JP2003174322A - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器Info
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- JP2003174322A JP2003174322A JP2001372512A JP2001372512A JP2003174322A JP 2003174322 A JP2003174322 A JP 2003174322A JP 2001372512 A JP2001372512 A JP 2001372512A JP 2001372512 A JP2001372512 A JP 2001372512A JP 2003174322 A JP2003174322 A JP 2003174322A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の発振周波数帯域の１つを選択するため
に入力されるスイッチ信号がオン時の制御電圧感度およ
びオフ時の制御電圧感度を任意に設定できる電圧制御発
振器を提供する。 【解決手段】 複数の発振周波数帯域の１つを選択する
機能を有する電圧制御発振器において、制御電圧に応じ
て発振周波数を可変するための可変容量ダイオード（Ｖ
Ｃ１）を有する共振回路と、スイッチ信号に応じて複数
の発振周波数帯域の１つを選択するための発振周波数帯
選択用ダイオード（Ｄ１）を有するスイッチ回路と、可
変容量ダイオード（ＶＣ１）の一端に接続されるととも
に、他端が発振周波数帯選択用ダイオード（Ｄ１）の一
端に接続される補正用コンデンサを備え、この補正用コ
ンデンサによって、制御電圧感度を補正できるようにし
た。
に入力されるスイッチ信号がオン時の制御電圧感度およ
びオフ時の制御電圧感度を任意に設定できる電圧制御発
振器を提供する。 【解決手段】 複数の発振周波数帯域の１つを選択する
機能を有する電圧制御発振器において、制御電圧に応じ
て発振周波数を可変するための可変容量ダイオード（Ｖ
Ｃ１）を有する共振回路と、スイッチ信号に応じて複数
の発振周波数帯域の１つを選択するための発振周波数帯
選択用ダイオード（Ｄ１）を有するスイッチ回路と、可
変容量ダイオード（ＶＣ１）の一端に接続されるととも
に、他端が発振周波数帯選択用ダイオード（Ｄ１）の一
端に接続される補正用コンデンサを備え、この補正用コ
ンデンサによって、制御電圧感度を補正できるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の発振周波数
帯域の１つを選択する機能を有する電圧制御発振器に関
する。
帯域の１つを選択する機能を有する電圧制御発振器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、異なる２つの発振周波数帯の１
つを選択する機能を有する従来の電圧制御発振器の回路
例である。図４においてＴ１は電源入力端子、Ｔ２は発
振周波数可変用の制御電圧入力端子、Ｔ３は発振周波数
帯の１つを選択するためのスイッチ信号入力端子、Ｔ４
は出力端子、Ｃ１〜Ｃ１０はコンデンサ、Ｒ１〜Ｒ６は
抵抗、Ｌ１〜Ｌ３はインダクタ、ＶＣ１は制御電圧入力
端子Ｔ２に入力された制御電圧により発振周波数を変え
るための可変容量ダイオード、Ｑ１〜Ｑ２は発振用トラ
ンジスタである。
つを選択する機能を有する従来の電圧制御発振器の回路
例である。図４においてＴ１は電源入力端子、Ｔ２は発
振周波数可変用の制御電圧入力端子、Ｔ３は発振周波数
帯の１つを選択するためのスイッチ信号入力端子、Ｔ４
は出力端子、Ｃ１〜Ｃ１０はコンデンサ、Ｒ１〜Ｒ６は
抵抗、Ｌ１〜Ｌ３はインダクタ、ＶＣ１は制御電圧入力
端子Ｔ２に入力された制御電圧により発振周波数を変え
るための可変容量ダイオード、Ｑ１〜Ｑ２は発振用トラ
ンジスタである。
【０００３】図４において、抵抗Ｒ１の一端は制御電圧
入力端子Ｔ２に接続され、その他端は可変容量ダイオー
ドＶＣ１のカソード端子とコンデンサＣ１の一端に接続
されている。また、コンデンサＣ１の他端は、インダク
タＬ１の一端ならびにコンデンサＣ２およびＣ３の一端
に接続され、可変容量ダイオードＶＣ１の他端は接地さ
れている。また、インダクタＬ１の他端はインダクタＬ
２の一端に接続され、インダクタＬ２の他端は接地され
ている。また、コンデンサＣ２の他端は接地され、コン
デンサＣ３の他端は、コンデンサＣ４の一端に接続され
ている。また、コンデンサＣ４の他端はコンデンサＣ５
の一端に接続され、コンデンサＣ５の他端は接地されて
いる。これらの素子により共振回路部が構成される。
入力端子Ｔ２に接続され、その他端は可変容量ダイオー
ドＶＣ１のカソード端子とコンデンサＣ１の一端に接続
されている。また、コンデンサＣ１の他端は、インダク
タＬ１の一端ならびにコンデンサＣ２およびＣ３の一端
に接続され、可変容量ダイオードＶＣ１の他端は接地さ
れている。また、インダクタＬ１の他端はインダクタＬ
２の一端に接続され、インダクタＬ２の他端は接地され
ている。また、コンデンサＣ２の他端は接地され、コン
デンサＣ３の他端は、コンデンサＣ４の一端に接続され
ている。また、コンデンサＣ４の他端はコンデンサＣ５
の一端に接続され、コンデンサＣ５の他端は接地されて
いる。これらの素子により共振回路部が構成される。
【０００４】また、抵抗Ｒ２の一端はスイッチ信号入力
端子Ｔ３に接続され、その他端はダイオードＤ１のアノ
ード端子およびコンデンサ（帯域切替用コンデンサ）Ｃ
６の一端に接続されている。また、ダイオードＤ１のカ
ソード端子は接地され、コンデンサＣ６の他端は、イン
ダクタＬ１とインダクタＬ２の接続点であるα点に接続
されている。これらの素子によりスイッチ回路部が構成
される。
端子Ｔ３に接続され、その他端はダイオードＤ１のアノ
ード端子およびコンデンサ（帯域切替用コンデンサ）Ｃ
６の一端に接続されている。また、ダイオードＤ１のカ
ソード端子は接地され、コンデンサＣ６の他端は、イン
ダクタＬ１とインダクタＬ２の接続点であるα点に接続
されている。これらの素子によりスイッチ回路部が構成
される。
【０００５】また、インダクタＬ３の一端と抵抗Ｒ３の
一端は、電源入力端子Ｔ１に接続されている。また、抵
抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端とコンデンサＣ７の一
端とトランジスタＱ２のベース端子に接続され、コンデ
ンサＣ７の他端は接地されている。そして、抵抗Ｒ４の
他端および抵抗Ｒ５の一端は、コンデンサＣ３およびＣ
４が接続されるγ点に接続され、抵抗Ｒ５の他端は接地
されている。また、インダクタＬ３の他端は、トランジ
スタＱ２のコレクタ端子ならびにコンデンサＣ９および
Ｃ１０の一端に接続されている。
一端は、電源入力端子Ｔ１に接続されている。また、抵
抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端とコンデンサＣ７の一
端とトランジスタＱ２のベース端子に接続され、コンデ
ンサＣ７の他端は接地されている。そして、抵抗Ｒ４の
他端および抵抗Ｒ５の一端は、コンデンサＣ３およびＣ
４が接続されるγ点に接続され、抵抗Ｒ５の他端は接地
されている。また、インダクタＬ３の他端は、トランジ
スタＱ２のコレクタ端子ならびにコンデンサＣ９および
Ｃ１０の一端に接続されている。
【０００６】また、コンデンサＣ９の他端は接地され、
コンデンサＣ１０の他端は出力端子Ｔ４に接続されてい
る。また、トランジスタＱ２のエミッタ端子はトランジ
スタＱ１のコレクタ端子とコンデンサＣ８の一端に接続
され、このコンデンサＣ８の他端は接地されている。そ
して、トランジスタＱ１のエミッタ端子は抵抗Ｒ６の一
端ならびにコンデンサＣ４およびＣ５が接続されるδ点
に接続され、抵抗Ｒ６の他端は接地されている。また、
トランジスタＱ１のベース端子は上記γ点に接続されて
いる。
コンデンサＣ１０の他端は出力端子Ｔ４に接続されてい
る。また、トランジスタＱ２のエミッタ端子はトランジ
スタＱ１のコレクタ端子とコンデンサＣ８の一端に接続
され、このコンデンサＣ８の他端は接地されている。そ
して、トランジスタＱ１のエミッタ端子は抵抗Ｒ６の一
端ならびにコンデンサＣ４およびＣ５が接続されるδ点
に接続され、抵抗Ｒ６の他端は接地されている。また、
トランジスタＱ１のベース端子は上記γ点に接続されて
いる。
【０００７】以上のように構成された従来の電圧制御発
振器では、その発振周波数は、主として共振回路部を構
成する可変容量ダイオードＶＣ１、コンデンサＣ１〜Ｃ
５、インダクタＬ１〜Ｌ２により決定される。制御電圧
入力端子Ｔ２に印加された制御電圧により、可変容量ダ
イオードＶＣ１を含む共振回路部の容量は図５のような
変化をする。この回路では、スイッチ信号オン時には、
ダイオードＤ１が導通しα点とβ点が電気的に短絡す
る。このα点とβ点が電気的に短絡すると、発振周波数
に対するインダクタＬ２の寄与がなくなり、この電圧制
御発振器の発振周波数が変わる。図６に、スイッチ信号
オフ時およびオン時の制御電圧に対する発振周波数特性
例を示している。この図に示すように、スイッチ信号を
オン／オフすることで発振周波数を切替えることができ
るが、オン時とオフ時とで、制御電圧に対する発振周波
数の変化の割合（制御電圧感度）が異なっている。
振器では、その発振周波数は、主として共振回路部を構
成する可変容量ダイオードＶＣ１、コンデンサＣ１〜Ｃ
５、インダクタＬ１〜Ｌ２により決定される。制御電圧
入力端子Ｔ２に印加された制御電圧により、可変容量ダ
イオードＶＣ１を含む共振回路部の容量は図５のような
変化をする。この回路では、スイッチ信号オン時には、
ダイオードＤ１が導通しα点とβ点が電気的に短絡す
る。このα点とβ点が電気的に短絡すると、発振周波数
に対するインダクタＬ２の寄与がなくなり、この電圧制
御発振器の発振周波数が変わる。図６に、スイッチ信号
オフ時およびオン時の制御電圧に対する発振周波数特性
例を示している。この図に示すように、スイッチ信号を
オン／オフすることで発振周波数を切替えることができ
るが、オン時とオフ時とで、制御電圧に対する発振周波
数の変化の割合（制御電圧感度）が異なっている。
【０００８】ここで、図４に示した従来の電圧制御発振
器の制御電圧感度を以下に示す。スイッチ信号オフ時の
制御電圧感度をＫｖｃｏ1 、オン時の制御電圧感度をＫ
ｖｃｏ2 とすると、これらは、次式の通りとなる。
器の制御電圧感度を以下に示す。スイッチ信号オフ時の
制御電圧感度をＫｖｃｏ1 、オン時の制御電圧感度をＫ
ｖｃｏ2 とすると、これらは、次式の通りとなる。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【数２】
【００１１】
【数３】
【００１２】ただし、
ＶＣ１＿Ａ：制御電圧Ａ点でのＶＣ１／／Ｃ１、
ＶＣ１＿Ｂ：制御電圧Ｂ点でのＶＣ１／／Ｃ１、
Ｃ＝Ｃ２＋Ｃ３／／Ｃ４／／Ｃ５、
なお、ＶＣ１は、可変容量ダイオードＶＣ１の容量（静
電容量）であり、Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれコンデンサＣ
１〜Ｃ５の容量である。また、演算子“／／”は、Ｘ／
／Ｙ ＝ ＸＹ／（Ｘ＋Ｙ）として定義されるもの（以
下、同じ）であり、上記ＶＣ１／／Ｃ１は、可変容量ダ
イオードＶＣ１とコンデンサＣ１の直列接続による合成
容量を表し、Ｃ３／／Ｃ４／／Ｃ５は、コンデンサＣ
３，Ｃ４，Ｃ５の直列接続による合成容量を表す。一
方、
電容量）であり、Ｃ１〜Ｃ５は、それぞれコンデンサＣ
１〜Ｃ５の容量である。また、演算子“／／”は、Ｘ／
／Ｙ ＝ ＸＹ／（Ｘ＋Ｙ）として定義されるもの（以
下、同じ）であり、上記ＶＣ１／／Ｃ１は、可変容量ダ
イオードＶＣ１とコンデンサＣ１の直列接続による合成
容量を表し、Ｃ３／／Ｃ４／／Ｃ５は、コンデンサＣ
３，Ｃ４，Ｃ５の直列接続による合成容量を表す。一
方、
【００１３】
【数４】
【００１４】なる関係式が成り立ち、この関係式から明
らかに、従来の電圧制御発振器では、式１、式２で示さ
れるスイッチ信号オフ時の制御電圧感度Ｋｖｃｏ1 およ
びオン時の制御電圧感度Ｋｖｃｏ2 には差が存在し、ス
イッチ信号オン時の方が高くなることがわかる。
らかに、従来の電圧制御発振器では、式１、式２で示さ
れるスイッチ信号オフ時の制御電圧感度Ｋｖｃｏ1 およ
びオン時の制御電圧感度Ｋｖｃｏ2 には差が存在し、ス
イッチ信号オン時の方が高くなることがわかる。
【００１５】ここで、無線機等の局部発振回路として用
いられている、上記従来の電圧制御発振器を用いたＰＬ
Ｌ周波数シンセサイザについて説明する。図７は、この
ＰＬＬ周波数シンセサイザの構成例を示すブロック図で
ある。
いられている、上記従来の電圧制御発振器を用いたＰＬ
Ｌ周波数シンセサイザについて説明する。図７は、この
ＰＬＬ周波数シンセサイザの構成例を示すブロック図で
ある。
【００１６】図７において、１は基準周波数発振器、２
は変換利得Ｋｄの位相比較器、３は時定数τを有するル
ープフィルタ、４は異なる２つの発振周波数帯の１つを
選択する機能を有する電圧制御発振器（ただし、スイッ
チ信号オフ時の制御電圧感度：Ｋｖｃｏ1 、オン時の制
御電圧感度：Ｋｖｃｏ2 ）、５は入力した周波数をＮ n
分周する分周器（ただし、スイッチ信号オフ時：Ｎ1 、
オン時：Ｎ2 ）、６はスイッチ信号の出力および分周器
の分周比を設定する制御部である。
は変換利得Ｋｄの位相比較器、３は時定数τを有するル
ープフィルタ、４は異なる２つの発振周波数帯の１つを
選択する機能を有する電圧制御発振器（ただし、スイッ
チ信号オフ時の制御電圧感度：Ｋｖｃｏ1 、オン時の制
御電圧感度：Ｋｖｃｏ2 ）、５は入力した周波数をＮ n
分周する分周器（ただし、スイッチ信号オフ時：Ｎ1 、
オン時：Ｎ2 ）、６はスイッチ信号の出力および分周器
の分周比を設定する制御部である。
【００１７】この回路では、スイッチ信号オン時もしく
はオフ時の電圧制御発振器４の出力周波数を分周器５に
よりＮn 分周した周波数と、基準周波数発振器１からの
周波数とを位相比較器２により比較し同位相になるよう
に位相補正信号を出力し、ループフィルタ３を経由して
電圧制御発振器４の制御電圧端子に入力しその出力を制
御している。このように構成されたＰＬＬ周波数シンセ
サイザの特性を決定する自然角周波数ωｎを以下に示
す。
はオフ時の電圧制御発振器４の出力周波数を分周器５に
よりＮn 分周した周波数と、基準周波数発振器１からの
周波数とを位相比較器２により比較し同位相になるよう
に位相補正信号を出力し、ループフィルタ３を経由して
電圧制御発振器４の制御電圧端子に入力しその出力を制
御している。このように構成されたＰＬＬ周波数シンセ
サイザの特性を決定する自然角周波数ωｎを以下に示
す。
【００１８】
【数５】
【００１９】ただし、ｎ＝１ ｏｒ ２
式３から明らかに、制御電圧感度Ｋｖｃｏn （ｎ＝１
ｏｒ ２）および分周比Ｎn （ｎ＝１ ｏｒ ２）によっ
て、スイッチ信号オン時およびオフ時の自然角周波数特
性が変わることがわかる。
ｏｒ ２）および分周比Ｎn （ｎ＝１ ｏｒ ２）によっ
て、スイッチ信号オン時およびオフ時の自然角周波数特
性が変わることがわかる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上記分周比Ｎn （ｎ＝
１ ｏｒ ２）はシステムの構成等により決定されるた
め、スイッチ信号オン時の制御電圧感度の方がオフ時よ
りも高くなってしまう従来の制御電圧発振器では、自然
角周波数ωｎの値がスイッチ信号オン時およびオフ時に
おいて変わってしまい、したがって、スイッチ信号のオ
ン時とオフ時とで、ＰＬＬ周波数シンセサイザの特性
（位相雑音特性やロックアップタイム）が変化してしま
う問題があった。したがって、このようなＰＬＬ周波数
シンセサイザに組み込まれる、複数の発振周波数帯域の
１つを選択する機能を有する電圧制御発振器は、その発
振周波数を選択するために入力されるスイッチ信号がオ
ン時の制御電圧感度とオフ時の制御電圧感度が最適にな
るように、任意に設定できることが要望された。
１ ｏｒ ２）はシステムの構成等により決定されるた
め、スイッチ信号オン時の制御電圧感度の方がオフ時よ
りも高くなってしまう従来の制御電圧発振器では、自然
角周波数ωｎの値がスイッチ信号オン時およびオフ時に
おいて変わってしまい、したがって、スイッチ信号のオ
ン時とオフ時とで、ＰＬＬ周波数シンセサイザの特性
（位相雑音特性やロックアップタイム）が変化してしま
う問題があった。したがって、このようなＰＬＬ周波数
シンセサイザに組み込まれる、複数の発振周波数帯域の
１つを選択する機能を有する電圧制御発振器は、その発
振周波数を選択するために入力されるスイッチ信号がオ
ン時の制御電圧感度とオフ時の制御電圧感度が最適にな
るように、任意に設定できることが要望された。
【００２１】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、複数の発振周波数帯域の１つを選択するために入力
されるスイッチ信号がオン時の制御電圧感度およびオフ
時の制御電圧感度を任意に設定できる電圧制御発振器の
回路構成を提案するものであり、さらに、式４
で、複数の発振周波数帯域の１つを選択するために入力
されるスイッチ信号がオン時の制御電圧感度およびオフ
時の制御電圧感度を任意に設定できる電圧制御発振器の
回路構成を提案するものであり、さらに、式４
【００２２】
【数６】
【００２３】を満足させ、上記スイッチ信号を切替える
際のＰＬＬ周波数シンセサイザ特性を安定なものとする
ことができる電圧制御発振器を提供することを目的とす
る。
際のＰＬＬ周波数シンセサイザ特性を安定なものとする
ことができる電圧制御発振器を提供することを目的とす
る。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の電圧制御発振器
は、複数の発振周波数帯域の１つを選択する機能を有す
る電圧制御発振器において、制御電圧に応じて発振周波
数を可変するための可変容量ダイオードを有する共振回
路と、スイッチ信号に応じて複数の発振周波数帯域の１
つを選択するための発振周波数帯選択用ダイオードを有
するスイッチ回路と、前記可変容量ダイオードの一端に
接続されるとともに、他端が前記発振周波数帯選択用ダ
イオードの一端に接続される補正用コンデンサと、を備
えたことを特徴とする。
は、複数の発振周波数帯域の１つを選択する機能を有す
る電圧制御発振器において、制御電圧に応じて発振周波
数を可変するための可変容量ダイオードを有する共振回
路と、スイッチ信号に応じて複数の発振周波数帯域の１
つを選択するための発振周波数帯選択用ダイオードを有
するスイッチ回路と、前記可変容量ダイオードの一端に
接続されるとともに、他端が前記発振周波数帯選択用ダ
イオードの一端に接続される補正用コンデンサと、を備
えたことを特徴とする。
【００２５】また、本発明の電圧制御発振器は、複数の
発振周波数帯域の１つを選択する機能を有する電圧制御
発振器において、制御電圧に応じて発振周波数を可変す
るための可変容量ダイオードと、該可変容量ダイオード
と共に共振回路を形成する複数のリアクタンス素子と、
スイッチ信号に応じて複数の発振周波数帯域の１つを選
択するための発振周波数帯選択用ダイオードと、一端が
前記複数のリアクタンスの間に接続され他端が前記発振
周波数帯選択用ダイオードの一端に接続された帯域切替
用コンデンサと、前記可変容量ダイオードの一端に接続
されるとともに、他端が前記発振周波数帯選択用ダイオ
ードの一端に接続される補正用コンデンサと、を備えた
ことを特徴とする。
発振周波数帯域の１つを選択する機能を有する電圧制御
発振器において、制御電圧に応じて発振周波数を可変す
るための可変容量ダイオードと、該可変容量ダイオード
と共に共振回路を形成する複数のリアクタンス素子と、
スイッチ信号に応じて複数の発振周波数帯域の１つを選
択するための発振周波数帯選択用ダイオードと、一端が
前記複数のリアクタンスの間に接続され他端が前記発振
周波数帯選択用ダイオードの一端に接続された帯域切替
用コンデンサと、前記可変容量ダイオードの一端に接続
されるとともに、他端が前記発振周波数帯選択用ダイオ
ードの一端に接続される補正用コンデンサと、を備えた
ことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態
である電圧制御発振器の回路図である。
面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態
である電圧制御発振器の回路図である。
【００２７】図１において、Ｔ１は電源入力端子、Ｔ２
は発振周波数可変用の制御電圧が印加される制御電圧入
力端子、Ｔ３は発振周波数帯を選択するためのスイッチ
信号入力端子、Ｔ４は出力端子、Ｃ１〜Ｃ１０はコンデ
ンサ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｌ１〜Ｌ３はインダクタ、Ｖ
Ｃ１は制御電圧入力端子Ｔ２に入力された制御電圧によ
り発振周波数を変えるための可変容量ダイオード、Ｄ１
は発振周波数帯選択用ダイオード、Ｑ１〜Ｑ２は発振用
トランジスタである。本実施の形態の特徴は、図１に示
すように、前述した従来の電圧制御発振器の回路（図４
参照）の可変容量ダイオードＶＣ１の非接地側であるカ
ソード端子と発振周波数帯選択用ダイオードＤ１の非接
地側であるアノード端子間に、補正用コンデンサＣ１１
を挿入し接続する構成とした点にある。
は発振周波数可変用の制御電圧が印加される制御電圧入
力端子、Ｔ３は発振周波数帯を選択するためのスイッチ
信号入力端子、Ｔ４は出力端子、Ｃ１〜Ｃ１０はコンデ
ンサ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｌ１〜Ｌ３はインダクタ、Ｖ
Ｃ１は制御電圧入力端子Ｔ２に入力された制御電圧によ
り発振周波数を変えるための可変容量ダイオード、Ｄ１
は発振周波数帯選択用ダイオード、Ｑ１〜Ｑ２は発振用
トランジスタである。本実施の形態の特徴は、図１に示
すように、前述した従来の電圧制御発振器の回路（図４
参照）の可変容量ダイオードＶＣ１の非接地側であるカ
ソード端子と発振周波数帯選択用ダイオードＤ１の非接
地側であるアノード端子間に、補正用コンデンサＣ１１
を挿入し接続する構成とした点にある。
【００２８】この回路の発振周波数は、主として共振回
路部を構成する可変容量ダイオードＶＣ１、コンデンサ
Ｃ１〜Ｃ５およびＣ１１、インダクタＬ１〜Ｌ２により
決定される。この回路において、スイッチ信号入力端子
Ｔ３に入力するスイッチ信号をオンにすると、ダイオー
ドＤ１が導通し、図１に示すα点およびβ点が電気的に
短絡する。このとき、共振回路部の容量に、コンデンサ
Ｃ１１の容量が付加される。
路部を構成する可変容量ダイオードＶＣ１、コンデンサ
Ｃ１〜Ｃ５およびＣ１１、インダクタＬ１〜Ｌ２により
決定される。この回路において、スイッチ信号入力端子
Ｔ３に入力するスイッチ信号をオンにすると、ダイオー
ドＤ１が導通し、図１に示すα点およびβ点が電気的に
短絡する。このとき、共振回路部の容量に、コンデンサ
Ｃ１１の容量が付加される。
【００２９】図２に、この共振回路部における制御電圧
に対する容量変化例を示している。この図に示すように
図４に示した従来の回路の場合に比べ、補正容量分の増
加がある。また、図３に、スイッチ信号のオフ時および
オン時の制御電圧に対する発振周波数特性例を示してい
る。この図に示すように、本実施の形態の回路では、ス
イッチ信号のオン時およびオフ時とで、下記の理由か
ら、その制御電圧感度を最適になるように設定すること
が可能となる。
に対する容量変化例を示している。この図に示すように
図４に示した従来の回路の場合に比べ、補正容量分の増
加がある。また、図３に、スイッチ信号のオフ時および
オン時の制御電圧に対する発振周波数特性例を示してい
る。この図に示すように、本実施の形態の回路では、ス
イッチ信号のオン時およびオフ時とで、下記の理由か
ら、その制御電圧感度を最適になるように設定すること
が可能となる。
【００３０】ここで、図１に示した本実施の形態の電圧
制御発振器の制御電圧感度を以下に示す。スイッチ信号
オフ時の制御電圧感度をＫｖｃｏ1 、オン時の制御電圧
感度をＫｖｃｏ2 とすると、これらは、次式の通りとな
る。
制御発振器の制御電圧感度を以下に示す。スイッチ信号
オフ時の制御電圧感度をＫｖｃｏ1 、オン時の制御電圧
感度をＫｖｃｏ2 とすると、これらは、次式の通りとな
る。
【００３１】
【数７】
【００３２】
【数８】
【００３３】ただし、
ＶＣ１＿Ａ：制御電圧Ａ点でのＶＣ１／／Ｃ１、
ＶＣ１＿Ｂ：制御電圧Ｂ点でのＶＣ１／／Ｃ１、
Ｃ＝Ｃ２＋Ｃ３／／Ｃ４／／Ｃ５、
なお、ＶＣ１は、可変容量ダイオードＶＣ１の容量であ
り、Ｃ１〜Ｃ５およびＣ１１は、それぞれコンデンサＣ
１〜Ｃ５および補正用コンデンサＣ１１の容量である。
また、上記ＶＣ１／／Ｃ１は、可変容量ダイオードＶＣ
１とコンデンサＣ１の直列接続による合成容量を表し、
Ｃ３／／Ｃ４／／Ｃ５は、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５
の直列接続による合成容量を表す。
り、Ｃ１〜Ｃ５およびＣ１１は、それぞれコンデンサＣ
１〜Ｃ５および補正用コンデンサＣ１１の容量である。
また、上記ＶＣ１／／Ｃ１は、可変容量ダイオードＶＣ
１とコンデンサＣ１の直列接続による合成容量を表し、
Ｃ３／／Ｃ４／／Ｃ５は、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５
の直列接続による合成容量を表す。
【００３４】上記式６の括弧中に示すように、補正用コ
ンデンサＣ１１の容量（Ｃ１１）がスイッチオン時のみ
加算されることで、Ｋｖｃｏ2 を任意の制御電圧感度に
設定することが可能となる。そして、式４の関係を満足
させる関係を求めることにより、ＰＬＬ周波数シンセサ
イザとしての特性を安定したものとすることができる。
ンデンサＣ１１の容量（Ｃ１１）がスイッチオン時のみ
加算されることで、Ｋｖｃｏ2 を任意の制御電圧感度に
設定することが可能となる。そして、式４の関係を満足
させる関係を求めることにより、ＰＬＬ周波数シンセサ
イザとしての特性を安定したものとすることができる。
【００３５】さて、以上に説明した電圧制御発振器は、
２つの発振周波数帯の１つを選択可能であり、また、補
正用コンデンサ１１により、スイッチ信号のオン／オフ
の状態における電圧制御発振器の制御電圧感度を補正で
きるものであった。次に、３つの発振周波数帯の１つを
選択可能とする本発明の他の実施例について説明する。
図８に本実施例の電圧制御発振器の共振回路部とスイッ
チ回路部を示す。なお、図８において、図１と共通する
部分には同一の符号を付けている。
２つの発振周波数帯の１つを選択可能であり、また、補
正用コンデンサ１１により、スイッチ信号のオン／オフ
の状態における電圧制御発振器の制御電圧感度を補正で
きるものであった。次に、３つの発振周波数帯の１つを
選択可能とする本発明の他の実施例について説明する。
図８に本実施例の電圧制御発振器の共振回路部とスイッ
チ回路部を示す。なお、図８において、図１と共通する
部分には同一の符号を付けている。
【００３６】図８に示した回路では、さらにもう１つの
発振周波数帯を選択できるように、３つ目の発振周波数
帯に切替えるためのスイッチ信号が入力されるスイッチ
信号入力端子Ｔ３−２と、抵抗Ｒ２−２、ダイオードＤ
１−２、コンデンサ（帯域切替用コンデンサ）Ｃ６−
２、インダクタンスＬ２−２、補正用コンデンサＣ１１
−２の各素子が設けられている。
発振周波数帯を選択できるように、３つ目の発振周波数
帯に切替えるためのスイッチ信号が入力されるスイッチ
信号入力端子Ｔ３−２と、抵抗Ｒ２−２、ダイオードＤ
１−２、コンデンサ（帯域切替用コンデンサ）Ｃ６−
２、インダクタンスＬ２−２、補正用コンデンサＣ１１
−２の各素子が設けられている。
【００３７】この回路において、抵抗Ｒ２−２の一端は
スイッチ信号入力端子Ｔ３−２に接続され、その他端は
ダイオードＤ１−２のアノード端子およびコンデンサＣ
６−２の一端に接続される。また、ダイオードＤ１−２
のカソード端子は接地され、コンデンサＣ６−２の他端
は、インダクタＬ２とインダクタＬ２−２の接続点であ
るα−２点に接続される。また、補正用コンデンサＣ１
１−２は、制御電圧に応じて発振周波数を可変するため
の可変容量ダイオードＶＣ１の非接地側であるカソード
端子と発振周波数帯選択用ダイオードＤ１−２の非接地
側であるアノード端子間に挿入される。
スイッチ信号入力端子Ｔ３−２に接続され、その他端は
ダイオードＤ１−２のアノード端子およびコンデンサＣ
６−２の一端に接続される。また、ダイオードＤ１−２
のカソード端子は接地され、コンデンサＣ６−２の他端
は、インダクタＬ２とインダクタＬ２−２の接続点であ
るα−２点に接続される。また、補正用コンデンサＣ１
１−２は、制御電圧に応じて発振周波数を可変するため
の可変容量ダイオードＶＣ１の非接地側であるカソード
端子と発振周波数帯選択用ダイオードＤ１−２の非接地
側であるアノード端子間に挿入される。
【００３８】このように構成された本実施例の電圧制御
発振器では、第１のスイッチ信号および第２のスイッチ
信号が共にオフの状態の発振周波数帯と、第１のスイッ
チ信号のみがオンの状態の発振周波数帯と、第２のスイ
ッチ信号のみがオンの状態の発振周波数帯の３つの発振
周波数帯の内の１つを選択でき、また、前述したよう
に、それぞれのスイッチ信号のオン／オフの状態におけ
る電圧制御発振器の制御電圧感度を補正用コンデンサＣ
１１、Ｃ１１−２で補正できるものとなる。
発振器では、第１のスイッチ信号および第２のスイッチ
信号が共にオフの状態の発振周波数帯と、第１のスイッ
チ信号のみがオンの状態の発振周波数帯と、第２のスイ
ッチ信号のみがオンの状態の発振周波数帯の３つの発振
周波数帯の内の１つを選択でき、また、前述したよう
に、それぞれのスイッチ信号のオン／オフの状態におけ
る電圧制御発振器の制御電圧感度を補正用コンデンサＣ
１１、Ｃ１１−２で補正できるものとなる。
【００３９】また、同様にして、ｎ＋１番目の発振周波
数帯を選択するためのスイッチ信号が入力されるスイッ
チ信号入力端子Ｔ３−ｎと、抵抗Ｒ２−ｎと、ダイオー
ドＤ１−ｎと、コンデンサＣ６−ｎと、インダクタンス
Ｌ２−ｎと、補正用コンデンサＣ１１−ｎをさらに設け
ることで、任意の複数の発振周波数帯から１つを選択で
き、かつ、スイッチ信号のオン／オフの状態における電
圧制御発振器の制御電圧感度を補正できる電圧制御発振
器を構成することができる。
数帯を選択するためのスイッチ信号が入力されるスイッ
チ信号入力端子Ｔ３−ｎと、抵抗Ｒ２−ｎと、ダイオー
ドＤ１−ｎと、コンデンサＣ６−ｎと、インダクタンス
Ｌ２−ｎと、補正用コンデンサＣ１１−ｎをさらに設け
ることで、任意の複数の発振周波数帯から１つを選択で
き、かつ、スイッチ信号のオン／オフの状態における電
圧制御発振器の制御電圧感度を補正できる電圧制御発振
器を構成することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、複数の発振周波数帯域の１つを選択する機能を
有する電圧制御発振器において、共振回路に含まれる可
変容量ダイオードの一端に接続されるとともに、他端が
スイッチ回路に含まれる発振周波数帯選択用ダイオード
の一端に接続される補正用コンデンサを備えることで、
この補正用コンデンサによりスイッチ信号オン時の制御
電圧感度を任意に設定でき、この制御電圧感度を最適な
ものとすることが可能となる。また、本発明の電圧制御
発振器を用いたＰＬＬ周波数シンセサイザは、スイッチ
信号のオン／オフ時いずれにおいても、安定した特性を
得ることが可能となる。
よれば、複数の発振周波数帯域の１つを選択する機能を
有する電圧制御発振器において、共振回路に含まれる可
変容量ダイオードの一端に接続されるとともに、他端が
スイッチ回路に含まれる発振周波数帯選択用ダイオード
の一端に接続される補正用コンデンサを備えることで、
この補正用コンデンサによりスイッチ信号オン時の制御
電圧感度を任意に設定でき、この制御電圧感度を最適な
ものとすることが可能となる。また、本発明の電圧制御
発振器を用いたＰＬＬ周波数シンセサイザは、スイッチ
信号のオン／オフ時いずれにおいても、安定した特性を
得ることが可能となる。
【図１】 本発明の一実施の形態である電圧制御発振器
の回路図である。
の回路図である。
【図２】 同実施の形態の電圧制御発振器の制御電圧に
対する容量変化を例示する図である。
対する容量変化を例示する図である。
【図３】 同実施の形態の電圧制御発振器の制御電圧に
対する発振周波数特性の一例を示す図である。
対する発振周波数特性の一例を示す図である。
【図４】 従来の電圧制御発振器の回路図である。
【図５】 従来の電圧制御発振器の制御電圧に対する容
量変化を例示する図である。
量変化を例示する図である。
【図６】 従来の電圧制御発振器の制御電圧に対する発
振周波数特性の一例を示す図である。
振周波数特性の一例を示す図である。
【図７】 ＰＬＬ周波数シンセサイザブロック例
【図８】 他の実施例の電圧制御発振器の共振回路部の
一部およびスイッチ回路部を示す回路図である。
一部およびスイッチ回路部を示す回路図である。
Ｒ１〜Ｒ６，Ｒ２−２…抵抗
Ｃ１〜Ｃ１０，Ｃ６−２…コンデンサ
Ｃ１１，Ｃ１１−２…補正用コンデンサ
Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ２−２…インダクタ
ＶＣ１…可変容量ダイオード
Ｄ１，Ｄ１−２…ダイオード（発振周波数帯選択用ダイ
オード） Ｑ１〜Ｑ２…トランジスタ（発振用トランジスタ） １…基準周波数発振器 ２…位相比較機 ３…ループフィルタ ４…電圧制御発振器 ５…分周器 ６…制御部
オード） Ｑ１〜Ｑ２…トランジスタ（発振用トランジスタ） １…基準周波数発振器 ２…位相比較機 ３…ループフィルタ ４…電圧制御発振器 ５…分周器 ６…制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の発振周波数帯域の１つを選択する
機能を有する電圧制御発振器において、 制御電圧に応じて発振周波数を可変するための可変容量
ダイオードを有する共振回路と、 スイッチ信号に応じて複数の発振周波数帯域の１つを選
択するための発振周波数帯選択用ダイオードを有するス
イッチ回路と、 前記可変容量ダイオードの一端に接続されるとともに、
他端が前記発振周波数帯選択用ダイオードの一端に接続
される補正用コンデンサと、 を備えたことを特徴とする電圧制御発振器。 - 【請求項２】 複数の発振周波数帯域の１つを選択する
機能を有する電圧制御発振器において、 制御電圧に応じて発振周波数を可変するための可変容量
ダイオードと、該可変容量ダイオードと共に共振回路を
形成する複数のリアクタンス素子と、 スイッチ信号に応じて複数の発振周波数帯域の１つを選
択するための発振周波数帯選択用ダイオードと、一端が
前記複数のリアクタンス素子の間に接続され他端が前記
発振周波数帯選択用ダイオードの一端に接続された帯域
切替用コンデンサと、 前記可変容量ダイオードの一端に接続されるとともに、
他端が前記発振周波数帯選択用ダイオードの一端に接続
される補正用コンデンサと、 を備えたことを特徴とする電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372512A JP2003174322A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372512A JP2003174322A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 電圧制御発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003174322A true JP2003174322A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001372512A Withdrawn JP2003174322A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003174322A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173936A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Nec Corp | 電圧制御発振器及びそれを用いたｐｌｌ回路並びに周波数変調器 |
| CN103607173A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
| WO2015074184A1 (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
-
2001
- 2001-12-06 JP JP2001372512A patent/JP2003174322A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173936A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Nec Corp | 電圧制御発振器及びそれを用いたｐｌｌ回路並びに周波数変調器 |
| CN103607173A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
| WO2015074184A1 (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
| CN103607173B (zh) * | 2013-11-20 | 2016-09-07 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |