JPS593894B2 - phase modulation circuit - Google Patents
phase modulation circuitInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
- H03K7/04—Position modulation, i.e. PPM
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般に位相変調回路に関し、特に入力アナログ
信号をパルス幅変調(PWM)信号に変換した後、パル
ス位相変調(PPM)信号に変換するごとき位相変調回
路の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to phase modulation circuits, and more particularly to improvements in phase modulation circuits that convert an input analog signal into a pulse width modulation (PWM) signal and then into a pulse phase modulation (PPM) signal. .
従来のPWM−PPM変換の位相変調回路の一例を第1
図に示す。An example of a conventional PWM-PPM conversion phase modulation circuit is shown in the first example.
As shown in the figure.
第1図において、11はアナログ変調信号端子、12は
搬送波入力端子で一定レベルの三角波波形が入力される
。In FIG. 1, 11 is an analog modulation signal terminal, and 12 is a carrier wave input terminal, into which a triangular waveform of a constant level is input.
変調信号と搬送波は電圧比較器13により比較され、そ
の出力には瞬時変調のPWM信号が得られる。The modulated signal and the carrier wave are compared by a voltage comparator 13, and an instantaneous modulated PWM signal is obtained at its output.
14は人力信号の立ちさかりでトリガされるモノステー
ブルマルチバイブレークで、時定数を決定するコンデン
サー5および抵抗16は出力パルスのデユーティ−サイ
クルを50%とするように設定されている。Reference numeral 14 denotes a monostable multi-by-break that is triggered by the rising edge of a human input signal, and a capacitor 5 and a resistor 16 that determine the time constant are set so that the duty cycle of the output pulse is 50%.
第2図は第1図の動作を示す電圧波形図であり、a〜d
の各符号は、第1図の同じ符号の個所の動作波形を示す
。FIG. 2 is a voltage waveform diagram showing the operation of FIG.
Each symbol indicates an operating waveform at a location with the same symbol in FIG.
第2図から理解されるように、PWM信号の立ち下がり
は変調信号の大きさに比例して最大±90°変位する。As understood from FIG. 2, the falling edge of the PWM signal deviates by up to ±90° in proportion to the magnitude of the modulation signal.
そのため、モノスヂイーブルパイブレークの出力は、最
大±90°まで位相変調される。Therefore, the output of the monostable piebreak is phase modulated up to ±90°.
しかし、マルチバイブレーク14の時定数はCRの充放
電により決定されるので、マルチバイブレークのパルス
幅の変動が位相ノイズとなり、用途によって、S/Nが
問題となる欠点があった。However, since the time constant of the multi-by-break 14 is determined by the charging and discharging of the CR, fluctuations in the pulse width of the multi-by-break become phase noise, which has the disadvantage that S/N becomes a problem depending on the application.
従って本発明は従来の技術の上記欠点を改善するもので
、その目的はS/Hの良好な位相変調回路を位相変調度
を減少させずに提供することにあり、その特徴は、アナ
ログ信号をパルス幅変調信号に変換し、該パルス幅変調
信号をパルス位相変調信号に変換して出力する位相変調
回路において、相互に逆相の位相関係の搬送波をもち入
力アナログ信号に対応する2相のパルス幅変調信号を発
生する手段と、各パルス幅変調信号によりトリガされる
1対のマスタースレイブJ−にフリップフロップと、該
フリップフロップのJ及びに端子に搬送波を図の周波数
に分周した相補信号を印加する手段と、前記1対のフリ
ップフロップの各出力の排他的論理和により位相変調出
力を提供する手段とを有するごとき位相変調回路にある
。Therefore, the present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its purpose is to provide a phase modulation circuit with good S/H without reducing the degree of phase modulation. In a phase modulation circuit that converts the pulse width modulation signal into a pulse width modulation signal, converts the pulse width modulation signal into a pulse phase modulation signal, and outputs the pulse width modulation signal, two-phase pulses corresponding to the input analog signal having carrier waves having a mutually opposite phase relationship are used. means for generating a width modulation signal; a pair of master-slave flip-flops triggered by each pulse width modulation signal; and a complementary signal at the J and J terminals of the flip-flops having a frequency divided carrier wave. and means for providing a phase modulated output by exclusive ORing each output of the pair of flip-flops.
以下図面により実施例を説明する。Examples will be described below with reference to the drawings.
第3図は本発明による位相変調回路の第1の実施例のフ
ロック図であって、31は変調信号入力端子、32は搬
送波入力端子で32よりの三角波信号は差動出力を持つ
広帯域増幅器33により位相反転を行ないそれぞれ2個
の高速電圧比較器34〜35の基準端子に接続されてい
る。FIG. 3 is a block diagram of the first embodiment of the phase modulation circuit according to the present invention, in which 31 is a modulation signal input terminal, 32 is a carrier wave input terminal, and the triangular wave signal from 32 is connected to a wideband amplifier 33 having a differential output. The signals are connected to the reference terminals of two high-speed voltage comparators 34 to 35, respectively.
該比較器の比較端子には同相で変調信号が与えられてお
り、それらの出力には搬送波の位相のみを逆相とする2
相PWM信号が得られる。The comparison terminals of the comparators are given modulated signals in the same phase, and their outputs are provided with two signals in which only the phase of the carrier wave is reversed.
A phase PWM signal is obtained.
それらをJ−にフリップフロップ37,38により分周
して位相ノイズの小さい搬送波の1の周波数のPPM信
号を得ることができ、それらをexclusiveOR
ゲート42(排他的論理和)により排他的論理和をとる
ことにより、第4図の動作説明の電圧波形図から理解で
きるように出力端子46には、搬送周波数に等しく、最
祝翔騙移±90°のPPM信号を得ることができる。They can be frequency-divided into J- by flip-flops 37 and 38 to obtain a PPM signal with a frequency of 1 of a carrier wave with small phase noise, and they can be divided by exclusive OR.
By calculating the exclusive OR using the gate 42 (exclusive OR), as can be understood from the voltage waveform diagram of the operation explanation in FIG. A 90° PPM signal can be obtained.
なお第4図の波形は第3図における同じ番号の個所の動
作波形をしめし、5′及び6は相互に逆相の搬送波信号
、7はアナログ変調信号を示す。The waveforms in FIG. 4 show the operating waveforms at the same numbered points in FIG. 3, 5' and 6 are carrier wave signals having mutually opposite phases, and 7 is an analog modulation signal.
また第4図において、排他的論理和回路の出力波形■及
び蜘パルス幅が変化しているように示しであるが、これ
は動作を理解しやすくするためである。Further, in FIG. 4, the output waveform (2) and the spider pulse width of the exclusive OR circuit are shown as changing, but this is for the purpose of making the operation easier to understand.
すなわち、変調周波数と搬送周波数が近いものとして図
示されているためで、実際パルス幅変調段階で位相変調
分が生じている図示となっていること、また本質的に同
一時間軸上のグラフ表現において、周波数変化のない位
相変化を図示するためには、パルス幅一定では表現不可
能であることによる。In other words, this is because the modulation frequency and the carrier frequency are shown as being close to each other, and the illustration shows that a phase modulation component actually occurs in the pulse width modulation stage, and also because the graph representation is essentially on the same time axis. This is because it is impossible to represent a phase change without a frequency change using a constant pulse width.
実際には、変調周波数は搬送波周波数より充分低いので
、排他的論理和回路の出力波形のパルス幅はアナログ信
号の振幅において変化しない。In reality, the modulation frequency is sufficiently lower than the carrier frequency, so that the pulse width of the output waveform of the exclusive OR circuit does not vary with the amplitude of the analog signal.
この関係を図示すれば、例えば第6図のようになる。This relationship can be illustrated as shown in FIG. 6, for example.
(参照番号は第4図と同一である。)変調波■は搬送波
■■よりも周波数が充分低いのでほぼ直線として描くこ
とができ、従って排他的論理和回路の出力波形■はパル
ス幅が変化することなく50%デユーティ−サークルと
なる。(Reference numbers are the same as in Figure 4.) Since the modulated wave ■ has a sufficiently lower frequency than the carrier wave ■■, it can be drawn as an almost straight line, and therefore the output waveform ■ of the exclusive OR circuit has a varying pulse width. It becomes a 50% duty circle without doing anything.
仮に変調波■のレベルが下に移動すれば排他的論理和回
路の出力波形[株]は左にずれるたけで、そのパルス幅
は変化しない。If the level of the modulated wave (■) moves downward, the output waveform of the exclusive OR circuit will simply shift to the left, but its pulse width will not change.
J−にフリップフロップのJ−に端子は、入力搬送波電
圧比較器36により波形整形し、百に分周するT−フリ
ップフロップ41のQ、Qに接続されているため分周し
た位相が反転する可能性はない。The J- terminal of the J- flip-flop is connected to Q and Q of the T-flip-flop 41 which shapes the waveform by the input carrier voltage comparator 36 and divides the frequency by 100, so the phase of the frequency division is inverted. There is no possibility.
J−にフリップフロップ39.40およびexclus
ive ORゲート43による回路はJ−にフリップフ
ロップ37,38およびexclusiveORゲート
42による回路と全く同一であるがその入力にインバー
タ44,45が接続されているため、PWM信号の立ち
上りでトリガする。J- to flip-flop 39.40 and exclusive
The circuit using the ive OR gate 43 is exactly the same as the circuit using the J- flip-flops 37 and 38 and the exclusive OR gate 42, but since inverters 44 and 45 are connected to its inputs, it is triggered at the rising edge of the PWM signal.
すなわちマスタースレイブ動作のJ−にフリップフロッ
プ39.40はPWM信号の立ち下がり(T端子の立ち
上がり)でT−フリップフロップ41の出力を読み込み
、それを立ち上がりでQ、Qに出力する。That is, in master-slave operation, the J- flip-flops 39 and 40 read the output of the T-flip-flop 41 at the falling edge of the PWM signal (the rising edge of the T terminal), and output it to Q and Q at the rising edge.
こうして出力端子47には出力端子46と逆方向に位相
偏移するPPM信号が得られる。In this way, a PPM signal having a phase shift in the opposite direction to that of the output terminal 46 is obtained at the output terminal 47.
以上説明したように第1の実施例では、フリップフロッ
プがCRの時定数を利用していないため、位相ノイズが
非常に小さいほか搬送波の周波数を広範囲に変えても、
動作する利点がある。As explained above, in the first embodiment, since the flip-flop does not use the CR time constant, the phase noise is very small and even if the carrier frequency is changed over a wide range,
It has the advantage of working.
第1の実施例は2相のパルス幅変調を行なうため搬送波
の位相を反転したが変調信号の位相を反転しても構成で
きる。In the first embodiment, the phase of the carrier wave is inverted to perform two-phase pulse width modulation, but it can also be constructed by inverting the phase of the modulation signal.
その場合片方のPWM信号出力を反転するために出力に
インバータを接続するか又は電圧比較器の入力端子を第
5図に示すように逆にする。In that case, to invert one of the PWM signal outputs, an inverter is connected to the output, or the input terminals of the voltage comparator are reversed as shown in FIG.
また第1の実施例では、2相PPM変調信号を得たが第
5図に示すように単相の場合も本発明の効果は同様であ
る。Further, in the first embodiment, a two-phase PPM modulated signal was obtained, but the effect of the present invention is the same in the case of a single phase as shown in FIG.
なお第5図において51は変調信号入力端子、52は搬
送波入力端子、53はセンタータップ付2次巻線による
位相反転トランス、54〜56は電圧比較器、57はT
フリップフロップ、58,59はマスタースレイブJ
−にフリップフロップ、60はexc lus ive
ORゲート、61は出力端子である。In FIG. 5, 51 is a modulation signal input terminal, 52 is a carrier wave input terminal, 53 is a phase inverting transformer with a center-tapped secondary winding, 54 to 56 are voltage comparators, and 57 is a T
Flip-flops, 58 and 59 are master slave J
- flip-flop, 60 is exclusive
OR gate 61 is an output terminal.
本発明は位相ノイズが小さく、正負対称の位相偏移を得
ることができる利点があり、AMPLI−PHASE方
式等のPM−AM変換によるAM変調器のPM発生に利
用することができる。The present invention has the advantage of having small phase noise and being able to obtain a positive/negative symmetrical phase shift, and can be used for PM generation in an AM modulator using PM-AM conversion such as the AMPLI-PHASE method.
第1図は従来の位相変調回路の一例、第2図は第1図の
回路の動作波形図、第3図は本発明による位相変調回路
のブロック図、第4図は第3図の回路の動作波形図、第
5図は本発明による位相変調回路の別の実施例のブロッ
ク図、及び第6図は第3図の回路の動作波形図である。
11・・・・・・変調信号入力端子、12・・・・・・
搬送波(三角波)入力端子、13・・・・・・電圧比較
器、14・・・・・・モノステーブルマルチバイブレー
ク、15・・・・・・コンデンサ、16・・・・・・抵
抗、17・・・・・・出力端子、31・・・・・・変調
信号入力端子、32・・・・・・搬送波入力端子、33
・・・・・・差動増幅器、34〜36・・・・・・電圧
比較器、37〜40・・・・・・マスタースレイブJ
−にフリップフロップ、41・・・・・・Tフリップフ
ロップ、42〜43・・・・・・EX・ORゲート、
44,45・・・・・・インバータ、46〜47・・・
・・・出力端子、51・・・・・・変調信号入力端子、
52・・・・・・搬送波入力端子、53・・・・・・位
相反転トランス、54,55,56・・・・・・電圧比
較器、57・・・・・・Tフリップフロップ、58−5
9・・・・・・マスタースレイブJ−にフリップフロッ
プ、60・・・・・・EX−ORゲート、61・・曲出
力端子。Figure 1 is an example of a conventional phase modulation circuit, Figure 2 is an operational waveform diagram of the circuit in Figure 1, Figure 3 is a block diagram of a phase modulation circuit according to the present invention, and Figure 4 is a diagram of the circuit in Figure 3. FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the phase modulation circuit according to the present invention, and FIG. 6 is an operational waveform diagram of the circuit of FIG. 3. 11...Modulation signal input terminal, 12...
Carrier wave (triangular wave) input terminal, 13... Voltage comparator, 14... Monostable multivib break, 15... Capacitor, 16... Resistor, 17. ...Output terminal, 31...Modulation signal input terminal, 32...Carrier wave input terminal, 33
... Differential amplifier, 34-36 ... Voltage comparator, 37-40 ... Master slave J
- flip-flop, 41...T flip-flop, 42-43...EX/OR gate,
44, 45...Inverter, 46-47...
...output terminal, 51...modulation signal input terminal,
52... Carrier wave input terminal, 53... Phase inversion transformer, 54, 55, 56... Voltage comparator, 57... T flip-flop, 58- 5
9...Flip-flop to master/slave J-, 60...EX-OR gate, 61... Song output terminal.
Claims (1)
ス幅変調信号をパルス位相変調信号に変換して出力する
位相変調回路において、相互に逆相の位相関係の搬送波
をもち入力アナログ信号に対応する2相のパルス幅変調
信号を発生する手段と、各パルス幅変調信号によりトリ
ガされる1対のマスタースレイプJ−にフリップフロッ
プと、該フリップフロップのJ及びに端子に搬送波を1
の周波数に分周した相補信号を印加する手段と、前記1
対のフリップフロップの各出力の排他的論理和により位
相変調出力を提供する手段とを有するこことを特徴とす
る位相変調回路。1. In a phase modulation circuit that converts an analog signal into a pulse width modulation signal, converts the pulse width modulation signal into a pulse phase modulation signal, and outputs the signal, the circuit has carrier waves having mutually opposite phases and corresponds to the input analog signal. means for generating two-phase pulse-width modulated signals, a pair of master slave flip-flops triggered by each pulse-width modulated signal, and a carrier wave at the J and terminals of the flip-flops;
means for applying a complementary signal divided to a frequency of 1;
and means for providing a phase modulation output by exclusive OR of each output of a pair of flip-flops.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12009979A JPS593894B2 (en) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | phase modulation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12009979A JPS593894B2 (en) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | phase modulation circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5644221A JPS5644221A (en) | 1981-04-23 |
| JPS593894B2 true JPS593894B2 (en) | 1984-01-26 |
Family
ID=14777880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12009979A Expired JPS593894B2 (en) | 1979-09-20 | 1979-09-20 | phase modulation circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593894B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132057U (en) * | 1982-03-02 | 1983-09-06 | 株式会社アイジ−技術研究所 | siding board |
| JPH028747Y2 (en) * | 1985-08-03 | 1990-03-02 | ||
| EP1701442A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-13 | Synthesys Research, Inc. | A method and apparatus for creating phase modulation in edge-sensitive signals |
-
1979
- 1979-09-20 JP JP12009979A patent/JPS593894B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5644221A (en) | 1981-04-23 |
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