NJW2307
FM 変調／復調 IC
■ 概 要
■ 外 形
NJW2307 は、3.8V から動作する全二重通信に最適な音声信号用 FM 変調／復調 IC です。 音声信号の他 データーパルスなどにも使用可能です。 パラレルインターフェースによって、キャリア周波数(2.3MHz/2.8MHz)の 設定および FM 変調ブロックおよび FM 復調ブロックを独立してパワー ダウン制御することが可能です。また、基準信号 4MHz(標準)を調整する ことでキャリア周波数の微調整も可能です。FM 変調/復調回路は、VCO、PLL および AFC(Auto Frequency Calibration)機能を内蔵していますので、無調整化を実現します。
■ アプリケーション
インターホン，給湯器リモコン(音声)，無線/有線の各種通信機器■ 特 徴
● 低消費電流(V+ =5V) 変調時 ： 9mA (標準) 復調時 ： 9.5mA (標準) パワーダウン時 ： 1uA (最大) ● 低電圧動作 3.8∼5.5V ● 周波数偏差 (AF_IN = 0.5Vpp) ：±15kHz (標準) ● 変調(FM)出力レベル ： 1Vpp (標準) ● 復調(AF)出力レベル (fdev= ±15kHz) ： 0.5Vpp (標準) ● BiCMOS 構造 ● 外形 SSOP20-C3■ ブロック図
GND1
FIL1
AF_OUT
LD2
V
+LD1
OSC
FREF
LDCAP2
AF_IN
LDCAP1
FM_DEC
FM_IN
DEM_SW
MOD_SW
CH_SEL
BIAS
GND2
FM_OUT
FIL2
2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 19 20 18 17 16 15 14 13 12 11 Divider MOD/DEM Control Lock Detector VCO Divider VCO Sine Converter PFD + CP Lock Detector Calibration CHANNEL Control +6dB Amp. RF Amp. Driver Amp. PFD + CP -6dB Amp. Limit Amp. NJW2307VC3NJW2307
■ 真理値表
●キャリア(搬送波周波数)切替
BIAS CH_SEL 変調回路 復調回路 H L 2.8MHz 2.3MHz H H 2.3MHz 2.8MHz ※ H = VSW1 or VBIAS，L = VSW2 ※ CH_SEL の切替は、回路停止状態(パワーダウン)時に設定してください ●FM 変調/復調回路動作切替
条件：測定回路図 1 MOD_SW DEM_SW 変調回路 復調回路 発振回路L L OFF OFF OFF
L H OFF ON ON H L ON OFF ON H H ON ON ON ※ON：回路動作状態(パワーオン) ※OFF：回路停止状態(パワーダウン) ※MOD_SW および DEM_SW は、V+が推奨動作電圧範囲となってから設定してください ●
回路停止/動作時の端子状態
条件:測定回路図 1 ※Hi-Z は、3MΩ 以上となります。ただし、AF_OUT 端子のみ標準 34kΩ です 端子番号 端子名 (パワーダウン) 回路停止状態 回路動作状態 1 GND1 - - 2 FIL1 Hi-Z - 3 AF_OUT Hi-Z - 4 LD2 V+ PLL Unlock : V + PLL Lock : GND 5 V+ V+ V+ 6 LD1 V+ PLL Unlock : V + PLL Lock : GND 7 OSC V+ - 8 FREF Hi-Z - 9 LDCAP2 GND -10 AF_IN Hi-Z PLL Unlock : Hi-Z
PLL Lock : 1.8V 11 FIL2 Hi-Z - 12 FM_OUT Hi-Z V+ - 1.2V 13 GND2 - - 14 BIAS - - 15 CH_SEL - - 16 MOD_SW - - 17 DEM_SW - - 18 FM_IN - V+ - 1.0V 19 FMDEC - V+ - 1.0V 20 LDCAP1 GND -
NJW2307
■ 絶対最大定格
(Ta = 25°C) 項 目 記号 定 格 単 位 電 源 電 圧 V+ 6 V 入 力 電 圧 V IN - 0.3 ∼ 6 V 消 費 電 力 P D 890 (2 層基板実装時 ※) mW 1200 (4 層基板実装時 ※) 動 作 温 度 範 囲 T o p r - 40 ∼ + 85 °C 保 存 温 度 範 囲 T s t g - 50 ∼ + 125 °C (※)114.3x76.2x1.6mm(FR-4)で EIJ/JEDEC 準拠による■ 推奨動作電圧範囲
指定なき場合には Ta = 25°C 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 電 源 電 圧 V + 3.8 5.0 5.5 V 制御入力端子 H レベル電圧 V S W 1 MOD_SW, DEM_SW, CH_SEL 端子 0.75 × V + - 5.5 V 制御入力端子 L レベル電圧 V S W 2 MOD_SW, DEM_SW, CH_SEL 端子 0 - 0.25 × V + V B I A S 端 子 H レ ベ ル 電 圧 V B I A S BIAS 端子 V+ - 0.6 - 5.5 V■ 基準信号推奨外部入力範囲
指定なき場合には Ta = 25°C 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 入 力 可 能 周 波 数 F F R E F 3 4 5 MHz 入 力 電 圧 範 囲 V F R E F F FREF = 4MHz V+/2 バイアス 1.4 V + - Vpp 入 力 デ ュ ー テ ィ ー 比 DUTY F FREF = 4MHz V+/2 バイアス - 50 - %■ 電気的特性
指定なき場合には Ta = 25°C, V+= 5.0V, FFREF = 4.0MHz, VFREF = 2.5V(DC) + 5Vpp(AC), VFMIN = 1Vpp,
fdev = ±15kHz, fmod = 1kHz, FAFIN = 1kHz, VAFIN = 0.5Vpp, FM_OUT = 10kΩ, AF_OUT = 10kΩ,
MOD_SW = H or L , DEM_SW = H or L , BIAS = H , CH_SEL = H or L 消費電流特性 (測定回路１) 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 パワーダウン時消費電流 I P D MOD_SW = L,DEM_SW = L, 無信号時 - 0.1 1 uA 変 調 動 作 時 消 費 電 流 I M O D MOD_SW = H, DEM_SW = L, 無信号時 - 9 12 mA 復 調 動 作 時 消 費 電 流 I D E M O D MOD_SW = L, DEM_SW = H, 無信号時 - 9.5 12.5 mA 変 復 調 動 作 時 消 費 電 流 I M O D E M MOD_SW = H, DEM_SW = H, 無信号時 - 18 22 mA
NJW2307
端子特性 (測定回路１) 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 LD 出力端子 H レベル電圧 V L D H PLL Unlock 時 0.75 × V+ - 5.5 V LD 出力端子 L レベル電圧 I L D L PLL Lock 時 0 - 0.25 × V+ V 制 御 端 子 入 力 電 流 I I N MOD_SW, DEM_SW, BIAS, CH_SEL 端子 - 1 0 1 uA 変調回路特性 (測定回路１) 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 キ ャ リ ア 出 力 周 波 数 1 F F M O U T 1 MOD_SW = H, CH_SEL = H, 無信号時 2.28 2.30 2.32 MHz キ ャ リ ア 出 力 周 波 数 2 F F M O U T 2 MOD_SW = H, CH_SEL = L, 無信号時 2.78 2.80 2.82 MHz キ ャ リ ア 出 力 レ ベ ル V F M O U T 1 MOD_SW = H, 無信号時 0.75 1 1.25 Vpp キャリア出力高調波レベル１ P H W 1 MOD_SW = H, AF_IN 無信号時, 2次高調波 - 90 - mVpp キャリア出力高調波レベル２ P H W 2 MOD_SW = H, AF_IN 無信号時, 3次高調波 - 5 - mVpp 変 調 度 F D E V MOD_SW = H, V AF IN = 0.5Vpp ±11 ±15 ±19 kHz 変 調 S / N MOD_SN MOD_SW = H 29 40 - dB A F _ I N 下 限 入 力 周 波 数 F A F I N MOD_SW = H, FAFIN = 300Hz, FAFIN = 1kHz ⇒ 300Hz 偏差 - 3 - 2 1 dB A F _ I N 最 大 入 力 レ ベ ル V A F I N MOD_SW = H, 変調度特性が 線形領域から 3dB 低下する VAFIN 3 - - Vpp AF_IN 端子インピーダンス Z A F I N MOD_SW = H 7.5 10 12.5 kΩ F M _ O U T 端 子 負 荷 能 力 Z F M O U T MOD_SW = H, FM_OUT 負荷 = 10kΩ ⇒ 1kΩ 偏差 - 3 - 2 1 dB 変調回路(LD1)PLL ロック時間 TL D 1 MOD_SW = H, 測定回路 3 - 1 1.6 msecNJW2307
復調回路特性 (測定回路 2) 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 AF_OUT 上限出力周波数 F A F O U T DEM_SW = H, fmod = 1kHz ⇒ 5kHz 偏差 - 3 - 2 1 dB 復 調 レ ベ ル V A F O U T DEM_SW = H 0.37 0.5 0.63 Vpp 復 調 S / N 1 SN1 DEM_SW = H 30 40 - dB 復 調 S / N 2 SN2 DEM_SW = H, VFM IN = 2.0mVpp - 12 - dB 全 高 調 波 歪 THD DEM_SW = H - 1 - % FM_IN 端子インピーダンス Z F M I N DEM_SW = H - 10 - kΩ A F _ O U T 端 子 負 荷 能 力 Z A F O U T MOD_SW = H, AF_OUT 負荷 = 10kΩ ⇒ 1kΩ 偏差 - 3 - 2 1 dB 復調回路(LD2)PLL ロック時間 T L D 2 MOD_SW = H - 1 - msec 発振回路特性 (測定回路 3) 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 発 振 可 能 周 波 数 範 囲 F O S C OSC-GND = 47pF FREF-GND = 47pF OSC-FREF = 510kΩ - 4 - MHz 負 性 抵 抗 - R OSC-GND = 47pF FREF-GND = 47pF OSC-FREF = 510kΩ - - 5 - kΩ 発 振 開 始 時 間 T O S C S 1 OSC-GND = 47pF FREF-GND = 47pF OSC-FREF = 510kΩ - 0.1 1.6 msec 発 振 検 知 時 間 T O S C S 2 OSC-GND = 47pF FREF-GND = 47pF OSC-FREF = 510kΩ - 50 - usecNJW2307
■ 測定回路図
本回路図は、前ページの｢電気的特性｣および「特性例」を測定する為の測定回路図です。 測定回路１：標準回路 10k Loop Filter 47u 1u 200 50 1000p 0.1u 0.1u 0.1u H L H L H L FM_OUT FM_IN V+ Loop Filter 300k 300k 680p 68n 1k 10n 1u AF_IN V+ AF_OUT LD2 LD1 FREF (4MHz) 10k10u 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 19 20 18 17 16 15 14 13 12 11 Divider MOD/DEM Control Lock Detector VCO Divider VCO Sine Converter PFD + CP Lock Detector Calibration CHANNEL Control +6dB Amp. RF Amp. Driver Amp. PFD + CP -6dB Amp. Limit Amp. 測定回路２：FM 復調特性測定回路 Rc 11k Rb 110k Ra 33k Cc 10n Cb 680p Ca 4.7n NJM2741 47n 6.8k Audio Analyzer Agilent 8903B Input impedance=100kΩ LPF=30kHz fc= Hz 2 π 3 RaRbRcCaCbCc 1 10k Loop Filter 47u 1u 200 50 1000p 0.1u 0.1u 0.1u H L H L H L FM_OUT FM_IN V+ Loop Filter 300k 300k 680p 68n 1k 10n 1u AF_IN V+ AF_OUT LD2 LD1 FREF (4MHz) 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 19 20 18 17 16 15 14 13 12 11 Divider MOD/DEM Control Lock Detector VCO Divider VCO Sine Converter PFD + CP Lock Detector Calibration CHANNEL Control +6dB Amp. RF Amp. Driver Amp. PFD + CP -6dB Amp. Limit Amp.NJW2307
測定回路３：発振特性測定回路 FREF (4MHz) 10k Loop Filter 47u 1u 200 50 1000p 0.1u 0.1u 0.1u H L H L H L FM_OUT FM_IN V+ Loop Filter 300k 300k 680p 68n 1k 10n 1u AF_IN V+ AF_OUT LD2 LD1 10k10u 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 19 20 18 17 16 15 14 13 12 11 Divider MOD/DEM Control Lock Detector VCO Divider VCO Sine Converter PFD + CP Lock Detector Calibration CHANNEL Control +6dB Amp. RF Amp. Driver Amp. PFD + CP -6dB Amp. Limit Amp.NJW2307
■ 等価回路
(Ta = 25℃ , V+ = 5V , 無信号時 ) 端子 端子名 内部等価回路 端子電圧 備考 1 GND1 -- -- 復調回路の GND 端子です。 2 FIL1 -- 復調 PLL ループフィルタ接 続端子です。 接続するフィルタのカット オフ周波数(fc)で、復調で きる上限周波数を設定でき ます。 AF_OUT の半分の振幅が現れ ます。 3 AF_OUT -- 復調信号の出力端子です。 FIL1 の 2 倍の振幅が出力さ れます。 4 LD2 Unlock： V + Lock：GND 復調 PLL ロック検出端子で す。 ｵ ｰ ﾌ ﾟ ﾝ ﾄ ﾞ ﾚ ｲﾝ構造のため 4pin-V+間に高抵抗を挿入 してご使用ください。 5 V+ V+ 電源端子です。 6 LD1 Unlock：V + Lock：GND 変調 PLL ロック検出端子で す。 ｵ ｰ ﾌ ﾟ ﾝ ﾄ ﾞ ﾚ ｲﾝ構造のため 6pin-V+間に高抵抗を挿入 してご使用ください。 1 2 5 300 1 3 5 100 1 4 13 1 5 100 13 6NJW2307
端子 端子名 内部等価回路 端子電圧 備考 7 OSC -- 発振回路構成用端子です。 7pin-8pin 間に発振子を接 続することで、基準周波数 の発振回路を構成できま す。 8 FREF -- 基準周波数入力端子です。 基準周波数を外部より入力 される際は入力端子として ご使用ください。 また、7pin-8pin 間に発振 子を接続することで、基準 周波数の発振回路を構成で きます。 9 LDCAP2 -- ロック検出容量接続端子で す。 9pin-GND 間に容量を接続す ることで、変調用 PLL のロ ック検出が安定します。 10 AF_IN Lock:1.8V Unlock: Hi-Z 音声入力端子です。 11 FIL2 -- 変調 PLL ループフィルタ接 続端子です。接続するフィ ルタのカットオフ周波数 (fc)で、変調できる下限周 波数を設定できます。 300 13 7 5 300 13 8 5 600 13 9 5 10k 5k 13 10 5 13 11 5NJW2307
端子 端子名 内部等価回路 端子電圧 備考 12 FM_OUT V+ - 1.2V FM 変調信号出力端子です。 2.3MHz 帯および 2.8MHz 帯 のキャリアを 10pin の振幅 に応じた周波数偏移で出力 します。 13 GND2 -- -- 変調回路 GND 端子です。 14 BIAS -- バイアス入力端子です。 常時 H レベルに設定してく ださい。 15 16 17 CH_SEL MOD_SW DEM_SW -- 15pin はキャリア周波数選 択端子です。 FM 変調/復調のキャリア周 波数を切替できます。 16pin は変調回路動作切替 端子で、17pin は復調回路 動作切替端子です。 L レベル：回路停止 H レベル：回路動作 18 19 FM_IN FM_DEC V + - 1.0V 18pin は FM 変調信号入力端 子です。 19pin は FM 変調信号入力の デカップリング端子です。 内部バイアスが加わってい るので容量を介し FM 変調 信号を入力してくだい。 20 LDCAP1 -- ロック検出容量接続端子で す。 20pin-GND 間に容量を接続 することで、復調用 PLL の ロック検出が安定します。 100 13 12 5 300 13 14 5 300 13 15 5 16 17 10k 10k 1 18 5 19 1 300 20 5NJW2307
■ 評価ボード
性能評価用ボードを用意しております。NJW2307 の各種性能評価にお使い頂けます。 尚、本ボードはパターンレイアウト、部品レイアウトを推奨するものではありません。 また、回路定数は電気的特性の測定条件に準じています。 測定条件が異なる場合は、回路定数の見直しが必要です。
回路図 AF_IN V+ AF_OUT R2 LD2 LD1 R3 R4 C1 C2 R1 C4 C5 C3 R5 FREF C14 C13 C12 FM_OUT FM_IN V+ R7 C7 C6 R6 R8 C11 C10 C9 C8 DEM SW MOD SW CH SW 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 19 20 18 17 16 15 14 13 12 11 Divider MOD/DEM Control Lock Detector VCO Divider VCO Sine Converter PFD + CP Lock Detector Calibration CHANNEL Control +6dB Amp. RF Amp. Driver Amp. PFD + CP -6dB Amp. Limit Amp. 部品リスト 項目 回路図番号 定数 項目 回路図番号 定数 コンデンサ C1 680pF 抵抗 R1 1kΩ コンデンサ C2 68nF 抵抗 R2 10kΩ コンデンサ C3 10uF 抵抗 R3 300kΩ コンデンサ C4 10nF 抵抗 R4 300kΩ コンデンサ C5 1uF 抵抗 R5 0Ω コンデンサ C6 1uF 抵抗 R6 200Ω コンデンサ C7 47uF 抵抗 R7 10kΩ コンデンサ C8 0.1uF 抵抗 R8 50Ω コンデンサ C9 0.1uF コンデンサ C10 0.1uF コンデンサ C11 1000pF コンデンサ C12 0.1uF コンデンサ C13 1uF コンデンサ C14 10uF IC IC1 NJW2307VC3NJW2307
基板レイアウト図 部品面 裏面
C12 C13 C14 C4 C8 C9 IC1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 C10 C11 R8 C3 C5 C7 C6 R1 C1 C2NJW2307
■ 特性例
指定なき場合には Ta = 25°C, V+
= 5.0V, FFREF = 4.0MHz, VFREF = 2.5V(DC) + 5Vpp(AC), VFMIN = 1Vpp,
fdev = ±15kHz, fmod = 1kHz, FAFIN = 1kHz, VAFIN = 0.5Vpp, FM_OUT = 10kΩ, AF_OUT = 10kΩ, 測定回路１
MOD_SW = H or L , DEM_SW = H or L , BIAS = H , CH_SEL = H or L
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 3 4 5 6 パ ワ ー ダ ウ ン 時消費電 流 IPD ( u A ) 電源電圧 V+ (V) パワーダウン時消費電流 − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta= 85°C -40°C 25°C 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 -50 0 50 100 パ ワ ー ダ ウ ン 時消 費 電 流 IPD ( u A ) 周囲温度 Ta ( °C ) パワーダウン時消費電流 − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 5.5V 5.0V 3.8V 0 2 4 6 3 4 5 6 B IA S 端 子 H レベル 電 圧 VB IA S ( V ) 電源電圧 V+( V ) BIAS端子電圧 − 電源電圧 ( H レベル) H レベル範囲 0 2 4 6 3 4 5 6 制 御 入力端 子レ ベ ル 電 圧 VS W 1 /2 ( V ) 電源電圧 V+( V ) 制御入力端子電圧 − 電源電圧 ( H / L レベル) L レベル範囲 H レベル範囲
NJW2307
10 12 14 16 18 20 22 3 4 5 6 変復調動作 時消 費 電 流 IMO D E M ( m A ) 電源電圧 V+( V ) 変復調動作時消費電流 − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta= 25°C -40°C 85°C 10 12 14 16 18 20 22 -50 0 50 100 変復 調 動作時 消 費 電 流 IMO D E M ( m A ) 周囲温度 Ta ( °C ) 変復調動作時消費電流 − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 5.5V 5.0V 3.8V 6 8 10 12 3 4 5 6 復調動作時 消費 電 流 IDE M O D ( m A ) 電源電圧 V+( V ) 復調動作時消費電流 − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta = 25°C -40°C 85°C 6 8 10 12 -50 0 50 100 復調動作時 消費 電 流 IDE M O D ( m A ) 周囲温度 Ta ( °C ) 復調動作時消費電流 − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 5.5V 5.0V 3.8V 6 8 10 12 3 4 5 6 変 調 動作時 消 費電 流 IMO D ( m A ) 電源電圧 V+( V ) 変調動作時消費電流 − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) -40°C 25°C Ta= 85°C 6 8 10 12 -50 0 50 100 変調動作時 消費 電 流 IMO D ( m A ) 周囲温度 Ta ( °C ) 変調動作時消費電流 − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 5.5V 5.0V 3.8VNJW2307
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 3 4 5 6 キ ャリア出 力 レ ベ ル VF M O U T ( V ) 電源電圧 V+( V ) キャリア出力レベル − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta= 85°C 25°C -40°C 0 25 50 75 100 3 4 5 6 キャ リ ア出力 高 調 波レ ベ ル PH W 1 ( m V ) 電源電圧 V+( V ) キャリア出力高調波レベル − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta= 85°C -40°C 25°C 10 13 15 18 20 3 4 5 6 変調 度 FD E V ( ± k H z ) 電源電圧 V+( V ) 変調度 − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta= 85°C -40°C 25°C 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 -50 0 50 100 キャリア出 力レ ベ ル VF M O U T ( V ) 周囲温度 Ta ( °C ) キャリア出力レベル − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 3.8V 5.0V 5.5V 0 25 50 75 100 -50 0 50 100 キャリア 出 力 高 調 波レ ベ ル PH W 1 ( m V ) 周囲温度 Ta ( °C ) キャリア出力高調波レベル − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 3.8V 5.0V 5.5V 10 13 15 18 20 -50 0 50 100 変調 度 FD E V ( ± k H z ) 周囲温度 Ta ( °C ) 変調度 − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 5.5V 5.0V 3.8VNJW2307
0.3 0.5 0.7 0.9 -50 0 50 100 復 調出 力 レ ベ ル VA F O U T ( V p p ) 周囲温度 Ta ( °C ) 復調出力レベル − 周囲温度 ( 電源電圧可変 ) V+= 3.8V 5.0V 5.5V -15 -10 -5 0 5 0.1 1 10 100 キ ャ リ ア 出力 , 復調 レ ベ ル ( d B ) 端子負荷抵抗 ( kΩ ) キャリア出力，復調レベル − 端子負荷抵抗 VAF OUT VFM OUT -2 -1 0 1 2 20 30 40 50 60 70 80 復 調 レ ベ ル , 変調 度 ( d B ) FREF デューティー比 ( % ) 変調度,復調レベル − FREF デューティー比 VAF OUT FDEV 0 10 20 30 40 50 60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 40 60 80 100 120 復 調 T HD ( % ) 復 調 S + N ,N ( d B ) FM IN入力レベル ( dBuV ) 復調 S+N,N,THD − FM IN入力レベル N THD S+N 0.3 0.5 0.7 0.9 3 4 5 6 復調 出 力 レ ベル VA F O U T ( V p p ) 電源電圧 V+( V ) 復調出力レベル − 電源電圧 ( 周囲温度可変 ) Ta= 85°C 25°C -40°CNJW2307
0 5 10 15 20 100 1000 10000 変調度 FD E V ( ± k H z ) AF_IN周波数 ( Hz ) 変調度 − AF_IN周波数 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 100 1000 10000 復調出 力 レ ベル VA F O U T ( V p p ) 変調周波数 fmod ( Hz ) 復調出力レベル − 変調周波数NJW2307
■ 機能/動作概要
NJW2307 は FM 変調ブロックと FM 復調ブロック、基準発振回路、パラレルインターフェース回路で構成されています。 インターフェースによってキャリア周波数の設定および FM変調ブロックおよび FM復調ブロックを独立してパワーダウン制御 することが可能です。 １．FM 変調ブロックAF_IN 端子(10pin)から入力した音声信号は、入力アンプ(-6dB Amp.)を介して FM 変調用 VCO 回路で FM 変調します。 FM 変調されたキャリア信号は、サインコンバータ(Sine Converter)によりサイン波に波形整形された後に、ドライバアンプ (Driver Amp.)から出力されます。FM 変調は PLL を利用した変調回路で、PFD(Phase/Frequency detector)と CP(Charge Pump)と Divider および VCO から構成しています。
変調帯域は、FIL2 端子(11pin)に接続するループフィルタにより設定できます。 ２．FM 復調ブロック
FM_IN 端子(18pin)へ入力した FM 変調信号は、RF アンプ(RF Amp.)とリミッタアンプ(Limit Amp.)により振幅制限を行い、 FM 復調用 PFD(Phase/Frequency detector)回路で FM 復調します。
FM 復調された信号は、ドライバアンプ(+6dB Amp.)から出力されます。FM 復調は PLL を利用した復調回路で、 PFD(Phase/Frequency detector)と CP(Charge Pump)および VCO から構成しています。
復調帯域は、FIL1 端子(2pin)に接続するループフィルタにより設定できます。 ３．基準発振回路
OSC 端子(7pin)と FREF 端子(8pin)間はインバータ構成で、発振子を接続することにより PLL 基準信号を生成します。 外部生成したクロックを PLL 基準信号として用いる際は、FREF 端子(8pin)に信号を入力され、OSC 端子(7pin)をオープン としてください。
４．パラレルインターフェース回路
インターフェース回路の入力は、CH_SEL 端子(15pin)、MOD_SW 端子(16pin)、DEM_SW 端子(17pin)の 3 端子です。 CH_SEL端子(15pin)の設定により、FM 変調および FM 復調のキャリア周波数を 2.3MHz/2.8MHz に設定できます。なお、 BIAS 端子(14pin)は常時 H レベルに設定してください。
MOD_SW 端子(16pin)の設定により、FM 変調ブロックのパワーダウン制御ができます。 DEM_SW 端子(17pin)の設定により、FM 復調ブロックのパワーダウン制御ができます。
NJW2307
FM 変調ブロックの動作例および説明
MOD_SW 端子(16pin)を H レベルに設定すると、FM 変調ブロックがパワーオン状態となり、FM 変調用の PLL が動作 し FM_OUT 端子(12pin)から設定したキャリア信号を出力します。
LD1 端子(6pin)は FM 変調用 PLL のロック状態を示し、設定したキャリア周波数となった時に L レベルとなります。 FM 変調は、LD1 端子(6pin)が L レベルになってから AF_IN 端子(10pin)からの入力信号により開始されます。
LD1 端子(6pin)が H レベル(PLL アンロック状態)では、AF_IN 端子(10pin)に信号を入力しても FM 変調はされません。 よって、LD1 端子(6pin)が L レベルになってから、AF_IN 端子へ信号を入力することを推奨します。
但し LD1 端子(6pin)が H レベル(PLL アンロック状態)や MOD_SW 端子(16pin)が L レベル(パワーダウン状態)となってい る状態でも、AF_IN 端子(10pin)へ信号を入力しても問題はありません。 パワーオン PLLアンロック状態 パワーオン PLLロック状態 ( FM変調動作 ) MOD_SW 制御波形 AF_IN 入力波形 LD1 出力波形 FM_OUT 出力波形 パワーダウン L H L H
NJW2307
FM 復調部の動作例および説明DEM_SW 端子(17pin)を H レベルに設定すると、FM 復調ブロックがパワーオン状態となり、FM 復調用の PLL が動作 し AF_OUT 端子(3pin)から復調出力信号を出力します。
LD2 端子(4pin)は FM 復調用 PLL のロック状態を示し、FM_IN 端子(18pin)へ入力されるキャリア周波数と復調用 VCO の周波数が等しくなった時に L レベルとなります。
FM 復調は、LD2 端子(4pin)が L レベルになってから FM_IN 端子(18pin)へ入力されるキャリア周波数により開始されま す。
LD2 端子(4pin)が H レベル(PLL アンロック状態)では、復調用 VCO を制御するキャリブレーション(Calibration)の影響に より正しい復調信号が出力されず、音声帯域の周波数成分が出力される可能性があります。
よって、FM_IN 端子(18pin)へ不適切な FM 入力信号(*1)が入力され続けますと、復調用VCO を制御するキャリブレーシ ョン(Calibration)の影響を受け続けますのでご注意ください。 (*1)：不適切な FM 入力信号 ①CH_SEL 端子で設定した周波数と違う周波数 ②入力信号レベルが低い場合、もしくは S/N が低い信号の場合 パワーオン PLLロック状態 ( FM復調動作 ) DEM_SW 制御波形 FMIN 入力波形 LD2 出力波形 AF_OUT 出力波形 L H L H パワー ダウン パワーオン PLLアンロック状態
上記 AF_OUT 出力波形は参考図であり、FM_IN 端子(18pin)に入力する信号条件や、環境ノイズなどにより振幅レベル や周波数は変化します。
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ループフィルタについて
FIL1 端子(2pin)および FIL2 端子(11pin)に接続するループフィルタは、PLL を安定動作させるために必要となります。 また、ループフィルタの定数によって、変調度および復調レベルの周波数特性を変更することが可能です。
ループフィルタの定数は、一般的に位相余裕が 45°以上に設定することで PLL が安定動作します。位相余裕が不足しま すと、PLL がロックしない、ロックまでに時間がかかる、不安定といった症状が発生し、正常な出力信号が得られなくなり ます。よってループフィルタ定数は、位相余裕を確保した上で所望の特性となるように設定してください。
NJW2307 の FIL1 端子(2pin)および FIL2 端子(11pin)に接続するループフィルタ設計方法について次に示します。 また、下記設計を簡易的に行うツールを提供していますので、お問い合わせください。 ループフィルタ設計方法 カットオフ周波数
