JP3105078U

JP3105078U - Oscillation circuit

Info

Publication number: JP3105078U
Application number: JP2004002520U
Authority: JP
Inventors: 山本　正喜
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2010-05-07

Abstract

【課題】電源電圧の低下に対して発振の安定度を確保して発振停止を起こすことを防止すると共に、発振周波数の可変範囲をも拡大する。
【解決手段】発振トランジスタ２、３と、発振周波数可変用の第１のバラクタダイオード１１ｂを含み、発振トランジスタ２、３に結合される共振回路１１とを備え、共振回路１１を第２のバラクタダイオード１６を介して発振トランジスタ２、３に結合し、発振トランジスタ２、３に印加する電源電圧が少なくとも所定値以下に低下した範囲では第２のバラクタダイオード１６の容量値を電源電圧の低下にともなって漸次大きく変化させて共振回路１１と発振トランジスタ２、３との結合を密にした。
【選択図】図１

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the stability of oscillation against a decrease in power supply voltage to prevent oscillation from stopping, and to expand the variable range of oscillation frequency.
SOLUTION: The oscillation circuit includes oscillation transistors 2 and 3, and a resonance circuit 11 that includes a first varactor diode 11b for changing the oscillation frequency and is coupled to the oscillation transistors 2 and 3. The resonance circuit 11 is a second varactor diode. In the range where the power supply voltage applied to the oscillation transistors 2 and 3 is reduced to at least a predetermined value or less, the capacitance value of the second varactor diode 16 is reduced as the power supply voltage decreases. The coupling between the resonance circuit 11 and the oscillating transistors 2 and 3 was made tighter by gradually changing it.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、テレビジョンチューナ等の局部発振用として使用される発振回路に関する。 The present invention relates to an oscillation circuit used for local oscillation of a television tuner or the like.

図４は従来の発振回路を示す。集積回路部品１内にはエミッタ同士が接続された第一及び第二の発振トランジスタ２、３が構成される。各発振トランジスタ２、３のエミッタ同士は定電流源４に接続される。また、各コレクタにはそれぞれ給電用の抵抗５、６を介して電圧が印加される。此によって各発振トランジスタ２、３は差動的に動作する。 FIG. 4 shows a conventional oscillation circuit. First and second oscillating transistors 2 and 3 having emitters connected to each other are formed in the integrated circuit component 1. The emitters of the oscillation transistors 2 and 3 are connected to a constant current source 4. Further, a voltage is applied to each collector via the power supply resistors 5 and 6, respectively. As a result, the oscillation transistors 2 and 3 operate differentially.

集積回路部品１内には１乃至２ｐＦ（ピコファラッド）程度の第一の結合コンデンサ７と第二の結合コンデンサ８とが形成され、集積回路部品１には第一の端子９が設けられる。そして、第一の端子９には第一のトランジスタ２のコレクタが第一の結合コンデンサ７を介して結合され、第二のトランジスタ３のベースが第二の結合コンデンサ８を介して結合される。また、第一のトランジスタ２のベースは集積回路部品１内に形成された直流カットコンデンサ１０によって集積回路部品１内で高周波的に接地される。 A first coupling capacitor 7 and a second coupling capacitor 8 of about 1 to 2 pF (picofarad) are formed in the integrated circuit component 1, and the integrated circuit component 1 is provided with a first terminal 9. The collector of the first transistor 2 is coupled to the first terminal 9 via the first coupling capacitor 7, and the base of the second transistor 3 is coupled via the second coupling capacitor 8. The base of the first transistor 2 is grounded at high frequency in the integrated circuit component 1 by a DC cut capacitor 10 formed in the integrated circuit component 1.

集積回路部品１の外部には共振回路１１が設けられる。共振回路１１はインダクタンス素子１１ａとバラクタダイオード１１ｂとを有し、バラクタダイオード１１ｂはコンデンサ１１ｃによってインダクタンス素子１１ａに並列に接続される。そして、共振回路１１の一端が第一の端子９に接続され、他端は接地される。これによって、共振回路１１は第一のトランジスタ２のコレクタとベースとの間に結合される。また、バラクタダイオード１１ｂのアノードはインダクタンス素子１１ａを介して直流的に接地され、カソードには電圧が印加される。以上のことから、第一及び第二の発振トランジスタ２、３と共振回路１１とによって不平衡型の発振回路が構成され、バラクタダイオード１１ｂのカソードに印加する電圧を変えれば発振周波数が変化する。 A resonance circuit 11 is provided outside the integrated circuit component 1. The resonance circuit 11 has an inductance element 11a and a varactor diode 11b, and the varactor diode 11b is connected in parallel to the inductance element 11a by a capacitor 11c. Then, one end of the resonance circuit 11 is connected to the first terminal 9, and the other end is grounded. Thereby, the resonance circuit 11 is coupled between the collector and the base of the first transistor 2. The anode of the varactor diode 11b is DC grounded via the inductance element 11a, and a voltage is applied to the cathode. From the above, an unbalanced oscillation circuit is formed by the first and second oscillation transistors 2 and 3 and the resonance circuit 11, and the oscillation frequency changes by changing the voltage applied to the cathode of the varactor diode 11b.

以上の構成では、第一のトランジスタ２のコレクタが直接第一の端子９に接続されることなく、第一の結合コンデンサ７を介して接続され、同様に、第二のトランジスタ３のベースも直接第一の端子９に接続されることなく第二の結合コンデンサ８を介して接続される。従って、静電気が第一の端子９に印加された場合でも、結合コンデンサ７、８によって阻止されて発振トランジスタ２、３は静電破壊から保護される（例えば、特許文献１参照。）。 In the above configuration, the collector of the first transistor 2 is not directly connected to the first terminal 9 but is connected via the first coupling capacitor 7, and similarly, the base of the second transistor 3 is also directly connected It is connected via the second coupling capacitor 8 without being connected to the first terminal 9. Therefore, even when static electricity is applied to the first terminal 9, the oscillation transistors 2 and 3 are blocked by the coupling capacitors 7 and 8 and protected from electrostatic breakdown (for example, see Patent Document 1).

特開２００２−３７４１２５号公報（図１）JP-A-2002-374125 (FIG. 1)

上記の発振回路は、共振回路１１が結合コンデンサ７及び８に直接接続されるので、発振トランジスタ２、３のコレクタ電圧（電源電圧）の低下に対しても発振の安定度はよいが、発振周波数の可変範囲が狭くなる欠点を有する。そこで、共振回路１１を他の結合コンデンサを介して上記の結合コンデンサ７、８に結合すれば可変範囲を広げることは可能であるが、電圧が低下したときの安定度が悪くなって発振停止を起こすという欠点を有する。すなわち、安定度を良くすることと可変範囲を広げることが相反する。 In the above oscillation circuit, since the resonance circuit 11 is directly connected to the coupling capacitors 7 and 8, the stability of oscillation is good even when the collector voltage (power supply voltage) of the oscillation transistors 2 and 3 decreases, but the oscillation frequency is high. Has a drawback that the variable range of is narrow. Therefore, if the resonance circuit 11 is coupled to the coupling capacitors 7 and 8 via other coupling capacitors, the variable range can be widened, but the stability at the time when the voltage decreases deteriorates and oscillation stops. It has the drawback of raising. In other words, improving the stability and increasing the variable range are contradictory.

本考案は、電源電圧の低下に対して発振の安定度を確保して発振停止を起こすことを防止すると共に、発振周波数の可変範囲をも拡大することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to secure the stability of oscillation with respect to a drop in power supply voltage, prevent oscillation from stopping, and expand the variable range of oscillation frequency.

上記課題を解決するため、発振トランジスタと、発振周波数可変用の第１のバラクタダイオードを含み、前記発振トランジスタに結合される共振回路とを備え、前記共振回路を第２のバラクタダイオードを介して前記発振トランジスタに結合し、前記発振トランジスタに印加する電源電圧が少なくとも所定値以下に低下した範囲では前記第２のバラクタダイオードの容量値を前記電源電圧の低下にともなって漸次大きく変化させた。 In order to solve the above-mentioned problem, an oscillation transistor and a resonance circuit that includes a first varactor diode for varying an oscillation frequency, and is provided with a resonance circuit coupled to the oscillation transistor, wherein the resonance circuit is connected via a second varactor diode to the resonance circuit In a range where the power supply voltage applied to the oscillation transistor is reduced to at least a predetermined value or less, the capacitance value of the second varactor diode is gradually increased as the power supply voltage decreases.

また、前記電源電圧が入力される定電圧回路を設け、前記第２のバラクタダイオードのアノードを直流的に接地し、前記定電圧回路から前記第２のバラクタダイオードのカソードに給電した。 Further, a constant voltage circuit to which the power supply voltage is input is provided, an anode of the second varactor diode is DC grounded, and power is supplied from the constant voltage circuit to a cathode of the second varactor diode.

また、前記発振トランジスタを内部に構成する集積回路を設け、前記共振回路と前記第２のバラクタダイオードとを前記集積回路外に配設し、前記集積回路内に前記定電圧回路を構成した。 In addition, an integrated circuit including the oscillation transistor therein is provided, the resonance circuit and the second varactor diode are provided outside the integrated circuit, and the constant voltage circuit is formed in the integrated circuit.

また、前記集積回路内にアノードが接地された保護ダイオードを構成し、前記保護ダイオードのカソードを前記第２のバラクタダイオードのカソードと前記発振トランジスタとの結合点に接続した。 Further, a protection diode having an anode grounded is formed in the integrated circuit, and a cathode of the protection diode is connected to a connection point between a cathode of the second varactor diode and the oscillation transistor.

請求項１の考案によれば、発振トランジスタと、発振周波数可変用の第１のバラクタダイオードを含み、発振トランジスタに結合される共振回路とを備え、共振回路を第２のバラクタダイオードを介して発振トランジスタに結合し、発振トランジスタに印加する電源電圧が少なくとも所定値以下に低下した範囲では第２のバラクタダイオードの容量値を電源電圧の低下にともなって漸次大きく変化させたので、共振回路と発振トランジスタとの結合が密となり、安定度が向上して発振停止を起こすことがない。 According to the invention of claim 1, there is provided an oscillation transistor, and a resonance circuit including a first varactor diode for changing an oscillation frequency and coupled to the oscillation transistor, and oscillating the resonance circuit via the second varactor diode. In the range where the power supply voltage applied to the oscillation transistor is reduced to at least a predetermined value or less, the capacitance value of the second varactor diode is gradually and largely changed as the power supply voltage is reduced. And the coupling is tight, the stability is improved and oscillation does not stop.

また、請求項２の考案によれば、電源電圧が入力される定電圧回路を設け、第２のバラクタダイオードのアノードを直流的に接地し、定電圧回路から第２のバラクタダイオードのカソードに給電したので、定電圧回路が一定の電圧を出力している間は第２のバラクタダイオードの容量値が一定なので発振周波数の変化はない。 According to the invention of claim 2, a constant voltage circuit to which a power supply voltage is input is provided, an anode of the second varactor diode is DC grounded, and power is supplied from the constant voltage circuit to a cathode of the second varactor diode. Therefore, while the constant voltage circuit is outputting a constant voltage, the oscillation frequency does not change because the capacitance value of the second varactor diode is constant.

また、請求項３の考案によれば、発振トランジスタを内部に構成する集積回路を設け、共振回路と前記第２のバラクタダイオードとを集積回路外に配設し、集積回路内に定電圧回路を構成したので、部品を増やすことがない。 According to the third aspect of the present invention, an integrated circuit including an oscillation transistor is provided, a resonance circuit and the second varactor diode are provided outside the integrated circuit, and a constant voltage circuit is provided in the integrated circuit. The configuration does not increase the number of parts.

また、請求項４の考案によれば、集積回路内にアノードが接地された保護ダイオードを構成し、保護ダイオードのカソードを第２のバラクタダイオードのカソードと発振トランジスタとの結合点に接続したので、集積回路内の発振トランジスタを静電破壊から保護することができる。 According to the invention of claim 4, a protection diode whose anode is grounded is formed in the integrated circuit, and the cathode of the protection diode is connected to the junction between the cathode of the second varactor diode and the oscillation transistor. The oscillation transistor in the integrated circuit can be protected from electrostatic breakdown.

以下、図１乃至図３にしたがって本考案の発振回路を説明するが、図４に示す従来例と同じ構成には同一符号を付す。 Hereinafter, the oscillation circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, and the same components as those of the conventional example shown in FIG.

集積回路部品１内にはエミッタ同士が接続された第１及び第２の発振トランジスタ２、３が構成される。各発振トランジスタ２、３のエミッタ同士は定電流源４に接続される。また、各コレクタはそれぞれ給電用の抵抗５、６を介して電源端１２に接続される。電源端１２には５ボルト程度の電源電圧が印加されている。これよって各発振トランジスタ２、３は差動的に動作する。 First and second oscillation transistors 2 and 3 having emitters connected to each other are formed in the integrated circuit component 1. The emitters of the oscillation transistors 2 and 3 are connected to a constant current source 4. Each collector is connected to the power supply terminal 12 via the power supply resistors 5 and 6, respectively. A power supply voltage of about 5 volts is applied to the power supply terminal 12. Thus, each of the oscillation transistors 2 and 3 operates differentially.

集積回路部品１内には１乃至２ｐＦ（ピコファラッド）程度の第１の結合コンデンサ７と第２の結合コンデンサ８とが形成され、集積回路部品１には第１の端子９が設けられる。そして、第１の端子９には第１の発振トランジスタ２のコレクタが第１の結合コンデンサ７を介して結合され、第２の発振トランジスタ３のベースが第２の結合コンデンサ８を介して結合される。また、第１の発振トランジスタ２のベースは集積回路部品１内に形成された直流カットコンデンサ１０によって集積回路部品１内で高周波的に接地され、第２の発振トランジスタ３のコレクタも直流カットコンデンサ１３によって集積回路１内で接地される。 A first coupling capacitor 7 and a second coupling capacitor 8 of about 1 to 2 pF (picofarad) are formed in the integrated circuit component 1, and the integrated circuit component 1 is provided with a first terminal 9. The collector of the first oscillation transistor 2 is coupled to the first terminal 9 via a first coupling capacitor 7, and the base of the second oscillation transistor 3 is coupled via a second coupling capacitor 8. You. The base of the first oscillation transistor 2 is grounded at a high frequency in the integrated circuit component 1 by a DC cut capacitor 10 formed in the integrated circuit component 1, and the collector of the second oscillation transistor 3 is also connected to the DC cut capacitor 13. To ground in the integrated circuit 1.

さらに、集積回路１内には電源端１２と第１の端子９との間に接続された給電抵抗１４と、第１の端子９にアノードが接続され、カソードが接地されたダイオード１５とが設けられる。よって、ダイオード１５は逆バイアスされる。 Further, a power supply resistor 14 connected between the power supply terminal 12 and the first terminal 9 and a diode 15 having an anode connected to the first terminal 9 and a grounded cathode are provided in the integrated circuit 1. Can be Therefore, the diode 15 is reverse-biased.

集積回路部品１の外部には共振回路１１と第２のバラクタダイオード１６とが設けられる。共振回路１１はインダクタンス素子１１ａと第１のバラクタダイオード１１ｂとを有し、第１のバラクタダイオード１１ｂはコンデンサ１１ｃによってインダクタンス素子１１ａに並列に接続される。そして、共振回路１１の一端が第２のバラクタダイオード１６のアノードに接続されれ、第２のバラクタダイオード１６のカソードが第１の端子９に接続される。第１のバラクタダイオードと第２のバラクタダイオード１４の各アノードはインダクタンス素子１１ａによって接地される。 Outside the integrated circuit component 1, a resonance circuit 11 and a second varactor diode 16 are provided. The resonance circuit 11 has an inductance element 11a and a first varactor diode 11b, and the first varactor diode 11b is connected in parallel to the inductance element 11a by a capacitor 11c. One end of the resonance circuit 11 is connected to the anode of the second varactor diode 16, and the cathode of the second varactor diode 16 is connected to the first terminal 9. Each anode of the first varactor diode and the second varactor diode 14 is grounded by the inductance element 11a.

この構成によって、共振回路１１は第２のバラクタダイオード１６を介して第１の発振トランジスタ２のコレクタとベースとの間に結合されると共に、第２の発振トランジスタ３のコレクタとベースとの間にも結合される。そして、第１のバラクタダイオード１１ｂのカソードには発振周波数を変化するための同調電圧Ｖｔが印加される。また、第２のバラクタダイオード１４のカソードには給電抵抗１６を介して電源電圧が印加される。以上のことから、第１及び第２の発振トランジスタ２、３と共振回路１１とによって不平衡型の発振回路が構成され、第１のバラクタダイオード１１ｂのカソードに印加する同調電圧を変えれば発振周波数が変化する。 With this configuration, the resonance circuit 11 is coupled between the collector and the base of the first oscillation transistor 2 via the second varactor diode 16 and between the collector and the base of the second oscillation transistor 3. Are also combined. Then, a tuning voltage Vt for changing the oscillation frequency is applied to the cathode of the first varactor diode 11b. A power supply voltage is applied to the cathode of the second varactor diode 14 via the power supply resistor 16. From the above, an unbalanced oscillation circuit is formed by the first and second oscillation transistors 2 and 3 and the resonance circuit 11, and the oscillation frequency can be changed by changing the tuning voltage applied to the cathode of the first varactor diode 11b. Changes.

以上の構成では、第２のバラクタダイオード１６のカソードに電源電圧（５ボルト）が印加されているので、その容量値は１０数ｐＦ以上となり、共振回路１１と各発振トランジスタ２、３との結合が密になり、発振回路としての安定度が確保されている。また、電源電圧が低下していくと、発振回路としての安定度が低下する傾向にあるが、その電圧低下にともなって、第２のバラクタダイオード１６の容量値が急激に増加するので、相互の結合が更に密となり、安定度は改善されて発振停止を起こすことはない。 In the above configuration, since the power supply voltage (5 volts) is applied to the cathode of the second varactor diode 16, the capacitance value is more than ten pF, and the coupling between the resonance circuit 11 and each of the oscillation transistors 2, 3 is made. And the stability as an oscillation circuit is secured. Further, as the power supply voltage decreases, the stability of the oscillation circuit tends to decrease. However, the capacitance value of the second varactor diode 16 sharply increases with the decrease in the voltage. Coupling becomes tighter, stability is improved, and oscillation does not stop.

また、第１の端子９には逆バイアスされたダイオード１５が接続されているので、静電気が第一の端子９に印加された場合でも、ダイオード１５及び結合コンデンサ７、８によって阻止されて各発振トランジスタ２、３は静電破壊から保護される。そして、第１の端子９にダイオード１５が接続されていることでダイオードの内部容量及び集積回路１内の浮遊容量が共振回路１１に付加されるが、第２のバラクタダイオード１６の存在によって共振回路１１が各発振トランジスタ２、３に結合しているので、発振周波数の可変範囲が狭くなるのを改善する。 In addition, since the reverse-biased diode 15 is connected to the first terminal 9, even when static electricity is applied to the first terminal 9, the diode 15 and the coupling capacitors 7 and 8 prevent the oscillation and prevent oscillation. Transistors 2, 3 are protected from electrostatic damage. Although the diode 15 is connected to the first terminal 9, the internal capacitance of the diode and the floating capacitance in the integrated circuit 1 are added to the resonance circuit 11, but the resonance circuit 11 is provided by the presence of the second varactor diode 16. Since 11 is coupled to each of the oscillation transistors 2 and 3, the variable range of the oscillation frequency is reduced.

図２は図１における給電抵抗１４の代わりに定電圧回路１７を設けた構成を示し、その他の構成は同じである。この定電圧回路１７は、図３に示すように、例えば、入力される電源電圧が４ボルト以上ではほぼ一定の電圧３．２ボルトを出力し、４ボルト以下に低下すると、それにともなって０．８ボルト低い電圧を出力する。したがって、電源電圧が所定の４ボルト以上では、第２のバラクタダイオード１６のカソードには一定の電圧（３．２ボルト）が印加されるが、それよりも低い電圧に低下すると０．８ボルト低い電圧が第２のバラクタダイオード１６に印加される。 FIG. 2 shows a configuration in which a constant voltage circuit 17 is provided instead of the power supply resistor 14 in FIG. 1, and the other configuration is the same. As shown in FIG. 3, the constant voltage circuit 17 outputs, for example, a substantially constant voltage of 3.2 volts when the input power supply voltage is 4 volts or more, and when the input power supply voltage drops to 4 volts or less, the voltage becomes 0.1 volt. Outputs 8 volts lower voltage. Therefore, when the power supply voltage is equal to or higher than the predetermined voltage of 4 volts, a constant voltage (3.2 volts) is applied to the cathode of the second varactor diode 16; A voltage is applied to the second varactor diode 16.

このことから、４ボルト低下するまでの間では第２のバラクタダイオード１６の容量値は不変であり、電源電圧の変動に対して発振周波数はあまり変化しない。そして、４ボルト以下に低下したときには第２のバラクタダイオード１６の容量値が大きくなって、共振回路１１と各発振トランジスタ２、３との結合が密となるので発振停止を防止できる。 From this, the capacitance value of the second varactor diode 16 remains unchanged until the voltage drops by 4 volts, and the oscillation frequency does not change much with the fluctuation of the power supply voltage. When the voltage drops to 4 volts or less, the capacitance value of the second varactor diode 16 increases, and the coupling between the resonance circuit 11 and each of the oscillation transistors 2 and 3 becomes tight.

本考案の発振回路の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the oscillation circuit of the present invention. 本考案の発振回路の他の構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another configuration of the oscillation circuit of the present invention. 本考案の発振回路に使用する定電圧回路の特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of the constant voltage circuit used in the oscillation circuit of the present invention. 従来の発振回路の構成を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration of a conventional oscillation circuit.

Explanation of reference numerals

１集積回路部品
２第１の発振トランジスタ
３第２の発振トランジスタ
４定電流源
５、６給電抵抗
７第１の結合コンデンサ
８第２の結合コンデンサ
９第１の端子
１０、１３直流カットコンデンサ
１１共振回路
１１ａインダクタンス素子
１１ｂ第１のバラクタダイオード
１１ｃコンデンサ
１２電源端
１４給電抵抗
１５ダイオード
１６第２のバラクタダイオード
１７定電圧回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Integrated circuit component 2 1st oscillation transistor 3 2nd oscillation transistor 4 Constant current source 5, 6 Feeding resistance 7 1st coupling capacitor 8 2nd coupling capacitor 9 1st terminal 10, 13 DC cut capacitor 11 Resonance Circuit 11a Inductance element 11b First varactor diode 11c Capacitor 12 Power supply terminal 14 Power supply resistor 15 Diode 16 Second varactor diode 17 Constant voltage circuit

Claims

An oscillation transistor, including a first varactor diode for varying an oscillation frequency, and a resonance circuit coupled to the oscillation transistor, wherein the resonance circuit is coupled to the oscillation transistor via a second varactor diode; An oscillation circuit, wherein a capacitance value of the second varactor diode is gradually and largely changed with a decrease in the power supply voltage in a range where a power supply voltage applied to the oscillation transistor is reduced to at least a predetermined value or less.

A constant voltage circuit to which the power supply voltage is input is provided, an anode of the second varactor diode is DC grounded, and power is supplied from the constant voltage circuit to a cathode of the second varactor diode. Item 2. The oscillation circuit according to item 1.

An integrated circuit including the oscillation transistor therein is provided, the resonance circuit and the second varactor diode are provided outside the integrated circuit, and the constant voltage circuit is configured in the integrated circuit. The oscillation circuit according to claim 2, wherein

4. The integrated circuit according to claim 3, wherein a protection diode having an anode grounded is formed, and a cathode of the protection diode is connected to a connection point between a cathode of the second varactor diode and the oscillation transistor. Oscillation circuit as described.