JP2003243931A - 発振器 - Google Patents

発振器

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JP2003243931A
JP2003243931A JP2002043108A JP2002043108A JP2003243931A JP 2003243931 A JP2003243931 A JP 2003243931A JP 2002043108 A JP2002043108 A JP 2002043108A JP 2002043108 A JP2002043108 A JP 2002043108A JP 2003243931 A JP2003243931 A JP 2003243931A
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JP
Japan
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oscillation
transistor
oscillator
emitter
resistor
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Withdrawn
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JP2002043108A
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Inventor
Hironori Kobayashi
浩紀 小林
Hiromi Yokoyama
裕巳 横山
Yasuhiro Igarashi
康博 五十嵐
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION 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
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1841Generation 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
    • H03B5/1847Generation 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION 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
    • H03B2201/00Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
    • H03B2201/02Varying the frequency of the oscillations by electronic means
    • H03B2201/0208Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode

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  • Power Engineering (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる方式に共用される携帯電話機等の要求
性能に対応できて、しかもトータルの消費電力を少なく
することで電力供給元である電池の寿命を延ばす。 【解決手段】 発振用能動素子である発振トランジスタ
1を有し、発振トランジスタのコレクタ電流の大きさを
切り替えるための電流切替手段を発振トランジスタ1の
エミッタとグランドとの間に設けたので、コレクタ電流
を大きくすれば発振信号のC/N比を大きくすることが
でき、また、コレクタ電流を少なくすれば電源に使用す
る電池の寿命を延ばすことができる。従って、要求され
るC/N比が異なる携帯電話システムに共用される携帯
電話機に使用した場合の電池の寿命を延ばせる。

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、例えば、携帯電
話機に使用される電圧制御発振器等の発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の発振器の構成を図2に示す。これ
は電圧制御発振器の例であり、発振トランジスタ31の
コレクタは電源端32に接続され、ベースには電源端3
2とグランドとの間に直列に設けられたベースバイアス
抵抗33、34によってバイアス電圧が与えられる。発
振トランジスタ31のエミッタはエミッタバイアス抵抗
35によってグランドに接続される。発振トランジスタ
31のコレクタ電流はベースバイアス抵抗33、34及
びエミッタバイアス抵抗35によって設定される。ま
た、ベースとエミッタとの間には帰還コンデンサ36が
接続され。エミッタとグランドとの間にも帰還コンデン
サ37が接続される。
【0003】共振回路38はバラクタダイオード38a
とストリップ導体38bとの直列回路で構成される。ス
トリップ導体38bは一端がバラクタダイオード38a
のアノードに接続され、他端が接地される。そして、バ
ラクタダイオード38aのカソードはクラップコンデン
サ39によって発振トランジスタ31のベースに結合さ
れる。また、バラクタダイオード38aのカソードには
チョークインダクタ40を介して同調電圧Vtが印加さ
れる。発振周波数は同調電圧によって設定され、発振信
号は発振トランジスタ31のベース又はエミッタから出
力される。
【0004】上記構成の電圧制御発振器は例えば、方式
が異なるTDMA方式のセルラー電話(GSM方式等)
やCDMA方式のセルラー電話(W−CDMA方式等)
に共用される携帯電話機に使用される。この場合、CD
MA方式比べてTDMA方式は大きなC/N比を必要と
するシステムであり、そのC/N比を達成するため、発
振トランジスタ31のコレクタ電流を多く(約15m
A)することで発振信号のC/N比を大きくしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、従来では発振トランジスタには大きなコレクタ電流
を常時流しているので、消費電力が大きくなり、常時動
作のCDMA方式時の携帯電話の待ち受け時間を短くさ
せるという問題があった。
【0006】本発明は、異なる方式に共用される携帯電
話機等の要求性能に対応できて、しかもトータルの消費
電力を少なくすることで電力供給元である電池の寿命を
延ばすことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する手
段として、本発明の発振器は、発振用能動素子を有し、
前記発振用能動素子の消費電力の大きさを切り替えられ
るように構成した。
【0008】また、前記発振用能動素子に通流する電流
の大きさをを切り替えられるように構成した。
【0009】また、前記発振用能動素子をトランジスタ
で構成し、前記トランジスタのコレクタ電流の通流路に
前記コレクタ電流の大きさを切り替えるための電流切替
回路を設けた。
【0010】また、前記電流切替手段は前記発振トラン
ジスタのエミッタとグランドとの間に接続された第一の
抵抗と、前記発振トランジスタのエミッタに一端が接続
され、他端が開閉可能なスイッチ手段を介して接地され
た第二の抵抗とから構成した。
【0011】また、前記スイッチ手段をオン/オフ可能
なスイッチトランジスタで構成し、前記スイッチトラン
ジスタのコレクタを前記第二の抵抗の他端に接続し、エ
ミッタを接地した。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の発振器を図1によって説
明する。この発振器は携帯電話機等に使用される電圧制
御発振器の例を示している。発振用能動素子である発振
トランジスタ1のコレクタは電源端2に接続されると共
に高周波的に接地される。電源端2のは電池から電圧が
供給される。ベースには電源端2とグランドとの間に直
列に設けられた二つのベースバイアス抵抗3、4によっ
てバイアス電圧が与えられる。発振トランジスタ1のエ
ミッタはエミッタ電流切替手段5によってグランドに接
続される。発振トランジスタ1のコレクタ電流はベース
バイアス抵抗3、4及び電流切替手段5によって設定さ
れる。
【0013】電流切替手段5は発振トランジスタのエミ
ッタとグランドとの間に接続された第一の抵抗5aと、
一端が発振トランジスタ1のエミッタに接続され、他端
がスイッチ手段5bを介して接地された第二の抵抗5c
とからなる。スイッチ手段5bはスイッチトランジスタ
からなり、そのコレクタが第二の抵抗5cの他端に接続
され、エミッタは接地される。スイッチトランジスタは
ベースに電圧を印加すればオンとなり、電圧を印加しな
ければオフとなる。また、発振トランジスタ1のベース
とエミッタとの間には帰還コンデンサ6が接続され。エ
ミッタとグランドとの間にも帰還コンデンサ7が接続さ
れる。なお、スイッチ手段5bとしてスイッチダイオー
ドを使用してもよい。
【0014】共振回路8はバラクタダイオード8aとス
トリップ導体8bとの直列回路で構成される。ストリッ
プ導体8bは一端がバラクタダイオード8aのアノード
に接続され、他端が接地される。そして、バラクタダイ
オード8aのカソードはクラップコンデンサ9によって
発振トランジスタ1のベースに結合される。また、バラ
クタダイオード8aのカソードにはチョークインダクタ
10を介して同調電圧Vtが印加される。
【0015】以上の説明で明らかなように、電圧制御発
振器はコレクタ接地型でコルピッツ発振器を構成する。
発振周波数は同調電圧によって設定され、発振信号は発
振トランジスタ1のベース又はエミッタから出力され
る。
【0016】上記構成の電圧制御発振器は例えば、方式
が異なるTDMA方式のセルラー電話(GSM方式等)
やCDMA方式のセルラー電話(W−CDMA方式等)
に共用される携帯電話機に使用される。この場合、TD
MA方式に必要な発振信号のC/N比はもう一つの方式
であるCDMA方式より大きなC/N比が要求されてい
る。
【0017】そのため、TDMA方式で使用するときに
は電流切替手段5におけるスイッチ手段(スイッチトラ
ンジスタ)5dをオンとする。すると、発振トランジス
タ1のエミッタは第一の抵抗5aと第二の抵抗5cとに
よって接地されるのでコレクタ電流は約15mAの大き
な値となる。此によって発振信号のC/N比が大きくな
る。また、消費電力も大きくなる。一方、CDMA方式
使用するときには電流切替手段5のスイッチ手段5dを
オフにする。この場合は発振トランジスタ1のコレクタ
電流は第一の抵抗5aのみを流れるので約6mA程度に
少なくなる。此にともなってC/N比も劣化するが使用
上は問題ない。従って、消費電力が少なくなって電池の
消耗がセーブされて寿命が長くなる。
【0018】上記の構成では、発振トランジスタ1のエ
ミッタに電流切替手段5を設けているが、この構成では
コレクタ電流を切り替えても発振トランジスタ1のエミ
ッタの電圧がほとんど変化しないので、発振トランジス
タ1のコレクタ・エミッタ間の電圧も変化せず、動作上
有利である。
【0019】なお、トランジスタ等の発振用能動素子の
消費電力を切り替える手段としては、上記のコレクタ電
流を切り替えるだけでなく、例えばコレクタに印加する
電圧の大きさを切り替えてもよい。またコレクタ電流を
切り替える場合でも、上記の構成に限らず、例えばバー
スバイアス抵抗3または4のいずれかの抵抗値を切り替
えてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電圧制御
発振器は、発振用能動素子の消費電力の大きさ切り替え
られるように構成したので、電力を大きくすれば発振信
号のC/N比を大きくすることができ、また、電力を少
なくすれば電源に使用する電池の寿命を延ばすことがで
きる。従って、要求されるC/N比が異なる携帯電話シ
ステムに共用される携帯電話機に使用した場合の電池の
寿命を延ばし、その分だけ待ち受け時間を長くすること
が可能となる。
【0021】また、発振用能動素子に通流する電流の大
きさを切り替えるようにしたので、簡単に電力の切替が
できる。また、電流の大きさを切り替えることでC/N
比を大きく変えることができる。
【0022】また、発振用能動素子をトランジスタで構
成してトランジスタのコレクタ電流の通流路に電流切替
手段を設けたので、コレクタ電流の切替が容易となる。
【0023】また、電流切替手段は発振トランジスタの
エミッタとグランドとの間に接続された第一の抵抗と、
発振トランジスタのエミッタに一端が接続され、が開閉
可能なスイッチ手段を介して接地された第二の抵抗とか
ら構成したので、スイッチ手段の開閉制御だけでコレク
タ電流の切替ができる。
【0024】また、スイッチ手段をオン/オフ可能なス
イッチトランジスタで構成し、スイッチトランジスタの
コレクタを第二の抵抗の他端に接続し、エミッタを接地
したので、スイッチトランジスタのベースの電圧を変化
するだけでこれをオン/オフできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発振器の構成を示す回路図である。
【図2】従来の発振器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 発振トランジスタ(発振用能動素子) 2 電源端 3、4 ベースバイアス抵抗 5 電流切替手段 5a 第一の抵抗 5b スイッチ手段(スイッチトランジスタ) 5c 第二の抵抗 6、7 帰還コンデンサ 8 共振回路 8a バラクタダイオード 8b ストリップ導体 9 クラップコンデンサ 10 チョークインダクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J081 AA03 BB01 CC30 CC44 DD03 DD26 EE03 EE09 FF09 FF17 FF25 KK02 KK03 KK12 KK22 KK23 LL08 MM01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振用能動素子を有し、前記発振用能動
    素子の消費電力の大きさを切り替えられるように構成し
    たことを特徴とする発振器。
  2. 【請求項2】 前記発振用能動素子に通流する電流の大
    きさを切り替えられるように構成したことを特徴とする
    請求項1に記載の発振器。
  3. 【請求項3】 前記発振用能動素子をトランジスタで構
    成し、前記トランジスタのコレクタ電流の通流路に前記
    コレクタ電流の大きさを切り替えるための電流切替回路
    を設けたことを特徴とする請求項2に記載の発振器。
  4. 【請求項4】 前記電流切替手段は前記発振トランジス
    タのエミッタとグランドとの間に接続された第一の抵抗
    と、前記発振トランジスタのエミッタに一端が接続さ
    れ、他端が開閉可能なスイッチ手段を介して接地された
    第二の抵抗とから構成したことを特徴とする請求項3に
    記載の発振器。
  5. 【請求項5】 前記スイッチ手段をオン/オフ可能なス
    イッチトランジスタで構成し、前記スイッチトランジス
    タのコレクタを前記第二の抵抗の他端に接続し、エミッ
    タを接地したことを特徴とする請求項4に記載の発振
    器。
JP2002043108A 2002-02-20 2002-02-20 発振器 Withdrawn JP2003243931A (ja)

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Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20050113