DE69817414T2

DE69817414T2 - Spannungsgesteuerter Oszillator

Info

Publication number: DE69817414T2
Application number: DE69817414T
Authority: DE
Inventors: Kenji Kamogawa; Kenjiro Nishikawa; Ichihiko Toyoda; Tsuneo Tokumitsu
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1998-02-11
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: EP0859457B1; EP0859457A1; US5973575A; DE69817414D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen spannungsgesteuerten Oszillator, der in Empfänger-Oszillatoren und Synthesizern von Funkeinrichtungen für Mikrowellen- und Millimeterwellen-Frequenzsystemen angewandt wird.
Die vorliegende Erfindung wird in einem persönlichen Funk-Senderempfänger angewandt, z. B. einer Türkarte oder einer Sicherheitskarte, einem AWA-(ATM-Drahtloszugriff)-Funkterminal und einem Mobilterminal, in dem ein Oszillator wesentlich ist.
Ein Empfänger-Oszillator ist ein wesentliches Bauteil in einer Mikrowellen-Sender-Empfänger-Einrichtung. Die Tendenz geht dahin, einen Empfänger-Oszillator in einer monolithischen integrierten Mikrowellenschaltung (MMIC) auszubilden, so daß ein Funk-Senderempfänger mit kleinen Abmessungen, geringen Kosten und hoher Funktionalität erzielt wird.
Ein herkömmlicher PLL-(phase locked loop = Phasenstarrer)-Empfänger-Oszillator hat eine hohe Frequenzstabilität und ein geringes Phasenrauschen in der Nähe einer Trägerfrequenz wegen der Verwendung eines Quarz- Oszillators als Bezugsfrequenzgeber. Ein PLL-Empfänger-Oszillator umfaßt im wesentlichen einen spannungsgesteuerten Oszillator, einen Frequenzteiler und einen Phasenfrequenzvergleicher. Von diesen ist ein spannungsgesteuerter Oszillator ein wesentliches Bauteil zur Bestimmung der Kennlinie eines PLL-Empfänger-Oszillators, und daher ist es erwünscht, daß er eine hohe Frequenzstabilität, einen hohen Ausgangspegel, einen großen Frequenzänderungsbereich und ein geringes Phasenrauschen aufweist. Insbesondere ein Software-Funktelefon (z. B. ein persönliches digitales Zellular-Telefon (PDC-Telefon) in Japan, ein globales System für mobile Kommunikationen (GSM) in Europa und IS-95 in den USA werden für einen einzigen Senderempfänger durch Umschaltung mittels einer Software benutzbar) ist untersucht worden, so daß verschiedene Frequenzbereiche, verschiedene Modulationsverfahren und verschiedene Datenformate durch Änderung einer Software benutzbar sind. Daher ist ein Oszillator mit einem breiten Frequenzabstimmbereich äußerst erwünscht, so daß er den Anforderungen für verschiedene Frequenzbereiche genügt.
25 stellt einen bekannten spannungsgesteuerten Oszillator dar. In der Figur ist mit 100 ein FET bezeichnet, der als Schwingungselement mit einem Basisanschluß, der über einen induktiven Widerstand 121 geerdet und mit der Anode 151 eines Varactors 150 verbunden ist, bei dem es sich um einen über einen induktiven Widerstand 120 spannungsgesteuerten veränderbaren Kondensator handelt. Die Kathode 152 der Varactor-Diode 150 ist mit einem Steuerspannungs-Eingangsanschluß 114 über einen ohmschen Widerstand 140 verbunden und über einen Kondensator 130 geerdet. Der Source-Anschluß 113 ist mit einem induktiven Widerstand 122 und einem Kondensator 131 verbunden. Der induktive Widerstand 122 ist über einen ohmschen Widerstand 141 und der Kondensator 131 direkt geerdet. Der Drain-Anschluß 112 ist mit einem Drain-Spannungsversorgungsanschluß 115 über einen induktiven Widerstand 123 und auch mit einem Ausgangsanschluß 110 über einen induktiven Widerstand 124 und einen Kondensator 133 verbunden. Der Drain-Spannungsversorgungsanschluß 115 ist über einen Kondensator 132 geerdet. Eine Ausgangsanpassungsschaltung besteht aus induktiven Widerständen 123 und 124 sowie Kondensatoren 132 und 133.
Wenn der Anschluß 115 mit der Drain-Spannung verbunden wird, stellt der FET 100 eine kapazitive, negative Impedanz dar, so daß sich ein spannungsgesteuerter Oszillator ergibt, wenn eine veränderbare Induktivität mit dem Gate 111 des FET verbunden wird. Der veränderbare bekannte induktive Widerstand besteht aus einer Varactor-Diode 150 und einem induktiven Widerstand 120. Die Varactor-Diode 150 ist mit der Source und der Drain des FET verbunden und steuert parallel die Summe aus der Kapazität C_gs zwischen dem Gate und der Source und der Kapazität C_gd zwischen dem Gate und der Drain in Abhängigkeit von der Steuerspannung. Die Schaltung nach
25 kann in einem Halbleiter-Substrat integriert sein und bildet eine reproduzierbare und preiswerte Schaltung.
Die Schaltung nach 25 mit der Varactor-Diode zur Bildung einer veränderbaren Reaktanz hat jedoch den Nachteil, daß der Steuerbereich der Kapazität C_gs zwischen Gate und Source nur etwa 1 : 2 oder weniger beträgt, wenn sie als monolithische, integrierte Mikrowellenschaltung (MMIC) in einem Halbleiter-Substrat ausgebildet wird, und der resultierende Frequenzsteuerbereich ist ebenfalls gering.
Ein weiterer Nachteil der Schaltung nach 25 besteht darin, daß sie zwei aktive Bauelemente, ein Bauelement mit negativer Impedanz (FET) und einen Varactor benötigt. Dies bedeutet, daß die Produktivität mit steigender Betriebsfrequenz abnimmt. Ferner verschlechtert sich das Phasenrauschen, da der niederfrequente Rauschanteil (1/f-Rauschen) bis zur Schwingungsfrequenz durch den Mischeffekt nichtlinearer Kennlinien einer Vielzahl aktiver Bauelemente hochtransformiert wird.
26 stellt einen weiteren bekannten spannungsgesteuerten Oszillator dar, der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 140836/1994 dargestellt ist. In der Figur ist mit 200 ein Transistor bezeichnet, der als Schwingungselement wirkt, wobei sein Basisanschluß 211 über einen ohmschen Widerstand 208 geerdet und über einen Kondensator 201 mit einer Übertragungsleitung 210 verbunden ist, deren anderes Ende über einen Kondensator 202 geerdet ist. Der Basisanschluß 211 ist ferner mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 214 und einem Kondensator 203 über einen ohmschen Widerstand 207 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 203 ist geerdet. Der Emitter-Anschluß 213 des Transistors 200 ist über eine Parallelschaltung aus einem ohmschen Widerstand 209 und einem Kondensator 204 geerdet und ferner mit dem Basisanschluß 211 über einen Kondensator 205 verbunden. Der Kollektor-Anschluß 212 des Transistors 200 ist mit einem Kollektorspannungs-Steueranschluß 215 verbunden, der über einen Kondensator 206 geerdet ist.
In der Schaltung nach 26 bildet der ohmsche Widerstand 209 eine negative Resistanz, so daß der Basisanschluß 211 des Transistors 200 eine kapazitive negative Impedanz bildet. Wenn dann eine induktive Übertragungsleitung 210 mit dem Basisanschluß verbunden wird, ar beitet die Schaltung nach 26 als Oszillator. Die Schwingungsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators hängt von der Spannungsdifferenz zwischen dem Basisspannungs-Steueranschluß 214 und dem Kollektorspannungs-Steueranschluß 215 ab, so daß die Kapazität zwischen der Basis und dem Kollektor eingestellt wird.
Die Schaltung nach 26 hat den Vorteil gegenüber der Schaltung nach 25, daß keine Varactor-Diode, die eine veränderbare Reaktanz bildet, erforderlich ist, sondern nur ein Widerstand als aktives Bauelement zur Bildung des spannungsgesteuerten Oszillators genügt. Daher verbessert die Schaltung nach 26 die Produktivität um nahezu das Doppelte im Vergleich zur Schaltung nach 25 und verringert ferner die Anzahl nichtlinearer Bauelemente in einem Rückkopplungskreis, so daß das Phasenrauschen verringert wird.
Die Schaltung nach 26 hat jedoch den Nachteil, daß der Steuerbereich der Kapazität zwischen der Basis und dem Kollektor kleiner als 1 : 2 ist, so daß ein großer Aussteuerbereich der Schwingungsfrequenz in der Schaltung nach 26 unmöglich ist.
Die Schaltung nach 26 sei ferner hinsichtlich eines Betriebs mit Gleichstrom betrachtet. Der Strom in einem Transistor hängt von der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter ab. Wenn bei einem NPN-Transistor an die Basis eine Spannung angelegt wird, wird die Potentialsperre des Basis-Emitter-Übergangs verringert, ein Elektron aus einem Emitter in die Basis injiziert, und wenn die Breite der Basis hinreichend klein ist, erreichen nahezu alle Elektronen, die in die Basis injiziert werden, den Basis-Kollektor-Übergang und strömen in den Kollektor (aus dem Kollektor fließt ein Strom in den Emitter). Daher muß die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter frei gesteuert werden, so daß der Basisstrom (oder Emitterstrom) eines Transistors eingestellt wird.
Der ohmsche Widerstand 209, der zur Ausbildung einer negativen Resistanz im spannungsgesteuerten Oszillator nach 26 dient, beschränkt den Bereich der Spannung zwischen Basis und Emitter. Die Spannung Uee, die an den Emitteranschluß 213 angelegt wird, muß um den Spannungsabfall durch den Emitterstrom I_e am ohmschen Widerstand 209 verschoben werden. Selbst wenn die Spannung an dem Basisspannungs-Steueranschluß 214 erhöht wird, so daß der Basisstrom (oder Emitterstrom) ansteigt, steigt die Spannung zwischen Basis und Emitter wegen des Spannungsabfalls am Widerstand 209 nicht in dem Maße an, so daß der Basisstrom nicht zunimmt. Zur Bestätigung dieses Prinzips wird ein vergleichbares Schaltungsmodell mit herkömmlichen Transistoren berechnet. Das Ergebnis der Berechnung wird anhand von 27 im einzelnen erläutert.
Es sei angenommen, daß an der Basis eine Spannung über einen ohmschen Widerstand von 1 kΩ und am Kollektor über einen induktiven Widerstand von 1 μH angelegt und die Kollektorspannung bei 1 V konstant gehalten wird. Der für die Berechnung benutzte Transistor ist ein SSTIC-Bipolar-Transistor (C. Yamaguchi, Y. Kobayashi, M. Miyake, K. Ishii, and H. Ichino, "0.5-, m Bipolar Transistor Using a New Base Formation Method; SSTIC," in IEEE 1993 Bipolar Circuits and Technology Meeting, 4.2, Seiten 63–66). Die Größe des Emitters beträgt 0,3 μm × 120,6 ×m. Die Strom-Spannungs-Kennlinie des Transistors ist in 28 dargestellt. Bei einem SSTIC-Bipolar-Transistor nehmen der Emitterstrom und der Basisstrom exponentiell mit der Basis-Emitter-Spannung wie bei einem herkömmlichen Transistor zu.
29 stellt das Ergebnis einer numerischen Berechnung des Zusammenhangs zwischen der Spannung an dem Basisspannungs-Steueranschluß und der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter in der Schaltung nach 26 dar, wobei R1 die Resistanz des Widerstands 209 ist. Es sei darauf hingewiesen, daß mit zunehmender Resistanz eines Widerstands, der mit dem Emitter verbunden ist, die maximale Spannung zwischen Basis und Emitter abnimmt, so daß der im Transistor fließende Basisstrom (und Emitterstrom) abnimmt.
Die Schaltung nach 26 kann daher keinen größeren Emitterstrom (oder Kollektorstrom) erzeugen, so daß es schwierig ist, eine große Ausgangsschwingung zu erzeugen. Ferner muß die Resistanz des Widerstands 209 in der Schaltung nach 26 groß sein, um eine hohe negative Resistanz zu bewirken, und der Widerstand 209 ist für den Schwingungsbetrieb wesentlich. Wenn die Resistanz des Widerstands 209 Null ist, ergibt sich keine negative Resistanz, so daß kein Schwingungsbetrieb ausgebildet wird.
Wie vorstehend schon beschrieben wurde, hat die Schaltung nach 26 den Nachteil, daß der Aussteuerbereich der Spannung zwischen Basis und Emitter eingeschränkt ist, obwohl die Spannung zwischen Kollektor und Basis beliebig steuerbar ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der Nachteile und Einschränkungen eines bekannten span nungsgesteuerten Oszillators durch Angabe eines neuen und verbesserten spannungsgesteuerten Oszillators.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen spannungsgesteuerten Oszillator anzugeben, der einen großen Frequenzabstimmbereich und ein geringes Phasenrauschen aufweist.
Um diese Ziele zu erreichen, besteht die Erfindung in einem spannungsgesteuerten Oszillator gemäß den Ansprüchen 1 und 2, deren Oberbegriffe der Lehre des Artikels von O'Clock, Jr "Varactorless VCOs: transistors go it alone", Microwaves & RF, Volume 23, Nr. 6, Juni 1984, U.S.-Seiten 137-142, XP-002068465 entsprechen.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem einen Ausführungsbeispiel (1 und 2) der Erfindung der Basis-Emitter-Widerstand des Transistors als Varistor wirkt, dessen Resistanz sich in Abhängigkeit vom Basisstrom mit hohem Änderungsverhältnis ändert. Dieser Varistor wird erfindungsgemäß als veränderbares Reaktanzelement mit großem Änderungsverhältnis benutzt, so daß sich ein größerer Frequenzabstimmbereich eines spannungsgesteuerten Oszillators als bei einem bekannten spannungsgesteuerten Oszillator ergibt, bei dem ein Varactor benutzt wird.
Ein erfindungsgemäß benutzter Transistor ist ein Stromquellen-Transistor, z. B. ein bipolarer Transistor. Die Transkonduktanz-Verzerrung (Leitwert-Verzerrung) gm eines Stromquellen-Transistors ist kleiner, wenn die Steuerspannung (der Basisstrom im Falle eines Stromquellen-Transistors und die Gate-Spannung im Falle eines FET) eingestellt wird, als die eines Spannungsquellen-Transistors, z. B. eines FET. Bei einem stromgesteu erten Transistor wird mithin mit Vorteil der Effekt eines Varistors ausgenutzt.
Ferner entsteht bei einem spannungsgesteuerten Oszillator ein Phasenrauschen durch Hochtransformation von 1/f-Rauschen durch ein aktives Bauelement bis zur Schwingungsfrequenz, und zwar wegen des Mischeffekts nichtlinearer Kennlinien eines Schwingungselements und/oder eines veränderbaren Reaktanzelements (eines Varactors im bekannten Fall). Dagegen wird erfindungsgemäß eine veränderbare Reaktanz durch eine Varistor-Kennlinie in einem Transistor realisiert, der als Schwingungselement wirkt, so daß aktive Bauelemente, mit Ausnahme eines Transistors, als Generator mit negativer Resistanz entfallen. Erfindungsgemäß ergibt sich daher ein Oszillator mit geringem Phasenrauschen.
Da ferner ein erfindungsgemäßer, spannungsgesteuerter Oszillator nur einen Transistor als aktives Bauelement aufweist, ist er zur Herstellung nach dem MMIC-Verfahren geeignet, und es wird angenommen, daß die Produktivität doppelt so hoch wie die des bekannten nach 25 ist. Die vorliegende Erfindung ist daher sehr ökonomisch.
Ferner ändert sich die Schwingungsfrequenz rasch, weil der Basisstrom eines Transistors exponentiell mit der Basis-Emitter-Spannung ansteigt, wie es in 28 dargestellt ist. Erfindungsgemäß ändert sich dagegen die an den Basisanschluß angelegte Spannung wegen des zwischen der Basis und dem Basisspannungs-Steueranschluß eingefügten ohmschen Widerstands aufgrund der Wirkung des Spannungsabfalls durch den Strom im Widerstand nur langsam. Der erfindungsgemäße spannungsgesteuerte Oszillator hat daher eine ausgezeichnete Steuerkennlinie in Abhängigkeit von der Basis-Emitter-Spannung. Wenn die Resistanz des Widerstands zwischen der Basis und dem Basisspannungs-Steueranschluß hinreichend groß ist, kann sie bei der Untersuchung des Betriebs der Schaltung bei Schwingungsfrequenzen vernachlässigt werden, da der Steueranschluß den Betrieb eines Oszillators kaum beeinträchtigt.
Da die Emitterspannung über eine Übertragungsleitung und/oder einen induktiven Widerstand angelegt wird, ist das Emitterpotential konstant oder von der Emitterstromstärke unabhängig. Die Basis-Emitter-Spannung kann daher willkürlich eingestellt werden, so daß der Steuerbereich des Basisstroms erheblich erhöht wird. Der zweite bekannte Stand der Technik bietet keinen derartigen Vorteil.
Bei einer anderen Ausführungsform (3) der vorliegenden Erfindung ist ein Verbraucher auf der Ausgangsseite unmittelbar über einen Kondensator mit dem Emitter verbunden, so daß der Verbraucher nicht nur als Belastung wirkt, sondern auch als ein Element zur Ausbildung einer negativen Resistanz. Wenn die Schwingungsbedingung unter Berücksichtigung eines derartigen Verbrauchers auf der Ausgangsseite ausgelegt ist, ist keine Ausgangsimpedanz-Anpassungsschaltung erforderlich. Die Ausführungsform nach 3 hat daher im Vergleich zu der nach den 1 und 2 die Vorteile, daß die Abmessungen der Schaltung durch Weglassen einer Impedanzanpassungsschaltung erheblich geringer sind und die Reflektionseigenschaft auf der Ausgangsseite besser ist.
Bei der Ausführungsform nach den 4 und 5 der vorliegenden Erfindung ist der Emitter eines Transi stors über einen induktiven Widerstand oder eine Übertragungsleitung nach Erde kurzgeschlossen, so daß die Gleichspannung am Emitter immer auf Null gehalten wird. Daher ist kein Emitterspannungs-Steueranschluß erforderlich und die Schaltung einfacher.
Bei einer anderen Ausführungsform (6 und 7) der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter ohmscher Widerstand zwischen der Basis und dem Emitter eines Transistors parallel zum Basis-Emitter-Widerstand Rbe des Transistors geschaltet, so daß der Bereich der Basis-Emitter-Resistanz (Varistor) eingestellt werden kann. Da ferner der zweite ohmsche Widerstand die Basis-Emitter-Spannung stabilisiert, ist die Steuereigenschaft des spannungsgesteuerten Oszillators verbessert.
Bei einer weiteren Ausführungsform (8 und 9) der vorliegenden Erfindung erhöht ein Kondensator in der Schaltung die Güte Q eines Resonators. Dadurch wird das Phasenrauschen im Ausgangssignal verringert.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform (16 und 17) wird die Basisspannung durch Herunterteilen der Kollektorspannung mittels ohmscher Widerstände gebildet, so daß ein Basisspannungs-Steueranschluß entfällt und der Schaltungsaufbau vereinfacht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform (10 und 11) der vorliegenden Erfindung wird durch einen in der Schaltung angeordneten Varistor die Frequenzabstimmempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Steuerspannung geändert. Dadurch wird die Steuerungsflexibilität der Schwingungsfrequenz verbessert.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform (12A bis 15B und 18 und 19) ist ein veränderbares Reaktanzelement in der Schaltung angeschlossen, so daß der Frequenzsteuerbereich weiter erhöht und ferner die Frequenzabstimmempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Steuerspannung verbessert und einstellbar wird.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform ist der Transistor ein bipolarer Transistor, der auf einem Silikon-Substrat hergestellt ist. Ein bipolarer Transistor erzeugt ein geringeres 1/f-Rauschen als ein Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MESFET) und ein Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit (HEMT). Dadurch läßt sich mithin das Phasenrauschen eines spannungsgesteuerten Oszillators weiter verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehend genannten und weitere Ziele, Merkmale und zugehörigen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung verständlicher. In den Zeichnungen stellen dar:
1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
3 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
4 ein Schaltbild einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
5 ein Schaltbild einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
6 ein Schaltbild einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
7 ein Schaltbild einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
8 ein Schaltbild einer achten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
9 ein Schaltbild einer neunten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
10 ein Schaltbild einer zehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
11 ein Schaltbild einer elften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
12A ein Schaltbild einer zwölften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
12B eine Abwandlung des spannungsgesteuerten Oszillators nach 12A,
13A ein Schaltbild einer dreizehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
13B eine Abwandlung des spannungsgesteuerten Oszillators nach 13A,
14 ein Schaltbild einer vierzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
15A ein Schaltbild einer fünfzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
15B eine Abwandlung des spannungsgesteuerten Oszillators nach 15A,
16 ein Schaltbild einer sechzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
17 ein Schaltbild einer siebzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
18 ein Schaltbild einer achtzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
19 ein Schaltbild einer neunzehnten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
20 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators,
21 Zusammenhänge zwischen dem normalisierten Basisstrom, der normalisierten Basis-Emitter-Resistanz und der normalisierten Basis-Resistanz eines bipolaren Silizium-Transistors (SSTIC) ,
22A den berechneten Zusammenhang zwischen Emitter-Versorgungsspannung und Schwingungsfrequenz eines im 5-GHz-Band arbeitenden spannungsgesteuerten Oszillators mit einem bipolaren Silizium-Transistor (SSTIC) bei dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
22B den berechneten Zusammenhang zwischen der Basis-Versorgungsspannung und der Schwingungsfrequenz eines im 5-GHz-Band arbeitenden spannungsgesteuerten Oszillators mit einem bipolaren Silizium-Transistor (SSTIC) bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
23 gemessene Zusammenhänge zwischen Basis-Versorgungsspannung und Schwingungsfrequenz eines im 5-GHz-Band arbeitenden spannungsgesteuerten Oszillators mit einem bipolaren Silizium-Transistor (SSTIC) bei der siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
24 Zusammenhänge zwischen der Basis-Versorgungsspannung und der Schwingungsfrequenz eines im 5-GHz-Band arbeitenden spannungsgesteuerten Oszillators mit einem bipolaren Silizium-Transistor (SSTIC) bei der zehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
25 einen ersten bekannten spannungsgesteuerten Oszillator,
26 einen zweiten bekannten spannungsgesteuerten Oszillator,
27 eine Ersatzschaltung zur Untersuchung des Gleichstrombetriebs bei dem zweiten bekannten bipolaren Silizium-Transistor (SSTIC),
28 Zusammenhänge zwischen der Basis-Emitter-Spannung und dem Emitterstrom eines bipolaren Silizium-Transistors (SSTIC) und
29 berechnete Zusammenhänge zwischen der Basis-Versorgungsspannung und der Basis-Emitter-Spannung bei der Schaltung nach 27.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
1 stellt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform des vorliegenden spannungsgesteuerten Oszillators dar.
In der Figur ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14, bei dem es sich um einen ersten Steueranschluß handelt, und über eine Übertragungsleitung 2 und einen Kondensator 3 mit Erde verbunden. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einer Übertragungsleitung 4 und einem Kondensator 5 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 5 ist geerdet. Das andere Ende der Übertragungsleitung 4 ist über einen Kondensator 7 geerdet und über einen induktiven Widerstand 6 mit einem Emitterspannungs-Steueranschluß 16 verbunden, der als zweiter Steueranschluß dient.
Es sei darauf hingewiesen, daß zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors eine Mitkopplungsschaltung liegt.
Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 mit einem Kondensator 9 verbunden, der mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden ist. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 ist ferner mit einem Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 verbunden.
Wenn die Kollektorspannung an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 angelegt wird, ergibt sich ein Oszillator, wenn die Übertragungsleitung 2 mit der Basis 11 verbunden ist, da die Basis des Transistors 1 eine kapazitive negative Impedanz bildet. Der im Transistor 1 fließende Basisstrom wird durch Spannungen gesteuert, die über den Basisspannungs-Steueranschluß 14 und den Emitterspannungs-Steueranschluß 16 zugeführt werden. Die Resistanz R_be zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und äquivalent als veränderbarer Kondensator in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare kapazitive negative Impedanz bildet, um eine Steuerung der Schwingungsfrequenz zu bewirken. Dadurch ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator. Der Basisstrom wird entweder durch Steuerung beider Spannungen an dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 und dem Emitterspannungs-Steueranschluß 16 oder dadurch gesteuert, daß die eine konstant gehalten und die andere gesteuert wird.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der in 1 dargestellten Schaltung beschrieben.
20 stellt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild der in 1 dargestellten Schaltung dar. In 20 bezeichnet das Symbol g_be die Konduktanz bzw. den Leitwert zwischen Basis und Emitter (den Kehrwert der Resistanz R_be zwischen Basis und Emitter), C_bc die Kapazität zwischen Basis und Kollektor, R_b die Basis-Resistanz, g_m die gegenseitige Konduktanz, L_a die Induktivität des induktiven Widerstands, der mit der Basis verbunden ist, C_f die Kapazität, die mit dem Emitter verbunden ist, Z_L die Impedanz eines am Kollektor angeschlossenen Verbrauchers bzw. einer Belastung.
Der Parameter Y eines Transistors in Emitter-Grundschaltung ist durch die nachstehende Gleichung (1) dargestellt.
Wenn die Y-Matrix in Gleichung (1) in den Z-Parameter umgeformt wird, dann ergibt sich die durch nachstehende Gleichung (2) dargestellte Eingangsimpedanz Z_a, von der Basis aus gesehen, wobei die Kapazität Cf vernachlässigt ist.
Wenn die Konduktanz g_be zwischen Basis und Emitter in Gleichung (2) eingesetzt wird, ergibt sich die Gleichung (3).
wobei a₁, a₂, a₃, a₄, b₁, b₂, b₃ und c₁ Konstanten sind. Es sei darauf hingewiesen, daß sich der imaginäre Teil X_a der Eingangsimpedanz Z_a nach Gleichung (3) in einem größeren Bereich als die Basis-Emitter-Konduktanz gbe ändern kann. Da die Basis-Emitter-Resistanz R_be (die Basis-Emitter-Konduktanz) äquivalent als veränderbare Kapazität wirkt, ist die Schwingungsfrequenz steuerbar. 21 stellt den Zusammenhang zwischen Basisstrom und Basis-Emitter-Resistanz R_be und der Basis-Resistanz R_b eines bipolaren Transistors dar, wobei ein bipolarer SSTIC-Transistor geprüft wird, und da der Strom durch den Verbraucherstrom normalisiert ist, ist der in 21 dargestellte Wert verallgemeinert und unabhängig von der Größe eines Transistors. Es sei darauf hingewiesen, daß bei 21 die Basis-Resistanz R_b des Transistors konstant ist, sich die Basis-Emitter-Resistanz R_be jedoch in Abhängigkeit vom Basisstrom ändert und als Varistor mit einem Steuerverhältnis von 1 : 10 oder mehr ändert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei der ersten Ausführungsform der Erfindung der Basisstrom durch die Basis-Emitter-Spannung in einem großen Steuerbereich gesteuert, so daß die äquivalente kapazitive Reaktanz in der Rückkopplungsschaltung in einem großen Bereich gesteuert werden kann. Daher ist die Frequenz in einem größeren Bereich als im Stand der Technik, bei dem ein Varactor benutzt wird, steuerbar. Da ferner die an den Emitter angelegte Spannung über einen induktiven Widerstand zugeführt wird, ist sie nicht vom Emitterstrom abhängig, und die Emitterspannung kann konstant sein. Daher ist die Basis-Emitter-Spannung, die den Basisstrom steuert, beliebig steuerbar. Der Basisstrom wird mithin dynamisch geändert, und das Steuerverhältnis der Basis-Emitter-Resistanz R_be kann größer als bei dem bekannten spannungsgesteuerten Oszillator nach 26 sein.
Da die Schaltung ferner nur ein aktives Element aufweist, ist ihr Aufbau einfach und ökonomisch, und die Produktivität etwa doppelt so groß wie die der bekannten Schaltung nach 25, wenn die Schaltung als monolithische integrierte Schaltung hergestellt wird.
Ferner wird das Phasenrauschen eines spannungsgesteuerten Oszillators hauptsächlich durch niederfrequentes Rauschen erzeugt, das durch ein aktives Bauelement als Generator mit negativer Resistanz und Bauelementen mit veränderbarer Reaktanz mit nichtlinearer Kennlinie (ein Varactor im Stand der Technik) bis nahe an die Schwingungsfrequenz hochtransformiert wird. Durch vorliegende Erfindung wird dagegen ein veränderbarer induktiver Widerstand durch die Varistor-Kennlinie eines Transistors in einem Schwingkreis erzeugt, so daß erfindungsgemäß ein schwächeres Phasenrauschen als im Stand der Technik nach 25 bewirkt wird, da aktive Bauelemente mit nichtlinearer Kennlinie entfallen, bis auf einen Transistor als Generator für eine negative Resistanz.
Wenn ein bipolarer Transistor auf einem Silizium-Substrat hergestellt wird, ist er exzellent hinsichtlich des 1/f-Rauschens, so daß sich ein Oszillator mit schwachem Phasenrauschen ergibt.
Da der Basisstrom exponentiell mit der Basis-Emitter-Spannung ansteigt, ändert sich die Schwingungsfrequenz rasch, doch ergibt sich erfindungsgemäß eine langsame oder allmähliche Änderung der Schwingungsfrequenz durch die Anwesenheit des ohmschen Widerstands 8, der die Änderung der Spannung am Basisanschluß durch den von dem durch den Widerstand 8 fließenden Strom erzeugten Spannungsabfall verlangsamt. Dadurch ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator mit exzellenter Steuerung. Alternativ kann der induktive Widerstand 6 durch eine Übertragungsleitung ersetzt werden, während die Übertragungsleitungen 2 und 4 durch einen induktiven Widerstand ersetzt werden können.
(Zweite Ausführungsform)
2 stellt ein Schaltbild der zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Die in 2 dargestellten Bauteile, die die gleichen Bauteile wie in 1 darstellen, sind mit den gleichen Bezugszahlen wie in 1 versehen.
In 2 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Der Transistor 1 hat eine Basis 11, die über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einer Übertragungsleitung und einem Kondensator 3 geerdet ist. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einer Übertragungsleitung 4 und einem Kondensator 5 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 5 ist geerdet, und das andere Ende der Übertragungsleitung 4 ist über einen Kondensator 7 geerdet und mit einem Emitterspannungs-Steueranschluß 16 verbunden, der über einen induktiven Widerstand 6 als zweiter Steueranschluß wirkt.
Es sei darauf hingewiesen, daß zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 eine Mitkopplungsschaltung angeordnet ist.
Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 mit einem Kondensator 9 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 9 ist mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 weist eine Übertragungsleitung 22 und eine kurzgeschlossene Abzweigung 21 mit einer Übertragungsleitung 23 und einem Kondensator 25 auf. Der Kol-lektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen der Übertragungsleitung 23 und dem Kondensator 25 verbunden. Wenn die Kollektorspannung an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn die Übertragungsleitung 2 mit der Basis 11 verbunden ist. Der Basisstrom im Transistor 1 wird durch die Spannungen am Basisspannungs-Steueranschluß 14 und am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 gesteuert.
Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einem veränderbaren Kondensator in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz bildet, die eine Änderung der Frequenz bewirkt. Dadurch ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator. Der Basisstrom kann entweder durch Steuerung beider Spannungen am Basisspannungs-Steueranschluß 14 und am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 oder dadurch gesteuert werden, daß die eine der beiden Spannungen konstant gehalten und die andere gesteuert wird.
Die zweite Ausführungsform hat einen ähnlichen Effekt wie die erste Ausführungsform.

Nachstehend werden numerische Beispiele eines im 6-GHz-Band arbeitenden spannungsgesteuerten Oszillators mit den folgenden Parametern angegeben, wobei der Transistor 1 durch Verwendung eines SPICE-Modells berechnet worden ist.

Transistor 1:	SSTIC-Transistor mit einer Emittergröße von 0,3 μm × 120,6 μm
Kondensator 3:	C = 12 pF
Kondensator 5:	C = 8 pF
Kondensator 7:	C = 2,37 pF
Kondensator 9:	C = 2 pF
Kondensator 25:	C = 10 pF
ohmscher Widerstand 8:	R = 1000 Ω
Induktiver Widerstand 6:	L = 3 nH

wobei ε_r die effektive Dielektrizitätskonstante ist.
22A stellt den Zusammenhang zwischen der vom Emitterspannungs-Steueranschluß 16 (horizontale Achse) zugeführten Spannung und der Schwingungsfrequenz (vertikale Achse) dar, wobei die Spannung am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 2 V und die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 4 V beträgt.
22B stellt den Zusammenhang zwischen der Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 (horizontale Achse) und der Schwingungsfrequenz (vertikale Achse) dar, wobei die Spannung am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 2 V und die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 16 0 V beträgt.
Wie aus den 22A und 22B ersichtlich ist, wird eine große Frequenzänderung entweder durch Steuerung der Emitter-Versorgungsspannung oder der Basis-Versorgungsspannung erreicht. Insbesondere wenn die Emitter- Versorgungsspannung gesteuert wird, ändert sich die Schwingungsfrequenz von 4,79 GHz bis 6,46 GHz (33%), was dreimal so groß wie der Frequenzänderungsbereich im Stand der Technik ist. Wenn die Basis-Versorgungsspannung gesteuert wird, ergibt sich ein großer Schwingungsfrequenz-Abstimmbereich, und gleichzeitig ändert sich die Schwingungsfrequenz linear mit der Steuerspannung, so daß die Steuerung der Schwingungsfrequenz vereinfacht wird.
(Dritte Ausführungsform)
3 stellt ein Schaltbild der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in 1 und 3 verweisen auf gleiche Bauteile.
In 3 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Der Transistor 1 hat eine Basis 11, die über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden ist, der als erster Steueranschluß dient und über eine Reihenschaltung aus einer Übertragungsleitung 2 und einem Kondensator 3 geerdet ist. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einer Übertragungsleitung 4 und einem Kondensator 5 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 5 ist geerdet, und das andere Ende der Übertragungsleitung 4 ist über einen Kondensator 7 geerdet und mit einem Emitterspannungs-Steueranschluß 16, der als zweiter Steueranschluß dient, über einen induktiven Widerstand 16 verbunden. Der Emitter 13 ist ferner über einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 liegt eine Mitkopplungsschaltung. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über einen induktiven Wider stand 30, der über einen Kondensator 33 geerdet ist, mit einem Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 verbunden.
Wenn die Kollektorspannung an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, und wenn die Übertragungsleitung 2 mit der Basis 11 verbunden ist, ergibt sich ein Oszillator. Der Basisstrom im Transistor 1 wird durch die Spannungen an dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 und am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent wie ein veränderbarer Kondensator in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis bildet daher eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert und sich ein spannungsgesteuerter Oszillator ergibt. Der Basisstrom kann entweder durch Steuerung beider Spannungen am Basisspannungs-Steueranschluß 14 und am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 oder dadurch gesteuert werden, daß die eine Spannung konstant gehalten und die andere eingestellt wird.
Die dritte Ausführungsform hat einen ähnlichen Effekt wie die erste Ausführungsform. Da bei der dritten Ausführungsform ein Verbraucher (z. B. 50Ω) am Ausgangsanschluß 10 direkt mit dem Emitter 13 über den Kondensator 9 verbunden ist, kann der Verbraucher am Ausgangsanschluß 10 als ein Element zur Bildung einer negativen Resistanz ausgelegt sein. Daher kann die Schwingungsbedingung unter Berücksichtigung des Verbrauchers auf der Ausgangsseite ausgelegt sein, so daß die Reflektion am ausgangsseitigen Verbraucher verbessert werden kann und auf der Ausgangsseite keine Impe danzanpassungsschaltung erforderlich ist. Da keine Impedanzanpassungsschaltung erforderlich ist, können die Abmessungen der Schaltungen sehr gering gehalten werden.
(Vierte Ausführungsform)
4 stellt ein Schaltbild der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In 4 bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie in 1 gleiche Bauteile.
In 4 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Der Transistor 1 hat eine Basis 11, die mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14, der als erster Steueranschluß dient, über einen ohmschen Widerstand 8 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet ist. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator verbunden, die beide geerdet sind, so daß sich zwischen Basis und Emitter des Transistors 1 eine Mitkopplungsschaltung ergibt. Der Kol-lektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 mit einem Kondensator 9 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 9 ist mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 ist ferner mit einem Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 verbunden.
Wenn am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 die Kollektorspannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive negative Impedanz, und wenn ein induktiver Widerstand 31 mit der Basis 11 verbunden ist, ergibt sich ein Oszillator. Der Basisstrom im Transistor 1 wird durch die Steuerspannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und wie eine veränderbare Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz bildet. Mithin ändert sich die Schwingungsfrequenz, und es ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die vierte Ausführungsform hat eine ähnliche Wirkung wie die erste Ausführungsform. Bei der vierten Ausführungsform ist der Emitter des Transistors 1 für Gleichstrom über den induktiven Widerstand 32 nach Erde kurzgeschlossen. Daher wird die Gleichspannung am Emitter auf 0 V festgehalten, so daß kein Emitterspannungs-Steueranschluß erforderlich ist. Mithin ergibt sich ein einfacher spannungsgesteuerter Oszillator.
(Fünfte Ausführungsform)
5 stellt die fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In 5 sind die gleichen Bauteile wie in 1 mit gleichen Bezugszahlen versehen.
In 5 ist mit 1 ein Transistor als Generator für einen negativen Widerstand bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem als ersten Steueranschluß dienenden Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet. Der Emitter 13 ist ferner über einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors liegt eine Mitkopplungsschaltung. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über einen induktiven Widerstand 30, der über einen Kondensator 33 geerdet ist, mit einem Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 verbunden.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive negative Impedanz, so daß, wenn der induktive Widerstand 31 mit der Basis des Transistors verbunden wird, sich ein Oszillator ergibt. Der Basisstrom wird durch die am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und als äquivalente variable Kapazität in der Mitkopplungsschaltung. Die Basis stellt daher eine variable, kapazitive, negative Impedanz dar, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die fünfte Ausführungsform hat eine ähnliche Wirkung wie die erste Ausführungsform, und da ferner der Emitter des Transistors 1 durch den induktiven Widerstand 32 für eine Gleichspannung nach Erde kurzgeschlossen und die Gleichspannung am Emitter auf 0 V festgehalten wird, ist kein Emitterspannungs-Steueranschluß erforderlich. Dadurch ergibt sich mithin ein einfacher spannungsgesteuerter Oszillator.
(Sechste Ausführungsform)
6 stellt die sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In 6 bezeichnen gleiche Bezugszahlen wie in 1 gleiche Bauteile.
In 6 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14, der als erster Steueranschluß dient, verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 ergibt. Die Basis 11 und der Emitter 13 sind über einen ohmschen Widerstand 40 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Kollektorspannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn mit der Basis 11 ein induktiver Widerstand 31 verbunden wird. Die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 steuert den Basisstrom im Transistor 1. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, die vom Basisstrom abhängt, und als äquivalente variable Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz darstellt, die Schwingungsfrequenz steuerbar ist und sich ein Oszillator mit veränderbarer Frequenz ergibt.
Die Ausführungsform nach 6 hat ähnliche Vorteile wie die nach 1. Ferner ist der ohmsche Widerstand 40 zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 zur Basis-Emitter-Resistanz R_be parallel geschaltet, so daß er den Bereich der Basis-Emitter-Resistanz (des Varistors) bestimmt, der die Schwingungsbedingung erfüllt. Wenn die Resistanz des Widerstands 40 klein ist, wird der Bereich des Varistors, in dem die Schwingungsbedingung erfüllt ist, zu einem kleineren Wert oder kleineren Basisstrom hin verschoben. Da sich der Bereich der äquivalenten, veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung ändert, ist es mithin möglich, den Frequenzabstimmbereich durch die Resistanz des Widerstands 40 einzustellen. Ferner stabilisiert der Widerstand 40 zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 die Basis-Emitter-Spannung bei einer Gleichspannung.
(Siebte Ausführungsform)
7 stellt die siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 7 und 1 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 7 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden, der als erster Steueranschluß dient, und über eine Reihen- Schaltung einer Übertragungsleitung 12 und einen Kondensator 3 geerdet.
Der Emitter 13 ist über eine Parallelschaltung aus einer Übertragungsleitung 4 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 ergibt. Die Basis und der Emitter sind durch den Widerstand 40 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist mit einem Ausgangsanschluß 10 über eine Reihenschaltung aus einer Impedanzanpassungsschaltung 20 und einem Kondensator 9 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 weist eine Übertragungsleitung 22 und eine kurzgeschlossene Abzweigung 21 mit einer Übertragungsleitung 23 und einem Kondensator 25 auf. Mit der Verbindung zwischen der Übertragungsleitung 23 und dem Kondensator 25 ist ein Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 verbunden.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Kollektorspannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich durch die Verbindung der Übertragungsleitung 2 mit der Basis 11 ein Oszillator ergibt. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die an den Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und als äquivalente veränderbare Kapazität in der Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare negative kapazitive Impedanz bildet, durch die die Schwingungsfrequenz einstellbar ist. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die siebte Ausführungsform hat die gleichen Vorteile wie die sechste Ausführungsform.

Eine experimentelle Ausführungsform ist nachstehend angegeben, und das Ergebnis ist in 23 dargestellt.

Transistor 1:	SSTIC-Transistor mit einer Emittergröße von 0,3 μm × 120,6 μm
Kondensator 3:	C = 12 pF
Kondensator 5:	C = 2,7 pF
Kondensator 7:	C = 0,5 pF
Kondensator 26:	C = 10 pF
ohmscher Widerstand 8:	R = 1000 Ω
ohmscher Widerstand 9:	R = 1000 Ω

wobei ε_r die effektive Dielektrizitätskonstante ist.
Wie 23 zeigt, hat die siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators experimentell einen großen Frequenzabstimmungsbereich (33%), der sich von 4,02 GHz bis 5,35 GHz erstreckt, wenn an dem Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 3 Volt angelegt werden. Der Abstimmungsbereich ist dreimal so groß wie der eines bekannten spannungsgesteuerten Oszillators, bei dem eine Varactor-Diode benutzt wird. Ferner ist die Schwingungsfrequenzänderung, wie die Simulation in 22B zeigt, linear von der am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegten Steuerspannung abhängig.
(Achte Ausführungsform)
8 stellt die achte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 8 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 8 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden, der als erster Steueranschluß dient, und über eine Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist über eine Parallelschaltung aus einem ohmschen Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 ergibt. Die Basis 11 ist über einen Kondensator 50 mit dem Emitter 13 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, stellt die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz dar, so daß sich aufgrund des mit der Basis 11 verbundenen induktiven Widerstands 31 ein Oszillator ergibt. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz darstellt und sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die achte Ausführungsform hat die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform. Ferner verbessert der Kondensator 50 zwischen Basis und Emitter des Transistors 1 die Güte Q eines Resonanzschwingkreises, so daß das Phasenrauschen im Ausgangssignal verringert wird.
(Neunte Ausführungsform)
9 stellt die neunte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 9 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 9 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 51, einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen Basis und Emitter des Transistors 1 ergibt. Der Kollektor 12 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine negative, kapazitive Impedanz, so daß, da die Basis 11 mit einem induktiven Widerstand 31 verbunden ist, sich ein Oszillator ergibt. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angeschlossene Spannung eingestellt. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz bildet und die Schwingungsfrequenz verändert wird. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die neunte Ausführungsform hat die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform. Ferner wird die Güte Q aufgrund einer losen Kopplung des Kondensators 51 zwischen dem Resonanzkreis aus induktivem Widerstand 31 und Kondensator 3 mit dem Transistor 1 erhöht, so daß das Phasenrauschen im Ausgangssignal verbessert wird.
(Zehnte Ausführungsform)
10 stellt eine zehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 10 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 10 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über eine Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand 8 und einem Varistor 60 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden, der als erster Steueranschluß dient, und ist über eine Reihen- Schaltung aus einer Übertragungsleitung 2 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist mit einer Übertragungsleitung 4 verbunden und über einen Kondensator 5 geerdet. Das andere Ende der Übertragungsleitung 4 ist mit einem induktiven Widerstand 6 verbunden und über einen Kondensator 7 geerdet. Das andere Ende des induktiven Widerstands 6 ist mit einem Emitterspannungs-Steueranschluß 16 verbunden, der als zweiter Steueranschluß dient. Zwischen Basis und Emitter des Transistors 1 liegt eine Mitkopplungsschaltung. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn die Übertragungsleitung 2 mit der Basis 11 verbunden ist. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die an den Basisspannungs-Steueranschluß 14 und an den Emitterspannungs-Steueranschluß 16 angelegten Spannungen eingestellt. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis bildet daher eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Der Basisstrom wird entweder durch gleichzeitige Änderung beider an den Basisspannungs-Steueranschluß 14 und den Emitterspannungs-Steueranschluß 16 angelegten Span nungen oder dadurch gesteuert, daß die eine konstant gehalten und die andere geändert wird.
Die zehnte Ausführungsform hat ähnliche Vorteile wie die erste Ausführungsform. Ferner wird durch die Anwesenheit des Varistors 60 die gesamte Resistanz zwischen der Basis und dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 geändert, und die Wirkung der Spannung am Steueranschluß 14 wird modifiziert. Die Abstimmempfindlichkeit der an den Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegten Steuerspannung auf die Schwingungsfrequenz wird mithin modifiziert.
24 zeigt den Zusammenhang zwischen der an den Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegten Steuerspannung und der Schwingungsfrequenz, wobei die Summe aus der Resistanz des Widerstands 8 und der Resistanz des Varistors 60 mit R_TOTAL bezeichnet ist und die Parameter die gleichen wie bei der zweiten Ausführungsform sind. Wenn die Resistanz R_TOTAL groß ist, wird die Abstimmempfindlichkeit ohne Verzerrung der Linearität gesteuert. Wenn ferner die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 konstant ist, ändert sich die Schwingungsfrequenz durch Steuerung des Varistors 60.
(Elfte Ausführungsform)
11 stellt eine elfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In den 1 und 11 sind mit gleichen Bezugszahlen gleiche Bauteile bezeichnet.
In 11 bezeichnet 1 einen Transistor als Generator für eine negative Resistanz. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden, der als erster Steueranschluß dient, und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Basisspannungs-Steueranschluß 14 ist mit einem Varistor 60 verbunden, der einen Transistor aufweist, dessen Basis mit seinem Kollektor und einem Varistor-Steueranschluß 17 und dessen Emitter mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden ist, so daß der Varistor 60 durch die Potentialdifferenz zwischen dem Potential am Basisspannungs-Steueranschluß 14 und dem Potential am Varistor-Steueranschluß 17 gesteuert wird. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 ergibt. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn an der Basis 11 ein induktiver Widerstand angeschlossen wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, die vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Mithin bildet die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert und sich ein spannungsgesteuerter Oszillator ergibt.
Die elfte Ausführungsform hat ähnliche Vorteile wie die zehnte Ausführungsform. Eine Abwandlung kann darin bestehen, daß, statt den Emitter des Transistors des Varistors 60 mit dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 und die Basis mit dem Varistor-Steueranschluß 17 zu verbinden, der Emitter mit dem Varistor-Steueranschluß 17 und die Basis mit dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden wird.
(Zwölfte Ausführungsform)
12A stellt eine zwölfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In den 1 und 12A sind mit gleichen Bezugszahlen gleiche Bauteile bezeichnet.
In 12A ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist mit einem geerdeten induktiven Widerstand 32 und einem über einen Kondensator 5 geerdeten Varistor 60 verbunden, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 ergibt. Der Varistor 60 weist einen weiteren Transistor auf, dessen Basis mit seinem Kollektor und dessen Emitter mit dem Emitter 13 des Transistors 1 verbunden ist. Die Basis (und der Kollektor) des Varistors 60 ist über einen ohmschen Widerstand 41, der eine ähnliche Resistanz wie der Widerstand 8 hat, mit dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 weist ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 auf .
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn an der Basis des Transistors 1 ein induktiver Widerstand 31 angeschlossen wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis bildet mithin eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Mithin ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die zwölfte Ausführungsform hat den gleichen Vorteil wie die Ausführungsform nach 1 und ferner den Vorteil, daß durch den Varistor 60 in der Mitkopplungsschaltung der Basis-Steueranschluß 14 auch den Steueranschluß des Varistors 60 bildet. Mithin kann durch nur eine Spannung am Steueranschluß 14 sowohl die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 als auch die Resistanz des Varistors 60 gesteuert werden, so daß der Bereich und/oder das Änderungsverhältnis der veränderbaren Resistanz vergrößert oder geändert werden kann. Die zwölfte Ausführungsform vergrößert daher den Frequenzabstimmbereich eines spannungsgesteuerten Oszillators und verbessert die Frequenzabstimmempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Steuerspannung.
12B stellt eine Abwandlung von 12A dar. In 12B ist die Verbindung des Varistors 60 so abgewandelt, daß er parallel zum ohmschen Widerstand 40 liegt.
Obwohl die Basis des Transistors im Varistor 60 der zwölften Ausführungsform mit dem Kollektor seines Transistors verbunden ist, ist es möglich, die Basis mit dem Emitter zu verbinden, und ferner kann ein induktiver Widerstand durch eine Übertragungsleitung ersetzt werden.
(Dreizehnte Ausführungsform)
13A stellt eine dreizehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In den 1 und 13A bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Bauteile.
In 13A ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14, der als erster Steueranschluß dient, verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 ist mit einem geerdeten, induktiven Widerstand 32 und einem über einen Kondensator 5 geerdeten Varactor 70 verbunden, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter, vom Transistor 1 aus gesehen, ergibt. Der Varactor 70 enthält einen weiteren Transistor, dessen Basis mit seinem Emitter verbunden ist, so daß die Kapazität C_bc zwischen der Basis und dem Kollektor von der Spannung zwischen der Basis und dem Kollektor abhängt. Der Emitter (die Basis) des Varactors 70 ist mit dem Emitter 13 des Transistors 1 und der Kollektor des Varactors 70 mit dem Basisspannungs-Steueranschluß 14 über einen ohmschen Widerstand 41 verbunden. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 40 mit dem Emitter 13 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn die Basis 11 mit einem induktiven Widerstand 31 verbunden wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung, so daß die Basis eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz bildet und sich die Schwingungsfrequenz ändert. Mithin ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die dreizehnte Ausführungsform hat den gleichen Vorteil wie die erste Ausführungsform. Da ferner der Varactor 70 in einer Mitkopplungsschaltung liegt, bildet der Basisspannungs-Steueranschluß 14 des Transistors 11 gleichzeitig den Steueranschluß für den Varactor 70. Mithin ist es möglich, mittels einer einzigen Spannung die Basis-Emitter-Resistanz R_be (Varistor) des Transistors 1 und die Kapazität des Varactors 70 zu steuern, so daß der Bereich und/oder das Bereichsverhältnis der veränderbaren Reaktanz vergrößert und/oder modifiziert wird.
Die dreizehnte Ausführungsform hat die Vorteile, daß der Abstimmbereich des spannungsgesteuerten Oszillators vergrößert und die Modulationsempfindlichkeit der Schwingungsfrequenz in Abhängigkeit von der Steuerspannung verbessert wird.
13B stellt eine Abwandlung der dreizehnten Ausführungsform nach 13A dar. 13B hat das Merkmal, daß der Kollektor und der Emitter des Varactor-Transistors miteinander verbunden sind. Nach 13A ist der Emitter (die Basis) des Varactors mit dem Emitter 13 des Transistors 1 und der Kollektor des Varactors 70 mit dem Kondensator 5 verbunden, doch ist auch die umgekehrte Verbindung möglich; sie hat dann einen ähnlichen Effekt.
(Vierzehnte Ausführungsform)
14 stellt die vierzehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 14 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 14 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einer Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Varistor 60, die geerdet sind, geerdet. Der Varistor 60 enthält einen weiteren Transistor, dessen Basis mit seinem Kollektor verbunden ist, der mit dem induktiven Widerstand 31 verbunden ist, und dessen Emitter geerdet ist. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 ergibt. Die Basis 11 ist über einen ohmschen Widerstand mit dem Emitteranschluß 14 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, und dann wird ein Oszillator gebildet, wenn an der Basis 11 ein induktiver Widerstand 31 angeschlossen wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die an den Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer variablen Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis stellt daher eine variable, kapazitive, negative Impedanz dar, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Mithin ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die vierzehnte Ausführungsform hat einen ähnlichen Vorteil wie die zwölfte Ausführungsform. Der Varistor 60 in der Mitkopplungsschaltung bildet einen variablen, induktiven Widerstand (einen induktiven Widerstand 31, einen Kondensator 3 und einen Varistor 60), der mit der Basis 11 verbunden ist, so daß der Frequenzabstimmbereich und die Modulationsempfindlichkeit der Schwin gungsfrequenz in Abhängigkeit von der Steuerspannung vergrößert und/oder geändert wird. Bei der vierzehnten Ausführungsform ist die Basis des Varistors 60 mit dessen Kollektor verbunden, der seinerseits mit dem induktiven Widerstand 31 verbunden ist, und dessen Emitter geerdet ist, doch ist es auch möglich, die Verbindungen umzukehren, so daß der Emitter mit dem induktiven Widerstand 31 verbunden und die Basis (der Kollektor) geerdet ist.
(Fünfzehnte Ausführungsform)
15A stellt eine fünfzehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 15A bezeichnen gleiche Bauteile.
In 15A ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einer Parallelschaltung aus einem Kondensator 3 und einem Varactor 70 geerdet. Der Varactor 70 enthält einen weiteren Transistor, dessen Basis mit seinem Emitter, der mit dem induktiven Widerstand 31 verbunden ist, verbunden und dessen Kollektor geerdet ist. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und einem Kondensator 5 geerdet, so daß sich eine Mitkopplungsschaltung zwischen Basis und Emitter des Transistors 1 ergibt. Die Basis 11 des Transistors 1 ist mit dem Emitter 13 über einen ohmschen Widerstand 40 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensa for 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß ein Oszillator gebildet wird, wenn an der Basis 11 ein induktiver widerstand 31 angeschlossen wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die Spannung am Basisspannungs-Steueranschluß 14 gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis des Transistors 1 bildet mithin eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die fünfzehnte Ausführungsform hat einen ähnlichen Vorteil wie die dreizehnte Ausführungsform. Der in der Mitkopplungsschaltung vorgesehene Varactor 70 bildet einen veränderbaren induktiven Widerstand (einen induktiven Widerstand 31, einen Kondensator 3 und einen Varactor 70), so daß der Frequenzabstimmbereich erheblich und die Modulationsempfindlichkeit der Frequenzänderung in Abhängigkeit von der Steuerspannung vergrößert und/oder modifiziert wird.
15B stellt eine Abwandlung der 15A dar. Das Merkmal der 15B besteht darin, daß der Emitter und der Kollektor des Varactors 70 verbunden sind. 15B hat dennoch eine ähnliche Wirkung wie der Oszillator nach 15A. Obwohl die Basis (der Emitter) des Varactors mit dem induktiven Widerstand 31 der 15A verbunden ist, ist es möglich, den Kollektor mit dem induktiven Widerstand 31 zu verbinden und die Basis (den Emitter) zu erden.
(Sechzehnte Ausführungsform)
16 stellt eine sechzehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 16 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 16 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 43 mit seinem Kollektor 12 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einer Übertragungsleitung und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einem geerdeten Kondensator 5 und einer über einen Kondensator 7 geerdeten Übertragungsleitung 4 verbunden. Die Verbindung der Übertragungsleitung 4 mit dem Kondensator 7 ist über einen induktiven Widerstand 6 mit einem Emitterspannungs-Steueranschluß verbunden, der als zweiter Steueranschluß dient. Zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 liegt eine Mitkopplungsschaltung. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 44 geerdet und über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn eine Übertragungsleitung 2 mit der Basis 11 verbunden wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis des Transistors 1 bildet mithin eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator. Der Basisstrom kann dadurch gesteuert werden, daß am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine konstante Spannung angelegt und die am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 angelegte Spannung eingestellt wird.
Die sechzehnte Ausführungsform hat einen ähnlichen Vorteil wie die nach 1. Nach 16 entspricht die der Basis 11 des Transistors 1 zugeführte Spannung dem durch das Teilerverhältnis der ohmschen Widerstände 43 und 44 bestimmten Teil der an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 angelegten Spannung, so daß kein Basisspannungs-Steueranschluß erforderlich ist. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator mit einfachem Aufbau.
(Siebzehnte Ausführungsform)
17 stellt eine siebzehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 17 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 17 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 43 des Kollektors 12 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einer Übertragungsleitung 2 und einem Kondensator 3 geerdet. Die Basis 11 ist ferner über einen ohmschen Widerstand 45 geerdet. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einem geerdeten Kondensator 5 und einer über einen Kondensator 7 geerdeten Übertragungsleitung 4 verbunden. Die Verbindung zwischen der Übertragungsleitung 4 und dem Kondensator 7 ist mit einem Emitterspannungs-Steueranschluß 16, der als zweiter Steueranschluß dient, über einen induktiven Widerstand 6 verbunden. Zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 liegt eine Mitkopplungsschaltung. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 weist ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 auf .
Wenn an dem Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn die Basis 11 mit einer Übertragungsleitung 2 verbunden wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Emitterspannungs-Steueranschluß 16 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis bildet daher eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator. Der Basisstrom wird durch eine konstante, an den Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 und eine an den Emitter spannungs-Steueranschluß 16 angelegte Steuerspannung gesteuert.
Die siebzehnte Ausführungsform hat einen ähnlichen Vorteil wie die nach 1. Bei der Ausführungsform nach 17 ist die an die Basis 11 des Transistors 1 angelegte Spannung fest durch das Teilerverhältnis ohmscher widerstände 43 und 45, durch die die Kollektorspannung heruntergeteilt wird, vorgegeben, so daß kein Basisspannungs-Steueranschluß erforderlich ist. Dadurch ergibt sich ein spannungsgesteuerter Oszillator mit einfachem Aufbau.
(Achtzehnte Ausführungsform)
18 stellt eine achtzehnte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. Gleiche Bezugszahlen in den 1 und 18 bezeichnen gleiche Bauteile.
In 18 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einer Parallelschaltung aus einem Kondensator 3 und einem Varistor 60 geerdet. Der Varistor 60 weist einen weiteren Transistor auf, dessen Basis mit einem Varistor-Steueranschluß 17 über einen ohmschen Widerstand 46 verbunden, dessen Kollektor mit dem induktiven Widerstand 31 verbunden und dessen Emitter geerdet ist.
Der Emitter 13 des Transistors 1 ist über eine Parallelschaltung aus einem induktiven Widerstand 32 und ei nem Kondensator 5 geerdet, so daß sich zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 eine Mitkopplungsschaltung ergibt. Die Basis 11 und der Emitter 13 des Transistors 1 sind durch einen ohmschen Widerstand 40 verbunden. Der Kollektor 12 des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung 20 und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 weist ferner einen Kol-lektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 auf.
Wenn am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn der induktive Widerstand 31 mit der Basis 11 verbunden wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz Rbe des Transistors 1 wirkt als Varistor, der vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis bildet daher eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die achtzehnte Ausführungsform hat einen ähnlichen Vorteil wie die erste Ausführungsform. Nach 18 bildet der Varistor 60 einen veränderbaren induktiven Widerstand zur Basis 11 durch den induktiven Widerstand 31, den Kondensator 3 und den Varistor 60, so daß der Frequenzabstimmbereich und die Modulationsempfindlichkeit der Frequenzänderung in Abhängigkeit von der Steuerspannung vergrößert und/oder eingestellt wird. Als Abwandlung kann der Emitter des Varistors 60 mit dem induktiven Widerstand 31 verbunden werden, statt den Kol- lektor mit dem induktiven Widerstand 31 zu verbinden, wobei in diesem Fall der Kollektor geerdet wird.
(Neunzehnte Ausführungsform)
19 stellt eine neunzehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen spannungsgesteuerten Oszillators dar. In den 1 und 19 sind mit gleichen Bezugszahlen gleiche Bauteile bezeichnet.
In 19 ist mit 1 ein Transistor als Generator für eine negative Resistanz bezeichnet. Die Basis 11 des Transistors 1 ist über einen ohmschen Widerstand 8 mit einem Basisspannungs-Steueranschluß 14 verbunden und über eine Reihenschaltung aus einem induktiven Widerstand 31 und einem Kondensator 3 geerdet. Der Emitter 13 des Transistors 1 ist mit einem geerdeten Kondensator 5, einem geerdeten induktiven Widerstand 32 und einem Varistor 60 verbunden. Zwischen Basis und Emitter des Transistors 1 ist eine Mitkopplungsschaltung vorgesehen. Der Varistor 60 enthält einen weiteren Transistor, dessen Basis mit einem Varistor-Steueranschluß 17 über einen ohmschen Widerstand 46 verbunden, dessen Emitter mit dem Emitter des Transistors 1 verbunden und dessen Kollektor geerdet ist. Die Basis 11 und der Emitter 13 des Transistors 1 sind durch einen ohmschen Widerstand 40 verbunden. Der Kollektor des Transistors 1 ist über eine Impedanzanpassungsschaltung und einen Kondensator 9 mit einem Ausgangsanschluß 10 verbunden. Die Impedanzanpassungsschaltung 20 hat ferner einen Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15.
Wenn am Kollektorspannungs-Versorgungsanschluß 15 eine Spannung angelegt wird, bildet die Basis des Transistors 1 eine kapazitive, negative Impedanz, so daß sich ein Oszillator ergibt, wenn der induktive Widerstand 31 mit der Basis 11 verbunden wird. Der Basisstrom des Transistors 1 wird durch die am Basisspannungs-Steueranschluß 14 angelegte Spannung gesteuert. Die Basis-Emitter-Resistanz R_be des Transistors 1 wirkt als Varistor, die vom Basisstrom abhängt, und arbeitet äquivalent zu einer veränderbaren Kapazität in einer Mitkopplungsschaltung. Die Basis bildet daher eine veränderbare, kapazitive, negative Impedanz, so daß sich die Schwingungsfrequenz ändert. Dadurch ergibt sich mithin ein spannungsgesteuerter Oszillator.
Die neunzehnte Ausführungsform hat nicht nur einen ähnlichen Vorteil wie die erste Ausführungsform, sondern auch folgende Vorteile. Die Anwesenheit eines Varistors 60 in einer Mitkopplungsschaltung bewirkt eine Vergrößerung oder Einstellung des Abstimmbereiches oder Abstimmverhältnisses einer veränderbaren Reaktanz. Die neunzehnte Ausführungsform vergrößert daher den Frequenzabstimmbereich und verbessert oder steuert die Modulationsempfindlichkeit der veränderbaren Frequenz in Abhängigkeit von der Steuerspannung. Als Abwandlung der 19 kann der Kollektor des Varistors 60 mit dem Emitter des Transistors 1 verbunden sein, statt den Emitter mit dem Emitter des Transistors 1 zu verbinden, und in diesem Fall ist der Kollektor des Transistors zu erden.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben wurde, ist offensichtlich, daß ein neuer und verbesserter spannungsgesteuerter Oszillator erfunden wurde. Es sei darauf hingewiesen, daß die offenbarten Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung dienen. Es sei da her auf die beiliegenden Ansprüche verwiesen, die den Schutzumfang der Erfindung bestimmen.

Claims

Spannungsgesteuerter Oszillator, der aufweist: einen ersten Transistor (1) mit einer Mitkopplungsschaltung zwischen einer Basis (11) und einem Emitter (13) des Transistors (1), einen Schwingungsausgang des Oszillators von einem Kollektor (12) des Transistors (1) zu einem Ausgangsanschluß (10) über eine Impedanzanpassungsschaltung (20), ein induktives Element (2) oder eine Übertragungsleitung (2), das bzw. die mit der Basis (11) des Transistors (1) verbunden ist, eine Steuerquelle (14, 16) zur Abgabe eines einstellbaren Potentials an die Basis (11) und/oder den Emitter (13) des Transistors (1), wobei die Impedanzanpassungsschaltung (20) einen Stromversorgungsanschluß (15) zur Abgabe einer Kollektorspannung an den Kollektor (12) des Transistors (1) aufweist, einen ersten ohmschen Widerstand (8) zwischen der Basis (11) des Transistors (1) und der Steuerquelle (14), die das Basispotential des Transistors (1) in einer Konfiguration erzeugt, in der die Steuerquelle (14, 16) der Basis ein einstellbares Potential zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein induktiver Widerstand (32) und/oder eine Übertragungsleitung (4) zwischen dem Emitter und Erde vorgesehen ist, so daß kein ohmscher Widerstand zwischen dem Emit ter und Erde angeschlossen ist, und daß in der Konfiguration, in der die Steuerquelle (14, 16) das einstellbare Potential an den Emitter abgibt, ein induktiver Widerstand (6) und/oder eine Übertragungsleitung (4) zwischen dem Emitter (13) und der Steuerquelle (16) zur Abgabe eines Potentials an den Emitter vorgesehen ist, so daß kein ohmscher Widerstand zwischen dem Emitter und der Steuerquelle angeschlossen ist, und daß in der Konfiguration, in der die Steuerquelle (14, 16) der Basis kein einstellbares Potential zuführt, die Basis mit Erde und dem Kollektor ohmsch verbunden ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator, der aufweist: einen ersten Transistor (1) mit einer Mitkopplungsschaltung zwischen einer Basis (11) und einem Emitter (13) des Transistors (1), einen Schwingungsausgang des Oszillators von einem Emitter (13) des Transistors (1) über einen Kondensator (9), ein induktives Element (2) oder eine Übertragungsleitung (2), das bzw. die mit der Basis (11) des Transistors (1) verbunden ist, eine Steuerquelle (14, 16) zur Abgabe eines einstellbaren Potentials an die Basis und/oder den Emitter des Transistors, eine Impedanzanpassungsschaltung (30) mit einem Stromversorgungsanschluß (15) zur Abgabe einer Kollektorspannung an den Kollektor (12) des Transistors (1), einen ersten ohmschen Widerstand (8) zwischen der Basis (11) des Transistors (1) und der Steuerquelle (14), die das Basispotential an den Transistor (1) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein induktiver Widerstand (32) und/oder eine Übertragungsleitung (4) zwischen dem Emitter (13) und Erde vorgesehen ist, so daß kein ohmscher Widerstand zwischen dem Emitter und Erde angeschlossen ist, und daß in einer Konfiguration, in der die Steuerquelle (14, 16) ein einstellbares Potential an den Emitter abgibt, ein induktiver Widerstand (6) und/oder eine Übertragungsleitung (4) zwischen dem Emitter (13) und der Steuerquelle (16) zur Abgabe des Potentials an den Emitter vorgesehen ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen weiteren ohmschen Widerstand (40) zwischen der Basis (11) und dem Emitter (13) des Transistors (1) aufweist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen Kondensator (50) zwischen der Basis (11) und dem Emitter (13) des Transistors (1) aufweist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, der ferner ein induktives Element aufweist, das mit der Basis des Transistors über einen Kondensator verbunden ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen Varistor (60) zwischen dem ersten ohmschen Widerstand (8) und der Steuerquelle (14) aufweist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Varistor (60) zwischen der Steuerquelle (14) und einer weiteren Steuerquelle (17), die den Varistor steuert, vorgesehen ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 7, bei dem der Varistor mittels eines weiteren Transistors realisiert ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mitkopplungsschaltung einen Kondensator (3) und ein veränderbares Impedanzelement (70) aufweist, das mit dem Kondensator verbunden ist, wobei das veränderbare Impedanzelement einen zweiten Transistor (60) aufweist, der durch die gleiche Steuerquelle gesteuert wird, wie die Steuerquelle, die der Basis oder dem Emitter des ersten Transistors das Potential zuführt.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 9, bei dem das veränderbare Impedanzelement ein Varistor ist, der einen Transistor aufweist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 9, bei dem das veränderbare Impedanzelement ein Varactor ist, der einen Transistor aufweist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 9, bei dem das veränderbare Impedanzelement durch eine weitere Steuerquelle gesteuert ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Basis und der Kollektor des ersten Transistors über einen ohmschen Widerstand (43) verbunden sind und der Kollektor über einen ohmschen Widerstand (44) geerdet ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Basis und der Kollektor über einen ohmschen Widerstand (43) verbunden sind und die Basis über einen ohmschen Widerstand (45) geerdet ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Transistor ein bipolarer Transistor ist.
Spannungsgesteuerter Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Transistor auf einem Siliziumsubstrat aufgebracht ist.