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<復刻版>最近のFMチューナー 03

いま、フロントエンド部以外まったく同一のFMチューナーがあるとします。一つはバリコンを用いたアナログ方式で、もう一つはデジタルシンセサイザー方式です。この2つのチューナーのS/Nは前者の場合、フロントエンド以外の部分で決定され、後者はフロントエンド部で決定されます。

図6のチューナーの場合、25kHzで位相比較するために65.3MHz〜79.3MHzの周波数を分周しなければならず、その時の誤差が発生します。また常に25kHzで位相比較しているのですが、これは1/25kHzつまり40usに一回局発部を制御していることを意味します。1回局発部が目的の周波数になるように制御を受けると、次の制御は40us後にしか受けられません。このため電圧と言う非常に制御し易いものを使っているために外乱を受け易く、40us以下の時間で局発部をみた場合、その周波数は常に変化し、10.7MHzに変換するための局発部により余分な情報が付加され、S/Nを劣化させます。

Fig5 Fig6

このS/Nの劣化を式で表すと、次のようになります。

[S/Nの劣化]=(Kv•Ed/Af)

この式からS/Nの劣化を防ぐには、Kv:VCO感度、Ed:ループ内で発生するノイズを小さくし、AF:ωrefにおけるLPFの減衰度を大きくする。また、N:分周比は小さい方が良く、ωref:比較基準周波数は大きい方が良いことが分かります。

この中でωrefは通常25kHzが使われており、一部「ダイレクトコンパレーター」といわれる100kHzのωrefで使えるものがありますが、半導体プロセス上の問題か、必ずしもωrefが上がっただけの効果は得られていません。

25kHzのωrefが決まるとNが決まってしまい、ωref、Nが決まるとAFもほぼ決まってしまう。このためEdが一定とすると、Kvを小さくすることが有効です。

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