| □ H13年04月期 A-18 Code:[HF0503] : FM受信機の振幅制限器の動作原理 |
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FM受信機に設けられる振幅制限器の働きについての問題です。AMやSSBだと、スパイク性の強いノイズに対して、ノイズブランカなどが必要ですが、FMでは不要です。それは、この振幅制限器が、信号の振幅を一定に保ち、周波数の変化のみを周波数弁別器に伝えるからです。［１］なぜFM受信機に振幅制限器が必要か？難解な理論は私も解説できませんが、FMは「周波数が変化してなんぼ」の世界です。振幅が変化して、同時に周波数も変化していると、復調した時に振幅変化の成分が余分な信号（＝ひずみやノイズ）となって現れます。例えば、周波数がｆ [Hz], 最大値がＥ [V]の正弦波があったとします。振幅が一定のままならこの信号を周波数弁別器に入れても、何も出てきませんが、周波数をｆ [Hz]のまま一定にして、振幅をＥ〜2Ｅに繰り返し変化（繰り返し周波数をｆs [Hz]）させたりすると、周波数が一定であるにもかかわらず、出力にｆsの周波数成分やその他の成分が出てきます。 そのため、アンテナから入ってきた信号のうち、振幅の変動を除いて周波数の変化のみを取り出して弁別器にかけてやるのが、振幅制限器の役割です。 ［２］振幅制限器の構成例と働きFig.HF0503_aにダイオード2本のみによるシンプルな振幅制限器の例を挙げました。実際の受信機では、もっと複雑な回路が用いられています（ここでのダイオードは、順方向電圧ゼロ、逆方向抵抗は無限大の理想的な動作をするものとします）。 | |
 Fig.HF0503_a 単純な振幅制限器の構成例 |
ダイオード２本はそれぞれ逆向きで、バイアス電圧Ｖ1,Ｖ2が加えられています。このため、入力が+Ｖ1を超えたり、-Ｖ2を下回ったりすると、ダイオードがオンになり、出力をこれらの電圧でクランプしてしまいます。 その様子を示したのが同図右の波形です。実際にはダイオードは理想的なものではありませんので、Ｖ1やＶ2で正確に頭打ちにできるわけではありません。 しかし、これで出力の振幅変動成分がある範囲に抑えられることは確かです。 |
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オペアンプを使った理想ダイオードで組めば、ほぼこの回路と同じような動作が実現できます。 それでは、解答に移ります。 １…これが振幅制限器の働きの正しい記述です ２…これはスケルチ回路の働きですから誤りです ３…これは振幅変調系受信機のAGCの働きですから誤りです ４…これはデエンファシス回路の働きですから誤りです となりますから、正解は１と分かります。 | |
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