JPH0344457B2 - - Google Patents
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- JPH0344457B2 JPH0344457B2 JP13124382A JP13124382A JPH0344457B2 JP H0344457 B2 JPH0344457 B2 JP H0344457B2 JP 13124382 A JP13124382 A JP 13124382A JP 13124382 A JP13124382 A JP 13124382A JP H0344457 B2 JPH0344457 B2 JP H0344457B2
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- Japan
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- transistor
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- transistors
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 14
- 101150081163 glnA gene Proteins 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
- H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
- H03K3/282—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator astable
- H03K3/2821—Emitters connected to one another by using a capacitor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、例えば集積回路化されたFM変調器
に用いられるエミツタ結合形非安定マルチバイブ
レータに関する。
に用いられるエミツタ結合形非安定マルチバイブ
レータに関する。
第１図は、従来のエミツタ結合形非安定マルチ
バイブレータ９０の回路構成図である。なお、破
線で囲まれている部分は、バイアス回路２８を示
すものである。このバイアス回路２８は温度補償
を行わないバイアス回路であり、抵抗１４，１５
を直列に接続してなる直列回路より構成されてい
る。抵抗１４は電源電圧Vccに接続され、抵抗１
５は接地されている。また、バイアス電圧出力端
子２７は、抵抗１４，１５の中間点に設けられて
いる。
バイブレータ９０の回路構成図である。なお、破
線で囲まれている部分は、バイアス回路２８を示
すものである。このバイアス回路２８は温度補償
を行わないバイアス回路であり、抵抗１４，１５
を直列に接続してなる直列回路より構成されてい
る。抵抗１４は電源電圧Vccに接続され、抵抗１
５は接地されている。また、バイアス電圧出力端
子２７は、抵抗１４，１５の中間点に設けられて
いる。
以下に、マルチバイブレータ９０の回路構成を
説明する。１対のトランジスタ１，２のコレクタ
は、それぞれトランジスタ３，４のエミツタに接
続されている。また、トランジスタ１の同じくコ
レクタは抵抗１２を介し、トランジスタ２のコレ
クタは抵抗１３を介して共にトランジスタ５のエ
ミツタに接続されている。さらに、またトランジ
スタ１のコレクタは、トランジスタ６のベース・
エミツタ結合を介してトランジスタ２のベースに
接続されると共に、トランジスタ８のベースにも
接続されており、トランジスタ２のコレクタは、
トランジスタ７のベース・エミツタ結合を介して
トランジスタ１のベースに接続されると共に、ト
ランジスタ９のベースにも接続されている。
説明する。１対のトランジスタ１，２のコレクタ
は、それぞれトランジスタ３，４のエミツタに接
続されている。また、トランジスタ１の同じくコ
レクタは抵抗１２を介し、トランジスタ２のコレ
クタは抵抗１３を介して共にトランジスタ５のエ
ミツタに接続されている。さらに、またトランジ
スタ１のコレクタは、トランジスタ６のベース・
エミツタ結合を介してトランジスタ２のベースに
接続されると共に、トランジスタ８のベースにも
接続されており、トランジスタ２のコレクタは、
トランジスタ７のベース・エミツタ結合を介して
トランジスタ１のベースに接続されると共に、ト
ランジスタ９のベースにも接続されている。
前記トランジスタ３，４のベースは共に、バイ
アス回路２８の出力端子２７に接続されており、
コレクタは電源電圧Vccに接続されている。ま
た、前記トランジスタ５のベースおよびコレクタ
ならびにトランジスタ６，７，８，９のコレクタ
も電源電圧Vccに接続されている。なお、トラン
ジスタ６のエミツタは、先に述べたようにトラン
ジスタ２のベースに接続されているが、分岐さ
れ、抵抗２４を介し接地もされている。同様にト
ランジスタ７のエミツタも分岐され抵抗２５を介
して接地されている。また、トランジスタ８，９
のエミツタは、それぞれ抵抗２０，２２を介し
て、それぞれトランジスタ１０，１１のベースに
接続されている。このトランジスタ１０，１１の
ベースは、それぞれ抵抗２１，２３を介して接地
されており、エミツタは互いに結合され、電流源
１７を通じて接地されている。また、トランジス
タ１０，１１のコレクタは、それぞれトランジス
タ１，２のエミツタと接続されており、トランジ
スタ１，２のエミツタは、コンデンサ１６を介し
て相互に結合されている。
アス回路２８の出力端子２７に接続されており、
コレクタは電源電圧Vccに接続されている。ま
た、前記トランジスタ５のベースおよびコレクタ
ならびにトランジスタ６，７，８，９のコレクタ
も電源電圧Vccに接続されている。なお、トラン
ジスタ６のエミツタは、先に述べたようにトラン
ジスタ２のベースに接続されているが、分岐さ
れ、抵抗２４を介し接地もされている。同様にト
ランジスタ７のエミツタも分岐され抵抗２５を介
して接地されている。また、トランジスタ８，９
のエミツタは、それぞれ抵抗２０，２２を介し
て、それぞれトランジスタ１０，１１のベースに
接続されている。このトランジスタ１０，１１の
ベースは、それぞれ抵抗２１，２３を介して接地
されており、エミツタは互いに結合され、電流源
１７を通じて接地されている。また、トランジス
タ１０，１１のコレクタは、それぞれトランジス
タ１，２のエミツタと接続されており、トランジ
スタ１，２のエミツタは、コンデンサ１６を介し
て相互に結合されている。
さて、上記の構成によるマルチバイブレータ９
０の動作説明を、第２図の信号波形図を参照しつ
つ行うことにする。以下においては、トランジス
タ１，２のコレクタ電位VC1、VC2ならびにエミ
ツタ電位VE1、VE2の時間変化を追つて行く。
０の動作説明を、第２図の信号波形図を参照しつ
つ行うことにする。以下においては、トランジス
タ１，２のコレクタ電位VC1、VC2ならびにエミ
ツタ電位VE1、VE2の時間変化を追つて行く。
マルチバイブレータ９０の発振動作は、トラン
ジスタ１，２が交互にON、OFFの反転を繰り返
して行われるが、まず、時刻t1において、トラン
ジスタ１がONになり、トランジスタ２がOFFに
なつた状態を想定する。このときトランジスタ３
もONになつているため、トランジスタ１のコレ
クタ電位VC1は、バイアス回路２８の出力端子２
７の電位よりトランジスタ３のベース・エミツタ
間電圧VBE3分低い電位となつている。出力端子２
７と電源電圧Vcc間の電圧をV0とすれば、出力
端子２７の電位はVcc−V0であるから、時刻t1に
おけるトランジスタ１のコレクタ電位VC1は、 Vc1＝Vcc−V0−VBE3（ｔ＝t1） となつている。また、トランジスタ２のコレク
タ電位Vc2は、トランジスタ２がOFFになつてい
るため、電源電圧Vccよりもトランジスタ５のベ
ース・エミツタ間電圧VBE5だけ低い電位となつて
おり、 Vc2＝Vcc−VBE5（ｔ＝t1） と表わされる。
ジスタ１，２が交互にON、OFFの反転を繰り返
して行われるが、まず、時刻t1において、トラン
ジスタ１がONになり、トランジスタ２がOFFに
なつた状態を想定する。このときトランジスタ３
もONになつているため、トランジスタ１のコレ
クタ電位VC1は、バイアス回路２８の出力端子２
７の電位よりトランジスタ３のベース・エミツタ
間電圧VBE3分低い電位となつている。出力端子２
７と電源電圧Vcc間の電圧をV0とすれば、出力
端子２７の電位はVcc−V0であるから、時刻t1に
おけるトランジスタ１のコレクタ電位VC1は、 Vc1＝Vcc−V0−VBE3（ｔ＝t1） となつている。また、トランジスタ２のコレク
タ電位Vc2は、トランジスタ２がOFFになつてい
るため、電源電圧Vccよりもトランジスタ５のベ
ース・エミツタ間電圧VBE5だけ低い電位となつて
おり、 Vc2＝Vcc−VBE5（ｔ＝t1） と表わされる。
次に、時刻t1におけるトランジスタ１，２のエ
ミツタ電位VE1、VE2を考える。ここでトランジ
スタ７のベース・エミツタ間電圧をVBE7、ON状
態のトランジスタ１のベース・エミツタ間電圧を
VBE1とすれば VE1＝Vcc−VBE5−VBE7−VBE1（ｔ＝t1） となる。さて、トランジスタ１はONになつてい
るため、トランジスタ１１もONになり、第１図
の実線の矢印で示す如くコンデンサ１６には、定
電流I0が流れる。これにより、コンデンサ１６
は、実線の矢印の方向の極性に一定速度で充電さ
れ、これに伴ないトランジスタ２のエミツタ電位
VE2は、第４図ｄに示すように、時刻t1以後、一
定速度で低下していく。そして、エミツタ電位
VE2がこのまま減少していき、トランジスタ２の
ベース・エミツタ電圧VBE2がある値になると、ト
ランジスタ２の状態はONからOFFに反転する。
この反転を起こすエミツタ電圧VBE2の値をVBE2
（ON）とし、反転する時刻をt2とすれば、時刻t2
におけるトランジスタ２のエミツタ電位VE2は、 VE2＝VB2−VBE2（ON）（ｔ＝t2） となる。ここでVB2はトランジスタ２のベース電
位であり、VB2はトランジスタ１のコレクタ電位
Vc1よりもトランジスタ６のベース・エミツタ間
電圧VBE6だけ低いため、 VB2＝Vc1−VBE6 ＝Vcc−V0−VBE3−VBE6 と表わされ、結局、 VE2＝Vcc−V0−VBE3−VBE6−VBE2（ON
）（ｔ＝t2） と求まる。
ミツタ電位VE1、VE2を考える。ここでトランジ
スタ７のベース・エミツタ間電圧をVBE7、ON状
態のトランジスタ１のベース・エミツタ間電圧を
VBE1とすれば VE1＝Vcc−VBE5−VBE7−VBE1（ｔ＝t1） となる。さて、トランジスタ１はONになつてい
るため、トランジスタ１１もONになり、第１図
の実線の矢印で示す如くコンデンサ１６には、定
電流I0が流れる。これにより、コンデンサ１６
は、実線の矢印の方向の極性に一定速度で充電さ
れ、これに伴ないトランジスタ２のエミツタ電位
VE2は、第４図ｄに示すように、時刻t1以後、一
定速度で低下していく。そして、エミツタ電位
VE2がこのまま減少していき、トランジスタ２の
ベース・エミツタ電圧VBE2がある値になると、ト
ランジスタ２の状態はONからOFFに反転する。
この反転を起こすエミツタ電圧VBE2の値をVBE2
（ON）とし、反転する時刻をt2とすれば、時刻t2
におけるトランジスタ２のエミツタ電位VE2は、 VE2＝VB2−VBE2（ON）（ｔ＝t2） となる。ここでVB2はトランジスタ２のベース電
位であり、VB2はトランジスタ１のコレクタ電位
Vc1よりもトランジスタ６のベース・エミツタ間
電圧VBE6だけ低いため、 VB2＝Vc1−VBE6 ＝Vcc−V0−VBE3−VBE6 と表わされ、結局、 VE2＝Vcc−V0−VBE3−VBE6−VBE2（ON
）（ｔ＝t2） と求まる。
トランジスタ２がOFFからONに反転すると、
トランジスタ１はONからOFFに反転する。した
がつて、今度はトランジスタ１のコレクタ電位
Vc1が、 Vc1＝Vcc−VBE5（ｔ＝t2） となり、トランジスタ２のコレクタ電位Vc2は、 Vc2＝Vcc−V0−VBE4（ｔ＝t2） になる。そして、時刻t2にONとなつたトランジ
スタ２のエミツタ電位VE2は、時刻t1のトランジ
スタ２のエミツタ電位VE1と同様に、 VE2＝Vcc−VBE5−VBE6−VBE2（ｔ＝t2） となる。ここでVBE2はON状態のトランジスタ
２のベース・エミツタ間電圧を表わす。
トランジスタ１はONからOFFに反転する。した
がつて、今度はトランジスタ１のコレクタ電位
Vc1が、 Vc1＝Vcc−VBE5（ｔ＝t2） となり、トランジスタ２のコレクタ電位Vc2は、 Vc2＝Vcc−V0−VBE4（ｔ＝t2） になる。そして、時刻t2にONとなつたトランジ
スタ２のエミツタ電位VE2は、時刻t1のトランジ
スタ２のエミツタ電位VE1と同様に、 VE2＝Vcc−VBE5−VBE6−VBE2（ｔ＝t2） となる。ここでVBE2はON状態のトランジスタ
２のベース・エミツタ間電圧を表わす。
さて、時刻t2においてトランジスタ２のエミツ
タ電位VE2は、 Vcc−V0−VBE3−VBE6−VBE2（ON） から Vcc−VBE5−VBE6−VBE2 に至るまで、差し引き V0＋VBE3−VBE5＋VBE2（ON）−VBE2 増加している。ここでトランジスタ３がON状態
のとき、トランジスタ３とトランジスタ５のそれ
ぞれのコレクタに流れる電流が等しくなるように
抵抗１２が選ばれており、トランジスタ３のベー
ス・エミツタ間電圧VBE3とトランジスタ５のベー
ス・エミツタ間電圧VBE5は等しい。したがあて、
先程の時刻t2におけるトランジスタ２のエミツタ
電圧VE2の増加分 V0＋VBE3−VBE5＋VBE2（ON）−VBE2 は、 VBE3＝VBE5 であるから、 V0＋VBE2（ON）−VBE2 となる。これにより、時刻t2におけるトランジス
タ１のエミツタ電圧VE1は、時刻t2における Vcc−VBE5−VBE7−VBE1 から、上記の増加分だけ高い電位となり、 VE1＝Vcc−VBE5−VBE7−VBE1＋V0＋VBE2（ON）
−VBE2（ｔ＝t2） となることが分る。
タ電位VE2は、 Vcc−V0−VBE3−VBE6−VBE2（ON） から Vcc−VBE5−VBE6−VBE2 に至るまで、差し引き V0＋VBE3−VBE5＋VBE2（ON）−VBE2 増加している。ここでトランジスタ３がON状態
のとき、トランジスタ３とトランジスタ５のそれ
ぞれのコレクタに流れる電流が等しくなるように
抵抗１２が選ばれており、トランジスタ３のベー
ス・エミツタ間電圧VBE3とトランジスタ５のベー
ス・エミツタ間電圧VBE5は等しい。したがあて、
先程の時刻t2におけるトランジスタ２のエミツタ
電圧VE2の増加分 V0＋VBE3−VBE5＋VBE2（ON）−VBE2 は、 VBE3＝VBE5 であるから、 V0＋VBE2（ON）−VBE2 となる。これにより、時刻t2におけるトランジス
タ１のエミツタ電圧VE1は、時刻t2における Vcc−VBE5−VBE7−VBE1 から、上記の増加分だけ高い電位となり、 VE1＝Vcc−VBE5−VBE7−VBE1＋V0＋VBE2（ON）
−VBE2（ｔ＝t2） となることが分る。
時刻t2以後、トランジスタ１がOFF、トランジ
スタ２がONとなつた状態では、第１図の破線の
矢印の方向に定電流I0が流れるため、今度はトラ
ンジスタ１のエミツタ電位VE1が第４図ｃに示す
ように一定速度で低下していく。そして、トラン
ジスタ１がOFFからONになるのに必要なベー
ス・エミツタ間電圧をVBE1（ON）とすれば、 VE1＝Vcc−V0−VBE4−VBE7−VB
E1（ON） となつた時点（時刻t3）で、再びトランジスタ１
がONになり、トランジスタ２がOFFとなる。
ON状態となつたトランジスタ１のエミツタ電圧
VE1は、 VE1＝Vcc−VBE5−VBE7−VBE1（ｔ＝t8） に復帰し、時刻t3におけるVE1の増加分は、 V0＋VBE4−VBE5＋VBE1（ON）−VBE1 である。先程と同様に、トランジスタ４とトラン
ジスタ５のベース・エミツタ間電圧VBE4、VBE5は
共に等しくなるように、抵抗１３の値が選ばれて
いるため、結局、時刻t3におけるVE1の増加分は、 V0＋VBE1（ON）−VBE1 となる。これより、時刻t3におけるトランジスタ
２のエミツタ電圧VE2は、時刻t3依前における Vcc＋VBE5−VBE6−VBE2 よりも、上記の増加分だけ高い、 VE2＝Vcc−VBE5−VBE6−VBE2＋V0＋VBE1（ON）
−VBE1（ｔ＝t3） となる。
スタ２がONとなつた状態では、第１図の破線の
矢印の方向に定電流I0が流れるため、今度はトラ
ンジスタ１のエミツタ電位VE1が第４図ｃに示す
ように一定速度で低下していく。そして、トラン
ジスタ１がOFFからONになるのに必要なベー
ス・エミツタ間電圧をVBE1（ON）とすれば、 VE1＝Vcc−V0−VBE4−VBE7−VB
E1（ON） となつた時点（時刻t3）で、再びトランジスタ１
がONになり、トランジスタ２がOFFとなる。
ON状態となつたトランジスタ１のエミツタ電圧
VE1は、 VE1＝Vcc−VBE5−VBE7−VBE1（ｔ＝t8） に復帰し、時刻t3におけるVE1の増加分は、 V0＋VBE4−VBE5＋VBE1（ON）−VBE1 である。先程と同様に、トランジスタ４とトラン
ジスタ５のベース・エミツタ間電圧VBE4、VBE5は
共に等しくなるように、抵抗１３の値が選ばれて
いるため、結局、時刻t3におけるVE1の増加分は、 V0＋VBE1（ON）−VBE1 となる。これより、時刻t3におけるトランジスタ
２のエミツタ電圧VE2は、時刻t3依前における Vcc＋VBE5−VBE6−VBE2 よりも、上記の増加分だけ高い、 VE2＝Vcc−VBE5−VBE6−VBE2＋V0＋VBE1（ON）
−VBE1（ｔ＝t3） となる。
以後、トランジスタ１，２のON、OFFの反転
が繰り返され、トランジスタ１のコレクタ電位
Vc1もしくはトランジスタ２のコレクタ電位Vc2
は、それぞれ第４図ａ，ｂに示すように、一定の
周期2Tで繰り返されるパルス波形となり、マル
チバイブレータ９０の発振出力が得られることに
なるのである。この場合、トランジスタ１のコレ
クタ電位Vc1の期間Ｔにおける変化により、コン
デンサ１６の端子電圧は、期間Ｔにおいて、 Vcc−V0−VBE4−VBE7−VBE1（ON） から Vcc−VBE5−VBE7−VBE1＋V0＋VBE2
（ON）−VBE2 まで、 2V0＋VBE1（ON）−VBE1−VBE2（ON）−VBE2 だけ変化する。ここでトランジスタ１，２を対称
に選ぶことにより、 VBE1＝VBE2、VBE1（ON）＝VBE2（ON） となるため、コンデンサ１６の印加電圧の変化は ２（V0＋VBE1（ON）−VBE1） となる。したがつて、コンデンサ１６の容量をＣ
とすれば Ｃ・２（V0＋VBE1（ON）−VBE1）＝I0・Ｔ が成立し、よつて、マルチバイブレータ９０の発
振周波数0は、 0＝１／2T＝I0／4CVc ……(1) と求まる。ここでV0はトランジスタ１，２の
ON、OFFが反転する際のコンデンサ１６の端子
電圧で Vc＝V0＋VBE2（ON）＋VBE1 ……(2) と表わされる。
が繰り返され、トランジスタ１のコレクタ電位
Vc1もしくはトランジスタ２のコレクタ電位Vc2
は、それぞれ第４図ａ，ｂに示すように、一定の
周期2Tで繰り返されるパルス波形となり、マル
チバイブレータ９０の発振出力が得られることに
なるのである。この場合、トランジスタ１のコレ
クタ電位Vc1の期間Ｔにおける変化により、コン
デンサ１６の端子電圧は、期間Ｔにおいて、 Vcc−V0−VBE4−VBE7−VBE1（ON） から Vcc−VBE5−VBE7−VBE1＋V0＋VBE2
（ON）−VBE2 まで、 2V0＋VBE1（ON）−VBE1−VBE2（ON）−VBE2 だけ変化する。ここでトランジスタ１，２を対称
に選ぶことにより、 VBE1＝VBE2、VBE1（ON）＝VBE2（ON） となるため、コンデンサ１６の印加電圧の変化は ２（V0＋VBE1（ON）−VBE1） となる。したがつて、コンデンサ１６の容量をＣ
とすれば Ｃ・２（V0＋VBE1（ON）−VBE1）＝I0・Ｔ が成立し、よつて、マルチバイブレータ９０の発
振周波数0は、 0＝１／2T＝I0／4CVc ……(1) と求まる。ここでV0はトランジスタ１，２の
ON、OFFが反転する際のコンデンサ１６の端子
電圧で Vc＝V0＋VBE2（ON）＋VBE1 ……(2) と表わされる。
上記第(1)式より、定電流I0を変化させることに
より、発振周波数0が変化することが分る。した
がつて、映像信号を入力信号とし、この入力信号
により定電流I0を同相で変化させることにより、
マルチバイブレータ９０をVTRにおけるFM変
調器として用いることができる。
より、発振周波数0が変化することが分る。した
がつて、映像信号を入力信号とし、この入力信号
により定電流I0を同相で変化させることにより、
マルチバイブレータ９０をVTRにおけるFM変
調器として用いることができる。
さて、このエミツタ結合形非安定マルチバイブ
レータ９０の発振周波数0は、温度ドリフトを有
するのであるが、以下これについて詳述する。
レータ９０の発振周波数0は、温度ドリフトを有
するのであるが、以下これについて詳述する。
発振周波数0が温度ドリフトを有する原因は、
上記第(2)式で示されるコンデンサ１６の端子電圧
Vcが温度ドリフトを有するためである。すなわ
ち、例えばトランジスタ２がOFFからONに反転
する時刻t2において、トランジスタ１，２のコレ
クタ電流が実際には等しくならず、そのため、時
刻t2におけるトランジスタ１，２のエミツタ・ベ
ース電圧であるVBE1、VBE2（ON）の温度係数に
相異が生じ、端子電圧Vcが温度ドリフトを有す
るに至るのである。
上記第(2)式で示されるコンデンサ１６の端子電圧
Vcが温度ドリフトを有するためである。すなわ
ち、例えばトランジスタ２がOFFからONに反転
する時刻t2において、トランジスタ１，２のコレ
クタ電流が実際には等しくならず、そのため、時
刻t2におけるトランジスタ１，２のエミツタ・ベ
ース電圧であるVBE1、VBE2（ON）の温度係数に
相異が生じ、端子電圧Vcが温度ドリフトを有す
るに至るのである。
このことをさらに詳しく知るために、時刻t2に
おいてトランジスタ２に流れるコレクタ電流Ic2
（ON）を考えてみる。いま、時刻t2以前の、トラ
ンジスタ２がOFFの状態において、エミツタ電
位VE2が△Ｖ減少したものとする。このとき抵抗
１３を流える電流は、トランジスタ２の相互コン
ダクタンスをgn2とすると、△Ｖ・gn2増加する。
これにより、トランジスタ２のコレクタ電位Vc2
は、△Ｖ・gn2・R13下がる。このコレクタ電位
Vc2の変化は、トランジスタ７およびトランジス
タ１のベース・エミツタ接合、コンデンサ１６を
順次経て、トランジスタ２自身のエミツタにその
まま帰還される。トランジスタ２がOFFからON
に反転する条件は、このときのループゲインＧ、
すなわち、 Ｇ＝△Ｖ・gn2・R13／△Ｖ＝gn2・R13 ……(3) が１つ以上となることである。したがつて、Ｇ＝
１となつた瞬間（時刻t2）に、トランジスタ２は
OFFからONに反転する。この瞬間のトランジス
タ２のコレクタ電流がIc2（ON）であり、相互イ
ンダクタンスgn2は、 gn2＝ｇ／kT・Ic2（ON） ……(4) と表わされる。ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔ
は絶対温度、ｇは単位電荷をそれぞれ示す。上記
第(10)、（11）式より、トランジスタ２の反転時に
おけるコレクタ電流Ic2（ON）は、 Ic2（ON）＝kT／ｇ・R13 ……(5) と求まる。
おいてトランジスタ２に流れるコレクタ電流Ic2
（ON）を考えてみる。いま、時刻t2以前の、トラ
ンジスタ２がOFFの状態において、エミツタ電
位VE2が△Ｖ減少したものとする。このとき抵抗
１３を流える電流は、トランジスタ２の相互コン
ダクタンスをgn2とすると、△Ｖ・gn2増加する。
これにより、トランジスタ２のコレクタ電位Vc2
は、△Ｖ・gn2・R13下がる。このコレクタ電位
Vc2の変化は、トランジスタ７およびトランジス
タ１のベース・エミツタ接合、コンデンサ１６を
順次経て、トランジスタ２自身のエミツタにその
まま帰還される。トランジスタ２がOFFからON
に反転する条件は、このときのループゲインＧ、
すなわち、 Ｇ＝△Ｖ・gn2・R13／△Ｖ＝gn2・R13 ……(3) が１つ以上となることである。したがつて、Ｇ＝
１となつた瞬間（時刻t2）に、トランジスタ２は
OFFからONに反転する。この瞬間のトランジス
タ２のコレクタ電流がIc2（ON）であり、相互イ
ンダクタンスgn2は、 gn2＝ｇ／kT・Ic2（ON） ……(4) と表わされる。ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔ
は絶対温度、ｇは単位電荷をそれぞれ示す。上記
第(10)、（11）式より、トランジスタ２の反転時に
おけるコレクタ電流Ic2（ON）は、 Ic2（ON）＝kT／ｇ・R13 ……(5) と求まる。
さて、上記の如く、コレクタ電流Ic2（ON）が
求まつたことにより、反転時におけるトランジス
タ２のベース・エミツタ電圧VBE2（ON）は、ト
ランジスタ１および２の飽和電流値をIsとする
と、 VBE2（ON）＝kT／ｇlnIc2（ON）／Is＝k
t／ｇlnkT／Is・gR13……(6) と求まる。また、反転時におけるトランジスタ１
のベース・エミツタ電圧VBE1は、トランジスタ１
のコレクタ電流Ic1がI0と等しいため、 VBE1＝kT／ｇlnI0／Is ……(7) と求まる。したがつて、上記第(6)式、(7)式、なら
びに第(2)式より、反転時のコンデンサ１６の端子
電圧Vcは、 Vc＝V0−kT／ｇlngR13I0／kT ……(8) と求まる。これにより、端子電圧Vcが温度Ｔの
関数となつており、負の温度ドリフトを有するこ
とが明らかとなつた。したがつて、第(1)式で表わ
される発振周波数0は正の温度ドリフトを有する
ことになる。
求まつたことにより、反転時におけるトランジス
タ２のベース・エミツタ電圧VBE2（ON）は、ト
ランジスタ１および２の飽和電流値をIsとする
と、 VBE2（ON）＝kT／ｇlnIc2（ON）／Is＝k
t／ｇlnkT／Is・gR13……(6) と求まる。また、反転時におけるトランジスタ１
のベース・エミツタ電圧VBE1は、トランジスタ１
のコレクタ電流Ic1がI0と等しいため、 VBE1＝kT／ｇlnI0／Is ……(7) と求まる。したがつて、上記第(6)式、(7)式、なら
びに第(2)式より、反転時のコンデンサ１６の端子
電圧Vcは、 Vc＝V0−kT／ｇlngR13I0／kT ……(8) と求まる。これにより、端子電圧Vcが温度Ｔの
関数となつており、負の温度ドリフトを有するこ
とが明らかとなつた。したがつて、第(1)式で表わ
される発振周波数0は正の温度ドリフトを有する
ことになる。
本発明は、上記の問題点に鑑み成されたもの
で、このエミツタ結合形非安定マルチバイブレー
タの発振周波数の温度特性を改善することを目的
とする。
で、このエミツタ結合形非安定マルチバイブレー
タの発振周波数の温度特性を改善することを目的
とする。
本発明は、バイアス回路２８の抵抗１４に印加
される電圧V0にコンデンサ１６の端子電圧V0が
有するのとは逆の温度ドリフトをもたせ、これに
よりVcの温度ドリフトを打ち消し、以つて、発
振周波数0の温度ドリフトを解消することに成功
したエミツタ結合形非安定マルチバイブレータで
ある。
される電圧V0にコンデンサ１６の端子電圧V0が
有するのとは逆の温度ドリフトをもたせ、これに
よりVcの温度ドリフトを打ち消し、以つて、発
振周波数0の温度ドリフトを解消することに成功
したエミツタ結合形非安定マルチバイブレータで
ある。
以下、本発明の一実施例を第３図を用いて説明
する。第３図に示したマルチバイブレータ１００
が、第１図のマルチバイブレータ９０と異なる点
は以下の点である。
する。第３図に示したマルチバイブレータ１００
が、第１図のマルチバイブレータ９０と異なる点
は以下の点である。
第３図のマルチバイブレータ１００ではバイア
ス回路２８の出力端２７がトランジスタ３１のベ
ースエミツタ接合を介して、トランジスタ３およ
び４のベースに接続されている。同様に電源Vcc
がトランジスタ３０のベースエミツタ接合を介し
て、トランジスタ５のベースに接続されている。
トランジスタ３０のエミツタは抵抗３２を介して
アースに接続され、トランジスタ３１のエミツタ
は抵抗３３を介してアースに接続されている。抵
抗３２，３３は一般には定電流源に置き換えるこ
とができる。
ス回路２８の出力端２７がトランジスタ３１のベ
ースエミツタ接合を介して、トランジスタ３およ
び４のベースに接続されている。同様に電源Vcc
がトランジスタ３０のベースエミツタ接合を介し
て、トランジスタ５のベースに接続されている。
トランジスタ３０のエミツタは抵抗３２を介して
アースに接続され、トランジスタ３１のエミツタ
は抵抗３３を介してアースに接続されている。抵
抗３２，３３は一般には定電流源に置き換えるこ
とができる。
上述のトランジスタ３０および３１のエミツタ
電圧の差をV1とすると、抵抗１４の両端にかか
る電圧はV0であるから、V1は式(9)のように書け
る V1＝V0−VBE30＋VBE31 ……(9) ここでトランジスタ３０および３１に流れるコレ
クタ電流をIc30、Ic31とすると VBE30＝kT／ｇlnIc30／Is30 ……(10) VBE31＝kT／ｇlnIc31／Is31 ……（11） ここでIs30、Is31はトランジスタ３０，３１の飽
和電流である。
電圧の差をV1とすると、抵抗１４の両端にかか
る電圧はV0であるから、V1は式(9)のように書け
る V1＝V0−VBE30＋VBE31 ……(9) ここでトランジスタ３０および３１に流れるコレ
クタ電流をIc30、Ic31とすると VBE30＝kT／ｇlnIc30／Is30 ……(10) VBE31＝kT／ｇlnIc31／Is31 ……（11） ここでIs30、Is31はトランジスタ３０，３１の飽
和電流である。
式(9)、(10)、（11）により、
V1＝V0−kT／ｇlnIc30／Is30＋kT／ｇlnIc
31／Is31＝V0−kT／ｇlnIc30／Ic31Is31／Is30……（12
） となる。
31／Is31＝V0−kT／ｇlnIc30／Ic31Is31／Is30……（12
） となる。
ここで式(8)のV0のV1を代入すると第３図の回
路における反転時のコンデンサ１６の端子電圧
Vcが求まる。Vcは、 Vc＝V0−kT／ｇInIs31／Is31−kT／ｇlnI0／Ic
2（ON）＝V0−kT／ｇlnIs31／Is30Ic30／Ic31I0／Ic2（
ON） ＝V0−kT／ｇlnIs31／Ic31Ic30／Ic31gR13I0
／kT……（13） ここでVcをＴで微分すると、 ∂Vc／∂T＝−ｋ／ｇ（lnIs31／Is30Ic30／Ic31gR13I0
／kT−１） ……（14） 温度Ｔ＝T0において、∂Vc／∂T＝０とするには
次の式（15）を満足すればよい Is31／Is31Ic30／Ic31gR13I0／kT0＝ｅ……（15
） ここでｅは自然対数の底である。
路における反転時のコンデンサ１６の端子電圧
Vcが求まる。Vcは、 Vc＝V0−kT／ｇInIs31／Is31−kT／ｇlnI0／Ic
2（ON）＝V0−kT／ｇlnIs31／Is30Ic30／Ic31I0／Ic2（
ON） ＝V0−kT／ｇlnIs31／Ic31Ic30／Ic31gR13I0
／kT……（13） ここでVcをＴで微分すると、 ∂Vc／∂T＝−ｋ／ｇ（lnIs31／Is30Ic30／Ic31gR13I0
／kT−１） ……（14） 温度Ｔ＝T0において、∂Vc／∂T＝０とするには
次の式（15）を満足すればよい Is31／Is31Ic30／Ic31gR13I0／kT0＝ｅ……（15
） ここでｅは自然対数の底である。
以上より、式（15）を満たすようにIs31／Is30・Ic30
／Ic31 を定めることにより、すなわち、抵抗３２，３３
およびトランジスタ３０，３１のエミツタ面積比
を定めることによりＴ＝T0においてVcの温度ド
リフトは０とすることができる。すなわち発振周
波数0の温度ドリフトを補償することができる。
／Ic31 を定めることにより、すなわち、抵抗３２，３３
およびトランジスタ３０，３１のエミツタ面積比
を定めることによりＴ＝T0においてVcの温度ド
リフトは０とすることができる。すなわち発振周
波数0の温度ドリフトを補償することができる。
以下、本発明の他の実施例を第４図を用いて説
明する。
明する。
第４図のマルチバイブレータ２００では、バイ
アス回路２８の出力端２７が抵抗１５を介してト
ランジスタ４０のコレクタに接続され、トランジ
スタ４０のエミツタはアースに、ベースは抵抗４
２を介してアースに接続されている。さらにトラ
ンジスタ４０のコレクタは抵抗４１を介してベー
スに接続されている。
アス回路２８の出力端２７が抵抗１５を介してト
ランジスタ４０のコレクタに接続され、トランジ
スタ４０のエミツタはアースに、ベースは抵抗４
２を介してアースに接続されている。さらにトラ
ンジスタ４０のコレクタは抵抗４１を介してベー
スに接続されている。
抵抗４２にはトランジスタ４０のベースエミツ
タ間電圧VBE40が加わつているため、抵抗４２に
流れる電流はVBE40／R42となる。そのためトラン
ジスタ４０のベース電流がこの電流に比べ無視で
きるほど小さければ抵抗４１にも抵抗４２と同じ
電流が流れているとみなすことができ、出力端２
７の電圧V27は式（20）のようになる V27＝R42＋R41／R42VBE40 ……（20） ここで R42＋R41／R42＝χ とおくと このとき抵抗１４にかかる電圧をV2とすると V2＝（Vcc−χVBE40）R14／R14＋R15 ……（21） となる。このときVre′を温度Ｔで微分すると ∂V2／∂T＝−χR14／R14＋R15∂VBE40／∂T……
（22） となる。
タ間電圧VBE40が加わつているため、抵抗４２に
流れる電流はVBE40／R42となる。そのためトラン
ジスタ４０のベース電流がこの電流に比べ無視で
きるほど小さければ抵抗４１にも抵抗４２と同じ
電流が流れているとみなすことができ、出力端２
７の電圧V27は式（20）のようになる V27＝R42＋R41／R42VBE40 ……（20） ここで R42＋R41／R42＝χ とおくと このとき抵抗１４にかかる電圧をV2とすると V2＝（Vcc−χVBE40）R14／R14＋R15 ……（21） となる。このときVre′を温度Ｔで微分すると ∂V2／∂T＝−χR14／R14＋R15∂VBE40／∂T……
（22） となる。
またVcは式(8)においてV0をV2として、
Vc＝V2−kT／ｇln（gR13I0／kT） ……（23）
と表わせる。
ここでV0を温度Ｔで微分すると
∂Vc／∂T＝∂V2／∂T−ｋ／ｇ（lngR13I0／kT−１）
……（24）
式（24）に（22）を代入して
∂Vc／∂T＝−χR14／R14＋R15∂VBE4
0／∂T−ｋ／ｇ（lngR13I0／kT−１）……（25） ここで式（21）より R14／R14＋R15＝V2／Vcc−χVBE40 ……（26） となるためＴ＝T0において式（25）は （∂Vc／∂T）T=T0＝χV2／Vcc−χVBE40∂V
BE40／∂T−ｋ／ｇ（lngR13I0／kT−１）……（27） と書ける。よつて （∂Vc／∂T）T=T0＝０ とおくことによりχが求まり、つまりR41とR42
の比が求まる。さらに抵抗４うおよび４２とトラ
ンジスタ４０に流れる電流を定めることにより、
抵抗４１および４２の値が定まる。さらに式
（26）より抵抗１４および１５の値も定めること
ができる。
0／∂T−ｋ／ｇ（lngR13I0／kT−１）……（25） ここで式（21）より R14／R14＋R15＝V2／Vcc−χVBE40 ……（26） となるためＴ＝T0において式（25）は （∂Vc／∂T）T=T0＝χV2／Vcc−χVBE40∂V
BE40／∂T−ｋ／ｇ（lngR13I0／kT−１）……（27） と書ける。よつて （∂Vc／∂T）T=T0＝０ とおくことによりχが求まり、つまりR41とR42
の比が求まる。さらに抵抗４うおよび４２とトラ
ンジスタ４０に流れる電流を定めることにより、
抵抗４１および４２の値が定まる。さらに式
（26）より抵抗１４および１５の値も定めること
ができる。
以上により第３図の回路により温度Ｔ＝T0に
おいてVcの温度ドリフトは０となる。すなわち
発振周波数0の温度ドリフトを補償することがで
きる。
おいてVcの温度ドリフトは０となる。すなわち
発振周波数0の温度ドリフトを補償することがで
きる。
次に本発明の効果を具体的に示す。第１図にお
いて抵抗１２，１３を1.6KΩ、抵抗１４，１５を
それぞれ500Ω、6KΩ、抵抗２０，２２を5.3KΩ、
抵抗２１，２３を6KΩ、コンデンサ１６を120PF
とし、電流源１７を720μAとした場合の温度と発
振周波数の関係を第５図ａに示す。
いて抵抗１２，１３を1.6KΩ、抵抗１４，１５を
それぞれ500Ω、6KΩ、抵抗２０，２２を5.3KΩ、
抵抗２１，２３を6KΩ、コンデンサ１６を120PF
とし、電流源１７を720μAとした場合の温度と発
振周波数の関係を第５図ａに示す。
さらに本発明の温度補償を行なつた第３図に示
す回路の温度と発振周波数の関係を第５図ｂに示
す。ここで抵抗１４，１５は500Ω、6.08KΩ、抵
抗３２，３３は27KΩ、6KΩとし、トランジスタ
３０，３１のエミツタ面積比を４：１としており
Ｔ＝27℃において∂Vc／∂T＝０となるように設
計している。
す回路の温度と発振周波数の関係を第５図ｂに示
す。ここで抵抗１４，１５は500Ω、6.08KΩ、抵
抗３２，３３は27KΩ、6KΩとし、トランジスタ
３０，３１のエミツタ面積比を４：１としており
Ｔ＝27℃において∂Vc／∂T＝０となるように設
計している。
第５図より明らかなように０℃〜100℃の温度
範囲において発振周波数の変動は10KHzに押さえ
られている。温度補償を行なつていない場合と比
較すると、明らかに温度ドリフトが改善されてい
ることがわかる。
範囲において発振周波数の変動は10KHzに押さえ
られている。温度補償を行なつていない場合と比
較すると、明らかに温度ドリフトが改善されてい
ることがわかる。
第１図は従来のエミツタ結合形非安定マルチバ
イブレータの構成図、第２図はその動作説明のた
めの波形図、第３図は本発明の温度補償を行なつ
たエミツタ結合形非安定マルチバイブレータの一
実施例を示す構成図、第４図は本発明の温度補償
を行なつたエミツタ結合形マルチバイブレータの
他の一実施例を示す構成図、第５図は従来のエミ
ツタ結合形非安定マルチバイブレータと第３図に
示した本発明の一実施例のエミツタ結合形非安定
マルチバイブレータにおける温度と発振周波数の
関係を示した図である。 １〜１１……トランジスタ、１２，１３……抵
抗、１６……コンデンサ。
イブレータの構成図、第２図はその動作説明のた
めの波形図、第３図は本発明の温度補償を行なつ
たエミツタ結合形非安定マルチバイブレータの一
実施例を示す構成図、第４図は本発明の温度補償
を行なつたエミツタ結合形マルチバイブレータの
他の一実施例を示す構成図、第５図は従来のエミ
ツタ結合形非安定マルチバイブレータと第３図に
示した本発明の一実施例のエミツタ結合形非安定
マルチバイブレータにおける温度と発振周波数の
関係を示した図である。 １〜１１……トランジスタ、１２，１３……抵
抗、１６……コンデンサ。
Claims (1)
- １ エミツタ間にコンデンサが接続される第１と
第２のトランジスタと、電流源を構成する第３お
よび第４のトランジスタと、コレクタが電源に接
続される第５、第６、第７のトランジスタとを有
し、前記第１および第２のトランジスタのエミツ
タをそれぞれ第３および第４のトランジスタのコ
レクタに接続すると共に、前記第１のトランジス
タのコレクタを前記第２および第３のトランジス
タのベースに、また前記第２のトランジスタのコ
レクタを前記第１および第４のトランジスタのベ
ースにそれぞれ接続し帰還ループを形成すると共
に、前記第１および第２のコレクタをそれぞれ抵
抗を介して前記第５のトランジスタのエミツタに
接続し、さらに前記第１および第２のトランジス
タのコレクタをそれぞれ前記第６および第７のト
ランジスタのエミツタに接続して成るエミツタ結
合形非安定マルチバイブレータにおいて、前記第
６、第７のトランジスタのベースを共通に接続
し、このベース電位と前記第５のトランジスタの
ベース電位間に接続した正の温度ドリフトを持つ
バイアス回路とからなることを特徴とするエミツ
タ結合形非安定マルチバイブレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13124382A JPS5922434A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | エミツタ結合形非安定マルチバイブレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13124382A JPS5922434A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | エミツタ結合形非安定マルチバイブレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922434A JPS5922434A (ja) | 1984-02-04 |
| JPH0344457B2 true JPH0344457B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=15053344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13124382A Granted JPS5922434A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | エミツタ結合形非安定マルチバイブレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922434A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271320A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | 電流制御発振器 |
| JPS62122412A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-03 | Toshiba Corp | 電圧制御発振器 |
-
1982
- 1982-07-29 JP JP13124382A patent/JPS5922434A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5922434A (ja) | 1984-02-04 |
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