NJW2307 · njw2307 - 4 - ver.2017-12-05 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 vl d h pll unlock 時 0.75

NJW2307

- 1 - Ver.2017-12-05

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/DEMControl

LockDetector

VCO

Divider

VCO

SineConverter

PFD+

CP

LockDetector

Calibration

CHANNEL Control

+6dBAmp.

RFAmp.

DriverAmp.

PFD+

CP

-6dBAmp.

LimitAmp.

NJW2307VC3

NJW2307

- 2 - Ver.2017-12-05

■ 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

端子番号端子名回路停止状態 (パワーダウン) 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

- 3 - Ver.2017-12-05

■ 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 IAS 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


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)


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

- 4 - Ver.2017-12-05

端子特性 (測定回路１)


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)


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_ OU 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 msec

※注意）電源投入後の最初のロック時間は、FIL1とFIL2に接続されている部品（時定数）の影響を受けます

NJW2307

- 5 - Ver.2017-12-05

復調回路特性 (測定回路2)


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 ( L D 2 ) P L L ロック時間 ※ T L D 2 MOD_SW = H - 1 - msec

※注意）電源投入後の最初のロック時間は、FIL1とFIL2に接続されている部品（時定数）の影響を受けます発振回路特性 (測定回路3)


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 - usec

NJW2307

- 6 - Ver.2017-12-05

■ 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

10kLoop Filter

47u

1u

200

50

1000p

0.1u

0.1u

0.1u

H

L

HL

H

L

FM_OUT

FM_IN

V+

Loop Filter

300k

300k

680p

68n1k

10n

1uAF_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/DEMControl

LockDetector

VCO

Divider

VCO

SineConverter

PFD+

CP

LockDetector

Calibration

CHANNEL Control

+6dBAmp.

RFAmp.

DriverAmp.

PFD+

CP

-6dBAmp.

LimitAmp.

測定回路２：FM復調特性測定回路

Rc11k

Rb110k

Ra33k

Cc10n

Cb680p

Ca4.7n

NJM2741

47n

6.8k

Audio AnalyzerAgilent 8903B

Input impedance=100kΩLPF=30kHz

fc= Hz 2 π 3 RaRbRcCaCbCc

1

10kLoop Filter

47u

1u

200

50

1000p

0.1u

0.1u

0.1u

H

L

HL

HL

FM_OUT

FM_IN

V+

Loop Filter

300k

300k

680p

68n1k

10n

1uAF_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/DEMControl

LockDetector

VCO

Divider

VCO

SineConverter

PFD+

CP

LockDetector

Calibration

CHANNEL Control

+6dBAmp.

RFAmp.

DriverAmp.

PFD+

CP

-6dBAmp.

LimitAmp.

NJW2307

- 7 - Ver.2017-12-05

測定回路３：発振特性測定回路

FREF(4MHz)

10kLoop Filter

47u

1u

200

50

1000p

0.1u

0.1u

0.1u

H

L

HL

HL

FM_OUT

FM_IN

V+

Loop Filter

300k

300k

680p

68n1k

10n

1uAF_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/DEMControl

LockDetector

VCO

Divider

VCO

SineConverter

PFD+

CP

LockDetector

Calibration

CHANNEL Control

+6dBAmp.

RFAmp.

DriverAmp.

PFD+

CP

-6dBAmp.

LimitAmp.

NJW2307

- 8 - Ver.2017-12-05

■ 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

6

NJW2307

- 9 - Ver.2017-12-05

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

5

NJW2307

- 10 - Ver.2017-12-05

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

30020

5

NJW2307

- 11 - Ver.2017-12-05

■ 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_OUTR2

LD2

LD1

R3

R4

C1

C2 R1

C4

C5

C3

R5FREF

C14 C13C12

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/DEMControl

LockDetector

VCO

Divider

VCO

SineConverter

PFD+

CP

LockDetector

Calibration

CHANNEL Control

+6dBAmp.

RFAmp.

DriverAmp.

PFD+

CP

-6dBAmp.

LimitAmp.

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 NJW2307VC3

NJW2307

- 12 - Ver.2017-12-05

基板レイアウト図部品面

裏面

C12C13

C14

C4

C8

C9

NJW2307

R2

R3

R4

R5

R6R7

C10C11

R8

C3

C5

C7

C6

R1

C2

C1

SMA

SMA

NJW2307

- 13 - Ver.2017-12-05

■ 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

I PD

( uA

)

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

I PD

( uA

)

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

BIAS端子

Hレベル電圧

VBI

AS (

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

VSW

1/2

( 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

- 14 - Ver.2017-12-05

10

12

14

16

18

20

22

3 4 5 6

変復調動作時消費電流

I MO

DE

M(m

A)


変復調動作時消費電流－電源電圧


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

I MO

DEM

(mA

)


変復調動作時消費電流－周囲温度


V+= 5.5V

5.0V

3.8V

6

8

10

12

3 4 5 6

復調動作時消費電流

I DE

MO

D(m

A)


復調動作時消費電流－電源電圧


Ta = 25°C

-40°C 85°C

6

8

10

12

-50 0 50 100

復調動作時消費電流

I DE

MO

D(m

A)


復調動作時消費電流－周囲温度


V+= 5.5V

5.0V

3.8V

6

8

10

12

3 4 5 6

変調動作時消費電流

I MO

D(m

A)


変調動作時消費電流－電源電圧


-40°C 25°C

Ta= 85°C

6

8

10

12

-50 0 50 100

変調動作時消費電流

I MO

D(m

A)


変調動作時消費電流－周囲温度


V+= 5.5V

5.0V

3.8V

NJW2307

- 15 - Ver.2017-12-05

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

3 4 5 6

キャリア出力レベル

V FM

OU

T(V

)


キャリア出力レベル－電源電圧


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

W1

(mV

)


キャリア出力高調波レベル－電源電圧


Ta= 85°C

-40°C 25°C

10

13

15

18

20

3 4 5 6

変調度

F DEV

(±kH

z)


変調度－電源電圧


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

VFM

OU

T(V

)


キャリア出力レベル－周囲温度


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

W1

(mV

)


キャリア出力高調波レベル－周囲温度


V+= 3.8V

5.0V 5.5V

10

13

15

18

20

-50 0 50 100

変調度

F DEV

(±kH

z)


変調度－周囲温度


V+= 5.5V

5.0V

3.8V

NJW2307

- 16 - Ver.2017-12-05

0.3

0.5

0.7

0.9

-50 0 50 100

復調出力レベル

VAF

OU

T( V

pp )


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

(dB

)

端子負荷抵抗 ( kΩ )

キャリア出力，復調レベル－端子負荷抵抗

V AF OUT

V FM OUT

-2

-1

0

1

2

20 30 40 50 60 70 80

復調レベル, 変調度

( dB

)

FREF デューティー比 ( % )

変調度,復調レベル－ FREF デューティー比

V AF OUT

F DEV

0

10

20

30

40

50

60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20 40 60 80 100 120

復調

THD

( %

)

復調

S+N

,N (

dB )

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


VAF

OU

T( V

pp)


復調出力レベル－電源電圧


Ta= 85°C

25°C -40°C

NJW2307

- 17 - Ver.2017-12-05

0

5

10

15

20

100 1000 10000

変調度

F DEV

( ±kH

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


VAF

OU

T(V

pp)

変調周波数 fmod ( Hz )

復調出力レベル－変調周波数

NJW2307

- 18 - Ver.2017-12-05

■ 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

- 19 - Ver.2017-12-05

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

- 20 - Ver.2017-12-05

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。

NJW2307

- 21 - Ver.2017-12-05

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 cf （開ループゲインが0dBとなる周波数）と位相余裕 c の条件からループフィルタ定数を算出する方

法について示します。また、求めた定数における周波数特性を確認するための算出方法を示します。

RTTC 2

11

RTC 2

2

3121

22

TTTTT

R

フィルタの時定数 1T , 2T , 3T は以下の式で求められます。また、 pv KKK 、 cc f 2 とします。

32

21 1

1Tj

TjNKT

cc

c

290

tan12

c

c

T

2231T

Tc

各パラメータは下表の通りです。 cf と c を与えて上記計算を行い、ループフィルタ定数を算出します。

1C 2C

R

2 11

NJW2307

- 22 - Ver.2017-12-05

記号変調復調単位

2.3 2.8 2.3 2.8 MHz N 115 140 1 - Kv 2106.3 6 21012.0 6 rad/s/V

Kp 210250 6

A/rad

求めたループフィルタ定数から、 1T , 2T , 3T を次式とします。

211 CCT

22 RCT

21

213 CC

CRCT

各伝達関数について、 js とすることで周波数特性を求めることができます。

・開ループ伝達関数 sGopen

1

231

32

NTsTNTsKsKTsGopen

・位相特性

sGopen の虚数部を sGopenIm 、実数部を sGopenRe とします。

sGsG

open

open

ReIm

tan180 1

・変調伝達関数 sGmod

KsKTNTsTNTs

NTsTNTssG

212

313

12

313

mod

・復調伝達関数 sGdemod

KsKTNTsTNTs

KNsKNTsGde

21

231

32

mod

以上の計算から、所望の周波数特性において安定動作となるようにループフィルタを設計します。

NJW2307

- 23 - Ver.2017-12-05

ループフィルタ計算例上記計算によって求めた定数と周波数特性を以下に示します。条件として、位相余裕は 45°としています。帯域幅を変更することによって、S/Nや全高調波歪等の特性が変動します。

変調度周波数特性（キャリア周波数2.8MHz時）

カットオフ周波数

cf [Hz] 1C [nF] 2C [nF] R [kΩ]

100 2200 12000 0.20 400 150 820 0.82 700 47 220 1.50 1000 22 120 2.00

復調レベル周波数特性

カットオフ周波数

cf [kHz] 1C [nF] 2C [nF] R [kΩ]

4 56 270 0.62 8 12 68 1.2 12 6.8 33 1.8 16 3.3 18 2.4

＜注意事項＞

このデータブックの掲載内容の正確さには

万全を期しておりますが、掲載内容について

何らかの法的な保証を行うものではありませ

ん。とくに応用回路については、製品の代表

的な応用例を説明するためのものです。また、

工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴

うものではなく、第三者の権利を侵害しない

ことを保証するものでもありません。

-18

-15

-12

-9

-6

-3

0

3

6

9

10 100 1000 10000

変調度

F DE

V( d

B )

AF_IN入力周波数 FAF IN ( Hz )

変調度－ AF_IN入力周波数

400Hz 700Hz

1kHz

fc = 100Hz

-18

-15

-12

-9

-6

-3

0

3

6

9

100 1000 10000 100000

復調レベル

VA

F O

UT

( dB

)

変調周波数 fmod ( Hz )

復調レベル－変調周波数

fc = 16kHz 12kHz

8kHz 4kHz

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NJW2307 · njw2307 - 4 - ver.2017-12-05 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 vl d h pll unlock 時 0.75

NJW2307 · njw2307 - 4 - ver.2017-12-05 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 vl d h pll unlock 時 0.75