CN1074211C - 振荡电路 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种能提高并联共振电路15的Q值、能使振荡电路的C/N增大的振荡电路。其中第一反馈电容器3、第二反馈电容器4分别连接在晶体管1的基极、发射极间和发射极、集电极间,同时在上述基极和集电极间设置和上述第一反馈电容器3、第二反馈电容器4一起构成并联共振电路的串联连接的第一电感线圈22、第二电感线圈23,发射极偏流电阻与上述晶体管1的发射极和第一电感线圈22、第二电感线圈23的连接点26相连接。
Description
本发明涉及振荡电路,特别是那种适于用作窄频带通讯的局部振荡用的振荡电路。
下面,参照图6来说明以前的振荡电路。图6所示的振荡电路是集电极接地型科尔皮兹振荡电路,振荡晶体管(下面,将其简称为晶体管)1的集电极借助低阻抗的接地电容器2高频地与地相连接。而且、在基极和发射极之间、在发射极和地之间分别连接着第一反馈电容器3、第二反馈电容器4,在基极和地之间还借助钳位电容器5连接着线圈6。结果、通过将两个第一反馈电容器3、第二反馈电容器4串联地介于晶体管1的基极和集电极之间、而且把线圈6与这串联连接的两个第一反馈电容器3、第二反馈电容器4并联连接由此构成共振电路7。串联连接的补偿电容器8和变容二极管9与线圈6并联地连接,借助供电电阻10将调谐电压加到变容二极管9的阳极上。反馈电容器4、线圈6的各自一端以及变容二极管9的阴极都与地直接连接,借助地和接地电容器2与晶体管1的集电极高频相连接。钳位电容器5不必一定要用。
由连接在电源接头11和地之间的基极偏流电阻12、13将偏置电压加在晶体管1的基极上,而且在发射极和地之间连接着发射极偏流电阻14。虽然基极偏流电阻12、13是使用通常的几千欧姆阻抗值的电阻,但在低电压驱动的振荡电路里发射极偏流电阻14却是使用100欧姆~200欧姆间的低阻抗值的。
具有上述结构的振荡电路是极一般的,这里省略对其动作的详细说明,但其中、由钳位电容器5、线圈6、补偿电容器8、变容二极管9构成的整个串并联电路15成为感应性(电感型),通过与串联连接着的第一反馈电容器3、第二反馈电容器4并联地连接,在晶体管1的集电极和基极间构成并联共振电路7,由于将第一反馈电容器3、第二反馈电容器4的连接点、即将晶体管1的发射极作为中点、使并联共振电路7的两端、即晶体管1的集电极和基极成为相反的相位关系,因而构成振荡。
上述这种振荡电路、近年来普遍用在便携式电话机中、用于具有小型、省电、低驱动电压性能的VCO(电压控制振荡器),但随此产生的一个问题是作为振荡电路重要性能指标的C/N(载波电流与噪声之比)降低。其主要原因是线圈6的小型化引起的无载Q值的降低、还由于晶体管1的偏流电阻、尤其是低电阻值的发射极偏流电阻14形成的并联共振电路7的Q值降低。发射极偏流电阻14与反馈电容器4并联连接,受到并联共振电路7的两端所发生的共振电压、流过一部分共振电流,消耗了电力,由此使并联共振电路7的Q值降低,使C/N降低。又因为越使振荡电路的驱动电压低电压化、越不能使发射极偏流电阻14的电阻值减小(为了确保晶体管1的集电极和发射极间规定的电压),Q值的降低、C/N的降低就成为非常重要的问题。为此、本发明的目的是提供一种能提高并联共振电路7的Q值、能使振荡电路的C/N增大的振荡电路。
为了达到上述目的而作出的本发明振荡电路设有下列构件,即、反馈增幅用的晶体管;连接在这晶体管的基极和发射极之间的第一反馈电容器;连接在这晶体管的发射极和集电极之间的第二反馈电容器;一端连接在上述基极上的第一电感线圈;一端与上述集电极相连接、另外一端与上述第一电感线圈的另一端相连接、与上述各个反馈电容器及第一电感线圈一起构成并联共振电路的第二电感线圈;一端与上述集电极相连接、另外一端与上述二个电感线圈的连接端相连接的发射极偏流电阻,在振荡频率下、上述第一电感线圈的阻抗和上述第一反馈电容器的阻抗大致相等。
而且,本发明的振荡电路是上述两个电感线圈中的任何一个电感线圈的一端与地直接连接的基极接地型或集电极接地型振荡电路。
本发明的振荡电路设有下列构件,即、反馈增幅用的晶体管;连接在这晶体管的基极和发射极之间的第一反馈电容器;连接在这晶体管的发射极和集电极之间的第二反馈电容器;连接在上述基极和集电极之间的、与上述两个反馈电容器一起构成并联共振电路的电感线圈;串联连接在上述发射极和地之间的高频抑制用电感线圈和发射极偏流电阻,在振荡频率下,上述高频抑制用电感线圈的阻抗比上述各个反馈电容器的阻抗大得多。
图1是本发明第一实施方式的振荡电路。
图2是图1所示电路的等效电路。
图3是本发明第一实施方式的振荡电路的另一个例子。
图4是本发明第二实施方式的振荡电路。
图5是本发明第二实施方式的振荡电路的另一个例子。
图6是现有技术的振荡电路。
下面,参照着图1~图3来说明本发明的第一实施方式,而且用图4和图5来说明本发明的第二实施方式。其中、图1是集电极接地型的振荡电路,图2是图1所示电路的等效电路,图3表示基极接地型振荡电路。图4是表示集电极接地型振荡电路,图5是基极接地型振荡电路。这些图中、凡是与以前的结构相同的部分都用相同的符号、并省略对其说明。
在图1中,线圈21借助钳位电容器5与串联连接的第一和第二反馈电容器3、4进行并联连接,线圈21由串联连接的第一电感线圈22、第二电感线圈23构成,这个线圈21的电感是和图6所示的现有技术的振荡电路中的线圈6的电感是相同的。而且由钳位电容器5、补偿电容器8、变容二极管9、线圈21构成的整个串并联电路24成为感应性(电感型),与串联连接的第一反馈电容器3和第二反馈电容器4并联连接而构成并联共振电路。
而且线圈21的一端和变容二极管9的阳极直接与地相接。由此构成集电极接地型的振荡电路。
另一方面,将晶体管1的发射极偏流电阻14连接在第一电感线圈22和第二电感线圈23的连接点26上。这里,虽然第一电感线圈22和第二电感线圈23串联连接,但也可用一个线圈并设置中间抽头的结构,这时、中间抽头构成连接点。经过这样处理,发射极偏流电阻14不是与反馈电容器4并联连接,因此流过发射极偏流电阻14的共振电流就比现有技术的振荡电路小,并联共振电路25的Q值就较高。若将第一电感线圈22和第二电感线圈23的连接点26设定成晶体管1的基极和发射极间发生的共振电压,即、在反馈电容器3两端发生的共振电压和晶体管1的基极和连接点26之间发生的共振电压相等,则为最理想,晶体管1的发射极和集电极(接地端)间发生的共振电压,即、反馈电容器4的两端所发生的共振电压和连接点26和接地端之间发生的共振电压也就相等,晶体管1的发射极和连接点26就成同电位,连接在晶体管1的发射极和连接点26之间的发射极偏流电阻14就不流过共振电流,就能进一步提高并联共振电路25的Q值,从而能使振荡电路的C/N进一步增高。
通过改变调谐电压使变容二极管9的容量值发生变化,其结果、在连接点26和晶体管1的发射极间产生电位差。这是由钳位电容器5的存在而形成的。因此,为了把连接点26的电位和晶体管1的发射极的电位保持相同,必须改变第一电感线圈22和第二电感线圈23的电感比,但由于这电位差值较小,因而在变容二极管9的容量变化的中央值处决定第一电感线圈22、第二电感线圈23的电感值,在实用方面就不会有什么问题。
虽然图2是图1所示的振荡电路的等效电路,但其中、线圈27是等效地表示图1的串并联电路24。构成线圈27的线圈28、29是包含钳位电容器5、补偿电容器8、变容二极管9的等效线圈,与图1的第一电感线圈22、第二电感线圈23不一样。这里,第一反馈电容器3、第二反馈电容器4和线圈28、29构成所谓的电桥电路,通过使第一反馈电容器3、第二反馈电容器4的阻抗比和线圈28、29的阻抗比相同,电桥电路就成平衡状态,发射极偏流电阻14上就不流过共振电流。这里的平衡状态无非是使在第一反馈电容器3的两端发生的共振电压与晶体管1的基极和连接点26之间发生的共振电压相等。
图3是用基极接地型的振荡电路构成的本发明的第一实施方式,晶体管1的基极通过接地电容器2而与地相连接,而且,集电极通过高频抑制用的线圈30而与电源接头11相连接。而且线圈31是由串联连接的第一电感线圈32和第二电感线圈33构成,它借助于钳位电容器5与串联连接的第一反馈电容器3、第二反馈电容器4进行并联连接,这个线圈31的电感值是和图6所示的现有技术的振荡电路中的线圈6的电感值是相同的。而且由钳位电容器5、补偿电容器8、变容二极管9、线圈31构成的整个串并联电路34成为感应性(电感型),与串联连接的第一反馈电容器3、第二反馈电容器4并联连接而构成并联共振电路35。但是,钳位电容器5连接在晶体管1的集电极侧,线圈32的一端和变容二极管9的阳极直接和地相接。由此构成基极接地型振荡电路。
而且与图1的集电极接地型振荡电路同样地,晶体管1的发射极偏流电阻14连接在第一电感线圈32、第二电感线圈33的连接点36上,这个连接点36被设定成在第一反馈电容器3两端发生的共振电压和第一电感线圈32两端发生的共振电压相等。结果、在第二反馈电容器4两端发生的共振电压与连接点36和线圈间发生的共振电压也相等,晶体管1的发射极和连接点36就成为同电位。因此连接在晶体管1的发射极和连接点36之间的发射极偏流电阻14上不流过共振电流,能使并联共振电路35的Q值增高,能提高振荡电路的C/N。
如上所述,由于在本发明的振荡电路第一实施方式中、将发射极偏流电阻14连接在晶体管1的发射极和两个电感线圈的连接点26或36之间,因而在发射极偏流电阻14上流过的共振电流比以前的振荡电路少,所以就提高了并联共振电路25、35的Q值。又由于通过把两个线圈的连接点26或36设置在这样位置上,即能使第一反馈电容器3上发生的共振电压与发生在晶体管1的基极和连接点26或36间的共振电压相等,因而能进一步提高并联共振电路25或35的Q值。而且,若将两个线圈23或32直接接地,则只要把发射极偏流电阻与连接点26或36相连接,就能简便地构成集电极接地型或基极接地型的振荡电路。
下面,参照着图4和图5来说明本发明振荡电路的第二实施方式。图4所示的本发明第二实施方式与图6所示现有技术的振荡电路不同的部分是:晶体管1的发射极偏流电阻14与高频抑制用的线圈41串联连接后连接在发射极和地之间。结果,串联连接的高频抑制用线圈41和发射极偏流电阻14就与第二反馈电容器4并联连接。而且,将这高频抑制用的线圈41的阻抗设定成在振荡频率的情况下比第二反馈电容器4的阻抗大得多。
这样,通过将发射极偏流电阻14与高频抑制用的线圈41串联连接后与地相接,即使在第二反馈电容器4的两端发生共振电压,但由于高频抑制用的线圈41的阻抗高,因而在发射极偏流电阻14上流过的共振电流就很少,因而能使并联共振电路7的Q值增高,能提高C/N。而且、借助增大高频抑制用的线圈41的阻抗,能消除对连接在发射极、集电极间的第二反馈电容器4的影响,因此就没必要对第二反馈电容器4进行补偿。
图5是用基极接地型构成本发明的振荡电路的第二实施方式,但与图4的集电极接地型同样地、发射极偏流电阻14与高频抑制用的线圈41串联连接后连接在晶体管1的发射极和地之间。图5中,由钳位电容器5、线圈6、补偿电容器8、变容二极管9构成串并联电路15、其中的钳位电容器5连接在晶体管1的集电极侧,这一点是和图4所示的集电极接地型振荡电路不同的。而且串联连接着的高频抑制用的线圈41和发射极偏流电阻14与第一反馈电容器3并联连接,在这种情况下,也把高频抑制用的线圈41的阻抗设定成在振荡频率下,比第一反馈电容器3的阻抗大。结果、即使由第一反馈电容器3的两端发生的共振电压的作用,但因高频抑制用线圈41的作用,能减少流过发射极偏流电阻14的共振电流,能增高并联共振电路7的Q值,能提高C/N,而且没必要补偿第一反馈电容器3的容量。
在上述本发明的实施方式中都是用线圈来说明的,但也可用与线圈同样的构成电感器的其他元件,例如使用形成在印刷线路板上的导体模式构成的传输线等也同样能实施本发明。
如上所述,由于本发明的振荡电路设有串联连接的两个反馈电容器、与这些反馈电容器一起构成并联共振电路的串联连接的两个电感线圈,将发射极偏流电阻连接在晶体管的发射极和两个电感线圈间的连接点上,因而流过发射极偏流电阻的共振电流比现有技术的振荡电路小,能增大并联共振电路的Q值、能提高振荡电路的C/N。
由于本发明的振荡电路是把两个电感线圈的连接点设置在这样位置上,即,连接在基极、发射极间的反馈电容器的两端所发生的共振电压与发生在基极和两个电感线圈间的连接点间的共振电压相等的位置上,在发射极偏流电阻上不能流过共振电流,因此能进一步提高并联共振电路Q值和振荡电路的C/N。
又由于本发明的振荡电路的两个电感线圈的任何一方的电感线圈的一端直接和地连接,因而只要把发射极偏流电阻与两个电感线圈的连接点相连接,就能简便地构成集电极接地型或基极接地型的振荡电路。
本发明的振荡电路,由于在晶体管的基极、发射极间和发射极、集电极间分别连接着反馈电容器,在晶体管的发射极和地之间、串联连接着高频抑制用电感线圈和发射极偏流电阻,这样,即使由反馈电容器两端发生的共振电压作用、因为有高频抑制用的电感线圈的作用,能减少流过发射极偏流电阻的共振电流,能提高共振电路的Q值和振荡电路的C/N。
又因为本发明的振荡电路,其中的高频抑制用的电感线圈的阻抗比反馈电容器的阻抗大得多,所以能进一步减少流过发射极偏流电阻的共振电流,同时能进一步提高并联共振电路的Q值和振荡电路的C/N,而且不必补偿反馈电容器的容量值。
Claims (2)
1,振荡电路,它设有下列构件,即、反馈增幅用的晶体管;连接在这晶体管的基极和发射极之间的第一反馈电容器;连接在这晶体管的发射极和集电极之间的第二反馈电容器;一端连接在上述基极上的第一电感线圈;一端与上述集电极相连接、另外一端与第一电感线圈的另一端相连接、与上述各个反馈电容器和第一电感线圈一起构成并联共振电路的第二电感线圈;一端与上述集电极相连接、另外一端与上述两个电感线圈的连接端相连接的发射极偏流电阻,其特征在于:在振荡频率下、上述第一电感线圈的阻抗和上述第一反馈电容器的阻抗相等。
2,如权利要求1所述的振荡电路,其特征在于:它是上述两个电感线圈中的任何一个电感线圈的一端与地直接连接的基极接地型或集电极接地型振荡电路。
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