JPH04294629A - 発振器の位相制御回路デバイス - Google Patents

発振器の位相制御回路デバイス

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JPH04294629A
JPH04294629A JP3347549A JP34754991A JPH04294629A JP H04294629 A JPH04294629 A JP H04294629A JP 3347549 A JP3347549 A JP 3347549A JP 34754991 A JP34754991 A JP 34754991A JP H04294629 A JPH04294629 A JP H04294629A
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JP
Japan
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transistor
circuit
oscillator
emitter
circuit device
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Pending
Application number
JP3347549A
Other languages
English (en)
Inventor
Gianfranco Vai
ジャンフランコ ヴァイ
Maurizio Zuffada
マウリツィオ ズッファーダ
Fabrizio Sacchi
ファブリツィオ サッキ
David Moloney
ダヴィッド モロネイ
Giorgio Betti
ジョルジョ ベッティ
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.)
STMicroelectronics SRL
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics SRL
SGS Thomson Microelectronics Inc
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Publication date
Application filed by SGS Thomson Microelectronics SRL, SGS Thomson Microelectronics Inc filed Critical SGS Thomson Microelectronics SRL
Publication of JPH04294629A publication Critical patent/JPH04294629A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION 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
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators 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
    • H03K3/28Generators 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
    • H03K3/281Generators 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
    • H03K3/282Generators 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
    • H03K3/2821Emitters connected to one another by using a capacitor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各トランジスタのエミ
ッタがコンデンサを介して互に結合され,交互にオン・
オフするトランジスタ対を持つマルチバイブレータを含
む発振器の位相を制御するための回路デバイスに関する
【0002】
【従来の技術】電圧制御発振器(VCO)は、いろいろ
な電子機器に、特にRF(無線周波数)信号の変調およ
び復調に、広く使用されている。
【0003】このような発振器は、ほとんど、コンデン
サの充電電流が制御パルスに応じて変化するRCマルチ
バイブレータを用いて、集積回路として実現されている
【0004】この種のデバイスの代表例は、例えば、1
977年にWiley社から出版された”Analys
is  and  Design  of  Anal
og  Integrated  Circuits”
の590−593頁に記載されている。
【0005】この種のデバイスに必要とされることの1
つは、任意の時点で発振を停止させ、予め決められた既
知の位相状態において発振を再開させることができる機
能である。
【0006】従来技術のどの方法によってもこの要求を
満足できることは、知られていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、発振器の発振を一時的に停止させ、
所定の位相状態において再開させることを可能にするよ
うな構成的および機能的特徴を持つような回路デバイス
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のもとになった解
決のためのアイデアは、発振器のトランジスタ対のエミ
ッタを結合するコンデンサの電圧が所定の値になると、
発振器内の正帰還信号を阻止することができる回路部を
発振器に付設するというものである。
【0009】上記の課題は、発振器の動作を停止させる
ための動作停止信号を受けるように設けられた制御端子
を備えた電子的スイッチ手段と、発振器に接続され、電
子的スイッチ手段の状態に応動して,電子的スイッチ手
段の制御端子に動作停止信号が加えられ,かつ結合コン
デンサの電圧が所定の値になったとき,発振器のトラン
ジスタ対のエミッタ間の帰還を遮断する回路手段を含む
ことを特徴とする回路デバイスにより達成される。
【0010】本発明による回路デバイスの特徴と利点は
、下記の添付された図を参照して行なう本発明の1実施
例の詳細な説明からより明らかになるであろう。ただし
ここに記載した実施例は、あくまで本発明の説明のため
のものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【0011】
【実施例】図において、1で全体的に示すのは、本発明
の一実施の回路デバイスで、発振器2の位相を制御する
ためのものである。
【0012】発振器2は、既存の構成のVCO(電圧制
御発振器)回路であり、エミッタE1 ,E2 がコン
デンサCを介して互に結合されている一対のトランジス
タQ1 ,Q2 を含むマルチバイブレータ3から構成
されている。コンデンサCは、2つのトランジスタ間の
正帰還経路を形成している。このような発振器2の一例
は、1977年にWiley社から出版された”Ana
lysis  and  Design  of  A
nalog  Integrated  Circui
ts”の591頁に記載されている。
【0013】この発振器のトランジスタQ1 ,Q2 
は、それぞれ、電源の正極Vccと,相等しい2つの電
流源Iの各々との間にエミッタ・フォロワとして接続さ
れているトランジスタQ3 ,Q4 により駆動される
【0014】本発明の回路デバイス1は、発振器に接続
される回路部品として実現される。回路デバイス1は、
コレクタC7 が電源の正極Vccに接続され、エミッ
タE7 が発振器のトランジスタQ2 のエミッタE2
 に接続されたnpn型のバイポーラ・トランジスタQ
7 を含む第1の枝回路4を持つ。
【0015】また第2の枝回路5は、それぞれダイオー
ド接続され,電源の正極Vccと電流源I1 の間に直
列に接続された2つのバイポーラ・トランジスタQ8 
,Q9 を含む。トランジスタQ8 ,Q9 は、電源
電圧Vccの分圧を供給するためのものである。トラン
ジスタQ8 のコレクタC8 はトランジスタQ9 の
エミッタE9 に接続され、トランジスタQ9 のコレ
クタC9 は電源の正極Vccに接続されている。
【0016】トランジスタQ8 のエミッタE8 は電
流源I1 に接続されている。また常時開の電子スイッ
チSWを介してトランジスタQ7のベースB7 に接続
されている。スイッチSWは、コンデンサCの電圧が所
定の値になったとき発振器の動作を停止させるための閉
駆動信号INを受けるための制御端子を持つ。
【0017】次に、本発明による回路デバイスの動作を
、動作開始(または再開)状態から説明する。動作開始
(または再開)状態では、発振器2は、図3において時
点t1 とt2 の間の破線部で示すように、コンデン
サCが放電しつつある状態にある。
【0018】図3は、時間に対するコンデンサCの電圧
値Vc (t)のグラフを示す。時点t1 ,t2 ,
t3 は、コンデンサCの充電と放電が切り替わった時
点を示す。
【0019】時点t1 とt2 の範囲内のある時点で
スイッチSWの制御端子に入力される駆動信号INが’
閉’になったときは、発振器2は、トランジスタQ1 
がオフ,トランジスタQ2 がオンの状態にある。その
結果、デバイス1のトランジスタQ7は、そのベースB
7 の電圧がトランジスタQ2 のベースB2 の電圧
よりも低いため、オフのままである。
【0020】この状態において、発振器2はそのまま動
作を続ける。
【0021】それに対して、t2 とt3 の範囲内の
ある時点で駆動信号INが’閉’になったときは、トラ
ンジスタQ1 がオン,トランジスタQ2 がオフであ
り、トランジスタQ2 のエミッタE2 の電圧はI1
 /Cの変化率で低下しつつある。
【0022】トランジスタQ7 のエミッタの面積をト
ランジスタQ2 の面積よりも大きくすることにより、
トランジスタQ7 は、時点t*おいてエミッタE2 
が最低電圧になる,すなわちトランジスタQ2 がオン
になる前に、時点t3 においてオンになる。
【0023】時点t3 以後は、トランジスタQ1 と
Q2 の間の正帰還ループが断ち切られているので、Q
2 はオンにならない。
【0024】この状態は、図3に示すコンデンサCの電
圧Vc (t)と同じ時間軸でエミッタE2 の電圧V
e (t)の波形を表わす図4に示されている。
【0025】トランジスタQ7 が集積回路中に占める
面積をA’とし、トランジスタQ1 とQ2 の各々が
占める面積をAとすると、トランジスタQ7 がオンに
なる電圧とトランジスタQ2 がオンになる電圧の差は
、次式により得られる。
【0026】ΔV=Vt +ln  A’/Aここで、
Vt は温度変動に関係する電圧値である。
【0027】信号INが’開’に戻され、それによって
発振器2に対する動作阻止が解除された時点で、トラン
ジスタQ2 が再びオンになり得るためにはエミッタE
2 の電圧がさらに上記ΔVだけ下降しなければならず
、そのため不可避的に、発振器の位相に時間遅れが発生
することが考えられる。
【0028】この時間遅れ、すなわち t* −t3 =Δt=ΔV*C/I をできるだけ小さくするために、発振周期Tに対する遅
延の比率を計算すると都合が良い。
【0029】いまの場合には、周期Tは次式から得られ
る。
【0030】1/T=I/4*C*VbeここでVbe
はトランジスタQ2 のベース−エミッタ電圧である。
【0031】したがって、発振周期Tに対する遅れ時間
延れの比率は、次式で計算される。       Δt/T=ΔV/4*Vbe  =  (
Vt *ln  A’/A)/4*Vbeこの式から、
Vbe  =0.7V,Vt =26mV,A’/A=
1.5とするとΔt/Tは0.004になる。この値は
0.025ラジアンの位相誤差に相当し、デバイスの温
度変動と無関係である。
【0032】すなわちVbe  =Vt *ln  I
/Is であるため、上記の関係は、ただ1つの温度に
依存する項であるVt の影響を受けなくなる。
【0033】上式から、A’/Aの値を小さくすること
により位相誤差を低減させることができること、この比
率を1にすると,スイッチSWのスイッチングに対する
発振器の発振の再開の遅れ,すなわち位相誤差は無くな
ることがわかる。
【0034】しかしながら、発振器の発振の再開が制御
不能になるのを避けようとするなら、面積の比率A’/
Aを1の近くまで小さくすることは賢明ではない。
【0035】図2に示す実施例では、スイッチSWはM
OS型の電界効果トランジスタM1により構成されてい
る。このトランジスタM1 は、ソースS1 がトラン
ジスタQ7 のベースに,ドレインD1 がダイオード
−トランジスタQ8 およびQ9 から成る分圧発生回
路に接続されており、ゲートG1 が制御端子に接続さ
れている。
【0036】回路の寸法を決めるときは、トランジスタ
M1 の内部電圧降下を考慮に入れる必要がある。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明の回路デバイスによ
れば、発振器の発振の位相を正確に制御することができ
る。
【0038】本発明のデバイスはまた、発振器に干渉す
る必要がないときは、発振器の動作にまったく影響を及
ぼさないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回路デバイスの1実施例の構成と
動作原理の説明図である。
【図2】本発明による回路デバイスの他の実施例の構成
とその動作原理の説明図である。
【図3】発振器のトランジスタ対のエミッタを結合する
コンデンサの電圧の変化を示す説明図である。
【図4】発振器のトランジスタ対の1方のエミッタの電
圧の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
1    回路デバイス 2    発振器 3    マルチバイブレータ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  エミッタ(E1 ,E2 )がコンデ
    ンサ(C)を含む帰還経路により結合された一対のトラ
    ンジスタ(Q1 ,Q2 )を持つマルチバイブレータ
    (3)を含む発振器(2)の位相を制御するための回路
    デバイスであって、発振器(2)の動作を停止させるた
    めの動作停止信号(IN)を受けるように設けられた制
    御端子を備えた電子的スイッチ手段(SW)と、発振器
    (2)に接続され、電子的スイッチ手段(SW)の状態
    に応動して,電子的スイッチ手段(SW)の制御端子に
    動作停止信号(IN)が加えられ,かつ結合コンデンサ
    (C)の電圧(Vc)が所定の値になったとき,トラン
    ジスタ対(Q1 ,Q2 )のエミッタ(E1 ,E2
     )間の帰還を遮断する回路手段(Q7 ,4,5)を
    含むことを特徴とする回路デバイス。
  2. 【請求項2】  前記電子的スイッチ手段(SW)が常
    時開いており、かつ前記回路手段が,該デバイスの電源
    の極と前記トランジスタ対(Q1 ,Q2 )の1方の
    エミッタ(E1 またはE2 )の間に接続され,その
    制御端子(B7 )が前記電子的スイッチ手段(SW)
    に直列に接続されたトランジスタ(Q7 )を含むこと
    を特徴とする請求項1に記載の回路デバイス。
  3. 【請求項3】  前記回路手段が,前記スイッチ手段(
    SW)を介して前記トランジスタ(Q7 )の制御端子
    (B7 )に接続された電圧分割回路を含むことを特徴
    とする請求項2に記載の回路デバイス。
  4. 【請求項4】  前記電圧分割回路が、電源の正極(V
    cc)と接地された電流回路(I)の間に接続された,
    直列接続されたダイオード(Q7 ,Q8 )を含むこ
    とを特徴とする請求項3に記載の回路デバイス。
  5. 【請求項5】  前記直列接続されたダイオードが,ダ
    イオード接続されたトランジスタ対(Q7 ,Q8 )
    により構成されることを特徴とする請求項4に記載の回
    路。
  6. 【請求項6】  前記トランジスタ(Q7 )がバイポ
    ーラ・トランジスタであり,そのコレクタ(C7 )が
    電源の正極(Vcc)に,エミッタ(E7 )が前記ト
    ランジスタ対(Q1 ,Q2 )のエミッタ(E2 )
    に,ベース(B7 )が前記スイッチ手段(SW)にそ
    れぞれ接続されていることを特徴とする請求項2に記載
    の回路。
  7. 【請求項7】  前記バイポーラ・トランジスタ(Q7
     )のエミッタの面積が、前記トランジスタ対(Q1 
    ,Q2 )のうち該トランジスタ(Q7 )が接続され
    ているトランジスタ(Q2 )のエミッタの面積よりも
    大きく設けられていることを特徴とする請求項6に記載
    の回路デバイス。
  8. 【請求項8】  前記電子的スイッチ手段(SW)がM
    OS型の電界効果トランジスタ(M1)であることを特
    徴とする請求項1に記載の回路デバイス。
  9. 【請求項9】  前記電子的スイッチ手段(SW)がM
    OS型の電界効果トランジスタ(M1 )であり、その
    ソース(S1 )が前記トランジスタ(Q7 )の制御
    端子(B7 )に接続されていることを特徴とする請求
    項2に記載の回路デバイス。
JP3347549A 1990-12-28 1991-12-27 発振器の位相制御回路デバイス Pending JPH04294629A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT02255090A IT1246741B (it) 1990-12-28 1990-12-28 Dispositivo circuitale per il rifasamento di un oscillatore.
IT22550A/90 1990-12-28

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Publication Number Publication Date
JPH04294629A true JPH04294629A (ja) 1992-10-19

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ID=11197732

Family Applications (1)

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US (1) US5231362A (ja)
EP (1) EP0492338B1 (ja)
JP (1) JPH04294629A (ja)
KR (1) KR920013877A (ja)
DE (1) DE69127430T2 (ja)
IT (1) IT1246741B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05227145A (ja) * 1992-02-10 1993-09-03 Oki Electric Ind Co Ltd クロック発振回路及びクロック抽出回路

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EP0492338B1 (en) 1997-08-27
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US5231362A (en) 1993-07-27
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EP0492338A3 (en) 1993-10-27
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