JPH04505533A - 自動電流制御を備えた電圧制御発振器 - Google Patents

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】 自動電流制御を備えた電圧制御発振器 技術分野 この発明は、一般的には、電圧制御発振器（Ｖ　ＣＯ）における発振電流を制御 するための制御回路に関する。

背景技術 ｖＣＯを制御するための知られた回路は該ｖＣＯの電力出力を検出しかつその電 力を整流して該ｖＣＯのゲインを制御するためのフィードバック回路を使用する 。しかしながら、もしノイズを最小限に維持することをめる場合には無線周波電 力の検知は不正確である。

発明の概要 従って、本発明の目的は、発振電流を示す直流（Ｄ　Ｃ）信号を検出するか、あ るいはＶＣＯのバイアス状態を示す交流（Ａ　Ｃ）信号を検出して該ＡＣをフィ ードバック信号が生成される前にろ波する制御回路を提供することにある。

本発明の他の目的は、電力出力を実質的に一定に維持しながら周波数の広いスペ クトラムにわたり最小のノイズレベルを維持する発振器電流制御回路を提供する ことにある。

要約すれば、本発明によれば、ｖＣＯの発振器バイアス電圧が一定の発振電流出 力を維持するように制御される。

ｖｃｏの電流が決定できる該ｖＣＯのある点において検出された、ＤＣ電圧を発 振電流の所望のレベルを示す基準電圧と比較するために比較器が使用される。該 比較器の出力はＶＣＯに戻るよう印加されそれにより前記発振器バイアス電圧が 発振電流を一定に維持するために変えられる。

ｖＣＯにおいて検出された電圧は該検出された電圧のＡＣ成分をろ波除去するた めに前記検出点と前記比較器との間にローパスフィルタが設けられる限りＡＣで もよい。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に係わる自動電流制御回路のブロック図である。

第２図は、電流カットバック回路を含むフィードバックループのためのエミッタ 検出点を備えた自動電流制御回路の実施例の回路図である。

第３図は、何らのローパスフィルタも必要でないフィードバックループのための エミッタＤＣ検出点を備えた自動電流制御回路の他の実施例を示す回路図である 。

第４図は、フィードバックループのためのコレクタ検出点を備えた自動電流制御 回路の他の実施例の回路図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、本発明に係わる自動電流制御回路１００のブロック図が示 されている。電圧制御発振器（ＶＣＯ）において、電圧が検出され、該電圧は該 発振器の発振電流状態を表す。この電圧は次に、ライン１０３によって、ローパ スフィルタ１０４に印加され、検出された電圧の交流（Ａ　Ｃ）成分をろ波除去 する。該ローパスフィルタの出力（ｖ２）は基準電圧（Ｖｌ）と比較するために 比較器１０６の第１の入力１０５に印加される。比較器１０６の出力（■３）は 発振器のバイアス電圧を制御するためにライン１０７によってｖＣＯに印加し戻 される。

第２図を参照すると、自動電流制御回路２００の１実施例が示されている。ＶＣ Ｏ２０１はバイポーラ発振器トランジスタ２０８を具備し、該トランジスタ２０ ８はそのベースがノード２１７に結合され、そのコレクタが（抵抗２０６を介し て）供給電圧（Ｖｃｃ）に結合され、かつそのエミッタが、抵抗２１０および高 周波チョーク２１２を介して、グランドに結合されている。該エミッタはまたノ ード２０９において容量２２０の１つの端子および容量２２８の１つの端子に結 合されている。

チョーク２１６はノード２１７において容量２２０の１つの端子および容量２１ ８の１つの端子に結合された１つの端子を有する。容量２２８の他の端子はグラ ンドに結合され、かつ容量２１８の他の端子はノード２１９に結合されている。

インダクタ２２２がグランドおよびノード２１９の間に配置されている。容量２ ２４がノード２１９およびノード２２５の間に配置されている。バラクタダイオ ード２２６はそのカソードがノード２２５に結合されかつそのアノードがグラン ドに結合されている。制御電圧（ＣＶ）がノード２２５に印加されＶＣＯ２０１ の周波数を制御する。

ＶＣＯ２０１の電流状態を表す電圧はトランジスタ２０８のエミッタ２０９にお いて検出されかつローパスフィルタ２０２に印加される。ローパスフィルタ２０ ２の出力（ｖ２）は比較器２０４の第１の（負極性）入力に印加され該比較器２ ０４の正極性入力に存在する基準電圧（■１）と比較される。該比較器２０４の 出力（ｖ３）は、チョーク２１６を介して、発振トランジスタ２０８のベースに 印加され、それによりノード２１７の電圧を電圧■１およびｖ２の間の差の関数 として変化させる。従って、発振電流は電圧Ｖｌ（これはユーザにより調整され る）を電圧Ｖ２（発振器に流れる電流によって出力されるＤＣ電圧）と比較しか つ自動的に電圧Ｖ３（これもまたＶＣＯ２０１のベースバイアス電圧である）を 調整することにより一定に保たれる。

電流カットバック回路２３５は、入力Ｖ４およびＣＶ（制御電圧）を有する比較 器２３６と該比較器２３６の出力によって制御される電流源２３４を具備する。

該電流源２３４はノード２３１およびグランドの間に配置されている。電流カッ トバック回路２３５はバラクタ制御電圧、ＣＶ、が電圧ｖ４より大きい時にのみ 動作する。Ｃｖが■４より小さい場合には、電流源２３４を通る電流はゼロであ りかつ従ってＶｌは変化しない。ＣＶがｖ４より大きい場合には、電流が電流源 ２３４を通って流れ始め、ノード２３１の電圧ｖ１を低下させかつその結果Ｖ３ を低下させる。

より低いｖ３は、次に、より低い発振器電流を生ずる結果となる。

基準電圧ｖ１は、電源（Ｖｃｃ）およびノード２３１の間に配置された、調整可 能な抵抗器、またはポテンショメータ２３０、およびノード２３１とグランドと の間に配置された抵抗２３２を具備する調整可能な回路において選択される。

バラクタダイオード２２６の逆バイアスが増大すると、ｖＣＯの周波数が増大し かつバラクタダイオード２２６のクォリティファクタ（Ｑ）もまた増大する。従 って、ｖＣＯは最適の位相ノイズ性能および電力出力に対しより少ない電流を必 要とするようになる。従って、電流カットバック回路２３５の付加はＣＶが上昇 するに応じてＶＣＯの電流を低減させる。

第３図を参照すると、本発明の他の実施例３００が示されており、該実施例にお いてはＶＣＯ３０６のフィードバック電圧が該ＶＣＯ３０６におけるあるＤＣポ イントにおいて検出される。■ＣＯ回路３００の回路構成は第２図に関連して説 明したｖＣＯ回路２００のそれと３つの点においてのみ異なる。すなわち、（１ ）ＶＣＯ回路３００はＶＣＯ回路２００の電流カットバック回路２３５を含まず 、（２）ＶＣＯ回路３００はＶＣＯ回路２００のローパスフィルタ２０２を含ま ず、そして（３）ＶＣＯ回路３００のフィードバック電圧はトランジスタ３０８ のコレクタからそのエミッタに流れるＡＣ電流をろ波除去するチョーク３２０の 位置のため、ＤＣノード３２１において検出されることである。ローパスフィル タの必要性はまたＤＣポイント３２１におけるフィードバック電圧を検出するこ とにより除去される。他のすべての観点において、ＶＣＯ回路３００は■ＣＯ回 路２００と同様にして動作する。

第４図を参照すると、本発明のさらに別の実施例が示されている。ｖＣＯ回路４ ００はトランジスタ４０２のコレクタにおけるノード４０４においてＡＣ電圧を 検出するフィードバックループを含む。■ＣＯ回路４００は第２図に関して説明 した■ＣＯ回路２００と実質的に同様にして動作し、かつその動作はＶＣＯ回路 ４００には電流カットバック回路が含まれておらずかつフィードバック電圧の検 出点がトランジスタ４０２のエミッタの代わりにそのコレクタにおけるものとな っている点のみが相違する。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．発振器における発振電流を制御するための回路であって、 前記発振器の発振電流状態を表す、検出電圧のレベルを第１の基準電圧と比較す るための比較器、前記検出電圧と比較するため前記第１の基準電圧を提供するた めの手段、 を具備し、前記比較器は前記発振器に結合される出力を提供し、それにより前記 発振器の電流が位相ノイズを最小化しかつ実質的に前記発振器の電力を平準化す るための最適レベルに維持される、発振器における発振電流を制御するための回 路。
2. ２．前記検出電圧は直流（ＤＣ）電圧である、請求の範囲第１項に記載の回路。
3. ３．さらに、前記発振器と前記比較器との間に配置されたローパスフィルタを具 備し前記検出電圧の交流（ＡＣ）成分をろ波除去する、請求の範囲第１項に記載 の回路。
4. ４．前記発振器はバイポーラ発振トランジスタを具備する、請求の範囲第１項に 記載の回路。
5. ５．さらに、前記発振器が発振する周波数を制御するために使用される、制御電 圧が前記発振器のノイズレベルを最小に維持する結果として前記発振器の等価的 な正の抵抗のいずれの変化も補償するよう選択された第２の基準電圧より大きい 場合に前記第１の基準電圧を低減するための手段を具備する、請求の範囲第１項 に記載の回路。
6. ６．前記第１の基準電圧を低減するための手段は前記第２の基準電圧を前記制御 電圧と比較するための比較器を具備し、該比較器は前記第１の基準電圧を提供す るための前記手段に結合されている、請求の範囲第５項に記載の回路。
7. ７．前記検出電圧は前記発振トランジスタのエミッタに結合されたノードにおい て検出される、請求の範囲第４項に記載の回路。
8. ８．前記検出電圧は前記発振トランジスタのコレクタに結合されたノードにおい て検出される、請求の範囲第４項に記載の回路。
9. ９．さらに、第１および第２の端子を有する無線周波チョークを具備し、前記第 １の端子は前記発振トランジスタのエミッタに結合されかつ前記検出電圧は前記 第２の端子に結合されたノードにおいて検出される、請求の範囲第４項に記載の 回路。
10. １０．発振器の発振電流を制御するための方法であって、前記発振器における検 出電圧のレベルを検出する段階であって、前記検出電圧は前記発振器の発振電流 状態を表すもの、 前記検出電圧のレベルを基準電圧のレベルと比較して前記検出電圧のレベルと前 記基準電圧のレベルとの間の差に比例する差分電圧を得る段階、そして 前記差分電圧を、前記発振器のノイズレベルが最小レベルに維持されかつ前記発 振器の電力出力が実質的に一定のレベルに維持されるようにそのバイアスを制御 する前記発振器のある点に供給する段階、 を具備する発振器の発振電流を制御するための方法。