JPH0318762B2 - - Google Patents
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- JPH0318762B2 JPH0318762B2 JP24738983A JP24738983A JPH0318762B2 JP H0318762 B2 JPH0318762 B2 JP H0318762B2 JP 24738983 A JP24738983 A JP 24738983A JP 24738983 A JP24738983 A JP 24738983A JP H0318762 B2 JPH0318762 B2 JP H0318762B2
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- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims 6
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1841—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
- H03B5/1847—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、トランジスタまたは電界効果トラン
ジスタを使用するマイクロ波以上の周波数の発振
器に関する。
ジスタを使用するマイクロ波以上の周波数の発振
器に関する。
バイポーラ・トランジスタをコレクタ接地で使
用し、あるいは電界効果トランジスタとドレイン
接地で使用する高周波発振器が広く使用されてい
る。第１図はその代表的な回路図である。すなわ
ち、コレクタ電極を接地電位に取付け、ベース電
極と接地電位との間に誘導性のインピーダンスＬ
を接続し、適当なバイアス電圧を与えることによ
り、エミツタ・ベース間の電極間容量Cbeが帰還
結合容量として働き発振器を構成することができ
る。この図ではバイアス電圧供給回路記載は省略
してある。
用し、あるいは電界効果トランジスタとドレイン
接地で使用する高周波発振器が広く使用されてい
る。第１図はその代表的な回路図である。すなわ
ち、コレクタ電極を接地電位に取付け、ベース電
極と接地電位との間に誘導性のインピーダンスＬ
を接続し、適当なバイアス電圧を与えることによ
り、エミツタ・ベース間の電極間容量Cbeが帰還
結合容量として働き発振器を構成することができ
る。この図ではバイアス電圧供給回路記載は省略
してある。
このような高周波発振器の回路では、このトラ
ンジスタのコレクタ・ベース間に主としてその機
械的構造により存在する電極間容量Cceがあるの
で、この電極間容量Cceによるインピーダンスが
優位となる周波数では、トランジスタの見掛けの
利得が減少して、発振器として動作させることが
できなくなる。
ンジスタのコレクタ・ベース間に主としてその機
械的構造により存在する電極間容量Cceがあるの
で、この電極間容量Cceによるインピーダンスが
優位となる周波数では、トランジスタの見掛けの
利得が減少して、発振器として動作させることが
できなくなる。
このような発振器をさらに高い周波数で動作さ
せるには、高い周波数まで利得がある高価なトラ
ンジスタを使用しなければならない。特に、出力
電力の大きい電力トランジスタでは、高周波のト
ランジスタは得難く高価である。
せるには、高い周波数まで利得がある高価なトラ
ンジスタを使用しなければならない。特に、出力
電力の大きい電力トランジスタでは、高周波のト
ランジスタは得難く高価である。
本発明は、比較的低い周波数で動作するように
設計された安価で得易いトランジスタまたは電界
効果トランジスタを用いて、高い周波数で動作す
る高周波発振器を提供することを目的とする。
設計された安価で得易いトランジスタまたは電界
効果トランジスタを用いて、高い周波数で動作す
る高周波発振器を提供することを目的とする。
本発明は、エミツタ電極（バイポーラ・トラン
ジスタ）またはソース電極（電界効果トランジス
タ）と接地との間に、その周波数領域で誘導性に
なり、コレクタ・エミツタ間の電極間容量Cceま
たはドレイン・ソース間の電極間容量Cdcを打ち
消すことができる分布定数回路を接続することを
特徴とする。
ジスタ）またはソース電極（電界効果トランジス
タ）と接地との間に、その周波数領域で誘導性に
なり、コレクタ・エミツタ間の電極間容量Cceま
たはドレイン・ソース間の電極間容量Cdcを打ち
消すことができる分布定数回路を接続することを
特徴とする。
第２図は本発明実施例発振器の回路図である。
この発振器は、トランジスタＱを用い、コレクタ
電極を接地電位に接続し、ベース電極に誘導性の
インピーダンスＬを接続する。この構成により、
このトランジスタエミツタ・ベース間は電極間容
量Cbeを介して帰還結合され、発振器として動作
する。この図でもバイアス回路の記載は省略して
ある。
この発振器は、トランジスタＱを用い、コレクタ
電極を接地電位に接続し、ベース電極に誘導性の
インピーダンスＬを接続する。この構成により、
このトランジスタエミツタ・ベース間は電極間容
量Cbeを介して帰還結合され、発振器として動作
する。この図でもバイアス回路の記載は省略して
ある。
ここで本発明の特徴とするところは、エミツタ
電極と接地電位との間に分布定数回路Ｓを接続し
たところにある。分布定数回路Ｓは一例としてト
ランジスタＱが実装された基板に設けられた先端
開放のストリツプ線路であり、その長さｌはこの
発振器の発振周波数で、エミツタ電極において呈
するインピーダンスが誘導性になるように調整さ
れる。このインピーダンスの絶対値は、このトラ
ンジスタＱのコレクタ・エミツタ間にある電極間
容量Cceが発振周波数で呈するインピーダンスの
絶対値に近似するように構成される。
電極と接地電位との間に分布定数回路Ｓを接続し
たところにある。分布定数回路Ｓは一例としてト
ランジスタＱが実装された基板に設けられた先端
開放のストリツプ線路であり、その長さｌはこの
発振器の発振周波数で、エミツタ電極において呈
するインピーダンスが誘導性になるように調整さ
れる。このインピーダンスの絶対値は、このトラ
ンジスタＱのコレクタ・エミツタ間にある電極間
容量Cceが発振周波数で呈するインピーダンスの
絶対値に近似するように構成される。
この発振器の等価回路は第３図のようになる。
すなわち、分布定数回路Ｓはこの発振周波数でイ
ンダクタンスLsとして作用し、トランジスタＱ
の電極間容量Cceに並列に接続されて、この容量
Cceの影響を相殺するように作用する。したがつ
て、電極間容量Cceの比較的大きい低い周波数で
使用するためのトランジスタを用いても、この電
極間容量Cceの影響を小さくすることができるの
で、そのトランジスタを高い周波数領域まで発振
器のトランジスタとして使用することができるこ
とになる。
すなわち、分布定数回路Ｓはこの発振周波数でイ
ンダクタンスLsとして作用し、トランジスタＱ
の電極間容量Cceに並列に接続されて、この容量
Cceの影響を相殺するように作用する。したがつ
て、電極間容量Cceの比較的大きい低い周波数で
使用するためのトランジスタを用いても、この電
極間容量Cceの影響を小さくすることができるの
で、そのトランジスタを高い周波数領域まで発振
器のトランジスタとして使用することができるこ
とになる。
第４図は本発明実施例回路図である。この例は
電界効果トランジスタＦを使用した例である。ド
レイン電極を接地電位に接続し、ゲート電極と接
地電位との間に誘導性のインピーダンスＬを接続
し、図示するようにバイアス電圧を与えることに
より、ゲート・ソースの間の電極間容量による帰
還結合により発振器として動作する。この回路で
は、ソース電極と接地電位との間に分布定数回路
Ｓを接続し、その長さｌを調節することによりソ
ース電極で誘導性のインピーダンスを呈するよう
にする。この誘導性のインピーダンスは、ドレイ
ン・ソース間の電極間容量を相殺するように作用
する。
電界効果トランジスタＦを使用した例である。ド
レイン電極を接地電位に接続し、ゲート電極と接
地電位との間に誘導性のインピーダンスＬを接続
し、図示するようにバイアス電圧を与えることに
より、ゲート・ソースの間の電極間容量による帰
還結合により発振器として動作する。この回路で
は、ソース電極と接地電位との間に分布定数回路
Ｓを接続し、その長さｌを調節することによりソ
ース電極で誘導性のインピーダンスを呈するよう
にする。この誘導性のインピーダンスは、ドレイ
ン・ソース間の電極間容量を相殺するように作用
する。
この第４図に示す回路で、ゲート電極に接続し
た端子Ｔから反射ＳパラメタS11を測定した結果
を第５図に示す。第５図で実線は分布定数回路Ｓ
を接続した場合、破線は分布定数回路Ｓを切り離
した場合について、同一の回路における測定値で
ある。分布定数回路Ｓが接続されていない状態で
は、この回路は約11GHzまで負性インピーダンス
を呈するが、分布定数回路Ｓを接続することによ
り、約12.5GHzまで負性インピーダンスを呈する
ことがわかる。すなわち、分布定数回路Ｓを接続
することにより、この回路を約12.5GHzまで発振
器として使用することができることになる。
た端子Ｔから反射ＳパラメタS11を測定した結果
を第５図に示す。第５図で実線は分布定数回路Ｓ
を接続した場合、破線は分布定数回路Ｓを切り離
した場合について、同一の回路における測定値で
ある。分布定数回路Ｓが接続されていない状態で
は、この回路は約11GHzまで負性インピーダンス
を呈するが、分布定数回路Ｓを接続することによ
り、約12.5GHzまで負性インピーダンスを呈する
ことがわかる。すなわち、分布定数回路Ｓを接続
することにより、この回路を約12.5GHzまで発振
器として使用することができることになる。
第６図は前記第４図にその等価回路図を示す実
施例回路の表面パターン形態を示す図である。こ
の回路はセラミツクス基板の表面に形成されてい
る。この裏面には全面にわたり金属膜が形成さ
れ、その金属膜はグランド電位に接続されてい
る。電界効果トランジスタＦはその外函がドレイ
ン電極に接続された構造であり、その外函はセラ
ミツクス基板に設けられたスルーホールを介して
裏面でグランド電位に接続されている。この電界
効果トランジスタＦのソース電極端子Ｓにはバイ
アス電圧が供給されるとともに、前記説明の分布
定数回路Ｓに接続される。この分布定数回路Ｓは
裏面のグランド電位の金属膜との間にセラミツク
ス基板を誘電体として介在されるストリツプ線路
により構成される。この分布定数回路Ｓは基板の
面積上の制約からＬ字形に屈曲されていてその先
端は開放されている。この分布定数回路Ｓはその
長さが電界効果トランジスタＦのソース電極端子
の点で利用周波数においてインダクテイブになる
ように形成される。
施例回路の表面パターン形態を示す図である。こ
の回路はセラミツクス基板の表面に形成されてい
る。この裏面には全面にわたり金属膜が形成さ
れ、その金属膜はグランド電位に接続されてい
る。電界効果トランジスタＦはその外函がドレイ
ン電極に接続された構造であり、その外函はセラ
ミツクス基板に設けられたスルーホールを介して
裏面でグランド電位に接続されている。この電界
効果トランジスタＦのソース電極端子Ｓにはバイ
アス電圧が供給されるとともに、前記説明の分布
定数回路Ｓに接続される。この分布定数回路Ｓは
裏面のグランド電位の金属膜との間にセラミツク
ス基板を誘電体として介在されるストリツプ線路
により構成される。この分布定数回路Ｓは基板の
面積上の制約からＬ字形に屈曲されていてその先
端は開放されている。この分布定数回路Ｓはその
長さが電界効果トランジスタＦのソース電極端子
の点で利用周波数においてインダクテイブになる
ように形成される。
電界効果トランジスタＦのゲート端子Ｇは別の
分布定数回路Ｇに接続され、この分布定数回路Ｇ
は誘電体共振器Ｐに結合されている。この分布定
数回路Ｇと誘電体共振器Ｐとの結合は金属的な接
触はなく空間的に結合される。電界効果トランジ
スタＦのゲート端子が接続された点から見るこの
分布定数回路Ｇと誘電体共振器Ｐが接続された回
路は、前記利用周波数において等価的にインダク
テイブになるように設定さている。この発振器の
出力回路は誘電体共振器Ｐに空間的に結合され
る。
分布定数回路Ｇに接続され、この分布定数回路Ｇ
は誘電体共振器Ｐに結合されている。この分布定
数回路Ｇと誘電体共振器Ｐとの結合は金属的な接
触はなく空間的に結合される。電界効果トランジ
スタＦのゲート端子が接続された点から見るこの
分布定数回路Ｇと誘電体共振器Ｐが接続された回
路は、前記利用周波数において等価的にインダク
テイブになるように設定さている。この発振器の
出力回路は誘電体共振器Ｐに空間的に結合され
る。
前記説明の測定用の端子Ｔは、電界効果トラン
ジスタＦのゲート電極Ｇとグランド電極との間に
図示のとおり同軸端子により臨時的に接続され
る。
ジスタＦのゲート電極Ｇとグランド電極との間に
図示のとおり同軸端子により臨時的に接続され
る。
ここでこの回路の発振器としての動作を説明す
ると、第７図は電界効果トランジスタを用いたコ
ルピツツ型の発振器の基本回路図である。第４図
に示す本発明の回路に対応させると、コンデンサ
C1は電界効果トランジスタのゲート・ソース間
の電極容量CGSであり、コンデンサC2は同じくド
レイン・ソース間の電極容量CDSである。本発明
ではこの容量CDSが使用周波数に対して大きいの
で、これを等価的に小さくするためにこのドレイ
ン・ソース間に並列に分布定数線路を接続し、こ
の分布定数線路を使用周波数で誘導性を呈するよ
うに設定し、上記容量CDSを相殺して実質的に小
さい容量値として所望の高い周波数で発振可能な
ようにしたものである。
ると、第７図は電界効果トランジスタを用いたコ
ルピツツ型の発振器の基本回路図である。第４図
に示す本発明の回路に対応させると、コンデンサ
C1は電界効果トランジスタのゲート・ソース間
の電極容量CGSであり、コンデンサC2は同じくド
レイン・ソース間の電極容量CDSである。本発明
ではこの容量CDSが使用周波数に対して大きいの
で、これを等価的に小さくするためにこのドレイ
ン・ソース間に並列に分布定数線路を接続し、こ
の分布定数線路を使用周波数で誘導性を呈するよ
うに設定し、上記容量CDSを相殺して実質的に小
さい容量値として所望の高い周波数で発振可能な
ようにしたものである。
上記説明では、分布定数回路としてストリツプ
線路を用いるとしたが、同軸線路、導波管、その
他どのような分布定数回路を使用しても本発明を
実施することができる。また、この分布定数回路
は先端開放とする例を示したが、先端短絡あるい
は先端に適当なインピーダンスを接続してそのＱ
の値を調整するようにして使用しても、同様に本
発明を実施することができる。この場合には、先
端で直流電圧が短絡されないように、使用周波数
で十分にインピーダンスの低い容量を直列に挿入
することがよい。
線路を用いるとしたが、同軸線路、導波管、その
他どのような分布定数回路を使用しても本発明を
実施することができる。また、この分布定数回路
は先端開放とする例を示したが、先端短絡あるい
は先端に適当なインピーダンスを接続してそのＱ
の値を調整するようにして使用しても、同様に本
発明を実施することができる。この場合には、先
端で直流電圧が短絡されないように、使用周波数
で十分にインピーダンスの低い容量を直列に挿入
することがよい。
以上説明したように、本発明によれば、きわめ
て単純な回路を接続することにより、トランジス
タあるいは電界効果トランジスタを高い周波数ま
で発振器として使用することができるようにな
る。マイクロ波用のトランジスタまたはマイクロ
波電界効果トランジスタは、使用周波数が高くな
ると、その価格は急激に上昇し、得ることができ
る品種も急速少なくなる。特に、これは大電力ト
ランジスタで顕著である。したがつて、本発明は
大電力の発振器に実施するときにその効果が顕著
である。
て単純な回路を接続することにより、トランジス
タあるいは電界効果トランジスタを高い周波数ま
で発振器として使用することができるようにな
る。マイクロ波用のトランジスタまたはマイクロ
波電界効果トランジスタは、使用周波数が高くな
ると、その価格は急激に上昇し、得ることができ
る品種も急速少なくなる。特に、これは大電力ト
ランジスタで顕著である。したがつて、本発明は
大電力の発振器に実施するときにその効果が顕著
である。
第１図は従来例発振器の回路図。第２図は本発
明実施例発振器の回路図。第３図はその等価回路
図。第４図は本発明実施例発振器の回路図。第５
図はその測定結果を示す図。第６図は本発明実施
例発振器の回路パターン表面の形態を示す図。第
７図はコルピツツ型発振器の等価回路図。
明実施例発振器の回路図。第３図はその等価回路
図。第４図は本発明実施例発振器の回路図。第５
図はその測定結果を示す図。第６図は本発明実施
例発振器の回路パターン表面の形態を示す図。第
７図はコルピツツ型発振器の等価回路図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コレクタ電極が接地電位に接続されたトラン
ジスタと、 このトランジスタのベース電極と接地電位との
間に接続された誘導性のインピーダンスと を備え、 上記トランジスタのエミツタ・ベース間の電極
間容量を利用してそのエミツタ・ベース間に帰還
結合を与えるように構成された高周波発振器にお
いて、 上記トランジスタのエミツタ電極と接地電位と
の間に、 そのエミツタ電極において誘導性のインピーダ
ンスを呈し、そのインピーダンスの絶対値が発振
周波数でそのトランジスタ自身のコレクタ・エミ
ツタ電極間の寄生容量によるインピーダンス値の
絶対値に近似しその寄生容量を相殺しその寄生容
量を小さい値とする分布定数回路が接続されたこ
とを特徴とする高周波発振器。 ２ ドレイン電極が接地電位に接続された電解効
果トランジスタと、 この電解効果トランジスタのゲート電極と接地
電位との間に接続された誘導性のインピーダンス
と を備え、 上記トランジスタのソース・ゲート間の電極間
容量を利用してそのソース・ゲート間に帰還結合
を与えるように構成された高周波発振器におい
て、 上記トランジスタのソース電極と接地電位との
間に、 そのソース電極において誘導性のインピーダン
スを呈し、そのインピーダンスの絶対値が発振周
波数でその電解効果トランジスタのドレイン・ソ
ース電極間の寄生容量によるインピーダンス値の
絶対値に近似しその寄生容量を相殺しその寄生容
量を小さい値とする分布定数回路が接続された ことを特徴とする高周波発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24738983A JPS60139006A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 高周波発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24738983A JPS60139006A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 高周波発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60139006A JPS60139006A (ja) | 1985-07-23 |
| JPH0318762B2 true JPH0318762B2 (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=17162698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24738983A Granted JPS60139006A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 高周波発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60139006A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602006009563D1 (de) * | 2006-04-12 | 2009-11-12 | Man B & W Diesel As | Grosser zweitakt-kreuzkopf-dieselmotor vom gleichstromtyp |
| JP4597264B2 (ja) * | 2010-05-07 | 2010-12-15 | エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド | クロスヘッド型大型ユニフロー式２サイクルディーゼル機関 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP24738983A patent/JPS60139006A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60139006A (ja) | 1985-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |