JPS5918745Y2 - 可変周波発生回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、可変周波パルスを発生する回路に関する。

可変周波発生回路は従来がら各種のものがあるが、広帯
域に渡って周波数可変とするには周波数レンジ切換えに
よる手段がとられ、連続的に周波数を変えることは困難
であった。

広帯域パルス発生回路の従来例としては、プログラマブ
ルユニジャンクショントランジスタＰＵＴを用いた第１
図に示すものがある。

図において、トランジスタＴＲ１は、エミッタ抵抗Ｒ１
と周波数設定ベース入力電圧ｖＦとで出力電流が設定さ
れる定電流源にされ、その出力電流はコンデンサＣの充
電電流にされる。

ユニジャンクショントランジスタＰＵＴは、アノード・
カソード間にコンデンサＣの電圧ｖｃが印加され、ゲー
トに抵抗Ｒ２、Ｒ３の分圧比で決まる電圧が印加され、
ＶＣ〉■３にまでコンデンサＣが充電されるとＯＮ動作
してコンデンサＣを放電させる。

この場合、低周波側の周波数限界は、ＰＵＴのターンオ
フ可能ゲート電流によって制限され、それ以下にコンデ
ンサ充電電流を小さぐすると発振しない。

また、高周波側の限界は、ＰＵＴがターンオフ可能な谷
点電流によって制限され、それ以上の電流値によってコ
ンテ゛ンサを充電すればＰＵＴがターンオフすることな
く点弧したままになる。

また、低周波側の周波数限界を定める他の原因は、トラ
ンジスタと抵抗Ｒ１で構成する定電流回路の入力電圧ｖ
Ｆが小さくなり、このＶＦがトランジスタのｖＢＥ電圧
に近い値になると、■Ｐに含まれるノツプル分や誘導等
による電圧の影響を受け、周波数の安定な発振ができな
くなる。

本考案の目的は、広い周波数範囲に渡って連続的にかつ
安定して発振周波数を変えることができる可変周波発生
回路を提供するにある。

第２図は本考案の一実施例を示す。

定電流回路を構成するトランジスタＴＲ１は、そのエミ
ッタに抵抗Ｒ１のほかにツェナーダイオードＺＤと抵抗
Ｒ４の並列回路を直列に設け、入力電圧ＶＦに対する出
力定電流Ｉｃが折線特性になる構成にされる。

この定電流出力はコンデンサＣの充電電流源にされる。

コンデンサＣの電圧■。は演算増幅器等で構成される高
人力抵抗、高利得の増幅器ＩＣの反転入力端子に接続す
る。

増幅器ＩＣの非反転入力端子には抵抗Ｒ５，Ｒ６で設定
した基準電圧Ｖ５５を抵抗Ｒ７を通して入力とし、かつ
出力ＶＡから抵抗Ｒ８を通して正帰還している。

また、増幅器ＩＣの反転入力端子と出力端子間には順方
向に放電用ダイオードＤを設けている。

こうした構成において、入力信号■、の印加と同時に、
コンデンサＣは第３図ａに示す如く充電開始されて上昇
する。

このＶ。が増幅器ＩＣの非反転入力端子電位を越えた際
に増幅器ＩＣの出力ｖＡは第３図すに示す如く、負電位
側に変化し、非反転入力端子電位が急激に下るという正
帰還動作をとる。

この増幅器ＩＣの出力■□が下り始めた時点からコンテ
゛ンサＣの電荷はダイオードＤを通して放電を始め、コ
ンデンサの電位が基準電圧■５５と抵抗Ｒ７，Ｒ８の分
圧比で決まる非反転入力端子電位よりも低くなると、増
幅器ＩＣの出力は再び反転し、コンデンサＣの放電が停
止して再び充電を開始する。

このように、入力端子ｖＦが与えられている限り、コン
デンサＣは充放電を繰り返し、増幅器ＩＣはＯＮ、ＯＦ
Ｆを繰り返し、その出力からは入力端子■１に対応した
周波数のパルス信号を得ることができる。

ここで、トランジスタＴＲＩのエミッタには抵抗Ｒ１と
Ｒ４とが直列に、かつ抵抗Ｒ４にツェナーダイオードＺ
Ｄが並列に設けである。

従って、入力電圧■１が低い範囲ではトランジスタＴＲ
１のエミッタ抵抗は（Ｒ１＋Ｒ４）となり、入力電圧Ｖ
Ｆに対する出力電流Ｉｃ変化率が小さく、入力電圧■、
に含まれるリップル等に対して出力電流Ｉｃの変化が小
さく安定した周波数の発振出力を得ることができる。

一方、入力端子ＶＦが高い範囲では抵抗Ｒ４の電流がツ
ェナーダイオードＺＤでバイパスされ、入力電圧ＶＦに
対して出力電流Ｉｃは となり、入力端子■、に対する出力電流Ｉｃの変化率が
大きくなる。

但し、ｖ２ＤはツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧
である。

従って、入力電圧■、の大きい範囲では、電圧■、の少
しの変化で広範囲に変化する周波数の発振出力を得るこ
とができる。

この場合、入力端子■、のＳ／Ｎ比が大きいため、発振
周波数変動は充分に小さい。

なお、実施例においては折点１の折線特性を持つ回路を
示したが、入力−周波数特性の変化を緩慢にする場合に
は定電流特性を呈する電流の異なるツェナーダイオード
と抵抗の並列回路を複数段直列又は並列に設けることで
複数の折点を持つ定電流回路を構成する。

以上のとうり、本考案による可変周波発生回路は、定電
流回路の入力−出力電流特性が入力レベルに応じて変化
率が変る構成にしたため、少ない回路素子数で低周波か
ら高周波まで広範囲に渡って安定した発振出力を得るこ
とができる。

また、高入力抵抗を持つ増幅器で弛張発振を行なわせる
ため、発振周波数の安定性は定電流回路とコンデンサに
よる時定数回路の安定性のみで定まる全領域を使用でき
るようになる。

また、増幅器は発振出力の増幅段にも兼用できる。

また、トランジスタの入出力特性に非線形を得るのにツ
ェナーダイオードと抵抗の並列接続を有する抵抗回路と
するため、非線形範囲にする入力電圧のＳ／Ｎを大きく
して発振周波数変動を小さくできる。

また、コンデンサの放電には演算増幅器の入出力端子間
にダイオードを設けることで済み、増幅器を出力増幅段
に兼ねさせることも含めて回路構成を大幅に簡単化、低
コストにする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の可変周波発生回路を示す図、第２図は本
考案の一実施例を示す回路図、第３図は第２図の動作を
説明するための波形図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 周波数設定電圧をベース入力電圧にするトランジスタと
   、このトランジスタのエミッタに接続され抵抗とツェナ
   ーダイオードの並列接続回路を少なくとも１段有して上
   記周波数設定電圧の変更に対して上記トランジスタのエ
   ミッタ電流を非線形に変化させる抵抗回路と、上記トラ
   ンジスタのコレクタに接続され該トランジスタのコレク
   タ電流で充電されるコンテ゛ンサと、このコンデンサの
   充電電圧を反転入力端子への比較入力とし非反転入力端
   子への比較基準電圧側に出力端から正帰還抵抗を有する
   演算増幅器と、この演算増幅器の反転入力端子と出力端
   との間に設けられ該増幅器の出力反転で該コンデンサの
   放電路を形成する放電用ダイオードとを備え、上記演算
   増幅器の出力端がら弛張発振出力を得ることを特徴とす
   る可変周波発生回路。