JP2003142941A

JP2003142941A - 発振回路

Info

Publication number: JP2003142941A
Application number: JP2001333821A
Authority: JP
Inventors: Masaki Yamamoto; 正喜山本
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-16
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP3977626B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ローバンドのチャンネルを受信するときのト
ラッキングズレを少なくして、ハイバンドのチャンネル
を受信するときのトラッキングズレに出来るだけ近づけ
る。【解決手段】発振トランジスタ２、３と、オン又はオ
フに切り替えられるスイッチ手段２１と発振周波数を変
えるための同調電圧がカソードに印加されたバラクタダ
イオード２０ｃとを有して発振トランジスタ２、３に結
合された共振回路２０とを備え、スイッチ手段２１の切
替によって高低二つの帯域で発振させ、バラクタダイオ
ード２０ｃのアノードには高低二通りのバイアス電圧を
切り換えて印加するように構成し、高域で発振するとき
にはバイアス電圧を高くし、低域で発振するときにはバ
イアス電圧を低くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特にＶＨＦ帯の
ハイバンドまたはローバンドのチャンネルを受信するテ
レビジョンチューナの局部発振器として好適な発振回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、従来のテレビジョンチューナに使
用される発振回路を図６に示す。集積回路３１内には第
一及び第二の発振トランジスタ３２、３３と、定電流源
３４とが構成される。そして、第一及び第二の発振トラ
ンジスタ３２、３３のエミッタ同士は定電流源３４に接
続される。また、各コレクタにはそれぞれ給電用の抵抗
３５、３６を介して電圧が印加される。此によって第一
及び第二の発振トランジスタ３２、３３同士は差動的に
動作する。

【０００３】さらに、集積回路３１内には１乃至２ｐＦ
（ピコファラッド）程度の第一乃至第四の結合コンデン
サ３７〜４０が形成される。集積回路３１には二つの端
子４１、４２が設けられる。そして、第一の端子４１に
は第一の結合コンデンサ３７を介して第一の発振トラン
ジスタ３２のベースが結合され、さらに、第二の結合コ
ンデンサ３８を介して第二の発振トランジスタ３３のコ
レクタが結合される。また、第二の端子４２には第三の
結合コンデンサ３９を介して第一の発振トランジスタ３
２のコレクタが結合され、さらに、第四のコンデンサ４
０を解して第二の発振トランジスタ３３のベースが結合
される。

【０００４】集積回路３の外部には共振回路４３が設け
られる。共振回路４３は直列接続された二つのインダク
タンス素子４３ａ、４３ｂと、これらに跨って高周波的
に並列に接続されたバラクタダイオード４３ｃと、一方
のインダクタンス素子４３ｂに高周波的に並列に接続さ
れたスイッチダイオード４３ｄとを有する。そして、共
振回路４３の一端であるバラクタダイオード４３ｃのア
ノードが抵抗によって接地されると共に第一の端子４１
に接続される。他端は第二の端子４２に接続される。こ
の結果、共振回路４３は二つの発振トランジスタ３２、
３３のベース間に結合される。バラクタダイオードのカ
ソードには２．５ボルト以上、２５ボルト以下の同調電
圧が印加され、同調電圧の変化によって発振周波数が変
わる。また、スイッチダイオード４３ｄのアノードは接
地され、カソードにはスイッチダイオード４３ｄをオン
又はオフにするためのロー又はハイの切り替え電圧が印
加される。

【０００５】以上の構成において、ＶＨＦ帯のハイバン
ドのチャンネルを受信するときにはスイッチダイオード
４３ｄがオンとなる。すると、インダクタンス素子４３
ｂの両端がショートされるので、発振周波数バンドは高
くなる。そして、例えばハイバンドのチャンネルの中心
周波数の範囲が１３５ＭＨｚ〜３６３ＭＨｚであれば１
７９ＭＨｚ〜４０７ＭＨｚの周波数範囲で発振し、最低
の発振周波数１７９Ｍｈｚが最低の同調電圧２．５ボル
トに相当するように設定される。

【０００６】一方、ＶＨＦ帯のローバンドのチャンネル
を受信するときにはスイッチダイオード４３ｄがオフと
なる。すると、インダクタンス素子４３ｂの両端はショ
ートされないので、発振周波数バンドは低くなる。そし
て、例えばローバンドのチャンネルの中心周波数の範囲
が５７ＭＨｚ〜１２９ＭＨｚであれば１０１ＭＨｚ〜１
７３ＭＨｚの周波数範囲で発振し、最低の発振周波数１
０１Ｍｈｚが最低の同調電圧２．５ボルトに相当するよ
うに設定される。

【０００７】なお、各バンドのチャンネルのテレビジョ
ン信号は図示しないバンド切替型の同調回路でハイバン
ドのチャンネル又はローバンドのチャンネルのテレビジ
ョン信号が選択される。そして共振回路４３のバラクタ
ダイオード４３ｃに印加される同調電圧が同調回路に設
けられたバラクタダイオードのカソードに印加され、ア
ノードは接地されている。

【０００８】同調電圧は発振周波数に応じて変化させる
が、必要な同調電圧の最大値は各バンドにおける最高発
振周波数と最低発振周波数との比によって決まる。上記
の例で言えば、ハイバンドのチャンネルを受信するとき
の発信周波数比（２．２７＝４０７／１７９）がローバ
ンドのチャンネルを受信するときの周波数比（１．７１
＝１７３／１０１）よりも大きいので、同調電圧の最大
値はハイバンドのチャンネルを受信する時が大きく、ロ
ーバンドのチャンネルを受信するときが低くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の同調電圧は受信
すべきチャンネルを選択する同調回路にも印加され、そ
の同調周波数と発振周波数との差は常に一定であること
が望ましい（トラッキングがとれていること）が、同調
周波数よりも発振周波数が高いので、発振周波数が高く
なるに従って、同調回路は本来必要とする同調周波数よ
りも低い方にずれて同調する。これがいわゆるトラッキ
ングのズレである。この傾向は発振周波数に対する同調
周波数の比が大きくなるローバンドの受信時に顕著とな
る。つまり、ハイバンドのチャンネルを受信する時のト
ラッキングズレは少ないが、ローバンドのチャンネルを
受信する時のトラッキングズレが大きくなる。

【００１０】そこで、本発明では、ローバンドのチャン
ネルを受信するときのトラッキングズレを少なくして、
ハイバンドのチャンネルを受信するときのトラッキング
ズレに出来るだけ近づけ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、本発明では、発振トランジスタと、オン又はオ
フに切り替えられるスイッチ手段と発振周波数を変える
ための同調電圧がカソードに印加されたバラクタダイオ
ードとを有して前記発振トランジスタに結合された共振
回路とを備え、前記スイッチ手段の切替によって高低二
つの帯域で発振させ、前記バラクタダイオードのアノー
ドには高低二通りのバイアス電圧を切り換えて印加する
ように構成し、前記高域で発振するときには前記バイア
ス電圧を高くし、前記低域で発振するときには前記バイ
アス電圧を低くした。

【００１２】また、互いのコレクタとベースとが結合さ
れた二つの前記発振トランジスタを内包する集積回路を
有し、前記共振回路を前記集積回路の外部に設けると共
に、前記二つの発振トランジスタのベース間に結合し、
前記共振回路は互いに直列に接続された二つのインダク
タンス素子を有し、前記バラクタダイオードを前記二つ
のインダクタンス素子に跨って高周波的に並列に接続す
ると共に、前記スイッチ手段を一方の前記インダクタン
ス素子に高周波的に並列に接続し、前記集積回路内には
アノードが接地され、カソードが前記バラクタダイオー
ドのアノードに接続されたダイオードを設けた。

【００１３】また、前記集積回路内には前記ダイオード
のカソードに一端が接続された給電抵抗と、エミッタが
接地されたトランジスタと、前記ダイオードと前記給電
抵抗との接続点と前記トランジスタのコレクタとの間に
接続された分圧抵抗とを設け、前記給電抵抗の他端に所
定の電圧を印加し、前記トランジスタをオン又はオフに
切り替えた。

【００１４】また、前記スイッチ手段を前記集積回路内
に設けると共に半導体スイッチ素子で構成した。

【００１５】また、他方の前記インダクタンス素子を前
記半導体スイッチ素子に並列に接続するための直流カッ
トコンデンサを前記集積回路内で前記半導体スイッチ素
子の両端にそれぞれ接続し、前記直流カットコンデンサ
を前記集積回路内に構成した。

【００１６】また、前記半導体スイッチ素子を複数並列
に接続した。

【００１７】また、前記半導体スイッチ素子をダイオー
ド、又はコレクタとベースとが接続されたトランジスタ
で構成した。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１乃至図４に従って本発明の発
振回路を説明する。集積回路１内には第一及び第二の発
振トランジスタ２、３と、定電流源４とが構成される。
そして、第一及び第二の発振トランジスタ２、３のエミ
ッタ同士は定電流源４に接続される。また、各コレクタ
にはそれぞれ給電用の抵抗５、６を介して電圧が印加さ
れる。此によって第一及び第二の発振トランジスタ２、
３同士は互いに差動的に動作する。

【００１９】さらに、集積回路１内には１乃至２ｐＦ
（ピコファラッド）程度の第一乃至第四の結合コンデン
サ７〜１０が形成される。集積回路１には３つの端子１
１、１２、１３が設けられる。そして、第一の端子１１
には第一の結合コンデンサ７を介して第一の発振トラン
ジスタ２のベースが結合され、さらに、第二の結合コン
デンサ８を介して第二の発振トランジスタ３のコレクタ
が結合される。また、第三端子１３には第三の結合コン
デンサ９を介して第一の発振トランジスタ２のコレクタ
が結合され、さらに、第四の結合コンデンサ１０を解し
て第二の発振トランジスタ３のベースが結合される。

【００２０】また、集積回路１内にはアノードが接地さ
れてカソードが第一の端子１１に接続された第一のダイ
オード１４と、同様にアノードが接地されてカソードが
第三の端子１３に接続された第二のダイオード１５が設
けられる。また、第一のダイオードのカソードに一端が
接続された抵抗１６と、エミッタが接地されたトランジ
スタ１７と、第一のダイオード１４のカソードと抵抗１
６との接続点とトランジスタ１７のコレクタとの間に接
続された分圧抵抗１８とが設けられる。そして、抵抗１
６の他端に所定の電圧、例えば１ボルトが印加される。
又、この電圧は抵抗１９を解して第二のダイオード１５
のカソードにも印加される。トランジスタ１７はベース
に入力される電圧によってオン又はオフに切り換えられ
る。トランジスタ１７がオフであれば１ボルトがそのま
ま第一のダイオード１４のカソードに印加されるが、オ
ンになると抵抗１６と分圧抵抗１８によって分圧された
電圧（例えば０．５ボルト）が第一のダイオード１４の
カソードに印加される。

【００２１】集積回路１の外部には共振回路２０が設け
られる。共振回路２０は直列接続された二つのインダク
タンス素子２０ａ、２０ｂと、これらに跨って高周波的
に並列に接続されたバラクタダイオード２０ｃとからな
り、その一端であるバラクタダイオード２０ｃのアノー
ドが第一の端子１１に接続される。一方のインダクタン
ス素子２０ｂにはスイッチダイオード等からなるスイッ
チ手段２１と小容量のコンデンサ２２との並列回路が直
流カットコンデンサ２３、２４よにって並列に接続され
る。総容量のコンデンサ２２はトラッキングを補正して
いる。そして、共振回路２０の他端が第三の端子１３に
接続され。この結果、共振回路１９は二つの発振トラン
ジスタ２、３のベース間に結合される。また、スイッチ
手段２１はこれをオン又はオフに切り換えるための電圧
が抵抗２５を解して印加される。

【００２２】そして、バラクタダイオード１９ｃのカソ
ードには２．５ボルト以上、２５ボルト以下の同調電圧
が印加され、同調電圧の変化によって発振周波数が変わ
る。

【００２３】以上の構成において、ＶＨＦ帯のハイバン
ドのチャンネルを受信するときにはスイッチ手段２１が
オン、トランジスタ１７がオフとなる。すると、インダ
クタンス素子４３ｂの両端がショートされる。従って、
共振回路２０とその周辺の回路とは図２に示すようにな
り、第一及び第二のダイオード１４、１５は直列となっ
て共振回路２０に並列に接続され、これらダイオード１
４、１５のカソードとバラクタダイオード２０ｃのアノ
ードには１ボルトのバイアス電圧が印加される。この場
合、第一及び第二のダイオード１４、１５はカソードの
１ボルトのバイアス電圧に対応する小さな容量値を有す
るので発振周波数帯域を広げる効果がある。そして、発
振周波数バンドは高くなり、例えば、ハイバンドのチャ
ンネルの中心周波数の範囲が１３５ＭＨｚ〜３６３ＭＨ
ｚであれば１７９ＭＨｚ〜４０７ＭＨｚで発振し、最低
の同調電圧２．５ボルトでは最低の発振周波数１７９Ｍ
ｈｚとなるように設定される。

【００２４】一方、ＶＨＦ帯のローバンドのチャンネル
を受信するときにはスイッチ手段２０がオフ、トランジ
スタ１７がオンとなる。すると、インダクタンス素子４
３ｂの両端はショートされず、第一のダイオード１４の
カソードには０．５ボルトが印加されるので、共振回路
２０とその周辺の回路とは図３に示すようになり、発振
周波数バンドは低くなる。この場合、第一のダイオード
１４の容量は大きくなる。そして、例えばローバンドの
チャンネルの中心周波数の範囲が５７ＭＨｚ〜１２９Ｍ
Ｈｚであれば１０１ＭＨｚ〜１７３ＭＨｚで発振し、最
低の同調電圧２．５ボルトでは最低の発振周波数１０１
Ｍｈｚとなるように設定される。また、バラクタダイ
オード２０ｃのアノードには０．５ボルトのバイアス電
圧が印加されるので、ハイバンドのチャンネルを受信す
るときよりもバラクタダイオード２０ｃの容量値は小さ
い方に移動し、同調電圧の同じ範囲での周波数変化範囲
が狭くなり、トラッキングズレが少なくなる。また、ダ
イオード１４の容量値が大きくなるので発振周波数の高
い方を制限出来る。

【００２５】なお、各バンドのチャンネルのテレビジョ
ン信号は図示しないバンド切替型の同調回路でハイバン
ドのチャンネル又はローバンドのチャンネルのテレビジ
ョン信号が選択され、共振回路２０のバラクタダイオー
ド２０ｃに印加される同調電圧が同調回路に設けられた
バラクタダイオードのカソードに印加され、アノードは
接地されている。

【００２６】図４はスイッチ手段２１を半導体スイッチ
素子であるスイッチダイオードで構成し、且つスイッチ
ダイオードを複数個並列に接続すると共に集積回路１内
の構成したものである。その他の構成は図１と同じであ
る。半導体スイッチ素子はオフ時に容量成分を有するの
で、複数個用いることで補正用のコンデンサ２２を省く
ことが可能である。また、スイッチダイオードの代わり
に図５のように、スイッチトランジスタで構成しても良
い。この場合コレクタとベースとを接続する。また、図
５はスイッチ手段２１をインダクタンス素子に接続する
ための直流カットコンデンサ２３、２４を集積回路１内
に構成したものである。半導体スイッチ素子や直流カッ
トコンデンサを集積回路１内に構成することで集積回路
１外の配線が簡素化出来る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、バラクタダイオー
ドのアノードには高低二通りのバイアス電圧を切り換え
て印加するように構成し、高域で発振するときにはバイ
アス電圧を高くし、低域で発振するときにはバイアス電
圧を低くしたので、ローバンドのチャンネルを受信する
ときは、ハイバンドのチャンネルを受信するときよりも
バラクタダイオードの容量値は小さい方に移動するの
で、同調電圧の同じ範囲での周波数変化範囲が狭くな
り、トラッキングズレが少なくなる。

【００２８】また、共振回路を集積回路の外部に設ける
と共に、二つの発振トランジスタのベース間に結合し、
共振回路は互いに直列に接続された二つのインダクタン
ス素子を有し、バラクタダイオードを二つのインダクタ
ンス素子に跨って高周波的に並列に接続すると共に、ス
イッチ手段を一方の前記インダクタンス素子に高周波的
に並列に接続し、集積回路内にはアノードが接地され、
カソードがバラクタダイオードのアノードに接続された
ダイオードを設けたので、高域で発振する場合は発振周
波数の範囲を広げ、低域で発振する場合は発振周波数の
高い方を制限出来る。

【００２９】また、集積回路内にはダイオードのカソー
ドに一端が接続された給電抵抗と、エミッタが接地され
たトランジスタと、ダイオードと給電抵抗との接続点と
トランジスタのコレクタとの間に接続された分圧抵抗と
を設け、給電抵抗の他端に所定の電圧を印加し、トラン
ジスタをオン又はオフに切り替えたので、ダイオードの
カソードとバラクタダイオードのカソードのバイアス電
圧を発振周波数バンドの切り換えに応じて変えられる。

【００３０】また、スイッチ手段を集積回路内に設ける
と共に半導体スイッチ素子で構成したので、集積回路内
の他の半導体部品と一緒に構成出来る。また、半導体ス
イッチ素子がオフの時に有する容量成分がトラッキング
の補正に寄与する。更に、集積回路外の配線が簡素にな
る。

【００３１】また、インダクタンス素子を半導体スイッ
チ素子に並列に接続するための直流カットコンデンサを
集積回路内で半導体スイッチ素子の両端にそれぞれ接続
し、直流カットコンデンサを集積回路内に構成したの
で、集積回路外の配線が簡素になる。

【００３２】また、半導体スイッチ素子を複数並列に接
続したので、オフ時の容量成分を適宜に設定できる。

【００３３】また、半導体スイッチ素子をダイオード、
又はコレクタとベースとが接続されたトランジスタで構
成したので、簡単にオン又はオフさせることが出来る。

【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】本発明の発振回路におけるハイバンド時の等価
回路図である。

【図３】本発明の発振回路におけるローバンド時の等価
回路図である。

【図４】本発明の発振回路の他の構成を示す回路図であ
る。

【図５】本発明の発振回路の更に他の構成を示す回路図
である。

【図６】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集積回路２、３発振トランジスタ４定電流源５、６給電抵抗７第一の結合コンデンサ８第二の結合コンデンサ９第三の結合コンデンサ１０第四の結合コンデンサ１１第一の端子１２第二の端子１３第三の端子１４第一のダイオード１５第二のダイオード１６、１９抵抗１７トランジスタ１８分圧抵抗２０共振回路２０ａ、２０ｂインダクタンス素子２０ｃバラクタダイオード２１スイッチ手段２２コンデンサ２３、２４直流カットコンデンサ２５抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振トランジスタと、オン又はオフに切
り替えられるスイッチ手段と発振周波数を変えるための
同調電圧がカソードに印加されたバラクタダイオードと
を有して前記発振トランジスタに結合された共振回路と
を備え、前記スイッチ手段の切替によって高低二つの帯
域で発振させ、前記バラクタダイオードのアノードには
高低二通りのバイアス電圧を切り換えて印加するように
構成し、前記高域で発振するときには前記バイアス電圧
を高くし、前記低域で発振するときには前記バイアス電
圧を低くしたことを特徴とする発振回路。
【請求項２】互いのコレクタとベースとが結合された
二つの前記発振トランジスタを内包する集積回路を有
し、前記共振回路を前記集積回路の外部に設けると共
に、前記二つの発振トランジスタのベース間に結合し、
前記共振回路は互いに直列に接続された二つのインダク
タンス素子を有し、前記バラクタダイオードを前記二つ
のインダクタンス素子に跨って高周波的に並列に接続す
ると共に、前記スイッチ手段を一方の前記インダクタン
ス素子に高周波的に並列に接続し、前記集積回路内には
アノードが接地され、カソードが前記バラクタダイオー
ドのアノードに接続されたダイオードを設けたことを特
徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項３】前記集積回路内には前記ダイオードのカ
ソードに一端が接続された給電抵抗と、エミッタが接地
されたトランジスタと、前記ダイオードと前記給電抵抗
との接続点と前記トランジスタのコレクタとの間に接続
された分圧抵抗とを設け、前記給電抵抗の他端に所定の
電圧を印加し、前記トランジスタをオン又はオフに切り
替えたことを特徴とする請求項２に記載の発振回路。
【請求項４】前記スイッチ手段を前記集積回路内に設
けると共に半導体スイッチ素子で構成したことを特徴と
する請求項２又は３に記載の発振回路。
【請求項５】他方の前記インダクタンス素子を前記半
導体スイッチ素子に並列に接続するための直流カットコ
ンデンサを前記集積回路内で前記半導体スイッチ素子の
両端にそれぞれ接続し、前記直流カットコンデンサを前
記集積回路内に構成したことを特徴とする請求項４に記
載の発振回路。
【請求項６】前記半導体スイッチ素子を複数並列に接
続したことを特徴とする請求項４又は５に記載の発振回
路。
【請求項７】前記半導体スイッチ素子をダイオード、
又はコレクタとベースとが接続されたトランジスタで構
成したことを特徴とする請求項４又は５又は６に記載の
発振回路。