JPH03280605A - 可変周波数発振器 - Google Patents

可変周波数発振器

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JPH03280605A
JPH03280605A JP2081708A JP8170890A JPH03280605A JP H03280605 A JPH03280605 A JP H03280605A JP 2081708 A JP2081708 A JP 2081708A JP 8170890 A JP8170890 A JP 8170890A JP H03280605 A JPH03280605 A JP H03280605A
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JP
Japan
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signal
input
temperature compensation
frequency
control signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2081708A
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English (en)
Inventor
Teruhiko Kori
照彦 郡
Hideki Fukazawa
秀木 深澤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

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11例えば映像信号の処理を行う場合に、入力
信号に同期したクロック信号を発生するPLL等に使用
される可変周波数発振器に関する。
〔発明の概要〕
本発明は可変周波数発振器に関し、C−MOSインバー
タの入力側及び出力側の一方の側に周波数制御信号を供
給し、他方の側に温度補償用信号を供給することにより
、簡単な構成で発振周波数の温度補償を可能にし、安定
な発振信号を得られるようにするものである。
[従来の技術] 入力信号に同期したクロック信号を発生する装置として
、従来から第4図に示すようなPLLが用いられている
。図において端子(41)に供給される入力信号と後述
する分周回路(46)からの信号とが比較器(42)で
位相比較され、この比較出力がループフィルタ(43)
を通じて可変周波数発振器(44)に供給されてクロッ
ク信号の発生が行17れる。そしてこのクロ・ツク信号
が出力端子(45)に取出されると共に、分周回路(4
6)に供給され、入力信号の周波数に分周された信号が
比較器(42)に供給される。これによって入力信号を
分周回路(46)の分周比で逓倍したクロック信号の発
生が行われる。
そしてこのような装置において、可変周波数発振器(4
4)には、従来は例えばバイポーラトランジスタとCL
共振回路を組合せた回路が用いられており、通常このよ
うな回路では、温度補償も比較的容易に行うことができ
るものであった。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが近年、例えば映像信号の処理を行う場合に、入
力映像信号の水平信号に同期して画素クロック信号を発
生する等の必要が生じた。その場合に、この画素クロッ
ク信号は例えば14.318MHzという高い周波数で
あり、またその発振信号には高い精度と安定性が要求さ
れる。
そこで例えばC−MOSインバータとクリスタル振動子
を組合せた可変周波数発振器が使用されることになった
。すなわち第5図はその一例の構成を示し、C−MOS
インバータ(51)に直列に抵抗器(52)が接続され
、このインバータ(51)と抵抗器(52)の直列回路
に並列に抵抗器(53)、さらにこれらに並列にクリス
タル振動子(54)及び抵抗器(55)の直列回路が接
続される。そしてこれらの並列回路に対して、インバー
タ(51)の入力側がコンデンサ(56)及び調整用ト
リマコンデンサ(57)の並列回路を通じて接地され、
またインバータ(51)の出力側(抵抗器(52)の他
端)がコンデンサ(58)及びバリキャップダイオード
(59)の直列回路を通じて接地される。
これによって例えば上述のループフィルタ(43)から
の周波数制御信号が端子(60)に供給され、この端子
(60)からの制御信号が抵抗器(61)を通してバリ
キャップダイオード(59)に供給されることにより、
このダイオード(59)の容量が変化され、回路の発振
周波数が制御される。なお回路からの発振出力は、イン
バータ(51)の入出力端及び並列回路とコンデンサ(
58)の接続点のいずれかから取出す(出力端子(62
) )ことができる。
しかしながらこの回路において、C−MOSインバータ
(51)を使用した場合には、C−MOS ICの温度
に対する伝播遅延時間の変動が大きい問題がある。すな
わち第6図は標準品のC−MO3ICの伝播遅延時間の
温度特性を示したもので、図示のように25°Cを1と
して正規化した場合に、例えば85°Cでは伝播遅延時
間が1.2倍にもなってしまう。このためこのような伝
播遅延時間が変動した場合には、安定な発振信号を得る
ことができない。
これに対して例えば図中に示すように、温度補償を行う
ための信号を端子(63)から抵抗器(64)を通じて
バリキャップダイオード(59)に供給して、伝播遅延
時間の変化に応じて周波数制御信号のバイアスを変える
ことが考えられるが、この方法では温度によって周波数
の可変範囲が変化してしまう問題が生じる。
すなわち第7図は例えば横軸:制御信号の電位に対する
縦軸:発振周波数の変換特性を示したもので、25°C
で実線で示すような特性となった場合に、制御信号を中
心電位■。から矢印aの範囲で変化させることによって
、周波数f、を中心に矢印すの範囲で変化する発振周波
数が得られる。ところがこれに対して温度変化によって
特性が破線で示すようになってしまう場合があり、その
場合に温度補償用信号によって中心電位を■。′のよう
に変化させると、周波数f。は不変となるものの発振周
波数の可変範囲が矢印b′のように変化され、この場合
に発振周波数の低域側で可変範囲が狭くなってしまう。
同様に特性が鎖線で示すようになった場合には、発振周
波数の高域側の可変範囲が狭くなる。
従ってこのように発振周波数の可変範囲が変化されると
、例えばPLLを構成した場合に信号の引き込み範囲が
変化されることになり、使用上極めて大きな不都合を生
じるものであった。
この出願はこのような点に鑑みてなされたもので、簡単
な構成で安定な発振信号を得られるようにするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、C−MOSインバータ(1)に並列に振動子
(4)が設けられると共に、上記C−MOSインバータ
の入力側及び出力側にそれぞれ可変容量素子(7)(1
1)が設けられ、上記入力側及び出力側のいずれか一方
の側の上記可変容量素子に周波数制御信号(端子(8)
)が供給され、上記入力側及び出力側のいずれか他方の
側の上記可変容量素子に温度補償用信号(トランジスタ
(15) )が供給されるようにしたことを特徴とする
可変周波数発振器である。
〔作用〕
これによれば、C−MOSインバータの入力側及び出力
側のそれぞれから周波数制御信号と温度補償用信号が独
立に供給されるので、これらが互いに影響を及ぼすこと
がなく、簡単な構成で温度補償が行われて安定な発振信
号を得ることができる。
〔実施例〕
第1図において、(1)はC−MOSインノ\−夕であ
って、このインバータ(1)に直列に抵抗器(2)が接
続され、このインバータ(1)と抵抗器(2)の直列回
路に並列に抵抗器(3)、さらにはこれらに並列にクリ
スタル振動子(4)及び抵抗器(5)の直列回路が接続
される。さらにこれらの並列回路に対して、インバータ
(1)の出力側(抵抗器(2)の他端)がコンデンサ(
6)及びバリキャップダイオード(7)の直列回路を通
じて接地される。そしてこのハリキャップダイオード(
7)に端子(8)に供給される例えば上述のループフィ
ルタ(43)からの周波数制御信号が抵抗器(9)を通
じて供給される。
そしてさらにこの回路において、インバータ(1)の入
力側がコンデンサ(10)の一端に接続され、このコン
デンサ(10)の他端がバリキャップダイオード(11
)及びコンデンサ(12)の並列回路を通じて電源電圧
VCCの供給される電源端子(13)に接続される。ま
たコンデンサ(10)の他端が抵抗器(14)を通じて
トランジスタ(15)のコレクタに接続され、このトラ
ンジスタ(15)のエミッタが抵抗器(16)を通じて
接地されると共に、トランジスタ(15)のコレクタが
抵抗器(17)を通じて電源端子(13)に接続される
。さらに電源端子(13)が抵抗器(18)及びツェナ
ーダイオード(19)の直列回路を通じて接地され、こ
のツェナーダイオード(19)に並列に抵抗器(20)
、可変抵抗器(21)、抵抗器(22)の直列回路が接
続され、この可変抵抗器(21)の摺動子がトランジス
タ(15)のベースに接続される。なお(23)は出力
端子である。
従ってこの回路において、端子(8)に供給される周波
数制御信号によって発振周波数が変化されると共に、ト
ランジスタ(15)のペースエミッタ間電圧■1が温度
に応じて変化され、これによって形成される温度補償用
信号がバリキャップダイオード(11)に供給されて温
度補償が行われる。
すなわちこの回路において、例えば温度が上昇するとC
−MOSインバータ(1)の伝播遅延が増加し、発振周
波数は低下する方向に変動が生じる。
これに対して温度が上昇するとトランジスタ(15)の
■、が小さくなり、ハリキャップダイオード(11)に
印加される電圧が大きくなり、これは発振周波数を上昇
させる働きとなって温度補償が行われる。
なお図中の数字は各素子の値の具体例であって、ここで
電源電圧■cCを4.4■、ツェナーダイオード(19
)の発生電圧を1.9■として、常温でのトランジスタ
(15)のコレクタ電位を3■とすると、温度に対する
フリーラン周波数の変化は実験的に第2図に実線で示す
ようになった。これに対して図中の破線は従来の温度補
償を行わない場合であって、図から明らかなように、上
述の回路によって発振周波数が安定化されている。
また上述の回路において、周波数制御と温度補償が独立
に行われることによって、例えば第3図に実線で示すよ
うな変換特性が、温度変化によって破線または鎖線で示
すようになった場合にも、これらを実線に近づけるよう
に補償が行われ、従って温度補償によって発振周波数の
可変範囲が変化されることがない。
こうして上述の回路によれば、C−MOSインバータの
入力側及び出力側のそれぞれから周波数制御信号と温度
補償用信号が独立に供給されるので、これらが互いに影
響を及ぼすことがなく、簡単な構成で温度補償が行われ
て安定な発振信号を得ることができるものである。
また周波数の可変範囲が安定になることによって、可変
範囲を実質的に広くすることができ、これにより回路の
製造時の歩留り等を向上させることもできる。
なお従来の回路でトリマコンデンサ(57)で行われて
いた調整は、可変抵抗器(21)で行われるが、これは
コンデンサ(12)をトリマコンデンサに代えて行うこ
ともできる。
さらに上述の回路で、ツェナーダイオード(19)が設
けられることによってトランジスタ(15)のベース電
位が安定化され、これにより電源電圧VCCの変動に対
してもこれを良好に補償することができるものである。
〔発明の効果〕
この発明によれば、C−MOSインバータの入力側及び
出力側のそれぞれから周波数制御信号と温度補償用信号
が独立に供給されるので、これら互いに影響を及ぼすこ
とがなく、簡単な構成で温度補償が行われて安定な発振
信号を得ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による可変周波数発振器の一例の構成図
、第2図はその効果の説明のための線図、第3図は動作
の説明のための線図、第4図はPLLの構成図、第5図
は従来の回路の構成図、第6図はC−MO3ICの温度
特性図、第7図は従来の動作の説明のための線図である
。 (1)はC−MOSインバータ、(2)(3)(5)(
9) (14) (16)(17) (1B) (20
) (22)は抵抗器、(4)はクリスタル振動子、(
6) (10) (12)はコンデンサ、(7)(11
)はバリキャップダイオード、(8)は制御信号端子、
(13)は電源端子、(15)はトランジスタ、(19
)はツェナーダイオード、(21)は可変抵抗器、(2
3)は出力端子である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 C−MOSインバータに並列に振動子が設けられると共
    に、 上記C−MOSインバータの入力側及び出力側にそれぞ
    れ可変容量素子が設けられ、 上記入力側及び出力側のいずれか一方の側の上記可変容
    量素子に周波数制御信号が供給され、上記入力側及び出
    力側のいずれか他方の側の上記可変容量素子に温度補償
    用信号が供給されるようにしたことを特徴とする可変周
    波数発振器。
JP2081708A 1990-03-29 1990-03-29 可変周波数発振器 Pending JPH03280605A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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