JPS6214505A - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器Info
- Publication number
- JPS6214505A JPS6214505A JP60154627A JP15462785A JPS6214505A JP S6214505 A JPS6214505 A JP S6214505A JP 60154627 A JP60154627 A JP 60154627A JP 15462785 A JP15462785 A JP 15462785A JP S6214505 A JPS6214505 A JP S6214505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- voltage
- capacitance
- controlled oscillator
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高周波を用いた無線通信分野で多用され、送信
及び受信機などの局部発信源として用いられる周波数シ
ンセサイザの源発振器、すなわち電圧制御発振器に関す
るものである。
及び受信機などの局部発信源として用いられる周波数シ
ンセサイザの源発振器、すなわち電圧制御発振器に関す
るものである。
従来の技術
高周波帯を用いる無線通信分野で、その送受及び受信機
の局部発振源は周波数安定性の点がら周波数シンセサイ
ザ方式が主流となっている。この周波数シンセサイザ方
式を第５図に示す。第６図において、１はこの周波数シ
ンセサイザの信号の雑音特性を決定する電圧制御発振器
（以下、ＶＣＯと略す。）、２はｖＣｏｌの高い出力周
波数を可変分周可能な周波数まで分周するＥ ＣＬ （
ＥｍｉｔｔｅｒＣｏｕｐｌｅｄ Ｌｏｇｉｃ ）回路で
ある。３はディジタルコード化された信号を端子６より
入力されることにより可変分周機能と、その可変分周さ
れた信号と４のＴＣＸＯの信号とを比相比較機能を有す
るＰ Ｌ Ｌ （Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ
） −Ｉ Ｃである。６はＰＬＬ・ＩＣ３で位相比較し
、その位相差に応じて出力される直流電圧を整流化する
ためのフィルタである。そして、その交流会を除去され
た電圧はｖＣＯｌの制御用電圧となり、帰還され、位相
同期ループ系が形成される。
の局部発振源は周波数安定性の点がら周波数シンセサイ
ザ方式が主流となっている。この周波数シンセサイザ方
式を第５図に示す。第６図において、１はこの周波数シ
ンセサイザの信号の雑音特性を決定する電圧制御発振器
（以下、ＶＣＯと略す。）、２はｖＣｏｌの高い出力周
波数を可変分周可能な周波数まで分周するＥ ＣＬ （
ＥｍｉｔｔｅｒＣｏｕｐｌｅｄ Ｌｏｇｉｃ ）回路で
ある。３はディジタルコード化された信号を端子６より
入力されることにより可変分周機能と、その可変分周さ
れた信号と４のＴＣＸＯの信号とを比相比較機能を有す
るＰ Ｌ Ｌ （Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ
） −Ｉ Ｃである。６はＰＬＬ・ＩＣ３で位相比較し
、その位相差に応じて出力される直流電圧を整流化する
ためのフィルタである。そして、その交流会を除去され
た電圧はｖＣＯｌの制御用電圧となり、帰還され、位相
同期ループ系が形成される。
このＶＣＯｌの機能としては電圧による周波数制御機能
があり、特性としては無線機からの要望として使用周波
数帯域において低雑音であることが第一に望まれる。
があり、特性としては無線機からの要望として使用周波
数帯域において低雑音であることが第一に望まれる。
以下、第６図を参照して、従来のＶＣＯｌについて説明
する。（なお、第６図において直流バイアス回路を省略
している。） 第６図はベース接地の、通常コルピッツ発振回路と呼ば
れているもので、７は回路の駆動素子であるトランジス
タである。発振周波数を決定する共振回路は共振線路８
と固定容量１０、電圧可変容量素子９からなる直列容量
回路によって構成されている。この電圧可変容量素子９
には前記位相同期ループ系の制御電圧が端子１４に入力
され、この電圧により共振回路のりアクタンス値を変え
周波数が決定される。１１は駆動回路と共振回路との固
定の結合容量である。
する。（なお、第６図において直流バイアス回路を省略
している。） 第６図はベース接地の、通常コルピッツ発振回路と呼ば
れているもので、７は回路の駆動素子であるトランジス
タである。発振周波数を決定する共振回路は共振線路８
と固定容量１０、電圧可変容量素子９からなる直列容量
回路によって構成されている。この電圧可変容量素子９
には前記位相同期ループ系の制御電圧が端子１４に入力
され、この電圧により共振回路のりアクタンス値を変え
周波数が決定される。１１は駆動回路と共振回路との固
定の結合容量である。
さらに、トランジスタ７のコレクタ・エミッタの端子容
量１２、エミッタ、接地間の容量１３は発振回路の位相
条件をつくる帰還容量で、特に帰還容量１２はこのＶＣ
Ｏｌの回路方式では大きく影響するものである。
量１２、エミッタ、接地間の容量１３は発振回路の位相
条件をつくる帰還容量で、特に帰還容量１２はこのＶＣ
Ｏｌの回路方式では大きく影響するものである。
通常、７００〜８ｏｏＭＨ２近傍の周波数領域では、こ
の帰還容量値としては１０ＰＦ以下の値をとる。
の帰還容量値としては１０ＰＦ以下の値をとる。
この電圧制御発振器は例えば昭和５６年度電子通信学会
総合全国大会２０８０（自動車電話用８００Ｍ１−１ｚ
１０ｏｏＯｈ ’ｉＣＯ） に記載されている。
総合全国大会２０８０（自動車電話用８００Ｍ１−１ｚ
１０ｏｏＯｈ ’ｉＣＯ） に記載されている。
発明が解決しようとする問題点
第７図はＶＣＯｌの雑音特性が帰還容量１２によって顕
著に影響することを示すものである。第７図において、
縦軸はＶＣＯｌの出力搬送波信号とその搬送波から２６
Ｋｔ４ｚ離調した点で、帯域１６に田の雑音レベル比を
表わす搬送波雑音レベルである。横軸はループからＶＣ
Ｏｌ（端子１４に）に入力される制御電圧と、その電圧
値によるＶＣＯｌの発振周波数を示す。この図で変数と
して帰還容量１２を、それぞれ３ＰＦ 、及び４ＰＦ
に設定している。
著に影響することを示すものである。第７図において、
縦軸はＶＣＯｌの出力搬送波信号とその搬送波から２６
Ｋｔ４ｚ離調した点で、帯域１６に田の雑音レベル比を
表わす搬送波雑音レベルである。横軸はループからＶＣ
Ｏｌ（端子１４に）に入力される制御電圧と、その電圧
値によるＶＣＯｌの発振周波数を示す。この図で変数と
して帰還容量１２を、それぞれ３ＰＦ 、及び４ＰＦ
に設定している。
この特性カーブでわかる様に、この帰還容量によって搬
送波雑音の周波数特性が大きく変わることが示されてい
る。
送波雑音の周波数特性が大きく変わることが示されてい
る。
しかも、問題となることは帯域において一定な特性を得
ることが困難であることである。
ることが困難であることである。
容量が３ＰＦでは高域が良く、低域では劣化している。
又、容量が４ＰＦでは逆に低域で良好な特性が得られて
いる。すなわち、周波数に応じて最適な容量値が推移し
ていることを表わしている。
いる。すなわち、周波数に応じて最適な容量値が推移し
ていることを表わしている。
第８図には、その周波数に応じた推移する最適容量値を
示す。この問題点を改善するため、従来はこの帰還容量
を幾つかの固定容量による直並列の組み合わせ等の微細
な調整、又は回路上で経済化とは逆向する回路条件の設
定（例えば、電源電圧値、電流値を増やす。）さらには
低雑音のデバイス等の使用で改善を施してきた。
示す。この問題点を改善するため、従来はこの帰還容量
を幾つかの固定容量による直並列の組み合わせ等の微細
な調整、又は回路上で経済化とは逆向する回路条件の設
定（例えば、電源電圧値、電流値を増やす。）さらには
低雑音のデバイス等の使用で改善を施してきた。
本発明は上記手法にたよらず、雑音特性として良好な、
かつ一定の特性を得るものでｖＣｏの雑音特性の広帯域
化を図るものである。
かつ一定の特性を得るものでｖＣｏの雑音特性の広帯域
化を図るものである。
問題点を解決するだめの手段
本発明は位相同期ループからの制御電圧を２つに分岐し
、１つはループの周波数設定用と、もう一方は従来のト
ランジスタのコレクタ・エミッタ端子間の固定容量の替
りに、固定容量と電圧可変容量素子との組み合わせによ
る容量回路の電圧可変容量素子に加えられ、電圧制御発
振器として位相同期ループからの制御電圧による周波数
設定と同時に、電圧制御発振器の駆動素子であるトラン
ジスタのコレクタ・エミッタの端子間容量も制御し、設
定周波数ごとに異った端子間容量値を設定するものであ
る。
、１つはループの周波数設定用と、もう一方は従来のト
ランジスタのコレクタ・エミッタ端子間の固定容量の替
りに、固定容量と電圧可変容量素子との組み合わせによ
る容量回路の電圧可変容量素子に加えられ、電圧制御発
振器として位相同期ループからの制御電圧による周波数
設定と同時に、電圧制御発振器の駆動素子であるトラン
ジスタのコレクタ・エミッタの端子間容量も制御し、設
定周波数ごとに異った端子間容量値を設定するものであ
る。
又、電圧制御発振器でコレクタ接地の場合にも同じく適
用され、その場合、設ける電圧可変容量素子を含んだ容
量回路はトランジスタのペース・エミッタの端子間に設
けられる。
用され、その場合、設ける電圧可変容量素子を含んだ容
量回路はトランジスタのペース・エミッタの端子間に設
けられる。
作用
本発明は上記構成により、電圧制御発振器の駆動素子で
あるトランジスタでベース接地の場合、コレクタ・エミ
ッタ端子間、コレクタ接地の場合、ベース・エミッタ端
子間の容量値が周波数に対応して常に最適値に設定され
、つまシベース接地の場合のコレクタ・エミッタ間の最
適化容量になる様に制御することによシ、良好で帯域に
おいて一定の特性を得ることが可能となる。
あるトランジスタでベース接地の場合、コレクタ・エミ
ッタ端子間、コレクタ接地の場合、ベース・エミッタ端
子間の容量値が周波数に対応して常に最適値に設定され
、つまシベース接地の場合のコレクタ・エミッタ間の最
適化容量になる様に制御することによシ、良好で帯域に
おいて一定の特性を得ることが可能となる。
本発明は位相同期ループの制御電圧を電圧制御発振器の
トランジスタ端子間に電圧可変容量素子を設けることに
より、位相同期ループからの周波数設定用の制御電圧に
対応して最適な端子間容量値を保持するもので、すなわ
ち雑音特性の広帯域化を図ることができる。
トランジスタ端子間に電圧可変容量素子を設けることに
より、位相同期ループからの周波数設定用の制御電圧に
対応して最適な端子間容量値を保持するもので、すなわ
ち雑音特性の広帯域化を図ることができる。
実施例
第１図は本発明の一実施例におけるベース接地の電圧制
御発振器である。
御発振器である。
第１図において第６図の構成と異なる点は、第６図に示
したコレクタ・エミッタ端子間の帰還容量１２の替りに
、端子間容量値の調整用の固定容量１６と外部からの電
圧によシ容量値が制御される電圧可変容量素子１６とで
直列容量回路を構成し、かつその可変容量素子１６に入
力する電圧は位相同期ループからの制御電圧から分岐さ
れた電圧がループの周波数設定と同調して印加される。
したコレクタ・エミッタ端子間の帰還容量１２の替りに
、端子間容量値の調整用の固定容量１６と外部からの電
圧によシ容量値が制御される電圧可変容量素子１６とで
直列容量回路を構成し、かつその可変容量素子１６に入
力する電圧は位相同期ループからの制御電圧から分岐さ
れた電圧がループの周波数設定と同調して印加される。
従って、第２図で採集したコレクタ・エミッタ間の周波
数（あるいは制御電圧）に対する最適容量曲線を、この
固定容量１６と電圧可変容量素子１６との直列容量回路
によシ近似した特性をもたせることによシ、常に周波数
に応じた最適化、近傍の値に制御されることになる。
数（あるいは制御電圧）に対する最適容量曲線を、この
固定容量１６と電圧可変容量素子１６との直列容量回路
によシ近似した特性をもたせることによシ、常に周波数
に応じた最適化、近傍の値に制御されることになる。
その効果として、第３図にこの実施例にもとずく雑音特
性を示す。
性を示す。
従来の端子間容量１２では周波数における雑音ンベル偏
差が３ｄＢ以上あったものが本実施例によ５２ ｄＢ以
内に抑まシ、かつ良好な雑音値で一定な特性が得られて
おシ極めて改善度の高いことを示している。
差が３ｄＢ以上あったものが本実施例によ５２ ｄＢ以
内に抑まシ、かつ良好な雑音値で一定な特性が得られて
おシ極めて改善度の高いことを示している。
又、第４図は本発明の第２の実施例で、電圧制御発振器
の接地をコレクタ接地型で実施したもので、この接地の
場合、電圧可変容量素子を含めた容量回路をベース・エ
ミッタ間に設けることによシ、ベース接地型と同じ効果
を得ることができる。
の接地をコレクタ接地型で実施したもので、この接地の
場合、電圧可変容量素子を含めた容量回路をベース・エ
ミッタ間に設けることによシ、ベース接地型と同じ効果
を得ることができる。
発明の効果
以上の様に従来は使用帯域において一定で良好な雑音特
性を得るために端子間容量の微細な調整、
１回路経済化に逆向する様な回路条件の設定（例えば、
電圧、電流の増加）、さらには低雑音デバイスの使用な
どで雑音レベルの改善を施してきたが、本発明によれば
、経済的に上記手法にたよることなく、簡易な容量回路
をトランジスタの端子間に設けることによシ雑音特性の
広帯域化を図ることができ、無線機として品質向上、さ
らには経済化の点での効果は極めて犬なるものがある。
性を得るために端子間容量の微細な調整、
１回路経済化に逆向する様な回路条件の設定（例えば、
電圧、電流の増加）、さらには低雑音デバイスの使用な
どで雑音レベルの改善を施してきたが、本発明によれば
、経済的に上記手法にたよることなく、簡易な容量回路
をトランジスタの端子間に設けることによシ雑音特性の
広帯域化を図ることができ、無線機として品質向上、さ
らには経済化の点での効果は極めて犬なるものがある。
第１図は本発明の第１の実施例における電圧制御発振器
の回路図、第２図、第３図は同電圧制御発振器の特性図
、第４図は本発明の第２の実施例における電圧制御発振
器の回路図、第５図は電圧制御発振器を用いる位相同期
ループ回路のブロック結線図、第６図は従来の電圧制御
発振器の回路図、第γ図、第８図は同電圧制御発振器の
特性図である。 １・・・・・・ｖＣＯ１２・・・・・・ＥＣＩ、、３・
・・・・・ＰＬＬ・ＩＣ，４・・・・・・ＴＣＸｏ、５
・・・・・・ＬＰＦ、ｅ・・・・・・入力端子、７・・
・・・・トランジスタ、８・・・・・・共振線路、９・
・・・・・電圧可変容量素子、１０・・・・・・固定容
量素子、１１・・・・・・結合容量素子、１２・・・・
・・コレクタ・エミッタ間容量、１３・・・・・・エミ
ッタ・接地間容量、１４・・・・・・入力端子、１５・
・・・・・固定容量素子、１６・・・・・・電圧可変容
量素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ｎ カ口’ＩＩＪＣＶ） 第３図 ７６０−ｎｏ ７＆７ ’Ｉｆｆ）
１ｍＤ発根７１’ｌ液歌（Ｔ’ＩＨＩ） 第４図 第５図 第６図 第７図 ７６０７り０７８（１７’？ＯＩＩρＯ兄坂周浚数（Ｍ
ｍ〕 第８図 ０ ／ ２３４ 制都琶ル（ｖ）’１
６０グア０グ８０７デＤＢｏｂ 光振側浚歌（げｄ０
の回路図、第２図、第３図は同電圧制御発振器の特性図
、第４図は本発明の第２の実施例における電圧制御発振
器の回路図、第５図は電圧制御発振器を用いる位相同期
ループ回路のブロック結線図、第６図は従来の電圧制御
発振器の回路図、第γ図、第８図は同電圧制御発振器の
特性図である。 １・・・・・・ｖＣＯ１２・・・・・・ＥＣＩ、、３・
・・・・・ＰＬＬ・ＩＣ，４・・・・・・ＴＣＸｏ、５
・・・・・・ＬＰＦ、ｅ・・・・・・入力端子、７・・
・・・・トランジスタ、８・・・・・・共振線路、９・
・・・・・電圧可変容量素子、１０・・・・・・固定容
量素子、１１・・・・・・結合容量素子、１２・・・・
・・コレクタ・エミッタ間容量、１３・・・・・・エミ
ッタ・接地間容量、１４・・・・・・入力端子、１５・
・・・・・固定容量素子、１６・・・・・・電圧可変容
量素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ｎ カ口’ＩＩＪＣＶ） 第３図 ７６０−ｎｏ ７＆７ ’Ｉｆｆ）
１ｍＤ発根７１’ｌ液歌（Ｔ’ＩＨＩ） 第４図 第５図 第６図 第７図 ７６０７り０７８（１７’？ＯＩＩρＯ兄坂周浚数（Ｍ
ｍ〕 第８図 ０ ／ ２３４ 制都琶ル（ｖ）’１
６０グア０グ８０７デＤＢｏｂ 光振側浚歌（げｄ０
Claims (1)
- 内部の駆動素子であるトランジスタのコレクタ、エミッ
タ間、あるいはベース・エミッタ間に固定容量素子、及
び可変容量素子を有する容量回路を設け、位相同期ルー
プからの制御電圧信号を分岐して前記容量回路に供給し
て周波数設定を行い、その周波数に応じて前記トランジ
スタ端子容量を制御する電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154627A JPS6214505A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154627A JPS6214505A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 電圧制御発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6214505A true JPS6214505A (ja) | 1987-01-23 |
Family
ID=15588319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60154627A Pending JPS6214505A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6214505A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63214007A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Yuniden Kk | 電圧制御発振器 |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60154627A patent/JPS6214505A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63214007A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Yuniden Kk | 電圧制御発振器 |
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