JP2003298349A - 電圧制御型発振回路 - Google Patents
電圧制御型発振回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電圧制御型発振回路において、制御電圧に対
し直線性のよい周波数変換特性を実現することを目的と
する。 【解決手段】 制御電圧印加端子１から印加される電圧
を抵抗２〜４からなる分圧抵抗列で分圧し、分圧された
電圧を所定の電圧に電圧変換回路５で変換し、電圧変換
回路５から得られた電圧を容量値に電圧可変容量素子６
で変換する。さらに、電圧可変容量素子６の容量値を基
に発振回路７が発振周波数を定める。ダイオード１０と
分圧比変更用抵抗１１の直列回路を、印加電圧端子９と
分圧抵抗２，３の間に接続する。この構成によって、制
御電圧に応じてダイオード１０の動作領域と非動作領域
とで分圧抵抗列の抵抗値を変化させ、所定の電圧から電
圧可変容量素子に加わる電圧を可変し、制御電圧−周波
数特性の直線性を改善することが可能となる。
し直線性のよい周波数変換特性を実現することを目的と
する。 【解決手段】 制御電圧印加端子１から印加される電圧
を抵抗２〜４からなる分圧抵抗列で分圧し、分圧された
電圧を所定の電圧に電圧変換回路５で変換し、電圧変換
回路５から得られた電圧を容量値に電圧可変容量素子６
で変換する。さらに、電圧可変容量素子６の容量値を基
に発振回路７が発振周波数を定める。ダイオード１０と
分圧比変更用抵抗１１の直列回路を、印加電圧端子９と
分圧抵抗２，３の間に接続する。この構成によって、制
御電圧に応じてダイオード１０の動作領域と非動作領域
とで分圧抵抗列の抵抗値を変化させ、所定の電圧から電
圧可変容量素子に加わる電圧を可変し、制御電圧−周波
数特性の直線性を改善することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧可変容量素子
を用いた電圧制御型発振回路を利用分野とし、特に高精
度な制御電圧を必要とする発振回路に関するものであ
る。
を用いた電圧制御型発振回路を利用分野とし、特に高精
度な制御電圧を必要とする発振回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電圧を可変することで発振器の周波数を
可変できる電圧制御型発振器では、電圧可変容量素子を
用いて発振回路のインピーダンスを可変し周波数の制御
を行う。
可変できる電圧制御型発振器では、電圧可変容量素子を
用いて発振回路のインピーダンスを可変し周波数の制御
を行う。
【０００３】以下、従来の電圧制御型発振回路について
説明する。図６は従来における電圧制御型発振回路の一
例を示す回路図である。図６において、１は制御電圧印
加端子である。２〜４は分圧電圧を得るための分圧抵抗
で分圧抵抗列を構成している。５は入力電圧を所定の電
圧に変換する電圧変換回路である。６は印加電圧に応じ
て容量値を変化させる電圧可変容量素子である。７は容
量値に応じて発振周波数を定める発振回路である。８は
発振出力端子である。
説明する。図６は従来における電圧制御型発振回路の一
例を示す回路図である。図６において、１は制御電圧印
加端子である。２〜４は分圧電圧を得るための分圧抵抗
で分圧抵抗列を構成している。５は入力電圧を所定の電
圧に変換する電圧変換回路である。６は印加電圧に応じ
て容量値を変化させる電圧可変容量素子である。７は容
量値に応じて発振周波数を定める発振回路である。８は
発振出力端子である。
【０００４】以上のように構成された電圧制御型発振回
路について、以下その動作を説明する。
路について、以下その動作を説明する。
【０００５】電圧制御型発振器は、制御電圧印加端子１
に印加された電圧を、分圧抵抗２〜４にて分圧し、さら
にゲイン調整等の電圧変換回路５を経て電圧可変容量素
子６に印加する。電圧可変容量素子６に加えられた電圧
により発振回路７から見たインピーダンス（電圧可変容
量素子６の容量値）が変化し、これによって発振周波数
が変化する。
に印加された電圧を、分圧抵抗２〜４にて分圧し、さら
にゲイン調整等の電圧変換回路５を経て電圧可変容量素
子６に印加する。電圧可変容量素子６に加えられた電圧
により発振回路７から見たインピーダンス（電圧可変容
量素子６の容量値）が変化し、これによって発振周波数
が変化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、制御
電圧印加端子１に入力される電圧に対して、電圧可変容
量素子６のカソード側に加えられる電圧は図５（ａ）の
点線２０のようになり、良好な直線性が得られている。
しかしながら、電圧可変容量素子６の特性は、図４の実
線１９のように示されるため、周波数変換された特性は
図５（ｂ）の点線２２のように低電圧側で大きく周波数
が変化する。
電圧印加端子１に入力される電圧に対して、電圧可変容
量素子６のカソード側に加えられる電圧は図５（ａ）の
点線２０のようになり、良好な直線性が得られている。
しかしながら、電圧可変容量素子６の特性は、図４の実
線１９のように示されるため、周波数変換された特性は
図５（ｂ）の点線２２のように低電圧側で大きく周波数
が変化する。
【０００７】そのため、ある任意の基準電圧から高電圧
側もしくは低電圧側に各々一定電圧変化した電圧での周
波数変化率に差が生じ、制御電圧に対する周波数の直線
性が悪化してしまうという問題があった。
側もしくは低電圧側に各々一定電圧変化した電圧での周
波数変化率に差が生じ、制御電圧に対する周波数の直線
性が悪化してしまうという問題があった。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、電圧可変容量素子の特性に合わせた電圧を発生さ
せ、制御電圧に対する周波数変化の直線性を改善させた
電圧制御型発振回路を提供することを目的とする。
ので、電圧可変容量素子の特性に合わせた電圧を発生さ
せ、制御電圧に対する周波数変化の直線性を改善させた
電圧制御型発振回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の電圧制御型発振回路は、第
１の電圧印加端子に加えられる第１の印加電圧を分圧す
る複数の分圧抵抗の直列回路からなる分圧抵抗列と、前
記分圧抵抗列によって分圧された電圧を容量値に変換す
る電圧可変容量素子と、前記電圧可変容量素子により変
換された容量値を基に発振周波数を定める発振回路と、
第２の印加電圧が加えられる第２の印加電圧印加端子と
前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵抗の接続点との間
に接続されたダイオードと分圧比変更用抵抗の直列回路
とを備えている。
に、本発明の請求項１記載の電圧制御型発振回路は、第
１の電圧印加端子に加えられる第１の印加電圧を分圧す
る複数の分圧抵抗の直列回路からなる分圧抵抗列と、前
記分圧抵抗列によって分圧された電圧を容量値に変換す
る電圧可変容量素子と、前記電圧可変容量素子により変
換された容量値を基に発振周波数を定める発振回路と、
第２の印加電圧が加えられる第２の印加電圧印加端子と
前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵抗の接続点との間
に接続されたダイオードと分圧比変更用抵抗の直列回路
とを備えている。
【００１０】この構成によれば、第１の印加電圧の変化
に応じてダイオードが動作領域と非動作領域との間を遷
移し、しかもその遷移が緩やかに行われることになる。
したがって、第１の印加電圧に変化に伴うダイオードの
動作領域と非動作領域の間の遷移によって、分圧抵抗列
の抵抗値が緩やかに変化することになる。その結果、第
１の印加電圧が所定の電圧より下がったところから、第
１の印加電圧の変化に対して電圧可変容量素子に加わる
電圧を非線型に変化させることが可能となる。これによ
って、低電圧印加時の電圧可変容量素子の印加電圧と容
量との間の非線型特性を補正することが可能となり、第
１の印加電圧と発振回路の周波数との特性の直線性を改
善することが可能となる。
に応じてダイオードが動作領域と非動作領域との間を遷
移し、しかもその遷移が緩やかに行われることになる。
したがって、第１の印加電圧に変化に伴うダイオードの
動作領域と非動作領域の間の遷移によって、分圧抵抗列
の抵抗値が緩やかに変化することになる。その結果、第
１の印加電圧が所定の電圧より下がったところから、第
１の印加電圧の変化に対して電圧可変容量素子に加わる
電圧を非線型に変化させることが可能となる。これによ
って、低電圧印加時の電圧可変容量素子の印加電圧と容
量との間の非線型特性を補正することが可能となり、第
１の印加電圧と発振回路の周波数との特性の直線性を改
善することが可能となる。
【００１１】また、本発明の請求項２記載の電圧制御型
発振回路は、第１の電圧印加端子に加えられる第１の印
加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる分
圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧を
容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変容
量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定め
る発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印加
電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵抗
の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更用
抵抗の直列回路と、前記ダイオードの温度特性を相殺す
る温度補償回路とを備えている。
発振回路は、第１の電圧印加端子に加えられる第１の印
加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる分
圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧を
容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変容
量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定め
る発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印加
電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵抗
の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更用
抵抗の直列回路と、前記ダイオードの温度特性を相殺す
る温度補償回路とを備えている。
【００１２】この構成によれば、温度補償回路を設けた
ことにより、ダイオードの温度特性を相殺することがで
きる。したがって、温度変化にかかわらず、第１の印加
電圧と発振回路の周波数との特性の直線性を良好に維持
することが可能となる。
ことにより、ダイオードの温度特性を相殺することがで
きる。したがって、温度変化にかかわらず、第１の印加
電圧と発振回路の周波数との特性の直線性を良好に維持
することが可能となる。
【００１３】また、本発明の請求項３記載の電圧制御型
発振回路は、第１の電圧印加端子に加えられる第１の印
加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる分
圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧を
容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変容
量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定め
る発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印加
電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵抗
の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更用
抵抗の直列回路と、出力電圧に前記ダイオードの温度特
性と逆の温度特性を有し、出力電圧を前記第２の電圧印
加端子に前記第２の印加電圧として印加する電圧源とを
備えている。
発振回路は、第１の電圧印加端子に加えられる第１の印
加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる分
圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧を
容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変容
量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定め
る発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印加
電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵抗
の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更用
抵抗の直列回路と、出力電圧に前記ダイオードの温度特
性と逆の温度特性を有し、出力電圧を前記第２の電圧印
加端子に前記第２の印加電圧として印加する電圧源とを
備えている。
【００１４】この構成によれば、出力電圧に前記ダイオ
ードの温度特性と逆の温度特性を有する電圧源から第２
の印加電圧を与えるようにしたので、ダイオードの温度
特性を相殺することができる。したがって、温度変化に
かかわらず、第１の印加電圧と発振回路の周波数との特
性の直線性を良好に維持することが可能となる。
ードの温度特性と逆の温度特性を有する電圧源から第２
の印加電圧を与えるようにしたので、ダイオードの温度
特性を相殺することができる。したがって、温度変化に
かかわらず、第１の印加電圧と発振回路の周波数との特
性の直線性を良好に維持することが可能となる。
【００１５】また、本発明の請求項４記載の電圧制御型
発振回路は、請求項１，２または３記載の電圧制御型発
振回路において、分圧抵抗列によって分圧された電圧を
所定の電圧に変換して電圧可変容量素子に与える電圧変
換回路を設けている。
発振回路は、請求項１，２または３記載の電圧制御型発
振回路において、分圧抵抗列によって分圧された電圧を
所定の電圧に変換して電圧可変容量素子に与える電圧変
換回路を設けている。
【００１６】この構成によれば、電圧変換回路によって
ゲイン調整などを行うことが可能である。その他の作用
は、請求項１，２または３記載の電圧制御型発振回路と
同様の作用を有する。
ゲイン調整などを行うことが可能である。その他の作用
は、請求項１，２または３記載の電圧制御型発振回路と
同様の作用を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００１８】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態における電圧制御発振回路の構成を示す回
路図である。図１において、１は第１の電圧印加端子と
しての制御電圧印加端子であり、第１の印加電圧として
制御電圧が入力される。２〜４は分圧電圧を得るための
分圧抵抗で分圧抵抗列を構成している。５は入力電圧を
所定の電圧に変換する電圧変換回路であり、例えばゲイ
ン調整を行うのに使用される。６は印加電圧に応じて容
量値を変化させる電圧可変容量素子である。７は容量値
に応じて発振周波数を定める発振回路である。８は発振
回路出力端子である。これらは従来例の構成と同じであ
る。
の実施の形態における電圧制御発振回路の構成を示す回
路図である。図１において、１は第１の電圧印加端子と
しての制御電圧印加端子であり、第１の印加電圧として
制御電圧が入力される。２〜４は分圧電圧を得るための
分圧抵抗で分圧抵抗列を構成している。５は入力電圧を
所定の電圧に変換する電圧変換回路であり、例えばゲイ
ン調整を行うのに使用される。６は印加電圧に応じて容
量値を変化させる電圧可変容量素子である。７は容量値
に応じて発振周波数を定める発振回路である。８は発振
回路出力端子である。これらは従来例の構成と同じであ
る。
【００１９】９は第２の電圧印加端子であり、第２の印
加電圧が入力される。１０はダイオードである。１１は
分圧比変更用抵抗である。ダイオード１０と分圧比変更
用抵抗１１は直列回路となって、電圧印加端子９と分圧
抵抗列（２〜４）の何れか２つの分圧抵抗２，３の接続
点との間に接続されている。なお、分圧抵抗３３，４の
接続点は電圧変換回路５に接続されている。
加電圧が入力される。１０はダイオードである。１１は
分圧比変更用抵抗である。ダイオード１０と分圧比変更
用抵抗１１は直列回路となって、電圧印加端子９と分圧
抵抗列（２〜４）の何れか２つの分圧抵抗２，３の接続
点との間に接続されている。なお、分圧抵抗３３，４の
接続点は電圧変換回路５に接続されている。
【００２０】以上のように構成された本実施の形態の電
圧制御型発振回路について、以下その動作を説明する。
圧制御型発振回路について、以下その動作を説明する。
【００２１】電圧制御型発振器は、制御電圧印加端子１
に印加された制御電圧を、分圧抵抗２〜４からなる分圧
抵抗列にて分圧し、さらにゲイン調整等を行う電圧変換
回路５を経て電圧可変容量素子６に印加する。電圧可変
容量素子６のカソード側に加えられた電圧により発振回
路７から見たインピーダンス（電圧可変容量素子６の容
量値）が変化し、これによって発振周波数が変化する。
に印加された制御電圧を、分圧抵抗２〜４からなる分圧
抵抗列にて分圧し、さらにゲイン調整等を行う電圧変換
回路５を経て電圧可変容量素子６に印加する。電圧可変
容量素子６のカソード側に加えられた電圧により発振回
路７から見たインピーダンス（電圧可変容量素子６の容
量値）が変化し、これによって発振周波数が変化する。
【００２２】まず、制御電圧印加端子１に外部から制御
電圧を印加すると、分圧抵抗２〜４によって構成される
分圧抵抗列により特定の電圧に圧縮された電圧が電圧変
換回路５に入力される。電圧変換回路５によりゲイン等
の調整を行った後、電圧可変容量素子６のカソード側に
は制御電圧印加端子１に印加された制御電圧に比例した
電圧が現れる。電圧可変容量素子６のカソード側の電位
を変化させることにより、発振回路７のインピーダンス
が変化し、発振周波数を変化させる。
電圧を印加すると、分圧抵抗２〜４によって構成される
分圧抵抗列により特定の電圧に圧縮された電圧が電圧変
換回路５に入力される。電圧変換回路５によりゲイン等
の調整を行った後、電圧可変容量素子６のカソード側に
は制御電圧印加端子１に印加された制御電圧に比例した
電圧が現れる。電圧可変容量素子６のカソード側の電位
を変化させることにより、発振回路７のインピーダンス
が変化し、発振周波数を変化させる。
【００２３】電圧可変容量素子６の特性は図４の実線１
９に示す電圧−容量特性のように変化する。また、電圧
可変容量素子６のカソード側の電圧特性は、前述のよう
に制御電圧印加端子１に印加される制御電圧に比例する
ことから図５（ａ）の点線２０に示すように直線的に変
化する。この電圧を電圧可変容量素子６のカソード側に
印加すると、発振回路７にて周波数変換される。その変
化は図５（ｂ）の点線２２で示すような電圧−周波数特
性になる。
９に示す電圧−容量特性のように変化する。また、電圧
可変容量素子６のカソード側の電圧特性は、前述のよう
に制御電圧印加端子１に印加される制御電圧に比例する
ことから図５（ａ）の点線２０に示すように直線的に変
化する。この電圧を電圧可変容量素子６のカソード側に
印加すると、発振回路７にて周波数変換される。その変
化は図５（ｂ）の点線２２で示すような電圧−周波数特
性になる。
【００２４】ここで、制御電圧印加端子１の制御電圧
が、電圧印加圧端子９への印加電圧からダイオード１０
の順方向電圧を引いた電圧よりも高い場合、ダイオード
１０はオフする。したがって、回路動作としては上記に
述べたように従来と同じ動作をする。
が、電圧印加圧端子９への印加電圧からダイオード１０
の順方向電圧を引いた電圧よりも高い場合、ダイオード
１０はオフする。したがって、回路動作としては上記に
述べたように従来と同じ動作をする。
【００２５】しかしながら、制御電圧印加端子１の電圧
が、電圧印加端子９への印加電圧からダイオード１０の
順方向電圧を引いた値よりも低い場合、ダイオード１０
はオンする。したがって、分圧抵抗列において、制御電
圧印加端子１からみた抵抗成分が無視され、電圧変換回
路５に入力される電圧は、第２の電圧印加端子９に印加
される電圧と分圧比変更用抵抗１１によって変化し、電
圧変換回路５に入力される電圧の傾きはダイオード１０
がオフしたときより変化する。
が、電圧印加端子９への印加電圧からダイオード１０の
順方向電圧を引いた値よりも低い場合、ダイオード１０
はオンする。したがって、分圧抵抗列において、制御電
圧印加端子１からみた抵抗成分が無視され、電圧変換回
路５に入力される電圧は、第２の電圧印加端子９に印加
される電圧と分圧比変更用抵抗１１によって変化し、電
圧変換回路５に入力される電圧の傾きはダイオード１０
がオフしたときより変化する。
【００２６】これによって、図５（ａ）に示される本発
明の制御電圧−電圧可変容量素子のカソード電圧特性
（実線２１）のように、電圧印加端子９からダイオード
１０の順方向電圧を引いた電圧を境に傾きが変化する。
この変化により、発振回路７によって周波数変換された
特性は図５（ｂ）の本発明の制御電圧−出力周波数特性
（実線２３）のように、ほぼ直線的になり、直線性の良
い電圧−周波数特性が実現される。
明の制御電圧−電圧可変容量素子のカソード電圧特性
（実線２１）のように、電圧印加端子９からダイオード
１０の順方向電圧を引いた電圧を境に傾きが変化する。
この変化により、発振回路７によって周波数変換された
特性は図５（ｂ）の本発明の制御電圧−出力周波数特性
（実線２３）のように、ほぼ直線的になり、直線性の良
い電圧−周波数特性が実現される。
【００２７】また、ダイオード１０の順方向電圧は流れ
る電流により指数関数的に変化するため、ダイオード１
０がオフからオンするとき、その切り替わりは急激に変
化するのではなく、なだらかに変化する。そのため、図
５（ａ）の本発明の制御電圧−電圧可変容量素子のカソ
ード電圧特性（実線２１）に示すように滑らかに変化す
る。
る電流により指数関数的に変化するため、ダイオード１
０がオフからオンするとき、その切り替わりは急激に変
化するのではなく、なだらかに変化する。そのため、図
５（ａ）の本発明の制御電圧−電圧可変容量素子のカソ
ード電圧特性（実線２１）に示すように滑らかに変化す
る。
【００２８】以上のように、本実施の形態によれば、制
御電圧印加端子１に印加される制御電圧を分圧抵抗２〜
４にて分圧する際に、ダイオード１０および分圧比変更
用抵抗１１の直列回路を挿入し、電圧印加端子９に所定
の電圧を印加することにより、電圧制御型発振器の電圧
−周波数特性の直線性を改善することができる。また、
電圧印加端子９に印加する電圧や、分圧比変更用抵抗１
１の定数を任意に設定することにより、電圧可変容量素
子６の特性、発振回路７の特性に合わせて柔軟に対応で
きる。
御電圧印加端子１に印加される制御電圧を分圧抵抗２〜
４にて分圧する際に、ダイオード１０および分圧比変更
用抵抗１１の直列回路を挿入し、電圧印加端子９に所定
の電圧を印加することにより、電圧制御型発振器の電圧
−周波数特性の直線性を改善することができる。また、
電圧印加端子９に印加する電圧や、分圧比変更用抵抗１
１の定数を任意に設定することにより、電圧可変容量素
子６の特性、発振回路７の特性に合わせて柔軟に対応で
きる。
【００２９】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態における電圧制御発振回路の構成を示す回
路図である。図２において、１は制御電圧印加端子、２
〜４は分圧抵抗、５は電圧変換回路、６は電圧可変容量
素子、８は発振回路、８は発振回路出力端子、９は第２
の電圧印加端子、１０はダイオード、１１は分圧比変更
用抵抗で、これらは第１の実施の形態の構成と同じであ
る。１２は電源端子である。１３，１４は電流源であ
る。１５は一つのエミッタフォロワ回路を構成するＰＮ
Ｐトランジスタである。１６は他の一つのエミッタフォ
ロワ回路を構成するＮＰＮトランジスタである。１７は
ダイオードである。
の実施の形態における電圧制御発振回路の構成を示す回
路図である。図２において、１は制御電圧印加端子、２
〜４は分圧抵抗、５は電圧変換回路、６は電圧可変容量
素子、８は発振回路、８は発振回路出力端子、９は第２
の電圧印加端子、１０はダイオード、１１は分圧比変更
用抵抗で、これらは第１の実施の形態の構成と同じであ
る。１２は電源端子である。１３，１４は電流源であ
る。１５は一つのエミッタフォロワ回路を構成するＰＮ
Ｐトランジスタである。１６は他の一つのエミッタフォ
ロワ回路を構成するＮＰＮトランジスタである。１７は
ダイオードである。
【００３０】以上のように構成された本実施の形態の電
圧制御型発振回路について、以下その動作について説明
する。
圧制御型発振回路について、以下その動作について説明
する。
【００３１】電圧制御型発振器は、制御電圧印加端子１
に印加された制御電圧を、分圧抵抗２〜４からなる分圧
抵抗列にて分圧し、さらにゲイン調整等を行う電圧変換
回路５を経て電圧可変容量素子６に印加する。電圧可変
容量素子６のカソード側に加えられた電圧により発振回
路７から見たインピーダンス（電圧可変容量素子６の容
量値）が変化し、これによって発振周波数が変化する。
に印加された制御電圧を、分圧抵抗２〜４からなる分圧
抵抗列にて分圧し、さらにゲイン調整等を行う電圧変換
回路５を経て電圧可変容量素子６に印加する。電圧可変
容量素子６のカソード側に加えられた電圧により発振回
路７から見たインピーダンス（電圧可変容量素子６の容
量値）が変化し、これによって発振周波数が変化する。
【００３２】まず、制御電圧印加端子１に外部から制御
電圧を印加すると、分圧抵抗２〜４によって構成される
分圧抵抗列により特定の電圧に圧縮された電圧が電圧変
換回路５に入力される。電圧変換回路５によりゲイン等
の調整を行った後、電圧可変容量素子６のカソード側に
は制御電圧印加端子１に印加された制御電圧に比例した
電圧が現れる。電圧可変容量素子６のカソード側の電位
を変化させることにより、発振回路７のインピーダンス
が変化し、発振周波数を変化させる。
電圧を印加すると、分圧抵抗２〜４によって構成される
分圧抵抗列により特定の電圧に圧縮された電圧が電圧変
換回路５に入力される。電圧変換回路５によりゲイン等
の調整を行った後、電圧可変容量素子６のカソード側に
は制御電圧印加端子１に印加された制御電圧に比例した
電圧が現れる。電圧可変容量素子６のカソード側の電位
を変化させることにより、発振回路７のインピーダンス
が変化し、発振周波数を変化させる。
【００３３】電圧可変容量素子６の特性は図４の実線１
９に示す電圧−容量特性のように変化する。また、電圧
可変容量素子６のカソード側の電圧特性は、前述のよう
に制御電圧印加端子１に印加される制御電圧に比例する
ことから図５（ａ）の点線２０に示すように直線的に変
化する。この電圧を電圧可変容量素子６のカソード側に
印加すると、発振回路７にて周波数変換される。その変
化は図５（ｂ）の点線２２で示すような電圧−周波数特
性になる。
９に示す電圧−容量特性のように変化する。また、電圧
可変容量素子６のカソード側の電圧特性は、前述のよう
に制御電圧印加端子１に印加される制御電圧に比例する
ことから図５（ａ）の点線２０に示すように直線的に変
化する。この電圧を電圧可変容量素子６のカソード側に
印加すると、発振回路７にて周波数変換される。その変
化は図５（ｂ）の点線２２で示すような電圧−周波数特
性になる。
【００３４】ここで、電圧印加端子９に印加された電圧
が、ＰＮＰトランジスタ１５と電流源１３で構成された
ＰＮＰ型のエミッタフォロワ回路に与えられることによ
って１ＶＢＥ（ベース・エミッタ間電圧）分昇圧された
電圧が発生する。さらに、この電圧はダイオード１７に
よって１ダイオード分（順方向電圧分）昇圧され、ＮＰ
Ｎトランジスタ１６のベースに印加される。ＮＰＮトラ
ンジスタ１６のベースには、電圧印加端子９の電圧に対
し２倍のＶＢＥ相当だけ高い電圧が印加されている。さ
らに、ＮＰＮトランジスタ１６と電流源１４によりＮＰ
Ｎ型のエミッタフォロワ回路が構成されている。したが
って、ＮＰＮトランジスタ１６のエミッタ電圧として
は、電圧印加端子９の電圧に対し１ＶＢＥ分高い電圧が
常に発生している。
が、ＰＮＰトランジスタ１５と電流源１３で構成された
ＰＮＰ型のエミッタフォロワ回路に与えられることによ
って１ＶＢＥ（ベース・エミッタ間電圧）分昇圧された
電圧が発生する。さらに、この電圧はダイオード１７に
よって１ダイオード分（順方向電圧分）昇圧され、ＮＰ
Ｎトランジスタ１６のベースに印加される。ＮＰＮトラ
ンジスタ１６のベースには、電圧印加端子９の電圧に対
し２倍のＶＢＥ相当だけ高い電圧が印加されている。さ
らに、ＮＰＮトランジスタ１６と電流源１４によりＮＰ
Ｎ型のエミッタフォロワ回路が構成されている。したが
って、ＮＰＮトランジスタ１６のエミッタ電圧として
は、電圧印加端子９の電圧に対し１ＶＢＥ分高い電圧が
常に発生している。
【００３５】ここで、制御電圧印加端子１の制御電圧が
ＮＰＮトランジスタ１６のエミッタ電圧よりも高い場
合、ダイオード１０はオフする。したがって、回路動作
としては上記に述べたように従来と同じ動作をする。
ＮＰＮトランジスタ１６のエミッタ電圧よりも高い場
合、ダイオード１０はオフする。したがって、回路動作
としては上記に述べたように従来と同じ動作をする。
【００３６】しかしながら、制御電圧印加端子１の電圧
が、ＮＰＮトランジスタ１６のエミッタ電圧よりも低い
場合、ダイオード１０はオンする。したがって、制御電
圧印加端子１からみた抵抗成分が無視され、電圧変換回
路５に入力される電圧は、電圧印加端子９に印加される
電圧と分圧比変更用抵抗１１によって変化し、電圧変換
回路５に入力される電圧の傾きはダイオード１０がオフ
したときより変化する。
が、ＮＰＮトランジスタ１６のエミッタ電圧よりも低い
場合、ダイオード１０はオンする。したがって、制御電
圧印加端子１からみた抵抗成分が無視され、電圧変換回
路５に入力される電圧は、電圧印加端子９に印加される
電圧と分圧比変更用抵抗１１によって変化し、電圧変換
回路５に入力される電圧の傾きはダイオード１０がオフ
したときより変化する。
【００３７】これによって図５（ａ）に示される本発明
の制御電圧−電圧可変容量素子のカソード電圧特性（実
線２１）のように、電圧印加端子９とほぼ同じ電圧を境
に傾きが変化する。この変化により、発振回路７によっ
て周波数変換された特性は図５（ｂ）の本発明の制御電
圧−出力周波数特性（実線２３）のように、ほぼ直線的
になり、直線性の良い電圧−周波数特性が実現される。
の制御電圧−電圧可変容量素子のカソード電圧特性（実
線２１）のように、電圧印加端子９とほぼ同じ電圧を境
に傾きが変化する。この変化により、発振回路７によっ
て周波数変換された特性は図５（ｂ）の本発明の制御電
圧−出力周波数特性（実線２３）のように、ほぼ直線的
になり、直線性の良い電圧−周波数特性が実現される。
【００３８】また、ダイオード１０の順方向電圧は流れ
る電流により指数関数的に変化するため、ダイオード１
０がオフからオンするとき、その切り替わりは急激に変
化するのではなく、なだらかに変化する。そのため、図
５（ａ）の本発明の制御電圧−電圧可変容量素子のカソ
ード電圧特性（実線２１）に示すように滑らかに変化す
る。
る電流により指数関数的に変化するため、ダイオード１
０がオフからオンするとき、その切り替わりは急激に変
化するのではなく、なだらかに変化する。そのため、図
５（ａ）の本発明の制御電圧−電圧可変容量素子のカソ
ード電圧特性（実線２１）に示すように滑らかに変化す
る。
【００３９】この構成により、ダイオード１０の順方向
電圧の温度特性による変化を、ダイオード１７の順方向
電圧の温度特性で相殺し、ダイオード１０のカソード側
の電圧は電圧印加端子９に印加される電圧に対し温度に
対して一定となる。またエミッタフォロワ回路の温度変
化はＮＰＮ型、ＰＮＰ型の組合せにより同様に相殺され
る。この方式の場合、制御電圧の変化点は電圧印加端子
９の電圧と同じ電圧に設定される。
電圧の温度特性による変化を、ダイオード１７の順方向
電圧の温度特性で相殺し、ダイオード１０のカソード側
の電圧は電圧印加端子９に印加される電圧に対し温度に
対して一定となる。またエミッタフォロワ回路の温度変
化はＮＰＮ型、ＰＮＰ型の組合せにより同様に相殺され
る。この方式の場合、制御電圧の変化点は電圧印加端子
９の電圧と同じ電圧に設定される。
【００４０】以上のように、本実施の形態によれば、第
１の実施の形態にＮＰＮ型エミッタフォロワ回路、ＰＮ
Ｐ型エミッタフォロワ回路とダイオードを追加すること
により、インピーダンスの切り替わり電圧が温度に対し
て安定した特性を電圧可変容量素子６に与えることがで
きる。
１の実施の形態にＮＰＮ型エミッタフォロワ回路、ＰＮ
Ｐ型エミッタフォロワ回路とダイオードを追加すること
により、インピーダンスの切り替わり電圧が温度に対し
て安定した特性を電圧可変容量素子６に与えることがで
きる。
【００４１】なお、上記第２の実施の形態では、ＰＮＰ
トランジスタ型エミッタフォロワ回路をＮＰＮトランジ
スタ型エミッタフォロワ回路に接続したが、逆にＮＰＮ
トランジスタ型エミッタフォロワ回路をＰＮＰトランジ
スタ型エミッタフォロワ回路に接続する状態に変更して
もよい。
トランジスタ型エミッタフォロワ回路をＮＰＮトランジ
スタ型エミッタフォロワ回路に接続したが、逆にＮＰＮ
トランジスタ型エミッタフォロワ回路をＰＮＰトランジ
スタ型エミッタフォロワ回路に接続する状態に変更して
もよい。
【００４２】（第３の実施の形態）図３は本発明の第３
の実施の形態における電圧制御発振回路の構成を示す回
路図である。図３において、１は制御電圧印加端子、２
〜４は分圧抵抗、５は電圧変換回路、６は電圧可変容量
素子、７は発振回路、８は発振回路出力端子、９は第２
の電圧印加端子、１０はダイオード、１１は分圧比変更
用抵抗で、これらは第１の実施の形態の構成と同じであ
る。１８は電圧源回路である。
の実施の形態における電圧制御発振回路の構成を示す回
路図である。図３において、１は制御電圧印加端子、２
〜４は分圧抵抗、５は電圧変換回路、６は電圧可変容量
素子、７は発振回路、８は発振回路出力端子、９は第２
の電圧印加端子、１０はダイオード、１１は分圧比変更
用抵抗で、これらは第１の実施の形態の構成と同じであ
る。１８は電圧源回路である。
【００４３】以上のように構成された本実施の形態の電
圧制御型発振回路について、以下、第１の実施の形態と
異なる点について図面を参照しながら説明する。
圧制御型発振回路について、以下、第１の実施の形態と
異なる点について図面を参照しながら説明する。
【００４４】第１の実施の形態において、電圧印加端子
９に印加する電圧を内部の電圧源回路１８にて供給した
構成である。この電圧源回路１８の温度特性はダイオー
ド１０の順方向電圧の温度特性を相殺するような特性、
つまりダイオード１０の温度特性と逆の温度特性を有し
ている。
９に印加する電圧を内部の電圧源回路１８にて供給した
構成である。この電圧源回路１８の温度特性はダイオー
ド１０の順方向電圧の温度特性を相殺するような特性、
つまりダイオード１０の温度特性と逆の温度特性を有し
ている。
【００４５】以上のように、本実施の形態によれば、第
１の実施の形態の第２の電圧印加端子９に、温度により
変化する電圧を発生させる電圧源回路１８を付加するこ
とにより、インピーダンスの切り替わり電圧が温度に対
して安定した特性を電圧可変容量素子６に与えることが
できる。
１の実施の形態の第２の電圧印加端子９に、温度により
変化する電圧を発生させる電圧源回路１８を付加するこ
とにより、インピーダンスの切り替わり電圧が温度に対
して安定した特性を電圧可変容量素子６に与えることが
できる。
【００４６】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の電圧制御型発振
回路によれば、第１の印加電圧の変化に応じてダイオー
ドが動作領域と非動作領域との間を遷移し、しかもその
遷移が緩やかに行われることになる。したがって、第１
の印加電圧に変化に伴うダイオードの動作領域と非動作
領域の間の遷移によって、分圧抵抗列の抵抗値が緩やか
に変化することになる。その結果、第１の印加電圧が所
定の電圧より下がったところから、第１の印加電圧の変
化に対して電圧可変容量素子に加わる電圧を非線型に変
化させることが可能となる。これによって、低電圧印加
時の電圧可変容量素子の印加電圧と容量との間の非線型
特性を補正することが可能となり、第１の印加電圧と発
振回路の周波数との特性の直線性を改善することが可能
となる。
回路によれば、第１の印加電圧の変化に応じてダイオー
ドが動作領域と非動作領域との間を遷移し、しかもその
遷移が緩やかに行われることになる。したがって、第１
の印加電圧に変化に伴うダイオードの動作領域と非動作
領域の間の遷移によって、分圧抵抗列の抵抗値が緩やか
に変化することになる。その結果、第１の印加電圧が所
定の電圧より下がったところから、第１の印加電圧の変
化に対して電圧可変容量素子に加わる電圧を非線型に変
化させることが可能となる。これによって、低電圧印加
時の電圧可変容量素子の印加電圧と容量との間の非線型
特性を補正することが可能となり、第１の印加電圧と発
振回路の周波数との特性の直線性を改善することが可能
となる。
【００４７】本発明の請求項２記載の電圧制御型発振回
路によれば、温度補償回路を設けたことにより、ダイオ
ードの温度特性を相殺することができる。したがって、
温度変化にかかわらず、第１の印加電圧と発振回路の周
波数との特性の直線性を良好に維持することが可能とな
る。
路によれば、温度補償回路を設けたことにより、ダイオ
ードの温度特性を相殺することができる。したがって、
温度変化にかかわらず、第１の印加電圧と発振回路の周
波数との特性の直線性を良好に維持することが可能とな
る。
【００４８】本発明の請求項３記載の電圧制御型発振回
路によれば、出力電圧に前記ダイオードの温度特性と逆
の温度特性を有する電圧源から第２の印加電圧を与える
ようにしたので、ダイオードの温度特性を相殺すること
ができる。したがって、温度変化にかかわらず、第１の
印加電圧と発振回路の周波数との特性の直線性を良好に
維持することが可能となる。
路によれば、出力電圧に前記ダイオードの温度特性と逆
の温度特性を有する電圧源から第２の印加電圧を与える
ようにしたので、ダイオードの温度特性を相殺すること
ができる。したがって、温度変化にかかわらず、第１の
印加電圧と発振回路の周波数との特性の直線性を良好に
維持することが可能となる。
【００４９】つまり、本発明は、２つの異なる電圧を印
加し、ダイオードの特性を利用して、所定の設定電圧か
ら分圧抵抗列のインピーダンスを徐々に変化していき、
電圧可変容量素子の持つ特性を補正し、入力電圧に対し
直線性の良い電圧−周波数変換特性を得ることができる
優れた電圧制御型発振回路を実現するものである。
加し、ダイオードの特性を利用して、所定の設定電圧か
ら分圧抵抗列のインピーダンスを徐々に変化していき、
電圧可変容量素子の持つ特性を補正し、入力電圧に対し
直線性の良い電圧−周波数変換特性を得ることができる
優れた電圧制御型発振回路を実現するものである。
【図１】本発明の第１の実施の形態における電圧制御型
発振回路の回路図である。
発振回路の回路図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における電圧制御型
発振回路の回路図である。
発振回路の回路図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態における電圧制御型
発振回路の回路図である。
発振回路の回路図である。
【図４】電圧可変容量素子のカソード電圧−電圧可変容
量素子の容量特性図である。
量素子の容量特性図である。
【図５】（ａ）は本発明と従来の制御電圧−電圧可変容
量素子のカソード電圧特性図、（ｂ）は本発明と従来の
制御電圧−出力発振周波数特性図である。
量素子のカソード電圧特性図、（ｂ）は本発明と従来の
制御電圧−出力発振周波数特性図である。
【図６】従来の電圧制御型発振回路の回路図である。
１ 制御電圧印加端子
２〜４ 分圧抵抗
５ 電圧変換回路
６ 電圧可変容量素子
７ 発振回路
８ 発振出力端子
９ 電圧印加端子
１０ ダイオード
１１ 分圧比変更用抵抗
１２ 電源端子
１３，１４ 電流源
１５ ＰＮＰトランジスタ
１６ ＮＰＮトランジスタ
１７ ダイオード
１８ 電圧源回路
１９ 電圧−容量特性
２０ 従来の制御電圧に対する電圧可変容量素子のカ
ソード電位 ２１ 本発明の制御電圧に対する電圧可変容量素子の
カソード電位 ２２ 従来の制御電圧に対する発振周波数変動 ２３ 本発明の制御電圧に対する発振周波数変動
ソード電位 ２１ 本発明の制御電圧に対する電圧可変容量素子の
カソード電位 ２２ 従来の制御電圧に対する発振周波数変動 ２３ 本発明の制御電圧に対する発振周波数変動
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5J079 BA11 DA13 FA02 FA11 FA21
FB00 JA02
5J081 AA01 AA11 CC13 CC22 EE18
FF17 FF19 FF23 KK02 KK09
KK22 LL05 MM01 MM03
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の電圧印加端子に加えられる第１の
印加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる
分圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧
を容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変
容量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定
める発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印
加電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵
抗の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更
用抵抗の直列回路とを備えた電圧制御型発振回路。 - 【請求項２】 第１の電圧印加端子に加えられる第１の
印加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる
分圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧
を容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変
容量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定
める発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印
加電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵
抗の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更
用抵抗の直列回路と、前記ダイオードの温度特性を相殺
する温度補償回路とを備えた電圧制御型発振回路。 - 【請求項３】 第１の電圧印加端子に加えられる第１の
印加電圧を分圧する複数の分圧抵抗の直列回路からなる
分圧抵抗列と、前記分圧抵抗列によって分圧された電圧
を容量値に変換する電圧可変容量素子と、前記電圧可変
容量素子により変換された容量値を基に発振周波数を定
める発振回路と、第２の印加電圧が加えられる第２の印
加電圧印加端子と前記分圧抵抗列の何れか２つの分圧抵
抗の接続点との間に接続されたダイオードと分圧比変更
用抵抗の直列回路と、出力電圧に前記ダイオードの温度
特性と逆の温度特性を有し、出力電圧を前記第２の電圧
印加端子に前記第２の印加電圧として印加する電圧源と
を備えた電圧制御型発振回路。 - 【請求項４】 分圧抵抗列によって分圧された電圧を所
定の電圧に変換して電圧可変容量素子に与える電圧変換
回路を設けた請求項１，２または３記載の電圧制御型発
振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101204A JP2003298349A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 電圧制御型発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101204A JP2003298349A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 電圧制御型発振回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003298349A true JP2003298349A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29388616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101204A Pending JP2003298349A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 電圧制御型発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003298349A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010503353A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-01-28 | ユナイテッド モノリシック セミコンダクターズ エス．アー． | 集積回路技術を用いたマイクロ波発振器 |
| JP2013031215A (ja) * | 2007-10-17 | 2013-02-07 | Autoliv Asp Inc | カスケード接続されたエミッタフォロワバッファ段を有する電圧制御発振器 |
| JP2016019131A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 日本電波工業株式会社 | 電圧制御型発振器 |
| US11095217B2 (en) | 2017-05-11 | 2021-08-17 | Rohm Co., Ltd. | Ripple injection circuit and electronic device equipped with this circuit |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101204A patent/JP2003298349A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010503353A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-01-28 | ユナイテッド モノリシック セミコンダクターズ エス．アー． | 集積回路技術を用いたマイクロ波発振器 |
| JP2013031215A (ja) * | 2007-10-17 | 2013-02-07 | Autoliv Asp Inc | カスケード接続されたエミッタフォロワバッファ段を有する電圧制御発振器 |
| JP2016019131A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 日本電波工業株式会社 | 電圧制御型発振器 |
| US11095217B2 (en) | 2017-05-11 | 2021-08-17 | Rohm Co., Ltd. | Ripple injection circuit and electronic device equipped with this circuit |
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