JP2001352218A - Voltage-controlled oscillator - Google Patents

Voltage-controlled oscillator

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JP2001352218A
JP2001352218A JP2000172959A JP2000172959A JP2001352218A JP 2001352218 A JP2001352218 A JP 2001352218A JP 2000172959 A JP2000172959 A JP 2000172959A JP 2000172959 A JP2000172959 A JP 2000172959A JP 2001352218 A JP2001352218 A JP 2001352218A
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守 宇賀神
Tsuneo Tsukahara
恒夫 束原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To widen the linear range of conversion characteristics of a resonance type voltage-controlled oscillator by a CMOS process. SOLUTION: This oscillator has a resonance circuit 201, a negative resistance circuit 202, and varactor elements 2031 to 2034 and a control voltage is shifted by a specific value at each time through a level shift circuit 206 and applied to the varactor elements to expand the linear range of the oscillation frequency to the control voltage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信の送受信
器等に使用される電圧制御発振器に関するものであり、
特に可変容量素子を2以上並列接続することにより、出
力周波数のズレ補正、発振周波数の変調、変換特性の線
形性向上、周波数レンジ切り替え等を行う技術に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator used for a transceiver for wireless communication and the like.
In particular, the present invention relates to a technique for connecting two or more variable capacitance elements in parallel to perform deviation correction of output frequency, modulation of oscillation frequency, improvement of linearity of conversion characteristic, switching of frequency range, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信の送受信器には搬送波を発生す
るための周波数シンセサイザが用いられる。現在多くの
無線端末の局部発振器では周波数シンセサイザにPLL
(フェーズ・ロック・ループ)が用いられている。
2. Description of the Related Art A frequency synthesizer for generating a carrier wave is used in a transceiver for wireless communication. At present, local oscillators of many wireless terminals use PLLs for frequency synthesizers.
(Phase-locked loop).

【0003】このPLLシンセサイザは図13に示すよ
うに位相比較器101、ループフィルタ102、電圧制
御発振器(VCO)103、可変分周器104からなる
フードバックループで構成され、位相比較器101の入
力端子105に入力する基準信号と可変分周器104の
出力信号の周波数と位相が一致するように電圧制御発振
器103の制御電圧が制御される。106は出力端子で
ある。ここで可変分周器104の分周数を切り替えるこ
とで電圧制御発振器103の発振周波数を切り替えるこ
とができる。PLLシンセサイザの過渡応答特性や雑音
帯域特性は、位相比較器101の利得、ループフィルタ
102の伝達特性、電圧制御発振器103の変換利得、
可変分周器104の分周数によって決定される。
As shown in FIG. 13, this PLL synthesizer comprises a hood-back loop including a phase comparator 101, a loop filter 102, a voltage controlled oscillator (VCO) 103, and a variable frequency divider 104. The control voltage of the voltage controlled oscillator 103 is controlled so that the frequency and phase of the reference signal input to the terminal 105 and the output signal of the variable frequency divider 104 match. 106 is an output terminal. Here, by switching the frequency division number of the variable frequency divider 104, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 103 can be switched. The transient response characteristics and noise band characteristics of the PLL synthesizer include the gain of the phase comparator 101, the transfer characteristic of the loop filter 102, the conversion gain of the voltage controlled oscillator 103,
It is determined by the frequency division number of the variable frequency divider 104.

【0004】このようなPLLシンセサイザに使用され
る電圧制御発振器103は一般に、図14に示すように
共振回路201と負性抵抗発生回路202を組み合わせ
たものが使われている。共振回路201と負性抵抗によ
る電圧制御発振器の場合、発振周波数は共振回路201
の共振周波数で決まるため、共振回路201に可変容量
素子(バラクタダイオード)を接続してその容量を変化
させることで共振周波数を変化させ発振周波数を制御し
ている。204は周波数制御端子、205は発振出力端
子である。なお、図14では可変容量素子203は交流
的に接地されていることを表しており、直流的には接地
されていない。したがって制御端子204は直流的には
接地されていない。このような電圧制御発振器の特性と
しては、周波数制御端子204に印加する制御電圧に対
して発振出力端子205に得られる発振周波数が広範囲
で線形的に変化する特性が望ましい。
A voltage controlled oscillator 103 used in such a PLL synthesizer generally uses a combination of a resonance circuit 201 and a negative resistance generation circuit 202 as shown in FIG. In the case of the voltage controlled oscillator using the resonance circuit 201 and the negative resistance, the oscillation frequency is
Therefore, the oscillation frequency is controlled by changing the resonance frequency by connecting a variable capacitance element (varactor diode) to the resonance circuit 201 and changing the capacitance. 204 is a frequency control terminal, and 205 is an oscillation output terminal. Note that FIG. 14 shows that the variable capacitance element 203 is AC grounded, but not DC grounded. Therefore, the control terminal 204 is not grounded in terms of direct current. As the characteristics of such a voltage controlled oscillator, it is desirable that the oscillation frequency obtained at the oscillation output terminal 205 linearly changes over a wide range with respect to the control voltage applied to the frequency control terminal 204.

【0005】また、図15に示すように電圧制御発振器
では、新たに変調制御端子107を設けて、そこから変
調ベースバンド信号を入力することで出力端子106に
周波数変調信号を得ることができる。このような回路は
FSK変調方式での無線通信装置において広く使用され
ている。
Further, as shown in FIG. 15, in the voltage controlled oscillator, a modulation control terminal 107 is newly provided, and a modulation baseband signal is inputted from the modulation control terminal 107, whereby a frequency modulation signal can be obtained at the output terminal 106. Such a circuit is widely used in a wireless communication device using the FSK modulation method.

【0006】図16はCMOSプロセスで実現した共振
型電圧制御発振器の回路図である。この回路は共振回路
をインダクタ301,302とNMOSトランジスタ3
03,304のゲート容量を利用した可変容量素子によ
って構成し、負性抵抗回路をクロスカップルのNMOS
トランジスタ305,306によって構成した回路であ
る。307は電流源、308は周波数制御端子、30
9,310は発振出力端子である。この回路では周波数
制御端子308に制御電圧Vcを加えるとトランジスタ
303,304のゲート容量が変化しこれによって共振
周波数が変化するため発振周波数が変化する。
FIG. 16 is a circuit diagram of a resonance type voltage controlled oscillator realized by a CMOS process. In this circuit, the resonance circuit includes inductors 301 and 302 and an NMOS transistor 3
The negative resistance circuit is constituted by a cross-coupled NMOS.
This is a circuit composed of transistors 305 and 306. 307 is a current source, 308 is a frequency control terminal, 30
9, 310 are oscillation output terminals. In this circuit, when a control voltage Vc is applied to the frequency control terminal 308, the gate capacitances of the transistors 303 and 304 change, and the resonance frequency changes, so that the oscillation frequency changes.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】電圧制御発振器の発振
周波数と制御電圧の変換特性は、共振型の場合、可変容
量素子の特性でほぼ決まるが、広い範囲で線形な変化を
得ることが難しい。近年盛んになっているCMOSプロ
セスによる1チップ電圧制御発振器においては、従来の
モジュールによる電圧制御発振器で可変容量素子として
用いられている超階段接合等の特珠なプロセスによる可
変容量素子が使用できないため、良好な可変容量特性を
得ることが特に難しい。
The conversion characteristic between the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator and the control voltage is substantially determined by the characteristic of the variable capacitance element in the case of the resonance type, but it is difficult to obtain a linear change over a wide range. In a one-chip voltage controlled oscillator based on a CMOS process that has become popular in recent years, a variable capacitance element formed by a special process such as a super step junction used as a variable capacitance element in a voltage controlled oscillator using a conventional module cannot be used. It is particularly difficult to obtain good variable capacitance characteristics.

【0008】図17は図16に示した従来型のCMOS
プロセスによる電圧制御発振器の制御電圧Vcに対する
発振周波数の特性図である。また、図18はMOSトラ
ンジスタの制御電圧Vc(ゲート電圧)に対するゲート
容量の特性図である。
FIG. 17 shows a conventional CMOS shown in FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram of an oscillation frequency with respect to a control voltage Vc of a voltage controlled oscillator by a process. FIG. 18 is a characteristic diagram of the gate capacitance with respect to the control voltage Vc (gate voltage) of the MOS transistor.

【0009】図16の電圧制御発振器の場合、可変容量
素子の容量としてMOSトランジスタ303,304の
ゲート容量を用いているが、このゲート容量は図18に
示すように閾値電圧近くで急激に変化するため、広範囲
な線形性が得られない。前記したように、PLLの過渡
応答特性や雑音帯域特性は、電圧制御発振器の変換利得
によって決まるため、上記のように電圧制御発振器の変
換利得の線形性が悪い場合は、発振周波数によってその
特性が大きく変わるなどの問題を生じるため好ましくな
い。
In the case of the voltage controlled oscillator shown in FIG. 16, the gate capacitance of the MOS transistors 303 and 304 is used as the capacitance of the variable capacitance element. The gate capacitance changes rapidly near the threshold voltage as shown in FIG. Therefore, a wide range of linearity cannot be obtained. As described above, the transient response characteristics and noise band characteristics of the PLL are determined by the conversion gain of the voltage-controlled oscillator. Therefore, when the linearity of the conversion gain of the voltage-controlled oscillator is poor as described above, the characteristics depend on the oscillation frequency. It is not preferable because it causes a problem such as a drastic change.

【0010】また、電圧制御発振器の共振回路もオンチ
ップで製造するため、特に高周波において製造バラツキ
によってその発振周波数が変動する。これを回避するた
めにバラツキを見越して可変範囲を大きくとると電圧制
御発振器の変換利得が大きくなりすぎ、電圧に対する感
度が高くなりすぎるため、位相雑音の劣化を招くという
問題を生じる。
Further, since the resonance circuit of the voltage controlled oscillator is also manufactured on-chip, the oscillation frequency fluctuates due to manufacturing variations especially at high frequencies. If the variable range is increased in anticipation of the variation in order to avoid this, the conversion gain of the voltage-controlled oscillator becomes too large, and the sensitivity to voltage becomes too high, which causes a problem of deteriorating phase noise.

【0011】また、可変範囲の広い電圧制御発振器で周
波数変調回路を構成する場合には、変換利得が高いため
ベースバンド信号のレベルを小さくしなければならなく
なり、その結果変調精度が悪くなるという問題もある。
When a frequency modulation circuit is formed by a voltage-controlled oscillator having a wide variable range, the conversion gain is high, so that the level of the baseband signal must be reduced, and as a result, the modulation accuracy deteriorates. There is also.

【0012】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、上記のようなCMOSプロセスに
より集積化する上で発生する種々の問題を改善した電圧
制御発振器を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a voltage-controlled oscillator which has improved various problems which occur when integrated by a CMOS process as described above. It is.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明は、負性抵抗回路と共振回路の一部を構
成する第1の可変容量素子とをもち、該第1の可変容量
素子の制御端子に加える周波数制御電圧を変化させるこ
とにより発振出力端子に得られる発振周波数を変化させ
る電圧制御発振器において、前記第1の可変容量素子に
並列接続される第2の可変容量素子と、該第2の可変容
量素子の制御端子に周波数補正信号を印加する周波数補
正信号発生手段とを具備し、該周波数補正信号発生手段
で発生した信号を前記第2の可変容量素子の制御端子に
印加することにより前記第1の可変容量素子で決まる発
振周波数のズレを補正するよう構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, a first invention has a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit. In a voltage controlled oscillator that changes an oscillation frequency obtained at an oscillation output terminal by changing a frequency control voltage applied to a control terminal of the variable capacitance element, a second variable capacitance element connected in parallel to the first variable capacitance element And a frequency correction signal generating means for applying a frequency correction signal to a control terminal of the second variable capacitance element, wherein a signal generated by the frequency correction signal generation means is supplied to a control terminal of the second variable capacitance element. , The deviation of the oscillation frequency determined by the first variable capacitance element is corrected.

【0014】第2の発明は、第1の発明において、前記
発振出力端子に発振周波数を測定する測定手段を接続
し、該測定手段で得られた測定結果を前記周波数補正信
号発生手段に入力させることで、発振周波数のズレを補
正するよう構成した。
According to a second aspect, in the first aspect, a measuring means for measuring an oscillation frequency is connected to the oscillation output terminal, and a measurement result obtained by the measuring means is input to the frequency correction signal generating means. Thus, it is configured to correct the deviation of the oscillation frequency.

【0015】第3の発明は、負性抵抗回路と共振回路の
一部を構成する第1の可変容量素子とをもち、該第1の
可変容量素子の制御端子に加える周波数制御電圧を変化
させることにより発振出力端子に得られる発振周波数を
変化させる電圧制御発振器において、前記第1の可変容
量素子に並列接続される第3の可変容量素子と、該第3
の可変容量素子の制御端子に周波数変調信号を印加する
変調信号発生手段とを具備し、該変調信号発生手段で発
生した信号を前記第3の可変容量素子の制御端子に印加
することにより前記第1の可変容量素子で決まる発振周
波数を変調させるよう構成した。
A third invention has a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit, and varies a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element. And a third variable capacitance element connected in parallel to said first variable capacitance element, said third variable capacitance element being connected to said third variable capacitance element in parallel with said third variable capacitance element.
Modulation signal generating means for applying a frequency modulation signal to the control terminal of the variable capacitance element, and applying the signal generated by the modulation signal generation means to the control terminal of the third variable capacitance element. An oscillation frequency determined by one variable capacitance element is modulated.

【0016】第4の発明は、負性抵抗回路と共振回路の
一部を構成する第1の可変容量素子とをもち、該第1の
可変容量素子の制御端子に加える周波数制御電圧を変化
させることにより発振出力端子に得られる発振周波数を
変化させる電圧制御発振器において、前記第1の可変容
量素子に並列接続される少なくとも1つの第4の可変容
量素子と、前記周波数制御電圧を入力して値の異なる複
数の電圧を発生するレベルシフト回路を具備し、該レベ
ルシフト回路で得られる異なった電圧を前記第1,第4
の可変容量素子の制御端子に各々印加するよう構成し
た。
A fourth invention has a negative resistance circuit and a first variable capacitance element which forms a part of a resonance circuit, and changes a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element. A voltage-controlled oscillator that varies an oscillation frequency obtained at an oscillation output terminal, and at least one fourth variable capacitance element connected in parallel to the first variable capacitance element, and a value obtained by inputting the frequency control voltage. And a level shift circuit for generating a plurality of voltages different from each other.
Are applied to the control terminals of the variable capacitance elements.

【0017】第5の発明は、負性抵抗回路と共振回路の
一部を構成する第1の可変容量素子とをもち、該第1の
可変容量素子の制御端子に加える周波数制御電圧を変化
させることにより発振出力端子に得られる発振周波数を
変化させる電圧制御発振器において、前記第1の可変容
量素子に並列接続される少なくとも1つの第5の可変容
量素子と、該第5の可変容量素子の制御端子に当該可変
容量素子の容量を第1の容量値と第2の容量値のいずれ
かに切り替える信号を印加する周波数レンジ切替信号発
生手段とを具備し、該周波数レンジ切替信号発生手段で
発生した信号を前記第5の可変容量素子の制御端子に印
加することにより前記第1の可変容量素子で決まる発振
周波数のレンジを切り替えるよう構成した。
A fifth invention has a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit, and varies a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element. A voltage-controlled oscillator that changes the oscillation frequency obtained at the oscillation output terminal, thereby controlling at least one fifth variable capacitance element connected in parallel to the first variable capacitance element, and controlling the fifth variable capacitance element A frequency range switching signal generating means for applying a signal for switching a capacitance of the variable capacitance element to one of a first capacitance value and a second capacitance value at a terminal, wherein the frequency range switching signal is generated by the frequency range switching signal generating means; By applying a signal to the control terminal of the fifth variable capacitance element, the range of the oscillation frequency determined by the first variable capacitance element is switched.

【0018】第6の発明は、第1乃至5の発明のいずれ
か1つにおいて、前記可変容量素子として、CMOSプ
ロセスによって形成されるMOSトランジスタを使用
し、その容量として該MOSトランジスタのゲート容量
を利用した。
In a sixth aspect based on any one of the first to fifth aspects, a MOS transistor formed by a CMOS process is used as the variable capacitance element, and a gate capacitance of the MOS transistor is used as the capacitance. used.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】[本発明の原理]本発明の電圧制
御発振器は、図1に示すように複数個(図では符号20
31〜2034に示すように4個)の可変容量素子を持
ち、それぞれの可変容量素子2031〜2034の周波
数制御端子2041〜2044に必要に応じた制御電圧
を与えられるようにする。なお、この図1では可変容量
素子2031〜2034は交流的に接地されていること
を表しており、直流的には接地されていない。したがっ
て制御端子2041〜2044は直流的には接地されて
いない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Principle of the Present Invention] As shown in FIG.
31 to 2034), and a control voltage as needed can be applied to frequency control terminals 2041 to 2044 of the respective variable capacitors 2031 to 2034. Note that FIG. 1 shows that the variable capacitance elements 2031 to 2034 are AC grounded, and are not DC grounded. Therefore, the control terminals 2041 to 2044 are not DC grounded.

【0020】この複数の可変容量素子の内の1つを発振
周波数制御用とし別の1つを発振周波数補正用として製
造バラツキ補正を行うことができ、また1つを発振周波
数制御用とし別の1つを周波数変調用として変調動作時
の精度劣化を防ぐことができ、また2以上を発振周波数
制御用とて変換特性の線形性を向上させることができ、
さらに1つを発振周波数制御用とし別の1つ以上を発振
周波数レンジ切替用として広範囲の周波数を発振できる
ようにすることができる。たとえば、周波数可変特性の
線形性を向上させるためには、図2に示すようにレベル
シフト回路206を用いて、周波数制御端子204に印
加した制御電圧を所定電圧ずつシフトさせてそれぞれの
可変容量素子2031〜2034に与えることで実現で
きる。以下、各場合について詳しく説明する。
One of the plurality of variable capacitance elements can be used for controlling the oscillation frequency and the other one can be used for correcting the oscillation frequency, so that manufacturing variation can be corrected. One can be used for frequency modulation to prevent accuracy degradation during modulation operation, and two or more can be used for oscillation frequency control to improve the linearity of conversion characteristics.
Further, one can be used for controlling the oscillation frequency and another one or more can be used for switching the oscillation frequency range so that a wide range of frequencies can be oscillated. For example, in order to improve the linearity of the frequency variable characteristic, the control voltage applied to the frequency control terminal 204 is shifted by a predetermined voltage by using a level shift circuit 206 as shown in FIG. 2031 to 2034. Hereinafter, each case will be described in detail.

【0021】[第1の実施形態]図3に本発明の請求項
1にかかる電圧制御発振器の実施形態を示す。これはC
MOSプロセスによって形成されるMOSトランジスタ
を可変容量素子として使用し、その容量変化として該M
OSトランジスタのゲート容量変化、つまりゲート・ソ
ース間電圧に対するゲート・ソース間容量、ゲート・ド
レイン間電圧に対するゲート・ドレイン間容量の変化を
利用したものである。図3において、1は電流源、2,
3はインダクタ、4、5はNMOSトランジスタを利用
した可変容量素子、6,7は負性抵抗回路を構成するク
ロスカップルのNMOSトランジスタである。インダク
タ2,3と可変容量素子4,5は共振回路を構成する。
一方の可変容量素子4の制御端子(ゲート)には周波数
制御端子8が接続され、他方の可変容量素子5の制御端
子には周波数補正信号発生回路9が接続されている。1
0,11は発振出力端子である。
[First Embodiment] FIG. 3 shows an embodiment of a voltage controlled oscillator according to claim 1 of the present invention. This is C
A MOS transistor formed by a MOS process is used as a variable capacitance element.
This utilizes the change in the gate capacitance of the OS transistor, that is, the change in the gate-source capacitance with respect to the gate-source voltage, and the change in the gate-drain capacitance with respect to the gate-drain voltage. In FIG. 3, 1 is a current source, 2,
Reference numeral 3 denotes an inductor, 4 and 5 denote variable capacitance elements using NMOS transistors, and 6 and 7 denote cross-coupled NMOS transistors constituting a negative resistance circuit. The inductors 2 and 3 and the variable capacitance elements 4 and 5 form a resonance circuit.
A frequency control terminal 8 is connected to a control terminal (gate) of one variable capacitance element 4, and a frequency correction signal generation circuit 9 is connected to a control terminal of the other variable capacitance element 5. 1
0 and 11 are oscillation output terminals.

【0022】このように本実施形態の電圧制御発振器は
2個の可変容量素子4,5を具備し、その一方の可変容
量素子4を主の発振周波数制御用とし、他方の可変容量
素子5をその発振周波数の補正用としたものである。
As described above, the voltage controlled oscillator of the present embodiment includes the two variable capacitance elements 4 and 5, one of which is used for controlling the main oscillation frequency, and the other variable capacitance element 5 is used for controlling the oscillation frequency. This is for correcting the oscillation frequency.

【0023】この電圧制御発振器は、たとえば工場の出
荷検査時に周波数制御端子8から予め決められた一定の
電圧を加え、そのときの出力周波数の値をカウンタなど
の周波数をモニタする回路により評価し、その値が一定
の基準値の中に入るように周波数補正信号発生回路9の
発生電圧を調整することで、製造時のバラツキによる周
波数のズレを補正することができる。
This voltage-controlled oscillator applies, for example, a predetermined constant voltage from a frequency control terminal 8 at the time of factory shipment inspection, and evaluates the output frequency value at that time by a circuit such as a counter for monitoring the frequency. By adjusting the voltage generated by the frequency correction signal generation circuit 9 so that the value falls within a certain reference value, it is possible to correct a frequency deviation due to a variation at the time of manufacturing.

【0024】さらに図4に示すように電圧制御発振器の
出力にカウンタ等の周波数をモニタする機能を持つ周波
数モニタ回路12を接続し、一定のタイミング、たとえ
ば電源投入時や一定の時間間隔で発振出力周波数をモニ
タし、その結果によって周波数補正信号発生回路9の発
生電圧を制御すること(請求項2)で、経時変化や温度
変動に対して特性変化の少ない電圧制御発振器を構成す
ることが可能になる。
Further, as shown in FIG. 4, a frequency monitor circuit 12 having a function of monitoring the frequency of a counter or the like is connected to the output of the voltage controlled oscillator, and the oscillation output is output at a fixed timing, for example, at the time of turning on the power or at a fixed time interval. By monitoring the frequency and controlling the voltage generated by the frequency correction signal generating circuit 9 according to the result (claim 2), it is possible to configure a voltage-controlled oscillator having a small characteristic change with time or temperature fluctuation. Become.

【0025】[第2の実施形態]図5に本発明の請求項
3にかかる電圧制御発振器の実施形態を示す。図5にお
いて、図3と同じものには同じ符号を付けている。この
図5の電圧制御発振器は、発振周波数制御用の主の可変
容量素子4に、その可変容量素子4を構成するトランジ
スタよりもサイズの小さなトランジスタで構成した可変
容量素子13を並列接続して、そこに変調信号発生回路
14により変調信号を印加するようにしたものである。
15は変調ベースバンド信号の入力端子である。
[Second Embodiment] FIG. 5 shows a voltage controlled oscillator according to a third embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the voltage controlled oscillator shown in FIG. 5, a variable capacitance element 13 composed of a transistor smaller in size than a transistor constituting the variable capacitance element 4 is connected in parallel to a main variable capacitance element 4 for controlling the oscillation frequency. The modulation signal is applied by the modulation signal generation circuit 14 there.
Reference numeral 15 denotes an input terminal for a modulation baseband signal.

【0026】ここでは、たとえば、可変容量素子13を
構成するトランジスタのサイズを可変容量素子4を構成
するトランジスタのサイズの1/100とすると発振周
波数fは f=1/(2π(LC)1/2) で表される(Lはインダクタ2,3の合計インダクタン
ス、Cは可変容量素子4,13の合計容量)から、寄生
容量を無視すると可変容量素子13の容量が1/100
になるため、発振周波数の変化量は1/10になる。す
なわち、電圧対周波数利得が1/10になるため、ベー
スバンド信号を10倍の電圧で与えることができるよう
になり、変調精度を高くすることができる。変調信号発
生回路14は端子15に入力する変調ベースバンドのデ
ジタル信号に対して必要に応じてフィルタをかけたり、
可変容量素子13に入力する信号の振幅レベルの調整を
行なう。
Here, for example, if the size of the transistor forming the variable capacitance element 13 is 1/100 of the size of the transistor forming the variable capacitance element 4, the oscillation frequency f becomes f = 1 / (2π (LC) 1 / represented by 2) (L is the total inductance of the inductor 2,3, C is the total capacitance) of the variable capacitance element 4, 13, the capacity of ignoring parasitic capacitance variable capacitance element 13 is 1/100
Therefore, the change amount of the oscillation frequency becomes 1/10. In other words, since the voltage-to-frequency gain is 1/10, the baseband signal can be provided at a voltage ten times higher, and the modulation accuracy can be increased. The modulation signal generating circuit 14 filters the modulation baseband digital signal input to the terminal 15 as necessary,
The amplitude level of the signal input to the variable capacitance element 13 is adjusted.

【0027】[第3の実施形態]図6に本発明の請求項
4にかかる電圧制御発振器の実施形態を示す。ここで
は、発振周波数制御用の可変容量素子を符号4A,4
B,4C,4Dに示すように4個で構成し、その各可変
容量素子4A,4B,4C,4Dに、レベルシフト回路
16から制御電圧を印加するようにしている。レベルシ
フト回路16は、周波数制御端子8から入力される制御
電圧をVcとすると、その4つの出力端子からそれぞれ
Vc、Vc−Vd、Vc−2Vd、Vc−3Vdのよう
にVdだけシフトした電圧が発生する。
Third Embodiment FIG. 6 shows a voltage controlled oscillator according to a fourth embodiment of the present invention. Here, the variable capacitance elements for controlling the oscillation frequency are denoted by reference numerals 4A and 4A.
B, 4C, and 4D, each of which is composed of four, and a control voltage is applied from the level shift circuit 16 to each of the variable capacitance elements 4A, 4B, 4C, and 4D. Assuming that the control voltage input from the frequency control terminal 8 is Vc, the level shift circuit 16 shifts the voltage shifted by Vd from the four output terminals such as Vc, Vc-Vd, Vc-2Vd, and Vc-3Vd, respectively. appear.

【0028】4個の可変容量素子4A,4B,4C,4
Dとして使用している8個のトランジスタのゲート電圧
対ゲート容量の特性は、図18で示したように閾値近傍
で急激に変化する特性で同じ同じであるが、制御電圧V
cをレベルシフト回路16を通して電圧Vdずつシフト
して各可変容量素子4A,4B,4C,4Dに印加する
ことで、それらの制御電圧に対する各トランジスタのゲ
ート容量の特性は図7に示すように、それぞれ電圧方向
にVdずつオフセットがかかった特性になる。図7にお
いて、51A、51B、51C、51Dはそれぞれ可変
容量素子4A,4B,4C,4Dのトランジスタのゲー
ト電圧に対するゲート容量の特性図である。
The four variable capacitance elements 4A, 4B, 4C, 4
The characteristics of the gate voltage versus the gate capacitance of the eight transistors used as D are the same as those shown in FIG.
By shifting c by the voltage Vd through the level shift circuit 16 and applying it to each of the variable capacitance elements 4A, 4B, 4C and 4D, the characteristics of the gate capacitance of each transistor with respect to their control voltages are as shown in FIG. Each of the characteristics has an offset of Vd in the voltage direction. In FIG. 7, 51A, 51B, 51C and 51D are characteristic diagrams of the gate capacitance with respect to the gate voltage of the transistors of the variable capacitance elements 4A, 4B, 4C and 4D, respectively.

【0029】共振回路の容量としては、これら4個の可
変容量素子4A,4B,4C,4Dの容量の合計になる
ため、その合計容量は図8の実線52で示す特性にな
り、破線で示す従来の容量特性53(図18と同じ)に
比べて、容量の変化幅に対し制御電圧の制御幅が広がっ
ており、線形な範囲が広がっていることがわかる。発振
周波数の変化は可変容量の変化に追従するため、図9に
示すように、制御電圧に対する発振周波数の線形範囲も
広がる。図9において、実線54が本実施形態によるも
の、破線55が従来の場合(図17と同じ)である。
Since the capacitance of the resonance circuit is the sum of the capacitances of these four variable capacitance elements 4A, 4B, 4C, and 4D, the total capacitance has the characteristic shown by the solid line 52 in FIG. Compared to the conventional capacitance characteristic 53 (same as FIG. 18), it can be seen that the control width of the control voltage is wider with respect to the change width of the capacitance, and the linear range is wider. Since the change in the oscillation frequency follows the change in the variable capacitance, the linear range of the oscillation frequency with respect to the control voltage is also widened as shown in FIG. In FIG. 9, a solid line 54 is a case according to the present embodiment, and a broken line 55 is a conventional case (same as FIG. 17).

【0030】なお、本実施形態は可変容量素子を4個で
構成しているが、さらに増やすことでより線形範囲を広
げることができる。
In this embodiment, four variable capacitance elements are used. However, the linear range can be expanded by further increasing the number of variable capacitance elements.

【0031】図10はレベルシフト回路16の構成例で
ある。17〜19は電源に直列接続したNMOSトラン
ジスタ、20は電流源、21は周波数制御端子8に接続
される入力端子、22〜25は4個の可変容量素子4
A,4B,4C,4Dに接続するための出力端子であ
る。本回路はトランジスタ17〜19のドレイン・ソー
ス間に流れる電流が一定であるため、それら各トランジ
スタのサイズを同じにしておけば、トランジスタのゲー
ト・ソース間電圧が一定(Vd)になるため、入力端子
21に入力した電圧Vcに対して一定の電圧Vdだけ順
次シフトした電圧を出力端子22〜25に得ることがで
きる。
FIG. 10 shows an example of the configuration of the level shift circuit 16. 17 to 19 are NMOS transistors connected in series to a power supply, 20 is a current source, 21 is an input terminal connected to the frequency control terminal 8, and 22 to 25 are four variable capacitance elements 4
Output terminals for connection to A, 4B, 4C, and 4D. In this circuit, since the current flowing between the drain and the source of the transistors 17 to 19 is constant, if the size of each transistor is the same, the gate-source voltage of the transistor becomes constant (Vd). Voltages sequentially shifted by a fixed voltage Vd with respect to the voltage Vc input to the terminal 21 can be obtained at the output terminals 22 to 25.

【0032】[第4の実施形態]図11に本発明の請求
項5にかかる電圧制御発振器の実施形態を示す。図11
の回路は、可変容量素子として、図3に示す電圧制御発
振器で説明した発振周波数制御用の主の可変容量素子4
の他に、周波数レンジ切替用の可変容量素子26A,2
6B,26Cを使用している。27は周波数レンジ切替
制御回路、28は周波数レンジ設定信号が入力する制御
端子である。
Fourth Embodiment FIG. 11 shows a voltage controlled oscillator according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.
Is a main variable capacitance element 4 for controlling the oscillation frequency described in the voltage-controlled oscillator shown in FIG.
In addition, the variable capacitance elements 26A, 2
6B and 26C are used. 27 is a frequency range switching control circuit, and 28 is a control terminal to which a frequency range setting signal is input.

【0033】ここでは、周波数レンジ切替制御回路27
によって、可変容量素子26A,26B,26Cにそれ
らの各々のトランジスタをオン/オフするような2値の
デジタル信号(例えばオンのためにはハイレベル信号、
オフのためにはロウレベル信号)を印加する。トランジ
スタをオフさせたときには、そのトランジスタのチャネ
ル抵抗が非常に高くなるためゲート容量はほとんど見え
なくなり(第1の容量値)、そのトランジスタで構成さ
れる可変容量素子の容量は発振周波数にほとんど影響を
与えない。逆にトランジスタをオンさせたときにはその
トランジスタで構成される可変容量素子のゲート容量
(第2の容量値)が共振回路に追加され、発振周波数の
レンジを変更させる。これにより、周波数制御端子8に
入力する制御電圧に対応する発振周波数のレンジを高速
に切り替えることが可能になる。これにより特願200
0−10408のような電圧制御発振器とこれを用いた
送信側直接変調、受信側シングルコンバージョン方式の
受信回路を実現することが可能である。
Here, the frequency range switching control circuit 27
Thus, a binary digital signal (for example, a high level signal for turning on, a high level signal for turning on / off the respective transistors) is supplied to the variable capacitance elements 26A, 26B, 26C.
For turning off, a low level signal is applied. When the transistor is turned off, the channel resistance of the transistor becomes extremely high, so that the gate capacitance becomes almost invisible (first capacitance value), and the capacitance of the variable capacitance element formed by the transistor has almost no influence on the oscillation frequency. Do not give. Conversely, when the transistor is turned on, the gate capacitance (second capacitance value) of the variable capacitance element formed by the transistor is added to the resonance circuit, and the range of the oscillation frequency is changed. As a result, the range of the oscillation frequency corresponding to the control voltage input to the frequency control terminal 8 can be switched at high speed. With this, Japanese Patent Application 200
It is possible to realize a voltage-controlled oscillator such as 0-10408 and a receiving circuit of a direct conversion on the transmitting side and a single conversion method on the receiving side using the same.

【0034】なお、本実施形態は周波数レンジ切替用の
可変容量素子を3個で構成しているが、さらに増やすこ
とでよりレンジ切替数を増やすことができる。
In this embodiment, three variable capacitance elements for switching the frequency range are used. However, by further increasing the number, the number of range switches can be increased.

【0035】[第5の実施形態]図12に以上説明した
第1〜第4の実施形態の構成を全て含むようにした電圧
制御発振器の実施形態を示す。可変容量素子4A、4
B、4C、4Dにはレベルシフト回路16を通してオフ
セットをかけた制御電圧を入力し、周波数制御端子8の
制御電圧に対する出力周波数の変換利得の線形性の向上
を図っている。可変容量素子13は可変容量素子4A、
4B、4C、4Dに比べ小さなサイズの可変容量素子で
構成され変調信号発生回路14から周波数変調のための
変調ベースバンド信号が入力する。可変容量素子5には
周波数制御端子8の制御電圧に対する発振周波数の製造
バラツキ等によるズレを補償する信号が入力する。可変
容量素子26A、26B、26Cには周波数レンジ切替
制御回路26で発生したMOSトランジスタをオン/オ
フするための信号を入力し、必要な周波数レンジに電圧
制御発振器の発振周波数を切り替える。
[Fifth Embodiment] FIG. 12 shows an embodiment of a voltage controlled oscillator which includes all the structures of the first to fourth embodiments described above. Variable capacitance element 4A, 4
Control voltages B, 4C, and 4D are input with offsets through the level shift circuit 16 to improve the linearity of the conversion gain of the output frequency with respect to the control voltage of the frequency control terminal 8. The variable capacitance element 13 is a variable capacitance element 4A,
A modulation baseband signal for frequency modulation is input from the modulation signal generation circuit 14 which is composed of a variable capacitance element smaller in size than 4B, 4C and 4D. The variable capacitance element 5 receives a signal for compensating for a deviation due to a manufacturing variation of the oscillation frequency with respect to the control voltage of the frequency control terminal 8. A signal for turning on / off the MOS transistor generated by the frequency range switching control circuit 26 is input to the variable capacitance elements 26A, 26B, 26C, and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is switched to a required frequency range.

【0036】以上によって、本実施形態は、線形性が良
く、製造バラツキに対して補償可能であり、周波数変調
器を構成するのが容易であり、周波数レンジを高速に広
範囲に切り替えることのできる電圧制御発振器を実現で
きる。
As described above, this embodiment has good linearity, can compensate for manufacturing variations, can easily configure a frequency modulator, and can switch the frequency range over a wide range at high speed. A controlled oscillator can be realized.

【0037】[その他の実施形態]なお、以上説明した
各実施形態の電圧制御発振器は、可変容量素子及びクロ
スカップルトランジスタにNMOSトランジスタを用い
ているが、それぞれにPMOSトランジスタを用いた構
成についても同様に適用することが可能である。
[Other Embodiments] In the voltage controlled oscillator of each of the embodiments described above, the NMOS transistor is used for the variable capacitance element and the cross-coupled transistor. The same applies to the configuration using the PMOS transistor for each. It is possible to apply to.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明の電圧制御発
振器によれば、制御電圧対周波数特性の線形範囲を広げ
ることが可能になり、これによって、PLLを構成する
ときの出力周波数によるループ特性の変動を押さえるこ
とができる効果がある。
As described above, according to the voltage controlled oscillator of the present invention, it is possible to widen the linear range of the control voltage vs. frequency characteristic, whereby the loop characteristic based on the output frequency when configuring the PLL is obtained. This has the effect of suppressing the fluctuation of.

【0039】また、従来ではCMOSプロセスで構成し
ようとしたときに線形範囲の広い可変容量素子を得るこ
とが困難であったが、本発明を適用することでCMOS
プロセスによる共振型電圧制御発振器においても線形範
囲の狭い可変容量素子を用いて線形範囲の広い電圧制御
発振器を構成することが可能となる。
Further, conventionally, it has been difficult to obtain a variable capacitance element having a wide linear range when trying to form a CMOS process.
Also in a resonance type voltage controlled oscillator by a process, it is possible to configure a voltage controlled oscillator having a wide linear range by using a variable capacitance element having a narrow linear range.

【0040】さらには、プロセスの変動による周波数の
ズレを容易に補正できるようになり、高い変調精度の周
波数変調器を容易に構成することができるようになり、
周波数レンジを高速に切り替えることが可能となる等、
実用上大きな効果がある。
Further, it is possible to easily correct a frequency shift due to a process variation, and to easily configure a frequency modulator having high modulation accuracy.
Frequency range can be switched at high speed, etc.
There is a great effect in practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の電圧制御発振器の原理説明用の回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the principle of a voltage controlled oscillator according to the present invention.

【図2】 本発明の線形性を向上させる電圧制御発振器
の原理説明用の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the principle of the voltage controlled oscillator for improving the linearity of the present invention.

【図3】 本発明をCMOSプロセスで構成した共振型
電圧制御発振器に適用して周波数補正を可能にした第1
の実施形態の電圧制御発振器の回路図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a first example in which the present invention is applied to a resonance type voltage controlled oscillator configured by a CMOS process to enable frequency correction.
It is a circuit diagram of the voltage controlled oscillator of the embodiment.

【図4】 図3の電圧制御発振器の周波数補正を自動化
した例の電圧制御発振器の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a voltage controlled oscillator of an example in which frequency correction of the voltage controlled oscillator of FIG. 3 is automated.

【図5】 本発明をCMOSプロセスで構成した共振型
電圧制御発振器に適用して周波数変調を可能にした第2
の実施形態の電圧制御発振器の回路図である。
FIG. 5 shows a second embodiment in which the present invention is applied to a resonance type voltage controlled oscillator configured by a CMOS process to enable frequency modulation.
It is a circuit diagram of the voltage controlled oscillator of the embodiment.

【図6】 本発明をCMOSプロセスで構成した共振型
電圧制御発振器に適用して変換特性の線形性を向上させ
た第3の実施形態の電圧制御発振器の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a voltage controlled oscillator according to a third embodiment in which the present invention is applied to a resonance type voltage controlled oscillator configured by a CMOS process to improve the linearity of conversion characteristics.

【図7】 図6の電圧制御発振器における各可変容量素
子のトランジスタのゲート容量の制御電圧に対する特性
図である。
7 is a characteristic diagram of a gate capacitance of a transistor of each variable capacitance element in the voltage controlled oscillator of FIG. 6 with respect to a control voltage.

【図8】 図6の電圧制御発振器における各可変容量素
子の合計容量の制御電圧に対する特性図である。
8 is a characteristic diagram with respect to a control voltage of a total capacitance of each variable capacitance element in the voltage controlled oscillator of FIG.

【図9】 図6の電圧制御発振回路の制御電圧に対する
発振周波数の特性図である。
9 is a characteristic diagram of an oscillation frequency with respect to a control voltage of the voltage controlled oscillation circuit of FIG.

【図10】 図6の電圧制御発振器におけるレベルシフ
ト回路の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit in the voltage controlled oscillator of FIG.

【図11】 本発明をCMOSプロセスで構成した共振
型電圧制御発振器に適用して周波数レンジの切り替えを
可能にした第4の実施形態の電圧制御発振器の回路図で
ある。
FIG. 11 is a circuit diagram of a voltage-controlled oscillator according to a fourth embodiment in which the present invention is applied to a resonance-type voltage-controlled oscillator configured by a CMOS process and enables switching of a frequency range.

【図12】 本発明をCMOSプロセスで構成した共振
型電圧制御発振器に適用して周波数補正、周波数変調、
発振周波数の線形性向上、周波数レンジ切り替えを可能
にした第5の実施形態の電圧制御発振器の回路図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which the present invention is applied to a resonance type voltage controlled oscillator configured by a CMOS process,
FIG. 13 is a circuit diagram of a voltage controlled oscillator according to a fifth embodiment, in which the linearity of the oscillation frequency can be improved and the frequency range can be switched.

【図13】 一般的なPLLのブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of a general PLL.

【図14】 従来の共振型電圧制御発振器のブロック図
である。
FIG. 14 is a block diagram of a conventional resonance type voltage controlled oscillator.

【図15】 PLLを用いた周波数変調回路のブロック
図である。
FIG. 15 is a block diagram of a frequency modulation circuit using a PLL.

【図16】 CMOSプロセスで構成した従来の共振型
電圧制御発振器の回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram of a conventional resonance type voltage controlled oscillator configured by a CMOS process.

【図17】 図16の電圧制御発振回路の制御電圧に対
する発振周波数の特性図である。
17 is a characteristic diagram of an oscillation frequency with respect to a control voltage of the voltage controlled oscillation circuit of FIG.

【図18】 図16の電圧制御発振回路の可変容量素子
のトランジスタの制御電圧に対する容量の特性図であ
る。
18 is a characteristic diagram of the capacitance of the variable capacitance element of the voltage controlled oscillation circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:電流源、2,3:インダクタ、4,4A,4B,4
C,4D,5:可変容量素子、6,7:トランジスタ、
8:周波数制御端子、9:周波数補正信号発生回路、1
0,11:発振出力端子、12:周波数モニタ回路、1
3:可変容量素子、14:変調信号発生回路、15:変
調ベースバンド信号入力端子、16:レベルシフト回
路、17〜19:トランジスタ、20:電流源、21:
入力端子、22〜25:出力端子、26A,26B,2
6C:可変容量素子、27:周波数レンジ切替制御回
路、28:制御端子 101:位相比較器、102:ループフィルタ、10
3:電圧制御発振器、104:可変分周器、105:基
準信号の入力端子、106:出力端子、107:変調制
御端子 201:共振回路、202:負性抵抗回路、203,2
031〜2034:可変容量素子、204,2041〜
2044:周波数制御端子、205:発振出力端子、2
06:レベルシフト回路 301、302:インダクタ、303〜306:NMO
Sトランジスタ、307:電流源、308:周波数制御
端子、309,310:発振出力端子
1: current source, 2, 3: inductor, 4, 4A, 4B, 4
C, 4D, 5: variable capacitance element, 6, 7: transistor,
8: frequency control terminal, 9: frequency correction signal generation circuit, 1
0, 11: oscillation output terminal, 12: frequency monitor circuit, 1
3: Variable capacitance element, 14: Modulation signal generation circuit, 15: Modulation baseband signal input terminal, 16: Level shift circuit, 17 to 19: Transistor, 20: Current source, 21:
Input terminals, 22 to 25: output terminals, 26A, 26B, 2
6C: variable capacitance element, 27: frequency range switching control circuit, 28: control terminal 101: phase comparator, 102: loop filter, 10
3: voltage controlled oscillator, 104: variable frequency divider, 105: reference signal input terminal, 106: output terminal, 107: modulation control terminal 201: resonance circuit, 202: negative resistance circuit, 203, 2
031 to 2034: Variable capacitance element, 204, 2041
2044: frequency control terminal, 205: oscillation output terminal, 2
06: Level shift circuit 301, 302: Inductor, 303 to 306: NMO
S transistor, 307: current source, 308: frequency control terminal, 309, 310: oscillation output terminal

フロントページの続き (72)発明者 束原 恒夫 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5J081 BB01 CC04 CC06 CC22 DD04 DD29 EE02 EE03 KK02 MM03 5J106 AA01 BB01 CC02 GG01 HH01 JJ01 KK02 KK12 LL01 5K004 AA04 EE07 EG08 Continuation of the front page (72) Inventor Tsuneo Tsukahara 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 5J081 BB01 CC04 CC06 CC22 DD04 DD29 EE02 EE03 KK02 MM03 5J106 AA01 BB01 CC02 GG01 HH01 JJ01 KK02 KK12 LL01 5K004 AA04 EE07 EG08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】負性抵抗回路と共振回路の一部を構成する
第1の可変容量素子とをもち、該第1の可変容量素子の
制御端子に加える周波数制御電圧を変化させることによ
り発振出力端子に得られる発振周波数を変化させる電圧
制御発振器において、 前記第1の可変容量素子に並列接続される第2の可変容
量素子と、該第2の可変容量素子の制御端子に周波数補
正信号を印加する周波数補正信号発生手段とを具備し、
該周波数補正信号発生手段で発生した信号を前記第2の
可変容量素子の制御端子に印加することにより前記第1
の可変容量素子で決まる発振周波数のズレを補正するこ
とを特徴とする電圧制御発振器。
An oscillation output is provided by changing a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element, comprising a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit. In a voltage controlled oscillator for changing an oscillation frequency obtained at a terminal, a frequency correction signal is applied to a second variable capacitance element connected in parallel to the first variable capacitance element, and a control terminal of the second variable capacitance element. Frequency correction signal generating means,
By applying a signal generated by the frequency correction signal generating means to a control terminal of the second variable capacitance element,
A voltage-controlled oscillator that corrects a deviation of the oscillation frequency determined by the variable capacitance element.
【請求項2】請求項1において、 前記発振出力端子に発振周波数を測定する測定手段を接
続し、該測定手段で得られた測定結果を前記周波数補正
信号発生手段に入力させることで、発振周波数のズレを
補正することを特徴とする電圧制御発振器。
2. The oscillating frequency according to claim 1, wherein a measuring means for measuring an oscillating frequency is connected to said oscillation output terminal, and a measurement result obtained by said measuring means is inputted to said frequency correction signal generating means. A voltage controlled oscillator characterized in that the deviation of the voltage is corrected.
【請求項3】負性抵抗回路と共振回路の一部を構成する
第1の可変容量素子とをもち、該第1の可変容量素子の
制御端子に加える周波数制御電圧を変化させることによ
り発振出力端子に得られる発振周波数を変化させる電圧
制御発振器において、 前記第1の可変容量素子に並列接続される第3の可変容
量素子と、該第3の可変容量素子の制御端子に周波数変
調信号を印加する変調信号発生手段とを具備し、該変調
信号発生手段で発生した信号を前記第3の可変容量素子
の制御端子に印加することにより前記第1の可変容量素
子で決まる発振周波数を変調させることを特徴とする電
圧制御発振器。
3. An oscillation output having a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit, and changing a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element. In a voltage controlled oscillator for changing an oscillation frequency obtained at a terminal, a third variable capacitance element connected in parallel to the first variable capacitance element, and a frequency modulation signal applied to a control terminal of the third variable capacitance element Modulating the oscillation frequency determined by the first variable capacitance element by applying a signal generated by the modulation signal generation means to a control terminal of the third variable capacitance element. The voltage controlled oscillator characterized by the above.
【請求項4】負性抵抗回路と共振回路の一部を構成する
第1の可変容量素子とをもち、該第1の可変容量素子の
制御端子に加える周波数制御電圧を変化させることによ
り発振出力端子に得られる発振周波数を変化させる電圧
制御発振器において、 前記第1の可変容量素子に並列接続される少なくとも1
つの第4の可変容量素子と、前記周波数制御電圧を入力
して値の異なる複数の電圧を発生するレベルシフト回路
を具備し、該レベルシフト回路で得られる異なった電圧
を前記第1,第4の可変容量素子の制御端子に各々印加
するようにしたことを特徴とする電圧制御発振器。
4. An oscillation output having a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit, and changing a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element. A voltage-controlled oscillator for changing an oscillation frequency obtained at a terminal, wherein at least one of the voltage-controlled oscillators connected in parallel to the first variable capacitance element;
Four variable capacitance elements, and a level shift circuit that receives the frequency control voltage and generates a plurality of voltages having different values, and outputs different voltages obtained by the level shift circuit to the first and fourth variable capacitance elements. A voltage-controlled oscillator, wherein the voltage is applied to the control terminals of the variable capacitance elements.
【請求項5】負性抵抗回路と共振回路の一部を構成する
第1の可変容量素子とをもち、該第1の可変容量素子の
制御端子に加える周波数制御電圧を変化させることによ
り発振出力端子に得られる発振周波数を変化させる電圧
制御発振器において、 前記第1の可変容量素子に並列接続される少なくとも1
つの第5の可変容量素子と、該第5の可変容量素子の制
御端子に当該可変容量素子の容量を第1の容量値と第2
の容量値のいずれかに切り替える信号を印加する周波数
レンジ切替信号発生手段とを具備し、該周波数レンジ切
替信号発生手段で発生した信号を前記第5の可変容量素
子の制御端子に印加することにより前記第1の可変容量
素子で決まる発振周波数のレンジを切り替えることを特
徴とする電圧制御発振器。
5. An oscillation output having a negative resistance circuit and a first variable capacitance element forming a part of a resonance circuit, and changing a frequency control voltage applied to a control terminal of the first variable capacitance element. A voltage-controlled oscillator for changing an oscillation frequency obtained at a terminal, wherein at least one of the voltage-controlled oscillators connected in parallel to the first variable capacitance element;
The fifth variable capacitance element and the control terminal of the fifth variable capacitance element have the capacitance of the variable capacitance element as the first capacitance value and the second capacitance value.
Frequency range switching signal generating means for applying a signal for switching to any one of the following capacitance values, and applying a signal generated by the frequency range switching signal generating means to a control terminal of the fifth variable capacitance element. A voltage-controlled oscillator that switches a range of an oscillation frequency determined by the first variable capacitance element.
【請求項6】請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、 前記可変容量素子として、CMOSプロセスによって形
成されるMOSトランジスタを使用し、その容量として
該MOSトランジスタのゲート容量を利用したことを特
徴とする電圧制御発振器。
6. The variable capacitance element according to claim 1, wherein a MOS transistor formed by a CMOS process is used as the variable capacitance element, and a gate capacitance of the MOS transistor is used as the capacitance. And a voltage controlled oscillator.
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Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004015856A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Voltage control oscillator having modulation function
WO2005006539A1 (en) * 2003-07-09 2005-01-20 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Variable capacity element and oscillation circuit using the same
WO2005046046A1 (en) * 2003-11-10 2005-05-19 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Crystal oscillator
GB2408400A (en) * 2003-11-24 2005-05-25 Zarlink Semiconductor Ltd A varactor circuit with a linearised capacitance vs. control voltage characteristic
US6900976B2 (en) 2002-11-20 2005-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Variable capacitor element and integrated circuit having variable capacitor element
JP2005236482A (en) * 2004-02-18 2005-09-02 Fujitsu Ltd Lc oscillator
JP2005269083A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc Oscillation circuit and communication unit
KR100587064B1 (en) * 2003-12-08 2006-06-07 주식회사 하이닉스반도체 An oscillator circuit operated with a variable driving voltage
US7102437B2 (en) 2003-10-01 2006-09-05 Zarlink Semiconductor Limited Integrated circuit device
CN1297073C (en) * 2002-10-03 2007-01-24 松下电器产业株式会社 Voltage-controlled oscillator, radio communication equipment and method of voltag control oscillation
US7187247B2 (en) 2003-11-24 2007-03-06 Intel Corporation Variable capacitance circuit arrangement
JP2007110504A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Nec Electronics Corp Semiconductor integrated circuit device
US7283008B2 (en) 2003-03-28 2007-10-16 Oki Electric Industry Co., Ltd. Oscillator circuit with temperature compensation function
JP2008535428A (en) * 2005-04-05 2008-08-28 ジョージ・ヘドリー・ストーム・ロコス Tuning controller
WO2008123016A1 (en) * 2007-03-09 2008-10-16 Panasonic Corporation Local oscillator, reception device and electronic device using the same
US7474166B2 (en) 2004-03-31 2009-01-06 Nec Electronics Corporation PLL frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof
US7557669B2 (en) 2006-10-13 2009-07-07 Nec Corporation Voltage controlled oscillator and its control method
US7567139B2 (en) 2006-08-09 2009-07-28 Panasonic Corporation Voltage controlled oscillator, and PLL circuit and wireless communication apparatus using the same
JP2010028399A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Mitsumi Electric Co Ltd On-vehicle electronic device, radio receiver, and tuning circuit
CN101669287A (en) * 2007-04-26 2010-03-10 诺基亚公司 Oscillator signal stabilization
JP2010171551A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Fujitsu Ltd Voltage-controlled oscillation circuit and clock-signal generation circuit
JP2012034212A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujitsu Semiconductor Ltd Phase-locked loop circuit
JP2012199761A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Nec Corp Phase-locked loop and method of controlling the same
JP2015525499A (en) * 2012-05-23 2015-09-03 シリコン・ライン・ゲー・エム・ベー・ハー Circuit apparatus and method for calibrating an actuation signal for a voltage controlled oscillator
CN114978043A (en) * 2022-07-27 2022-08-30 深圳市英特瑞半导体科技有限公司 Method, device, equipment and storage medium for improving oscillator linearity

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053726B2 (en) 2002-08-09 2006-05-30 Matsushita Electric Industrial Co, Ltd. Voltage control oscillator having modulation function
WO2004015856A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Voltage control oscillator having modulation function
US7321271B2 (en) 2002-10-03 2008-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Voltage-controlled oscillator, radio communication apparatus and voltage-controlled oscillation method for reducing degradation of phase noise characteristic
CN1297073C (en) * 2002-10-03 2007-01-24 松下电器产业株式会社 Voltage-controlled oscillator, radio communication equipment and method of voltag control oscillation
US6900976B2 (en) 2002-11-20 2005-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Variable capacitor element and integrated circuit having variable capacitor element
US7283008B2 (en) 2003-03-28 2007-10-16 Oki Electric Industry Co., Ltd. Oscillator circuit with temperature compensation function
WO2005006539A1 (en) * 2003-07-09 2005-01-20 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Variable capacity element and oscillation circuit using the same
US7102437B2 (en) 2003-10-01 2006-09-05 Zarlink Semiconductor Limited Integrated circuit device
WO2005046046A1 (en) * 2003-11-10 2005-05-19 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Crystal oscillator
US7358824B2 (en) 2003-11-24 2008-04-15 Intel Corporation Variable capacitance circuit arrangement
US7411469B2 (en) 2003-11-24 2008-08-12 Intel Corporation Circuit arrangement
GB2408400A (en) * 2003-11-24 2005-05-25 Zarlink Semiconductor Ltd A varactor circuit with a linearised capacitance vs. control voltage characteristic
US7187247B2 (en) 2003-11-24 2007-03-06 Intel Corporation Variable capacitance circuit arrangement
US7209016B2 (en) 2003-11-24 2007-04-24 Intel Corporation Variable capacitance circuit arrangement
US7358825B2 (en) 2003-11-24 2008-04-15 Intel Corporation Variable capacitance circuit arrangement
GB2408400B (en) * 2003-11-24 2006-05-03 Zarlink Semiconductor Ltd A circuit arrangement
KR100587064B1 (en) * 2003-12-08 2006-06-07 주식회사 하이닉스반도체 An oscillator circuit operated with a variable driving voltage
JP2005236482A (en) * 2004-02-18 2005-09-02 Fujitsu Ltd Lc oscillator
JP2005269083A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc Oscillation circuit and communication unit
JP4507070B2 (en) * 2004-03-17 2010-07-21 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 Communication device
US7474166B2 (en) 2004-03-31 2009-01-06 Nec Electronics Corporation PLL frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof
JP2008535428A (en) * 2005-04-05 2008-08-28 ジョージ・ヘドリー・ストーム・ロコス Tuning controller
JP2007110504A (en) * 2005-10-14 2007-04-26 Nec Electronics Corp Semiconductor integrated circuit device
US7567139B2 (en) 2006-08-09 2009-07-28 Panasonic Corporation Voltage controlled oscillator, and PLL circuit and wireless communication apparatus using the same
US7557669B2 (en) 2006-10-13 2009-07-07 Nec Corporation Voltage controlled oscillator and its control method
WO2008123016A1 (en) * 2007-03-09 2008-10-16 Panasonic Corporation Local oscillator, reception device and electronic device using the same
US8165550B2 (en) 2007-03-09 2012-04-24 Panasonic Corporation Local oscillator, receiver, and electronic device
CN101669287A (en) * 2007-04-26 2010-03-10 诺基亚公司 Oscillator signal stabilization
JP2010028399A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Mitsumi Electric Co Ltd On-vehicle electronic device, radio receiver, and tuning circuit
JP2010171551A (en) * 2009-01-20 2010-08-05 Fujitsu Ltd Voltage-controlled oscillation circuit and clock-signal generation circuit
JP2012034212A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujitsu Semiconductor Ltd Phase-locked loop circuit
JP2012199761A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Nec Corp Phase-locked loop and method of controlling the same
JP2015525499A (en) * 2012-05-23 2015-09-03 シリコン・ライン・ゲー・エム・ベー・ハー Circuit apparatus and method for calibrating an actuation signal for a voltage controlled oscillator
CN114978043A (en) * 2022-07-27 2022-08-30 深圳市英特瑞半导体科技有限公司 Method, device, equipment and storage medium for improving oscillator linearity

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