の中心周波数ｆｏは、次のように現れる。
【数１】
0003878253.tif 000002
ここで、ｉＣＴは制御電流、Ｃはキャパシタンス、Ｖｂｅ（ｏｎ）はトランジスタのベース−エミッタ間のオン電圧である。
【０００５】
上記式（１）で示す制御電流ｉＣＴを電圧制御発振器３０に供給するため従来の電圧−電流変換器１０，１１においては、前述したように、抵抗Ｒｆｏの調整で中心周波数電流を発生させ、さらに抵抗Ｒｄｅｖの調整で変調度調整電流を発生させており、これにより、制御電流を供給できる。前記過程を数式で表現すると、次のようである。
【数２】
0003878253.tif 000003
ここで、Ｉｆｏは中心周波数電流、Ｉｄｅｖは変調度調整電流、Ｒｆｏは中心周波数調整手段の抵抗、Ｒｄｅｖは変調度調整手段の抵抗である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように従来のＦＭ変調器では、図４の電圧−電流変換器１０，１１に、中心周波数を調整するための調整手段と変調度を調整するための調整手段が別途に存在しなければならないという問題点があり、また、変調度を調整する過程において変調される量を確認するため別途のＦＭ検波器を用いて検波出力を確認しながら変調度を調整しなければならないという不都合さがある。このため、生産工程におけるコスト増加および工程時間が増加されるという短所がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、変換しようとする電圧、基準電圧および中心周波数と変調度を調整するための調整電圧が入力され、入力された調整電圧に応じて中心周波数と変調度とを同時に調整できる制御電流を発生させて出力する電圧−電流変換手段と、この電圧−電流変換手段から出力された制御電流が入力され、制御電流に応じた中心周波数および変調度のＦＭ変調信号を発生させる周波数変調手段とを具備することを特徴とするＦＭ変調器とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明によるＦＭ変調器の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を示すブロック図である。この図に示すように、本発明の実施の形態のＦＭ変調器は、変換しようとする電圧Ｖｉｎ、基準電圧Ｖｒｅｆおよび中心周波数と変調度とを調整するための調整電圧ＶＣＴが入力され、入力された調整電圧ＶＣＴに応じて中心周波数と変調度とを同時に調整できる制御電流ｉＣＴを発生させて出力する電圧−電流変換器（電圧−電流変換手段）２０と、この電圧−電流変換器２０から出力された制御電流ｉＣＴが入力され、制御電流ｉＴＣに応じた中心周波数および変調度のＦＭ変調信号を発生させる周波数変調手段としての電圧制御発振器３０とからなる。電圧制御発振器３０は具体的には図５で示したエミッタカップルマルチバイブレータで構成される。
【０００９】
図２は前記電圧−電流変換器２０を詳細に示す回路図である。この図のように電圧−電流変換器２０は、前記基準電圧Ｖｒｅｆと調整電圧ＶＣＴがそれぞれベースに入力され、電源端子Ｖｃｃにコレクタ端子が共通に接続された第１、第２トランジスタＱ２５，Ｑ１８と、この第１、第２トランジスタＱ２５，Ｑ１８の各エミッタ端子にそれぞれベース端子が接続された第３、第４トランジスタＱ２６，Ｑ１７と、この第３、第４トランジスタＱ２６，Ｑ１７の各エミッタ端子と電源端子Ｖｃｃ間に接続された抵抗Ｒｙと、前記第３、第４トランジスタＱ２６，Ｑ１７の各ベース端子と接地端子ＧＮＤ間に接続された電流源Ｉ３と、前記第３トランジスタＱ２６のコレクタ端子にコレクタとベース端子が接続され、接地端子ＧＮＤにエミッタ端子が接続された第５トランジスタＱ２７と、この第５トランジスタＱ２７とベースおよびエミッタ端子が共通に接続された第６、第７トランジスタＱ２８，Ｑ２９と、電源端子Ｖｃｃにコレクタとベース端子が接続された第８トランジスタＱ１０と、この第８トランジスタＱ１０のエミッタ端子にコレクタとベース端子が接続された第９トランジスタＱ８と、この第９トランジスタＱ８とコレクタおよびベース端子が共通に接続された第１０トランジスタＱ９と、前記第９、第１０トランジスタＱ８，Ｑ９の各エミッタ端子にそれぞれコレクタ端子が接続され、変換しようとする電圧Ｖｉｎと基準電圧Ｖｒｅｆがそれぞれベースに入力され、前記第６、第７トランジスタＱ２８，Ｑ２９の各コレクタ端子にそれぞれエミッタ端子が接続された第１１、第１２トランジスタＱ６，Ｑ７と、この第１１、第１２トランジスタＱ６，Ｑ７のエミッタ端子間に接続された抵抗Ｒｘと、電源端子Ｖｃｃにエミッタ端子が接続され、ベース端子が共通に接続された第１３、第１４トランジスタＱ１３，Ｑ１４と、この第１３トランジスタＱ１３のベースとコレクタ端子にコレクタ端子が接続され、前記第１０トランジスタＱ９のエミッタ端子にベース端子が接続された第１５トランジスタＱ１２と、前記第９トランジスタＱ８のエミッタ端子にベース端子が接続され、電源端子Ｖｃｃにコレクタ端子が接続され、前記第１５トランジスタＱ１２とエミッタ端子が共通に接続された第１６トランジスタＱ１１と、この第１６トランジスタＱ１１のエミッタ端子にコレクタ端子が接続され、接地端子ＧＮＤにエミッタ端子が接続された第１７トランジスタＱ１５と、この第１７トランジスタＱ１５のベース端子にベースとコレクタ端子が接続され、前記第４トランジスタＱ１７とコレクタ端子が共通に接続され、接地端子ＧＮＤにエミッタ端子が接続された第１８トランジスタＱ１６とからなる。
【００１０】
前記第１、第２、第５〜第１２、第１５〜第１８トランジスタＱ２５，Ｑ１８，Ｑ２７〜Ｑ２９，Ｑ１０，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ１２，Ｑ１１，Ｑ１５，Ｑ１６はｎｐｎ形トランジスタであり、前記第３、第４、第１３、第１４トランジスタＱ２６，Ｑ１７，Ｑ１３，Ｑ１４はｐｎｐ形トランジスタである。
【００１１】
このように構成された本発明の実施の形態のＦＭ変調器の動作は次のようである。
このＦＭ変調器で用いた図２に示した電圧−電流変換器２０においては、調整電圧ＶＣＴの調整により電圧制御発振器３０の中心周波数および変調度を同時に調整可能であり、従来の電圧−電流変換器の外部調整手段である抵抗Ｒｆｏ，Ｒｄｅｖを除去できる。
【００１２】
図２に示した電圧−電流変換器２０において中心周波数ｆｏと調整電圧ＶＣＴとの関係を式で表現すると、次のようである。
【数３】
0003878253.tif 000004
ただし、ｇｍはトランスコンダクタンス、Ｉ１は第６、第７トランジスタＱ２８，Ｑ２９のコレクタ電流、Ｉ２は第１７トランジスタＱ１５のコレクタ電流、Ｒｘは第１１、第１２トランジスタＱ６，Ｑ７のエミッタ端子間に接続された抵抗、Ｒｙは第３、第４トランジスタＱ２６，Ｑ１７の各エミッタ端子と電源端子Ｖｃｃ間に接続された抵抗である。
【００１３】
ここで、Ｖｘ＝Ｖｃｃ−ＶＣＴ，Ｖａ＝Ｖｃｃ−Ｖｒｅｆ，ｋ＝Ｒｙ／Ｒｘと定義し、式で表現すると、
【数４】
0003878253.tif 000005
となる。この式（７）から分るように、抵抗ＲｙおよびキャパシタンスＣの変化に対して中心周波数と変調度が変わるようになるが、調整電圧ＶＣＴの調整でこれを同時に調整できるようになった。
【００１４】
【発明の効果】
このように本発明のＦＭ変調器によれば、中心周波数の調整と変調度の調整に関して、一つの調整電圧ＶＣＴにより中心周波数を調整することで同時に変調度も調整できる。したがって、生産工程におけるコストの削減および工程時間の減少を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＦＭ変調器の実施の形態を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態で使用される電圧−電流変換器の詳細回路図。
【図３】従来のＦＭ変調器のブロック図。
【図４】従来のＦＭ変調器で使用される電圧−電流変換器の詳細回路図。
【図５】従来のＦＭ変調器で使用される電圧制御発振器の詳細回路図。
【符号の説明】
２０  電圧−電流変換器
３０  電圧制御発振器
Ｑ２５，Ｑ１８，Ｑ２６，Ｑ１７    第１、第２、第３、第４トランジスタ
Ｑ２７〜Ｑ２９    第５〜第７トランジスタ
Ｑ１０，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ６，Ｑ７    第８、第９、第１０、第１１、第１２トランジスタ
Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ１２，Ｑ１１    第１３、第１４、第１５、第１６トランジスタ
Ｑ１５，Ｑ１６    第１７、第１８トランジスタ
Ｒｘ，Ｒｙ    抵抗
Ｉ３    電流源
Ｖｃｃ    電源端子
ＧＮＤ    接地端子
【図１】
0003878253.tif 000006
【図２】
0003878253.tif 000007
【図３】
0003878253.tif 000008
【図４】
0003878253.tif 000009
【図５】
0003878253.tif 000010