DE69715717T2

DE69715717T2 - Zweiband-Oszillatorschaltung

Info

Publication number: DE69715717T2
Application number: DE69715717T
Authority: DE
Inventors: Nobuo Fuse; Kouji Hashimoto; Kaoru Ishida; Hiroaki Kosugi; Hisanaga Miyoshi; Makoto Sakakura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: CN1083171C; CN1167363A; DE69715717D1; EP0803972A1; US5852384A; EP0803972B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kleinen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), der in mobilen Kommunikationssystemen, wie Mobiltelefonen und tragbaren Telefonen, und in Satellitenkommunikationseinrichtungen verwendet wird.
Fig. 5 zeigt einen Zweiband-Oszillatorschaltkreis aus dem Stand der Technik zum Erzeugen von Signalen aus zwei verschiedenen Frequenzbändern. In Fig. 5 bezeichnet Bezugsziffer 1a einen ersten Oszillatorschaltkreisabschnitt, Bezugsziffer 1b einen zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitt, Bezugsziffer 2a einen ersten Pufferverstärkerabschnitt, Bezugsziffer 2b einen zweiten Pufferverstärkerabschnitt, Bezugsziffer 3 einen einpoligen Umschalter, bezeichnen Bezugsziffer 15a und 16b stufenweise Koppelkondensatoren und bezeichnet Bezugsziffer 22 einen Hochfrequenz-Ausgangsanschluß.
Die Arbeitsweise des vorstehend erwähnten herkömmlichen Zweiband-Oszillatorschaltkreises wird nachstehend beschrieben. In Fig. 5 verwendet der erste Oszillatorschaltkreisabschnitt 1a ein erstes Frequenzband, und der zweite Oszillatorschaltkreis verwendet ein zweites Frequenzband der beiden Frequenzbänder. Ein Oszillationssignal von dem ersten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1a wird in dem ersten Pufferverstärkerabschnitt 2a verstärkt, nachdem es durch den stufenweisen Koppelkondensator 16a gelaufen ist. In ähnlicher Weise wird ein Oszillationssignal von dem zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1b in dem zweiten Pufferverstärkerabschnitt 2b verstärkt, nachdem es durch den stufenweisen Koppelkondensator 16b gelaufen ist. Die in den Pufferverstärkerabschnitten 2a und 2b verstärkten Signale werden jeweils in den einpoligen Umschalter 3 eingegeben. Durch Betätigen des einpoligen Umschalters 3 entsprechend einem Steuersignal, das einem Steueranschluß zum Schalten der Ausgangsfrequenzen 23 zugeführt wird, wird nur ein auszugebendes erwünschtes Frequenzsignal von dem Hochfrequenz-Ausgangsanschluß 22 erzeugt. So wird ein Hochfrequenz-Oszillatorschaltkreis in zwei Frequenzbändern implementiert.
Bei der vorstehenden Konfiguration sind jedoch zwei Pufferverstärkerschaltkreise, nämlich einer für jedes Frequenzband, erforderlich. Weiterhin ist der einpolige Umschalter zum Umschalten der Ausgänge der zwei Pufferverstärkerabschnitte erforderlich. Aus diesen Gründen wird die Größe des Schaltkreises erhöht, wodurch die Größe der gesamten Vorrichtung erhöht wird.
Ein zweiter Ansatz aus dem Stand der Technik ist in "Switched Resonators Boost the Bandwidth of Microwave VCOs" von Chen Yu. Chi und Chen Y. Ho, Microwaves & RF, Mai 1990, S. 131-140 beschrieben. In diesem Dokument enthält ein Resonanzschaltkreisabschnitt eine Kombination aus zwei Induktoren und einem pin-Diodenschalters. In diesem Schaltkreis werden die als Resonatoren arbeitenden Induktoren durch Steuern des Ein-/Ausschaltzustands des pin-Diodenschalters entsprechend einem zu oszillierenden Frequenzband zum Schalten von Resonanzfrequenzen umgeschaltet. Demgemäß ist in diesem Dokument ein in einem breiten Frequenzband arbeitender Hochfrequenz-Oszillatorschaltkreis implementiert.
In der vorstehenden Konfiguration kann eine Oszillation für zwei Frequenzbänder innerhalb eines breiten Frequenzbands erreicht werden. Es ist jedoch keine Konfiguration zum Optimieren der C/N-Verhältnis-(Träger-zu-Rausch-Verhältnis)-Eigenschaft des Oszillatorschaltkreises in zwei erwünschten Frequenzbändern beschrieben.
In der Druckschrift DE 26 07 530 A ist ein Mehrband- Oszillatorschaltkreis beschrieben, der Oszillatoren aufweist, deren Ausgang ohne ein Umschalten mit einem gemeinsamen Pufferschaltkreis gekoppelt wird. Der Nachteil dieses bekannten Oszillatorschaltkreises besteht darin, daß die Oszillatortransistoren und der Puffer nicht zum Sparen von Leistung konfiguriert sind.
Die bevorzugte Ausführungsform strebt an, einen Zweiband- Oszillatorschaltkreis bereitzustellen, der die Nachteile der Oszillatorschaltkreise aus dem Stand der Technik überwindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Zweibandoszillator nach Anspruch 1 vorgesehen.
Gemäß einer solchen Konfiguration ist ein einpoliger Umschalter zum Umschalten von Pufferverstärkerausgängen, wie er in einem herkömmlichen Schaltkreis verwendet wird, unnötig, und es ist nur ein Pufferverstärkerschaltkreis statt zweier Pufferverstärkerschaltkreise erforderlich.
Ein Resonanzschaltkreisabschnitt, der den Oszillatorschaltkreis bildet, wie ein Resonanzschaltkreisabschnitt, der eine Resonanzfrequenz entsprechend einer von außen angelegten Spannung ändert, kann in jeweiligen ersten und zweiten Oszillatorschaltkreisen bereitgestellt werden. Durch Bereitstellen eines gemeinsamen Zweiband-Resonanzschaltkreises werden zwei Resonanzschaltkreise jedoch zu einem reduziert. Mit anderen Worten kann der Zweiband- Oszillatorschaltkreis einen Zweiband-Resonanzschalt kreis aufweisen, der beide Resonanzfrequenzen des ersten und des zweiten Frequenzbands aufweist, und der Zweiband-Resonanzschaltkreis ist über einen ersten Resonator-Transistor- Koppelkondensator mit dem Oszillationstransistor des ersten Oszillatorschaltkreises verbunden und über einen zweiten Resonator-Transistor-Koppelkondensator mit dem Oszillationstransistor des zweiten Oszillatorschaltkreises verbunden.
Es ist bevorzugt, daß der vorstehende Zweiband-Resonanzschaltkreis einen Bandleitungsresonator mit einem Erdende und einem offenen Ende und einer Varaktordiode, deren Anodenanschluß geerdet ist, aufweist, wobei das offene Ende des Bandleitungsresonators und ein Kathodenanschluß der Varaktordiode durch einen Kondensator verbunden sind und wobei eine vorgegebene Position zwischen dem Erdende und dem offenen Ende des Bandleitungsresonators und dem Kathodenanschluß der Varaktordiode durch einen anderen Kondensator verbunden ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß das andere Ende des mit dem Oszillationstransistor des ersten Oszillatorschaltkreises verbundenen ersten Resonator-Transistor-Koppelkondensators mit einer Position zwischen dem Erdende und dem offenen Ende des Bandleitungsresonators des Zweiband-Resonanzschaltkreises verbunden ist, wobei die Position ein Knoten einer durch eine Resonanz des zweiten Frequenzbands hervorgerufenen stehenden Spannungswelle ist. Auf diese Weise ist beim Oszillieren in dem zweiten Frequenzband die Wirkung der kapazitiven Kopplung mit dem ersten Oszillatorschaltkreis und dem Resonator verringert.
Es ist zu einem ähnlichen Zweck bevorzugt, daß zwischen dem ersten Resonator-Transistor-Koppelkondensator und dem Oszillationstransistor des ersten Oszillatorschaltkreises ein Schaltelement eingefügt ist. Dieses Schaltelement ist eingefügt, daß es während des Betriebs des ersten Oszillatorschaltkreises in einem leitenden Zustand ist und daß es während des Betriebs des zweiten Oszillatorschaltkreises in einem getrennten Zustand ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß eine Impedanz des ersten stufenweisen Koppelelements niedrig ist, so daß es in dem ersten Frequenzband in einem leitenden Zustand ist, und daß diese hoch ist, so daß es in dem zweiten Frequenzband in einem offenen Zustand ist. Demgemäß kann beim Oszillieren in dem zweiten Frequenzband die Wirkung einer Kopplung des ersten Oszillatorschaltkreises und des gemeinsamen Pufferverstärkers geringer sein.
Fig. 1 zeigt einen Schaltplan einer ersten Ausführungsform eines Zweiband- Oszillatorschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform eines Zweiband-Oszillatorschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt einen Schaltplan einer dritten Ausführungsform eines Zweiband-Oszillatorschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt einen Schaltplan einer vierten Ausführungsform eines Zweiband-Oszillatorschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt einen Schaltplan eines herkömmlichen Zweiband-Oszillatorschaltkreises.

(Erste Ausführungsform)

In Fig. 1 bezeichnet Bezugsziffer 1a einen ersten Oszillatorschaltkreisabschnitt, 1b einen zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitt, 2c einen Pufferverstärkerabschnitt, 4a einen ersten Resonanzschaltkreisabschnitt, 4b einen zweiten Resonanzschaltkreisabschnitt, bezeichnen 5a und 5b Resonatoren, 6a und 6b Resonator-Varaktordioden- Koppelkondensatoren, 7a und 7b Varaktordioden, 8a, 8b und 8c Hochfrequenz-Drosselspulen, 9a, 9b und 9c Hochfrequenz- Erdungskondensatoren, 10a und 10b Oszillationstransistoren, 12a und 21b Kollektor-Emitter-Kondensatoren, 12a und 12b Kollektor-Basis-Kondensatoren, 13a und 13b Emitter-Erdungskondensatoren, 14a und 14b Basis-Erdungskondensatoren, 15a und 15b Resonator-Transistor-Koppelkondensatoren, 16a und 16b stufenweise Koppelkondensatoren, bezeichnet 17c einen Ausgangskoppelkondensator, 18c einen Pufferverstärkertransistor, bezeichnen 19a, 19b und 19c Vorspannungswiderstände, 20a und 20b Abstimmungsspannungsversorgungs- Anschlüsse, bezeichnet 21c einen Leistungsversorqungsanschluß, 22 einen Hochfrequenz-Ausgangsanschluß, 24a einen ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß, 24b einen zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß und bezeichnen 30a und 30b Basisvorspannungswiderstände.
Der Kollektor-Emitter-Kondensator 11a, der Kollektor-Basis- Kondensator 12a, der Emitter-Erdungskondensator 13a, der Basis-Erdungskondensator 14a und der Resonator-Transistor- Koppelkondensator 15a, die den ersten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1a bilden, haben jeweilige Kapazitätswerte, die so ausgewählt sind, daß sie in einem optimalen Oszillationszustand in einem ersten Frequenzband liegen. Weiterhin haben der Kollektor-Emitter-Kondensator 11b, der Kollektor-Basis-Kondensator 12b, der Emitter-Erdungskondensator 13b, der Basis-Erdungskondensator 14b und der Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15b, die den zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1b bilden, jeweilige Kapazitätswerte, die so ausgewählt sind, daß sie in einem optimalen Oszillationszustand in einem zweiten Frequenzband liegen.
Der erste Oszillatorschaltkreisabschnitt 1a oszilliert entsprechend einer von außen an den Abstimmungsspannungsversorgungs-Anschluß 20a angelegten Spannung bei einer ersten Frequenz, und seine Oszillationsausgabe wird dem Pufferverstärkerabschnitt 2c durch den stufenweisen Koppelkondensator 16a zugeführt. Weiterhin oszilliert der zweite Oszillatorschaltkreisabschnitt 1b entsprechend einer von außen an den Abstimmungsspannungsversorgungs-Anschluß 20b angelegten Spannung bei einer zweiten Frequenz, und seine Oszillationsausgabe wird dem Pufferverstärkerabschnitt 2c durch den stufenweisen Koppelkondensator 16b zugeführt.
Der erste Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a ist bereitgestellt, um eine Steuerspannung über den Basisvorspannungswiderstand 30a von außen an die Basis des ersten Oszillationstransistors 10a anzulegen. In ähnlicher Weise ist der zweite Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b bereitgestellt, um eine Steuerspannung über den Basisvorspannungswiderstand 30b von außen an die Basis des zweiten Oszillationstransistors 10b anzulegen, der den zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1b bildet.
Wenn gemäß der vorstehenden Konfiguration die Oszillationsausgabe bei der ersten Frequenz erzeugt wird, wird eine vorgegebene Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt, und es wird keine Spannung an den zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt. Folglich wird nur der erste Oszillatorschaltkreisabschnitt 1a wirksam, und seine Oszillationsausgabe wird in dem Pufferverstärkerabschnitt 2c verstärkt, nachdem sie durch den stufenweisen Koppelkondensator 16a gelaufen ist, um von dem Hochfrequenz-Ausgangsanschluß 22 ausgegeben zu werden. Wenn die Oszillationsausgabe bei der zweiten Frequenz erzeugt wird, wird eine vorgegebene Spannung an den zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt, und es wird keine Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt. Folglich wird nur der zweite Oszillatorschaltkreisabschnitt 1b wirksam, und seine Oszillationsausgabe wird in dem Pufferverstärkerabschnitt 2c verstärkt, nachdem sie durch den stufenweisen Koppelkondensator 16b gelaufen ist, um von dem Hochfrequenz- Ausgangsanschluß 22 ausgegeben zu werden.
Wie vorstehend angegeben wurde, sind bei dieser Ausführungsform die Ausgänge des ersten und des zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitts 1a und 1b an einen Pufferverstärkerabschnitt 2c angeschlossen, um selektiv entweder den ersten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1a oder den zweiten Oszillatorschaltkreisabschnitt 1b zu betreiben, was von Steuerspannungen abhängt, die an den ersten Basis- Vorspannungssteueranschluß 24a und den zweiten Basis- Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt werden. Folglich ist kein einpoliger Umschalter zum Schalten der Ausgänge der Pufferverstärkerabschnitte erforderlich, und es ist nur ein Pufferverstärker an Stelle von zweien erforderlich. Daher kann die Größe der Schaltung verringert werden, wodurch eine Verringerung der Größe der ganzen Vorrichtung ermöglicht wird.

(Zweite Ausführungsform)

In Fig. 2 bezeichnet Bezugsziffer 25 einen Zweiband- Resonanzschaltkreisabschnitt, 26 einen Bandleitungsresonator, bezeichnen 6a und 6b Resonator-Varaktordioden- Koppelkondensatoren, bezeichnet 7c eine Varaktordiode, 8c eine Hochfrequenz-Drosselspule, 9c einen Hochfrequenz- Erdungskondensator und 20c einen Abstimmungsspannungsversorgungs-Anschluß, und andere Schaltkreiselemente sind mit den in Fig. 1 dargestellten identisch, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind.
Ein Ende des Bandleitungsresonators 26 ist geerdet, und das andere Ende ist über den Resonator-Varaktordioden-Koppelkondensator 6a mit dem Kathodenanschluß der Varaktordiode 7c verbunden. Auch ist der Resonator-Varaktordioden- Koppelkondensator 6b zwischen einen Punkt an dem Bandleitungsresonator 26b und den Kathodenanschluß der Varaktordiode 7c geschaltet.
Die gemessenen Werte der Resonanzfrequenz und der Q-Werte des Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitts 25 mit dieser Konfiguration sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Resonanzfrequenzeigenschaften und Q-Wert des Zweiband- Resonanzschaltkreises
* Abstimmungsspannung: 1 V
** Abstimmungsspannung: 2 V
*** Abstimmungsspannung: 1 V-2 V
Der Zweiband-Resonanzschaltkreis 25, der bei zwei verschiedenen Frequenzen in Resonanz ist, ist über den Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15a mit dem ersten Oszillationstransistor 10a verbunden und über den Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15b mit dem zweiten Oszillationstransistor 10b verbunden.
Wenn in der vorstehenden Konfiguration eine vorgegebene Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt wird und keine Spannung an den zweiten Basis- Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt wird, wird der erste Oszillationstransistor 10a durchgeschaltet und der zweite Oszillationstransistor 10b gesperrt. Weil die Kapazitätswerte von jedem der an den ersten Oszillationstransistor 10a angeschlossenen Kondensatoren so ausgewählt sind, daß bei der ersten Frequenz ein optimaler Oszillationszustand erhalten werden kann, wird ein Oszillationsschaltkreis gebildet, der die induktive Reaktanz des Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitts 25 in einem Frequenzband verwendet, das ein wenig niedriger liegt als die Resonanzfrequenz der ersten Frequenz.
Wenn eine vorgegebene Spannung an den zweiten Basis- Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt wird und keine Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt wird, wird der zweite Oszillationstransistor 10b durchgeschaltet und der erste Oszillationstransistor 10a gesperrt. Weil die Kapazitätswerte von jedem der an den zweiten Oszillationstransistor 10b angeschlossenen Kondensatoren so ausgewählt sind, daß bei der zweiten Frequenz ein optimaler Oszillationszustand erhalten werden kann, wird ein Oszillationsschaltkreis gebildet, der die induktive Reaktanz des Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitts 25 in einem Frequenzband verwendet, das ein wenig niedriger liegt als die Resonanzfrequenz der zweiten Frequenz.
Wie vorstehend erwähnt wurde, können bei dem Zweiband- Oszillatorschaltkreis in dieser Ausführungsform unter Verwendung des Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitts 25, der bei zwei Frequenzen in Resonanz ist, zwei herkömmliche Resonanzschaltkreisabschnitte zu einem integriert werden. Dadurch kann die Größe des Schaltkreises verringert werden, was zu einer Verringerung der Größe der gesamten Vorrichtung führt.
Ein Ende des Resonator-Transistor-Koppelkondensators 1% ist an den Oszillationstransistor 10a angeschlossen, der bei der ersten Frequenz oszilliert, und das andere Ende ist an einen Punkt in dem Bandleitungsresonator 26 angeschlossen, der ein Knoten der stehenden Spannungswelle ist, die bei der zweiten Frequenz in Resonanz ist. So werden die nachteiligen Wirkungen des Anschließens des Oszillationstransistors 10a über den Resonator-Transistor- Koppelkondensator 15a, beispielsweise eine Verringerung der Abstimmungsspannungsempfindlichkeit bezüglich der Oszillationsfrequenz des zweiten Frequenzbands, verringert. Die gemessenen Werte der Änderungen der Oszillationsfrequenz und der Änderungen der Abstimmungsspannungsempfindlichkeit in dem zweiten Frequenzband, wenn der Anschlußpunkt des Resonator-Transistor-Koppelkondensators 15a und des Bandleitungsresonators 26 geändert wird, sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Wirkung des Änderns des Anschlußpunkts des Resonator- Transistor-Koppelkondensators 15a und des Bandleitungsresonators 26
* Abstand von dem Kurzschlußende der Bandleitung
** Abstimmungsspannung: 1 V
*** Abstimmungsspannung: 1 V-2 V

(Dritte Ausführungsform)

In Fig. 3 bezeichnet Bezugsziffer 25 einen Zweiband- Resonanzschaltkreisabschnitt, bezeichnen 15a und 15b Resonator-Transistor-Koppelkondensatoren, bezeichnet 27 eine Schaltdiode, 28 eine Schaltdioden- Vorspannungsdrosselspule, 29 einen Schaltdioden- Vorspannungswiderstand, 24a einen ersten Basis- Vorspannungssteueranschluß, 30a einen Basisvorspannungswiderstand, 10a einen ersten Oszillationstransistor, 13a einen Emitter-Erdungskondensator, 31a einen Basis-Emitter- Kondensator, 9a einen Hochfrequenz-Erdungskondensator, 19a einen Vorspannungswiderstand, 16a einen stufenweisen Koppelkondensator, und die anderen Komponenten sind mit den in Fig. 2 dargestellten identisch.
Der Emitter-Erdungskondensator 13a, der Basis-Emitter- Kondensator 31a, der Hochfrequenz-Erdungskondensator 9a und der Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15a weisen jeweilige Kapazitätswerte auf, die so ausgewählt sind, daß bei einer ersten Frequenz eine optimale Oszillation auftritt. 10b bezeichnet einen zweiten Oszillationstransistor. Der Kollektor-Emitter-Kondensator 11b, der Kollektor-Basis-Kondensator 12b, der Emitter-Erdungskondensator 13b, der Basis-Erdungskondensator 14b und der Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15b haben jeweilige Kapazitätswerte, die so ausgewählt sind, daß bei einer zweiten Frequenz eine optimale Oszillation auftritt.
Der Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitt 25, der bei zwei verschiedenen Frequenzen in Resonanz ist, ist über den Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15a und die Schaltdiode 27 an den ersten Oszillationstransistor 10a angeschlossen, der bei der ersten Frequenz oszilliert, und er ist auch über den Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15b an den zweiten Oszillationstransistor 10b angeschlossen, der bei der zweiten Frequenz oszilliert.
Wenn eine vorgegebene Spannung an den ersten Basis- Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt wird und keine Spannung an den zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt ist, werden der erste Oszillationstransistor 10a und die Schaltdiode 27 eingeschaltet und der zweite Oszillationstransistor 10b gesperrt. Weil die Kapazität jedes an den ersten Oszillationstransistor 10a angeschlossenen Kondensators für eine optimale Oszillation bei der ersten Frequenz ausgewählt ist, wird ein Oszillatorschaltkreis gebildet, der die induktive Reaktanz des Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitts 25 bei einer ersten Frequenz verwendet, die ein wenig niedriger ist als die Resonanzfrequenz der ersten Frequenz.
Wenn eine vorgegebene Spannung an den zweiten Basis- Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt wird und keine Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt ist, wird der zweite Oszillationstransistor 10b durchgeschaltet, und der erste Oszillationstransistor 10a und die Schaltdiode 27 werden ausgeschaltet. Weil die Kapazität jedes an den zweiten Oszillationstransistor 10b angeschlossenen Kondensators für eine optimale Oszillation bei der zweiten Frequenz ausgewählt ist, wird ein Oszillatorschaltkreis gebildet, der die induktive Reaktanz des Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitts 25 bei einer Frequenz verwendet, die ein wenig niedriger ist als die Resonanzfrequenz der zweiten Frequenz.
Die Impedanz des Schaltkreises einschließlich des Oszillationstransistors 10a an dem Anschlußpunkt des Resonanzschaltkreisabschnitts 25 und des Resonator- Transistor-Koppelkondensators 15a kann sehr groß gemacht werden, da die Schaltdiode 27 ausgeschaltet ist.
Weiterhin kann der Kapazitätswert des Resonator-Transistor- Koppelkondensators 15b so ausgewählt werden, daß die Impedanz bei der ersten Frequenz hoch ist und bei der zweiten Frequenz niedrig ist.
Wenn in diesem Beispiel die zweite Frequenz als eine Ausgabe erzeugt wird, wird die Impedanz des Schaltkreises einschließlich des ersten Oszillationstransistors 10a an dem Anschlußpunkt des Resonanzschaltkreisabschnitts 25 und des Resonator-Transistor-Koppelkondensators 15a sehr groß, da die Schaltdiode 27 ausgeschaltet ist. Daher werden die nachteiligen Wirkungen eines Anschließens des ersten Oszillationstransistors 10a des Oszillatorschaltkreises auf der Seite, die dicht in Betrieb ist, beispielsweise eine Verringerung der Abstimmungsspannungsempfindlichkeit in bezug auf die Oszillationsfrequenz des zweiten Frequenzbands, verringert.
Bei dieser Ausführungsform sind der erste Oszillationstransistor 10a, der bei der ersten Frequenz oszilliert, und der Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitt 25, der bei zwei verschiedenen Frequenzen in Resonanz ist, über den Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15a und die Schaltdiode 27 verbunden. Wenn demgemäß eine Oszillationsausgabe bei der zweiten Frequenz erzeugt wird, wobei sich der Oszillationstransistor 10b in einem Betriebszustand befindet, werden die nachteiligen Wirkungen auf der Seite des Oszillationstransistors 10a verringert. Wenn er bei der ersten Frequenz oszilliert, hat der Resonator-Transistor- Koppelkondensator 15b bei der ersten Frequenz eine hohe Impedanz. Daher wird die nachteilige Wirkung des zweiten Oszillationstransistors 10b auf den Oszillatorschaltkreis in ähnlicher Weise verringert.

(Vierte Ausführungsform)

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der der Zweiband-Resonanzschaltkreisabschnitt 25 in Fig. 2 in anderer Form verwirklicht ist. In Fig. 4 ist ein Ende einer Bandleitung 36b geerdet, und das andere Ende ist an den Kathodenanschluß einer Schaltdiode 27 als ein Schaltmittel angeschlossen. Der Anodenanschluß der Schaltdiode 27 ist an ein Ende einer Bandleitung 36a angeschlossen, und ihr anderes Ende ist über einen Resonator-Transistor-Koppelkondensator 15a an einen ersten Transistorschaltkreisabschnitt 1c angeschlossen, der einen ersten Oszillatorschaltkreis bildet. Weiterhin ist ein Punkt auf der Bandleitung 36b über einen Resonator- Transistor-Koppelkondensator 15b an einen zweiten Transistorschaltkreisabschnitt 1d angeschlossen, der einen zweiten Oszillatorschaltkreis bildet. Der Anodenanschluß der Schaltdiode 27 ist über eine Schaltdioden-Vorspannungsdrosselspule 28 an einen Bandumschaltanschluß 35 angeschlossen, und der Bandumschaltanschluß 35 ist über einen Bypass- bzw. Überbrückungskondensator 34 geerdet. Die Summe L1 der Längen der Bandleitungen 36a und 36b ist auf 1/4 der Wellenlänge einer erforderlichen ersten Resonanzfrequenz gesetzt. Weiterhin ist die Länge L2 der Bandleitung 36b 1/4 der Wellenlänge einer erforderlichen zweiten Resonanzfrequenz. Die erste Resonanzfrequenz ist niedriger als die zweite Resonanzfrequenz.
Die Resonanzfrequenzen werden abhängig davon umgeschaltet, ob eine positive Spannung an den Bandumschaltanschluß 35 angelegt ist. Wenn eine positive Spannung angelegt ist, ist die Schaltdiode 27 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß sie leitet. Daher wirken die Bandleitungen 36a und 36b als ein am Ende geerdeter Resonator zusammen. Die Resonanzfrequenz des Resonanzschaltkreises ist dann durch die Summe der Längen der zwei Leitungen bestimmt.
Wenn keine positive Spannung an den Bandumschaltanschluß 35 angelegt ist, befindet sich die Schaltdiode 27 in einem ausgeschalteten Zustand. Daher arbeitet die Bandleitung 36b unabhängig als ein am Ende geerdeter Resonator.
In dieser Konfiguration wird ein Umschalten der Oszillationsfrequenzen durch Ein- und Ausschalten der Schaltdiode 27, abhängig davon, ob eine positive Spannung an den Bandumschaltanschluß 35 angelegt ist oder nicht, und durch Schalten der an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a und den zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b angelegten Steuerspannungen erreicht.
Wenn eine Oszillationsausgabe bei der ersten Frequenz erzeugt wird, wird eine vorgegebene Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt, wird keine vorgegebene Spannung an den zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt und wird eine positive Spannung an den Bandumschaltanschluß 35 angelegt. Auf diese Weise wird der erste Transistorschaltkreisabschnitt 1c durchgeschaltet, der zweite Transistorschaltkreisabschnitt 1d gesperrt und die Schaltdiode 27 eingeschaltet. Der Resonanzschaltkreis dient dann, entsprechend der Summe L1 der Längen der Bandleitungen 36a und 36b, als ein 1/4- Wellenlängen-Bandleitungsresonator, bei dem ein Ende geerdet ist. Bei der ersten Oszillationsfrequenz, die seiner Resonanzfrequenz entspricht, arbeitet nur der erste Transistorschaltkreisabschnitt 1c. Nach einem Durchlaufen eines stufenweisen Koppelkondensators 16a wird seine Oszillationsausgabe in einem Pufferverstärkerabschnitt 2c verstärkt, um von einem Hochfrequenz-Ausgangsanschluß 22 ausgegeben zu werden.
Wenn eine Oszillationsausgabe bei der zweiten Frequenz erzeugt wird, wird eine vorgegebene Spannung an den zweiten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24b angelegt, keine Spannung an den ersten Basis-Vorspannungssteueranschluß 24a angelegt und keine positive Spannung an den Basisumschaltanschluß 35 angelegt. Demgemäß wird der erste Transistorschaltkreisabschnitt 1c gesperrt, der zweite Transistorschaltkreisabschnitt 1d durchgeschaltet und die Schaltdiode 27 ausgeschaltet. Demgemäß wird der Resonanzschaltkreis nur durch die Bandleitung 36b betrieben und dient als ein 1/4-Wellenlängen-Bandleitungsresonator mit einem geerdeten Ende. Bei der zweiten Oszillationsfrequenz, die seiner Resonanzfrequenz entspricht, ist nur der zweite Transistorschaltkreisabschnitt 1d in Betrieb. Nach einem Durchlaufen eines stufenweisen Koppelkondensators 16b wird seine Oszillationsausgabe in dem Pufferverstärkerabschnitt 2c verstärkt, um von dem Hochfrequenz-Ausgangsanschluß 22 ausgegeben zu werden.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist der erste Transistorschaltkreis 1c insbesondere dann getrennt, wenn die Schaltdiode 27 ausgeschaltet ist. Daher werden vorteilhafterweise alle nachteiligen Wirkungen des Anschließens des ersten Transistorschaltkreises 1c verringert.

Claims

1. Zweiband-Oszillatorschaltkreis zum Erzeugen einer oszillierenden Ausgabe bei entweder einer ersten oder einer zweiten Frequenz, mit:

einem ersten Oszillatorschaltkreis (1a), der bei einer ersten Frequenz betriebsbereit ist, mit einem ersten Oszillationstransistor (10a),

einem zweiten Oszillatorschaltkreis (1b), der bei einer zweiten Frequenz betriebsbereit ist, mit einem zweiten Oszillationstransistor (10b),

einem Puffer- bzw. Trennverstärkerschaltkreis (2c), in den eine Ausgabe des ersten Oszillatorschaltkreises durch ein erstes stufenweises bzw. gestuftes Koppelelement (16a) eingegeben wird und eine Ausgabe des zweiten Oszillatorschaltkreises durch ein zweites stufenweises Koppelelement (16b) eingeben wird, wobei der Trennverstärkerschaltkreis einen Puffer- bzw. Trenntransistor (18c) enthält, und

mit ersten und zweiten Eingabeanschlüsse (24a, 24b), um eine erste und eine zweite Spannung zum Steuern eines Betriebs des ersten bzw. des zweiten Oszillatorschaltkreises anzulegen, um alternativ entweder den ersten oder den zweiten Oszillatorschaltkreis zu betreiben, wobei eine durch den Puffertransistor (18c) fließende Gleichstromkomponente auch durch den ersten oder den zweiten Oszillationstransistor (10a, 10b) fließt, der in Betrieb ist.

2. Zweiband-Oszillatorschaltkreis nach Anspruch 1, mit einem Zweiband-Resonanzschaltkreis (25), der sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Frequenz resonant ist, wobei der Zweiband-Resonanzschaltkreis (25) mit dem ersten Oszillationstransistor (10a) über einen ersten Resonatortransistor-Koppelkondensator (15a) verbunden ist und mit dem zweiten Oszillationstransistor (10b) über einen zweiten Resonatortransistor-Koppelkondensator (15b) verbunden ist.

3. Zweiband-Oszillatorschaltkreis nach Anspruch 2, bei dem der Zweiband-Resonanzschaltkreis einen Bandleitungsresonator (26) aufweist, mit einem Erdende und einem offenen Ende, einer Varactor- bzw. Kapazitätsdiode (7c), deren Anodenanschluß geerdet ist, einem ersten Kondensator (6a), der zwischen dem offenen Ende des Bandleitungsresonators und einem Kathodenanschluß der Varactordiode verbunden ist, und mit einem zweiten Kondensator (6b), der zwischen dem Kathodenanschluß der Varactordiode und einer vorgegebenen Position zwischen dem Erdende und dem offenen Ende des Bandleitungsresonators verbunden ist.

4. Zweiband-Oszillatorschaltkreis nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der erste Resonatortransistor-Koppelkondensator (15a) mit dem ersten Oszillationstransistor (10a) an einer ersten Seite verbunden ist und mit einer vorgegebenen Position zwischen einem Erdende und einem offenen Ende eines Bandleitungsresonators (26) des Zweiband-Resonanzschaltkreises verbunden ist, wobei die Position ein Knoten einer stehenden Spannungswelle ist, die bei der zweiten Frequenz in Resonanz schwingt.

5. Zweiband-Oszillatorschaltkreis nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, bei dem ein Schaltelement (27) zwischen dem ersten Resonatortransistor-Koppelkondensator (15a) und dem ersten Oszillationstransistor (10a) geschaltet ist, und das Schaltelement leitet, wenn der erste Oszillatorschaltkreis (1a) in Betrieb ist, und das Schaltelement in einem nicht verbundenen bzw. getrennten Zustand ist, wenn der zweite Oszillatorschaltkreis (1b) in Betrieb ist.

6. Zweiband-Oszillatorschaltkreis nach Anspruch 2, bei dem der Zweiband-Resonanzschaltkreis eine erste Bandleitung (36b) aufweist, deren erster Anschluß geerdet ist, und ein Schaltmittel (27), dessen erster Anschluß mit einem zweiten Anschluß der ersten Bandleitung verbunden ist, und eine zweite Bandleitung (36a), die mit einem zweiten Anschluß des Schaltmittels verbunden ist, und wobei entweder eine Resonanzfrequenz der ersten Bandleitung oder eine Resonanzfrequenz der ersten und zweiten Bandleitung durch Schalten des Schaltmittels ausgewählt ist.

7. Zweiband-Oszillatorschaltkreis nach Anspruch 6, bei dem eine Summe von Längen der ersten und zweiten Bandleitung ein Viertel einer Wellenlänge der ersten Resonanzfrequenz ist und eine Länge der ersten Bandleitung ein Viertel einer Wellenlänge der zweiten Resonanzfrequenz in dem Zweiband-Resonanzschaltkreis ist.