CN1627630A - 频率合成器用电压控制振荡器 - Google Patents

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Abstract

一种简化频率合成器构成的电压控制振荡器，其具备振荡晶体管(8a)，和相互串联连接地、且设置在振荡晶体管(8a)的输出端与高频接地点Vcc之间的第一和第二电感元件(8c)和(8d)。分别从振荡晶体管(8a)的输出端和第一电感元件(8c)与第二电感元件(8d)之间的连接点，这两处输出振荡信号，从振荡晶体管的输出端输出电平高的基波，从两个电感元件之间的连接点输出基波被抑制的高次谐波。

Description

频率合成器用电压控制振荡器
技术领域
该发明涉及电压控制振荡器。
背景技术
以往使用电压控制振荡器的频率合成器如图5所示，由基准振荡器1、分频器5、相位比较器2和低通滤波器3构成。分频器5，按照使电压振荡器4的振荡频率f0与基准振荡器1的振荡频率fr相一致那样进行M分频(f0/M)；相位比较器2，比较基准振荡器1的输出与分频器5的输出的之间相位，并检测其相位差；低通滤波器3，去除在相位比较器2的输出中所包含的不需要的高次谐波分量。
通过这种构成，频率合成器具有使fr和f0/M的相位差变为0的反馈功能，可得到电压振荡器4的输出相位与基准振荡器1的输出相位同步，基于基准振荡器1相位精度的高稳定的振荡。
在以往例子中，电压控制振荡器4的输出中在基波分量f0上还夹杂有高次谐波分量(2 f0、3 f0……)因此，通过带通滤波器6选择出基波分量，再将带通滤波器6的输出通过倍频器7进行N倍频，得到期望的振荡频率N×f0(参照特许文献1)。
在以往构成中，电压控制振荡器只含有1个输出端子，从这里输出基波和高次谐波。使电压控制振荡器在比所需频率低的频率处稳定振荡，因为从电压控制振荡器输出的基波中通过倍频器产生期望频率的振荡信号振荡，所以就必需要有带通滤波器和倍频器。因而，频率合成器的构成变得复杂，妨碍其小型化。
特许文献：特开平10-126262号公报(图5)。
发明内容
本发明在于提供一种能简化频率合成器构成的电压控制振荡器。
本发明的电压控制振荡器，具有振荡晶体管，和相互串联连接地设置在上述振荡晶体管的输出端和高频接地点间的第一及第二电感元件。其中，从上述振荡晶体管的输出端和上述第一电感元件与上述第二电感元件的连接点两处分别输出上述振荡信号。
另外，设有放大上述振荡信号的缓冲放大器，将上述第一电感元件与第二电感元件的连接点与上述缓冲放大器的输入端连接。
另外，上述第一电感元件配置在上述高频接地点侧，同时上述第二电感元件配置在上述振荡晶体管的输出端侧，在上述第一电感元件上并联连接第一电容元件从而构成并联谐振电路，使上述并联谐振电路以上述振荡信号中所含有的特定高次谐波的频率谐振。
另外，上述第一电感元件配置在上述高频接地点侧，同时上述第二电感元件配置在上述振荡晶体管的输出端侧，与上述第二电感元件并联连接有第二电容元件。
另外，上述高频接地点为电源端子的同时，上述振荡晶体管的输出端作为集电极，从上述电源端子通过上述第一和第二电感元件向上述振荡晶体管的集电极供给电源电压。
另外，上述缓冲放大器具有发射极接地的放大晶体管，从上述振荡晶体管的发射极向上述放大晶体管的集电极供给电压。
(发明效果)
本发明方式1中所述的电压控制振荡器，具有振荡晶体管和相互串联连接地设置在振荡晶体管的输出端和高频接地点之间的第一和第二电感元件。因为分别从振荡晶体管的输出端和第一电感元件与第二电感元件的连接点这两处输出的振荡信号，所以振荡晶体管的输出端输出电平较高的基波，能够从两个电感元件之间的连接点中输出基波被抑制过的高次谐波。因而，通过基波稳定振荡使高次谐波作为期望的振荡信号。
另外，本发明方式2中所述的电压控制振荡器，设有放大振荡信号的缓冲放大器，将第一电感元件与第二电感元件之间的连接点耦合到缓冲放大器的输入端，提高期望的高次谐波电平。
另外，本发明方式3中所述的电压控制振荡器，第一电感元件配置在高频接地点侧，并且第二电感元件配置在振荡晶体管的输出端侧，第一电感元件与第一电容元件并联连接构成并联谐振电路，并联谐振电路与振荡信号中所含有的特定的高次谐波发生谐振，因此可以只输出有效的特定的高次谐波。
另外，本发明方式4中所述的电压控制振荡器，第一电感元件配置在高频接地点侧，同时第二电感元件配置在振荡晶体管的输出端侧，因此第二电感元件与第二电容元件并联连接，可提高向第二输出端子输出的高次谐波的电平。
本发明方式4中所述的电压控制振荡器，将高频接地点作为电源端子，同时振荡晶体管的输出端作为集电极，从电源端子通过第一及第二电感元件向振荡晶体管的集电极供给电源电压，因此构成集电极接地型电压控制振荡器。
另外，本发明方式5中所述的电压控制振荡器，缓冲放大器具有发射极接地的放大晶体管，从振荡晶体管的发射极向放大晶体管的集电极供给电源电压，因此不增加消耗电流的同时可放大高次谐波。
附图说明
图1是使用本发明电压控制振荡器的频率合成器电路图。
图2是表示本发明电压控制振荡器构成的电路图。
图3是表示本发明电压控制振荡器构成的电路图。
图4是表示本发明电压控制振荡器构成的电路图。
图5是以往的频率合成器电路图。
图中：1-基准振荡器，2-相位比较器，3-低通滤波器，5-分频器，8-电压控制振荡器，8a-振荡晶体管，8b-谐振器，8c-第一电感元件，8d-第二电感元件，8e-第一电容元件，8f-第二电容元件，9-缓冲放大器，9a-放大晶体管，9b-电感元件。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明进行详细说明。
使用本发明中电压控制振荡器的频率合成器，按照图1至图3的顺序说明。首先，频率合成器由基准振荡器1、分频器5、低通滤波器3构成。分频器5按照使电压控制振荡器8的基本振荡频率f0与基准振荡器1的振荡频率fr一致那样进行M分频(f0/M)；相位比较器2比较基准振荡器1的输出与分频器5的输出之间的相位，并检测其相位差；低通滤波器3，滤除相位比较器2输出中所含有的不需要的高次谐波分量。
通过这种构成，频率合成器具有使fr和f0/M之间的相位差变为0的反馈功能，可得到电压振荡器8的基波输出相位与基准振荡器1的输出相位同步，且基于基准振荡器1相位精度的高稳定的振荡。
电压控制振荡器8如图2所示，具有：振荡晶体管8a；与振荡晶体管8a基极相连的谐振电路8；设置在作为振荡晶体管8a的输出端的集电极与作为高频接地点的电源端子Vcc之间的、串联连接的两个电感元件8c，8d。第一电感元件8c设置在电源端子Vcc侧，第二电感元件8d设置在集电极侧。并且，集电极为第一输出端子，两个电感元件8c、8d的连接点为第二输出端子。第一输出端子与分频器5相连接。而且串联连接的两个电感元件8c、8d的电感值选择在集电极接地型振荡晶体管8a的可振荡程度。
在上述构成中，从第一输出端子集电极输出的振荡信号中，除基波分量外还含有高次谐波分量，相对于基波分量的电平，随者高次谐波电平高次谐波次数的增大而逐渐降低。另外，从第二输出端子即两个电感元件8c、8d的连接点输出的振荡信号除基波分量外也含有高次谐波分量。第一电感元件8c的阻抗对于基波很小而对于高次谐波很大，因此第二输出端子可抑制基波分量有效提取高次谐波分量。因此，通过适当设定第一电感元件8c和第二电感元件8d的电感值比率，可使目标次数的高次谐波电平高于其他谐波电平。
因而，将电压控制振荡器8以比期望频率低的频率稳定地振荡，电压控制振荡器输出的高次谐波可作为期望的振荡信号。
如图3所示，将第一电感元件8c和第一电容元件8e并联连接构成并联谐振电路，如果该谐振频率和期望次数的高次谐波分量的频率相一致，就可有效地只提取出该高次谐波分量。另外，第二电感元件8d和第二电容元件8f并联连接，可提高向第二输出端输出的高次谐波的电平。
图4上设有用于放大高次谐波分量的缓冲放大器9，该放大晶体管9a发射极接地，集电极通过阻止高次谐波用电感元件9b与振荡晶体管8a发射极相连，这样可流过共通的集电极电流，并且从集电极输出放大的高次谐波分量。

Claims (6)

1、一种电压控制振荡器，其特征在于，
具备振荡晶体管，和相互串联连接地设置在上述振荡晶体管的输出端和高频接地点之间的第一和第二电感元件，
分别从上述振荡晶体管的输出端和上述第一电感元件与上述第二电感元件之间的连接点，这两处输出上述振荡信号。
2、根据权利要求1中所述的电压控制振荡器，其特征在于，
设有放大上述振荡信号的缓冲放大器，将上述第一电感元件与上述第二电感元件之间的连接点耦合到上述缓冲放大器的输入端。
3、根据权利要求1中所述的电压控制振荡器，其特征在于，
上述第一电感元件配置在上述高频接地点侧，同时上述第二电感元件配置在上述振荡晶体管的输出端侧，上述第一电感元件与第一电容元件并联连接构成并联谐振电路，使上述并联谐振电路以上述振荡信号中所含有的特定高次谐波的频率谐振。
4、根据权利要求1中所述的电压控制振荡器，其特征在于，
上述第一电感元件配置在上述高频接地点侧，同时上述第二电感元件配置在上述振荡晶体管的输出端侧，上述第二电感元件与第二电容元件并联连接。
5、根据权利要求1中所述的电压控制振荡器，其特征在于，
将上述高频接地点作为电源端子，同时上述振荡晶体管的输出端作为集电极，从上述电源端子通过上述第一及第二电感元件向上述振荡晶体管的集电极供给电源电压。
6、根据权利要求5中所述的电压控制振荡器，其特征在于，
上述缓冲放大器具有发射极接地的放大晶体管，从上述振荡晶体管的发射极向上述放大晶体管的集电极供给电压。
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