JPH04115608A - 発振器 - Google Patents

発振器

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Publication number
JPH04115608A
JPH04115608A JP23083790A JP23083790A JPH04115608A JP H04115608 A JPH04115608 A JP H04115608A JP 23083790 A JP23083790 A JP 23083790A JP 23083790 A JP23083790 A JP 23083790A JP H04115608 A JPH04115608 A JP H04115608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
tank circuit
current
oscillator
collector
Prior art date
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Pending
Application number
JP23083790A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Uchida
秀之 内田
Eiichi Kakegawa
掛川 栄一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP23083790A priority Critical patent/JPH04115608A/ja
Publication of JPH04115608A publication Critical patent/JPH04115608A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (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〕 本発明は例えば携帯電話、衛星通信等の通信システムに
適用する発振器に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来のこの種の発振器であるコルピッツ発振器
の要部回路図である。このコルピッツ発振器はトランジ
スタTRとタンク回路(共振回路)RCとにより構成さ
れている。タンク回路RCは、コイルLと、コイルLの
各端部に一端を接続したコンデンサC,,C,とで構成
され、コンデンサC2゜C2の夫々の他端は接続されて
いる。そして、トランジスタTRのコレクタは、タンク
回路RCのコイルLとコンデンサCIとの接続部と接続
され、コイルLとコンデンサC2との接続部はトランジ
スタTRのベースと接続されている。またコンデンサC
I、C2の接続部はトランジスタTRのエミッタと接続
されている。
次にこのコルピッツ発振器の発振動作を説明する。タン
ク回路RCのコイルLとコンデンサCI。
C2とによる共振電圧がトランジスタTRのベースに与
えられて、ベース電流Inが流れるとトランジスタTR
にコレクタ電流I、が流れる。するとコイルしに流れる
電流が変化し、コイルしに逆起電圧が生じる。その逆起
電圧がタンク回路RCに充電々流を流しコンデンサC+
、Ctに電荷が溜まる。
コンデンサC2の両端に生じる電圧はトランジスタTR
のベース、エミッタ電圧となりベース電流I。
が流れる。そのような正帰還動作によってトランジスタ
TRの発振動作が継続する。そして、トランジスタTR
のベース電流!、の振幅が次第に増大していく。そのよ
うにしてベース電流1.の振幅が第5図に示すベース電
流、コレクタ電流特性曲線Pの非線形領域P1のより深
い位置に達するまで増大した状態、即ちコレクタ電流■
。が飽和状態になると、タンク回路RCの発振動作が安
定することになる。
ところで、トランジスタTRのコレクタ電流I。
が飽和して、第5図に示すようにベース電流1゜が、非
線形領域P1のより深い位置で変化するようになると、
ベース電流IBの変化に応じてコレクタ電流ICは変化
せず、コレクタ電流I、の波形は歪んだものになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のコルピッツ発振器は第5図に示すようにトランジ
スタのベース電流、コレクタ電流特性曲線の非線形領域
の深い位置に達する大きい振幅のベース電流によりトラ
ンジスタが動作するから、コレクタ電流の歪みが大きく
なって高調波成分が多くなる。またトランジスタの内部
インピーダンスがタンク回路の回路定数に大きく影響し
て、C/N(搬送波対雑音比)及びS/N (信号対雑
音比)が低下する。
そのためタンク回路のコンデンサの容量を小さくして、
タンク回路の電流を減少させて、トランジスタのベース
電流を小さくして高調波成分を低減さセることが考えら
れるが、発振周波数が高い場合は、コンデンサの機能を
損なわないように1、コンデンサの自己共振周波数が発
振周波数より低いコンデンサを選ぶ必要があり、そうす
るとコンデンサの容量は極めて小さいものになる。しか
し、このようにコンデンサの容量を小さくすれば、容量
許容差が発振周波数に大きく影響して発振器の歩留りが
大幅に低下するという問題がある。
本発明は斯かる問題に鑑み、C/N及びS/Nが低下せ
ず、また発振器の歩留りを高め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〕
本発明に係る発振器は、増幅素子の入力側と出力側との
間にタンク回路を介装している発振器において、前記出
力側とタンク回路との間にインピーダンス素子を介装し
てあることを特徴とする。
〔作用〕
増幅素子の出力側の電流をタンク回路を介して増幅素子
の入力側へ正帰還させてタンク回路の発振動作を安定さ
せる。増幅素子の出力側に設けたインピーダンス素子は
、タンク回路内の充電環状電流を減少させ、増幅素子の
出力側の電流の歪みが僅かになる程度の電流値に抑制す
る。
これにより、増幅素子の出力側の電流に含まれる高調波
成分が減少する。またインピーダンス素子により、増幅
素子の内部インピーダンスがタンク回路の回路定数によ
り大きく影響しない。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面により詳述する。
第1図は本発明に係る発振器の要部回路図である。この
発振器は、増幅素子たるトランジスタTRとタンク回路
(共振回路) RCと、インピーダンス素子Zとにより
構成されている。タンク回路RCは、コイルLと、コイ
ルLの各端部に一端を接続したコンデンサCI、C2と
で構成され、コンデンサC+、Czの夫々の他端は接続
されている。そして、トランジスタTRのコレクタは、
インピーダンス素子Zを介してタンク回路RCのコイル
LとコンデンサCIとの接続部と接続され、コイルLと
コンデンサC2との接続部はトランジスタTRのベース
と接続されている。このインピーダンス素子Zはトラン
ジスタTRのコレクタ電流の振幅を抑制するものであり
、例えばコンデンサを用いる。またインピーダンス素子
Zは、トランジスタTRのへ一ス電流1カの振幅を、第
2図に示すベース電流コレクタ電流特性曲vAPの非線
形領域P1の浅い領域になるよう抑制できる値に選定し
ている。
次にこのように構成した発振器の発振動作をトランジス
タの動作説明図である第2図とともに説明する。タンク
回路RCのコイルLとコンデンサCI+02とによる共
振電圧がトランジスタTRのベースに与えられて、ベー
ス電流I、が流れるとトランジスタTRにコレクタ電流
■。が流れる。するとコイルLに流れる電流が変化し、
コイルしに逆起電圧が生じる。その逆起電圧がタンク回
路17Cに充電々流を流し、コンデンサC+、Czに電
荷が溜まる。コンデンサC2の両端に生しる電圧はトラ
ンジスタTRのベース、エミッタ間に加わりベース電i
Inが流れる。そのような正帰還動作によりタンク回路
RCの発振動作が継続する。そして、トランジスタTR
のベース電流1.の振幅が次第に増大していく。
このコレクタ電流1cはインピーダンス素子Zを通って
トランジスタTRのコレクタに流れるため、そのインピ
ーダンス素子Zによりコレクタ電流Icが制限されてタ
ンク回路RCに流れる充電々流が減少し、コンデンサC
2の両端に生じる電圧が低下する。トランジスタTRへ
供給するベース電流IIlの振幅は、第2図に示すベー
ス電流、コレクタ電流特性曲線Pの非線形領域P、の浅
い領域になるような振幅に抑制される。それによりトラ
ンジスタTRのベース電流Isは抑制された振幅で安定
して、タンク回路RCの発振動作が安定する。
このようにトランジスタTRのコレクタ電流を抑制した
場合には、第2図から明らかなようにへ一ス電流1.が
ベース電流、コレクタ電流特性曲線Pの非線形領域P1
を僅かに含む直線領域で変化し、コレクタ電流I、はベ
ース電流■8の変化に応じて変化する。そのためコレク
タ電流I。の波形の歪みは小さくなり、コレクタ電流I
Cに含まれる高調波成分が大幅に低減する。
それにより、タンク回路RCのコンデンサC1゜C2の
容量を小さくせずに、発振出力の高調波成分を低減させ
得るから、それらのコンデンサCC2の容量を小さくし
た場合に問題となる容量許容差の影響が少なく発振周波
数にバラツキが生じず、簡単な回路で安価に発振器の歩
留りを大幅に向上させ得る。またインピーダンス素子Z
を用いることによってトランジスタの内部インピーダン
スがタンク回路の回路定数に大きく影響せずC/N及び
S/Nが向上する。
第3図は前述した発振器を用いた電圧制御発振器VCO
の一例を示す実回路図である。
発振周波数を制御する電圧たるチューニング電圧を与え
るチューニング電圧端子■アは、コンデンサC6を介し
て接地され、またコイルL2と可変容量ダイオードVD
との直列回路を介して接地されている。可変容量ダイオ
ードVDにはコンデンサC5とコイルL+ との直列回
路が並列接続されており、コイルL1にはコンデンサC
3、C2、CIの直列回路が並列接続されている。そし
て可変容量ダイオードVD、コンデンサCs 、  C
3、Cz 。
CI及びコイルし、によりタンク回路RCが構成されて
いる。コンデンサC3と02との接続部はインピーダン
ス素子ZたるコンデンサC4を介してトランジスタTR
,のコレクタと接続されており、そのベースは抵抗R2
及びコンデンサC1の並列回路を介して接地され、また
抵抗R3とR4との直列回路を介して電源端子VCCと
接続されている。
トランジスタTR,のエミッタは抵抗R1を介して接地
され、また前記コンデンサC1と02との接続部と接続
されている。トランジスタTRIのコレクタはコイルL
3を介してトランジスタTRzのエミッタと接続され、
トランジスタTR2のベースは前記抵抗R3とR4との
接続部と接続され、またコンデンサCI+を介して接地
されている。電源端子VCcは、コイルL4を介してト
ランジスタTR2のコレクタと接続され、またコンデン
サCIOを介して接地されている。トランジスタTR2
のコレクタは出力端子V。utと接続されている。
この電圧制御発振器VCOには、タンク回路RCとイン
ピーダンス素子ZとトランジスタTR,とからなるコル
ピッツ発振器を用いており、電源端子V((に電源を接
続してタンク回路RCを発振動作させたところ、発振周
波数が1500MHzの場合、C/Nは5db改善され
、また高調波成分は10db改善されることが実験によ
り確認できた。
なお、本実施例では発振器にコルピッツ発振器を用いた
が、ハートレー発振器、ランプキン発振器、クラップ発
振器又は誘導結合発振器を用いてもよい。またトランジ
スタはそれに代えてFETを用いることができるのは言
うまでもない。更にインピーダンス素子はコンデンサ以
外にコイル又は抵抗を用いることもできる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明は、増幅素子の出力側とタン
ク回路との間にインピーダンス素子を設け、そのインピ
ーダンス素子で増幅素子の入力側の電流振幅を抑制する
。そのためタンク回路のコンデンサの容量を小さいもの
にして電流振幅を抑制する必要がない。それにより個々
の発振器の発振周波数のバラツキが生じず、発振器の歩
留りを向上させ得て発振器を安価に提供できる。またイ
ンピーダンス素子を用いたことにより、増幅素子の内部
インピーダンスがタンク回路の回路定数に影響されずC
/N及びS/Nが向上する等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る発振器の要部回路図、第2図はそ
の発振器の発振動作を説明する説明図、第3図は本発明
の発振器を用いた電圧制御発振器の実回路図、第4図は
従来の発振器の要部回路図、第5図はその発振動作を説
明する説明図である。 TR・・・トランジスタ RC・・・タンク回路 Z・
・・インピータンス素子 L・・・コイル C,、C2
・・・コンデンサ 特 許 出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、増幅素子の入力側と出力側との間にタンク回路を介
    装している発振器において、 前記出力側とタンク回路との間にインピー ダンス素子を介装してあることを特徴とする発振器。
JP23083790A 1990-08-31 1990-08-31 発振器 Pending JPH04115608A (ja)

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JP23083790A JPH04115608A (ja) 1990-08-31 1990-08-31 発振器

Applications Claiming Priority (1)

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JP23083790A JPH04115608A (ja) 1990-08-31 1990-08-31 発振器

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JPH04115608A true JPH04115608A (ja) 1992-04-16

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ID=16914061

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JP23083790A Pending JPH04115608A (ja) 1990-08-31 1990-08-31 発振器

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JP (1) JPH04115608A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5643912B2 (ja) * 1976-12-17 1981-10-15
US4904962A (en) * 1989-01-31 1990-02-27 North American Philips Corporation Gated high stability LC stabilized oscillator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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