JP2001326532A - 発振器 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1841—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
- H03B5/1847—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B1/00—Details
- H03B1/04—Reducing undesired oscillations, e.g. harmonics
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位相雑音を少なくすることができる発振器を
得る。 【解決手段】 発振器１０は、共振回路１２と増幅回路
１４とを含む。増幅回路１４は増幅器１６を含み、増幅
器１６に周波数特性を有するインピーダンス素子１８を
接続することにより、増幅回路１４の電力増幅度に周波
数特性をもたせている。発振器１０の発振周波数以外の
周波数帯域における電力増幅度を、発振周波数における
電力増幅度より少なくとも３ｄＢ低下させる。
得る。 【解決手段】 発振器１０は、共振回路１２と増幅回路
１４とを含む。増幅回路１４は増幅器１６を含み、増幅
器１６に周波数特性を有するインピーダンス素子１８を
接続することにより、増幅回路１４の電力増幅度に周波
数特性をもたせている。発振器１０の発振周波数以外の
周波数帯域における電力増幅度を、発振周波数における
電力増幅度より少なくとも３ｄＢ低下させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は発振器に関し、特
にたとえば、共振回路と増幅回路とで構成された発振器
に関する。
にたとえば、共振回路と増幅回路とで構成された発振器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２４および図２５は、従来の発振器の
例を示す図解図である。これらの発振器１は、共振回路
２と増幅回路３とを含む。このような発振器において
は、発振電力が共振回路２で周波数選択され、共振回路
２で発生する損失は増幅回路３で補われることによっ
て、発振が持続する。なお、図２４および図２５におい
て、増幅回路３に入力される電力をＰinとし、増幅回路
３から出力される電力をＰou t としたとき、増幅回路３
の電力増幅度はＰout ／Ｐinで表される。
例を示す図解図である。これらの発振器１は、共振回路
２と増幅回路３とを含む。このような発振器において
は、発振電力が共振回路２で周波数選択され、共振回路
２で発生する損失は増幅回路３で補われることによっ
て、発振が持続する。なお、図２４および図２５におい
て、増幅回路３に入力される電力をＰinとし、増幅回路
３から出力される電力をＰou t としたとき、増幅回路３
の電力増幅度はＰout ／Ｐinで表される。
【０００３】このような発振器１の例としては、たとえ
ば図２６に示すような回路がある。この発振器１は、コ
ンデンサＣ１とインダクタＬ１の並列回路を含み、この
並列回路が電源電圧Ｖｃに接続される。さらに、この並
列回路には可変容量ダイオードＤ１のカソードが接続さ
れ、アノードはグランドに接続される。並列回路と可変
容量ダイオードＤ１との接続部にはコンデンサＣ２の一
端が接続され、コンデンサＣ２の他端には別のコンデン
サＣ３，Ｃ４およびマイクロストリップラインＳＬ１の
一端が接続される。コンデンサＣ３の他端およびマイク
ロストリップラインＳＬ１の他端はグランドに接続され
る。このような回路により、共振回路２が構成される。
ば図２６に示すような回路がある。この発振器１は、コ
ンデンサＣ１とインダクタＬ１の並列回路を含み、この
並列回路が電源電圧Ｖｃに接続される。さらに、この並
列回路には可変容量ダイオードＤ１のカソードが接続さ
れ、アノードはグランドに接続される。並列回路と可変
容量ダイオードＤ１との接続部にはコンデンサＣ２の一
端が接続され、コンデンサＣ２の他端には別のコンデン
サＣ３，Ｃ４およびマイクロストリップラインＳＬ１の
一端が接続される。コンデンサＣ３の他端およびマイク
ロストリップラインＳＬ１の他端はグランドに接続され
る。このような回路により、共振回路２が構成される。
【０００４】コンデンサＣ４の他端は、増幅回路３を構
成するＮＰＮトランジスタＴｒ１のベースに接続され
る。さらに、トランジスタＴｒ１のベースには、電源電
圧Ｖｃを抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路によって分圧
された電圧が入力される。さらに、これらの抵抗Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３で分圧された別の電圧は、別のＮＰＮトラン
ジスタＴｒ２のベースに入力される。トランジスタＴｒ
２のコレクタには、インダクタＬ２を介して電源電圧Ｖ
ｃが接続され、エミッタはトランジスタＴｒ１のコレク
タに接続される。トランジスタＴｒ１のエミッタには、
抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ５の一端が接続され、これ
らの他端はグランドに接続される。
成するＮＰＮトランジスタＴｒ１のベースに接続され
る。さらに、トランジスタＴｒ１のベースには、電源電
圧Ｖｃを抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の直列回路によって分圧
された電圧が入力される。さらに、これらの抵抗Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３で分圧された別の電圧は、別のＮＰＮトラン
ジスタＴｒ２のベースに入力される。トランジスタＴｒ
２のコレクタには、インダクタＬ２を介して電源電圧Ｖ
ｃが接続され、エミッタはトランジスタＴｒ１のコレク
タに接続される。トランジスタＴｒ１のエミッタには、
抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ５の一端が接続され、これ
らの他端はグランドに接続される。
【０００５】また、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベー
スは、それぞれコンデンサＣ６，Ｃ７を介して、トラン
ジスタＴｒ１のエミッタに接続される。さらに、トラン
ジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタは、それぞれコンデン
サＣ８，Ｃ９を介してグランドに接続される。そして、
トランジスタＴｒ２のコレクタがコンデンサＣ１０に接
続され、このコンデンサＣ１０を介して出力信号が得ら
れる。これらのトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４、コンデンサＣ５，Ｃ６，Ｃ８などによって、増幅
回路３が構成される。
スは、それぞれコンデンサＣ６，Ｃ７を介して、トラン
ジスタＴｒ１のエミッタに接続される。さらに、トラン
ジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタは、それぞれコンデン
サＣ８，Ｃ９を介してグランドに接続される。そして、
トランジスタＴｒ２のコレクタがコンデンサＣ１０に接
続され、このコンデンサＣ１０を介して出力信号が得ら
れる。これらのトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４、コンデンサＣ５，Ｃ６，Ｃ８などによって、増幅
回路３が構成される。
【０００６】また、図２７に示すような回路の発振器も
ある。この発振器１では、増幅回路３の出力信号が、コ
ンデンサＣ１１を介して別のトランジスタＴｒ３のベー
スに入力される。トランジスタＴｒ３には、抵抗Ｒ５，
Ｒ６で構成される分圧回路で分圧された電圧が入力され
る。さらに、トランジスタＴｒ３のコレクタは、インダ
クタＬ３を介して電源電圧Ｖｃに接続され、エミッタ
は、抵抗Ｒ７およびコンデンサＣ１２を介してグランド
に接続される。また、トランジスタＴｒ３のコレクタに
は、コンデンサＣ１３，Ｃ１４が接続され、コンデンサ
Ｃ１３が接地されるとともに、コンデンサＣ１４から出
力信号が得られる。これらの図２６および図２７に示す
発振器１は、ＮＰＮトランジスタを用いた発振器の例で
あるが、このような発振器１により、発振出力を得るこ
とができる。
ある。この発振器１では、増幅回路３の出力信号が、コ
ンデンサＣ１１を介して別のトランジスタＴｒ３のベー
スに入力される。トランジスタＴｒ３には、抵抗Ｒ５，
Ｒ６で構成される分圧回路で分圧された電圧が入力され
る。さらに、トランジスタＴｒ３のコレクタは、インダ
クタＬ３を介して電源電圧Ｖｃに接続され、エミッタ
は、抵抗Ｒ７およびコンデンサＣ１２を介してグランド
に接続される。また、トランジスタＴｒ３のコレクタに
は、コンデンサＣ１３，Ｃ１４が接続され、コンデンサ
Ｃ１３が接地されるとともに、コンデンサＣ１４から出
力信号が得られる。これらの図２６および図２７に示す
発振器１は、ＮＰＮトランジスタを用いた発振器の例で
あるが、このような発振器１により、発振出力を得るこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、増幅回
路は、発振周波数以外の周波数帯域においても信号を増
幅するため、発振器の高調波成分や不要波成分も同時に
増幅し、これが位相雑音劣化の原因となっている。
路は、発振周波数以外の周波数帯域においても信号を増
幅するため、発振器の高調波成分や不要波成分も同時に
増幅し、これが位相雑音劣化の原因となっている。
【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、位
相雑音を少なくすることができる発振器を提供すること
である。
相雑音を少なくすることができる発振器を提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、共振回路と
増幅回路とを含む発振器において、増幅回路に周波数特
性を有する素子を設けることにより、発振周波数以外の
周波数帯域における増幅回路の電力増幅度を発振周波数
における電力増幅度より少なくとも３ｄＢ低下させるこ
とを特徴とする、発振器である。このような発振器にお
いて、素子は、たとえば、インダクタ、コンデンサ、マ
イクロストリップラインから選ばれる単体、またはイン
ダクタ、コンデンサ、マイクロストリップラインおよび
抵抗から選ばれる複数の組合せにより形成される。ま
た、素子は、誘電体または圧電体で形成された周波数特
性を有する素子であってもよい。このような発振器にお
いて、共振回路および増幅回路の少なくとも１つをＭＭ
ＩＣとすることができる。さらに、周辺回路を形成し
て、共振回路、増幅回路および周辺回路の少なくとも１
つをＭＭＩＣとすることもできる。また、このような発
振器において、共振回路および増幅回路を樹脂基板上ま
たはセラミック基板上に一体形成してもよい。さらに、
周辺回路を形成して全体を樹脂基板上またはセラミック
基板上に一体形成してもよい。このような発振器とし
て、ＮＰＮトランジスタを用いた増幅回路を有するもの
を用いることができ、この場合、たとえばＮＰＮトラン
ジスタのエミッタとグランドとの間に周波数特性を有す
る素子が設けられる。
増幅回路とを含む発振器において、増幅回路に周波数特
性を有する素子を設けることにより、発振周波数以外の
周波数帯域における増幅回路の電力増幅度を発振周波数
における電力増幅度より少なくとも３ｄＢ低下させるこ
とを特徴とする、発振器である。このような発振器にお
いて、素子は、たとえば、インダクタ、コンデンサ、マ
イクロストリップラインから選ばれる単体、またはイン
ダクタ、コンデンサ、マイクロストリップラインおよび
抵抗から選ばれる複数の組合せにより形成される。ま
た、素子は、誘電体または圧電体で形成された周波数特
性を有する素子であってもよい。このような発振器にお
いて、共振回路および増幅回路の少なくとも１つをＭＭ
ＩＣとすることができる。さらに、周辺回路を形成し
て、共振回路、増幅回路および周辺回路の少なくとも１
つをＭＭＩＣとすることもできる。また、このような発
振器において、共振回路および増幅回路を樹脂基板上ま
たはセラミック基板上に一体形成してもよい。さらに、
周辺回路を形成して全体を樹脂基板上またはセラミック
基板上に一体形成してもよい。このような発振器とし
て、ＮＰＮトランジスタを用いた増幅回路を有するもの
を用いることができ、この場合、たとえばＮＰＮトラン
ジスタのエミッタとグランドとの間に周波数特性を有す
る素子が設けられる。
【００１０】周波数特性を有する素子を増幅器に組み込
むことにより、増幅器の電力増幅度に周波数特性をもた
せることができる。したがって、発振周波数における電
力増幅度に比べて他の周波数帯域における電力増幅度を
３ｄＢ以上低下させることにより、発振周波数における
電力を増幅して、他の周波数帯域における電力の増幅を
抑えることができる。このような発振器において、周波
数特性を有する素子としては、たとえば、インダクタ、
コンデンサ、マイクロストリップラインなどの単体を用
いることができ、また、これらと抵抗の中から選ばれる
複数の組合せにより形成される素子を用いることができ
る。また、周波数特性を有する素子として、誘電体共振
器（フィルタ）、水晶発振子（フィルタ）、セラミック
発振子（フィルタ）、弾性表面波共振器（フィルタ）な
どのような誘電体または圧電体で形成された素子を用い
てもよい。また、共振回路および増幅回路の少なくとも
１つをＭＭＩＣとしたり、樹脂基板上やセラミック基板
上に形成してモジュールとすることができる。さらに、
周辺回路を設けて、ＭＭＩＣとしてもよいし、１つの樹
脂基板上または１つのセラミック基板上に全体を一体形
成してモジュールとしてもよい。たとえば、ＮＰＮトラ
ンジスタを用いた増幅回路を有する発振器の場合、ＮＰ
Ｎトランジスタのエミッタとグランドとの間に、周波数
特性を有する素子を設けることにより、発振周波数以外
の周波数帯域における電力増幅度を低下させることがで
きる。
むことにより、増幅器の電力増幅度に周波数特性をもた
せることができる。したがって、発振周波数における電
力増幅度に比べて他の周波数帯域における電力増幅度を
３ｄＢ以上低下させることにより、発振周波数における
電力を増幅して、他の周波数帯域における電力の増幅を
抑えることができる。このような発振器において、周波
数特性を有する素子としては、たとえば、インダクタ、
コンデンサ、マイクロストリップラインなどの単体を用
いることができ、また、これらと抵抗の中から選ばれる
複数の組合せにより形成される素子を用いることができ
る。また、周波数特性を有する素子として、誘電体共振
器（フィルタ）、水晶発振子（フィルタ）、セラミック
発振子（フィルタ）、弾性表面波共振器（フィルタ）な
どのような誘電体または圧電体で形成された素子を用い
てもよい。また、共振回路および増幅回路の少なくとも
１つをＭＭＩＣとしたり、樹脂基板上やセラミック基板
上に形成してモジュールとすることができる。さらに、
周辺回路を設けて、ＭＭＩＣとしてもよいし、１つの樹
脂基板上または１つのセラミック基板上に全体を一体形
成してモジュールとしてもよい。たとえば、ＮＰＮトラ
ンジスタを用いた増幅回路を有する発振器の場合、ＮＰ
Ｎトランジスタのエミッタとグランドとの間に、周波数
特性を有する素子を設けることにより、発振周波数以外
の周波数帯域における電力増幅度を低下させることがで
きる。
【００１１】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の発振器の一例
を示す図解図である。発振器１０は、共振回路１２と増
幅回路１４とを含む。増幅回路１４は増幅器１６を含
み、増幅器１６は、電源電圧＋Ｂに接続されるととも
に、接地されている。そして、共振回路１２と増幅回路
１４とはループ状に接続される。このとき、増幅回路１
４中において、増幅器１６に周波数特性を有するインピ
ーダンス素子１８が接続される。図１では、増幅器１６
の出力側にインピーダンス素子１８が取り付けられてい
る。インピーダンス素子１８としては、たとえばインダ
クタ、コンデンサ、マイクロストリップラインなどが単
体で用いられる。また、インダクタ、コンデンサ、マイ
クロストリップラインおよび抵抗の中から２つ以上を組
合せて、周波数特性を有するインピーダンス素子１８と
してもよい。さらに、インピーダンス素子１８として
は、誘電体共振器（フィルタ）、水晶発振子（フィル
タ）、セラミック発振子（フィルタ）、弾性表面波共振
器（フィルタ）など、誘電体または圧電体で形成された
周波数特性を有する素子であってもよい。
を示す図解図である。発振器１０は、共振回路１２と増
幅回路１４とを含む。増幅回路１４は増幅器１６を含
み、増幅器１６は、電源電圧＋Ｂに接続されるととも
に、接地されている。そして、共振回路１２と増幅回路
１４とはループ状に接続される。このとき、増幅回路１
４中において、増幅器１６に周波数特性を有するインピ
ーダンス素子１８が接続される。図１では、増幅器１６
の出力側にインピーダンス素子１８が取り付けられてい
る。インピーダンス素子１８としては、たとえばインダ
クタ、コンデンサ、マイクロストリップラインなどが単
体で用いられる。また、インダクタ、コンデンサ、マイ
クロストリップラインおよび抵抗の中から２つ以上を組
合せて、周波数特性を有するインピーダンス素子１８と
してもよい。さらに、インピーダンス素子１８として
は、誘電体共振器（フィルタ）、水晶発振子（フィル
タ）、セラミック発振子（フィルタ）、弾性表面波共振
器（フィルタ）など、誘電体または圧電体で形成された
周波数特性を有する素子であってもよい。
【００１３】このような発振器１０では、周波数特性を
有するインピーダンス素子１８を接続することにより、
増幅回路１４に周波数特性をもたせることができる。つ
まり、インピーダンス素子１８を接続することによっ
て、選択的にある周波数帯域における電力増幅度を低下
させることができる。したがって、図２に示すように、
周波数特性を有するインピーダンス素子が接続されてい
ない増幅器１６のみでは、広い周波数帯域において高い
電力増幅度を有しているが、周波数特性を有するインピ
ーダンス素子１８を接続した増幅回路１４では、発振器
１０の発振周波数ｆ0 における電力増幅度に比べて、他
の周波数帯域における電力増幅度を低くすることができ
る。ここでは、発振器１０の発振周波数ｆ0 における電
力増幅度に比べて、他の周波数帯域における電力増幅度
が少なくとも３ｄＢ低くなるように、インピーダンス素
子１８が選択される。
有するインピーダンス素子１８を接続することにより、
増幅回路１４に周波数特性をもたせることができる。つ
まり、インピーダンス素子１８を接続することによっ
て、選択的にある周波数帯域における電力増幅度を低下
させることができる。したがって、図２に示すように、
周波数特性を有するインピーダンス素子が接続されてい
ない増幅器１６のみでは、広い周波数帯域において高い
電力増幅度を有しているが、周波数特性を有するインピ
ーダンス素子１８を接続した増幅回路１４では、発振器
１０の発振周波数ｆ0 における電力増幅度に比べて、他
の周波数帯域における電力増幅度を低くすることができ
る。ここでは、発振器１０の発振周波数ｆ0 における電
力増幅度に比べて、他の周波数帯域における電力増幅度
が少なくとも３ｄＢ低くなるように、インピーダンス素
子１８が選択される。
【００１４】このような発振器１０では、発振電力が共
振回路１２で周波数選択され、共振回路１２で発生する
損失が増幅回路１４で補われて発振が持続するが、周波
数によって増幅回路１４の電力増幅度に差があるため、
発振周波数における電力が最大に増幅され、その他の周
波数帯域における電力増幅が抑制される。したがって、
発振周波数の高次高調波等の不要波によって重畳される
雑音レベルの低減につながり、発振器１０の位相雑音の
低減を図ることができる。
振回路１２で周波数選択され、共振回路１２で発生する
損失が増幅回路１４で補われて発振が持続するが、周波
数によって増幅回路１４の電力増幅度に差があるため、
発振周波数における電力が最大に増幅され、その他の周
波数帯域における電力増幅が抑制される。したがって、
発振周波数の高次高調波等の不要波によって重畳される
雑音レベルの低減につながり、発振器１０の位相雑音の
低減を図ることができる。
【００１５】また、増幅回路１４で増幅される信号に不
要な発振成分への電力がなくなることで発振効率が上が
り、低消費電力化を図ることができる。さらに、発振周
波数の高次高調波成分を下げることにより、不要輻射を
低減することができる。また、一般的に、マイクロスト
リップラインやチップコイルなどを用いた共振回路のＱ
は、マイクロストリップラインの電極幅やチップコイル
の大きさに比例するが、増幅回路１４側で位相雑音を低
減できるため、共振回路１２のＱを緩和することがで
き、マイクロストリップラインの電極幅を小さくした
り、チップコイルの大きさを小さくすることができる。
したがって、発振器１０の小型化を図ることができる。
要な発振成分への電力がなくなることで発振効率が上が
り、低消費電力化を図ることができる。さらに、発振周
波数の高次高調波成分を下げることにより、不要輻射を
低減することができる。また、一般的に、マイクロスト
リップラインやチップコイルなどを用いた共振回路のＱ
は、マイクロストリップラインの電極幅やチップコイル
の大きさに比例するが、増幅回路１４側で位相雑音を低
減できるため、共振回路１２のＱを緩和することがで
き、マイクロストリップラインの電極幅を小さくした
り、チップコイルの大きさを小さくすることができる。
したがって、発振器１０の小型化を図ることができる。
【００１６】なお、図３に示すように、増幅回路１４に
おいて、増幅器１６の入力側にインピーダンス素子１８
を接続してもよい。また、図４に示すように、増幅器１
６の入力側と出力側の間にインピーダンス素子１８を接
続してもよい。さらに、図５に示すように、増幅器１６
と電源電圧＋Ｂとの間にインピーダンス素子１８を接続
してもよい。また、図６に示すように、増幅器１６と接
地部分との間にインピーダンス素子１８を接続してもよ
い。このように、インピーダンス素子１８の接続方法は
制限されるものではなく、増幅回路１４の電力増幅度に
周波数特性をもたせることができる接続方法であれば、
どのような接続方法を採用してもよい。
おいて、増幅器１６の入力側にインピーダンス素子１８
を接続してもよい。また、図４に示すように、増幅器１
６の入力側と出力側の間にインピーダンス素子１８を接
続してもよい。さらに、図５に示すように、増幅器１６
と電源電圧＋Ｂとの間にインピーダンス素子１８を接続
してもよい。また、図６に示すように、増幅器１６と接
地部分との間にインピーダンス素子１８を接続してもよ
い。このように、インピーダンス素子１８の接続方法は
制限されるものではなく、増幅回路１４の電力増幅度に
周波数特性をもたせることができる接続方法であれば、
どのような接続方法を採用してもよい。
【００１７】具体的に、図２６や図２７に示す回路を有
する発振器にこの発明を適用する場合、図７および図８
に示すように、増幅回路１４を構成するトランジスタＴ
ｒ１のエミッタとグランドとの間に、周波数特性を有す
るインピーダンス素子１８が接続される。このようなイ
ンピーダンス素子としては、図９および図１０に示すよ
うに、直流バイアス抵抗Ｒ２０とコンデンサＣ２０の並
列回路およびインダクタＬ２０とコンデンサＣ２１の並
列共振回路を直列に接続したものを用いることができ
る。また、図１１および図１２に示すように、図９およ
び図１０に示す回路のトランジスタＴｒ１のエミッタ
に、さらにコンデンサＣ２２とインダクタＬ２１の直列
回路を接続してもよい。
する発振器にこの発明を適用する場合、図７および図８
に示すように、増幅回路１４を構成するトランジスタＴ
ｒ１のエミッタとグランドとの間に、周波数特性を有す
るインピーダンス素子１８が接続される。このようなイ
ンピーダンス素子としては、図９および図１０に示すよ
うに、直流バイアス抵抗Ｒ２０とコンデンサＣ２０の並
列回路およびインダクタＬ２０とコンデンサＣ２１の並
列共振回路を直列に接続したものを用いることができ
る。また、図１１および図１２に示すように、図９およ
び図１０に示す回路のトランジスタＴｒ１のエミッタ
に、さらにコンデンサＣ２２とインダクタＬ２１の直列
回路を接続してもよい。
【００１８】また、図１３に示すように、インピーダン
ス素子１８として、直流バイアス抵抗Ｒ２０とコンデン
サＣ２０の並列回路およびマイクロストリップラインＳ
Ｌ２０とコンデンサＣ２１の並列回路を直列に接続した
ものを用いてもよい。また、図１４に示すように、図１
３に示す回路のトランジスタＴｒ１のエミッタに、さら
にコンデンサＣ２３とマイクロストリップラインＳＬ２
１の直列回路を接続してもよい。なお、図１３および図
１４では、図８に対応する回路が示されているが、図７
に対応する回路についても、同様の回路を形成すること
ができる。
ス素子１８として、直流バイアス抵抗Ｒ２０とコンデン
サＣ２０の並列回路およびマイクロストリップラインＳ
Ｌ２０とコンデンサＣ２１の並列回路を直列に接続した
ものを用いてもよい。また、図１４に示すように、図１
３に示す回路のトランジスタＴｒ１のエミッタに、さら
にコンデンサＣ２３とマイクロストリップラインＳＬ２
１の直列回路を接続してもよい。なお、図１３および図
１４では、図８に対応する回路が示されているが、図７
に対応する回路についても、同様の回路を形成すること
ができる。
【００１９】また、図１５に示すように、図１２に示す
回路におけるコンデンサＣ２２とインダクタＬ２１の直
列回路に加えて、コンデンサＣ２４とインダクタＬ２２
の直列回路、コンデンサＣ２５とインダクタＬ２３の直
列回路というように、１つ以上のコンデンサとインダク
タの直列回路を並列に接続してもよい。もちろん、図１
１に示す回路の発振器１０においても、トランジスタＴ
ｒ１のエミッタに、１つ以上のコンデンサとインダクタ
の直列回路を並列に接続できることはいうまでもない。
回路におけるコンデンサＣ２２とインダクタＬ２１の直
列回路に加えて、コンデンサＣ２４とインダクタＬ２２
の直列回路、コンデンサＣ２５とインダクタＬ２３の直
列回路というように、１つ以上のコンデンサとインダク
タの直列回路を並列に接続してもよい。もちろん、図１
１に示す回路の発振器１０においても、トランジスタＴ
ｒ１のエミッタに、１つ以上のコンデンサとインダクタ
の直列回路を並列に接続できることはいうまでもない。
【００２０】また、図１６に示すように、増幅回路１４
を構成するトランジスタＴｒ１のエミッタに、誘電体や
圧電体で形成された周波数特性を有する素子１８を接続
してもよいし、図１７に示すように、さらに抵抗Ｒ２１
を組合せて用いてもよい。もちろん、このような素子
は、図８に示す回路にも適用可能である。誘電体や圧電
体で形成された素子としては、誘電体共振器（フィル
タ）、水晶発振子（フィルタ）、セラミック発振子（フ
ィルタ）、弾性表面波共振器（フィルタ）などの素子を
用いることができる。
を構成するトランジスタＴｒ１のエミッタに、誘電体や
圧電体で形成された周波数特性を有する素子１８を接続
してもよいし、図１７に示すように、さらに抵抗Ｒ２１
を組合せて用いてもよい。もちろん、このような素子
は、図８に示す回路にも適用可能である。誘電体や圧電
体で形成された素子としては、誘電体共振器（フィル
タ）、水晶発振子（フィルタ）、セラミック発振子（フ
ィルタ）、弾性表面波共振器（フィルタ）などの素子を
用いることができる。
【００２１】このように、発振器１０の増幅回路１４を
構成するトランジスタＴｒ１のエミッタとグランドとの
間に周波数特性を有するインピーダンス素子１８を設け
ることにより、増幅回路１４の電力増幅度に周波数特性
をもたせることができる。それにより、発振器１０の発
振周波数以外の周波数帯域における電力増幅度を下げる
ことができ、発振周波数の高次高調波等の不要波によっ
て重畳される雑音レベルの低減につながり、発振器１０
の位相雑音の低減を図ることができる。
構成するトランジスタＴｒ１のエミッタとグランドとの
間に周波数特性を有するインピーダンス素子１８を設け
ることにより、増幅回路１４の電力増幅度に周波数特性
をもたせることができる。それにより、発振器１０の発
振周波数以外の周波数帯域における電力増幅度を下げる
ことができ、発振周波数の高次高調波等の不要波によっ
て重畳される雑音レベルの低減につながり、発振器１０
の位相雑音の低減を図ることができる。
【００２２】また、図１８に示すように、同一のウエハ
ーチップ上にコイル、コンデンサ、トランジスタなどを
形成して、増幅回路１４をＭＭＩＣ２０としてもよい。
もちろん、ＭＭＩＣ２０に形成される増幅回路１４は、
周波数特性を有するものである。つまり、増幅器１６と
インピーダンス素子１８とが、１つのＭＭＩＣ２０内に
集積化されることにより、小型で低位相雑音の発振器１
０を得ることができる。さらに、図１９に示すように、
共振回路１２と増幅回路１４の全てをＭＭＩＣ２０とし
てもよい。このような発振器１０では、１つのＭＭＩＣ
２０で発振器１０を作製することができ、さらに小型化
を図ることができる。発振器１０の一部をＩＣ化した具
体的な回路としては、図２０に示すように、増幅回路、
バッファ回路およびバイアス回路を１つのＭＭＩＣ２０
内に集積化したものが考えられる。
ーチップ上にコイル、コンデンサ、トランジスタなどを
形成して、増幅回路１４をＭＭＩＣ２０としてもよい。
もちろん、ＭＭＩＣ２０に形成される増幅回路１４は、
周波数特性を有するものである。つまり、増幅器１６と
インピーダンス素子１８とが、１つのＭＭＩＣ２０内に
集積化されることにより、小型で低位相雑音の発振器１
０を得ることができる。さらに、図１９に示すように、
共振回路１２と増幅回路１４の全てをＭＭＩＣ２０とし
てもよい。このような発振器１０では、１つのＭＭＩＣ
２０で発振器１０を作製することができ、さらに小型化
を図ることができる。発振器１０の一部をＩＣ化した具
体的な回路としては、図２０に示すように、増幅回路、
バッファ回路およびバイアス回路を１つのＭＭＩＣ２０
内に集積化したものが考えられる。
【００２３】また、図２１に示すように、発振器１０に
周辺回路を加えてＭＭＩＣ２０としてもよい。図２１で
は、発振回路１０にフェーズロックループ（ＰＬＬ）２
２を付加し、発振回路１０の出力がミキサ２４に接続さ
れている。そして、ミキサ２４は共振器２６に接続さ
れ、さらに共振器２６は増幅器２８に接続されている。
これらの回路が、１つのＭＭＩＣ２０に形成されること
により、付加価値を有する発振器を得ることができる。
なお、この回路は、通信機に用いられる局部発振器、ミ
キサ、中間周波数増幅回路として用いられるものであ
る。
周辺回路を加えてＭＭＩＣ２０としてもよい。図２１で
は、発振回路１０にフェーズロックループ（ＰＬＬ）２
２を付加し、発振回路１０の出力がミキサ２４に接続さ
れている。そして、ミキサ２４は共振器２６に接続さ
れ、さらに共振器２６は増幅器２８に接続されている。
これらの回路が、１つのＭＭＩＣ２０に形成されること
により、付加価値を有する発振器を得ることができる。
なお、この回路は、通信機に用いられる局部発振器、ミ
キサ、中間周波数増幅回路として用いられるものであ
る。
【００２４】また、図２２に示すように、増幅回路１４
と共振回路１２とを基板３０上に一体的に形成したモジ
ュールとしてもよい。基板３０としては、たとえばセラ
ミック基板や樹脂基板などが用いられる。セラミック基
板を用いる場合、多層基板とすることができ、多層基板
中に共振回路や増幅回路を構成する電子部品を形成する
ことができる。さらに、図２３に示すように、発振回路
１０にＰＬＬ２２を付加し、さらにミキサ２４、共振器
２６、増幅器２８などの周辺回路を基板３０上に一体的
に形成したモジュールとしてもよい。このように、発振
器１０をＩＣ化したりモジュール化することにより、発
振器１０の小型化を図ることができる。なお、図１８〜
図１９および図２１〜図２３に示す増幅回路１４は、増
幅器１６と周波数特性を有するインピーダンス素子１６
とを組合せたものであり、その接続方法は図１および図
３〜図６に示す接続方法のいずれかを採用することがで
きる。
と共振回路１２とを基板３０上に一体的に形成したモジ
ュールとしてもよい。基板３０としては、たとえばセラ
ミック基板や樹脂基板などが用いられる。セラミック基
板を用いる場合、多層基板とすることができ、多層基板
中に共振回路や増幅回路を構成する電子部品を形成する
ことができる。さらに、図２３に示すように、発振回路
１０にＰＬＬ２２を付加し、さらにミキサ２４、共振器
２６、増幅器２８などの周辺回路を基板３０上に一体的
に形成したモジュールとしてもよい。このように、発振
器１０をＩＣ化したりモジュール化することにより、発
振器１０の小型化を図ることができる。なお、図１８〜
図１９および図２１〜図２３に示す増幅回路１４は、増
幅器１６と周波数特性を有するインピーダンス素子１６
とを組合せたものであり、その接続方法は図１および図
３〜図６に示す接続方法のいずれかを採用することがで
きる。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、発振器の発振周波数
以外の周波数帯域の電力増幅度が低いため、発振周波数
以外の周波数成分によって重畳される雑音レベルを低減
させることができ、さらに発振出力での高次高調波レベ
ルを下げることができる。このように発振周波数の高次
高調波成分を下げることで、不要輻射を低減させること
ができる。また、増幅回路で増幅される信号に不要な発
振成分への電力がなくなることにより、発振効率が上が
り、低消費電力化を図ることができる。さらに、増幅回
路側で位相雑音を改善できるため、共振回路のＱを緩和
することができ、共振器を構成するマイクロストリップ
ラインの線幅を小さくしたり、チップコイルを小型化す
ることができ、全体として発振器の小型化を図ることが
できる。また、発振器をＩＣ化したりモジュール化する
ことにより、小型の発振器を得ることができる。
以外の周波数帯域の電力増幅度が低いため、発振周波数
以外の周波数成分によって重畳される雑音レベルを低減
させることができ、さらに発振出力での高次高調波レベ
ルを下げることができる。このように発振周波数の高次
高調波成分を下げることで、不要輻射を低減させること
ができる。また、増幅回路で増幅される信号に不要な発
振成分への電力がなくなることにより、発振効率が上が
り、低消費電力化を図ることができる。さらに、増幅回
路側で位相雑音を改善できるため、共振回路のＱを緩和
することができ、共振器を構成するマイクロストリップ
ラインの線幅を小さくしたり、チップコイルを小型化す
ることができ、全体として発振器の小型化を図ることが
できる。また、発振器をＩＣ化したりモジュール化する
ことにより、小型の発振器を得ることができる。
【図１】この発明の発振器の一例を示す図解図である。
【図２】図１に示す発振器に用いられる増幅器の電力増
幅度と、その増幅器に周波数特性を有するインピーダン
ス素子を接続した増幅回路の電力増幅度とを示すグラフ
である。
幅度と、その増幅器に周波数特性を有するインピーダン
ス素子を接続した増幅回路の電力増幅度とを示すグラフ
である。
【図３】この発明の発振器の他の例を示す図解図であ
る。
る。
【図４】この発明の発振器のさらに他の例を示す図解図
である。
である。
【図５】この発明の発振器の別の例を示す図解図であ
る。
る。
【図６】この発明の発振器のさらに別の例を示す図解図
である。
である。
【図７】この発明の発振器の一例を示す回路図である。
【図８】この発明の発振器の他の例を示す回路図であ
る。
る。
【図９】図７に示す発振器のインピーダンス素子として
抵抗とコンデンサの並列回路およびコンデンサとインダ
クタの並列回路を直列に接続した例を示す回路図であ
る。
抵抗とコンデンサの並列回路およびコンデンサとインダ
クタの並列回路を直列に接続した例を示す回路図であ
る。
【図１０】図８に示す発振器のインピーダンス素子とし
て抵抗とコンデンサの並列回路およびコンデンサとイン
ダクタの並列回路を直列に接続した例を示す回路図であ
る。
て抵抗とコンデンサの並列回路およびコンデンサとイン
ダクタの並列回路を直列に接続した例を示す回路図であ
る。
【図１１】図９に示す発振器のインピーダンス素子にコ
ンデンサとインダクタの直列回路を付加してインピーダ
ンス素子とした例を示す回路図である。
ンデンサとインダクタの直列回路を付加してインピーダ
ンス素子とした例を示す回路図である。
【図１２】図１０に示す発振器のインピーダンス素子に
コンデンサとインダクタの直列回路を付加してインピー
ダンス素子とした例を示す回路図である。
コンデンサとインダクタの直列回路を付加してインピー
ダンス素子とした例を示す回路図である。
【図１３】図７に示す発振器のインピーダンス素子とし
て抵抗とコンデンサの並列回路およびコンデンサとマイ
クロストリップラインの並列回路を直列に接続した例を
示す回路図である。
て抵抗とコンデンサの並列回路およびコンデンサとマイ
クロストリップラインの並列回路を直列に接続した例を
示す回路図である。
【図１４】図１３に示す発振器のインピーダンス素子に
コンデンサとマイクロストリップラインの直列回路を付
加してインピーダンス素子とした例を示す回路図であ
る。
コンデンサとマイクロストリップラインの直列回路を付
加してインピーダンス素子とした例を示す回路図であ
る。
【図１５】図１２に示す発振器のインピーダンス素子に
コンデンサとインダクタの直列回路を複数付加してイン
ピーダンス素子とした例を示す回路図である。
コンデンサとインダクタの直列回路を複数付加してイン
ピーダンス素子とした例を示す回路図である。
【図１６】図７に示す発振器のインピーダンス素子とし
て誘電体や圧電体で形成したインピーダンス素子を用い
た例を示す回路図である。
て誘電体や圧電体で形成したインピーダンス素子を用い
た例を示す回路図である。
【図１７】図１６に示す発振器のインピーダンス素子に
抵抗を付加してインピーダンス素子とした例を示す回路
図である。
抵抗を付加してインピーダンス素子とした例を示す回路
図である。
【図１８】増幅回路をＭＭＩＣとした発振器の例を示す
図解図である。
図解図である。
【図１９】共振回路と増幅回路の全体をＭＭＩＣとした
発振器の例を示す図解図である。
発振器の例を示す図解図である。
【図２０】図７に示す発振器の増幅回路、バッファ回路
およびバイアス回路をＭＭＩＣとした例を示す回路図で
ある。
およびバイアス回路をＭＭＩＣとした例を示す回路図で
ある。
【図２１】さらに周辺回路を形成して全体をＭＭＩＣと
した例を示す図解図である。
した例を示す図解図である。
【図２２】共振回路と増幅回路の全体を基板上に形成し
てモジュールとした発振器の例を示す図解図である。
てモジュールとした発振器の例を示す図解図である。
【図２３】さらに周辺回路を形成し、全体を基板上に形
成してモジュールとした例を示す図解図である。
成してモジュールとした例を示す図解図である。
【図２４】従来の発振器の一例を示す図解図である。
【図２５】従来の発振器の他の例を示す図解図である。
【図２６】従来の発振器の一例を示す回路図である。
【図２７】従来の発振器の他の例を示す回路図である。
１０ 発振器 １２ 共振回路 １４ 増幅回路 １６ 増幅器 １８ インピーダンス素子 ２０ ＭＭＩＣ ２２ フェーズロックループ ２４ ミキサ ２６ 共振器 ２８ 増幅器 ３０ 基板
Claims (8)
- 【請求項１】 共振回路と増幅回路とを含む発振器にお
いて、 前記増幅回路に周波数特性を有する素子を設けることに
より、発振周波数以外の周波数帯域における前記増幅回
路の電力増幅度を発振周波数における電力増幅度より少
なくとも３ｄＢ低下させることを特徴とする、発振器。 - 【請求項２】 前記素子は、インダクタ、コンデンサ、
マイクロストリップラインから選ばれる単体、またはイ
ンダクタ、コンデンサ、マイクロストリップラインおよ
び抵抗から選ばれる複数の組合せにより形成される、請
求項１に記載の発振器。 - 【請求項３】 前記素子は、誘電体または圧電体で形成
された周波数特性を有する素子である、請求項１に記載
の発振器。 - 【請求項４】 前記共振回路および前記増幅回路の少な
くとも１つをＭＭＩＣとした、請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載の発振器。 - 【請求項５】 さらに、周辺回路を形成し、前記共振回
路、前記増幅回路および前記周辺回路の少なくとも１つ
をＭＭＩＣとした、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の発振器。 - 【請求項６】 前記共振回路および前記増幅回路を樹脂
基板上またはセラミック基板上に一体形成した、請求項
１ないし請求項３のいずれかに記載の発振器。 - 【請求項７】 さらに、周辺回路を形成して全体を樹脂
基板上またはセラミック基板上に一体形成した、請求項
１ないし請求項３のいずれかに記載の発振器。 - 【請求項８】 前記増幅回路はＮＰＮトランジスタを用
いた増幅回路であり、前記ＮＰＮトランジスタのエミッ
タとグランドとの間に前記素子が設けられた、請求項１
ないし請求項７のいずれかに記載の発振器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000143686A JP2001326532A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 発振器 |
| US09/731,004 US20010043125A1 (en) | 2000-05-16 | 2000-12-06 | Oscillator |
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| CN01108363A CN1325179A (zh) | 2000-05-16 | 2001-02-28 | 振荡器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000143686A JP2001326532A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001326532A true JP2001326532A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18650469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000143686A Pending JP2001326532A (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 発振器 |
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|---|---|
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| CN (1) | CN1325179A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006134750A1 (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 発振器 |
| JP2013162259A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電発振器 |
| JP2013201507A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 発振回路 |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003332842A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Fujitsu Media Device Kk | 発振器 |
| US7009459B2 (en) * | 2003-10-01 | 2006-03-07 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Piezoelectric oscillator having a non-inductive load with a collector-emitter capacitor |
| US9258651B2 (en) * | 2013-10-17 | 2016-02-09 | Turtle Beach Corporation | Transparent parametric transducer and related methods |
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|---|---|---|---|---|
| US5740522A (en) * | 1995-07-17 | 1998-04-14 | Ericsson Inc. | Method and apparatus for reducing receive band transmitter-chain noise for a portable duplex transceiver |
| KR20000001519A (ko) * | 1998-06-12 | 2000-01-15 | 손종란 | 저가형 트랜지스터를 사용한 저전압 이동통신용 전압제어 발진기 |
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2000
- 2000-05-16 JP JP2000143686A patent/JP2001326532A/ja active Pending
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- 2000-12-08 KR KR10-2000-0074680A patent/KR100389106B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-28 CN CN01108363A patent/CN1325179A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006134750A1 (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 発振器 |
| JP2013162259A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電発振器 |
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Also Published As
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| KR20010106084A (ko) | 2001-11-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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