JPS6033007B2 - 発振回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョン受像機のチューナなどに使用さ
れる発振回路に関する。

近年、テレビジョン受像機のチューナなどにおいては、
ＵＨＦ帯での放送受信機館能が不可欠の状態となってい
る。

したがって、このようなチューナに使用される発振回路
も、ＵＨＦ帯で充分な特性を有するものとして構成しな
ければならないが、ＵＨＦ帯においては回路構成上不可
避的に存在してしまう浮遊ィンダクタンスや浮遊容量の
特性に与える影響が大きくなり、そのため、必要な特性
を得るための実際的な構成としては、ほとんどの場合、
回路部品を空間的に配置し、立体的に配線を施こす構造
（以下立体構造という）を採用していた。

しかしながら、このような立体構造では、作業性が悪く
、コスト面でも問題が大きいので、プリント基板を用い
た平面構造のものが望まれていた。

ところが、平面構造にすると回路部品の配列が平面上に
限られてしまうため、占有面積が立体構造のものに比し
て増加し、基板上のプリントパターン形成上の制約も加
わって配線部分が長くなると共に配線パターン相互が不
必要に接近したりするため、浮遊ィンダクタンスや浮遊
容量などが立体構造の場合より増加し、発振回路の特性
に大きな影響を与えて必要な特性のものが得られなかっ
た。

特に、浮遊ィンダクタンスが増加し各部品の接地端子が
共通電位点に対して充分低電位に保たれなくなることの
影響が大きく、例えば発振回路においては、発振用トラ
ンジスタの接地電極端子と共通電位点（以下アースとい
う）との間にある値以上の浮遊ィンダクタンスが存在す
ると、正常な発振動作が行なわれなくなる。

これを第１図の回路について説明する。

図において、１は発振用トランジスタ、２は帰還用コン
デンサ、３はバイアス用抵抗、４は回路構成上不可避的
に形成されてしまうィンダクタンスで、ベースリードィ
ンダクタンスと名付ける。

５はバイパス用コンデンサ、６は結合用コンデンサ、７
，８，１１はバイアス用抵抗、９はチョークコイル、１
０はそのダンピング用抵抗、１２は同調コンデンサ、１
３は同調コイル、１４は同調用の可変容量ダイオード、
１５は電源端子、１６は同調電圧端子、１７は発振回路
の発振周波数を定める共振回路である。

この発振回路は、ベース接地型のトランジスタ１で構成
され、コンデンサ２によりコレクタからェミッタに生じ
る帰還作用で発振し、共振回路１７によって定められた
周波数で発振動作を行なう。

そして、端子１６から供給される同調電圧により可変容
量ダィオ−ド１４の容量を変化させてＵＨＦ帯のチュー
ナに必要な周波数に同調を取るようになっている、いわ
ゆる電子同調型のものである。さて、このような発振回
路において、これを例えばプリント基板により平面構造
とし、そのため、ベースリードィンダクタンス４が増加
して、そのィンダクタンス値が或る限度を超えると発振
動作に影響が現われてくる。

なお、このベースリードインダクタンス４は、実際には
トランジスタの電極引出し線やコンデンサ５のリード線
、および共振回路１７の接地点からトランジスタの引出
し線までの配線によるィンダクタンスを含んだものであ
るが、ここでは説明を簡単にするため、１個のインダク
タンス４として表現している。

このベースリードィンダクタンス４が増加した場合の影
響のうち、特に問題となるのは、発振周波数を変化させ
たときの履歴現象である。

すなわち、第２図に示したように、端子１６に供給する
同調電圧を横軸にとり、それによる発振周波数の変化を
縦軸にとつて示すと、図の曲線のように、その変化の一
部において履歴現象を生じ、同調電圧を変化させると、
ある同調電圧範囲で発振周波数が跳躍的に変化して低い
周波数から高い周波数に或いはその反対に急激に移って
しまうようになり、充分な同調を取ることができなくな
る。

この現象は、ベースリードィンダクタンス４が充分に４
・さな値に抑えられているときには生じない。

しかしながら、上述のように平面構造とした場合には、
立体構造とした場合ほどベースリードインダクタンス４
を小さくすることができないため、どうしても履歴現象
が発生して実用に耐えるものを得ることができなかった
。従来、この欠点を無くして平面構造の発振回路を得る
ためには、例えばトランジスタ１のェミッタとアース間
に小容量のコンデンサを設ける方法があった。

しかしながら、このようにしてコンデンサをエミッタと
アース間に挿入すると、発振周波数の高城部分で発振停
止を起こし易くなったり、或は発振出力が低下するなど
の問題を生じ、チューナの混合回路に対する局発信号し
ベルが低下してチューナ全体としての雑音指数や電力利
得が劣化すると共に鷹変調特性も悪化して妨害信号に弱
くなってしまうという欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、平面
構造としても特性が劣化することのない、生産性に優れ
た発振回路を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、発振用トランジス
タのェミッタとアース間に直列共振回路を設けたことを
特徴とする。以下、本発明の実施例を図面について詳細
に説明する。

第３図は本発明の一実施例に係る発振回路を示すもので
、第１図の回路と同等もしくは同一部分には同じ番号を
付し、その詳しい説明は省略してある。この実施例が第
１図の回路と異なっている点は、発振用トランジスタ１
のェミッタとアース間にコイル２０とコンデンサ２１か
らなる直列共振回路が設けられていることである。

次にその動作について説明する。

既に説明したように、発振回路を平面構造とするなどし
てベースリードインダクタンス４のインダクタンス値が
増加してくると、発振動作に履歴現象を生じる。

そこで、トランジスタ１のェミッタ、アース間に小容量
のコンデンサを設けると履歴現象を抑圧することができ
るが、発振出力が大幅に低下して実用に耐えなくなる。
この状態を第４図について述べる。

この第４図の特性曲線は、藤樹にコイル２０のィンダク
タンス値Ｌｅを取り、縦軸に発振出力を取ったもので、
各曲線はコンデンサ２１の容量Ｃｅの値をパラメータと
したものであり、各曲線におけるｘ印は履歴現象を生じ
ている部分、０印は履歴現象が抑圧されている部分を示
している。

この第４図において、コンデンサ２１の容量Ｃｅ＝２ｐ
Ｆの曲線から明らかなように、コンデンサ２１を狐Ｆの
ものとすれば、コイル２０のインダクタンスＬｅを０と
しても履歴現象を生じないが、発振出力の低下が著しく
て実用に耐えない。このＬｅ＝０，Ｃｅ＝ｐＦの状態が
従来技術においてコンデンサだけを使用した場合に相当
する。次に、Ｃｅ＝１．５ｐＦとすれば、発振出力の低
下はかなり少なくなり、しかもコイル２０のインダクタ
ンスＬｅを１〜１かＨＩこすることにより履歴現象を抑
圧することができるが、まだ充分な発振出力が得られて
いるものとはいえない。しかしながら、コンデンサ２１
の容量ＣｅをｌｐＦとし、コイル２０のインダクタンス
Ｌｅを１０〜１６ｎＨとすればかなりの発振出力が得ら
れ、しかも履歴現象を抑圧することができるから、充分
に実用に耐えるものとすることができる。

そして、コンデンサ２１の容量Ｃｅを０．５ｐＦとし、
コイル２０のインダクタンスＬｅを１４〜１細Ｈに保つ
ことにより、充分に大きな発振出力を履歴現象を伴なわ
ずに得ることができる。

従ってベースリードインダクタンス４のインダクタンス
がかなり大きくなっても充分な特性の発振回路を得るこ
とができるので、発振回路を作業性にすぐれた平面構造
とすることができる。なお、△印はＣｅ，Ｌｃ＝０の初
期状態を示すものである。

このとき、コイル２０とコンデンサ２１とで形成される
直列共振回路の共振周波数が発振回路の発振周波数より
相当に高いものとなるような範囲でコイル２０とコンデ
ンサ２１の値を選択しなければ、発振回路における帰還
位相が変化して発振動作が不可能になるが、第４図から
明らかなように、コイル２０やコンデンサ２１の値は充
分に小さなもので済んでおり、実用上、上記の条件を滴
すことは極めて容易である。

なお、上前の第３図に示した実施例では、コィル２０と
コンデンサ２１からなる直列共振回路をトランジスタ１
のェミツタとアース間に挿入しているが、この直列共振
回路のアース側の接続点は、アースに限らず、トランジ
スタ１のベースからアースに到るまでの間、すなわち第
３図ではベースリードインダクタンス４とコンデンサ５
の直列回路のどの部分に接続しても、同様な効果を得る
ことができる。

例えば、コンデンサ２１とコイル２０からなる直列共振
回路の一方の端子をトランジスタ１のェミッタに接続し
、他方の端子をトランジスタ１のベースに、或はベース
リードィンダクタンス４を形成する配線の中間点に接続
しても、ほぼ同様の効果が得られる。

第５図は本発明を平面構造のもの、すなわち、プリント
基板に適用した場合の実施例である。

この実施例では、第３図に示した実施例のコイル２０と
コンデンサ２１を基板パターンで形成し、かつ、これら
からなる直列共振回路をトランジスタ１のェミツタとべ
‐ス間に設けている。第５図において、第３図と同等、
もしくは同一部分には同じ番号を付してあり、また２２
は発振用トランジスターのベース端子Ｂへバイアス電圧
を供給するための基板パターンによる配線部分、２３は
バイパスコンデンサ５の接続用パターンランドとべ‐ス
端子Ｂを結ぶための基板パターンによる配線部分で、パ
ターン形成上の条件や回路素子間の距離を所定の寸法に
保つためなど、条件により必要となる部分である。すな
わち、立体構造を探った場合には存在せず、これにより
第３図に示したベースリードインダクタンス４を主とし
て形成してしまう部分である。２４はパターン配線部分
２２とェミッタ端子Ｅの接続用パターンランド部分２６
との間に形成される浮遊容量、２５はアース（共通接地
点）を形成するパターン部分である。

この実施例においては、トランジスタ１のェミッタＥと
べ‐スＢ間に設けられる直列共振回路は、パターン配線
部分２２と浮遊容量２４で形成されている。

これにより、第３図の実施例と同様に、発振出力を低下
させないで履歴現象を完全に抑圧し、平面構造による優
れた作業性をもった発振回路とすることができる。

なお、第４図から明らかなように、直列共振回路を構成
するコイルのインダクタンスとコンデンサの容量の値は
、通常の基板パターンパターン配線部分で充分に得るこ
とが可能であるから、この実施例によれば、履歴現象が
抑圧された優れた特性の発振回路を、特別な回路素子を
付加することなく得ることができ、しかもトランジスタ
１への・直流バイアス供給用の基板パターンが共用され
たものとなっているから、基板パターンが特別複雑にな
ることもない。

勿論、この第５図の実施例でも、トランジスタ１のベー
ス、ェミッタ間に形成される直列共振回路の共振周波数
は、発振周波数よりも高く保たれなければならず、それ
が実用上可能であることは既に説明した通りである。

また、以上の実施例では、発振用のトランジスタをベー
ス接地回路として使用しているが、本発明はこれに限る
ことなく、コレクタ接地回路として構成されても同様の
効果が得られることはいうまでもない。

さらに、上述したところから明らかな如く、本発明は発
振回路を平面構造とした場合に特に効果的であるが、立
体構造を採用した場合でも、構成上べ−スリードインダ
クタンスが大きくなってしまうような場合には同様に効
果的である。

以上説明したように、本発明によれば、発振回路の構成
上大きな浮遊ィンダクタンスを生じてＵＨＦ帯で充分な
特性を得ることが不可能な場合でも、簡単な構成で特性
の優れた発振回路を得ることができる。

その結果、ＵＨＦ帯での発振回路を作業性のよい平面構
造とし、低コストでしかも特性の優れたＵＨＦチューナ
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はＵＨＦチューナなどに使用される従釆の発振回
路の１例を示す結線図、第２図はその特性曲線図、第３
図は本発明の一実施例に係る発振回路の結線図、第４図
はその特性曲線図、第５図は本発明の他の実施例に係る
発振回路のパターン配線図である。 １・・・発振用トランジスタ、４・・・ベースリードィ
ンダクタンス、１７・・・共振回路、２０・・・ェミツ
タコイル、２１…エミツタコンデンサ、２２，２３，２
５，２６・・・基板パターンによる配線部分。 オ ー 短りブＺ図 オヲ図 すく函 久；図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発振用トランジスタの接地電極端子と発振周波数を
   定めるための共振回路の低電位端子との間に、浮遊イン
   ダクタンスが存在する発振回路において、前記トランジ
   スタのエミツタ端子と前記浮遊インダクタンスの一端あ
   るいはその分割点との間に、発振周波数より高い共振周
   波数を有する直列共振回路を設けたことを特徴とする発
   振回路。 ２ 前記直列発振回路を構成するインダクタンス素子と
   容量素子の少なくとも一方の素子を基板パターンによつ
   て形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の発振回路。 ３ 前記インダクタンス素子を形成する基板パターンを
   発振用トランジスタに対する直流バイアス供給用の基板
   パターンの少なくとも一部と兼用したことを特徴とする
   範囲第２項記載の発振回路。