JP2001111341A - 電圧制御発振装置 - Google Patents
電圧制御発振装置Info
- Publication number
- JP2001111341A JP2001111341A JP28418899A JP28418899A JP2001111341A JP 2001111341 A JP2001111341 A JP 2001111341A JP 28418899 A JP28418899 A JP 28418899A JP 28418899 A JP28418899 A JP 28418899A JP 2001111341 A JP2001111341 A JP 2001111341A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drain
- mos transistor
- source
- voltage
- tank circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
3に並列接続するMOSFETを11と13にする。低
い周波数で発振する場合、制御素子15と17をオンさ
せ、タンク回路3に並列接続するMOSFETを、1
1、13、19、21とする。
Description
ップ内に集積されたタンク回路を具備する電圧制御発振
装置に関する。
を示す。コイル105、107と電圧制御可変容量素子
109で、タンク回路103を構成する。コイル105
と107の共通接続端と電圧源Vddの間に電流源10
1が配置されている。互いのゲートとドレインが交差接
続されたソース接地のNチャンネルMOSFET111
と113は、タンク回路103に並列に接続された増幅
器を構成する。発振出力は、NチャンネルMOSトラン
ジスタ111と113のドレインに接続された出力端子
115と117から出力される。出力端子117から出
力される発振出力は、出力端子115から出力される発
振出力に対し反転の関係にある。
は、下記(数1)の式(1)で決定される。
ンダクタンスの合計である。そして、Cは電圧制御可変
容量素子109の容量および、MOSFET111およ
び113のドレインの寄生容量の総和である。
setだけ発振周波数から離れた周波数における位相雑
音L(Foffset)は、下記(数2)の式(2)で
表される。
度、Reffはタンク回路(105、107、109)
の寄生抵抗、Aはタンク回路103の負コンダクタンス
に並列接続された増幅器(111、113)のコンダク
タンスとその負コンダクタンスの比に関係する値、Pr
msはこの電圧制御発振装置の発振強度である。
である信号強度について考えてみる。タンク回路103
の負コンダクタンスGnegは、下記(数3)の式
(3)で表せる。
電圧制御可変容量素子109の必要な可変容量範囲は発
振周波数Fcの可変範囲の二乗、タンク回路103の必
要な負コンダクタンスはさらに二乗となり最大で1.3
の四乗となる。つまり上記(数2)の式(2)中のコン
ダクタンス比Aは、最低容量つまり最も高い周波数を発
振させたときと、最高容量つまり最も低い周波数を発振
させたときとで、3倍程度異なることになる。
置では、位相雑音L(Foffset)における値A
は、発振周波数Fcにしたがって可変であり、最も低い
周波数で発振したとき(Cが最も大きいとき)大きな値
となってしまい、位相雑音特性を劣化させるという問題
があった。
する電圧制御発振装置を提供することを目的とする。
置は、第1の電圧源に一端が接続される電流源と、前記
電流源の他端に接続される可変容量素子と少なくとも2
個のコイルからなるタンク回路と、ドレインが前記タン
ク回路の第1の入出力端に接続され、ソースが第2の電
圧源に接続される第1のMOSトランジスタと、ドレイ
ンが前記タンク回路の第2の入出力端と前記第1のMO
Sトランジスタのゲートに接続され、ゲートが前記第1
のMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースが
前記第2の電圧源に接続される第2のMOSトランジス
タと、一端が前記第1のMOSトランジスタのドレイン
に接続される第1の制御素子と、ドレインが前記第1の
制御素子の他端に接続され、ゲートが前記第2のMOS
トランジスタのドレインに接続され、ソースが前記第2
の電圧源に接続される第3のMOSトランジスタと、一
端が前記第2のMOSトランジスタのドレインに接続さ
れる第2の制御素子と、ドレインが前記第2の制御素子
の他端に接続され、ゲートが前記第1のMOSトランジ
スタのドレインに接続され、ソースが前記第2の電圧源
に接続される第4のMOSトランジスタと、前記第1の
MOSトランジスタのドレインに接続される第1の出力
端子と、前記第2のMOSトランジスタのドレインに接
続される第2の出力端子とを具備することを特徴とす
る。
置の実施の形態の構成を示す。コイル5、7と電圧制御
可変容量素子9で、タンク回路3を構成する。コイル5
と7の共通接続端と電圧源Vddの間に電流源1が配置
されている。
ンネルMOSFET11、13がタンク回路3に並列接
続された増幅器を構成する。制御端子15、17がオン
のとき、NチャンネルMOSFET11、13、19、
21がタンク回路3に並列接続された増幅器を構成す
る。
の他端、MOSFET13、21のゲート、制御素子1
5の一端、出力端子23に接続されている。MOSFE
T13のドレインは、コイル7の他端、MOSFET1
1、19のゲート、制御素子17の一端、出力端子25
に接続されている。
15の他端に接続されている。MOSFET21のドレ
インは、制御素子17の他端に接続されている。
ースは、グランドに接続されている。
される。出力端子25から出力される発振出力は、出力
端子23から出力される発振出力に対し反転の関係にあ
る。
路で構成させる。
は、上記(数1)の式(1)で決定される。式(1)に
おいて、Lはコイル5、7のインダクタンスの合計であ
る。Cは、制御素子15と17がオフのとき、電圧制御
可変容量素子9の容量および、MOSFET11および
13のドレインの寄生容量の総和である。制御素子15
と17がオンのとき、Cは、電圧制御可変容量素子9の
容量およびMOSFET11、13、19、21のドレ
インの寄生容量の総和である。
setだけ発振周波数Fcから離れた周波数における位
相雑音L(Foffset)は、上記(数2)の式
(2)で表される。式(2)において、kはボルツマン
係数、Tは絶対温度、Reffはタンク回路3の寄生抵
抗、Aはタンク回路3の負コンダクタンスに並列接続さ
れる増幅器(制御素子15と17がオンのとき11、1
3、19、21、制御素子15と17がオフのとき1
1、13)のコンダクタンスとその負コンダクタンスの
比に関係する値、Prmsはこの電圧制御発振装置の発
振強度である。
は、上記(数3)の式(3)で表される。
させるには、タンク回路3の寄生抵抗Reffを低下さ
せることと電圧制御発振装置の発振強度Prmsを大き
くすることが重要である。しかしながらタンク回路3の
寄生抵抗Reffは、製造プロセスに起因するものであ
り、プロセスが決定してしまうと変えることは困難であ
る。
msは非常に大きな値として設定されるが、低い周波数
の信号を発振させようとすると、タンク回路3内の可変
容量素子9の容量を大きくし、多くの電荷の充放電を行
わねばならず、結果として大きな信号強度を得ることが
できない。
おいて制御素子15と17をオンさせることにより、タ
ンク回路3に対して並列接続されるMOSFETの数を
増加させる。これによりコンダクタンス比Aを増加させ
ることなく、十分な発振強度を得て、良好な位相雑音特
性を得ることが実現できた。図1においては、発振周波
数に関わらず値Aをある程度一定にしている。
回路構成例を示す。電流源1は、PチャンネルMOSF
ET51、53および抵抗55からなる。MOSFET
51のゲートは、MOSFET53のゲートとドレイン
に接続され、ソースは電圧源Vddに接続され、ドレイ
ンはコイル5と7の共通接続端に接続されている。MO
SFET53のソースは電圧源Vddに接続され、ドレ
インは抵抗55の一端に接続されている。抵抗55の他
端は、グランドに接続されている。
ド9aと接合ダイオード9bからなる。接合ダイオード
9aのアノードは、コイル5の他端に接続され、カソー
ドは接合ダイオード9bのカソードに接続されている。
接合ダイオード9bのアノードは、コイル7の他端に接
続されている。接合ダイオード9a、9bのカソードに
は、入力端子57を介して制御電圧が供給される。
T15からなる。MOSFET15のドレインは、MO
SFET11のドレインに接続され、ソースはMOSF
ET19のドレインに接続され、ゲートは入力端子59
に接続されている。制御素子17は、NチャンネルMO
SFET17からなる。MOSFET17のドレイン
は、MOSFET13のドレインに接続され、ソースは
MOSFET21のドレインに接続され、ゲートは入力
端子61に接続されている。MOSFET15と17を
同時にオンさせるときは、入力端子59と61に共通の
電圧が供給される。
オフしたとき、入力端子57に入力される制御電圧に対
する発振周波数の関係、およびMOSFET15と17
をオンしたとき、入力端子57に入力される制御電圧に
対する発振周波数の関係を示した。図3のa点において
入力端子59と61に供給する電圧を高電圧状態にし
て、MOSFET15と17をオンさせることで発振可
能な周波数は、MOSFET15と17をオフさせたま
まで発振可能な周波数に比べて非常に広範囲であること
が確認できる。
における位相雑音の発振周波数依存性と図6の従来の電
圧制御発振装置における位相雑音の発振周波数依存性を
比較して示した。
チャンネルMOSFET11、13、19、21の代わ
りに、PチャンネルMOSFET31、33、35、3
7を使用している。
ば、広い周波数範囲で良好な位相雑音特性を有する。
図である。
す図である。
トオフしたとき、入力端子57に入力される制御電圧に
対する発振周波数の関係、およびMOSFET15と1
7をオンしたとき、入力端子57に入力される制御電圧
に対する発振周波数の関係を示す図である。
雑音の発振周波数依存性と図6の従来の電圧制御発振装
置における位相雑音の発振周波数依存性を比較した図で
ある。
る。
9・・電圧制御可変容量素子、11、13、19、21
・・NチャンネルMOSFET、15、17・・制御素
子、23、25・・発振出力端子。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の電圧源に一端が接続される電流源
と、 前記電流源の他端に接続される可変容量素子と少なくと
も2個のコイルからなるタンク回路と、 ドレインが前記タンク回路の第1の入出力端に接続さ
れ、ソースが第2の電圧源に接続される第1のMOSト
ランジスタと、 ドレインが前記タンク回路の第2の入出力端と前記第1
のMOSトランジスタのゲートに接続され、ゲートが前
記第1のMOSトランジスタのドレインに接続され、ソ
ースが前記第2の電圧源に接続される第2のMOSトラ
ンジスタと、 一端が前記第1のMOSトランジスタのドレインに接続
される第1の制御素子と、 ドレインが前記第1の制御素子の他端に接続され、ゲー
トが前記第2のMOSトランジスタのドレインに接続さ
れ、ソースが前記第2の電圧源に接続される第3のMO
Sトランジスタと、 一端が前記第2のMOSトランジスタのドレインに接続
される第2の制御素子と、 ドレインが前記第2の制御素子の他端に接続され、ゲー
トが前記第1のMOSトランジスタのドレインに接続さ
れ、ソースが前記第2の電圧源に接続される第4のMO
Sトランジスタと、 前記第1のMOSトランジスタのドレインに接続される
第1の出力端子と、 前記第2のMOSトランジスタのドレインに接続される
第2の出力端子とを具備することを特徴とする電圧制御
発振装置。 - 【請求項2】 高い周波数で発振する場合、前記第1と
第2の制御素子をオフさせ、低い周波数で発振する場
合、前記第1と第2の制御素子をオンさせることを特徴
とする請求項1に記載の電圧制御発振装置。 - 【請求項3】 前記電流源と、前記タンク回路と、前記
第1乃至第4のMOSトランジスタと、前記第1および
第2の制御素子とを半導体集積回路で構成させることを
特徴とする請求項1に記載の電圧制御発振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28418899A JP3923690B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 電圧制御発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28418899A JP3923690B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 電圧制御発振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001111341A true JP2001111341A (ja) | 2001-04-20 |
JP3923690B2 JP3923690B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=17675325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28418899A Expired - Fee Related JP3923690B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 電圧制御発振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3923690B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003010881A1 (fr) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Oscillateur |
US6954111B2 (en) | 2002-02-01 | 2005-10-11 | Nec Electronics Corporation | Voltage controlled oscillator having switches to adjust effective inductor lengths |
WO2006129405A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 電圧制御発振器 |
US7199675B2 (en) | 2003-08-11 | 2007-04-03 | Information And Communication University Research And Industrial Cooperation Group | Source-injection parallel coupled LC-quadrature voltage controlled oscillator |
JP2008252774A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nec Electronics Corp | 電圧制御発振器、及び電圧制御発振方法 |
JP2009284329A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
JP2012170124A (ja) * | 2005-11-09 | 2012-09-06 | Renesas Electronics Corp | 電圧制御発振器およびそれを用いた情報機器 |
JP2012531110A (ja) * | 2009-06-17 | 2012-12-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 設定可能ワイドチューニングレンジ発振器コア |
KR101481911B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-01-15 | 충북대학교 산학협력단 | Rf 부성저항 탱크를 결합한 트랜스포머 피드백 고주파 신호 발생기 |
JP2015097341A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 三菱電機株式会社 | 高周波回路及び高周波発振器 |
WO2015138105A1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | Qualcomm Incorporated | LOW NOISE AND LOW POWER VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR (VCO) USING TRANSCONDUCTANCE (gm) DEGENERATION |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7202762B2 (en) * | 2004-06-09 | 2007-04-10 | Raytheon Company | Q enhancement circuit and method |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28418899A patent/JP3923690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003010881A1 (fr) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Oscillateur |
US7378709B2 (en) | 2001-07-25 | 2008-05-27 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Oscillator with a guard ring formed around an N well and constituent components integrally formed on the N well, on a semiconductor substrate |
US6954111B2 (en) | 2002-02-01 | 2005-10-11 | Nec Electronics Corporation | Voltage controlled oscillator having switches to adjust effective inductor lengths |
US7199675B2 (en) | 2003-08-11 | 2007-04-03 | Information And Communication University Research And Industrial Cooperation Group | Source-injection parallel coupled LC-quadrature voltage controlled oscillator |
WO2006129405A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 電圧制御発振器 |
JP2012170124A (ja) * | 2005-11-09 | 2012-09-06 | Renesas Electronics Corp | 電圧制御発振器およびそれを用いた情報機器 |
JP2008252774A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nec Electronics Corp | 電圧制御発振器、及び電圧制御発振方法 |
JP2009284329A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
JP2012531110A (ja) * | 2009-06-17 | 2012-12-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 設定可能ワイドチューニングレンジ発振器コア |
JP2014143721A (ja) * | 2009-06-17 | 2014-08-07 | Qualcomm Incorporated | 設定可能ワイドチューニングレンジ発振器コア |
KR101481911B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-01-15 | 충북대학교 산학협력단 | Rf 부성저항 탱크를 결합한 트랜스포머 피드백 고주파 신호 발생기 |
JP2015097341A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 三菱電機株式会社 | 高周波回路及び高周波発振器 |
WO2015138105A1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | Qualcomm Incorporated | LOW NOISE AND LOW POWER VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR (VCO) USING TRANSCONDUCTANCE (gm) DEGENERATION |
CN106105024A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-11-09 | 高通股份有限公司 | 使用跨导(gm)负反馈的低噪声和低功率压控振荡器(VCO) |
US9634607B2 (en) | 2014-03-11 | 2017-04-25 | Qualcomm Incorporated | Low noise and low power voltage-controlled oscillator (VCO) using transconductance (gm) degeneration |
US10050586B2 (en) | 2014-03-11 | 2018-08-14 | Qualcomm Incorporated | Low noise and low power voltage-controlled oscillator (VCO) using transconductance (gm) degeneration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3923690B2 (ja) | 2007-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9917587B2 (en) | Fast voltage level shifter circuit | |
JP5061857B2 (ja) | 圧電発振器 | |
JP2004515937A (ja) | カスコード・ブートストラップ・アナログ電力増幅回路 | |
EP0936736B1 (en) | Delay elements arranged for a signal controlled oscillator | |
JPH10313570A (ja) | Igbt駆動回路 | |
US5057722A (en) | Delay circuit having stable delay time | |
JP2001111341A (ja) | 電圧制御発振装置 | |
US6498533B1 (en) | Bootstrapped dual-gate class E amplifier circuit | |
JPH06177733A (ja) | パワーmosfetの駆動回路 | |
US7218174B2 (en) | Delay circuit and method therefor | |
JPH07162237A (ja) | 発振回路 | |
US20050083135A1 (en) | Integrated circuit | |
US6515537B2 (en) | Integrated circuit current source with switched capacitor feedback | |
JP2000004149A (ja) | Spdtスイッチ半導体集積回路 | |
TWI816218B (zh) | 閘極驅動設備及控制方法 | |
JP2002246843A (ja) | 電圧制御発振器用集積回路 | |
US20030006843A1 (en) | Voltage amplifying circuit | |
JP3922950B2 (ja) | 周波数変換回路 | |
JP2626589B2 (ja) | 発振回路 | |
JP3617889B2 (ja) | パワーオンリセット回路 | |
JP3079518B2 (ja) | 入出力回路 | |
US20100102850A1 (en) | Semiconductor device | |
US7119618B2 (en) | Method of forming a wide bandwidth differential amplifier and structure therefor | |
CN113659856A (zh) | Uhf-rfid差分整流电路模块和差分整流电路 | |
JPH08222952A (ja) | 圧電発振用集積回路および圧電発振回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040825 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040902 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060926 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070222 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |