JPH03104403A - 発振器 - Google Patents

発振器

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JPH03104403A
JPH03104403A JP24245189A JP24245189A JPH03104403A JP H03104403 A JPH03104403 A JP H03104403A JP 24245189 A JP24245189 A JP 24245189A JP 24245189 A JP24245189 A JP 24245189A JP H03104403 A JPH03104403 A JP H03104403A
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Hironobu Hongo
廣信 本郷
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は発振器に係り、特にトランジスタとこれに接続
された負荷回路からなる発振回路部を有する発振器に関
する。
安定した無線システムを構築するためには、無線システ
ムを構成する各ユニットの電気的特性が安定であること
が必要である。それゆえ、上記のユ.ニットの一つであ
る局部発振器となる発振器についても温度変化、電源電
圧変化に対して発振出力電力が安定であることが讐求さ
れる。
〔従来の技術〕
第7図は従来の発振器の・一例の構成図を示す。
同図中、21は発振素子であるNPNトランジスタで、
そのコレクタは接地されている。22は発振条件を決め
る負荷回路で、例えばマイクロストリップ線路によるス
タブよりなり、その線路長によって容量性又は誘導性の
インピーダンスを示す。
23は発振周波数を決定する負荷回路で、例えば誘電体
共振器(OR)とマイクロストリップ線路(負荷回路2
2を構成するものとは別のもの)とが磁気的に結合され
た回路構成とされている。なお、この発振器が電『制御
発振器の場合は、負荷回路23には更にバラクタ副共振
回路が磁気的に結合される。
トランジスタ21のエミッタと負荷回路22の接続点は
、コイル24及び抵抗25を直列に介して電源電圧−■
coとサーミスタ26の・一端に夫々接続されている。
トランジスタ21のベースと負荷回路23の接続点はコ
イル27及び抵杭28を直列に介して接地される一方、
コイル27を介してサーミスタ26の他端に接続されて
いる。この発振器はトランジスタ21と負荷回路22及
び23による発振回路部と、抵抗25.28.コイル2
4.27及びサーミスタ26によるトランジスタ21の
バイアス回路とより構成されている。
この発振器においては、トランジスタ21と負荷回路2
2により負性抵抗を示し、負荷回路23からの信号がト
ランジスタ21のベースに入力され、ここで増幅された
後再び負荷回路23方向へ反射され、マイクロ波の発振
動n@行なう。このとき、トランジスタ21のベース・
エミッタ間電圧VBEと抵抗25に発生する電圧■εと
の和の電圧が、サーミスタ26に発生する電圧に等しく
なるように、トランジスタ21のコレクタ電流1cが流
れ、またトランジスタ21のコレクタ・エミッタ間電圧
VCEとコレクタ電流ICの積に比例することで表わさ
れる発振出力電力Poが発生する。
この発振出力電力POは例えば負荷回路23から取り出
される。
第8図(A>,(B)は夫々第7図に示した従来の発振
器の温度特性と電源電圧特性とを示す。
一般にトランジスタ21の■BEは−2mV/”C程度
の温度係数をもつ。このため、この従来の発振器では高
温になると発振出力電力POが低下しようとするが、サ
ーミスタ26が上記のトランジスタ?1のVBEの温度
係数を打ち消し、トランジスタ21のコレクタ電流1c
を増やす方向に動作するので、結局、第8図(A>に■
及び■で示す如く、コレクタ電流Ic及び発振出力電力
Poは温度変化に対して略一定に保たれる。
第9図は従来の発振器の他の例の構成図を示す。
同図中、第7図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。第9図において、NPNトランジス
タ30のベースは抵抗31と■イル24の接続点に接続
され、トランジスタ30のエミッタは抵抗31の他端と
電源端子との接続点に接続され、更にトランジスタ30
のコレクタは」イル27と抵抗32の非接地側端子との
接続点に接続されている。
この第9図に示す従来の発振器はトランジスタ21と0
荷回路22及び23による発振同絡部と、抵抗31.3
2.コイル24.27及びトランジスタ30よりなるト
ランジスタ21のバイアス回路とより構成され、マイク
ロ波の発振信号を出力する発振動作を行なう。ここで、
トランジスタ30及び抵抗31はトランジスタ21と共
に定電流回路を構成し、抵抗31に発生する電圧と、ト
ランジスタ30のベース・エミツタ間電圧VBEとが等
しくなるように、トランジスタ21のコレクタ電流Ic
が流れる。
第10図(A),(B)は夫々第9図に示した従来の発
振器の温度特性と電源電圧特性を示す3,この従来の発
振器では、電源電圧−vcCが変動しても、トランジス
タ30のV’(一定〉に等しB[ い値の電圧が抵抗31に発生するようにトランジスタ2
1のコレクタ電流1cが流れるため、第10図(B)に
Vlで示す如くコレクタ電流1cはN源電圧一vcoの
変動によらず一定である。よって、この従来の発振器で
は発振出力電力P○は同図(B)に■で示す如く電源電
圧−vcoの変動によりトランジスタ21の]レクタ・
1ミツタ間電圧V。,が若干変動するが、Icが一定と
なるので、電源電圧−vcoの変動に拘らず略一定に保
たれる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、第7図に示した従来の発振器では、電i電圧
一VCCが変化すると基準電圧として用いるサーミスタ
26に発生する電圧が変化するため、第8図(B)に■
で示す如く電源電圧−Vccの変化に対応してトランジ
スタ21のコレクタ電流Icが変化する。それゆえ、こ
の従来の発振器は、電源電圧変化により発振出力電力P
oが第8図(B)に■で示す如く大きく変化してしまう
といった問題がある。
他方、第9図に示した従来の発振器では、トランジスタ
30のコレクタ・エミツタ間電E VBEが−211V
/’C程度の温度係数を有するため、温度が変化すると
M準電圧として用いるvBE′が変化し、そのため第1
0図(A)にVで示す如くトランジスタ21のコレクタ
電流1cが温度変化に対応して変化してしまう。それゆ
え、この従来の発振器は、温度変化により発振出力電力
Poが第10図<A)に■で示す如く大きく変化してし
まうという問題がある。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、温度変化及
び電[i圧変化の両方に対して発振出力電力の変動を小
さくし得る発振器を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図を示す。同図中、1は発振用ト
ランジスタで、そのエミツタ側に第1の負荷回路2が接
続され、そのベース側に第2の負荷回路3が接続され、
これらにより発振回路部が構成される。第1の負荷回路
2は発振条件を定める負荷回路、第2の負荷回路3は発
振周波数を定める負荷回路である。
また、4は抵抗回路で、トランジスタ1のエミッタと電
源端子間に接続され、トランジスタ1のエミッタ抵抗を
構成し、温度特性をもつ。
5はトランジスタ回路で、抵抗回路4により温度特性が
打ち消される温度特性をもつ基準電圧を有し、抵抗回路
4に発生する電圧が上記ml電圧に等しくなるように発
振用トランジスタ1の」レクタ電流を制御する電流帰還
を発振用トランジスタ1のベースに対して行なう。
(作用) 本発明では抵抗回路4に発生する電圧がトランジスタ回
路5内の基準電圧に等しくなるように、トランジスタ1
のコレクタ電流が流される。ここで、基準電圧はトラン
ジスタのベース・エミツタ間電圧であり、電源電圧の変
化に拘らず一定である。従って、電源電圧が変化しても
抵抗回路4に発生する電圧が一定であり、よって抵抗回
路4に電圧を発生させるトランジスタ1のコレクタ電流
Icも一定となる。
一方、上記基準電圧は温度変化により変化する温度特性
をもつが、抵抗回路4が編度特性をもち、トランジスタ
回路5の基準電圧の温度特性を打ち消すため、温度変化
があっても基準電圧と抵抗回路4に発生する電圧との相
対的変化はなく、従ってトランジスタ1のコレクタ電流
1cも変化しない。
(実施例) 第2図は本発明の第1実施例の構成図を示す。
同図中、第1図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。第2図において、負荷回路2及び3
は夫々前記した負荷回路22及び23と同一構成とされ
ている。また、トランジスタ1はバイボーラトランジス
タであるNPNトランジスタで、そのエミツタと負荷回
路2の接続点はコイル7,サーミスタ8及び抵抗9を直
列に介して−■ の電源端子に接続されている。また、
CC サーミスタ8及び抵抗9の直列回路に抵抗10が並列に
接続されており、これらは抵抗回路4を構成している。
また、トランジスタ1のベースと負荷回路3の接続点は
コイル11を介してNPNt−ランジスタ12のコレク
タに接続されている。トランジスタ12はベースがコイ
ル7とサーミスタ8と抵抗10に接続されており、トラ
ンジスタ12のエミッタは前記一VCCの電源端子に接
続され、更にトランジスタ12のコレクタとコイル11
の接続点は抵抗13を介して接地されている。トランジ
スタ12及び抵抗13は前記したトランジスタ回路5を
構成している。
本実施例において、トランジスタ12の25℃(常潟)
でのベース・エミツタ間電圧をvBE,i度係数をΔV
BE.温度T (”C)におけるトランジスタ12のベ
ース・エミツタ間電圧をVBE(T).トランジスタ1
のコレクタ電流をIc,抵抗回路4の温度Tにおける抵
抗値をR(T)とすると、VBE(T)とR (T)は
夫々次式で表わされる。
V,E(T)−VBE+ΔVB[(T−25)   (
1)R (T) −Va((T> / Ic     
   (21コレクタ電流1cが決まると、抵抗回路4
の抵抗R (T)が定まる。そこで、サーミスタ8.抵
抗9及び10により■式で表わされるR (T)が実現
できる。
いま、トランジスタ12の常温でのVBEを0.6V,
ΔVBEをーハV/’C,コレクタ電流1cを100m
八とするものとすると、サーミスタ8として常温で抵抗
値が30Ωとなる、第3図にaで示す温度特竹のサーミ
スタを使用し、抵抗9及び10に夫々14Ωの抵抗を使
用する。
これにより、木実mVAは前記した従来と同様の動作原
理により発振動作を行なってマイクロ波帯の周波数を発
振出力する。ここで本実施例では温度変化により、基準
電圧として用いるトランジスタ12のベース・エミツタ
間電圧V8,(T)が−2mV/’Cの割合で変化する
が、サーミスタ8.抵抗9及び10よりなる抵抗回路4
によりR(T)も同じように変化するため、■式で表わ
されるコレクタ電流1cは第4図(A)に■で示す如く
温度変化に拘らず略一定となる。従って、発振出力電力
Poも温度変化に拘らず第4図(A)にXで示す如く一
定となる。
一方、電a電圧が変動した場合、本実施例では抵抗回路
4で発生する電圧が■,E(T)に等しくなるようにト
ランジスタ10ベースへ電流帰還をかけており、電源電
圧の変動に関係なくv,E(T)は一定であるから(た
だし、温度は一定)、トランジスタ1のコレクタ電流1
cは第4図(8)にXIで示す如く電源電圧の変動に関
係なく略一定となる。従って、本実施例によれば、第4
図(B)にX■で示す如く、発振出力電力PoのN源電
圧変動による変動は抑制される。
なお、第2図に示す第1実施例において、抵抗10の抵
抗値だけを上記条件と変えた場合の温度特性例を第5図
に示す。同図中、X■は抵抗10の抵抗値を15Ωと1
3Ωの並列合或抵抗fill(すなわち約6.96Ω)
、XIVは抵抗10の抵抗値を15Ωと15Ωの並列合
成抵抗値〈すなわち7,5Ω)としたときの温度特性を
示す。
第6図は本発明の第2実施例の構成図を示す。
同図中、第1図及び第2図と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。第6図において、15は
サーミスタ、16は抵抗で、これらの並列回路により抵
抗回路4が構成されている点が前記第1実施例と異なる
本実施例は発振用トランジスタ1のコレクタ電流Ecと
してそれほど精度を要求ざれない場合の例で、従ってサ
ーミスタ15に1つの抵抗16を並列接続するだけで抵
抗回路4を構成することができ、第1実施例に比べて安
価であるという特長がある。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明によれば、電源電圧の変化に拘らず
発振用トランジスタのコレクタ電流を略一定にできるの
で、電源電圧の変化による発振出力電力の変化を抑制す
ることができ、しかち温度変化に対しても抵抗回路によ
ってトランジスタ回路の基!1!電圧の温度変化を打ち
消すことができるため、温度変化による発振出力電力の
変化も抑制することができる等の特長を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の発振器の原理図、 第2図は本発明の第1実施例の構成図、第3図はサーミ
スタの温度特性図、 第4図は本発明の一実施例の特性図、 第5図は第2図の発振器のコレクタN流の温度変化の例
を示す図、 第6図は本発明の第2実施例の構成図、第7図は従来の
発振器の一例の構成図、第8図は第7図に示す発振器の
温度特性及び電源電汗特性を示す図、 第9図は従来の発振器の他の例の構成図、第10図は第
9図に示す発振器の温度特竹及び電源電圧特性を示す図
である。 図において、 1は発振用トランジスタ、 2は第1の負荷回路、 3は第2の負荷回路、 4は抵抗回路、 5はトランジスタ回路、 8,15はサーミスタ、 12はNPNトランジスタ を示す。 本発明の発振器の原理図 第1図 本発明の第1実施例の構成図 第2図 ”         一温度(”C) サーミスタの温度特性図 第3図 本発明の第2実施例の構成図 第6図 従来の発振器の一例の構成図 第7図 コレクタt,l![ Ic (m A ) 区 温度(゜C) 第2図の発振器のコレクタ電流の温度変化を示す図第5
図 従来の発振器の他の例の樟成図 第9図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  発振用トランジスタ(1)のエミッタ側とベース側に
    夫々発振条件と発振周波数を定める第1の負荷回路(2
    )と第2の負荷回路(3)が接続された発振回路部を有
    する発振器において、 前記発振用トランジスタ(1)のエミッタと電源端子間
    に接続され、該発振用トランジスタ(1)のエミッタ抵
    抗を構成し温度特性をもつ抵抗回路(4)と、 該抵抗回路(4)により温度特性が打ち消される温度特
    性をもつ基準電圧を有し、該抵抗回路(4)に発生する
    電圧が該基準電圧に等しくなるように該発振用トランジ
    スタ(1)のコレクタ電流を制御する電流帰還を該発振
    用トランジスタ(1)のベースに対して行なうトランジ
    スタ回路(5)と、 を備えたことを特徴とする発振器。
JP1242451A 1989-09-19 1989-09-19 発振器 Expired - Lifetime JP2815920B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2749112A1 (fr) * 1996-05-23 1997-11-28 Sennheiser Electronic Circuit oscillateur
JP2011151663A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Mitsubishi Electric Corp 位相同期発振装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49127552A (ja) * 1973-04-05 1974-12-06

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