JP2003218634A - Oscillation circuit - Google Patents
Oscillation circuitInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電圧制御発振回路に
関し、特に無線通信用の集積化回路に適したものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator circuit, and more particularly, it is suitable for an integrated circuit for wireless communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電圧制御発振回路の例は、IEEE C
ommunication Magazine(アイ・イー・イー・イー コ
ミュニケーション マガジン)2000年1月号142
ページから147ページに記載されている。図2に、上
記雑誌に記載されている電圧発振回路の構成を示す。2. Description of the Related Art An example of a conventional voltage controlled oscillator circuit is IEEE C
ommunication Magazine January 2000 issue 142
Pages 147 to 147. FIG. 2 shows the configuration of the voltage oscillating circuit described in the above magazine.
【0003】従来の電圧制御発振回路は、電流源(1〜
3)と抵抗(4〜8)とインダクタ(9,10)とキャ
パシタ(11〜15)と可変容量(16,17)とトラ
ンジスタ(18,19)から構成される。A conventional voltage controlled oscillator circuit is a current source (1 to 1
3), resistors (4-8), inductors (9, 10), capacitors (11-15), variable capacitors (16, 17), and transistors (18, 19).
【0004】2つのインダクタ9と10の一方の端子
は、それぞれ電源(Vcc)に接続され、他方の端子は
トランジスタ18のコレクタ端子とトランジスタ19の
コレクタ端子に接続される。さらに、トランジスタ1
8,19のエミッタ端子はそれぞれ独立の電流源2と電
流源3に接続される。One terminal of each of the two inductors 9 and 10 is connected to the power supply (Vcc), and the other terminal is connected to the collector terminal of the transistor 18 and the collector terminal of the transistor 19. In addition, transistor 1
The emitter terminals of 8 and 19 are connected to the current source 2 and the current source 3 which are independent of each other.
【0005】電圧制御発振回路の周波数制御信号(VC
TRL)は外部から入力され、2つの抵抗5と6に接続
される。抵抗5の他方の端子は可変容量16を介して接
地され、抵抗6の他方の端子は可変抵抗17を介して接
地される。また、抵抗5と可変抵抗16の接続点はキャ
パシタ11を介してインダクタ9とトランジスタ18の
コレクタ端子との接続点に繋がる構成であり、抵抗6と
可変抵抗17の接続点はキャパシタ12を介してインダ
クタ10とトランジスタ19のコレクタ端子との接続点
に繋がる構成である。A frequency control signal (VC
TRL) is input from the outside and is connected to two resistors 5 and 6. The other terminal of the resistor 5 is grounded via the variable capacitor 16, and the other terminal of the resistor 6 is grounded via the variable resistor 17. The connection point between the resistor 5 and the variable resistor 16 is connected to the connection point between the inductor 9 and the collector terminal of the transistor 18 via the capacitor 11, and the connection point between the resistor 6 and the variable resistor 17 is connected via the capacitor 12. It is connected to the connection point between the inductor 10 and the collector terminal of the transistor 19.
【0006】次にトランジスタ18のベース電極は抵抗
7を介して、バイアス電圧を供給され、トランジスタ1
9のベース電極は抵抗8を介して、バイアス電圧が印可
される。この2つのバイアス電圧(Vb)は共通であ
り、抵抗7と8の他方の端子は互いに接続され、電源に
接続された抵抗4と抵抗4の他方の端子に接続された電
流源1により生成される。Next, the base electrode of the transistor 18 is supplied with a bias voltage through the resistor 7 and the transistor 1
A bias voltage is applied to the base electrode 9 through the resistor 8. The two bias voltages (Vb) are common, the other terminals of the resistors 7 and 8 are connected to each other, and are generated by the resistor 4 connected to the power source and the current source 1 connected to the other terminal of the resistor 4. R.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように回路構成さ
れた電圧制御発振回路はキャパシタ11と可変容量16
との並列容量成分とインダクタ9との共振回路がもつ共
振周波数において発振動作を行う。したがって、VCR
TLにより発振周波数が制御可能な構成である。2つの
トランジスタ18,19と正帰還用のキャパシタ13,
14により、負性抵抗回路を実現し、共振回路で発生し
た発振を持続することができる。The voltage controlled oscillator circuit having such a circuit configuration has a capacitor 11 and a variable capacitor 16.
An oscillating operation is performed at the resonance frequency of the resonance circuit of the parallel capacitance component of and the inductor 9. Therefore, the VCR
The oscillation frequency is controllable by TL. Two transistors 18 and 19 and a positive feedback capacitor 13,
By 14, a negative resistance circuit can be realized and the oscillation generated in the resonance circuit can be continued.
【0008】しかしながら、図2に記載されている回路
構成ではバイアス電圧(Vb)が抵抗値やトランジスタ
のパラメータである電流増倍率βにより変化するため、
トランジスタ18,19とキャパシタ13,14により
構成される負性抵抗回路のインピーダンスが変化し、発
振周波数が変動するだけでなく、抵抗値が大きくなる方
に偏差し、トランジスタのβが小さくなるように偏差し
たときはVbが低い電圧に変位するため、電流源2,3
を構成するトランジスタに十分な電圧が与えられず、発
振不良を起こす可能性もある。However, in the circuit configuration shown in FIG. 2, the bias voltage (Vb) changes depending on the resistance value and the current multiplication factor β which is a parameter of the transistor.
The impedance of the negative resistance circuit composed of the transistors 18 and 19 and the capacitors 13 and 14 changes, and not only the oscillation frequency fluctuates but also the resistance value deviates to the larger side, and β of the transistor decreases When there is a deviation, Vb shifts to a lower voltage, so current sources 2, 3
There is a possibility that a sufficient voltage will not be applied to the transistor that constitutes the transistor and oscillation failure may occur.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】従来の回路方式は、抵抗
を用いて電源から一定の電圧降下をもたらし、その電圧
をバイアス電圧として供給する方式であった。この場
合、電流源1の定電流性を改善したとしても、バイアス
電圧を安定化することは難しいので、このバイアス電圧
発生部にトランジスタのベース・エミッタ間電圧を用い
て、安定化することが可能となる。トランジスタのベー
ス・エミッタ間電圧はグレイ・メイヤ共著「アナログ集
積回路設計技術(上)」の282ページに記載されてお
り、トランジスタが能動領域にバイアスされている条件
でほぼ一定の電圧降下が得られることが知られている。
したがって、バイアス電圧を安定化は、従来の回路構成
に対し、トランジスタのベースとコレクタを電源に接続
し、エミッタをバイアス電圧として負性抵抗回路に供給
する回路構成により、達成できる。The conventional circuit system is a system in which a resistor is used to cause a constant voltage drop from a power source and the voltage is supplied as a bias voltage. In this case, even if the constant current characteristic of the current source 1 is improved, it is difficult to stabilize the bias voltage. Therefore, it is possible to stabilize the bias voltage by using the base-emitter voltage of the transistor in the bias voltage generation unit. Becomes The base-emitter voltage of a transistor is described on page 282 of "Analog Integrated Circuit Design Techniques (above)" by Gray Meyer and co-driver, and a nearly constant voltage drop can be obtained under the condition that the transistor is biased in the active region. It is known.
Therefore, stabilization of the bias voltage can be achieved by a circuit configuration in which the base and collector of the transistor are connected to the power supply and the emitter is supplied as a bias voltage to the negative resistance circuit, as compared with the conventional circuit configuration.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1を用いて、本発明の実施例を
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0011】本発明の電圧制御発振回路は、電流源(1
〜3)と抵抗(5〜8)とインダクタ(9,10)とキ
ャパシタ(11〜15)と可変容量(16,17)とト
ランジスタ(18〜20)から構成される。The voltage controlled oscillator circuit according to the present invention comprises a current source (1
.About.3), resistors (5 to 8), inductors (9, 10), capacitors (11 to 15), variable capacitors (16, 17), and transistors (18 to 20).
【0012】電圧制御回路には外部より電源(VCC)
と周波数制御信号(VCTRL)とGNDが供給され
る。まず、2つのインダクタ9と10の一方の端子は、
それぞれVCCに接続され、他方の端子はトランジスタ
18のコレクタ端子とトランジスタ19のコレクタ端子
に接続される。さらに、トランジスタ18,19のエミ
ッタ端子はそれぞれ独立の電流源2と電流源3に接続さ
れる。これらの電流源2,3はGNDに接続される。An external power supply (VCC) is supplied to the voltage control circuit.
The frequency control signal (VCTRL) and GND are supplied. First, one terminal of the two inductors 9 and 10 is
Each is connected to VCC, and the other terminal is connected to the collector terminal of the transistor 18 and the collector terminal of the transistor 19. Further, the emitter terminals of the transistors 18 and 19 are connected to the independent current sources 2 and 3, respectively. These current sources 2 and 3 are connected to GND.
【0013】VCTRLは、上記2つの抵抗5と6に接
続される。抵抗5の他方の端子は可変容量16を介して
接地され、抵抗6の他方の端子は可変抵抗17を介して
接地される。また、抵抗5と可変抵抗16の接続点はキ
ャパシタ11を介してインダクタ9とトランジスタ18
のコレクタ端子との接続点に繋がる構成であり、抵抗6
と可変抵抗17の接続点はキャパシタ12を介してイン
ダクタ10とトランジスタ19のコレクタ端子との接続
点に繋がる構成である。VCTRL is connected to the two resistors 5 and 6. The other terminal of the resistor 5 is grounded via the variable capacitor 16, and the other terminal of the resistor 6 is grounded via the variable resistor 17. The connection point between the resistor 5 and the variable resistor 16 is connected to the inductor 9 and the transistor 18 via the capacitor 11.
Connected to the collector terminal of the
The connection point between the variable resistor 17 and the variable resistor 17 is connected to the connection point between the inductor 10 and the collector terminal of the transistor 19 via the capacitor 12.
【0014】次にトランジスタ18のベース電極は抵抗
7を介して、バイアス電圧を供給され、トランジスタ1
9のベース電極は抵抗8を介して、バイアス電圧が印可
される。この2つのバイアス電圧(Vb)は共通であ
り、抵抗7と8の他方の端子は互いに接続される。Next, the base electrode of the transistor 18 is supplied with a bias voltage through the resistor 7 and the transistor 1
A bias voltage is applied to the base electrode 9 through the resistor 8. The two bias voltages (Vb) are common, and the other terminals of the resistors 7 and 8 are connected to each other.
【0015】VbはGNDに接地された電流源1とコレ
クタ端子とベース端子をVCCに接続されたトランジス
タ20のエミッタ端子に接続され、バイアス電圧が供給
される構成である。Vb is connected to the current source 1 grounded to GND, the collector terminal and the base terminal are connected to the emitter terminal of the transistor 20 connected to VCC, and a bias voltage is supplied.
【0016】ここで、電流源1の電流値をIcとしたと
きのトランジスタのベース・エミッタ間電圧は、(1)
式で表される。Here, when the current value of the current source 1 is Ic, the base-emitter voltage of the transistor is (1)
It is represented by a formula.
【0017】[0017]
【数1】
(1)式において、kはボルツマン定数1.38×10
^-23、Tは絶対温度、Isはトランジスタ20の逆方向
飽和電流である。[Equation 1] In the equation (1), k is Boltzmann's constant 1.38 × 10
^ -23 and T are absolute temperatures, and Is is the reverse saturation current of the transistor 20.
【0018】Vbは(1)式に示されるようにVCCか
ら一定の電圧降下したバイアス点となる。As shown in the equation (1), Vb is a bias point that is a constant voltage drop from VCC.
【0019】なお、本発明はNPNトランジスタを用い
て説明したが、これに限ることなくMOSトランジスタ
やMISトランジスタなど負性抵抗を実現できる能動素
子に置き換えることも可能である。Although the present invention has been described using the NPN transistor, the present invention is not limited to this and can be replaced with an active element such as a MOS transistor or a MIS transistor which can realize a negative resistance.
【0020】[0020]
【発明の効果】常にVbがVccから一定電圧降下した
電圧に設定できるので、これをベース電極へのバイアス
として供給される負性抵抗を発生するための2つのトラ
ンジスタ18,19は、それぞれのベース、エミッタ、
コレクタ端子間の電圧がVCCの変動しても常に一定と
なる。したがって、電圧制御発振回路の周波数を決定す
る回路要素は、VCCに対して変動しないため、電源電
圧に対する発振周波数変動を低減することができる。ま
た、Vbがトランジスタ20の所謂エミッタフォロワ構
成の回路から供給されるので、たとえ、トランジスタの
βが低下して、トランジスタ18,19のベース電流が
増大するようなトランジスタの変動が発生したとして
も、Vbの電圧が低下することなく、バイアス電流を供
給できるので、従来の回路で考慮されていなかった電流
源2,3を構成するトランジスタに十分な電圧が与えら
れず、発振不良を起こすことを解消できる。Since Vb can always be set to a voltage which is a constant voltage drop from Vcc, the two transistors 18 and 19 for generating a negative resistance supplied as a bias to the base electrode have their respective bases. , Emitter,
Even if the voltage between the collector terminals changes in VCC, it is always constant. Therefore, the circuit element that determines the frequency of the voltage controlled oscillation circuit does not fluctuate with respect to VCC, so that fluctuations in oscillation frequency with respect to the power supply voltage can be reduced. Further, since Vb is supplied from the so-called emitter follower circuit of the transistor 20, even if β of the transistor decreases and the base current of the transistors 18 and 19 increases, the fluctuation of the transistor occurs. Since the bias current can be supplied without lowering the voltage of Vb, a sufficient voltage is not given to the transistors forming the current sources 2 and 3, which has not been considered in the conventional circuit, and the occurrence of oscillation failure is eliminated. it can.
【図1】本発明に関する電圧制御発振回路。FIG. 1 is a voltage controlled oscillator circuit according to the present invention.
【図2】従来の電圧制御発振回路。FIG. 2 is a conventional voltage controlled oscillator circuit.
1〜3…電流源、5〜8…抵抗、9,10…インダク
タ、11〜15…キャパシタ、16,17…可変容量、
18〜20…トランジスタ。1-3 ... Current source, 5-8 ... Resistor, 9, 10 ... Inductor, 11-15 ... Capacitor, 16, 17 ... Variable capacitance,
18 to 20 ... Transistor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J081 AA02 BB01 CC18 CC35 DD02 DD11 DD24 EE02 EE03 EE18 FF01 FF21 FF23 GG01 KK02 KK09 KK22 LL05 MM01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5J081 AA02 BB01 CC18 CC35 DD02 DD11 DD24 EE02 EE03 EE18 FF01 FF21 FF23 GG01 KK02 KK09 KK22 LL05 MM01
Claims (5)
と、正帰還回路として接続されたトランジスタから構成
される発振回路において、該トランジスタのバイアス電
圧をインダクタが接続されている端子である電源供給点
に接続された一定の電圧降下を与える素子から供給され
る発振回路。1. A power supply point, which is a terminal to which an inductor is connected, for a bias voltage of the transistor in a resonance circuit composed of an inductor and a capacitor and a transistor connected as a positive feedback circuit. An oscillating circuit that is supplied from a device that provides a constant voltage drop connected to the.
ラトランジスタであり、上記一定の電圧降下を与える素
子はベース端子とコレクタ端子が共通接続された請求項
1記載の発振回路。2. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the transistor is a bipolar transistor having an NPN structure, and the base terminal and the collector terminal are commonly connected to the element for providing the constant voltage drop.
あり、上記一定の電圧降下を与える素子はソース端子と
ドレイン端子が共通接続された請求項1記載の発振回
路。3. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the transistor is a MOS transistor, and the element for providing the constant voltage drop has a source terminal and a drain terminal commonly connected.
ダクタと、それぞれのインダクタに対して接続された容
量と負性抵抗回路から構成され、インダクタの共通接続
点に給電する回路形式の発振回路において、該負性抵抗
回路は複数のトランジスタで構成され、一方のトランジ
スタのコレクタが他方のトランジスタのベース端子へ、
それぞれ容量を介して接続され、さらに、それぞれのト
ランジスタのベースはそれぞれ抵抗を介して、上記イン
ダクタの共通接続点にコレクタ端子が接続されたトラン
ジスタのエミッタ端子に接続されるともに、電流源を介
して接地される発振回路。4. Oscillation of a circuit type comprising two or more inductors having one terminal commonly connected, a capacitor and a negative resistance circuit connected to each inductor, and feeding power to a common connection point of the inductors. In the circuit, the negative resistance circuit is composed of a plurality of transistors, the collector of one transistor to the base terminal of the other transistor,
Each of them is connected via a capacitor, and the base of each transistor is connected via a resistor to the emitter terminal of a transistor whose collector terminal is connected to the common connection point of the inductor, and also via a current source. Oscillator circuit grounded.
振回路において、容量素子は制御信号により可変にする
ことが可能な発振回路。5. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the capacitance element can be made variable by a control signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002017839A JP2003218634A (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Oscillation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002017839A JP2003218634A (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Oscillation circuit |
Publications (1)
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ID=27653393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002017839A Pending JP2003218634A (en) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Oscillation circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003218634A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006180513A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Agere Systems Inc | Low-power dissipation cmos oscillator circuit having capacitively coupled frequency control |
WO2013085579A3 (en) * | 2011-12-08 | 2013-09-12 | Apple Inc. | Resonant oscillator with start up and shut down circuitry |
US8541999B2 (en) | 2009-08-05 | 2013-09-24 | Apple Inc. | Controlling power loss in a switched-capacitor power converter |
US8933665B2 (en) | 2009-08-05 | 2015-01-13 | Apple Inc. | Balancing voltages between battery banks |
-
2002
- 2002-01-28 JP JP2002017839A patent/JP2003218634A/en active Pending
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