JP2001068930A - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器Info
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- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、マイクロ波〜ミリ波帯の搬送波を
発生する電圧制御発振器に関し、雑音の影響を受けにく
く、安定して発振することができる電圧制御発振器を提
供することを目的とする。 【解決手段】 ２つのトランジスタ２、３を備え、一方
のトランジスタ２（または３）の出力が、容量C2（また
はC3）を介して他方のトランジスタ３（または２）の入
力に接続され、コモン接地した差動増幅器が構成されて
いる。各トランジスタ２、３の入力には、それぞれ制御
端子で制御される可変容量５、６が接続されている。各
トランジスタ２、３の入力は、インダクタL1を介して互
いに接続されている。このインダクタL1の中点Ｍから、
各トランジスタ２、３にバイアス電流Ibiasが供給され
ている。トランジスタ２、３のリアクタンス、インダク
タL1、容量C2、C3、および可変容量５、６により、共振
回路が形成されている。
発生する電圧制御発振器に関し、雑音の影響を受けにく
く、安定して発振することができる電圧制御発振器を提
供することを目的とする。 【解決手段】 ２つのトランジスタ２、３を備え、一方
のトランジスタ２（または３）の出力が、容量C2（また
はC3）を介して他方のトランジスタ３（または２）の入
力に接続され、コモン接地した差動増幅器が構成されて
いる。各トランジスタ２、３の入力には、それぞれ制御
端子で制御される可変容量５、６が接続されている。各
トランジスタ２、３の入力は、インダクタL1を介して互
いに接続されている。このインダクタL1の中点Ｍから、
各トランジスタ２、３にバイアス電流Ibiasが供給され
ている。トランジスタ２、３のリアクタンス、インダク
タL1、容量C2、C3、および可変容量５、６により、共振
回路が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波〜ミリ
波帯の搬送波を発生する電圧制御発振器に関し、特に、
携帯電話、携帯情報機器、携帯情報端末、これ等の基地
局、さらには、地域無線システム、光通信システム等に
使用される電圧制御発振器に関する。
波帯の搬送波を発生する電圧制御発振器に関し、特に、
携帯電話、携帯情報機器、携帯情報端末、これ等の基地
局、さらには、地域無線システム、光通信システム等に
使用される電圧制御発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来より使用されている電圧制
御発振器の一例を示している。この電圧制御発振器は、
エミッタ接地されたnpnトランジスタ１を備えている。
トランジスタ１のコレクタに設けられた出力端子OUTと
電源線Vccとの間には、負荷としてトランスミッション
ラインT1が接続されている。このトランスミッションラ
インT1は、発振周波数での波長の４分の１の長さに形成
されている。トランジスタ１のベースとコレクタとの間
には、出力端子OUTに発生する出力振幅を帰還させるト
ランスミッションラインT2が接続されている。トランジ
スタ１のベースには、直列に接続された抵抗R1およびト
ランスミッションラインT3を介してベースバイアスVbが
供給されている。抵抗R1とトランスミッションラインT3
の間（ノードN1）には、容量C1を介して、抵抗R2および
バラクタダイオードD1が接続されている。バラクタダイ
オードD1のアノードは接地されており、抵抗R2には、制
御電圧Vcが印加されている。
御発振器の一例を示している。この電圧制御発振器は、
エミッタ接地されたnpnトランジスタ１を備えている。
トランジスタ１のコレクタに設けられた出力端子OUTと
電源線Vccとの間には、負荷としてトランスミッション
ラインT1が接続されている。このトランスミッションラ
インT1は、発振周波数での波長の４分の１の長さに形成
されている。トランジスタ１のベースとコレクタとの間
には、出力端子OUTに発生する出力振幅を帰還させるト
ランスミッションラインT2が接続されている。トランジ
スタ１のベースには、直列に接続された抵抗R1およびト
ランスミッションラインT3を介してベースバイアスVbが
供給されている。抵抗R1とトランスミッションラインT3
の間（ノードN1）には、容量C1を介して、抵抗R2および
バラクタダイオードD1が接続されている。バラクタダイ
オードD1のアノードは接地されており、抵抗R2には、制
御電圧Vcが印加されている。
【０００３】そして、トランジスタ１のリアクタンスお
よびトランスミッションラインT2、T3、容量C1、バラク
タダイオードD1により直列共振回路が構成されている。
上述した電圧制御発振器では、コレクタからトランスミ
ッションラインT2を介して正帰還される波の位相と、バ
ラクタダイオードD1側から反射されトランスミッション
ラインT3を介して伝搬される波の位相とが共振した周波
数の波が、出力端子OUTに出力される。出力端子OUTに発
生する波の位相は、バラクタダイオードD1に印加される
制御電圧Vcを調整することで行われる。すなわち、バラ
クタダイオードD1の端子間容量を変化させ、バラクタダ
イオードD1側で反射する波の位相を変化させることで、
共振する周波数がずれ、出力端子OUTに所定の周波数の
波が得られる。
よびトランスミッションラインT2、T3、容量C1、バラク
タダイオードD1により直列共振回路が構成されている。
上述した電圧制御発振器では、コレクタからトランスミ
ッションラインT2を介して正帰還される波の位相と、バ
ラクタダイオードD1側から反射されトランスミッション
ラインT3を介して伝搬される波の位相とが共振した周波
数の波が、出力端子OUTに出力される。出力端子OUTに発
生する波の位相は、バラクタダイオードD1に印加される
制御電圧Vcを調整することで行われる。すなわち、バラ
クタダイオードD1の端子間容量を変化させ、バラクタダ
イオードD1側で反射する波の位相を変化させることで、
共振する周波数がずれ、出力端子OUTに所定の周波数の
波が得られる。
【０００４】このような電圧制御発振器では、トランジ
スタ１のベースおよびコレクタの過大な振幅を防止し、
トランジスタ１が破壊することを防止するため、抵抗R1
は、十分に高い抵抗値にされている。また、抵抗R1によ
り、トランジスタ１のベースおよびコレクタが過大に振
幅することを防止することで、トランジスタ１のベース
・コレクタ間に存在する寄生ダイオードPDの導通が防止
され、共振回路のＱ（Quality factor）が低下すること
が防止されている。
スタ１のベースおよびコレクタの過大な振幅を防止し、
トランジスタ１が破壊することを防止するため、抵抗R1
は、十分に高い抵抗値にされている。また、抵抗R1によ
り、トランジスタ１のベースおよびコレクタが過大に振
幅することを防止することで、トランジスタ１のベース
・コレクタ間に存在する寄生ダイオードPDの導通が防止
され、共振回路のＱ（Quality factor）が低下すること
が防止されている。
【０００５】一般に、電圧制御発振器を安定に発振動作
させるためには、共振回路に蓄えられるエネルギーを大
きくし、Ｑを大きくする必要がある。これは、トランス
ミッションラインT2、T3の等価インダクタンスと、トラ
ンジスタ１のベース・コレクタ間容量、エミッタ・ベー
ス間容量とで決まる。
させるためには、共振回路に蓄えられるエネルギーを大
きくし、Ｑを大きくする必要がある。これは、トランス
ミッションラインT2、T3の等価インダクタンスと、トラ
ンジスタ１のベース・コレクタ間容量、エミッタ・ベー
ス間容量とで決まる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電圧制御発振器は、以下の理由によりIC化が困難であっ
た。
電圧制御発振器は、以下の理由によりIC化が困難であっ
た。
【０００７】（理由１）マイクロ波〜ミリ波の領域で
は、トランスミッションラインT2、T3の長さは、数ｍｍ
にする必要がある。このような長大なトランスミッショ
ンラインT2、T3をIC上に形成した場合、チップ面積が増
大し、チップコストの点で不利になる。 （理由２）電圧制御発振器をIC化する場合、トランジス
タ１の各電極間には、パッケージ、端子等に起因する容
量がなくなる。これにより、ベース・コレクタ間容量、
エミッタ・ベース間容量が小さくなり、共振回路に十分
なエネルギーを蓄えることが困難になる。すなわち、大
きいＱを得ることが困難になり、安定した発振動作がで
きなくなる。
は、トランスミッションラインT2、T3の長さは、数ｍｍ
にする必要がある。このような長大なトランスミッショ
ンラインT2、T3をIC上に形成した場合、チップ面積が増
大し、チップコストの点で不利になる。 （理由２）電圧制御発振器をIC化する場合、トランジス
タ１の各電極間には、パッケージ、端子等に起因する容
量がなくなる。これにより、ベース・コレクタ間容量、
エミッタ・ベース間容量が小さくなり、共振回路に十分
なエネルギーを蓄えることが困難になる。すなわち、大
きいＱを得ることが困難になり、安定した発振動作がで
きなくなる。
【０００８】このような理由から、上述した電圧制御発
振器は、各素子を基板上で接続することで形成されてい
る。また、上述した電圧制御発振器は、ベースバイアス
Vbを抵抗R1により制御することで、ベースおよびコレク
タが過大に振幅することを防止している。しかし、抵抗
R1による電流制限機構は、その特性が線形であるため、
振幅の増大とともに電流を制限するような制御を行うこ
とはできない。実際には、トランジスタTr1のベース・
コレクタ間の寄生ダイオードが順方向にバイアスされる
ことで、振幅の増大が制限されている。
振器は、各素子を基板上で接続することで形成されてい
る。また、上述した電圧制御発振器は、ベースバイアス
Vbを抵抗R1により制御することで、ベースおよびコレク
タが過大に振幅することを防止している。しかし、抵抗
R1による電流制限機構は、その特性が線形であるため、
振幅の増大とともに電流を制限するような制御を行うこ
とはできない。実際には、トランジスタTr1のベース・
コレクタ間の寄生ダイオードが順方向にバイアスされる
ことで、振幅の増大が制限されている。
【０００９】すなわち、従来の電圧制御発振器では、寄
生ダイオードの導通は、大きいＱを得るための阻害とな
る一方で、正常な発振動作を行うために必須であった。
寄生ダイオードが導通すると、抵抗R1に余分なバイアス
電流が流れる。この結果、共振回路に侵入する雑音が増
加し、安定な発振が阻害されるという問題があった。
生ダイオードの導通は、大きいＱを得るための阻害とな
る一方で、正常な発振動作を行うために必須であった。
寄生ダイオードが導通すると、抵抗R1に余分なバイアス
電流が流れる。この結果、共振回路に侵入する雑音が増
加し、安定な発振が阻害されるという問題があった。
【００１０】なお、電圧制御発振器の一種であるマルチ
バイブレータのような弛張発振器は、差動増幅回路の出
力によって交互に反転動作させることで所定の周波数の
パルス波を発生している。この種の回路には、共振回路
が含まれておらず、正弦波発振回路とは動作が異なる。
本発明の目的は、雑音の影響を受けにくく、安定して発
振することができる電圧制御発振器を提供することにあ
る。
バイブレータのような弛張発振器は、差動増幅回路の出
力によって交互に反転動作させることで所定の周波数の
パルス波を発生している。この種の回路には、共振回路
が含まれておらず、正弦波発振回路とは動作が異なる。
本発明の目的は、雑音の影響を受けにくく、安定して発
振することができる電圧制御発振器を提供することにあ
る。
【００１１】本発明の目的は、マイクロ波〜ミリ波帯の
搬送波を発生する電圧制御発振器をIC化することにあ
る。
搬送波を発生する電圧制御発振器をIC化することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図１は、請求項１、請求
項３ないし請求項５に記載の発明の基本原理を示すブロ
ック図である。図２は、請求項２ないし請求項５に記載
の発明の基本原理を示すブロック図である。
項３ないし請求項５に記載の発明の基本原理を示すブロ
ック図である。図２は、請求項２ないし請求項５に記載
の発明の基本原理を示すブロック図である。
【００１３】請求項１の電圧制御発振器は、２つのトラ
ンジスタ２、３を備え、一方のトランジスタ２（または
３）の出力が、容量C2（またはC3）を介して他方のトラ
ンジスタ３（または２）の入力に接続されている。コモ
ン接地したトランジスタ２、３により差動増幅器４が構
成されている。各トランジスタ２、３の入力には、それ
ぞれ制御端子CNTLで制御される可変容量５、６が接続さ
れている。各トランジスタ２、３の入力は、インダクタ
L1を介して互いに接続されており、このインダクタL1の
中点Ｍから、各トランジスタ２、３にバイアス電流Ibia
sが供給されている。すなわち、各トランジスタ２、３
に供給されるバイアス電流Ibiasは同一になる。
ンジスタ２、３を備え、一方のトランジスタ２（または
３）の出力が、容量C2（またはC3）を介して他方のトラ
ンジスタ３（または２）の入力に接続されている。コモ
ン接地したトランジスタ２、３により差動増幅器４が構
成されている。各トランジスタ２、３の入力には、それ
ぞれ制御端子CNTLで制御される可変容量５、６が接続さ
れている。各トランジスタ２、３の入力は、インダクタ
L1を介して互いに接続されており、このインダクタL1の
中点Ｍから、各トランジスタ２、３にバイアス電流Ibia
sが供給されている。すなわち、各トランジスタ２、３
に供給されるバイアス電流Ibiasは同一になる。
【００１４】そして、トランジスタ２、３の固有リアク
タンス、インダクタL1、容量C2、C3、および可変容量
５、６により、共振回路が形成されている。この電圧制
御発振器では、各トランジスタ２、３の入力には、イン
ダクタL1の中点Ｍから等しいバイアス電流Ibiasが供給
され、バイアス電流Ibiasとともに同一量の雑音が侵入
する。侵入した雑音は、トランジスタ２、３により同じ
増幅率で増幅される。この際、トランジスタ２、３のエ
ミッタ・ベース間電圧は、コモン接地により等しいの
で、雑音は、コモンモード雑音として互いに打ち消され
る。したがって、電圧制御発振器は、安定に発振動作す
る。
タンス、インダクタL1、容量C2、C3、および可変容量
５、６により、共振回路が形成されている。この電圧制
御発振器では、各トランジスタ２、３の入力には、イン
ダクタL1の中点Ｍから等しいバイアス電流Ibiasが供給
され、バイアス電流Ibiasとともに同一量の雑音が侵入
する。侵入した雑音は、トランジスタ２、３により同じ
増幅率で増幅される。この際、トランジスタ２、３のエ
ミッタ・ベース間電圧は、コモン接地により等しいの
で、雑音は、コモンモード雑音として互いに打ち消され
る。したがって、電圧制御発振器は、安定に発振動作す
る。
【００１５】請求項２の電圧制御発振器は、２つのトラ
ンジスタ２、３を備え、一方のトランジスタ２（または
３）の出力が、容量C2（またはC3）を介して他方のトラ
ンジスタ３（または２）の入力に接続されている。コモ
ン接地したトランジスタ２、３により差動増幅器４が構
成されている。各トランジスタ２、３の入力には、それ
ぞれ制御端子CNTLで制御される可変容量５、６が接続さ
れている。各トランジスタ２、３の入力は、インダクタ
L2を介して互いに接続されている。各トランジスタ２、
３の入力には、ダイオードD2、D3のカソードが接続され
ており、このダイオードD2、D3を介してバイアス電流Ib
iasが供給されてする。
ンジスタ２、３を備え、一方のトランジスタ２（または
３）の出力が、容量C2（またはC3）を介して他方のトラ
ンジスタ３（または２）の入力に接続されている。コモ
ン接地したトランジスタ２、３により差動増幅器４が構
成されている。各トランジスタ２、３の入力には、それ
ぞれ制御端子CNTLで制御される可変容量５、６が接続さ
れている。各トランジスタ２、３の入力は、インダクタ
L2を介して互いに接続されている。各トランジスタ２、
３の入力には、ダイオードD2、D3のカソードが接続され
ており、このダイオードD2、D3を介してバイアス電流Ib
iasが供給されてする。
【００１６】この電圧制御発振器では、各トランジスタ
２、３には、ダイオードD2、D3が順方向にバイアスした
ときのみ、バイアス電流Ibiasが供給される。この結
果、各トランジスタ２、３の入力にバイアス電流Ibias
とともに侵入する雑音が低減される。したがって、電圧
制御発振器は、安定に発振動作する。請求項３の電圧制
御発振器では、チャージポンプ７は、トランジスタ２、
３の出力振幅を受けてポンプ動作し、バイアス電圧Vbia
sを発生する。バイアス電圧Vbiasの発生により、トラン
ジスタ２、３に供給されるバイアス電流Ibiasが制御さ
れる。すなわち、チャージポンプ７を介して帰還ループ
が形成されている。このため、出力振幅の大きさに対応
させてバイアス電圧Vbiasを変化させ、バイアス電流Ibi
asを制御することが可能になる。したがって、トランジ
スタ２、３の出力振幅を、トランジスタ２、３の寄生ダ
イオードが導通しない領域に制御することで、共振回路
のエネルギーの損失が防止され、Ｑが増大される。
２、３には、ダイオードD2、D3が順方向にバイアスした
ときのみ、バイアス電流Ibiasが供給される。この結
果、各トランジスタ２、３の入力にバイアス電流Ibias
とともに侵入する雑音が低減される。したがって、電圧
制御発振器は、安定に発振動作する。請求項３の電圧制
御発振器では、チャージポンプ７は、トランジスタ２、
３の出力振幅を受けてポンプ動作し、バイアス電圧Vbia
sを発生する。バイアス電圧Vbiasの発生により、トラン
ジスタ２、３に供給されるバイアス電流Ibiasが制御さ
れる。すなわち、チャージポンプ７を介して帰還ループ
が形成されている。このため、出力振幅の大きさに対応
させてバイアス電圧Vbiasを変化させ、バイアス電流Ibi
asを制御することが可能になる。したがって、トランジ
スタ２、３の出力振幅を、トランジスタ２、３の寄生ダ
イオードが導通しない領域に制御することで、共振回路
のエネルギーの損失が防止され、Ｑが増大される。
【００１７】請求項４の電圧制御発振器では、チャージ
ポンプ７が発生するバイアス電圧Vbiasの位相が、位相
調整回路８により進められる。バイアス電圧Vbiasの位
相を進めることで、バイアス電流Ibiasの制御が早く行
われ、出力振幅が過剰に大きくなることが防止される。
したがって、出力振幅の制御が安定して行われる。請求
項５の電圧制御発振器では、トランジスタ２、３の出力
は、それぞれ容量C4、C5を介してフォロア回路９、１０
に接続されている。このため、出力端子OUT、/OUTに接
続される負荷の影響が共振回路におよぶことが防止さ
れ、共振回路を安定して動作させることが可能になる。
ポンプ７が発生するバイアス電圧Vbiasの位相が、位相
調整回路８により進められる。バイアス電圧Vbiasの位
相を進めることで、バイアス電流Ibiasの制御が早く行
われ、出力振幅が過剰に大きくなることが防止される。
したがって、出力振幅の制御が安定して行われる。請求
項５の電圧制御発振器では、トランジスタ２、３の出力
は、それぞれ容量C4、C5を介してフォロア回路９、１０
に接続されている。このため、出力端子OUT、/OUTに接
続される負荷の影響が共振回路におよぶことが防止さ
れ、共振回路を安定して動作させることが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図３は、本発明の電圧制御発振器の第
１の実施形態を示している。この実施形態は、請求項
１、請求項３ないし請求項５に対応している。この実施
形態の電圧制御発振器は、GaAs等の半絶縁性基板上にHB
T（Heterojunciton Bipolar Transistor）およびその他
の素子を形成してMMIC（Monolithic Microwave IC）と
して１チップ化されている。この電圧制御発振器は、例
えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）の発振器として使
用される。
用いて説明する。図３は、本発明の電圧制御発振器の第
１の実施形態を示している。この実施形態は、請求項
１、請求項３ないし請求項５に対応している。この実施
形態の電圧制御発振器は、GaAs等の半絶縁性基板上にHB
T（Heterojunciton Bipolar Transistor）およびその他
の素子を形成してMMIC（Monolithic Microwave IC）と
して１チップ化されている。この電圧制御発振器は、例
えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）の発振器として使
用される。
【００１９】この電圧制御発振器は、共振回路２０、バ
イアス回路２２、出力回路２４ａ、２４ｂ、ベースバイ
アス回路２６、チャージポンプ２８、および位相調整回
路３０で構成されている。
イアス回路２２、出力回路２４ａ、２４ｂ、ベースバイ
アス回路２６、チャージポンプ２８、および位相調整回
路３０で構成されている。
【００２０】共振回路２０は、抵抗R3を介してエミッタ
がコモン接地されたnpnトランジスタ３２、３４を備え
ている。トランジスタ３２、３４の出力（コレクタ）
は、それぞれ容量C4、C5を介して、トランジスタ３４、
３２の入力（ベース）に接続されており差動増幅回路が
構成されている。トランジスタ３２、３４の出力ノード
N2、N3は、インダクタL3、L4を介して電源線Vcc（例え
ば、3.5V）に接続されている。また、ノードN2、N3は、
それぞれ出力回路２４ａ、２４ｂに接続されている。
がコモン接地されたnpnトランジスタ３２、３４を備え
ている。トランジスタ３２、３４の出力（コレクタ）
は、それぞれ容量C4、C5を介して、トランジスタ３４、
３２の入力（ベース）に接続されており差動増幅回路が
構成されている。トランジスタ３２、３４の出力ノード
N2、N3は、インダクタL3、L4を介して電源線Vcc（例え
ば、3.5V）に接続されている。また、ノードN2、N3は、
それぞれ出力回路２４ａ、２４ｂに接続されている。
【００２１】トランジスタ３２、３４の入力であるノー
ドN4、N5には、npnトランジスタ３６、３８のベースお
よびコレクタが接続されている。トランジスタ３６、３
８のエミッタには、制御端子CNTLが接続されている。ト
ランジスタ３６、３８は、ベース・コレクタ間容量を制
御端子CNTLで制御することで、バラクタダイオードとし
て動作する。
ドN4、N5には、npnトランジスタ３６、３８のベースお
よびコレクタが接続されている。トランジスタ３６、３
８のエミッタには、制御端子CNTLが接続されている。ト
ランジスタ３６、３８は、ベース・コレクタ間容量を制
御端子CNTLで制御することで、バラクタダイオードとし
て動作する。
【００２２】トランジスタ３２、３４の入力（ノードN
4、N5）は、直列に接続されたインダクタL5、L6により
互いに接続されている。インダクタL5、L6は同一の大き
さ、同一の形状で形成されている。インダクタL5、L6の
接続点である中点ノードＭには、ベースバイアス回路２
６および位相調整回路３０が接続されている。トランジ
スタ３２、３４は、逆位相で動作するため、中点ノード
Ｍは、注目する周波数では仮想接地になる。
4、N5）は、直列に接続されたインダクタL5、L6により
互いに接続されている。インダクタL5、L6は同一の大き
さ、同一の形状で形成されている。インダクタL5、L6の
接続点である中点ノードＭには、ベースバイアス回路２
６および位相調整回路３０が接続されている。トランジ
スタ３２、３４は、逆位相で動作するため、中点ノード
Ｍは、注目する周波数では仮想接地になる。
【００２３】トランジスタ３２、３４のコレクタ・ベー
ス間には、寄生容量PC1、PC2（ｐｎ接合による寄生ダイ
オードのジャンクション容量）が存在しており、寄生容
量PC1とインダクタL5、および寄生容量PC2とインダクタ
L6とで、それぞれ直列共振器が形成されている。これ等
共振器は、寄生容量PC1（またはPC2）を介して出力側か
ら帰還される波と、インダクタL5（またはL6）を介して
反射する波により定在波ができる周波数で共振する。共
振周波数は、制御端子CNTLの印加電圧を変え、バラクタ
ダイオードの容量を変化させることで調整される。バラ
クタダイオードは、化合物半導体で形成することで、逆
耐圧を８〜９Ｖと程度と大きくすることができる。この
ため、バラクタダイオードの制御範囲を大きくし、出力
端子OUT、/OUTから出力される波の周波数の制御範囲を
大きくすることが可能である。
ス間には、寄生容量PC1、PC2（ｐｎ接合による寄生ダイ
オードのジャンクション容量）が存在しており、寄生容
量PC1とインダクタL5、および寄生容量PC2とインダクタ
L6とで、それぞれ直列共振器が形成されている。これ等
共振器は、寄生容量PC1（またはPC2）を介して出力側か
ら帰還される波と、インダクタL5（またはL6）を介して
反射する波により定在波ができる周波数で共振する。共
振周波数は、制御端子CNTLの印加電圧を変え、バラクタ
ダイオードの容量を変化させることで調整される。バラ
クタダイオードは、化合物半導体で形成することで、逆
耐圧を８〜９Ｖと程度と大きくすることができる。この
ため、バラクタダイオードの制御範囲を大きくし、出力
端子OUT、/OUTから出力される波の周波数の制御範囲を
大きくすることが可能である。
【００２４】バイアス回路２２は、抵抗R4を介してエミ
ッタ接地されたnpnトランジスタ４０と、エミッタ接地
されたnpnトランジスタ４２とを備えている。トランジ
スタ４０のベース及びトランジスタ４２のコレクタに
は、抵抗R5を介して電源V1（例えば、2.8V）が接続され
ている。トランジスタ４０のエミッタは、トランジスタ
４２のベースおよび出力ノードN6に接続されている。ト
ランジスタ４０のコレクタは、電源線Vccに接続されて
いる。バイアス回路２２は、ノードN6を介して出力回路
２４ａ、２４ｂにバイアス電流を供給する回路である。
ッタ接地されたnpnトランジスタ４０と、エミッタ接地
されたnpnトランジスタ４２とを備えている。トランジ
スタ４０のベース及びトランジスタ４２のコレクタに
は、抵抗R5を介して電源V1（例えば、2.8V）が接続され
ている。トランジスタ４０のエミッタは、トランジスタ
４２のベースおよび出力ノードN6に接続されている。ト
ランジスタ４０のコレクタは、電源線Vccに接続されて
いる。バイアス回路２２は、ノードN6を介して出力回路
２４ａ、２４ｂにバイアス電流を供給する回路である。
【００２５】出力回路２４ａは、抵抗R6を介してエミッ
タ接地されたnpnトランジスタ４４と、抵抗R7を介して
エミッタ接地されたnpnトランジスタ４６とを備えてい
る。トランジスタ４４のコレクタは、電源線Vccに接続
されている。トランジスタ４４のベースは、容量C6を介
してノードN2に接続されている。そして、容量結合した
エミッタフォロア回路が形成されている。容量C6の容量
値は、数十fF〜数百fFにされている。また、トランジス
タ４４のベースは、抵抗R7を介してノードN4に接続され
ている。トランジスタ４６のベースは、トランジスタ４
４のエミッタに接続され、トランジスタ４６のコレクタ
は、インダクタL7を介して出力端子/OUTに接続されてい
る。
タ接地されたnpnトランジスタ４４と、抵抗R7を介して
エミッタ接地されたnpnトランジスタ４６とを備えてい
る。トランジスタ４４のコレクタは、電源線Vccに接続
されている。トランジスタ４４のベースは、容量C6を介
してノードN2に接続されている。そして、容量結合した
エミッタフォロア回路が形成されている。容量C6の容量
値は、数十fF〜数百fFにされている。また、トランジス
タ４４のベースは、抵抗R7を介してノードN4に接続され
ている。トランジスタ４６のベースは、トランジスタ４
４のエミッタに接続され、トランジスタ４６のコレクタ
は、インダクタL7を介して出力端子/OUTに接続されてい
る。
【００２６】出力回路２４ｂは、出力回路２４ａと同一
の回路である。出力回路２４ｂの入力は、容量C6を介し
てノードN3に接続され、出力回路２４ｂの出力は、イン
ダクタL7を介して出力端子OUTに接続されている。出力
回路２４ａ、２４ｂの各トランジスタ４６は、抵抗R7に
よりコモン接地されており、差動増幅回路を構成してい
る。
の回路である。出力回路２４ｂの入力は、容量C6を介し
てノードN3に接続され、出力回路２４ｂの出力は、イン
ダクタL7を介して出力端子OUTに接続されている。出力
回路２４ａ、２４ｂの各トランジスタ４６は、抵抗R7に
よりコモン接地されており、差動増幅回路を構成してい
る。
【００２７】ベースバイアス回路２６は、抵抗R9を介し
てエミッタ接地されたnpnトランジスタ４８と、エミッ
タ接地されたnpnトランジスタ５０と、エミッタを抵抗R
10を介して中点ノードＭに接続したnpnトランジスタ５
２とを備えている。トランジスタ４８、５２のベース及
びトランジスタ５０のコレクタは、抵抗R11を介して電
源V2（例えば、2.8V）に接続されている。トランジスタ
４８、５２のコレクタは、電源線Vccに接続されてい
る。ベースバイアス回路２６は、中点ノードＭおよびイ
ンダクタL5、L6を介して共振回路２０のトランジスタ３
２、３４にバイアス電流Ibiasを供給する回路である。
てエミッタ接地されたnpnトランジスタ４８と、エミッ
タ接地されたnpnトランジスタ５０と、エミッタを抵抗R
10を介して中点ノードＭに接続したnpnトランジスタ５
２とを備えている。トランジスタ４８、５２のベース及
びトランジスタ５０のコレクタは、抵抗R11を介して電
源V2（例えば、2.8V）に接続されている。トランジスタ
４８、５２のコレクタは、電源線Vccに接続されてい
る。ベースバイアス回路２６は、中点ノードＭおよびイ
ンダクタL5、L6を介して共振回路２０のトランジスタ３
２、３４にバイアス電流Ibiasを供給する回路である。
【００２８】チャージポンプ２８は、２つのポンプ回路
２８ａ、２８ｂと、容量C7とで構成されている。ポンプ
回路２８ａ、２８ｂは同じ回路であるため、ここでは、
ポンプ回路２８ａについて詳細に説明する。ポンプ回路
２８ａは、ベース・コレクタ間を互いに接続したnpnト
ランジスタ５４、５６を直列に接続して構成されてい
る。トランジスタ５４のコレクタは、ノードN7を介して
位相調整回路３０に接続され、トランジスタ５６のエミ
ッタは接地されている。トランジスタ５４、５６の間の
ノードN8（ポンプ回路２８ｂではノードN9）は、容量C8
を介してトランジスタ３２の出力ノードN2（ポンプ回路
２８ｂではトランジスタ３４の出力ノードN3）に接続さ
れている。容量C7は、一端がノードN7に接続され、他端
が接地されている。チャージポンプ２８は、ノードN2、
N3の出力振幅を受けてポンプ動作し、ノードN7の電位を
下げる回路である。
２８ａ、２８ｂと、容量C7とで構成されている。ポンプ
回路２８ａ、２８ｂは同じ回路であるため、ここでは、
ポンプ回路２８ａについて詳細に説明する。ポンプ回路
２８ａは、ベース・コレクタ間を互いに接続したnpnト
ランジスタ５４、５６を直列に接続して構成されてい
る。トランジスタ５４のコレクタは、ノードN7を介して
位相調整回路３０に接続され、トランジスタ５６のエミ
ッタは接地されている。トランジスタ５４、５６の間の
ノードN8（ポンプ回路２８ｂではノードN9）は、容量C8
を介してトランジスタ３２の出力ノードN2（ポンプ回路
２８ｂではトランジスタ３４の出力ノードN3）に接続さ
れている。容量C7は、一端がノードN7に接続され、他端
が接地されている。チャージポンプ２８は、ノードN2、
N3の出力振幅を受けてポンプ動作し、ノードN7の電位を
下げる回路である。
【００２９】位相調整回路は３０、並列に接続された抵
抗R12および容量C9で構成されている。位相調整回路３
０は、チャージポンプ２８の出力ノードN7に発生する電
位の位相を進める回路である。次に、上述した電圧制御
発振器の動作を説明する。まず、電源が投入されると、
バイアス回路２２から出力回路２４ａ、２４ｂにバイア
ス電流が供給される。ベースバイアス回路２６から中間
ノードＭにバイアス電流Ibiasが供給される。電源投入
直後に、中間ノードＭの電位（振幅の中心値）は、約1.
3Vになる。共振回路２０のトランジスタ３２、３４のベ
ースには、それぞれインダクタL5、L6を介してバイアス
電流Ibiasが供給される。
抗R12および容量C9で構成されている。位相調整回路３
０は、チャージポンプ２８の出力ノードN7に発生する電
位の位相を進める回路である。次に、上述した電圧制御
発振器の動作を説明する。まず、電源が投入されると、
バイアス回路２２から出力回路２４ａ、２４ｂにバイア
ス電流が供給される。ベースバイアス回路２６から中間
ノードＭにバイアス電流Ibiasが供給される。電源投入
直後に、中間ノードＭの電位（振幅の中心値）は、約1.
3Vになる。共振回路２０のトランジスタ３２、３４のベ
ースには、それぞれインダクタL5、L6を介してバイアス
電流Ibiasが供給される。
【００３０】バイアス電流Ibiasの供給により、トラン
ジスタ３２、３４が動作し、共振回路２０が動作を開始
し、出力端子OUT、/OUTから所定の周波数を有する波が
出力される。この際、出力回路２４ａ、２４ｂには、エ
ミッタフォロア回路が形成されているため、出力端子OU
T、/OUTに接続される負荷の影響が共振回路２０におよ
ぶことが防止され、共振回路２０を安定して動作させる
ことが可能になる。また、エミッタフォロア回路を構成
するトランジスタ４４の出力がトランジスタ４６に接続
されているため、共振回路２０で発生した小振幅の波を
十分に増幅して出力端子OUT、/OUTに取り出すことがで
きる。上記出力回路２４ａ、２４ｂでは、発振部に対す
る負荷を小さくしたままで信号振幅を得ることができ
る。
ジスタ３２、３４が動作し、共振回路２０が動作を開始
し、出力端子OUT、/OUTから所定の周波数を有する波が
出力される。この際、出力回路２４ａ、２４ｂには、エ
ミッタフォロア回路が形成されているため、出力端子OU
T、/OUTに接続される負荷の影響が共振回路２０におよ
ぶことが防止され、共振回路２０を安定して動作させる
ことが可能になる。また、エミッタフォロア回路を構成
するトランジスタ４４の出力がトランジスタ４６に接続
されているため、共振回路２０で発生した小振幅の波を
十分に増幅して出力端子OUT、/OUTに取り出すことがで
きる。上記出力回路２４ａ、２４ｂでは、発振部に対す
る負荷を小さくしたままで信号振幅を得ることができ
る。
【００３１】トランジスタ３２、３４のベースには、バ
イアス電流Ibiasの供給とともに、雑音が侵入する。イ
ンダクタL5、L6は、同一の形状・特性であるため、各ト
ランジスタ３２、３４に侵入する雑音は、同一の位相、
振幅になる。トランジスタ３２、３４のエミッタは、コ
モン接地されているため、エミッタ・ベース間電圧は等
しくなる。この結果、雑音は、コモンモード雑音として
互いに打ち消されるため、雑音により発振が不安定にな
ることが防止される。
イアス電流Ibiasの供給とともに、雑音が侵入する。イ
ンダクタL5、L6は、同一の形状・特性であるため、各ト
ランジスタ３２、３４に侵入する雑音は、同一の位相、
振幅になる。トランジスタ３２、３４のエミッタは、コ
モン接地されているため、エミッタ・ベース間電圧は等
しくなる。この結果、雑音は、コモンモード雑音として
互いに打ち消されるため、雑音により発振が不安定にな
ることが防止される。
【００３２】共振回路２０が動作を開始し、ノードN2、
N3の電圧振幅は徐々に増大していく。チャージポンプ２
８は、この電圧振幅を受けてポンピング動作する。ノー
ドN7の電位は、徐々に下がっていく。位相調整回路３０
の中間ノードＭ側には、ノードN7の電位変化に対して位
相の進んだ電位により、バイアス電圧Vbiasが発生す
る。このバイアス電圧Vbiasにより、インダクタL5、L6
に供給されるバイアス電流Ibiasが制限される。ノードN
2、N3の電圧振幅は、トランジスタ３２、３４のベース
・コレクタ間の寄生ダイオードが導通しない領域に制御
される。この結果、共振回路のエネルギーの損失が防止
され、Ｑが増大され、安定した発振動作が行われる。
N3の電圧振幅は徐々に増大していく。チャージポンプ２
８は、この電圧振幅を受けてポンピング動作する。ノー
ドN7の電位は、徐々に下がっていく。位相調整回路３０
の中間ノードＭ側には、ノードN7の電位変化に対して位
相の進んだ電位により、バイアス電圧Vbiasが発生す
る。このバイアス電圧Vbiasにより、インダクタL5、L6
に供給されるバイアス電流Ibiasが制限される。ノードN
2、N3の電圧振幅は、トランジスタ３２、３４のベース
・コレクタ間の寄生ダイオードが導通しない領域に制御
される。この結果、共振回路のエネルギーの損失が防止
され、Ｑが増大され、安定した発振動作が行われる。
【００３３】図４は、電源投入時の中間ノードＭでのバ
イアス電圧Vbiasの変化、および共振回路２０の出力振
幅の変化を示している。共振回路２０の動作により出力
振幅が増大していくと、チャージポンプ２８が動作を開
始する。中間ノードＭのバイアス電圧Vbiasは、徐々に
負側に向けて下がってくる。このとき、中間ノードＭの
バイアス電圧Vbiasの位相は、位相補正回路３０の作用
により所定だけ早くされ、共振回路２０への早い帰還が
行われる。この結果、出力振幅が過大になって共振回路
２０の動作が不安定になることが防止される。図中の破
線は、位相調整回路３０を使用しない場合の出力振幅お
よびバイアス電圧Vbiasの変化を示している。位相調整
回路３０を使用しない場合には、チャージポンプ２８か
ら共振回路２０への帰還制御が遅れ、出力振幅が安定し
なくなる。
イアス電圧Vbiasの変化、および共振回路２０の出力振
幅の変化を示している。共振回路２０の動作により出力
振幅が増大していくと、チャージポンプ２８が動作を開
始する。中間ノードＭのバイアス電圧Vbiasは、徐々に
負側に向けて下がってくる。このとき、中間ノードＭの
バイアス電圧Vbiasの位相は、位相補正回路３０の作用
により所定だけ早くされ、共振回路２０への早い帰還が
行われる。この結果、出力振幅が過大になって共振回路
２０の動作が不安定になることが防止される。図中の破
線は、位相調整回路３０を使用しない場合の出力振幅お
よびバイアス電圧Vbiasの変化を示している。位相調整
回路３０を使用しない場合には、チャージポンプ２８か
ら共振回路２０への帰還制御が遅れ、出力振幅が安定し
なくなる。
【００３４】以上のように構成された電圧制御発振器で
は、同一の特性を有するインダクタL5、L6を介して差動
増幅回路を構成する共振回路２０にバイアス電流Ibias
を供給したので、バイアス電流Ibiasとともに共振回路
２０に侵入する雑音を相殺することができる。この結
果、電圧制御発振器は、安定して動作することができる
ノードN2、N3の出力振幅を利用してチャージポンプ２８
をポンピング動作し、共振回路２０に供給されるバイア
ス電流Ibiasを出力振幅の大きさに応じて制限したの
で、トランジスタ３２、３４の寄生ダイオードが導通す
ることを防止でき、安定した発振動作を行うことができ
る。
は、同一の特性を有するインダクタL5、L6を介して差動
増幅回路を構成する共振回路２０にバイアス電流Ibias
を供給したので、バイアス電流Ibiasとともに共振回路
２０に侵入する雑音を相殺することができる。この結
果、電圧制御発振器は、安定して動作することができる
ノードN2、N3の出力振幅を利用してチャージポンプ２８
をポンピング動作し、共振回路２０に供給されるバイア
ス電流Ibiasを出力振幅の大きさに応じて制限したの
で、トランジスタ３２、３４の寄生ダイオードが導通す
ることを防止でき、安定した発振動作を行うことができ
る。
【００３５】チャージポンプ２８により発生するバイア
ス電圧Vbiasの位相を位相調整回路３０により進めたの
で、共振回路２０は、安定して動作し、一定の出力振幅
を有する波を出力することができる。出力回路２４ａ、
２４ｂに、エミッタフォロア回路を形成したので、出力
端子OUT、/OUTに接続される負荷の影響が共振回路２０
におよぶことを防止することができ、共振回路２０を安
定して動作させることができる。
ス電圧Vbiasの位相を位相調整回路３０により進めたの
で、共振回路２０は、安定して動作し、一定の出力振幅
を有する波を出力することができる。出力回路２４ａ、
２４ｂに、エミッタフォロア回路を形成したので、出力
端子OUT、/OUTに接続される負荷の影響が共振回路２０
におよぶことを防止することができ、共振回路２０を安
定して動作させることができる。
【００３６】エミッタフォロア回路を構成するトランジ
スタ４４の出力を、トランジスタ４６を介して出力端子
OUT、/OUTに接続したので、共振回路２０で発生した小
振幅の波を十分に増幅して出力端子OUT、/OUTに取り出
すことができる。出力回路２４ａ、２４ｂでは、特に、
高周波において大きな信号振幅を得ることができる。
スタ４４の出力を、トランジスタ４６を介して出力端子
OUT、/OUTに接続したので、共振回路２０で発生した小
振幅の波を十分に増幅して出力端子OUT、/OUTに取り出
すことができる。出力回路２４ａ、２４ｂでは、特に、
高周波において大きな信号振幅を得ることができる。
【００３７】図５は、本発明の電圧制御発振器の第２の
実施形態を示している。この実施形態は、請求項２ない
し請求項５に対応している。第１の実施形態で説明した
回路と同一の回路については、同一の符号を付し、これ
等の回路については、詳細な説明を省略する。この実施
形態では、ベースバイアス回路２６の出力ノードN10
が、ダイオード５８、６０を介して、それぞれノードN
4、N5に接続されている。ダイオード５８、６０は、npn
トランジスタのコレクタとエミッタとを互いに接続して
形成されており、ノードN4、N5には、ダイオード５８、
６０のカソードが接続されている。トランジスタ３２、
３４の入力間は、インダクタL8で接続されている。出力
回路２４ａ、２４ｂの各トランジスタ４６のエミッタ
は、それぞれ抵抗R13、R14を介して接地されている。そ
れ以外の構成は、上述した第１の実施形態と同一であ
る。
実施形態を示している。この実施形態は、請求項２ない
し請求項５に対応している。第１の実施形態で説明した
回路と同一の回路については、同一の符号を付し、これ
等の回路については、詳細な説明を省略する。この実施
形態では、ベースバイアス回路２６の出力ノードN10
が、ダイオード５８、６０を介して、それぞれノードN
4、N5に接続されている。ダイオード５８、６０は、npn
トランジスタのコレクタとエミッタとを互いに接続して
形成されており、ノードN4、N5には、ダイオード５８、
６０のカソードが接続されている。トランジスタ３２、
３４の入力間は、インダクタL8で接続されている。出力
回路２４ａ、２４ｂの各トランジスタ４６のエミッタ
は、それぞれ抵抗R13、R14を介して接地されている。そ
れ以外の構成は、上述した第１の実施形態と同一であ
る。
【００３８】この実施形態の電圧制御発振器の動作を説
明する。まず、電源が投入されてからチャージポンプ２
８が動作を開始するまで、ノードN10とノードN4、N5の
電位差は、ダイオード５８、６０の遮断電圧Vfより大き
くされている。ダイオード５８、６０は導通し、バイア
ス電流Ibiasは共振回路２０に供給される。すなわち、
電圧制御発振器の電源投入直後の動作は、第１の実施形
態と同じである。
明する。まず、電源が投入されてからチャージポンプ２
８が動作を開始するまで、ノードN10とノードN4、N5の
電位差は、ダイオード５８、６０の遮断電圧Vfより大き
くされている。ダイオード５８、６０は導通し、バイア
ス電流Ibiasは共振回路２０に供給される。すなわち、
電圧制御発振器の電源投入直後の動作は、第１の実施形
態と同じである。
【００３９】次に、共振回路２０が発振してチャージポ
ンプ２８が動作を開始すると、ノードN10の電位は、徐
々に下がり始める。ノードN10の電位が所定の電位まで
下がった後、ノードN10とノードN4、N5の電位差は、ノ
ードN4、N5が最も低い電位のときのみ遮断電圧Vfより大
きくなる。バイアス電流Ibiasは、この所定の期間での
み共振回路２０に供給される。
ンプ２８が動作を開始すると、ノードN10の電位は、徐
々に下がり始める。ノードN10の電位が所定の電位まで
下がった後、ノードN10とノードN4、N5の電位差は、ノ
ードN4、N5が最も低い電位のときのみ遮断電圧Vfより大
きくなる。バイアス電流Ibiasは、この所定の期間での
み共振回路２０に供給される。
【００４０】図６は、ノードN4、N5の電位変化およびバ
イアス電流Ibiasの変化を示している。ノードN4、N5の
電位は、共振回路２０の共振動作により、周期的に変化
している。その変化はほぼ正弦波として表される。そし
て、ノードN4、N5の電位が最低になる位相でのみ、図５
に示したダイオード５８、６０が導通し、共振回路２０
にバイアス電流Ibiasが供給される。バイアス電流Ibias
の供給は、１周期内の１時点でのみ行われる。したがっ
て、バイアス電流Ibiasとともに共振回路２０に侵入す
る雑音は、第１の実施形態に比べ大幅に低減される。ダ
イオード５８、６０の導通に伴い共振回路２８に侵入し
た位相雑音は、１周期内で消滅するため共振回路２８
は、安定に動作する。
イアス電流Ibiasの変化を示している。ノードN4、N5の
電位は、共振回路２０の共振動作により、周期的に変化
している。その変化はほぼ正弦波として表される。そし
て、ノードN4、N5の電位が最低になる位相でのみ、図５
に示したダイオード５８、６０が導通し、共振回路２０
にバイアス電流Ibiasが供給される。バイアス電流Ibias
の供給は、１周期内の１時点でのみ行われる。したがっ
て、バイアス電流Ibiasとともに共振回路２０に侵入す
る雑音は、第１の実施形態に比べ大幅に低減される。ダ
イオード５８、６０の導通に伴い共振回路２８に侵入し
た位相雑音は、１周期内で消滅するため共振回路２８
は、安定に動作する。
【００４１】この実施形態の電圧制御発振器において
も、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることが
できる。さらに、この実施形態では、バイアス電流Ibia
sの共振回路２０への供給をダイオード５８、６０の導
通時のみに行ったので、バイアス電流Ibiasとともに共
振回路２０に侵入する雑音を大幅に低減することができ
る。なお、上述した第１の実施形態では、共振回路２０
にインダクタL5、L6を備え、インダクタL5、L6の接続点
からバイアス電流Ibiasを供給した例について述べた。
本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例
えば、インダクタL5、L6を一つのインダクタで形成し、
その中点からバイアス電流Ibiasを供給してもよい。
も、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることが
できる。さらに、この実施形態では、バイアス電流Ibia
sの共振回路２０への供給をダイオード５８、６０の導
通時のみに行ったので、バイアス電流Ibiasとともに共
振回路２０に侵入する雑音を大幅に低減することができ
る。なお、上述した第１の実施形態では、共振回路２０
にインダクタL5、L6を備え、インダクタL5、L6の接続点
からバイアス電流Ibiasを供給した例について述べた。
本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例
えば、インダクタL5、L6を一つのインダクタで形成し、
その中点からバイアス電流Ibiasを供給してもよい。
【００４２】上述した第１の実施形態では、トランジス
タをHBTで形成した例について述べた。本発明はかかる
実施形態に限定されるものではない。例えば、HEMT（Hi
gh Electron Mobility Transistor）等のMOSFET、ある
いは、MESFETを使用して形成してもよい。上述した第１
の実施形態では、GaAs基板上にHBTおよびその他の素子
を形成し、MMICとして１チップ化した例について述べ
た。本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
い。例えば、出力回路２４ａ、２４ｂのインダクタL7を
発振周波数での波長の４分の１の長さで形成する場合に
は、インダクタL7を外付け部品としてもよい。この場合
には、チップサイズを最適化することができる。
タをHBTで形成した例について述べた。本発明はかかる
実施形態に限定されるものではない。例えば、HEMT（Hi
gh Electron Mobility Transistor）等のMOSFET、ある
いは、MESFETを使用して形成してもよい。上述した第１
の実施形態では、GaAs基板上にHBTおよびその他の素子
を形成し、MMICとして１チップ化した例について述べ
た。本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
い。例えば、出力回路２４ａ、２４ｂのインダクタL7を
発振周波数での波長の４分の１の長さで形成する場合に
は、インダクタL7を外付け部品としてもよい。この場合
には、チップサイズを最適化することができる。
【００４３】以上、本発明について詳細に説明してきた
が、上記の実施形態およびその変形例は、発明の一例に
過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。本
発明を逸脱しない範囲で変更可能であることは明らかで
ある。
が、上記の実施形態およびその変形例は、発明の一例に
過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。本
発明を逸脱しない範囲で変更可能であることは明らかで
ある。
【００４４】
【発明の効果】請求項１の電圧制御発振器では、バイア
ス電流とともに共振回路に侵入した雑音をコモンモード
雑音として打ち消すことができる。したがって、電圧制
御発振器を、安定に発振動作させることができる。請求
項２の電圧制御発振器では、バイアス電流の供給タイミ
ングをダイオードにより制御したので、バイアス電流と
ともに侵入する雑音を低減するができる。
ス電流とともに共振回路に侵入した雑音をコモンモード
雑音として打ち消すことができる。したがって、電圧制
御発振器を、安定に発振動作させることができる。請求
項２の電圧制御発振器では、バイアス電流の供給タイミ
ングをダイオードにより制御したので、バイアス電流と
ともに侵入する雑音を低減するができる。
【００４５】請求項３の電圧制御発振器では、共振回路
の出力振幅を、トランジスタの寄生ダイオードが導通し
ない領域に制御することができ、共振回路のエネルギー
の損失を防止し、Ｑを増大することができる。請求項４
の電圧制御発振器では、共振回路の出力振幅が過剰に大
きくなることを防止することができる。
の出力振幅を、トランジスタの寄生ダイオードが導通し
ない領域に制御することができ、共振回路のエネルギー
の損失を防止し、Ｑを増大することができる。請求項４
の電圧制御発振器では、共振回路の出力振幅が過剰に大
きくなることを防止することができる。
【００４６】請求項５の電圧制御発振器では、出力端子
に接続される負荷の影響が共振回路におよぶことを防止
することができ、共振回路を安定して動作させることが
できる。
に接続される負荷の影響が共振回路におよぶことを防止
することができ、共振回路を安定して動作させることが
できる。
【図１】請求項１、請求項３ないし請求項５に記載の発
明の基本原理を示すブロック図である。
明の基本原理を示すブロック図である。
【図２】請求項２ないし請求項５に記載の発明の基本原
理を示すブロック図である。
理を示すブロック図である。
【図３】本発明の電圧制御発振器の第１の実施形態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図４】図３の電圧制御発振器において、バイアス電圧
Vbiasおよび出力振幅の変化を示すタイミング図であ
る。
Vbiasおよび出力振幅の変化を示すタイミング図であ
る。
【図５】本発明の電圧制御発振器の第２の実施形態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図６】図５の電圧制御発振器において、共振回路の入
力電圧の変化とバイアス電流の変化とを示すタイミング
図である。
力電圧の変化とバイアス電流の変化とを示すタイミング
図である。
【図７】従来の電圧制御発振器を示す回路図である。
２０ 共振回路 ２２ バイアス回路 ２４ａ、２４ｂ 出力回路 ２６ ベースバイアス回路 ２８ チャージポンプ ２８ａ、２８ｂ ポンプ回路 ３０ 位相調整回路 ３２、３４、３６、３８ npnトランジスタ ４０、４２ npnトランジスタ ４４、４６ npnトランジスタ ４８、５０、５２ npnトランジスタ ５４、５６ npnトランジスタ ５８、６０ ダイオード C4、C5、C6、C7、C8、C9 容量 CNTL 制御端子 Ibias バイアス電流 L3、L4、L5、L6、L7、L8 インダクタ Ｍ 中点ノード N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N10 ノード OUT、/OUT 出力端子 R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12 抵抗 R13、R14 抵抗 V1、V2 電源 Vcc 電源線
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J081 AA02 BB01 BB06 BB10 CC22 CC23 CC30 CC43 DD03 DD11 EE02 EE03 EE18 FF21 FF23 FF24 GG05 KK02 KK08 LL05 MM01 5J106 AA04 BB01 CC01 DD32 GG01 HH01 HH04 JJ01 KK27 KK37 LL01
Claims (5)
- 【請求項１】 コモン接地された２つのトランジスタの
一方の出力を他方の入力に、それぞれ容量を介して接続
した差動増幅器と、 前記各トランジスタの前記入力間に接続されたインダク
タと、 前記各トランジスタの前記入力にそれぞれ接続された可
変容量とを備え、 前記インダクタの中点から前記各トランジスタにバイア
ス電流を供給したことを特徴とする電圧制御発振器。 - 【請求項２】 コモン接地された２つのトランジスタの
一方の出力を他方の入力に、それぞれ容量を介して接続
した差動増幅器と、 前記各トランジスタの前記入力間に接続されたインダク
タと、 前記各トランジスタの前記入力にそれぞれ接続される可
変容量と、 前記各トランジスタの前記入力に接続され、順方向バイ
アス時に該トランジスタにバイアス電流を供給するダイ
オードとを備えたことを特徴とする電圧制御発振器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の電圧制御
発振器において、 前記トランジスタの出力振幅を受けてバイアス電圧を発
生し、前記バイアス電流を制御するチャージポンプを備
えたことを特徴とする電圧制御発振器。 - 【請求項４】 請求項３記載の電圧制御発振器におい
て、 前記チャージポンプが発生する前記バイアス電圧の位相
を進める位相調整回路を備えたことを特徴とする電圧制
御発振器。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２記載の電圧制御
発振器において、 前記各トランジスタの出力は、それぞれ容量を介してフ
ォロア回路に接続されていることを特徴とする電圧制御
発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24259999A JP4657406B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24259999A JP4657406B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068930A true JP2001068930A (ja) | 2001-03-16 |
| JP4657406B2 JP4657406B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
ID=17091451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24259999A Expired - Fee Related JP4657406B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4657406B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030080993A (ko) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 발진 주파수의 변동을 억제한 ｌｃ 발진 회로 |
| ITMI20100418A1 (it) * | 2010-03-16 | 2011-09-17 | St Microelectronics Srl | Oscillatore. |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24259999A patent/JP4657406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030080993A (ko) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 발진 주파수의 변동을 억제한 ｌｃ 발진 회로 |
| ITMI20100418A1 (it) * | 2010-03-16 | 2011-09-17 | St Microelectronics Srl | Oscillatore. |
| US8489054B2 (en) | 2010-03-16 | 2013-07-16 | Stmicroelectronics S.R.L. | Millimeter wave oscillator |
| US8792845B2 (en) | 2010-03-16 | 2014-07-29 | Stmicroelectronics S.R.L. | Oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4657406B2 (ja) | 2011-03-23 |
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