JPH04196604A - 発振器 - Google Patents

発振器

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JPH04196604A
JPH04196604A JP32160090A JP32160090A JPH04196604A JP H04196604 A JPH04196604 A JP H04196604A JP 32160090 A JP32160090 A JP 32160090A JP 32160090 A JP32160090 A JP 32160090A JP H04196604 A JPH04196604 A JP H04196604A
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JP
Japan
Prior art keywords
frequency band
circuit
low frequency
feedback circuit
amplifier circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP32160090A
Other languages
English (en)
Inventor
Yotaro Umeda
洋太郎 楳田
Tetsuo Hirota
哲夫 廣田
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Priority to JP32160090A priority Critical patent/JPH04196604A/ja
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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、高周波帯における発振器に関するものである
[従来の技術] 第5図に従来の発振器の一例を示す。ここで、1はトラ
ンジスタ増幅回路、2は高周波帯帰還回路、T1は増幅
回路1の入力端子、T2は増幅回路1の出力端子、T3
は高周波帯帰還回路2の入力端子、T4は高周波帯帰還
回路2の出力端子、13,14,16.17は高周波用
キャパシタ、15.18は高周波用インダクタ(18は
高周波阻止用)、11はFET(電界効果トランジスタ
)、12は抵抗器、22は定電圧電源、’Toは高周波
信号出力端子である。
この回路はコルピッツ形発振回路としてよく知られてい
るもので、入力端子T1に入力された高周波信号は、ト
ランジスタ増幅回路1で反転増幅された後、出力端子T
2に出力される。
この信号は帰還回路2の入力端子T3に入力され、高周
波帯帰還回路2内である特定の周波数付近で位相が約1
80度変化した後、出力端子T4に出力される。この帰
還信号は再びトランジスタ増幅回路1の入力信号となる
。このとき、端子T1に注目すると、最初にトランジス
タ増幅回路1に入力された信号とトランジスタ増幅回路
1、高周波帯帰還回路2を通過してきた信号は、ある特
定の周波数で位相が一致し強め合うことにより、その周
波数での高周波信号は持続し、発振する。それ以外の周
波数では位相がずれるために信号は減衰する。
本発振器の発振周波数fは、高周波用コンデンサ13,
14.16の容量をそれぞれ、C1゜Co、C2とし、
高周波用インダクタ15のインダクタンスをLOとした
とき、次式で与えられる 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の発振回路では、雑誌「アイイーイーイー・トラン
ス・オン・マイクロウエーブセオリーアンドテクニクス
、第33巻、1985年3月」に記載の論文「アナリシ
ス オブノイズアップコンバージョン イン マイクロ
ウェーブ FETオシレターズ」 (″)1.  J、
 Siweris and B、5chiek: ”A
nalysis of No1se Upconver
sion in Microwave F ET 0s
cillators”、IE E E Trans、o
n Microwave Theory and Te
chniques、 Vol、 MTT−33,No、
3. March1985”)に示されるように、低周
波帯で発生する1/f雑音は増幅回路内FETの非線型
性により発振周波数の両側にアップコンバートされ、大
きな位相雑音を発生する欠点があった。
ここにおいて本発明は前記従来の発振回路の欠点を解決
するのに有効な発振器を提供せんとするものである。
(課題を解決するための手段) 前記課題の解決は、本発明の発振器が、増幅回路の入出
力端間を高周波帯において正帰還回路で閉ループ接続す
るとともに、低周波帯において負帰還回路で閉ループ接
続して発振器を構成したことにより達成される。
〔作用] 本発明では増幅回路を高周波帯において正帰還回路で閉
ループ接続するとともに、低周波帯において負帰還回路
で閉ループすることにより低周波帯での雑音を抑圧し、
低減することができる。このため、低周波帯の雑音が、
通常の高周波帯における正帰還ループのみを有する発振
器に比べ少なくなり、増幅回路内のFETによりアップ
コンバートされた結果体じる位相雑音も低減される。
〔実施例1〕 第1図は本発明の請求項(1)の実施例であって、■は
電圧利得αを持つトランジスタ増幅回路、2は高周波帯
帰還回路、3は低周波帯において電圧利得βを持つ低周
波帯帰還回路、4は低周波帯にて雑音電圧■4を発生す
るトランジスタ増幅回路の等価雑音電圧源、T1はトラ
ンジスタ増幅回路の入力端子、T2はトランジスタ増幅
回路の出力端子、T3は高周波帯帰還回路の入力端子、
T4は高周波帯帰還回路の出力端子、T5は低周波帯帰
還回路の入力端子、T6は低周波帯帰還回路の出力端子
である。ここで、低周波帯について着目し、等価雑音電
圧源入力点の低周波の電位を■3、トランジスタ増幅回
路入力点の低周波の電位を■2、トランジスタ増幅回路
出力点の低周波の電位を■3とすると、 ■2=■1+V、、□■ ■3=α■2   □■ V、=β−V3   □■ ■、■、■よりV、、V3を消去して整理すると、V2
=V、/(1−αβ) ここで、αβ〈0 即ちトランジスタ増幅回路1、低周
波帯帰還回路3を含む回路が負帰還ループを構成してい
るときには、トランジスタ増幅回路に入力される等価雑
音電圧が■7から■7/(1−αβ)に減少する。その
結果、トランジスタ増幅回路の非線型性による低周波雑
音のアップコンバージョンに起因する位相雑音の発生量
は低減される。
なお、本実施例において低周波帰還回路が受動素子のみ
で構成されているときには 1βl≦1となるが、低周波帰還回路内に低周波帯増幅
器が含まれる場合には lβ1〉1とすることが可能である。
〔実施例2〕 第2図は本発明の請求項(2)の実施例であって、1は
電圧利得αを持つトランジスタ増幅回路、5は高周波帯
においてトランジスタ増幅回路とともに正帰還ループを
構成し、低周波帯において電圧利得βを持つ帰還回路、
4は低周波帯にて雑音電圧■7を発生するトランジスタ
増幅回路の等価雑音電圧源、T1はトランジスタ増幅回
路の入力端子、T2はトランジスタ増幅回路の出力端子
、T7は帰還回路の入力端子、T8は帰還回路の出力端
子である。ここで、低周波帯について着目し、等価雑音
電圧源入力点の低周波の電位を■1.トランジスタ増幅
回路入力点の低周波の電位を■2、トランジスタ増幅回
路出力点の低周波の電位を■3、とすると、実施例1と
同様の議論より、 V、=V、/(1−αβ) ここで、αβ〈O即ちトランジスタ増幅回路1、低周波
帯帰還回路3を含む回路が負帰還ループを構成している
ときには、トランジスタ増幅回路に入力される等価雑音
電圧がV7からV。
/(1−αβ)に減少する。その結果、トランジスタ増
幅回路の非線型性による低周波雑音のアップコンバージ
ョンに起因する位相雑音の発生量は低減される。
なお、本実施例において帰還回路が受動素子のみで構成
されているときには 1β1≦1となるが、低周波帰還回路内に低周波帯増幅
器が含まれる場合には 1β1〉1とすることが可能である。
[実施例3〕 第3図は本発明の別の実施例であって、1はトランジス
タ増幅回路、2は高周波帯帰還回路、3は低周波帯帰還
回路、6は高周波および低周波の阻止回路、T1はトラ
ンジスタ増幅回路の入力端子、T2はトランジスタ増幅
回路の出力端子、T3は高周波帯帰還回路の入力端子、
T4は高周波帯帰還回路の出力端子、T5は低周波帯帰
還回路の入力端子、T6は低周波帯帰還回路の出力端子
、Toは高周波信号出力端子、11はFET (電界効
果トランジスタ)、12は抵抗器、13,14,16.
17は高周波用コンデンサ、15.18.20は高周波
用インダクタ(18,20は高周波阻止用)、19は低
周波通過用コンデンサ、21は低周波阻止用インダクタ
、22は定電圧電源である。
本実施例は、前述のコルピッツ発振器に本発明を適用し
たものであり、高周波用コンデンサ13.14.16の
容量をそれぞれ、CI+co+02とし、高周波用イン
ダクタ15のインダクタンスをLoとしたとき、発振高
波数fは次式で与えられる。
本実施例では、高周波用インダクタ18゜20と低周波
通過用コンデンサ19により低周波帯の帰還回路を構成
するとともに、低周波阻止用のインダクタ21により電
源を介しての低周波信号の接地を防ぐことにより、低周
波帯の雑音に対する負帰還を可能としている。このこと
から低周波雑音が低減され、結果として低周波雑音のア
ップコンバージョンに起因する位相雑音が低減される。
〔実施例4〕゛ 第4図は本発明のさらに別の実施例であって、1はトラ
ンジスタ増幅回路、2は高周波帯帰還回路、3は低周波
帯帰還回路、6は高周波および低周波の阻止回路、T1
はトランジスタ増幅回路の入力端子、T2はトランジス
タ増幅回路の出力端子、T3は高周波帯帰還回路の入力
端子、T4は高周波帯帰還回路の出力端子、T5は低周
波帯帰還回路の入力端子、T6は低周波帯帰還回路の8
カ端子(高周波帯帰還回路の出力端子T4と共用)、T
oは高周波信号出力端子、11はFET (電界効果ト
ランジスタ)、12は抵抗器、13.17は高周波用コ
ンデンサ、15.1B、20.23は高周波用インダク
タ(18,20は高周波阻止用)、21は低周波阻止用
インダクタ、22は定電圧源、23はFETのゲート・
ソース間容量、24は負荷抵抗である。
本実施例は、FETゲート・ソース間容量Cgsが無視
できないマイクロ波帯以上の周波数でよ(使用される、
コルピッツ発振器の一変形例に本発明を適用したもので
あって、FETのゲート・ソース間容量C95、高周波
用コンデンサ13の容量をCい高周波用インダクタ15
のインダクタンスをLoとすれば、発振周波数はほぼ次
式で与えられる。
本実施例では、高周波用インダクタ15゜18と定電圧
源22によりアースを介して低周波帯の帰還回路を構成
するとともに、低周波阻止回路6によりソースが低周波
的に接地されることを防ぎ、低周波帯の雑音に対する負
帰還を可能としている。このことから低周波雑音が低減
され、その結果低周波雑音のアップコンバージョンに起
因する位相雑音が低減される。また、本実施例では、高
周波用インダクタ15が高周波帯帰還回路2と低周波帯
帰還回路3の間で、高周波用コンデンサ13が高周波帯
帰還回路2と低周波阻止回路6の間で共用されている。
なお、本発明の実施例3.4では高・低周波阻止回路、
および低周波帯帰還回路内に低周波阻止インダクタを有
しているが、この低周波阻止インダクタはトランジスタ
または高抵抗を用いた定電流回路により代用が可能であ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の発振器においては、低周
波帯の負帰還により低周波帯の雑音を抑圧する。その結
果、増幅回路内増幅素子のもつ非線形による、低周波雑
音の発振周波数の両側へのアップコンバージョンに起因
する位相雑音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の発振器の構成図、第2図は本発明の発
振器の別の構成図、第3図は本発明の実施例、第4図は
本発明の別の実施例、第5図は従来の例である。 1・・・増幅回路、 2・・・高周波帯帰還回路、 3・・・低周波帯帰還回路、 4・・・増幅回路の等価雑音電圧源。 第2叉 r −−−−−−−−−−−−−一−−光]第3図 第4「

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トランジスタ増幅回路と高周波帯帰還回路と低周
    波帯帰還回路から構成され、前記増幅回路の出力が前記
    高周波帯帰還回路および前記低周波帯帰還回路の入力に
    接続され、前記高周帯帰還回路および前記低周波帯帰還
    回路の出力が前記増幅回路の入力に帰還ループ接続され
    、前記増幅回路と前記高周波帯帰還回路から構成される
    閉ループは正帰還として動作し、高周波帯において発振
    を行い、前記増幅回路と前記低周波帯帰還回路から構成
    される閉ループは負帰還として動作することを特徴とす
    る発振器。
  2. (2)トランジスタ増幅回路と帰還回路から構成され、
    前記増幅回路の出力が前記帰還回路の入力に接続され、
    前記帰還回路の出力が前記増幅回路の入力に帰還ループ
    接続され、前記増幅回路と前記帰還回路から構成される
    閉ループは高周波帯において正帰還として動作し発振を
    行い、低周波帯において負帰還として動作することを特
    徴とする発振器。
JP32160090A 1990-11-26 1990-11-26 発振器 Pending JPH04196604A (ja)

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JP32160090A JPH04196604A (ja) 1990-11-26 1990-11-26 発振器

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JP (1) JPH04196604A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007116473A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Sharp Corp 電圧制御発振器、受信モジュール、携帯機器、1セグ放送受信機、モバイル衛星放送受信機器及び地上波デジタル受信機器
JP4916310B2 (ja) * 2003-08-06 2012-04-11 シナジー マイクロウェーブ コーポレーション 周波数選択性を有し低位相ノイズかつ低熱ドリフトの発振器
JP4939228B2 (ja) * 2003-12-09 2012-05-23 シナジー マイクロウェーブ コーポレーション 熱ドリフトがユーザ指定可能な電圧制御発振器
JP2014512155A (ja) * 2011-04-18 2014-05-19 レイセオン カンパニー 低ノイズ発振器

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