CN1178376C - 多频带用电压控制振荡器 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于获得一种切换手段可靠通·断的多频带用电压控制振荡器。于是,为了达到此目的,本发明构成为,设置与输出振荡晶体管(21)的振荡频率的缓冲晶体管(22)的输出连接的负电源生成电路(67);有选择地切换该负电源生成电路(67)的输出和正电源的切换手段(40);从外部输入一输出频率切换信号的模式切换电路(66),通过用所述切换手段(40)的输出控制第1切换手段(38a)的开路·短路,从输出端子(49)有选择地输出低频带振荡输出和高频带振荡输出。

Description

多频带用电压控制振荡器
技术领域
本发明涉及一种移动通信装置所用的多频带电压控制振荡器
背景技术
近年来,移动通信进入迅速普及阶段,仅靠原来所分配的频带已不足以提供业务,故而在1.5~2GHz带区引入新频率业务。因此,对于移动通信终端要求能够适应这两种频带区。另一方面,半导体技术也显著进步,在这种背景下,对移动通信用振荡器便要求可在至少3个频段振荡并适合作成半导体集成电路的电压控制振荡器。
下面说明现有移动通信装置所用的多频带电压控制振荡器。现有的多频带电压控制振荡器如图7所示,由约900MHz低频段和约1800MHz高频段可切换的谐振电路1;与该谐振电路1连接的振荡电路2;与该振荡电路2输出连接的缓冲电路3;以及连接有该缓冲电路3输出的输出端子4所构成。谐振电路1由变容二极管5和电容器6的并联连接体7、电感器8和电感器9的串联连接体10再并联连接的并联连接体形成。
这里,变容二极管5其静电电容随控制端子12所提供的控制电压变化,使振荡频率连续可变。而控制端子12通过低通滤波器与PLL电路的输出连接。
此外,频段切换则是通过由频段切换端子13将电源VCC或接地电位提供作为输入,使电感器9并联连接的电子开关14通·断,使电感器9两端呈开路·短路状态来进行的。
具体来说,使高频段频率振荡时,便使电子开关14导通,使电感器9两端短路,通过并联连接体7和电感器8的并联连接来输出约1800Mhz的高频。而使低频段频率振荡时,便使电感器9两端处于开路状态,通过并联连接体7和串联连接体10的并联连接来输出约900MHz的低频。而且该振荡器与PLL电路闭环连接用于移动通信装置。
但这种现有构成,电子开关14的切换只是就向频段切换端子13提供电源Vcc或接地电位进行切换,尤其是提供接地电位时难以提供真正的零电位,从而在微小的正电位状态下工作。结果便存在电子开关14因未完全截止而处于不稳定状态,因此造成振荡频率或振荡电平其温度特性处于不稳定状态这种问题。
本发明正是解决这种问题,其目的在于提供一种切换手段可靠通·断的多频带用电压控制振荡器。
发明概述
为了达到该目的,本发明的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:振荡晶体管;连接在所述振荡晶体管的基极和集电极之间的谐振电路,所述谐振电路具有并联连接的电感器和电容器;连接到所述振荡晶体管输出的缓冲晶体管;连接到所述缓冲晶体管输出的第1输出端子;形成所述电容器的变容二极管;将控制电压加到所述变容二极管上的控制端子;第1电感器和第2电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述电感器;由半导体形成的第1切换手段,所述第1切换手段使所述第2电感器两端呈开路·短路状态;与所述缓冲晶体管输出连接的负电源生成电路;第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源;模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;以及集成有所述振荡晶体管、所述缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装,其中,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述输出端子有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有与所述第1输出频率不同的第2输出频率的振荡输出。
由此,可确实地使切换手段导通·截止。
根据本发明的第2方面,提供了一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:振荡晶体管;连接在所述振荡晶体管的基极和集电极之间的谐振电路,所述谐振电路具有并联连接的电感器和电容器;连接到所述振荡晶体管输出的缓冲晶体管;连接到所述缓冲晶体管输出的第1输出端子;形成所述电容器的变容二极管;将控制电压加到所述变容二极管上的控制端子;第1电感器和第2电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述电感器;由半导体形成的第1切换手段,所述第1切换手段使所述第2电感器两端呈开路·短路状态;与所述缓冲晶体管输出连接的负电源生成电路;第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述输出端子有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有比所述第1输出频率更高的第2频率的振荡输出;模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;集成有所述振荡晶体管、所述缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装;在所述缓冲晶体管的集电极和电源间相互串联地连接的、同时依靠图案形成的第3电感器和第4电感器;以及用第2切换手段的输出使所述第4电感器两端呈开路·短路状态的第3切换手段,其中,所述第3电感器的所述图案的长度设定为所述第2输出频率的1/4波长,同时所述第3电感器的所述图案的长度与所述第4电感器的所述图案的长度之和被设定为所述第1输出频率的1/4波长。
根据本发明的第3方面,提供了一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:第1振荡晶体管;谐振电路,所述谐振电路连接在所述第1振荡晶体管的基极和集电极之间,并具有并联连接的第1电感器和第1电容器;连接到所述第1振荡晶体管的输出的第1缓冲晶体管;形成所述第1电容器的第1变容二极管;第2电感器和第3电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述第1电感器;使所述第2电感器两端呈开路·短路状态、并由半导体形成的第1切换手段;与所述第一缓冲晶体管输出相连接的负电源生成电路;第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述第1缓冲晶体管有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有比所述第1输出频率更高的第2输出频率的振荡输出;模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;第2振荡晶体管;第4电感器和第2电容器的并联连接体,所述并联连接体连接在所述第2振荡晶体管的基集和集电极之间;连接到所述第2振荡晶体管的输出的第2缓冲晶体管;形成所述第2电容器的第2变容二极管;将控制电压加到所述第1变容二极管和所述第2变容二极管上的控制端子;以及集成有所述第1和第2振荡晶体管、所述第1和第2缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装,其中,由所述模式切换电路根据来自所述外部的所述输出频率切换信号选择输出第1缓冲晶体管的输出或是所述第2缓冲晶体管的输出。
根据本发明的第4方面,提供了一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:振荡晶体管;谐振电路,所述谐振电路形成所述谐振晶体管和平衡型振荡器,所述谐振电路连接在所述振荡晶体管的基极和集电极间,并具有并联连接的电感器和电容器;连接到所述振荡晶体管输出的缓冲晶体管;连接到所述缓冲晶体管输出的第1输出端子;形成所述电容器的变容二极管;将控制电压加到所述变容二极管上的控制端子;第1电感器和第2电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述电感器;由半导体形成的第1切换手段,所述第1切换手段使所述第2电感器两端呈开路·短路状态;与所述缓冲晶体管输出连接的负电源生成电路;第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述输出端子有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有比所述第1输出频率更高的第2频率的振荡输出;模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;集成有所述振荡晶体管、所述缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装;与所述变容二极管串联或并联连接的第1电容器;以及连接在所述第1电容器两端的第3切换手段,其中,所述第3切换手段的开路·短路使所述第1输出频率和所述第2输出频率的频率灵敏度相等。
附图简要说明
图1为本发明实施例1的多频带用电压控制振荡器的电路图。
图2为本发明实施例2的多频带用电压控制振荡器的电路图。
图3为本发明的切换手段开路时谐振电路的等效电路图。
图4为本发明的切换手段短路时谐振电路的等效电路图。
图5为本发明的频段的说明图。
图6为本发明的多层基板的分解立体图。
图7为现有移动通信用振荡器的电路图。
实施发明的最佳方式
以下根据附图说明本发明实施例。
(实施例1)
图1为本发明实施例1的多频带用电压控制振荡器的电路图。用不平衡振荡器说明。在图1中,21为振荡晶体管、与缓冲晶体管作射—地放大连接,23是电容器、将振荡晶体管21的集电极高频接地,24是插入连接振荡晶体管21基极和发射极之间的电容器,25是连接于发射极与大地间(高频情况下为发射极与集电极间)的电容器,26是连接发射极与大地间的电阻。耦合电容27及谐振电路28(后述)串联连接,接在振荡晶体管21的基极与大地间(高频情况下接在基—地之间)、形成科耳皮兹(Colpitts)型振荡电路。
谐振电路20是将电容器31并联连接在电容器29与变容二极管30两者的串联连接体上,然后与由图案形成的电感器32和33两者的串联连接体并联连接而成,这里,电容器29和31是对变容二极管30进行灵敏度补正用的。电容器29是隔断直流用的。变容二极管30通过电感34与控制端子35连接,通过控制该控制端子35上所加的电压,使变容二极管30的静电电容变化,从而控制谐振回路28的谐振频率。本实施例中,使加到控制端子35上的电压约在0.5V~2.5V内变化,藉以控制振荡频率的变化幅度在80~100MHz范围内。36是连接在控制端子35与大地之间的旁路电容器。
由电容器37和二极管38的串联连接体连接在电感器33两端形成第1切换手段38a,37是隔断直流用的电容器,二极管38的阳极侧,通过电感39接受来自第2切换手段40的正电压或负电压,从切换手段40以外的电压供给时二极管38导通,电感33高频时短路。具体来说,谐振电路28的电感量只有电感器32,以高频(例如1850~1990MHz)振荡。而从切换手段40得到负电压供给时二极管38断开,电感器33两端高频呈开路状态。具体来说,谐振电路28的电感为电感器32和电感器33的串联回路,以低频(1710~1880MHz)振荡。另外,这里作为切换手段38a用了二极管38,但这也可以如现有例所示用晶体管。用晶体管便可减少控制电流。
缓冲晶体管22的集电极,通过由图案形成并串联连接的电感器41和42与正电源43(例如3.0V)连接。44是连接正电源43和大地之间的旁路电容器。电感器42两端连接着由电容器43、二极管46,电容器70顺序串联连接形成第3切换手段。这里,电感器41设定为相对较高的输出频率的1/4波长,电感器41和电感器42的合成图案长度设定为相对较低的输出频率的1/4波长。电容器45和电容器70是直流隔离用电容器。二极管46阳极一侧通过由图案形成的电感器71与所述切换手段40连接,提供正电压或负电压。二极管46阴极一侧通过由图案形成的电感器接地。该电感器71和72为交流隔离用。这样二极管46上没有接地电位便提供负电位,因此能可靠导通·截止。
也就是说,当从切换手段40供电时,二极管46通路,电感器42两端短路,因此这时缓冲晶体管22的负荷就只有电感器41,使高的输出频率的振荡能量效率良好地输出,而当切换手段40提供负电源时二极管46不通。电感器42两端开路,因此这时缓冲器22的负荷为电感器41和42串联状态的负荷,使低频振荡能量效率良好的输出。这里,高的频率与低的频率的比为1.3以下时缓冲晶体管22的集电极阻抗即使保持一定,得到的还是大致同样的性能。
缓冲晶体管22的集电极经输出电路47连接到封装48的端子49上。端子49经电容器50连接到多频带用电压控制振荡器51的第1输出端子52上。该第1输出端子52输出DCS(欧洲使用的移动电话方式1800MHz)/PCS(美国使用的移动电话方式1900MHz)用的频率信号,也就是说,经切换手段40输出正电源时,本机输出高频一方(PCS)的1850~1900MHz振荡频率的信号。而当切换手段40送出负电源时,本机输出的是低频一方(DCS)1710~1880MHz的振荡频率信号。另外,48为实装半导体集成电路的封装,51是实施例1的多频带电压控制振荡器。
53是与正电源43连接的端子,从该端子供给封装48内各回路的电源及切换手段40的端子的电源,又,从端子53起顺次经开关54、电阻55、56、57串接后接地,在电阻55与56的连接点上与缓冲晶体管22的基极相连引入偏压。又,在电阻56与57的连接点上与振荡晶体管21的基极相连,并引入偏压,58为缓冲晶体管22的基极和大地之间连结的电容器,使缓冲晶体管以基接接地方式工作。再者,晶体管21、22都是NPN型晶体管。
再者,本实施例1还可以具有按另一种频率振荡的振荡电路,该振荡电路是按GSM(欧洲移动电话方式)的频率880~960MHz振荡的,该种信号的输出由第2输出端子52a输出。各元件的连接和工作与DCS/PCS相同者在原编号后会添加a,说明从略。
这里,振荡频率是由电感器32a、电容器31及变容二极管30a组成的并联电路决定的,这时也可以通过加于控制端子35上的电压,使变容二极管30a的静电电容量发生变化,从而控制其谐振频率。电感器41a采用模块化,同时按GSM的输出频率880~960MHz的大约1/4波长,使振荡能量效率良好的输出到第2输出端子52a。
本DCS/PCS的输出和GSM的输出可取得逻辑和信号并与封装48的端子59连接,该端子59的信号通过器60,接到端子61,该端子61上的信号接到PLL电路的比较输入端子。该PLL电路也可以在封装内形成,藉此可使多频带用电压控制振荡器产品小型化。
在输出电路47 DCS/PCS的输出和GSM的输出取得有逻辑和信号,输入到负电源生成电路67生成负电源,该负电源输入到切换手段40的另一个端子,这样,共通通子通过封装48的端子68提供给二极管38和46。
62和63是外部来的切换振荡频率信号的输入端子,分别与封装端子64、65相连,此信号输入模式切换电路66,控制切换手段40、开关54、54a,即切换信号在指定DCS时,同时闭合开关54,并断开关54a,仅DCS/PCS侧处于工作状态,令切换手段40选择的电压侧作为PCS侧,二极管38、46闭合、电感器38及42的两端短接,切换信号指定GSM时开关54开断,同时开关54a闭合,只有GSM侧处于工作状态。
这样,用封装48内振荡的振荡频率生成负电源,因此就没有必要从外部供负电压。又该负电压可用切换手段切换成正电压,封装48上的端子68一点也没有用,正负二种电源都能供,另外正电源也可从端子53获得,因此专用的端子也就没有必要了。
本实施例中,可将用频率切换从第1输出端子52输出的第1频率DCS与第二频率PCS之比设置为约1.1,又第一频率与第2输出端子52a输出的第3频率GSM之比设置为约为2,这样,从第1输出端子52输出的第1频率与第2频率大致相等,因而,形成第1振荡回路的变容二极管30的频率灵敏度大致相等,因此,如第二实施例所说明的那样,没必要因频带的不同而切换频率灵敏度。
再者,在图1中,50a、58a、23a、24a、25a、27a、29a、36a为电容器,72、55a、56a、57a、34a为电感器,53为端子,21a、22a为晶体管。
(实施例2)
下面,对本发明的实施例2,根据附图用平衡型振荡器为例进行说明。
图2是本发明的多频带用电压控制振荡器的电路图,用晶体管形成的平衡型放大电路121中,在一方端子A的另一方端子B之间连接着由电感器和电容器形成的谐振电路122,在形成该谐振电路122的电感器123的两端连接着切换手段124,上述端子A通过由晶体管形成的缓冲电路125当输出端子126相连,另一方的端子B则通过由晶体管形成的缓冲电路127与输出端子128相连,因此,缓冲电路125与缓冲电路127为同一个电路,还有,这些晶体管也可以用FET。
平衡放大电路121中从引入到电感器123的中间点的电源Vcc,通过电感器123的一半和电感器144,与晶体管135的集电极相连,另外,通过电感器123的另一半和电感器143与晶体管134的集电极相连,另外,该晶体管134和135的发射极相连并通过恒电流源136接地。晶体管134的基极通过电容器139与晶体管135的集电极相连同时也与端子A连接,同样,晶体管135的基极通过电容器139,与晶体管134的集电极相连,同时也与端子B连接,140是跨接在电源Vcc与大地之间的旁路电容器。
谐振电路122,是在端子A和端子B之间电感与电容并联形成的,而该电感是由图案形成的电感器142。图案形成的电感器123以及图案形成的电感器143这样的顺序连接构成,电感142与143具有相同的电感值,用于高频带例如1800MHz带的频率振荡时所用,而这些电感按电感142、143、123这样的顺序串联连接时用于低频带例如900MHz带的频率振荡时所用。
再者,为了减小实装面积,电感器142和143作为一个电感而在某个位置绕制的也有。
谐振电路122的电容按低频段频率灵敏度调整电容器147、变容二极管148、高频段频率灵敏度调整电容器149、直流隔离用电容器144的顺序连接着,并且变容二极管148的两端跨接着为补正该变容二极管148频率灵敏度的电容器150,其阴极侧通过电感器151(用电阻也可)与控制端子152连接,再有电容器147还具有直流隔离功能。
这里,如对控制端子152施加控制电压,电流将循电感器151、变容二极管148、电阻153而流动,变容二极管148两端的电压就会产生,因此只要改变控制端子152上所加电压,变容二极管148上电压就会变化,变容二极管148的静电电容量也就变化。
124是切换手段,在电感器123两端跨接着电容器154、二极管155、电容器138按此顺序串联的旁路,电容器154与二极管155的阴极侧连接点起经过电阻156与开关电路161的共同端子相连接,同时经电容158而接地,另外,电容器138与二极管155的的阳极侧连接点起经电阻159与大地相通。
在电容器149的两端:跨接着电容器162、二极管163、电容器119按此顺序串联的旁路,同时在二极管阳极侧接点起经电阻164与前述的开关电路161的共同端子相接,另外,电容器119与二极管163的阴极侧相交经电阻141接地、这里电容器158为旁路电容,电容器154、138、162、119是直流隔离用电容器。再有,与二极管163并联连接的电容器149在本实施例中与变容二极管148串联连接但这即使与变容二极管148并联连接,也能使低频段和高频段的频率灵敏度大致相等。
振荡信号经缓冲回路125、127后经平衡·不平衡变换回路157,与负电源生成电路160相连接该负电源生成电路160的负电源输出开关电路161的某一端子相连接的同时,其另外的端子与正电源Vcc相连接。这里,晶体管134、135,恒电流源136、缓冲电路125、127负电源生成电路160、开关电路161都集成安装在同一封装内。
因此,由于用了振荡器输出能量的一部分生成的负电源及用从外部供给的正电源来使用半导体制成的开关电路161进行开关动作,由二极管155、163所形成的开关电路就能可靠地合上和断开,因此,由于二极管155、163的通·断不完全,振荡频率和振荡电平的温度特性得以稳定。
另外,负电源能在封装内生成,就没有必要从外部供给负电源,而且,负电源是在同一封装内用振荡的振荡器的振荡频率信号因此也没有必要另外设置负电源用的振荡器。
如上所述构成的多频带用电压控制振荡器中若将开关电路161用另外的端子接某一正电源,二极管155便断开,同时二极管163短接,也就是说,这时的等效电路将如图3所示。
图3中,设电感器142、123和143为串联连接的串联连接体165、电容器150及变容二极管148为并联连接的并联连接体166,此并联连接体166与电容器147串联连接称为串联连接体16下端子A、B间的阻抗将决定于串联连接体165与串联连接体167。因此,这时的谐振频率将取决于电感型的串联连接中165与电容型的串联连接体167的并联谐振频率,因此使加于控制端子152上的控制电压可变,就能令低频带的频率可变,该低频带示于本实施例的图5中的180,用频率约900MHz的控制电压,频率可变幅183为80MHz,图5中横轴为频率、纵轴为输出电平。
又,将图2中开关电路161投向某带负电源的端子时,二极管155通路,同时二极管163断开,即,此时的等价电路如图4所示。
图4中,电感器142、143串联连接称为串联连接体169、电容器150、变容二极管148并联连接称为并联连接体166、该并联连接体166与电容器147、149串联连接称为串联连接体170。
端子AB间的阻抗应为串联连接体169和串联连接体170的并联值。因此,该时的谐振频率应是电感性的串联连接体169与电容性的串联连接体170的并联谐振频率,因此施加在控制端子152上,使控制电压可变,藉此可以改变高频带的频率,该高频带如本实施例的图5中182所示,用频率为1800MHz的控制电压其频率可变幅183为170MHz,图5中,横为为频率、纵轴为输出电平。
再有:低频带在GSM制式下为900MHz央AMPS(美国制式的800MHz带携带电话方式)制式为800MHz带(824MHz~894MHz)又,高频带在DCS制式的1800MHzPCS制式时为1900MHz带(1850MHz~1990MHz)。
图6为本发明的多频带用电压控制振荡器用的多层基板171的分解立体图,图六十171为多层基板171的装有电子元件的第1层表面,173是第二层,全表面装设有接地模174、175是第3层,设有形成图形模的电感176、177是第4层全表面设有接地模板178。
176a是从电感器176经过通孔179导出到第一层的电感器的一部分,该电容器的一部分的176a具有电感器176电感量约1/10的电感量以达到能确实地覆盖其调整范围,藉此,利用176的一部分使之导出到多层基板的表面,使电感量的调整易行。
这里,电感器176的上面一层是第2层173的形成图模的接地174,为了提高电感器176的Q值在与其对应部位设置地图模的无图模区174a,又,电感器176的下面一层为第4层177的形成图模的接地部176的下面一层为第4层177的形成图模的接地部178,与上面同样的理由,为了提高电感器176的Q值,在与其对应的部位也设置地图模的无图模区178a。
这样,把电感的大部分形成在多层基板171的内层中,因此可以实现小型化,另外,该电感176是模型化形成的即使有振动电感值也不会变化,用在移动通信用的多频带电压控制振荡器中其优越性得到了充分的发挥。
再者,该电感器176及其一部分的176a对应于图2的电感器123、142、143都适用。
为以上所说明的,本实施例的多频带用电压控制振荡器,利用振荡输出生成负电源,该负电源在开关电路161中可交替切换供电感器155及163,使二极管155、163得以确切可靠地进行断开/闭合操作,又,作低频带频率灵敏度调整的电容器147及作高频带频率灵敏度调整的电容器149使之各具有独立进行的能力,依靠这些电感器147、149在对高频带和低频带频率灵敏度能各自独立设定的同时还能使高频带及低频带的频率灵敏度相等。
又,由于采用平衡型的振荡器,流经电流Vcc的电流经常保持恒定,对其他电路的干扰和妨碍能变得很少,藉此,由于高频化和多功能化因此只用以往同样的占有面积实现更复杂化非以避免的移动通信装置的高频振荡器是可能的。
又,使电感器142、143具有大致相同的电感值,并在其间连接电感器123,因此在电感器123的中间点上连接切换手段124并接入电源Vcc,这样,其二侧分别连接着电感器142和143,切换手段124的影响得到减小,同时谐振电路的平衡度也良好。
又,初始时可将电感器123用二极管155短接对电感器142或143进行细调,使高频带的频率能独立进行调整,然后放二极管155断开,对电感器123微调,使低频带的频率能独立进行调整。
又,在变容二极管148两端并联连接着电容器150,因此使变容二极管148的频率敏感器的补正能易于进行。
又,在一个封装内,电路实现了集成化,如果其它电路例如LNA和MIX等也都能集成化,可望更小型化。
工业实用性
如上所述,本发明中设有:连接于缓冲晶体管输出侧的负电源生成电路、可对该负电源生成电路的输出和对正电源进行切换选择的第二切换手段、输入来自外部的输出频率切换信号的状态切换电路。
在一个封装内集成安装,至少有:所述振荡晶体管和所述缓冲晶体管,所述负电源生成电路和所述状态切换电路,同时通过用所述第2切换手段的输出控制第1切换手段的断开/闭合从所述输出端子可对低频带的振荡输出及高频带的振荡输出选择输出的多频带用电压控制振荡器,以本振器的输出生成的负电源、来自外部的正电源供给,用半导体形成的令运送手段断开/闭合、能使切换手段确切地断开/闭合,因此,由于切换手段的断开/闭合不完全,故振荡频率和振荡电平的温度特性稳定。
又,由于负电源在本机封装内生成,故没有必要从外部供入负电源。
而且,由于负电源用的是本封装内起振的振荡器的振荡频率,故没有必要特别设置负电源用的振荡器。
再有:由于可用状态切换电路在本封装内切换正电源和负电源,其信号插件只要一个即可,因此可削减箱内的插件数。

Claims (22)

1.一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:
振荡晶体管;
连接在所述振荡晶体管的基极和集电极之间的谐振电路,所述谐振电路具有并联连接的电感器和电容器;
连接到所述振荡晶体管输出的缓冲晶体管;
连接到所述缓冲晶体管输出的第1输出端子;
形成所述电容器的变容二极管;
将控制电压加到所述变容二极管上的控制端子;
第1电感器和第2电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述电感器;
由半导体形成的第1切换手段,所述第1切换手段使所述第2电感器两端呈开路·短路状态;
与所述缓冲晶体管输出连接的负电源生成电路;
第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源;
模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;以及
集成有所述振荡晶体管、所述缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装,
其中,
通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述输出端子有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有与所述第1输出频率不同的第2输出频率的振荡输出。
2.如权利要求1所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,由振荡晶体管和谐振电路形成的振荡器为不平衡型振荡器。
3.如权利要求1所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,由振荡晶体管和谐振电路形成的振荡器为平衡型振荡器。
4.如权利要求1所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,所述第1切换手段具有二极管。
5.如权利要求1所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,所述第1切换手段具有晶体管。
6.如权利要求1所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,所述封装具有提供给第2切换手段的正电源的电源端子。
7.一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:
振荡晶体管;
连接在所述振荡晶体管的基极和集电极之间的谐振电路,所述谐振电路具有并联连接的电感器和电容器;
连接到所述振荡晶体管输出的缓冲晶体管;
连接到所述缓冲晶体管输出的第1输出端子;
形成所述电容器的变容二极管;
将控制电压加到所述变容二极管上的控制端子;
第1电感器和第2电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述电感器;
由半导体形成的第1切换手段,所述第1切换手段使所述第2电感器两端呈开路·短路状态;
与所述缓冲晶体管输出连接的负电源生成电路;
第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述输出端子有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有比所述第1输出频率更高的第2频率的振荡输出;
模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;
集成有所述振荡晶体管、所述缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装;
在所述缓冲晶体管的集电极和电源间相互串联地连接的、同时依靠图案形成的第3电感器和第4电感器;以及
用第2切换手段的输出使所述第4电感器两端呈开路·短路状态的第3切换手段,
其中,所述第3电感器的所述图案的长度设定为所述第2输出频率的1/4波长,同时所述第3电感器的所述图案的长度与所述第4电感器的所述图案的长度之和被设定为所述第1输出频率的1/4波长。
8.一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:
第1振荡晶体管;
谐振电路,所述谐振电路连接在所述第1振荡晶体管的基极和集电极之间,并具有并联连接的第1电感器和第1电容器;
连接到所述第1振荡晶体管的输出的第1缓冲晶体管;
形成所述第1电容器的第1变容二极管;
第2电感器和第3电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述第1电感器;
使所述第2电感器两端呈开路·短路状态、并由半导体形成的第1切换手段;
与所述第一缓冲晶体管输出相连接的负电源生成电路;
第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述第1缓冲晶体管有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有比所述第1输出频率更高的第2输出频率的振荡输出;
模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;
第2振荡晶体管;
第4电感器和第2电容器的并联连接体,所述并联连接体连接在所述第2振荡晶体管的基集和集电极之间;
连接到所述第2振荡晶体管的输出的第2缓冲晶体管;
形成所述第2电容器的第2变容二极管;
将控制电压加到所述第1变容二极管和所述第2变容二极管上的控制端子;以及
集成有所述第1和第2振荡晶体管、所述第1和第2缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装,
其中,由所述模式切换电路根据来自所述外部的所述输出频率切换信号选择输出第1缓冲晶体管的输出或是所述第2缓冲晶体管的输出。
9.如权利要求8所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,使所述第2输出频率与所述第1输出频率之比在1.2以下,同时使所述第2缓冲晶体管输出的信号的第3输出频率与所述第1输出频率之比在1.5以上。
10.如权利要求8所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,从所述第1缓冲晶体管输出时,使第2振荡晶体管停止振荡,而从第2缓冲晶体管输出时,则使第1振荡晶体管停止振荡。
11.如权利要求8所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备计算所述第1缓冲晶体管和所述第2缓冲晶体管输出的逻辑和的逻辑和电路。
12.如权利要求10所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备与所述逻辑和电路的输出连接的PLL电路,该PLL电路也装在同一封装内。
13.一种多频带用电压控制振荡器,其特征在于,包括:
振荡晶体管;
谐振电路,所述谐振电路形成所述谐振晶体管和平衡型振荡器,所述谐振电路连接在所述振荡晶体管的基极和集电极间,并具有并联连接的电感器和电容器;
连接到所述振荡晶体管输出的缓冲晶体管;
连接到所述缓冲晶体管输出的第1输出端子;
形成所述电容器的变容二极管;
将控制电压加到所述变容二极管上的控制端子;
第1电感器和第2电感器的串联连接体,所述串联连接体形成所述电感器;
由半导体形成的第1切换手段,所述第1切换手段使所述第2电感器两端呈开路·短路状态;
与所述缓冲晶体管输出连接的负电源生成电路;
第2切换手段,所述第2切换手段有选择地切换所述负电源生成电路的输出或正电源,通过用所述第2切换手段的输出来控制所述第1切换手段的开路·短路,从所述输出端子有选择地输出第1输出频率的振荡输出或者具有比所述第1输出频率更高的第2频率的振荡输出;
模式切换电路,一输出频率切换信号从外部被输入给所述模式切换电路;
集成有所述振荡晶体管、所述缓冲晶体管、所述负电源生成电路和所述模式切换电路的封装;
与所述变容二极管串联或并联连接的第1电容器;以及
连接在所述第1电容器两端的第3切换手段,
其中,所述第3切换手段的开路·短路使所述第1输出频率和所述第2输出频率的频率灵敏度相等。
14.如权利要求13所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备串联到所述变容二极管和所述第1电容器的连接体的第2电容器。
15.如权利要求13所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备将第1电感器等分为大致相同的电感值,同时连接在该等分的电感器间的第2电感器。
16.如权利要求13所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备与所述变容二极管并联连接的第3电容器。
17.如权利要求13所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,所述第1电感器和所述第2电感器由图案形成。
18.如权利要求17所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,对第1电感器微调来调整所述第2输出频率后,再对所述第2电感器微调来调整所述第1输出频率。
19.如权利要求18所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备:
其内层形成有所述第1和第2电感器的多层基板;以及
在所述多层基板上形成的、同时去除了所述第1和第2电感器中至少一个的上层或下层的接地图案。
20.如权利要求18所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,还具备:
其内层形成有所述第1和第2电感器的多层基板;以及
将所述第1和第2电感器中至少一个的其中一部分导出到所述多层基板的表面的通孔,
其中,通过对导出到所述多层基板的所述其中一部分进行微调来调整所述第1输出频率和所述第2输出频率中的至少一个。
21.如权利要求13所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,
所述第3切换手段具有连接到所述第1电容器两端的第1开关二极管,
所述第1切换手段具有连接到所述第2电容器两端的第2开关二极管,
通过在所述第1和第2开关二极管两端加上在所述封装内所生成的电压,来分别控制所述第3和第1切换手段的开路·短路。
22.如权利要求13所述的多频带用电压控制振荡器,其特征在于,所述第1电感器由一个电感元件形成。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100431184B1 (ko) * 2001-12-24 2004-05-12 삼성전기주식회사 쿼드 밴드 복합화 전압제어발진기
DE60323253D1 (de) * 2002-10-18 2008-10-09 California Inst Of Techn Oszillatoren mit kreisförmiger geometrie
US7884680B2 (en) * 2008-06-30 2011-02-08 Infineon Technologies Ag Dynamically adjustable Q-factors
US8830007B1 (en) * 2012-03-19 2014-09-09 Scientific Components Corporation Ultra-low noise VCO
JP7310180B2 (ja) * 2019-03-15 2023-07-19 セイコーエプソン株式会社 回路装置、発振器、電子機器及び移動体
CN113595505B (zh) * 2021-06-25 2023-08-29 西安空间无线电技术研究所 一种抗干扰x波段压控振荡器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50125659A (zh) * 1974-03-19 1975-10-02
JPS6132603A (ja) * 1984-07-24 1986-02-15 Fujitsu Ltd 電圧制御発振回路
JPS61113410A (ja) 1984-11-07 1986-05-31 日立照明株式会社 書見台
JPS61113410U (zh) * 1984-12-27 1986-07-17
JPH0318106A (ja) * 1989-06-14 1991-01-25 Fujitsu Ltd 発振回路
DE4006018A1 (de) * 1990-02-26 1991-08-29 Thomson Brandt Gmbh Schaltungsanordnung zur erzeugung einer sperrspannung fuer schaltdioden
JP3136618B2 (ja) * 1991-02-06 2001-02-19 松下電器産業株式会社 電圧制御発振器
JP2662748B2 (ja) * 1991-04-30 1997-10-15 株式会社村田製作所 発振器
JPH08316731A (ja) * 1995-05-22 1996-11-29 Tdk Corp 電圧制御発振器
JP3264811B2 (ja) * 1995-11-20 2002-03-11 アルプス電気株式会社 電圧制御可変同調回路
JPH1051236A (ja) * 1996-08-05 1998-02-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 多層基板を用いたvco等の高周波回路
JPH11127028A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Alps Electric Co Ltd 平衡型発振器
JPH11168324A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Murata Mfg Co Ltd 電圧制御発振器
JP3648979B2 (ja) * 1998-04-07 2005-05-18 松下電器産業株式会社 発振器とこれを用いた高周波モジュール
JPH11312925A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Kyocera Corp 電圧制御型発振回路

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