JP2001189625A - 発振回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共振回路Ｎ１，Ｎ２によって決定される複数
の周波数でそれぞれ発振を行う第１の差動対Ｍ１，Ｍ２
を備え、選択的に何れかの周波数の発振信号を出力する
ようにした発振回路１１において、簡単な構成で、発振
を行う前記第１の差動対Ｍ１，Ｍ２および増幅して出力
する第２の差動対Ｍ３，Ｍ４のオン／オフ動作を切換え
可能とし、またそのような切換えによる損失を無くす。 【解決手段】 差動対Ｍ１，Ｍ２を構成するトランジス
タＱ１〜Ｑ４のエミッタを共通に第１の定電流回路Ｆ１
に接続し、差動対Ｍ３，Ｍ４を構成するトランジスタＱ
５〜Ｑ８のエミッタを共通に第２の定電流回路Ｆ２に接
続する。したがって、直流バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２の差
によって、一方の差動対Ｍ１，Ｍ３の発振電流が増加す
ると、他方の差動対Ｍ２，Ｍ４の発振電流が減少して発
振を停止する。したがって、定電流回路Ｆ１，Ｆ２にオ
ン／オフ動作の構成を無くすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チューナの局部発
振回路等として好適に実施され、複数種類の相互に異な
る周波数の信号を発生させることができ、それら内の何
れかの周波数の信号を選択して出力するようにした発振
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、典型的な従来技術の発振回路１
の電気的構成を示すブロック図である。この発振回路１
は、相互に異なる２つの周波数に対応する共振回路ｎ
１，ｎ２を備え、それら２つの周波数の発振信号を選択
的に出力するものである。

【０００３】前記共振回路ｎ１に関連して、トランジス
タｑ１，ｑ２から成る第１の差動対ｍ１と、バイアス電
源ｂ１と、前記トランジスタｑ１，ｑ２のベースに前記
バイアス電源ｂ１からのバイアス電圧ｖ１をそれぞれ与
えるバイアス抵抗ｒ１，ｒ２と、トランジスタｑ１のベ
ースとトランジスタｑ２のコレクタとの間に介在される
コンデンサｃ１と、トランジスタｑ２のベースとトラン
ジスタｑ１のコレクタとの間に介在されるコンデンサｃ
２と、前記トランジスタｑ１，ｑ２のエミッタに共通に
電流ｉ１を供給する第１の定電流回路ｆ１とが設けられ
ている。前記バイアス電圧ｖ１が印加されると、前記差
動対ｍ１は前記共振回路ｎ１の共振周波数で発振を行
う。

【０００４】同様に、前記共振回路ｎ２に関連して、ト
ランジスタｑ３，ｑ４から成る第１の差動対ｍ２と、バ
イアス電源ｂ２と、バイアス抵抗ｒ３，ｒ４と、コンデ
ンサｃ３，ｃ４と、第１の定電流回路ｆ２とが設けられ
ている。バイアス電圧ｖ２が印加されると、前記差動対
ｍ２は前記共振回路ｎ２の共振周波数で発振を行う。

【０００５】前記各第１の差動対ｍ１，ｍ２には、個別
的に対応して、増幅用の第２の差動対ｍ３，ｍ４が設け
られている。差動対ｍ３は、トランジスタｑ５，ｑ６か
ら成り、前記各トランジスタｑ５，ｑ６のベースは前記
トランジスタｑ１，ｑ２のベースにそれぞれ接続されて
いる。各トランジスタｑ５，ｑ６のコレクタは、抵抗ｒ
５，ｒ６を介して共通に電源ｂ３に接続されるととも
に、出力端子ｐ１，ｐ２にそれぞれ接続されている。ト
ランジスタｑ５，ｑ６のエミッタには、共通に電流ｉ３
を供給する第２の定電流回路ｆ３が接続されている。

【０００６】同様に、差動対ｍ４は、トランジスタｑ
７，ｑ８から成り、前記各トランジスタｑ７，ｑ８のベ
ースは前記トランジスタｑ３，ｑ４のベースにそれぞれ
接続され、コレクタは前記トランジスタｑ５，ｑ６のコ
レクタとそれぞれ並列に接続され、エミッタには電流ｉ
４を供給する第２の定電流回路ｆ４が接続されている。

【０００７】上述のように構成された発振回路１におい
て、前述のように共振回路ｎ１，ｎ２による相互に異な
る２つの周波数の発振信号を選択的に出力可能とするに
あたって、各差動対ｍ１，ｍ２；ｍ３，ｍ４に発振電流
を供給する定電流回路ｆ１，ｆ２；ｆ３，ｆ４は、制御
信号ｃｔｌ１，ｃｔｌ２；ｃｔｌ３，ｃｔｌ４によって
オン／オフ制御される。制御信号ｃｔｌ１と制御信号ｃ
ｔｌ３とは同相の信号であり、制御信号ｃｔｌ２と制御
信号ｃｔｌ４とは同相の信号であり、制御信号ｃｔｌ
１，ｃｔｌ３と制御信号ｃｔｌ２，ｃｔｌ４とは逆相の
信号となる。

【０００８】したがって、たとえば差動対ｍ１，ｍ３が
発振し、出力端子ｐ１，ｐ２からの相互に逆相の発振信
号ｏｕｔ１，ｏｕｔ２として差動対ｍ３からの出力が導
出されている状態から、差動対ｍ２，ｍ４が発振し、差
動対ｍ４からの出力が導出されている状態に切換えるた
めには、前記制御信号ｃｔｌ１，ｃｔｌ３によって定電
流回路ｆ１，ｆ３による電流ｉ１，ｉ３を停止させて差
動対ｍ１，ｍ３の発振を停止させ、前記制御信号ｃｔｌ
２，ｃｔｌ４によって定電流回路ｆ２，ｆ４による電流
ｉ２，ｉ４を供給させて差動対ｍ２，ｍ４に発振を開始
させる必要がある。このような制御を行うことによっ
て、出力端子ｐ１，ｐ２からの発振信号ｏｕｔ１，ｏｕ
ｔ２として、相互に異なる２つの周波数の発振信号を選
択的に出力することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図３は、前記定電流回
路ｆ１の一構成例である定電流回路ｆ１１の電気回路図
である。この定電流回路ｆ１１は、先ず電源ｂ１１に対
して、抵抗ｒ１１、ダイオード接続されたトランジスタ
ｑ１１および抵抗ｒ１２から成る直列回路を接続して定
電流ｉ１１を作成し、その定電流ｉ１１を前記トランジ
スタｑ１１とカレントミラー回路を形成するトランジス
タｑ１２によって、これらのトランジスタｑ１１，ｑ１
２のエミッタ面積比で折返し、前記電流ｉ１を作成す
る。また、前記トランジスタｑ１１および抵抗ｒ１２と
並列に、制御トランジスタｑ１３が設けられ、この制御
トランジスタｑ１３が制御端子ｐ１０に与えられる前記
制御信号ｃｔｌ１によってオン制御されることで、前記
定電流ｉ１１がバイパスされ、前記電流ｉ１が０となっ
て差動対ｍ１が発振を停止する。残余の定電流回路ｆ２
〜ｆ４に関しても、この定電流回路ｆ１１と同様に構成
することができる。

【００１０】したがって、このような定電流回路ｆ１１
では、前記定電流ｉ１１は常時流れており、該定電流回
路ｆ１１を差動対ｍ１〜ｍ４のオン／オフ制御のために
採用すると、発振していない差動対に対応する定電流回
路での定電流ｉ１１は無駄になり、消費電力が大きくな
ってしまうという問題がある。

【００１１】そこで、このような問題を解決するため
に、図４で示す定電流回路ｆ１２が考えられる。この定
電流回路ｆ１２において、前述の定電流回路ｆ１１に類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その
説明を省略する。この定電流回路ｆ１２では、トランジ
スタｑ１２のコレクタに一対のトランジスタｑ２１，ｑ
２２のエミッタを共通に接続し、そのベースを制御端子
ｐ１１，ｐ１２に与えられる前記制御信号ｃｔｌ１，ｃ
ｔｌ２によってオン／オフ制御することで、コレクタか
ら前記電流ｉ１またはｉ２を選択的に供給する。差動対
ｍ３，ｍ４に関しても同様に、前記制御信号ｃｔｌ３，
ｃｔｌ４によってトランジスタｑ２１，ｑ２２のコレク
タから前記電流ｉ３またはｉ４を選択的に供給する。

【００１２】しかしながら、この定電流回路ｆ１２で
は、電流ｉ１〜ｉ４を制御するためのトランジスタが、
ｑ１２とｑ２１，ｑ２２との２段構成となり、制御信号
ｃｔｌ１〜ｃｔｌ４として、前記定電流回路ｆ１１の倍
の電圧が必要になり、またそのような２段のトランジス
タによって消費電力も充分に小さくできないという問題
がある。また、定電流回路ｆ１１，ｆ１２共に、オン／
オフ制御のための構成を備えており、回路が複雑で、か
つ規模が大きくなってしまう。

【００１３】本発明の目的は、簡単な構成で、発振を行
う差動対を切換え、かつ出力する発振信号の切換えも行
うことができるとともに、消費電力を小さくすることが
できる。発振回路を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の発振回路は、複
数の周波数から、選択的に何れかの周波数の発振信号を
出力する発振回路において、前記複数の各周波数に対応
する共振回路と、前記各共振回路毎に設けられる第１の
差動対と、前記各第１の差動対に共通に設けられる第１
の定電流回路と、前記各第１の差動対を選択的に駆動す
るバイアス電源とを含むことを特徴とする。

【００１５】上記の構成によれば、各第１の差動対は、
バイアス電源からバイアス電圧が印加されると、共振回
路の共振周波数で発振を行うことができる。しかしなが
ら、各第１の差動対の発振信号電流を供給する第１の定
電流回路は各第１の差動対に共通に設けられているの
で、バイアス電圧の印加状態によって、たとえば最も高
いバイアス電圧が印加される第１の差動対が切換えられ
ると、新たにバイアス電圧が印加された第１の差動対の
発振信号電流の増加に伴い、それまで発振を行っていた
第１の差動対の発振信号電流が減少して発振を停止す
る。

【００１６】したがって、バイアス電圧を切換えるとい
う簡単な構成で、発振を行う第１の差動対を切換え、か
つ出力する発振信号の切換えも行うことができる。また
そのように出力する発振信号の切換えを行っても、第１
の差動対に電流を供給する第１の定電流回路は共通であ
り、該第１の定電流回路は常時定電流を供給していれば
よく、オン／オフ動作の切換えによる損失を無くすこと
ができる。

【００１７】また、本発明の発振回路は、前記各第１の
差動対に個別的に対応して設けられる増幅用の第２の差
動対と、前記各第２の差動対に共通に設けられる第２の
定電流回路とをさらに備えることを特徴とする。

【００１８】上記の構成によれば、各第１の差動対に対
して増幅用の第２の差動対を設けても、前述のようにバ
イアス電圧の印加状態によって、発振する第１の差動対
が切換えられるので、前記第２の差動対に対しても、そ
の発振信号電流を供給する第２の定電流回路を共通に設
けることができる。

【００１９】したがって、第２の定電流回路の切換えの
ための構成が不要となり、また該第２の定電流回路によ
る損失を最小限にすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１に基づいて説明すれば以下のとおりである。

【００２１】図１は、本発明の実施の一形態の発振回路
１１の電気的構成を示すブロック図である。この発振回
路１１は、Ｌ，Ｃ共振回路等で実現され、相互に異なる
２つの周波数に対応する共振回路Ｎ１，Ｎ２を備え、そ
れら２つの周波数の発振信号を選択的に出力するもので
ある。

【００２２】前記共振回路Ｎ１に関連して、トランジス
タＱ１，Ｑ２から成る第１の差動対Ｍ１と、バイアス電
源Ｂ１と、前記トランジスタＱ１，Ｑ２のベースに前記
バイアス電源Ｂ１からのバイアス電圧Ｖ１をそれぞれ与
えるバイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２と、トランジスタＱ１のベ
ースとトランジスタＱ２のコレクタとの間に介在される
コンデンサＣ１と、トランジスタＱ２のベースとトラン
ジスタＱ１のコレクタとの間に介在されるコンデンサＣ
２と、前記トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタに共通に
電流Ｉ１を供給する第１の定電流回路Ｆ１とが設けられ
ている。前記バイアス電圧Ｖ１が印加されると、前記差
動対Ｍ１は前記共振回路Ｎ１の共振周波数で発振を行う
ことができる。

【００２３】同様に、前記共振回路Ｎ２に関連して、ト
ランジスタＱ３，Ｑ４から成る第１の差動対Ｍ２と、バ
イアス電源Ｂ２と、バイアス抵抗Ｒ３，Ｒ４と、コンデ
ンサＣ３，Ｃ４とが設けられている。注目すべきは、本
発明では、前記定電流回路Ｆ１が、この差動対Ｍ２にも
共用されていることである。バイアス電圧Ｖ２が印加さ
れると、前記差動対Ｍ２は前記共振回路Ｎ２の共振周波
数で発振を行うことができる。

【００２４】前記各第１の差動対Ｍ１，Ｍ２には、個別
的に対応して、増幅用の第２の差動対Ｍ３，Ｍ４が設け
られている。差動対Ｍ３は、トランジスタＱ５，Ｑ６か
ら成り、前記各トランジスタＱ５，Ｑ６のベースは前記
トランジスタＱ１，Ｑ２のベースにそれぞれ接続されて
いる。各トランジスタＱ５，Ｑ６のコレクタは、抵抗Ｒ
５，Ｒ６を介して共通に電源Ｂ３に接続されるととも
に、出力端子Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ接続されている。ト
ランジスタＱ５，Ｑ６のエミッタには、共通に電流Ｉ２
を供給する第２の定電流回路Ｆ２が接続されている。

【００２５】同様に、差動対Ｍ４は、トランジスタＱ
７，Ｑ８から成り、前記各トランジスタＱ７，Ｑ８のベ
ースは前記トランジスタＱ３，Ｑ４のベースにそれぞれ
接続され、コレクタは前記トランジスタＱ５，Ｑ６のコ
レクタとそれぞれ並列に接続され、エミッタは前記定電
流回路Ｆ２に共通に接続されている。

【００２６】上述のように構成された発振回路１１にお
いて、出力端子Ｐ１，Ｐ２からの相互に逆相の発振信号
ＯＵＴ１，ＯＵＴ２として、差動対Ｍ３からの出力を導
出させるためには、Ｖ１＞Ｖ２とされる。差動対Ｍ１，
Ｍ２のエミッタ同士が接続されている定電流回路Ｆ１の
電流Ｉ１は常時一定であり、また差動対Ｍ３，Ｍ４のエ
ミッタ同士が接続されている定電流回路Ｆ２の電流Ｉ２
も常時一定であり、前記Ｖ１＞Ｖ２とすることによっ
て、差動対Ｍ１から流れる電流が前記電流Ｉ１となり、
これによって差動対Ｍ３から流れる電流が前記電流Ｉ２
となって、差動対Ｍ１，Ｍ３が発振を開始し、一方差動
対Ｍ２，Ｍ４には電流が流れなくなる。

【００２７】同様に、Ｖ１＜Ｖ２に切換えられると、差
動対Ｍ２から流れる電流が前記電流Ｉ１となり、これに
よって差動対Ｍ４から流れる電流が前記電流Ｉ２となっ
て差動対Ｍ２，Ｍ４が発振を開始し、一方差動対Ｍ１，
Ｍ３には電流が流れなくなって発振を停止する。このよ
うにして、前記発振信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２として、相
互に異なる２つの周波数の発振信号を選択的に出力する
ことができる。

【００２８】以上のように本発明に従う発振回路１１
は、各差動対Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を構成するトラン
ジスタＱ１，Ｑ２；Ｑ３，Ｑ４；Ｑ５，Ｑ６；Ｑ７，Ｑ
８のエミッタ間を接続し、オン／オフ動作させたい差動
対Ｍ１，Ｍ２；Ｍ３，Ｍ４同士のエミッタ間をさらに接
続し、定電流回路Ｆ１，Ｆ２に接続するので、直流バイ
アス電圧Ｖ１，Ｖ２のレベルを切換えるだけで、発振を
行う第１の差動対Ｍ１，Ｍ２を切換え、かつ出力する発
振信号の切換えも行うことができる。

【００２９】これによって、前記制御信号ｃｔｌ１〜ｃ
ｔｌ４に対応した切換えのための構成を不要として、前
記定電流回路Ｆ１，Ｆ２は、前記図３および図４の構成
において、電源ｂ１１、トランジスタｑ１１，ｑ１２お
よび抵抗ｒ１１〜ｒ１３の定電流ｉ１１を作成する必要
最小限の構成でよく、また定電流回路の数を削減して、
簡単な構成で実現することができる。さらにまた、定電
流回路Ｆ１，Ｆ２には常時電流Ｉ１，Ｉ２が流れ、その
電流Ｉ１，Ｉ２が選択的に差動対Ｍ１，Ｍ３；Ｍ２，Ｍ
４に与えられるので、発振する差動対の切換えによって
も無駄な電力消費が発生することもなく、また電流Ｉ
１，Ｉ２の経路に介在されるトランジスタも前記ｑ１２
の１段だけとなり、これによっても電力消費を削減する
ことができる。

【００３０】前記バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２は、相互に連
動して切換えられてもよく、もしくは何れか一方を固定
値として、何れか他方を相対的に高い値または低い値と
することによって、差動対Ｍ１，Ｍ３；Ｍ２，Ｍ４が切
換えられてもよい。また、発振周波数は２種類に限ら
ず、３種類以上であってもよいことは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】本発明の発振回路は、以上のように、複
数の周波数から、選択的に何れかの周波数の発振信号を
出力する発振回路において、前記複数の各周波数で発振
を行う各第１の差動対に共通に、発振信号電流を供給す
る第１の定電流回路を設け、前記各第１の差動対をバイ
アス電圧を切換えることによって選択的に駆動する。

【００３２】それゆえ、バイアス電圧を切換えるという
簡単な構成で、発振を行う第１の差動対を切換え、かつ
出力する発振信号の切換えも行うことができる。またそ
のように出力する発振信号の切換えを行っても、第１の
差動対に電流を供給する第１の定電流回路は共通であ
り、該第１の定電流回路は常時定電流を供給していれば
よく、オン／オフ動作の切換えによる損失を無くすこと
ができる。

【００３３】また、本発明の発振回路は、以上のよう
に、前記各第１の差動対に対して増幅用の第２の差動対
を設け、その各第２の差動対に対しても共通に第２の定
電流回路を設ける。

【００３４】それゆえ、第１の差動対に対するバイアス
電圧の印加状態によって、第２の差動対もオン／オフ制
御されるので、第２の定電流回路の切換えのための構成
が不要となり、また該第２の定電流回路による損失を最
小限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の発振回路の電気的構成
を示すブロック図である。

【図２】典型的な従来技術の発振回路の電気的構成を示
すブロック図である。

【図３】発振回路における定電流回路の一構成例の電気
回路図である。

【図４】発振回路における定電流回路の他の構成例の電
気回路図である。

【符号の説明】

１１ 発振回路 Ｂ１，Ｂ２ バイアス電源 Ｂ３ 電源 Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ Ｆ１ 第１の定電流回路 Ｆ２ 第２の定電流回路 Ｍ１，Ｍ２ 第１の差動対 Ｍ３，Ｍ４ 第２の差動対 Ｎ１，Ｎ２ 共振回路 Ｐ１，Ｐ２ 出力端子 Ｑ１〜Ｑ８ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ４ バイアス抵抗 Ｒ５，Ｒ６ 抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の周波数から、選択的に何れかの周波
   数の発振信号を出力する発振回路において、 前記複数の各周波数に対応する共振回路と、 前記各共振回路毎に設けられる第１の差動対と、 前記各第１の差動対に共通に設けられる第１の定電流回
   路と、 前記各第１の差動対を選択的に駆動するバイアス電源と
   を含むことを特徴とする発振回路。
2. 【請求項２】前記各第１の差動対に個別的に対応して設
   けられる増幅用の第２の差動対と、 前記各第２の差動対に共通に設けられる第２の定電流回
   路とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の発
   振回路。