JP2000357944A - 発振器 - Google Patents

発振器

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JP2000357944A
JP2000357944A JP11169530A JP16953099A JP2000357944A JP 2000357944 A JP2000357944 A JP 2000357944A JP 11169530 A JP11169530 A JP 11169530A JP 16953099 A JP16953099 A JP 16953099A JP 2000357944 A JP2000357944 A JP 2000357944A
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JP
Japan
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transistor
oscillator
oscillation
oscillation frequency
capacitance
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JP11169530A
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English (en)
Inventor
Chizuru Hozumi
千鶴 保角
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NEC Yamagata Ltd
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NEC Yamagata Ltd
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】バラクタダイオード等の周波数調整用部品を用
いることなく発振周波数を可変調整することができる発
振器を提供する。 【解決手段】発振器10は、発振周波数調整端子13を
有し、そこへ印加する電圧を可変することにより、発振
用トランジスタ11の接合容量18の容量値Cbeを変
化させ、これにより発振周波数を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発振器に係わり、特
に発振周波数調整端子を有して発振周波数を可変調整す
ることができる発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】発振周波数を可変できる発振器は自動車
電話装置等に広く用いられ、またそれに関する技術が種
々提案されている。
【0003】例えば特開平4−61415号公報には図
3に示す電圧制御発振器(VCO)が開示されている。
図3において、発振用GaAsFET31A,31B
と、容量素子32A,32Bと、インダクタ33A,3
3Bとで非安定マルチバイブレータをと構成している。
【0004】発振周波数調整用バラクタダイオード34
A,34Bは、基準バイアス電圧(VREF)供給用端
子35及び制御電圧(VCONT)供給用端子36から
カソード及びアノードにそれぞれ抵抗素子を通して印加
される電圧により逆バイアス状態となり、逆バイアス電
圧値(VREF−VCONT)に依存した接合容量をも
った容量素子とみなすことができ、この逆バイアス値の
変化による接合容量の変化により発振周波数の制御を行
っている。
【0005】図3ではさらに、発振周波数調整用バラク
タダイオード34A,34Bのカソードに第2のバラク
タダイオード37A,37Bのカソードを接続し、第2
のバラクタダイオード37A,37Bのアノード側にバ
イパスコンデンサ38A,38B及びブリーダ抵抗39
A,39B,40A,40Bの回路を設けて、この第2
のバラクタダイオード37A,37Bも逆バイアス状態
にしておくことで発振周波数範囲を拡大しようとしてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来技術では、発振周波数の調整のために、バラクタ
ダイオードを使用しているから、発振器回路の他に発振
周波数調整用の素子としてバラクタダイオードをIC内
に構成するか、外付けの部品として追加する必要があ
る。したがって前者の場合は半導体ペレットの小型化に
支障を生じ、後者の場合は部品点数の削減が困難になる
という問題点を有する。
【0007】したがって本発明の目的は、バラクタダイ
オード等の周波数調整用部品を用いることなく発振周波
数を可変調整することができ、これにより部品点数を増
加させることなく半導体ペレットの高集積化を実現する
ことが可能な発振器を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、発振周
波数調整端子を有し、そこへ印加する電圧を可変するこ
とにより、発振用トランジスタの接合容量の容量値を変
化させ、発振周波数を調整する発振器にある。
【0009】具体的には本発明の特徴は、発振用トラン
ジスタにバイアス電流調整用トランジスタを直列接続し
て直列体を構成し、発振周波数調整端子からの電圧を前
記バイアス電流調整用トランジスタに印加することによ
り直列体に流れる電流を制御し、これにより発振用トラ
ンジスタの接合容量の容量値を変化させる発振器にあ
る。
【0010】ここで、バイアス電流調整用トランジスタ
はバイポーラトランジスタ、例えばNPN型バイポーラ
トランジスタであり、そのベースに発振周波数調整端子
からの電圧を印加することができる。また、前記発振用
トランジスタはバイポーラトランジスタ、例えばNPN
型バイポーラトランジスタであり、接合容量はこのバイ
ポーラトランジスタのベース・エミッタ間のPN接合容
量であることができる。
【0011】さらに、発振用トランジスタのベースから
発振出力が取り出されることができる。この発振器はI
Cペレットに形成されており、発振周波数調整端子はこ
のICペレットの外部端子であることが好ましい。この
場合は、ICペレットの外部から、発振用トランジスタ
の接合容量の容量値を変化させ発振周波数を調整する電
圧がこの外部端子に印加される。
【0012】あるいは、発振周波数調整回路はICペレ
ットに形成されており、発振周波数調整端子はこのIC
ペレット内の接続ノードであることができる。この場合
は、ICペレットの内部の他の回路から、発振用トラン
ジスタの接合容量の容量値をを変化させ発振周波数を調
整する電圧がICペレットの内部端子であるこの接続ノ
ードに印加される。
【0013】また、上記した発振用トランジスタに容量
素子及びインダクタを具備するタンク回路を結合するこ
とにより、発振用トランジスタの接合容量とこのタンク
回路とからCL発振回路を構成することができる。ここ
で、発振用トランジスタはバイポーラトランジスタ、例
えばNPN型バイポーラトランジスタであり、そのベー
スとエミッタ間にこのタンク回路を接続することが好ま
しい。
【0014】また、このタンク回路は、第1の容量素子
および第2の容量素子を直列接続した第1の直列体と、
第3の容量素子およびインダクタを直列接続しその一端
を前記第1の直列体の一端に接続した第2の直列体と、
前記第2の直列体に並列接続した第4の容量素子とを具
備して構成されていることができる。
【0015】また、上記した発振器はICペレットに形
成されており、発振回路を構成する容量素子及びインダ
クタは外付け部品であることができる。
【0016】このような本発明の発振器では、バラクタ
ダイオードを用いることなく発振周波数を可変調整する
ことができるから、集積度を向上させてIC内に構成す
ることができ、外付けの部品としてのバラクタダイオー
ド等の周波数調整用部品の追加が不必要となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を説明
する。図1は本発明の実施の形態を示す回路図である。
【0018】発振器10は、NPNバイポーラトランジ
スタによる発振用トランジスタ11のエミッタがNPN
バイポーラトランジスタによるバイアス電流調整用トラ
ンジスタ12のコレクタに接続して直列体を構成してい
る。バイアス電流調整用トランジスタ12のエミッタは
接地ラインに接続し、ベースは第1の抵抗14を通して
発振周波数調整端子13に接続している。
【0019】この発振器10はICペレットに形成され
ており、発振周波数調整端子13はこのICペレットの
外部端子であり、ここに発振周波数調整の電圧が外部か
ら印加される。しかし発振周波数調整端子13をICペ
レットの内部端子、すなわち接続ノードとしてここに発
振周波数調整の電圧を同一ICペレットの内部から印加
するようにすることもできる。
【0020】発振用トランジスタ11のコレクタはVc
cライン17に接続しており、ベースは第2の抵抗19
を通してVccライン17に接続している。さらに、発
振用トランジスタ11のベースは増幅器15を通して出
力ライン16に接続している。ここで、発振用トランジ
スタ11のベース・エミッタ間にはベース・エミッタP
N接合容量(容量値Cbe)18が形成されている。
【0021】さらに発振用トランジスタ11のエミッタ
とベース間にタンク回路20が接続している。このタン
ク回路20は外付けのインダクタ25及び外付けの容量
素子21〜24を有して構成されている。すなわちタン
ク回路20は、図1に示すように、第1の容量素子21
および第2の容量素子22を直列接続した第1の直列体
と、第3の容量素子23およびインダクタ25を直列接
続しその一端を第1の直列体の一端に接続した第2の直
列体と、第2の直列体に並列接続した第4の容量素子2
4とを具備して構成されている。そしてタンク回路20
と発振用トランジスタ11の接合容量18とからCL発
振器を構成している。
【0022】このような本発明の発振器によれば、発振
周波数調整端子13に印加する電圧を変化させることに
よりバイアス電流調整用トランジスタ12のベース電圧
が変化する。したがって、バイアス電流調整用トランジ
スタ12の電流が変化し、また直列体の発振用トランジ
スタ11のバイアス電流も変化し、これにより発振用ト
ランジスタ11の接合容量18の容量値Cbeが変化
し、発振周波数を可変することができる。
【0023】次ぎに本発明の実施の形態の発振周波数調
整端子つき発振器の動作について説明する。Vccライ
ン17から+1.5V程度の電圧を加え、発振周波数調
整端子13にも+0.7V程度の電圧を加えると、発振
用トランジスタ11およびバイアス電流調整用トランジ
スタ12がオンし、発振用トランジスタ11とタンク回
路20から構成されるCR発振回路からの発振信号が出
力ライン16に、増幅器15により増幅されて出力され
る。
【0024】この時、発振周波数調整端子13に印加す
る電圧を上げていくとバイアス電流調整用トランジスタ
12のベース電位が上がり、バイアス電流調整用トラン
ジスタ12と発振用トランジスタ11の電流が増加す
る。これにより、発振用トランジスタ11の接合容量1
8の容量値Cbeが変化する。
【0025】発振用トランジスタ11のPN接合容量1
8は外付けのタンク回路20を構成する容量素子と並列
接続となっているため、発振用トランジスタ11のPN
接合容量18の容量値Cbeを変化させる事は、タンク
回路20の第1,第3及び第4の容量素子21,23,
24の容量値を変える事と等価になり、発振周波数を調
整することができる。
【0026】図2は、本発明の実施の形態として図1に
示した回路における発振周波数調整端子13への印加電
圧(VB)と、発振用トランジスタ11の接合容量18
の容量値Cbe(pF)、及び発振周波数(MHz)を
シミュレーションしたものである。
【0027】これによれば、発振周波数調整端子13へ
の印加電圧(VB)を0.78V〜1.5Vに変化させ
た場合、発振用トランジスタ11の接合容量18の容量
値Cbeは0.6pF〜6.5pF変化し、発振周波数
は548MHz〜534MHz変化することがわかる。
【0028】尚、図1の実施の形態では発振用トランジ
スタ11及びバイアス電流調整用トランジスタがNPN
バイポーラトランジスタの場合を示した。しかしこれら
のトランジスタをPNPバイポーラトランジスタにする
こともできる。この場合は各電圧が図1と逆の極性にな
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ラクタダイオードを用いることなく発振周波数を可変調
整することができるから、集積度を向上させてIC内に
構成することができる。あるいは、バラクタダイオード
等の周波数調整用の外付けの部品を使用しないため部品
点数の削減が可能であり、これによりセットの小型化、
費用の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図2】図1に示した回路における発振周波数調整端子
への印加電圧(VB)と、発振用トランジスタの接合容
量の容量値Cbe(pF)、及び発振周波数(MHz)
をシミュレーションした結果を示す図である。
【図3】従来技術を示す回路図である。
【符号の説明】
10 発振器 11 発振用トランジスタ 12 バイアス電流調整用トランジスタ 13 発振周波数調整端子 14 第1の抵抗 15 増幅器 16 出力ライン 17 Vccライン 18 接合容量 19 第2の抵抗 20 タンク回路 21 第1の容量素子 22 第2の容量素子 23 第3の容量素子 24 第4の容量素子 25 インダクタ 31A,31B 発振用GaAsFET 32A,32B 容量素子 33A,33B インダクタ 34A,34B 発振周波数調整用バラクタダイオー
ド 35 基準バイアス電圧(VREF)供給用端子 36 制御電圧(VCONT)供給用端子 37A,37B 第2のバラクタダイオード 38A,38B バイパスコンデンサ 39A,39B,40A,40B ブリーダ抵抗

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振周波数調整端子を有し、そこへ印加
    する電圧を可変することにより、発振用トランジスタの
    接合容量の容量値を変化させて、発振周波数を調整する
    ことを特徴とする発振器。
  2. 【請求項2】 前記発振用トランジスタにバイアス電流
    調整用トランジスタを直列接続して直列体を構成し、前
    記発振周波数調整端子からの電圧を前記バイアス電流調
    整用トランジスタに印加することにより前記直列体に流
    れる電流を制御し、これにより発振用トランジスタの接
    合容量の容量値を変化させることを特徴とする請求項1
    に記載の発振器。
  3. 【請求項3】 バイアス電流調整用トランジスタはバイ
    ポーラトランジスタであり、そのベースに前記発振周波
    数調整端子からの電圧を印加することを特徴とする請求
    項1に記載の発振器。
  4. 【請求項4】 前記発振用トランジスタはバイポーラト
    ランジスタであり、前記接合容量はこのバイポーラトラ
    ンジスタのベース・エミッタ間の接合容量であることを
    特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発
    振器。
  5. 【請求項5】 前記発振用トランジスタのベースから発
    振出力が取り出されれることを特徴とする請求項4に記
    載の発振器。
  6. 【請求項6】 前記バイポーラトランジスタはNPNバ
    イポーラトランジスタであることを特徴とする請求項3
    乃至請求項5のいずれかに記載の発振器。
  7. 【請求項7】 前記発振器はICペレットに形成されて
    おり、前記発振周波数調整端子は該ICペレットの外部
    端子であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のい
    ずれかに記載の発振器。
  8. 【請求項8】 前記発振器はICペレットに形成されて
    おり、前記発振周波数調整端子は該ICペレット内にお
    ける接続ノードであることを特徴とする請求項1乃至請
    求項6のいずれかに記載の発振器。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載
    の発振器を構成する前記発振用トランジスタに容量素子
    及びインダクタを具備するタンク回路を結合することに
    より、前記接合容量と前記タンク回路とからCL発振器
    回路を構成することを特徴とする発振器。
  10. 【請求項10】 前記発振用トランジスタはバイポーラ
    トランジスタであり、そのベースとエミッタ間に前記タ
    ンク回路を接続することを特徴とする請求項9に記載の
    発振器。
  11. 【請求項11】 前記バイポーラトランジスタはNPN
    バイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項
    10に記載の発振器。
  12. 【請求項12】 前記タンク回路は、第1の容量素子お
    よび第2の容量素子を直列接続した第1の直列体と、第
    3の容量素子およびインダクタを直列接続しその一端を
    前記第1の直列体の一端に接続した第2の直列体と、前
    記第2の直列体に並列接続した第4の容量素子とを具備
    して構成されていることを特徴とする請求項9乃至請求
    項11のいずれかに記載の発振器。
  13. 【請求項13】 前記発振器はICペレットに形成され
    ており、前記タンク回路を構成する容量素子及びインダ
    クタは外付け部品であることを特徴とする請求項9乃至
    請求項12のいずれかに記載の発振器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011058836A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Alps Electric Co Ltd 無線センサ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011058836A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Alps Electric Co Ltd 無線センサ装置

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Effective date: 20030630