JP4723546B2 - Modulation circuit - Google Patents
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Description
この発明は、所定の信号と局発振回路からの信号とをミキシングする変調回路に関し、特に標準時刻情報信号を含む標準電波を受信し、時刻を表示する電波修正時計に用いる変調回路に関する。 The present invention relates to a modulation circuit that mixes a predetermined signal and a signal from a local oscillation circuit, and more particularly to a modulation circuit used in a radio-controlled timepiece that receives a standard radio wave including a standard time information signal and displays the time.
異なる複数の信号をミキシングして1つの信号を出力する回路をミキシング回路といい、このミキシング回路は、複数信号の掛け合わせを行う回路として広く利用されている。ミキシング回路は、さまざまな回路構成が提案されている。すなわち、トランスとダイオードを用いたリング変調器やアナログスイッチを用いた二重平衡変調器などである。 A circuit that mixes a plurality of different signals and outputs one signal is called a mixing circuit, and this mixing circuit is widely used as a circuit that multiplies a plurality of signals. Various circuit configurations have been proposed for the mixing circuit. That is, a ring modulator using a transformer and a diode, a double balanced modulator using an analog switch, and the like.
特にスイッチ回路を用いたミキシング回路は、大型で高価なトランスと固体差のあるダイオードとを用いたミキシング回路に比べ、回路の簡易化と小型化とが可能なため、信号の変復調回路として広く用いられている。 In particular, a mixing circuit using a switch circuit is widely used as a signal modulation / demodulation circuit because the circuit can be simplified and miniaturized compared to a mixing circuit using a large and expensive transformer and a diode with individual differences. It has been.
従来知られているミキシング回路は、オペアンプと抵抗とで構成された加減算回路とアナログスイッチとを有し、入力信号を変調する回路であって、小型な回路構成で低周波数でも制限を受けずに変調できるという特徴を有する。 A conventionally known mixing circuit has an adder / subtractor circuit and an analog switch composed of an operational amplifier and a resistor, and modulates an input signal. The circuit is small in size and is not limited even at low frequencies. It can be modulated.
このような従来知られているミキシング回路は、搬送波の位相のずれに起因する搬送波のリークが発生しており、二重平衡変調器の変調特性を低下させるという問題を生じていた。このような問題を解決するためには多くの提案を見るものである(例えば、特許文献1参照。)。 Such a known mixing circuit has a problem of carrier leakage due to a phase shift of the carrier, resulting in a problem of degrading the modulation characteristics of the double balanced modulator. In order to solve such a problem, many proposals are seen (for example, refer patent document 1).
特許文献1に示した従来技術は、アナログスイッチとインバータと増幅器とを有し、入力信号をインバータもしくはフリップフロップ回路で位相反転した搬送波で変調する回路であって、搬送波の位相ずれが生じにくいという特徴がある。
The prior art shown in
詳しく説明する。図5は特許文献1に示した従来技術を説明するための回路図である。図5において、301は入力信号入力端子、302は局発信号入力端子、303と304とはアナログスイッチを用いた第1,第2のスイッチ回路、305はインバータ、306は増幅器、306aは非反転入力端子、306bは反転入力端子、307は変調出力端子、308,309,310,311は抵抗である。
explain in detail. FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the prior art disclosed in
入力信号入力端子301は、第1,第2のスイッチ回路303,304に入力され、局発信号入力端子302は、第1のスイッチ回路303に入力されるとともに、インバータ305に入力している。インバータ305の出力は、第2のスイッチ回路304に入力され、第1のスイッチ回路303の出力は、抵抗308に入力している。抵抗308の出力は、抵抗309に入力されるとともに、非反転入力端子306aに入力している。
また、第2のスイッチ回路304の出力は、抵抗310に入力され、抵抗310の出力は、反転入力端子306bと抵抗311とに入力され、抵抗311の出力は、増幅器306の出力端子である変調出力端子307に接続している。
The input
The output of the
第1,第2のスイッチ回路303,304に入力された搬送波により、入力信号入力端子301から入力された信号のスイッチング動作が行なわれ、搬送波と同じ周期で信号入力が断続される。信号入力は波形を櫛の歯状に変形され、第1,第2のスイッチ回路303,304から出力される。
これらの出力を増幅器306によって合成し、変調出力端子307に出力する。
Switching of the signal input from the input
These outputs are combined by the
特許文献1に示した従来技術は、第1,第2のスイッチ回路303,304に入力する搬送波をインバータもしくはフリップフロップで生成することにより、入力信号入力端子301から第1,第2のスイッチ回路303,304に至る間の搬送波の位相ずれを抑制し、搬送波リークの問題を解決するものである。
In the prior art disclosed in
特許文献1に示した従来技術は、2つのアナログスイッチである第1,第2のスイッチ回路303,304を切り換えて信号を伝達するが、これらのアナログスイッチが導通しているときは、加減算回路の電流が入力信号入力端子301に信号を入力している回路に影響を与えるという問題がある。
また、アナログスイッチ遮断時に加減算回路への入力電圧は定電圧にすべきであるが、消費電流を抑制するため加減算回路に高抵抗を用いた場合、高抵抗による浮遊容量と高抵抗を流れる電流量が少ないこととにより、加減算回路の入力電圧を定電圧にすることができず、アナログスイッチ遮断直前の入力信号電圧が保持されたまま加減算回路に入力されることになり、変調器の出力波形の振幅に不要な変動が現れるという問題があった。
The prior art disclosed in
In addition, the input voltage to the adder / subtractor circuit should be a constant voltage when the analog switch is cut off. However, if a high resistance is used in the adder / subtracter circuit to suppress current consumption, the amount of current flowing through the high resistance stray capacitance and high resistance Therefore, the input voltage of the adder / subtracter circuit cannot be made constant, and the input signal voltage just before the analog switch is cut off is input to the adder / subtractor circuit, and the output waveform of the modulator There was a problem that unnecessary fluctuations appeared in the amplitude.
本発明の変調回路は、これらの問題を解決するためになされるものであって、アナログスイッチ導通時に加減算回路の電流が前段回路に影響を与えるのを防ぎ、かつアナログスイッチ遮断時に加減算回路の入力電圧を定電圧にでき、変調器の出力に不要なノイズ周波数が含まれない変調回路を提供するものである。 The modulation circuit of the present invention is made to solve these problems, and prevents the current of the addition / subtraction circuit from affecting the previous stage circuit when the analog switch is turned on, and the input of the addition / subtraction circuit when the analog switch is cut off. It is an object of the present invention to provide a modulation circuit in which the voltage can be made constant and an unnecessary noise frequency is not included in the output of the modulator.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.
所定の振幅情報を有する第1の入力信号を2つに分離して、それぞれを入力する第1のスイッチ回路および第2のスイッチ回路と、所定の周波数情報を有する第2の入力信号を入力し、その周波数情報に基づいて第1のスイッチ回路および第2のスイッチ回路を導通または遮断するスイッチ切換制御回路と、スイッチ切換制御回路の動作によって生成された第1のスイッチ回路および第2のスイッチ回路の出力信号を入力するオペアンプで構成された加減算回路と、を有し、第1の入力信号の振幅情報はそのままに、第1の入力信号と第2の入力信号とから得られる新たな周波数を有する出力信号を出力する変調回路において、
第1のスイッチ回路の出力端子と加減算回路の一方の入力端子との間に第1のフローティング抑制バッファ回路を設け、第2のスイッチ回路の出力端子と加減算回路の他方の入力端子との間に第2のフローティング抑制バッファ回路を設け、第1のフローティング抑制バッファ回路は、第1の定電圧発生手段と第1のバッファアンプとを直列に接続し、第2のフローティング抑制バッファ回路は、第2の定電圧発生手段と第2のバッファアンプとを直列に接続し、第1の定電圧発生手段および第2の定電圧発生手段は、第1のスイッチ回路または第2のスイッチ回路が遮断したときに、第1、第2のバッファアンプの入力端子が電気的にフローティング状態にならないように、それぞれ第1の定電圧と第2の定電圧とを発生することを特徴とする。
A first input signal having predetermined amplitude information is separated into two, and a first switch circuit and a second switch circuit for inputting the first input signal and a second input signal having predetermined frequency information are input. A switch switching control circuit for conducting or blocking the first switch circuit and the second switch circuit based on the frequency information, and the first switch circuit and the second switch circuit generated by the operation of the switch switching control circuit And an adder / subtractor circuit configured by an operational amplifier for inputting the output signal of the first input signal, and a new frequency obtained from the first input signal and the second input signal without changing the amplitude information of the first input signal. In a modulation circuit that outputs an output signal having
A first floating suppression buffer circuit is provided between the output terminal of the first switch circuit and one input terminal of the addition / subtraction circuit, and between the output terminal of the second switch circuit and the other input terminal of the addition / subtraction circuit. A second floating suppression buffer circuit is provided, wherein the first floating suppression buffer circuit connects the first constant voltage generating means and the first buffer amplifier in series, and the second floating suppression buffer circuit includes the second floating suppression buffer circuit. The constant voltage generating means and the second buffer amplifier are connected in series, and the first constant voltage generating means and the second constant voltage generating means are disconnected when the first switch circuit or the second switch circuit is cut off. And generating a first constant voltage and a second constant voltage so that the input terminals of the first and second buffer amplifiers are not electrically floating. That.
第1の定電圧発生手段は、第3のスイッチ回路を有し、第2の定電圧発生手段は、第4のスイッチ回路を有し、第3のスイッチ回路および第4のスイッチ回路は、第1のスイッチ回路および第2のスイッチ回路の出力端子と所定の電圧を出力する電源手段との間にそ
れぞれ設けられ、第1の定電圧発生手段は、第1のスイッチ回路が遮断したときに第3のスイッチ回路が導通して所定の電圧を出力する電源手段に接続することで第1の定電圧を発生し、第2の定電圧発生手段は、第2のスイッチ回路が遮断したときに第4のスイッチ回路が導通して所定の電圧を出力する電源手段に接続することで第2の定電圧を発生し、第1のスイッチ回路および第2のスイッチ回路が導通したときには第3のスイッチ回路および第4のスイッチ回路は遮断して第1の定電圧および第2の定電圧を発生しないことを特徴とする。
The first constant voltage generation means includes a third switch circuit, the second constant voltage generation means includes a fourth switch circuit, and the third switch circuit and the fourth switch circuit include The first constant voltage generating means is provided between the output terminals of the first switch circuit and the second switch circuit and the power supply means for outputting a predetermined voltage, and the first constant voltage generating means is provided when the first switch circuit is shut off. The first constant voltage is generated by connecting the
本発明の変調回路は、アナログスイッチ導通時に加減算回路の電流が前段回路に影響を与えるのを防ぎ、アナログスイッチ遮断時に加減算回路の入力電圧を定電圧にできるフローティング抑制バッファ回路を有する回路を備えている。
この回路は、アナログスイッチが遮断された側の加減算回路の入力電圧を定電圧にできるため、不要な直流電圧成分が加算されることのない正常な変調波形を出力できるようになり、波高値の変動を防ぐことができる。
このように、本発明の変調回路は、前段回路の性能を劣化させることなく波高値の変動を抑制しつつ変調波を出力できるため、より高精度な回路を構成することができる。
The modulation circuit according to the present invention includes a circuit having a floating suppression buffer circuit that prevents the current of the addition / subtraction circuit from affecting the preceding circuit when the analog switch is turned on and can make the input voltage of the addition / subtraction circuit constant when the analog switch is cut off. Yes.
Since this circuit can make the input voltage of the adder / subtractor circuit on the side where the analog switch is cut off constant, it can output a normal modulation waveform without adding unnecessary DC voltage components, Variations can be prevented.
As described above, the modulation circuit of the present invention can output a modulation wave while suppressing fluctuations in the peak value without degrading the performance of the previous circuit, and thus can form a circuit with higher accuracy.
また、変調回路の出力に現れる不要な周波数成分が抑制できるため、電源やグランドを通した他の回路へのノイズ回り込みを防ぎ、後段に設けるフィルタ回路の次数を下げることができ、回路実装面積の小規模化と消費電力の低減に寄与できる。 In addition, since unnecessary frequency components appearing at the output of the modulation circuit can be suppressed, noise wraparound to other circuits through the power supply and ground can be prevented, the order of the filter circuit provided in the subsequent stage can be reduced, and the circuit mounting area can be reduced. Contributes to downsizing and power consumption reduction.
以下に、本発明に係る変調回路の実施形態を図面参照しながら詳細に説明する。本発明の実施形態では、本発明の変調回路を、標準電波を受信し時刻を修正する電波修正時計の変調回路として用いた場合を例にして説明する。 Embodiments of a modulation circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, a case where the modulation circuit of the present invention is used as a modulation circuit of a radio wave correction watch that receives a standard radio wave and corrects the time will be described as an example.
[全体ブロックの説明:図1]
図1は、本発明の変調回路の第1の実施形態を説明するブロック図である。
図1において、1は第1のスイッチ回路、2は第2のスイッチ回路、3はスイッチ切換制御回路、4は第1のフローティング抑制バッファ回路、5は第2のフローティング抑制バッファ回路、6は加減算回路、7は第1の定電圧発生手段、8は第2の定電圧発生手段、9は第1のバッファアンプ、10は第2のバッファアンプである。
[Description of whole block: Fig. 1]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a modulation circuit according to the present invention.
In FIG. 1, 1 is a first switch circuit, 2 is a second switch circuit, 3 is a switch switching control circuit, 4 is a first floating suppression buffer circuit, 5 is a second floating suppression buffer circuit, and 6 is addition / subtraction. A circuit, 7 is a first constant voltage generating means, 8 is a second constant voltage generating means, 9 is a first buffer amplifier, and 10 is a second buffer amplifier.
第1のフローティング抑制バッファ回路4は、第1の定電圧発生手段7と第1のバッファアンプ9とを直列に接続した構成を有しており、第2のフローティング抑制バッファ回路5は、第2の定電圧発生手段8と第2のバッファアンプ10とを直列に接続した構成を有している。
なお、第1のバッファアンプ9や第2のバッファアンプ10は、オペアンプを用いた非反転増幅回路で構成することができる。例えば、電圧増幅率を1としたボルテージフォロワを用いる。
The first floating suppression buffer circuit 4 has a configuration in which a first constant voltage generating means 7 and a
The
また、201は入力信号、202は局発切換入力信号、203は第1の切換制御信号、
204は第2の切換制御信号、205は第1のスイッチ出力信号、206は第2のスイッチ出力信号、207は第3の切換制御信号、208は第4の切換制御信号、209は第1のバッファ出力信号、210は第2のバッファ出力信号、211は変調出力信号である。
201 is an input signal, 202 is a local switching input signal, 203 is a first switching control signal,
204 is a second switch control signal, 205 is a first switch output signal, 206 is a second switch output signal, 207 is a third switch control signal, 208 is a fourth switch control signal, and 209 is a first switch control signal. A buffer output signal, 210 is a second buffer output signal, and 211 is a modulation output signal.
図示しない受信手段からの得られるタイムコードを含む入力信号201は、第1のスイッチ回路1と第2のスイッチ回路2とに入力しており、図示しない信号発生器から得られた所定の信号である局発切換入力信号202は、スイッチ切換制御回路3に入力している。
An
スイッチ切換制御回路3は、第1の切換制御信号203を生成して第1のスイッチ回路1に出力し、第2の切換制御信号204を生成して第2のスイッチ回路2に出力する。
また、スイッチ切換制御回路3は、第3の切換制御信号207を生成して第1の定電圧発生手段7に出力し、第4の切換制御信号208を生成して第2の定電圧発生手段8に出力する。
第1のスイッチ回路1の出力である第1のスイッチ出力信号205は、第1の定電圧発生手段7に入力し、第2のスイッチ回路2の出力である第2のスイッチ出力信号206は、第2の定電圧発生手段8に入力する。
The switch
The switch
The first
第1の定電圧発生手段7の出力は、第1のバッファアンプ9に入力し、第2の定電圧発生手段8の出力は、第2のバッファアンプ10に入力する。
第1のバッファアンプ9から出力される第1のバッファ出力信号209は、加減算回路6の一方の端子に入力し、第2のバッファアンプ10から出力される第2のバッファ出力信号210は、加減算回路6の他方の端子に入力し、加減算回路6で加減算する。この加減算回路6で加減算された電圧波形は、変調出力信号211として出力される。
The output of the first constant voltage generating means 7 is input to the
The first
図1において、第1,第2の定電圧発生手段7,8において、制御信号が必要な例として第3の切換制御信号207と第4の切換制御信号208とを図示しているが、これに限定するものではない。抵抗回路を使って第1,第2の定電圧発生手段7,8を構成したときは、第3,第4の切換制御信号207,208を省略することができる。そのような構成についても後述する。
In FIG. 1, in the first and second constant voltage generating means 7 and 8, a third
[スイッチ回路の構成説明:図2]
次に、スイッチ回路の構成例を説明する。図2は、図1に示す第1のスイッチ回路1および第2のスイッチ回路2にMOS素子を用いる回路例である。
図2において、220はTG切換制御信号、222はTG入力信号、223はTG出力信号、221はインバータ、224はPチャンネル型MOS素子、225はNチャンネル型MOS素子、226は電源、227はグランドである。Pチャンネル型MOS素子224とNチャンネル型MOS素子225とは、知られているMOS型トランジスタであるMOS型FETを用いることができる。
[Description of switch circuit configuration: FIG. 2]
Next, a configuration example of the switch circuit will be described. FIG. 2 is a circuit example using MOS elements for the
In FIG. 2, 220 is a TG switching control signal, 222 is a TG input signal, 223 is a TG output signal, 221 is an inverter, 224 is a P channel type MOS element, 225 is an N channel type MOS element, 226 is a power supply, and 227 is a ground. It is. As the P channel
なお、図2に示す回路例を図1に示す第1のスイッチ回路1とすれば、TG入力信号222は入力信号201に相当し、TG出力信号223は第1のスイッチ出力信号205に相当し、TG切換制御信号2120は第1の切換制御信号203に相当する。
If the circuit example shown in FIG. 2 is the
TG切換制御信号220は、Pチャンネル型MOS素子224のゲートとインバータ221とに入力する。
TG入力信号222は、Pチャンネル型MOS素子224のドレイン端子もしくはソース端子のどちらか一方と、Nチャンネル型MOS素子225のドレイン端子もしくはソース端子のどちらか一方とに接続する。
TG出力信号223は、TG入力信号222が接続されていない側のPチャンネル型M
OS素子224のドレイン端子もしくはソース端子と、TG入力信号222の接続されていない側のNチャンネル型MOS素子225のドレイン端子もしくはソース端子とに接続する。
Pチャンネル型MOS素子224のサブストレート端子は、グランド227に接続し、Nチャンネル型MOS素子225のサブストレート端子は、電源226に接続する。
The TG
The
The
The drain terminal or the source terminal of the
The substrate terminal of the P-
このように、2つのMOS素子のドレイン端子もしくはソース端子同士を接続するスイッチ回路を、トランスミッションゲートと呼ぶ。 A switch circuit that connects the drain terminals or source terminals of two MOS elements in this way is called a transmission gate.
[スイッチ回路の動作説明:図2]
次に、図2に示す回路の動作を説明する。この説明では、この回路への供給電源は負電源で説明する。つまり、電源226は負の電圧を出力する電源手段に接続する。もちろん、正電源で動作させてもよく、そのときは、電源226をグランド(つまり、0V)とし、グランド227を正の電圧を出力する電源手段に接続してもよい。
[Description of Switch Circuit Operation: Fig. 2]
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described. In this description, the power supply to this circuit will be described as a negative power supply. That is, the
図2の構成においては、グランド227の電位に対しPチャンネル型MOS素子224のチャンネル形成のためのしきい値電圧の分だけ低い電圧をTG切換制御信号220に加えることで、Pチャンネル型MOS素子224のドレイン端子とソース端子との間が導通する。
インバータ221は、TG切換制御信号220の反転電位を出力し、電源226の電位に対しNチャンネル型MOS素子225のチャンネル形成のためのしきい値電圧の分だけ高い電圧をNチャンネル型MOS素子225のゲート端子に加えることで、Nチャンネル型MOS素子225のドレイン端子とソース端子との間が導通する。
In the configuration of FIG. 2, a voltage lower than the potential of the
The
逆に、Pチャンネル型MOS素子224のゲート端子にグランド電位と等しいかそれに近い電圧を加え、インバータ221によりその電圧が反転されNチャンネル型MOS素子225のゲート端子に負側電源226の電位に等しいかそれに近い電圧が加わると、Pチャンネル型MOS素子224とNチャンネル型MOS素子225とのドレイン端子とソース端子との間は遮断する。
Conversely, a voltage equal to or close to the ground potential is applied to the gate terminal of the P-channel
したがって、単純に図2に示す回路を動作させるには、TG切換制御信号220に電源226の電位を入力することで、TG入力信号222とTG出力信号223とを導通させることができる。
また、TG切換制御信号220にグランド227の電位を入力することで、TG入力信号222とTG出力信号223とを遮断できる。
Therefore, in order to operate the circuit shown in FIG. 2 simply, by inputting the potential of the
Further, by inputting the potential of the
[変調回路の動作説明:図1]
次に本発明の変調回路の動作を図1を参照しながら説明する。
スイッチ切換制御回路3は、第1のスイッチ回路1と第2のスイッチ回路2とが同時に導通しないように、第1の切換制御信号203と180度位相がずれた第2の切換制御信号204を、第1のスイッチ回路1と第2のスイッチ回路2とにそれぞれ出力する。
第1のスイッチ回路1では、第1の切換制御信号203の波形電圧レベルに合わせて入力信号201を通過させ、第1の切換制御信号203とのミキシングを行う。また、第2のスイッチ回路2も同様にミキシングを行う。
[Description of Operation of Modulation Circuit: FIG. 1]
Next, the operation of the modulation circuit of the present invention will be described with reference to FIG.
The switch
In the
スイッチ切換制御回路3は、第1のスイッチ回路1を遮断状態にすると、第3の切換制御信号207により第1の定電圧発生手段7が定電圧を発生し出力するように制御する。
また、スイッチ切換制御回路3は、第1のスイッチ回路1を導通させるときには、第1の定電圧発生手段7が第1のスイッチ出力信号205と同等の電圧を出力するよう制御を行う。
第2の定電圧発生手段8も同様にスイッチ切換制御回路3から第4の切換制御信号208で制御される。
When the
The switch
The second constant voltage generating means 8 is similarly controlled by the fourth switching control signal 208 from the switch switching
スイッチ切換制御回路3からの第3の切換制御信号207により、第1のスイッチ回路1が導通され、第1の定電圧発生手段7の出力に現れた第1のスイッチ出力信号205と同等の電圧は、第1のバッファアンプ9でバッファされ、第1のバッファ出力信号209を加減算回路6に入力して演算を行う。
このとき、スイッチ切換制御回路3からの第4の切換制御信号208により第2のスイッチ回路2は遮断されており、第2の定電圧発生手段8で発生した定電圧が第2のバッファアンプ10を通して加減算回路6に入力され演算を行う。
The
At this time, the
スイッチ切換制御回路3からの第4の切換制御信号208により、第2のスイッチ回路2が導通され、第2の定電圧発生手段8の出力に現れた第2のスイッチ出力信号206と同等の電圧は、第2のバッファアンプ10でバッファされ、第2のバッファ出力信号210を加減算回路6に入力して演算を行う。
このとき、スイッチ切換制御回路3からの第3の切換制御信号207により第1のスイッチ回路1は遮断されており、第1の定電圧発生手段7で発生した定電圧が第1のバッファアンプ9を通して加減算回路6に入力され演算を行う。
The
At this time, the
このようにすることで、遮断されたスイッチ回路側から加減算回路6には定電圧が入力されるため、フローティングにより保持された電圧が加算されずに済む。
波高値によってタイムコードを判定している電波修正時計では、変調出力信号211の波高値に不必要な変動が加わると誤判定につながってしまうため、変調出力信号波高値の変動抑制は大変重要である。本発明の変調回路では、タイムコードを含む変調出力信号211の波高値に不要な変動を生じさせることなく変調信号を出力することができる。
By doing so, a constant voltage is input to the adder /
In radio-controlled timepieces that determine the time code based on the peak value, unnecessary fluctuations in the peak value of the modulated
ところで、第1の定電圧発生手段7および第2の定電圧発生手段8で発生した定電圧は、入力信号201の基準電圧と同じ電圧である。例えば、入力信号201がバイアス電圧のかかっていない交流信号なら定電圧は0Vであるし、電源が負電圧範囲で回路を動作させる場合は、負電圧範囲で回路が動作する上でグランド相当としている電圧となる。
Incidentally, the constant voltage generated by the first constant voltage generating means 7 and the second constant voltage generating means 8 is the same voltage as the reference voltage of the
[フローティング抑制バッファ回路の構成説明:図3]
次に、フローティング抑制バッファ回路の構成例を説明する。図3は、本発明の変調回路のフローティング抑制バッファ回路の第1の実施形態を説明するブロック図である。
図3において、15はスイッチ回路、15a,15bはMOS素子、21はオペアンプ、30は定電圧電源、212はフローティング抑制バッファ回路入力、213はフローティング抑制バッファ回路出力、214はフローティング抑制バッファ回路制御入力である。
スイッチ回路15は、2つのMOS素子15a,15bを接続してなるトランスミッションゲートである。15cはインバータであり、この2つのMOS素子のゲートに入力される信号を反転させる。バッファアンプ16は、オペアンプ21をボルテージフォロアとして用いている。
[Description of configuration of floating suppression buffer circuit: FIG. 3]
Next, a configuration example of the floating suppression buffer circuit will be described. FIG. 3 is a block diagram for explaining a first embodiment of the floating suppression buffer circuit of the modulation circuit of the present invention.
In FIG. 3, 15 is a switch circuit, 15a and 15b are MOS elements, 21 is an operational amplifier, 30 is a constant voltage power supply, 212 is a floating suppression buffer circuit input, 213 is a floating suppression buffer circuit output, and 214 is a floating suppression buffer circuit control input. It is.
The
なお、フローティング抑制バッファ回路入力212は、図1における第1,第2のスイッチ出力信号205,206に相当し、フローティング抑制バッファ回路出力213は、第1,第2のバッファ出力信号209,210に相当し、フローティング抑制バッファ回路制御入力214は、第3,第4の切換制御信号207,208に相当し、バッファアンプ16は、第1,第2のバッファアンプ9,10に相当する。
The floating suppression
図3のフローティング抑制バッファ回路入力212は、スイッチ回路15に入力すると
ともに第1のバッファアンプ9に入力する。スイッチ回路15のもう一方の端子は定電圧電源30に接続し、フローティング抑制バッファ回路制御入力214は図2のTG切換制御信号220に相当するスイッチ回路15の制御端子に入力する。
オペアンプ21の出力は、バッファアンプ16を構成しているため自身の負側入力端子に接続しているが、フローティング抑制バッファ回路出力213としても出力し、加減算回路6に入力する。
The floating suppression
The output of the
[フローティング抑制バッファ回路の動作説明:図1、図3]
次に、図3に示すフローティング抑制バッファ回路の動作を図1も用いて説明する。なお、次に示す説明では、図3に示す回路例を図1に示す第1のフローティング抑制バッファ回路4と第2のフローティング抑制バッファ回路5とに用いたものとして説明するので、図3に示す構成の番号が説明上、重複して用いられている。
[Description of Operation of Floating Suppression Buffer Circuit: FIGS. 1 and 3]
Next, the operation of the floating suppression buffer circuit shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. In the following description, the circuit example shown in FIG. 3 is described as being used for the first floating suppression buffer circuit 4 and the second floating
スイッチ切換制御回路3から出力された第1の切換制御信号203により第1のスイッチ回路1が導通し、第3の切換制御信号207により第1のフローティング抑制バッファ回路4内の第1の定電圧発生手段7であるスイッチ回路15が遮断して、第1のスイッチ出力信号205はそのまま第1のバッファアンプ9の入力に伝達される。
第1のバッファアンプ9は、加減算回路6と第1のスイッチ出力信号205とを電流的に分離しながら、第1のスイッチ出力信号205の電圧波形を加減算回路6に入力する。これにより、入力信号201と加減算回路6とは、相互の回路動作に影響を受けることがない。
The
The
その一方で、スイッチ切換制御回路3から出力された第2の切換制御信号204により第2のスイッチ回路2が遮断し、第4の切換制御信号208により第2のフローティング抑制バッファ回路5内の第2の定電圧発生手段8であるスイッチ回路15が導通して、定電圧電源30による定電圧が第2のバッファアンプ10を介して加減算回路6に入力され、第1のバッファ出力信号209と第2のバッファ出力信号210との演算を行う。
On the other hand, the
次に、スイッチ切換制御回路3から出力された第2の切換制御信号204により、第2のスイッチ回路2が導通し、第4の切換制御信号208により、第2のフローティング抑制バッファ回路5内の第2の定電圧発生手段8であるスイッチ回路15が遮断して、第2のスイッチ出力信号206はそのまま第2のバッファアンプ10の入力に伝達される。
第2のバッファアンプ10は、加減算回路6と第2のスイッチ出力信号206とを電流的に分離しながら、第2のスイッチ出力信号206の電圧波形を加減算回路6に入力する。これにより、入力信号201と加減算回路6とは、相互の回路動作に影響を受けることがない。
Next, the
The
その一方で、スイッチ切換制御回路3から出力された第1の切換制御信号203により第1のスイッチ回路1が遮断し、第3の切換制御信号207により第1のフローティング抑制バッファ回路4内の第1の定電圧発生手段7であるスイッチ回路15が導通して、定電圧電源30による定電圧が第1のバッファアンプ9を介して加減算回路6に入力され、第1のバッファ出力信号209と第2のバッファ出力信号210との演算を行う。
On the other hand, the
従って、第1,第2のスイッチ回路1,2のうち遮断されたスイッチ回路側から加減算回路6に入力される電圧は定電圧とすることができ、フローティングにより保持された電圧が加算されることを防ぐことができる。これにより、変調出力信号211の波高値にフローティング電圧成分による変動が現れることなく、タイムコードの判定を容易にする。
Therefore, the voltage input to the adder /
[フローティング抑制バッファ回路の別の構成説明:図4]
次に、フローティング抑制バッファ回路の別の構成例を説明する。図4は、本発明の変
調回路のフローティング抑制バッファ回路の第2の実施形態を説明するブロック図である。
図4に示す第2の実施形態と図3に示す第1の実施形態との違いは、スイッチ回路15(2つのMOS素子を用いるトランスミッションゲート)を抵抗17で置き換えたところである。すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
[Description of Another Configuration of Floating Suppression Buffer Circuit: FIG. 4]
Next, another configuration example of the floating suppression buffer circuit will be described. FIG. 4 is a block diagram for explaining a second embodiment of the floating suppression buffer circuit of the modulation circuit of the present invention.
The difference between the second embodiment shown in FIG. 4 and the first embodiment shown in FIG. 3 is that the switch circuit 15 (transmission gate using two MOS elements) is replaced with a
フローティング抑制バッファ回路入力212は、オペアンプ21の正側に入力するとともに抵抗17を介して定電圧電源30に接続する。オペアンプ21の出力と負入力端子とにかかわる接続は、すでに説明した構成と同一である。
図1のスイッチ切換制御回路3から出力される第3,第4の切換制御信号207,208に対応する制御信号は、そもそも使用しないため省略している。
フローティング抑制バッファ回路入力212は、図1における第1,第2のスイッチ出力信号205,206に相当し、フローティング抑制バッファ回路出力213は第1,第2のバッファ出力信号209,210に相当し、バッファアンプ16は第1,第2のバッファアンプ9,10に相当する。
The floating suppression
The control signals corresponding to the third and fourth
The floating suppression
[フローティング抑制バッファ回路の動作説明:図1、図4]
次に、図4に示すフローティング抑制バッファ回路の動作を図1も用いて説明する。なお、次に示す説明では、図4に示す回路例を図1に示す第1のフローティング抑制バッファ回路4と第2のフローティング抑制バッファ回路5とに用いたものとして説明するので、図4に示す構成の番号が説明上、重複して用いられている。
[Description of Operation of Floating Suppression Buffer Circuit: FIGS. 1 and 4]
Next, the operation of the floating suppression buffer circuit shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the following description, the circuit example shown in FIG. 4 is described as being used for the first floating suppression buffer circuit 4 and the second floating
スイッチ切換制御回路3から出力された第1の切換制御信号203により、第1のスイッチ回路1が導通し、第2の切換制御信号204により、第2のスイッチ回路2が遮断すると、第1のフローティング抑制バッファ回路4では、第1のスイッチ出力信号205の電圧波形が第1のバッファアンプ9を介して加減算回路6に入力され、一方、第2のフローティング抑制バッファ回路5では、抵抗17を介した定電圧電源30の定電圧が第2のバッファアンプ10に入力され、バッファされて加減算回路6に入力される。
When the first
同様に、スイッチ切換制御回路3から出力された第2の切換制御信号204により、第2のスイッチ回路2が導通し、第1の切換制御信号203により、第1のスイッチ回路1が遮断すると、第2のフローティング抑制バッファ回路5では、第2のスイッチ出力信号206の電圧波形が第2のバッファアンプ10を介して加減算回路6に入力され、一方、第1のフローティング抑制バッファ回路4では、抵抗17を介した定電圧電源30の定電圧が第1のバッファアンプ9に入力され、バッファされて加減算回路6に入力される。
Similarly, when the
第1,第2のバッファアンプ9,10は、加減算回路6と第1,第2のスイッチ出力信号205,206を電流的に分離するため、入力信号201と加減算回路6とは、相互の回路動作に影響を受けることがない。
従って、第1,第2のスイッチ回路1,2のうち遮断されたスイッチ回路側から加減算回路6に入力される電圧は定電圧とすることができ、フローティングにより保持された電圧が加算されることを防ぐことができる。これにより、変調出力信号211の波高値にフローティング電圧成分による変動が現れることなく、タイムコードの判定を容易にする。
Since the first and
Therefore, the voltage input to the adder /
本発明の変調回路は、搬送波の位相のずれに起因する搬送波のリークを防止しながら、変調出力に不要な波高値変動を起こさずミキシングを行うことができる。このため、自己回路のノイズ混入を極力防ぐ必要のある高ゲインアンプを用いた変復調回路に適用できる。 The modulation circuit of the present invention can perform mixing without causing unnecessary fluctuation in the peak value of the modulation output while preventing leakage of the carrier wave due to the phase shift of the carrier wave. Therefore, the present invention can be applied to a modulation / demodulation circuit using a high gain amplifier that needs to prevent as much as possible the noise contamination of the self circuit.
1 第1のスイッチ回路
2 第2のスイッチ回路
3 切換信号回路
4 第1のフローティング抑制バッファ回路
5 第2のフローティング抑制バッファ回路
6 加減算回路
7 第1の定電圧発生手段
8 第2の定電圧発生手段
9 第1のバッファアンプ
10 第2のバッファアンプ
15 スイッチ回路
17 抵抗
16 バッファアンプ
21 オペアンプ
30 定電圧電源
201 入力信号
202 局発切換入力信号
203 第1の切換制御信号
204 第2の切換制御信号
205 第1のスイッチ出力信号
206 第2のスイッチ出力信号
207 第3の切換制御信号
208 第4の切換制御信号
209 第1のバッファ出力信号
210 第2のバッファ出力信号
211 変調出力信号
212 フローティング抑制バッファ回路入力
213 フローティング抑制バッファ回路出力
214 フローティング抑制バッファ回路制御入力
220 TG切換制御信号
222 TG入力信号
223 TG出力信号
221 インバータ
224 Pチャンネル型MOS素子
225 Nチャンネル型MOS素子
226 電源
227 グランド
DESCRIPTION OF
Claims (1)
所定の周波数情報を有する第2の入力信号を入力し、その周波数情報に基づいて前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路を導通または遮断するスイッチ切換制御回路と、
前記スイッチ切換制御回路の動作によって生成された前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の出力信号を入力するオペアンプで構成された加減算回路と、
を有し、
前記第1の入力信号の振幅情報はそのままに、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号とから得られる新たな周波数を有する出力信号を出力する変調回路において、
前記第1のスイッチ回路の出力端子と前記加減算回路の一方の入力端子との間に第1のフローティング抑制バッファ回路を設け、
前記第2のスイッチ回路の出力端子と前記加減算回路の他方の入力端子との間に第2のフローティング抑制バッファ回路を設け、
前記第1のフローティング抑制バッファ回路は、第1の定電圧発生手段と第1のバッファアンプとを直列に接続し、
前記第2のフローティング抑制バッファ回路は、第2の定電圧発生手段と第2のバッファアンプとを直列に接続し、
前記第1の定電圧発生手段および前記第2の定電圧発生手段は、前記第1のスイッチ回路または前記第2のスイッチ回路が遮断したときに、前記第1、第2のバッファアンプの入力端子が電気的にフローティング状態にならないように、それぞれ第1の定電圧と第2の定電圧とを発生するように構成されており、
前記第1の定電圧発生手段は、第3のスイッチ回路を有し、
前記第2の定電圧発生手段は、第4のスイッチ回路を有し、
前記第3のスイッチ回路および該第4のスイッチ回路は、前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路の出力端子と所定の電圧を出力する電源手段との間にそれぞれ設けられ、
前記第1の定電圧発生手段は、前記第1のスイッチ回路が遮断したときに前記第3のスイッチ回路が導通して前記所定の電圧を出力する電源手段に接続することで前記第1の定電圧を発生し、
前記第2の定電圧発生手段は、前記第2のスイッチ回路が遮断したときに前記第4のスイッチ回路が導通して前記所定の電圧を出力する電源手段に接続することで前記第2の定
電圧を発生し、
前記第1のスイッチ回路および前記第2のスイッチ回路が導通したときには前記第3のスイッチ回路および前記第4のスイッチ回路は遮断して前記第1の定電圧および前記第2の定電圧を発生しないことを特徴とする変調回路。
A first switch circuit and a second switch circuit which separate a first input signal having predetermined amplitude information into two and input each;
A switch switching control circuit for inputting a second input signal having predetermined frequency information and conducting or blocking the first switch circuit and the second switch circuit based on the frequency information;
An adder / subtracter circuit configured by an operational amplifier for inputting output signals of the first switch circuit and the second switch circuit generated by the operation of the switch switching control circuit;
Have
In a modulation circuit that outputs an output signal having a new frequency obtained from the first input signal and the second input signal, without changing the amplitude information of the first input signal,
A first floating suppression buffer circuit is provided between an output terminal of the first switch circuit and one input terminal of the adder / subtractor;
A second floating suppression buffer circuit is provided between the output terminal of the second switch circuit and the other input terminal of the adder / subtractor;
The first floating suppression buffer circuit connects a first constant voltage generating means and a first buffer amplifier in series,
The second floating suppression buffer circuit connects a second constant voltage generating means and a second buffer amplifier in series,
The first constant voltage generating means and the second constant voltage generating means are connected to input terminals of the first and second buffer amplifiers when the first switch circuit or the second switch circuit is cut off. Are configured to generate a first constant voltage and a second constant voltage, respectively, so that they are not electrically floating .
The first constant voltage generating means has a third switch circuit,
The second constant voltage generating means has a fourth switch circuit,
The third switch circuit and the fourth switch circuit are respectively provided between output terminals of the first switch circuit and the second switch circuit and power supply means for outputting a predetermined voltage,
The first constant voltage generating means is connected to the power supply means that outputs the predetermined voltage when the third switch circuit is turned on when the first switch circuit is cut off. Generate voltage,
The second constant voltage generating means is connected to the power supply means for outputting the predetermined voltage when the fourth switch circuit is turned on when the second switch circuit is cut off.
Generate voltage,
When the first switch circuit and the second switch circuit are turned on, the third switch circuit and the fourth switch circuit are cut off and the first constant voltage and the second constant voltage are not generated. A modulation circuit characterized by that.
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JPH05308225A (en) * | 1992-04-28 | 1993-11-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Double balanced modulator |
JP2002043872A (en) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
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