JP2001177342A - 発振器 - Google Patents

発振器

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JP2001177342A
JP2001177342A JP36033899A JP36033899A JP2001177342A JP 2001177342 A JP2001177342 A JP 2001177342A JP 36033899 A JP36033899 A JP 36033899A JP 36033899 A JP36033899 A JP 36033899A JP 2001177342 A JP2001177342 A JP 2001177342A
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JP
Japan
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capacitor
diode
switching
switch diode
oscillation
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Withdrawn
Application number
JP36033899A
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English (en)
Inventor
Hironori Kobayashi
浩紀 小林
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成によって発振周波数の偏移を少な
くすると共に部品点数の増加と大型化を最小限に押さえ
る。 【解決手段】 発振トランジスタ1と、発振トランジス
タ1のベース・コレクタ間に高周波的に接続される共振
回路8とを備え、共振回路8には共振周波数を切り替え
る第一のコンデンサ8bと第一のコンデンサ8bに直列
に接続されたスイッチダイオード8dとを設けると共
に、スイッチダイオード8dのカソードを直接接地し、
スイッチダイオード8dに並列に第二のコンデンサ8c
を接続してスイッチダイオード8dのアノードにハイレ
ベルの切替電圧又はローレベルの切替電圧を印加するこ
とによってスイッチダイオード8dを導通状態又は非導
通状態に切り替えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二つの周波数バン
ドで発振するように構成された発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の発振器の構成を示す。発振
トランジスタ31のベースとエミッタとにはそれぞれ所
定のバイアス電圧が与えられ、電源電圧(Vb)が印加
されるコレクタは直流カットコンデンサ32によって高
周波的に接地される。そして、ベースとエミッタとの
間、及びエミッタとグランドとの間にそれぞれ帰還コン
デンサ33、34が接続される。また、ベースとグラン
ドとの間に共振回路35が設けられる。
【0003】共振回路35はクラップコンデンサ35
a、第一のコンデンサ35b、スイッチダイオード35
c、第二のコンデンサ35d、インダクタンス素子35
e、直流カットコンデンサ35f、バラクタダイオード
35gを有し、それらは図示の通りに接続されている。
【0004】そして、スイッチダイオード35cのアノ
ードには抵抗35hを介してハイレベル又はローレベル
の切替電圧(Vs)が印加されるようになっており、バ
ラクタダイオード35gのカソードにはチョークインダ
クタiを介して同調電圧(Vt)が印加される。
【0005】スイッチダイオード35cはハイレベルの
切替電圧が印加されると導通し第一のコンデンサ35b
と第二のコンデンサ35dとが高周波的に並列に接続さ
れて共振回路35の共振周波数は低くなる。そして、帰
還コンデンサ33、34を含めた第一の共振周波数で発
振する。この発振周波数はほぼ1GHz〜2GHzであ
り、同調電圧を変えることによって変化する。
【0006】一方、スイッチダイオード35cのアノー
ドにローレベルの切替電圧を印加したときには、スイッ
チダイオード35cは非導通となる。この結果、第一の
コンデンサ35bは共振回路35から回路的に切り離さ
れ、共振回路35の共振周波数は高くなり、発振周波数
もほぼ倍の2GHzに高くなる。そして、発振周波数は
同調電圧によって変化する。
【0007】発振信号は発振トランジスタ31のエミッ
タから出力され、バッファ増幅器36で増幅された後、
図示しないPLL回路等の分周器などに入力される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】スイッチダイオード3
5cを導通又は非導通にする切替電圧は図示しないスイ
ッチ回路から印加されるが、切替電圧には数10mV
(ミリボルト)のリップルが重畳されている。このリッ
プルは抵抗35hに接続されている直流カットコンデン
サ35jによっても除去できずにスイッチダイオード3
5cのアノードに印加される。
【0009】一方、スイッチ回路から出力されるローレ
ベルの切替電圧は完全に0ボルトにはならずほぼ0.3
ボルトの残留電圧を有している。そのため、非導通状態
のスイッチダイオードは約1pf(ピコファラッド)の
容量を有する容量素子と等価となって、しかもその容量
がリップルによって変化することになる。この結果、発
振周波数はリップルによって変化してFM変調され、P
LL回路の動作を不安定なものにする。実験によれば1
00mVのリップルによって約120KHzの周波数偏
移が生じた。
【0010】リップルを完全になくすためには、スイッ
チダイオードに逆バイアス電圧を印加して非導通にすれ
ばよいが、そうするためには、バイアス回路が必要とな
るので部品点数が増加し、コストアップを招来し、また
大型化するという問題がおきる。そこで、本発明の発振
器は、簡単な構成によって発振周波数の偏移を少なくす
ると共に部品点数の増加と大型化を最小限に押さえるこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明の発振器は、発振トランジスタと、前記
発振トランジスタのベース・コレクタ間に高周波的に接
続される共振回路とを備え、前記共振回路には前記共振
周波数を切り替える第一のコンデンサと前記第一のコン
デンサに直列に接続されたスイッチダイオードとを設け
ると共に、前記スイッチダイオードのカソードを直接接
地し、前記スイッチダイオードに並列に第二のコンデン
サを接続して前記スイッチダイオードのアノードにハイ
レベルの切替電圧又はローレベルの切替電圧を印加する
ことによって前記スイッチダイオードを導通状態又は非
導通状態に切り替えた。
【0012】また、本発明の発振器は、前記第二のコン
デンサの容量値を0.5ピコファラッド以上10ピコフ
ァラッド以下とした。
【0013】また、本発明の発振器は、直列に接続され
た前記第一のコンデンサ及び前記スイッチダイオードの
全体に対して第三のコンデンサを並列に接続した。
【0014】また、本発明の発振器は、前記発振トラン
ジスタのコレクタ又はベースを高周波的に接地した。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の発振器の構成を図1及び
図2に示す。図1は本発明の発振器をコレクタ接地型で
構成したものであり、発振トランジスタ1のベースとエ
ミッタとにはバイアス抵抗2、3、4によってそれぞれ
所定のバイアス電圧が与えられる。また、電源電圧(V
b)が印加されるコレクタは直流カットコンデンサ5に
よって高周波的に接地される。そして、ベースとエミッ
タとの間、及びエミッタとグランドとの間にそれぞれ帰
還コンデンサ6、7が接続され、さらに、ベースとグラ
ンドとの間に共振回路8が設けられる。
【0016】共振回路8はクラップコンデンサ8a、第
一のコンデンサ8b、第二のコンデンサ8c、スイッチ
ダイオード8d、第三のコンデンサ8e、インダクタン
ス素子8f、バラクタダイオード8g等を有している。
第一のコンデンサ8bは発振周波数を切り替えるための
ものであり、また、インダクタンス素子8fはプリント
基板(図示せず)上に形成されたストリップラインで構
成される。上記の各回路素子は図示の通りに接続されて
いる。
【0017】即ち、第一のコンデンサ8bと第三のコン
デンサ8eとインダクタンス素子8fの各一端はクラッ
プコンデンサ8aを介して発振トランジスタ1のベース
に接続され、第一のコンデンサ8bの他端にはスイッチ
ダイオード8dのアノードが接続され、そのカソードが
接地される。第二のコンデンサ8cは数pF(ピコファ
ラッド)の容量を有し、スイッチダイオード8dに並列
に接続される。また、第三のコンデンサ8eとインダク
タンス素子8fとの各他端は接地される。アノードが接
地されたバラクタダイオード8gが直流カットコンデン
サ8hを介してインダクタンス素子8fに並列に接続さ
れる。
【0018】そして、スイッチダイオード8dのアノー
ドには抵抗8iを介してハイレベル(例えば5ボルト)
又はローレベル(例えば0ボルト)の切替電圧(Vs)
が印加されるようになっており、バラクタダイオード8
gのカソードには発振周波数をきめるための同調電圧
(Vt)がチョークインダクタ8jを介して印加され
る。
【0019】切替電圧は図示しないスイッチ回路から供
給され、スイッチダイオード8dはハイレベルの切替電
圧が印加されると導通し、第二のコンデンサ8cの両端
が短絡されて第一のコンデンサ8bと第三のコンデンサ
8eとが高周波的に並列に接続される。この結果、共振
回路8の並列共振周波数は低くなる。そして、帰還コン
デンサ6、7を含めた第一の並列共振周波数で発振す
る。この発振周波数はほぼ1GHzであり、同調電圧を
変えることによって変化する。
【0020】一方、スイッチダイオード8dのアノード
にローレベルの切替電圧を印加したときには、スイッチ
ダイオード8dは非導通となる。このとき、スイッチダ
イオード8dは約1pFの容量を有する。そして、スイ
ッチダイオード8dと第二のコンデンサ8cとが互いに
並列となって第一のコンデンサに直列に接続されている
ので、共振回路8の並列共振周波数は高くなり、第二の
発振周波数もほぼ倍の2GHzに高くなる。そして、発
振周波数は同調電圧によって変えることができる。
【0021】この場合において、ローレベルの切替電圧
が完全に0ボルトとならずに0.3ボルト程度の残留電
圧となり、しかも、この残留電圧にリップルが重畳され
ていると、スイッチダイオード8dの容量はリップルに
よって変化するが、スイッチダイオード8dに第二のコ
ンデンサ8cが並列に接続されているので、リップルに
よる容量の変化の割合は見かけ上少なくなる。その結
果、発振周波数の偏移が少なくなる。第二のコンデンサ
8cの容量値が大きいほど見かけ上の容量の変化は少な
くなるが、あまり大きくすると第一の発振周波数と第二
の発振周波数との比を大きくできないので、実用的には
0.5pF以上10pf以下が望ましい。
【0022】実験によれば、第二のコンデンサ8cの容
量値を比較的小さな0.5pFとした場合でも、周波数
偏移は約80KHzとなり、第二のコンデンサ8cを有
していない従来の発振器の67%に低下することが出来
た。なお、第一のコンデンサ8bとスイッチダイオード
8dとの直列回路に対して第三のコンデンサ8fが並列
に接続されていることによって、リップルによる容量変
化の割合を一層少なくすることができる。
【0023】発振信号は発振トランジスタ1のエミッタ
から出力され、バッファ増幅器9で増幅された後、図示
しないPLL回路等の分周器などに入力される。周波数
偏移が少なくなったことで、PLL回路の動作も安定し
た。
【0024】図3は本発明の発振器をベース接地型で構
成したものを示し、発振トランジスタのコレクタにはチ
ョークインダクタ11を介して電源電圧が印加され、ベ
ースは直流カットコンデンサ12によって高周波的に接
地される。そして、共振回路8は発振トランジスタ1の
コレクタとグランドおの間に設けられる。その他の構成
は図1に示した構成と同じであるので、詳細な説明は省
略する。この構成においても、第二のコンデンサ8cに
よって同様な効果がえられる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明の発振器は、共振
回路には共振周波数を切り替える第一のコンデンサと、
第一のコンデンサに直列に接続されたスイッチダイオー
ドとを設けると共に、スイッチダイオードのカソードを
直接接地し、スイッチダイオードに並列に第二のコンデ
ンサを接続してスイッチダイオードのアノードにハイレ
ベルの切替電圧又はローレベルの切替電圧を印加するこ
とによってスイッチダイオードを導通状態又は非導通状
態に切り替えたので、非導通時のスイッチダイオードの
容量が切替電圧に重畳されたリップルによって変化して
も、第二のコンデンサに並列に接続された第二のコンデ
ンサによって見かけ上の容量変化が少なくなる。従っ
て、簡単な構成によって発振周波数の偏移量を少なくす
ることができる。
【0026】また、本発明の発振器は、第二のコンデン
サの容量値を0.5ピコファラッド以上10ピコファラ
ッド以下としたので、スイッチダイオードの導通時の発
振周波数と非導通時の発振周波数との比を大きく出来
る。
【0027】また、本発明の発振器は、直列に接続され
た第一のコンデンサ及びスイッチダイオードの全体に対
して第三のコンデンサを並列に接続したので、見かけ上
の容量変化を一層少なくすることができる。
【0028】また、本発明の発振器は、発振トランジス
タのコレクタ又はベースを高周波的に接地したので、コ
レクタ接地型又はベース接地型の発振器におけるリップ
ルによる発振周波数の偏移量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発振回路の構成を示す回路図である。
【図2】本発明の発振回路の他の構成を示す回路図であ
る。
【図3】従来の発振回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 発振トランジスタ 2、3、4 抵抗 5 直流カットコンデンサ 6、7 帰還コンデンサ 8 共振回路 8a クラップコンデンサ 8b 第一のコンデンサ 8c 第二のコンデンサ 8d スイッチダイオード 8e 第三のコンデンサ 8f インダクタンス素子 8g バラクタダイオード 8h 直流カットコンデンサ 8i 抵抗 8j チョークインダクタ 9 バッファ増幅器 11 チョークインダクタ 12 直流カットコンデンサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振トランジスタと、前記発振トランジ
    スタのベース・コレクタ間に高周波的に接続される共振
    回路とを備え、前記共振回路には前記共振周波数を切り
    替える第一のコンデンサと前記第一のコンデンサに直列
    に接続されたスイッチダイオードとを設けると共に、前
    記スイッチダイオードのカソードを直接接地し、前記ス
    イッチダイオードに並列に第二のコンデンサを接続して
    前記スイッチダイオードのアノードにハイレベルの切替
    電圧又はローレベルの切替電圧を印加することによって
    前記スイッチダイオードを導通状態又は非導通状態に切
    り替えたことを特徴とする発振器。
  2. 【請求項2】 前記第二のコンデンサの容量値を0.5
    ピコファラッド以上10ピコファラッド以下としたこと
    を特徴とする請求項1記載の発振器。
  3. 【請求項3】 直列に接続された前記第一のコンデンサ
    及び前記スイッチダイオードの全体に対して第三のコン
    デンサを並列に接続したことを特徴とする請求項1又は
    2記載の発振器。
  4. 【請求項4】 前記発振トランジスタのコレクタ又はベ
    ースを高周波的に接地したことを特徴とする請求項1又
    は2又は3記載の発振器。
JP36033899A 1999-12-20 1999-12-20 発振器 Withdrawn JP2001177342A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002424B2 (en) 2002-05-13 2006-02-21 Fujitsu Media Devices Limited Oscillator having voltage dividing circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7002424B2 (en) 2002-05-13 2006-02-21 Fujitsu Media Devices Limited Oscillator having voltage dividing circuit
US7330083B2 (en) 2002-05-13 2008-02-12 Fujitsu Media Devices Limited Oscillator having voltage dividing circuit

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