JPH098549A - Ecl出力水晶発振器 - Google Patents
Ecl出力水晶発振器Info
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- JPH098549A JPH098549A JP14988995A JP14988995A JPH098549A JP H098549 A JPH098549 A JP H098549A JP 14988995 A JP14988995 A JP 14988995A JP 14988995 A JP14988995 A JP 14988995A JP H098549 A JPH098549 A JP H098549A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ECL規格に従ったレベルの発振出力信号を
得るECL出力水晶発振器に関し、構成を簡単化して小
型且つ経済化を図る。 【構成】 第1のトランジスタ4と水晶振動子10とを
含む発振回路部1と、第2のトランジスタ5を含むバッ
ファ回路部2と、負荷回路部3とを有し、第1,第2の
トランジスタ4,5の交流負荷インピーダンスを
RAC1 ,RAC2 、直流負荷インピーダンスをRDC1 ,R
DC2 、電源電圧をVEE、第1,第2のトランジスタ4,
5のコレクタ・エミッタ間電圧をVCEQ1,VCEQ2、第1
のトランジスタ4のエミッタの負側の信号電圧を
vE1L 、第2のトランジスタ5のエミッタ電圧をVE2と
し、ECL出力のハイレベルVOHとローレベルVOLと
を、 VOH=VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−v
E1L VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 の関係を満たすように回路定数を設定した。
得るECL出力水晶発振器に関し、構成を簡単化して小
型且つ経済化を図る。 【構成】 第1のトランジスタ4と水晶振動子10とを
含む発振回路部1と、第2のトランジスタ5を含むバッ
ファ回路部2と、負荷回路部3とを有し、第1,第2の
トランジスタ4,5の交流負荷インピーダンスを
RAC1 ,RAC2 、直流負荷インピーダンスをRDC1 ,R
DC2 、電源電圧をVEE、第1,第2のトランジスタ4,
5のコレクタ・エミッタ間電圧をVCEQ1,VCEQ2、第1
のトランジスタ4のエミッタの負側の信号電圧を
vE1L 、第2のトランジスタ5のエミッタ電圧をVE2と
し、ECL出力のハイレベルVOHとローレベルVOLと
を、 VOH=VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−v
E1L VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 の関係を満たすように回路定数を設定した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ECL(Emitter C
oupled Logic)規格に従ったレベルの信号を出力する
ECL出力水晶発振器に関する。周波数が50MHz〜
200MHz程度のディジタル信号を取り扱う回路は、
トランジスタを不飽和状態で動作させることにより高速
動作が可能のECL構成とする場合が一般的である。こ
のECL構成に適用される信号のECLレベルは、ハイ
レベルの範囲VOH(max) 〜VOH(min) と、ローレベルの
範囲VOL(max) 〜VOL(min) と、それらを識別する為の
閾値Vthとが規格として定められており、例えば、ME
CL10Kの規格では、VOH(max) 〜VOH(min) =−
0.81〜0.96、VOL(max) 〜VOL(min) =−1.
65〜−1.85、Vth=−1.29であり、又MEC
L10KHの規格では、VOH(max) 〜VOH(min) =−
0.81〜0.98、VOL(max) 〜VOL(min) =−1.
63〜−1.95、Vth=−1.29である。
oupled Logic)規格に従ったレベルの信号を出力する
ECL出力水晶発振器に関する。周波数が50MHz〜
200MHz程度のディジタル信号を取り扱う回路は、
トランジスタを不飽和状態で動作させることにより高速
動作が可能のECL構成とする場合が一般的である。こ
のECL構成に適用される信号のECLレベルは、ハイ
レベルの範囲VOH(max) 〜VOH(min) と、ローレベルの
範囲VOL(max) 〜VOL(min) と、それらを識別する為の
閾値Vthとが規格として定められており、例えば、ME
CL10Kの規格では、VOH(max) 〜VOH(min) =−
0.81〜0.96、VOL(max) 〜VOL(min) =−1.
65〜−1.85、Vth=−1.29であり、又MEC
L10KHの規格では、VOH(max) 〜VOH(min) =−
0.81〜0.98、VOL(max) 〜VOL(min) =−1.
63〜−1.95、Vth=−1.29である。
【0002】又ECL回路にクロック信号等を供給する
為の水晶発振器に於いては、規格化されたECLレベル
の信号を出力することが要求されており、且つ経済的で
あると共に小型であることが要望されている。
為の水晶発振器に於いては、規格化されたECLレベル
の信号を出力することが要求されており、且つ経済的で
あると共に小型であることが要望されている。
【0003】
【従来の技術】図9は従来例の説明図であり、Qはトラ
ンジスタ、XL1は水晶振動子、R1〜R8は抵抗、C
1〜C8はコンデンサ、RV1は可変抵抗、CV1,C
V2は可変コンデンサ、L1,L2はインダクタンス、
HIC1はハイブリッド集積回路、IC1は半導体集積
回路、NOR1,NOR2はノア回路、D1はダイオー
ド、G1はアース端子、T1は出力端子、VCCは電源端
子を示す。
ンジスタ、XL1は水晶振動子、R1〜R8は抵抗、C
1〜C8はコンデンサ、RV1は可変抵抗、CV1,C
V2は可変コンデンサ、L1,L2はインダクタンス、
HIC1はハイブリッド集積回路、IC1は半導体集積
回路、NOR1,NOR2はノア回路、D1はダイオー
ド、G1はアース端子、T1は出力端子、VCCは電源端
子を示す。
【0004】トランジスタQ,水晶振動子XL1,抵抗
R1,インダクタンスL1,コンデンサC2,C3等を
含む構成が発振回路部であり、又ノア回路NOR1,N
OR2を含む半導体集積回路IC1がバッファ回路部で
ある。又抵抗R2〜R8と、コンデンサC1,C4〜C
7とを集積回路化してハイブリッド集積回路HIC1を
構成し、ダイオードD1と可変抵抗RV1とにより、ハ
イブリッド集積回路HIC1に加えるバイアス電圧を形
成するバイアス回路を構成している。
R1,インダクタンスL1,コンデンサC2,C3等を
含む構成が発振回路部であり、又ノア回路NOR1,N
OR2を含む半導体集積回路IC1がバッファ回路部で
ある。又抵抗R2〜R8と、コンデンサC1,C4〜C
7とを集積回路化してハイブリッド集積回路HIC1を
構成し、ダイオードD1と可変抵抗RV1とにより、ハ
イブリッド集積回路HIC1に加えるバイアス電圧を形
成するバイアス回路を構成している。
【0005】発振回路部からの正弦波の発振出力信号
は、ハイブリッド集積回路HIC1の抵抗R5とコンデ
ンサC5とを介して半導体集積回路IC1に入力され、
又可変抵抗RV1により調整されたバイアス電圧が抵抗
R6を介して半導体集積回路IC1に入力される。
は、ハイブリッド集積回路HIC1の抵抗R5とコンデ
ンサC5とを介して半導体集積回路IC1に入力され、
又可変抵抗RV1により調整されたバイアス電圧が抵抗
R6を介して半導体集積回路IC1に入力される。
【0006】半導体集積回路IC1は、ノア回路NOR
1,NOR2を縦続接続した構成の場合を示し、アース
端子G1と電源端子VCCとに接続されて、その電源端子
VCCから−5.2Vの電源電圧が動作電圧として印加さ
れる。又ノア回路NOR1,NOR2の接続点に、抵抗
R7,R8を介して電源電圧が印加される。ノア回路N
OR1には、正弦波の発振出力信号にバイアス電圧が重
畳されて入力され、ノア回路NOR1,NOR2の閾値
に従って矩形波の信号に変換されると共に、ECL規格
に従ったレベルの信号として、出力端子T1から図示を
省略したECL回路に例えばクロック信号として加える
ことになる。
1,NOR2を縦続接続した構成の場合を示し、アース
端子G1と電源端子VCCとに接続されて、その電源端子
VCCから−5.2Vの電源電圧が動作電圧として印加さ
れる。又ノア回路NOR1,NOR2の接続点に、抵抗
R7,R8を介して電源電圧が印加される。ノア回路N
OR1には、正弦波の発振出力信号にバイアス電圧が重
畳されて入力され、ノア回路NOR1,NOR2の閾値
に従って矩形波の信号に変換されると共に、ECL規格
に従ったレベルの信号として、出力端子T1から図示を
省略したECL回路に例えばクロック信号として加える
ことになる。
【0007】図10は従来例の説明図であり、Q1〜Q
4はトランジスタ、XL2は水晶振動子、R11〜R2
2は抵抗、C11〜C16はコンデンサ、L3はインダ
クタンス、VD1はバラクタダイオード、G2はアース
端子、T2は出力端子、VCCは電源端子、VF1,VF2は
制御端子である。
4はトランジスタ、XL2は水晶振動子、R11〜R2
2は抵抗、C11〜C16はコンデンサ、L3はインダ
クタンス、VD1はバラクタダイオード、G2はアース
端子、T2は出力端子、VCCは電源端子、VF1,VF2は
制御端子である。
【0008】この従来例は、個別部品により構成し、且
つ電圧制御水晶発振器の構成とした場合を示し、水晶振
動子XL2と、バラクタダイオードVD1と、トランジ
スタQ1とを含む構成が発振回路部であり、又トランジ
スタQ2〜Q4を含む構成がバッファ回路部である。発
振回路部の発振周波数は、制御端子VF1,VF2から抵抗
R11,R12を介してバラクタダイオードVD1に印
加する制御電圧によって制御することができる。
つ電圧制御水晶発振器の構成とした場合を示し、水晶振
動子XL2と、バラクタダイオードVD1と、トランジ
スタQ1とを含む構成が発振回路部であり、又トランジ
スタQ2〜Q4を含む構成がバッファ回路部である。発
振回路部の発振周波数は、制御端子VF1,VF2から抵抗
R11,R12を介してバラクタダイオードVD1に印
加する制御電圧によって制御することができる。
【0009】この発振回路部からの発振出力信号は、コ
ンデンサC15を介してバッファ回路部を構成するトラ
ンジスタQ2のベースに加えられる。バッファ回路部
は、例えば、表面実装部品の抵抗R17〜R22と、コ
ンデンサC16と、トランジスタQ2〜Q4をプリント
基板に実装して構成することができるもので、トランジ
スタQ2,Q3のエミッタを共通に接続して、抵抗R2
0を介して電源端子VCCに接続し、トランジスタQ3の
コレクタをトランジスタQ4のベースに接続し、このト
ランジスタQ4のコレクタをアース端子G2に接続し、
エミッタを出力端子T2に接続した構成を有し、発振回
路部からの発振出力信号を、ECL規格に従ったレベル
の矩形波の信号として出力端子T2から、図示を省略し
たECL回路に供給する。
ンデンサC15を介してバッファ回路部を構成するトラ
ンジスタQ2のベースに加えられる。バッファ回路部
は、例えば、表面実装部品の抵抗R17〜R22と、コ
ンデンサC16と、トランジスタQ2〜Q4をプリント
基板に実装して構成することができるもので、トランジ
スタQ2,Q3のエミッタを共通に接続して、抵抗R2
0を介して電源端子VCCに接続し、トランジスタQ3の
コレクタをトランジスタQ4のベースに接続し、このト
ランジスタQ4のコレクタをアース端子G2に接続し、
エミッタを出力端子T2に接続した構成を有し、発振回
路部からの発振出力信号を、ECL規格に従ったレベル
の矩形波の信号として出力端子T2から、図示を省略し
たECL回路に供給する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図9に示す従来例は、
半導体集積回路IC1等を用いて構成するものであり、
半導体集積回路IC1やハイブリッド集積回路HIC1
等は、パッケージが比較的大きいものであるから小型化
が困難である。又図10に示す従来例は、個別部品を用
いて構成するものであるが、表面実装部品により構成す
ることにより、半導体集積回路を用いた場合に比較して
小型化できる。しかし、集積回路ではないから部品点数
が多く、コストアップとなる欠点がある。本発明は、構
成を簡単化して小型化を図ることを目的とする。
半導体集積回路IC1等を用いて構成するものであり、
半導体集積回路IC1やハイブリッド集積回路HIC1
等は、パッケージが比較的大きいものであるから小型化
が困難である。又図10に示す従来例は、個別部品を用
いて構成するものであるが、表面実装部品により構成す
ることにより、半導体集積回路を用いた場合に比較して
小型化できる。しかし、集積回路ではないから部品点数
が多く、コストアップとなる欠点がある。本発明は、構
成を簡単化して小型化を図ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のECL出力水晶
発振器は、図1を参照して説明すると、(1)水晶振動
子10と第1のトランジスタ4とを含む発振回路部1
と、この発振回路部1に接続された第2のトランジスタ
5を含むバッファ回路部2と、このバッファ回路部2に
接続された負荷回路部3とから構成されたECL出力水
晶発振器であって、第1,第2のトランジスタ4,5の
交流負荷インピーダンスをRAC1 ,RAC2、第1,第2
のトランジスタ4,5の直流負荷インピーダンスをR
DC1 ,RDC2、電源電圧をVEE、第1,第2のトランジ
スタ4,5のコレクタ・エミッタ間電圧をVCEQ1,V
CEQ2、第1のトランジスタ4のエミッタの負側の信号電
圧をvE1 L 、第2のトランジスタ5のエミッタ電圧をV
E2とし、ECL出力のハイレベルVOHとローレベルVOL
とを、 VOH=VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−vE1L VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 の関係を満たすように回路定数を設定した構成を有する
ものである。
発振器は、図1を参照して説明すると、(1)水晶振動
子10と第1のトランジスタ4とを含む発振回路部1
と、この発振回路部1に接続された第2のトランジスタ
5を含むバッファ回路部2と、このバッファ回路部2に
接続された負荷回路部3とから構成されたECL出力水
晶発振器であって、第1,第2のトランジスタ4,5の
交流負荷インピーダンスをRAC1 ,RAC2、第1,第2
のトランジスタ4,5の直流負荷インピーダンスをR
DC1 ,RDC2、電源電圧をVEE、第1,第2のトランジ
スタ4,5のコレクタ・エミッタ間電圧をVCEQ1,V
CEQ2、第1のトランジスタ4のエミッタの負側の信号電
圧をvE1 L 、第2のトランジスタ5のエミッタ電圧をV
E2とし、ECL出力のハイレベルVOHとローレベルVOL
とを、 VOH=VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−vE1L VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 の関係を満たすように回路定数を設定した構成を有する
ものである。
【0012】(2)又バッファ回路2の第2のトランジ
スタ5のバイアス回路に、ダイオードを接続することが
できる。
スタ5のバイアス回路に、ダイオードを接続することが
できる。
【0013】(3)又負荷回路部3を、安定化電源と出
力端子との間に接続した単一の抵抗によって構成するこ
とができる。
力端子との間に接続した単一の抵抗によって構成するこ
とができる。
【0014】(4)又水晶振動子10と第1のトランジ
スタ4とを含む発振回路部1に、外部からの制御電圧に
よって発振周波数を制御する為の周波数制御素子を設け
ることができる。
スタ4とを含む発振回路部1に、外部からの制御電圧に
よって発振周波数を制御する為の周波数制御素子を設け
ることができる。
【0015】
(1)発振回路部1とバッファ回路部2と負荷回路部3
とを有し、発振回路部1は、水晶振動子10と第1のト
ランジスタ4とによってコルピッツ発振回路を構成して
おり、その交流負荷インピーダンスRAC1 と直流負荷イ
ンピーダンスRRDC1 と電源電圧VEEとを基に発振出力
信号のハイレベルVOHをECL規格となるように選定
し、又バッファ回路部2と負荷回路部3とに於いて、交
流負荷インピーダンスRAC2 と直流負荷インピーダンス
RDC2 と電源電圧VEEとを基に発振出力信号のローレベ
ルVOLをECL規格となるように選定するもので、水晶
振動子10と2個のトランジスタ4,5と、8個の抵抗
と5個のコンデンサとの回路素子によって構成すること
ができる。
とを有し、発振回路部1は、水晶振動子10と第1のト
ランジスタ4とによってコルピッツ発振回路を構成して
おり、その交流負荷インピーダンスRAC1 と直流負荷イ
ンピーダンスRRDC1 と電源電圧VEEとを基に発振出力
信号のハイレベルVOHをECL規格となるように選定
し、又バッファ回路部2と負荷回路部3とに於いて、交
流負荷インピーダンスRAC2 と直流負荷インピーダンス
RDC2 と電源電圧VEEとを基に発振出力信号のローレベ
ルVOLをECL規格となるように選定するもので、水晶
振動子10と2個のトランジスタ4,5と、8個の抵抗
と5個のコンデンサとの回路素子によって構成すること
ができる。
【0016】(2)又バッファ回路2の第2のトランジ
スタ5の抵抗RA2 ,RB2 とからなるバイアス回路
に、ダイオードを接続し、第2のトランジスタ5のベー
ス電圧の安定化を図ることができる。
スタ5の抵抗RA2 ,RB2 とからなるバイアス回路
に、ダイオードを接続し、第2のトランジスタ5のベー
ス電圧の安定化を図ることができる。
【0017】(3)又負荷回路部3を単一の抵抗により
構成し、その場合の安定化電源の電圧を、抵抗RL,R
E2 の接続点の電圧として、部品点数の削減を図ること
ができる。
構成し、その場合の安定化電源の電圧を、抵抗RL,R
E2 の接続点の電圧として、部品点数の削減を図ること
ができる。
【0018】(4)水晶振動子10と抵抗RA1 とに対
して並列にバラクタダイオード等の周波数制御素子を接
続し、外部からの制御電圧を周波数制御素子に印加して
発振周波数を制御し、電圧制御水晶発振器を構成するこ
とができる。
して並列にバラクタダイオード等の周波数制御素子を接
続し、外部からの制御電圧を周波数制御素子に印加して
発振周波数を制御し、電圧制御水晶発振器を構成するこ
とができる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の説明図であ
り、1は発振回路部、2はバッファ回路部、3は負荷回
路部、4,5は第1,第2のトランジスタ、6は出力端
子、7はアース端子、8,9は電源電圧端子、10は水
晶振動子、RA1 ,RA2 ,RB1 ,RB2 ,RC1 ,
RE1 ,RE2 ,RLは抵抗、C1 〜C4 ,CE2 はコ
ンデンサである。又VEEは例えば−5.2V±10%の
電源電圧、VICは負荷回路部の例えば安定化された−
5.2Vの電源電圧である。
り、1は発振回路部、2はバッファ回路部、3は負荷回
路部、4,5は第1,第2のトランジスタ、6は出力端
子、7はアース端子、8,9は電源電圧端子、10は水
晶振動子、RA1 ,RA2 ,RB1 ,RB2 ,RC1 ,
RE1 ,RE2 ,RLは抵抗、C1 〜C4 ,CE2 はコ
ンデンサである。又VEEは例えば−5.2V±10%の
電源電圧、VICは負荷回路部の例えば安定化された−
5.2Vの電源電圧である。
【0020】発振回路部1は、水晶振動子10と、第1
のトランジスタ4と、抵抗RA1 ,RB1 ,RC1 ,R
E1 と、コンデンサC1 ,C2 とにより、コルピッツ発
振回路を構成している。又発振回路部1に接続されたバ
ッファ回路部2は、第2のトランジスタ5と、抵抗RA
2 ,RB2 とコンデンサC3 ,C4 とを含む構成であ
り、コンデンサC3 は結合コンデンサ、コンデンサC4
はバイパス用コンデンサである。又バッファ回路部2と
出力端子6との間に接続された負荷回路部3は、抵抗R
L,RE3 とコンデンサCE2 とを含む構成を有する場
合を示す。
のトランジスタ4と、抵抗RA1 ,RB1 ,RC1 ,R
E1 と、コンデンサC1 ,C2 とにより、コルピッツ発
振回路を構成している。又発振回路部1に接続されたバ
ッファ回路部2は、第2のトランジスタ5と、抵抗RA
2 ,RB2 とコンデンサC3 ,C4 とを含む構成であ
り、コンデンサC3 は結合コンデンサ、コンデンサC4
はバイパス用コンデンサである。又バッファ回路部2と
出力端子6との間に接続された負荷回路部3は、抵抗R
L,RE3 とコンデンサCE2 とを含む構成を有する場
合を示す。
【0021】発振回路部1の発振出力信号は、バッファ
回路部2と負荷回路部3とを介して出力端子6から出力
され、その発振出力信号のハイレベルとローレベルとを
それぞれ回路定数の選定によって設定し、前述の規格化
されたECLレベルとするものである。
回路部2と負荷回路部3とを介して出力端子6から出力
され、その発振出力信号のハイレベルとローレベルとを
それぞれ回路定数の選定によって設定し、前述の規格化
されたECLレベルとするものである。
【0022】図2は本発明の実施例のローレベル設定説
明図であり、(A)は電圧電流特性曲線図で、バッファ
回路部2の直流負荷線DCaと交流負荷線ACaとを示
し、又(B)は信号波形を示す。又直流負荷線DCaと
交流負荷線ACaとは、次の(1)式と(2)式とによ
って表される。 iC =(1/RDC2 )(VCC−vCE) …(1) iC =ic +ICQ2 =−(1/RAC2 )vce+ICQ2 =−(1/RAC2 )(vCE−VCEQ2)+ICQ2 =(1/RAC2 )(VCEQ2−vCE)+(1/RDC2 )(VCC−VCEQ2) …(2) 但し、RDC2 =RL+RE2 RAC2 =RL+RE2//(1/ωCE2 ) …(3) なお、「//」は並列回路のインピーダンス算出式を示
す。 VCC=−VEE vCE=出力信号電圧(出力端子6の信号電圧) VCEQ2=トランジスタ5のコレクタ・エミッタ間電圧 ICQ2 =トランジスタ5のコレクタ電流 又(A)に於けるVCE(sat) は飽和電圧、(B)に於け
るVOLは出力信号のローレベル、Vthは閾値電圧を示
す。又電圧を示す大文字のVは直流電圧を示し、小文字
のvは信号電圧を示す。
明図であり、(A)は電圧電流特性曲線図で、バッファ
回路部2の直流負荷線DCaと交流負荷線ACaとを示
し、又(B)は信号波形を示す。又直流負荷線DCaと
交流負荷線ACaとは、次の(1)式と(2)式とによ
って表される。 iC =(1/RDC2 )(VCC−vCE) …(1) iC =ic +ICQ2 =−(1/RAC2 )vce+ICQ2 =−(1/RAC2 )(vCE−VCEQ2)+ICQ2 =(1/RAC2 )(VCEQ2−vCE)+(1/RDC2 )(VCC−VCEQ2) …(2) 但し、RDC2 =RL+RE2 RAC2 =RL+RE2//(1/ωCE2 ) …(3) なお、「//」は並列回路のインピーダンス算出式を示
す。 VCC=−VEE vCE=出力信号電圧(出力端子6の信号電圧) VCEQ2=トランジスタ5のコレクタ・エミッタ間電圧 ICQ2 =トランジスタ5のコレクタ電流 又(A)に於けるVCE(sat) は飽和電圧、(B)に於け
るVOLは出力信号のローレベル、Vthは閾値電圧を示
す。又電圧を示す大文字のVは直流電圧を示し、小文字
のvは信号電圧を示す。
【0023】前記(2)式に於いて、交流負荷線ACa
について、iC =0の時に、vCE=VCE(max2)であるか
ら、 VCE(max2)=(RAC2 /RDC2 )(VCC−VCEQ2)+VCEQ2 …(4) となる。即ち、この交流負荷線ACaの遮断電圧V
CE(max2)によって出力信号波形のローレベルVOL=−V
CE(max2)を(B)に示すように設定することができる。
従って、バッファ回路部2の負荷条件を、電源電圧VEE
と負荷回路部3の抵抗RL,RE2 ,コンデンサCE2
の値との選定によって定めて、発振出力信号のECL規
格のローレベルVOLを設定することができる。
について、iC =0の時に、vCE=VCE(max2)であるか
ら、 VCE(max2)=(RAC2 /RDC2 )(VCC−VCEQ2)+VCEQ2 …(4) となる。即ち、この交流負荷線ACaの遮断電圧V
CE(max2)によって出力信号波形のローレベルVOL=−V
CE(max2)を(B)に示すように設定することができる。
従って、バッファ回路部2の負荷条件を、電源電圧VEE
と負荷回路部3の抵抗RL,RE2 ,コンデンサCE2
の値との選定によって定めて、発振出力信号のECL規
格のローレベルVOLを設定することができる。
【0024】図3及び図4は本発明の実施例のハイレベ
ル設定説明図であり、図3は電圧電流特性曲線図であ
り、直流負荷線DCbと交流負荷線ACbとを示し、交
流負荷線ACbの遮断電圧VCE(max1)を制御することに
よって、ECL規格のハイレベルVOHを設定するもので
ある。直流負荷線DCbと交流負荷線ACbとは、次の
(5)式と(6)式とによって表される。 iC =(1/RDC1 )(VCC−vCE) …(5) iC =(1/RAC1 )(VCEQ1−vCE)+ICQ1 =(1/RAC1 )(VCEQ1−vCE)+(1/RDC1 )(VCC−VCEQ1) …(6) 但し、RDC1 =RC1 +RE1 RAC1 =RC1 //Rin+RE1 //(1/ωC2 ) …(7) VCC=−VEE VCEQ1=トランジスタ4のコレクタ・エミッタ間電圧 ICQ1 =トランジスタ4のコレクタ電流 Rin=RA2//RB2//hfe〔re+RL+RE2
//(1/ωCE2 )〕=バッファ回路部2の入力イン
ピーダンス hfe=トランジスタ5の電流増幅率 re=トランジスタ5の等価抵抗
ル設定説明図であり、図3は電圧電流特性曲線図であ
り、直流負荷線DCbと交流負荷線ACbとを示し、交
流負荷線ACbの遮断電圧VCE(max1)を制御することに
よって、ECL規格のハイレベルVOHを設定するもので
ある。直流負荷線DCbと交流負荷線ACbとは、次の
(5)式と(6)式とによって表される。 iC =(1/RDC1 )(VCC−vCE) …(5) iC =(1/RAC1 )(VCEQ1−vCE)+ICQ1 =(1/RAC1 )(VCEQ1−vCE)+(1/RDC1 )(VCC−VCEQ1) …(6) 但し、RDC1 =RC1 +RE1 RAC1 =RC1 //Rin+RE1 //(1/ωC2 ) …(7) VCC=−VEE VCEQ1=トランジスタ4のコレクタ・エミッタ間電圧 ICQ1 =トランジスタ4のコレクタ電流 Rin=RA2//RB2//hfe〔re+RL+RE2
//(1/ωCE2 )〕=バッファ回路部2の入力イン
ピーダンス hfe=トランジスタ5の電流増幅率 re=トランジスタ5の等価抵抗
【0025】又図4の(A)は発振回路部1の第1のト
ランジスタ4のコレクタ電圧VC1とエミッタ電圧VE1と
コレクタの信号電圧vC1とエミッタの信号電圧vE1とを
示し、(B)はバッファ回路部2の第2のトランジスタ
5のベース電圧VB2とベースの信号電圧vB2とを示し、
(C)は第2のトランジスタ5のエミッタ電圧VE2とエ
ミッタの信号電圧vE2とを示す。
ランジスタ4のコレクタ電圧VC1とエミッタ電圧VE1と
コレクタの信号電圧vC1とエミッタの信号電圧vE1とを
示し、(B)はバッファ回路部2の第2のトランジスタ
5のベース電圧VB2とベースの信号電圧vB2とを示し、
(C)は第2のトランジスタ5のエミッタ電圧VE2とエ
ミッタの信号電圧vE2とを示す。
【0026】図3に示す発振回路部1の第1のトランジ
スタ4の交流負荷線ACbの遮断電圧VCE(max1)は、
(6)式と図4の(A)より、 VCE(max1)=(RAC1 /RDC1 )(VCC−VCEQ1)+VCEQ1 =vC1H +vEIL +VCEQ1 …(8) と表すことができるから、第1のトランジスタ4のコレ
クタの正側の信号電圧v C1H は、 vC1H =(RAC1 /RDC1 )(VCC−VCEQ1)−vEIL …(9) となる。
スタ4の交流負荷線ACbの遮断電圧VCE(max1)は、
(6)式と図4の(A)より、 VCE(max1)=(RAC1 /RDC1 )(VCC−VCEQ1)+VCEQ1 =vC1H +vEIL +VCEQ1 …(8) と表すことができるから、第1のトランジスタ4のコレ
クタの正側の信号電圧v C1H は、 vC1H =(RAC1 /RDC1 )(VCC−VCEQ1)−vEIL …(9) となる。
【0027】又発振回路部1の第1のトランジスタ4の
コレクタから出力される信号電圧は、バッファ回路部2
の第2のトランジスタ5を介して伝達されるものであ
り、その場合の各部の正側の(A),(B),(C)に
示す信号電圧は、理想的には、 vC1H =vB2H =vE2H …(10) となる。従って、発振出力信号のハイレベルVOHは、 VOH=VE2+vE2H =VE2+vC1H =VE2+(RAC1 /RDC1 )(VCC−VCEQ1)−vEIL =VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−vEIL …(11) と表すことができる。
コレクタから出力される信号電圧は、バッファ回路部2
の第2のトランジスタ5を介して伝達されるものであ
り、その場合の各部の正側の(A),(B),(C)に
示す信号電圧は、理想的には、 vC1H =vB2H =vE2H …(10) となる。従って、発振出力信号のハイレベルVOHは、 VOH=VE2+vE2H =VE2+vC1H =VE2+(RAC1 /RDC1 )(VCC−VCEQ1)−vEIL =VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−vEIL …(11) と表すことができる。
【0028】前述のように、出力端子6から出力される
発振出力信号のECL規格に従ったハイレベルVOHは、
(11)式に従って設定し、又ローレベルVOLは(4)式
を基に、 VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 …(12) の条件を満足させることによって設定することができ
る。
発振出力信号のECL規格に従ったハイレベルVOHは、
(11)式に従って設定し、又ローレベルVOLは(4)式
を基に、 VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 …(12) の条件を満足させることによって設定することができ
る。
【0029】図5は本発明の第2の実施例の説明図であ
り、図1と同一符号は同一部分を示し、図1に於ける電
源電圧端子9と電源電圧端子8とを共通の電源に接続
し、電圧VEEを加える構成とした場合を示す。例えば、
前述のように、VEE=−5.2V(±10%)、VIC=
−5.2Vとすることができるから、VEE=VICとした
場合に相当する。又出力端子6から出力される発振出力
信号のECL規格に従ったハイレベルVOHは、前述の
(11)式を満足するように回路定数を選定し、又ローレ
ベルVOLは、前述の(12)式を満足するように回路定数
を選定することによって、それぞれ設定できるもので、
このレベル設定については図 1に示す実施例と同様であ
る。
り、図1と同一符号は同一部分を示し、図1に於ける電
源電圧端子9と電源電圧端子8とを共通の電源に接続
し、電圧VEEを加える構成とした場合を示す。例えば、
前述のように、VEE=−5.2V(±10%)、VIC=
−5.2Vとすることができるから、VEE=VICとした
場合に相当する。又出力端子6から出力される発振出力
信号のECL規格に従ったハイレベルVOHは、前述の
(11)式を満足するように回路定数を選定し、又ローレ
ベルVOLは、前述の(12)式を満足するように回路定数
を選定することによって、それぞれ設定できるもので、
このレベル設定については図 1に示す実施例と同様であ
る。
【0030】図6は本発明の第3の実施例の説明図であ
り、図5と同一符号は同一部分を示し、DB1はダイオ
ードである。この実施例は、図5に示す構成に対して、
バッファ回路部2の第2のトランジスタ5の抵抗R
A2 ,RB2 によるバイアス回路に、ダイオードDB1
を接続した構成を示し、温度変化等による発振出力信号
レベルの変動をダイオードDB1の温度特性等によって
補償するものである。又図1に示す構成に於いても、バ
ッファ回路部2の第2のトランジスタ5のバイアス回路
に、ダイオードDB1を接続することができる。
り、図5と同一符号は同一部分を示し、DB1はダイオ
ードである。この実施例は、図5に示す構成に対して、
バッファ回路部2の第2のトランジスタ5の抵抗R
A2 ,RB2 によるバイアス回路に、ダイオードDB1
を接続した構成を示し、温度変化等による発振出力信号
レベルの変動をダイオードDB1の温度特性等によって
補償するものである。又図1に示す構成に於いても、バ
ッファ回路部2の第2のトランジスタ5のバイアス回路
に、ダイオードDB1を接続することができる。
【0031】図7は本発明の第4の実施例の説明図であ
り、図1及び図5と同一符号は同一部分を示し、11は
電源電圧端子である。この実施例は、負荷回路部3を単
一の抵抗RLによって構成したもので、図1に於ける抵
抗RE2 とコンデンサCE2とを除去した構成に相当す
る。従って、前述の(2)式は、RDC2 =RLとなり、
(3)式はRAC2 =RLとなる。この場合、直流負荷イ
ンピーダンスRDC2 と交流負荷インピーダンスRAC2 と
は等しくなり、ローレベルVOLは、 VOL=(VEE2 +VCEQ2)−VCEQ2=−VEE2 …(13) となる。
り、図1及び図5と同一符号は同一部分を示し、11は
電源電圧端子である。この実施例は、負荷回路部3を単
一の抵抗RLによって構成したもので、図1に於ける抵
抗RE2 とコンデンサCE2とを除去した構成に相当す
る。従って、前述の(2)式は、RDC2 =RLとなり、
(3)式はRAC2 =RLとなる。この場合、直流負荷イ
ンピーダンスRDC2 と交流負荷インピーダンスRAC2 と
は等しくなり、ローレベルVOLは、 VOL=(VEE2 +VCEQ2)−VCEQ2=−VEE2 …(13) となる。
【0032】即ち、電源電圧端子11の電圧VEE2 は、
発振出力信号のローレベルVOLとなるように安定化電源
から供給し、負荷回路部3を単一の抵抗RLによって構
成することにより、更に小型且つ経済化を図ることがで
きる。又発振出力信号のハイレベルVOHの設定について
は、前述の各実施例と同様に回路定数の選定によって行
うことができる。又図6に示す実施例のように、第2の
トランジスタ5のバイアス回路にダイオードD1を接続
することもできる。
発振出力信号のローレベルVOLとなるように安定化電源
から供給し、負荷回路部3を単一の抵抗RLによって構
成することにより、更に小型且つ経済化を図ることがで
きる。又発振出力信号のハイレベルVOHの設定について
は、前述の各実施例と同様に回路定数の選定によって行
うことができる。又図6に示す実施例のように、第2の
トランジスタ5のバイアス回路にダイオードD1を接続
することもできる。
【0033】図8は本発明の第5の実施例の説明図であ
り、図5と同一符号は同一部分を示し、12は制御端
子、VDは周波数制御素子としてのバラクタダイオー
ド、RFは抵抗である。この実施例は、水晶振動子10
と抵抗RA1 とに対して並列にバラクタダイオードVD
を接続し、このバラクタダイオードVDに制御端子12
から抵抗RFを介して制御電圧を印加し、発振周波数を
制御するものであり、電圧制御水晶発振器を構成した場
合を示す。
り、図5と同一符号は同一部分を示し、12は制御端
子、VDは周波数制御素子としてのバラクタダイオー
ド、RFは抵抗である。この実施例は、水晶振動子10
と抵抗RA1 とに対して並列にバラクタダイオードVD
を接続し、このバラクタダイオードVDに制御端子12
から抵抗RFを介して制御電圧を印加し、発振周波数を
制御するものであり、電圧制御水晶発振器を構成した場
合を示す。
【0034】又図1,図6,図7に示すそれぞれの実施
例に於いても、発振回路部1に、バラクタダイオードV
D等の周波数制御素子を設け、外部からの制御電圧を周
波数制御素子に印加して発振周波数を制御する電圧制御
水晶発振器を構成することができる。
例に於いても、発振回路部1に、バラクタダイオードV
D等の周波数制御素子を設け、外部からの制御電圧を周
波数制御素子に印加して発振周波数を制御する電圧制御
水晶発振器を構成することができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、水晶振
動子10と第1のトランジスタ4とからなる発振回路部
1と、第2のトランジスタ5からなるバッファ回路部2
と、少なくとも抵抗RLを有する負荷回路部3とによっ
て構成され、ECL出力のハイレベルVOHは(11)式の
条件を満たすことによって設定することができ、又ロー
レベルVOLは(12)式の条件を満たすことによって設定
することができる。従って、ECL規格に従った発振出
力信号を得る為の部品点数を少なくして小型化並びに経
済化を図ることができる利点がある。
動子10と第1のトランジスタ4とからなる発振回路部
1と、第2のトランジスタ5からなるバッファ回路部2
と、少なくとも抵抗RLを有する負荷回路部3とによっ
て構成され、ECL出力のハイレベルVOHは(11)式の
条件を満たすことによって設定することができ、又ロー
レベルVOLは(12)式の条件を満たすことによって設定
することができる。従って、ECL規格に従った発振出
力信号を得る為の部品点数を少なくして小型化並びに経
済化を図ることができる利点がある。
【0036】又バラクタダイオードVD等の周波数制御
素子を設けることにより、小型且つ廉価な電圧制御水晶
発振器を提供できる利点がある。
素子を設けることにより、小型且つ廉価な電圧制御水晶
発振器を提供できる利点がある。
【図1】本発明の第1の実施例の説明図である。
【図2】本発明の実施例のローレベル設定説明図であ
る。
る。
【図3】本発明の実施例のハイレベル設定説明図であ
る。
る。
【図4】本発明の実施例のハイレベル設定説明図であ
る。
る。
【図5】本発明の第2の実施例の説明図である。
【図6】本発明の第3の実施例の説明図である。
【図7】本発明の第4の実施例の説明図である。
【図8】本発明の第5の実施例の説明図である。
【図9】従来例の説明図である。
【図10】従来例の説明図である。
1 発振回路部 2 バッファ回路部 3 負荷回路部 4 第1のトランジスタ 5 第2のトランジスタ 6 出力端子 7 アース端子 8,9 電源電圧端子 10 水晶振動子
Claims (4)
- 【請求項1】 水晶振動子と第1のトランジスタとを含
む発振回路部と、該発振回路部に接続された第2のトラ
ンジスタを含むバッファ回路部と、該バッファ回路部に
接続された負荷回路部とから構成されたECL出力水晶
発振器であって、 前記第1,第2のトランジスタの交流負荷インピーダン
スをRAC1 ,RAC2 、前記第1,第2のトランジスタの
直流負荷インピーダンスをRDC1 ,RDC2 、電源電圧を
VEE、前記第1,第2のトランジスタのコレクタ・エミ
ッタ間電圧をV CEQ1,VCEQ2、前記第1のトランジスタ
のエミッタの負側の信号電圧をvE1L 、前記第2のトラ
ンジスタのエミッタ電圧をVE2とし、ECL出力のハイ
レベルV OHとローレベルVOLとを、 VOH=VE2−(RAC1 /RDC1 )(VEE+VCEQ1)−vE1L VOL=(RAC2 /RDC2 )(VEE+VCEQ2)−VCEQ2 の関係を満たすように回路定数を設定したことを特徴と
するECL出力水晶発振器。 - 【請求項2】 前記バッファ回路部の前記第2のトラン
ジスタのベースに接続したバイアス回路に、ダイオード
を接続したことを特徴とする請求項1記載のECL出力
水晶発振器。 - 【請求項3】 前記負荷回路部を、安定化電源と出力端
子との間に接続した単一の抵抗によって構成したことを
特徴とする請求項1又は2記載のECL出力水晶発振
器。 - 【請求項4】 水晶振動子と第1のトランジスタとを含
む前記発振回路部に、外部からの制御電圧によって発振
周波数を制御する為の周波数制御素子を設けたことを特
徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載のECL出力
水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14988995A JPH098549A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Ecl出力水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14988995A JPH098549A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Ecl出力水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098549A true JPH098549A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15484856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14988995A Withdrawn JPH098549A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Ecl出力水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098549A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011277A1 (en) * | 2000-08-01 | 2002-02-07 | Yeon Moon Jeong | High-frequency oscillation circuit |
| JP2016189564A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 新日本無線株式会社 | 発振装置 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP14988995A patent/JPH098549A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011277A1 (en) * | 2000-08-01 | 2002-02-07 | Yeon Moon Jeong | High-frequency oscillation circuit |
| US6683507B2 (en) | 2000-08-01 | 2004-01-27 | Yeon Moon Jeong | High-frequency oscillation circuit |
| KR100759508B1 (ko) * | 2000-08-01 | 2007-09-18 | 정연문 | 귀환루프를 갖는 고주파 발진 회로 |
| JP2016189564A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 新日本無線株式会社 | 発振装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |