JP2004129150A - Oscillator and electronic device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振器および電子装置、例えば携帯電話機のRF回路に含まれるPLL回路部分の基準信号源として用いられる発振器およびそれを用いた電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話機などの基準信号源として用いられる発振器としては、例えば水晶振動子を共振子として利用し、発振回路と緩衝増幅回路から構成されるものが広く知られている。
【0003】
図6に従来の発振器の回路図を示す(例えば特許文献1の図2を参照)。図6において、発振器1は、コルピッツ発振回路2と緩衝増幅回路3とで構成されている。コルピッツ発振回路2は、トランジスタQ1、抵抗R1およびR2、コンデンサC1、C2およびC3、インダクタンス素子として機能する水晶振動子X1から構成されている。緩衝増幅回路3は、トランジスタQ2、抵抗R3およびR4、コンデンサC4およびC5から構成されている。
【0004】
コルピッツ発振回路2において、トランジスタQ1は発振用のトランジスタで、そのコレクタは電源+Vccに接続され、エミッタは負荷抵抗である抵抗R1を介してグランドに接続され、ベースは水晶振動子X1を介してグランドに接続されている。トランジスタQ1のコレクタ・ベース間にはベースバイアス用の抵抗R2が接続され、ベース・エミッタ間にはコンデンサC1が接続され、エミッタとグランドとの間にはコンデンサC2が接続されている。そして、トランジスタQ1のコレクタとグランドとの間にはコンデンサC3が接続されている。
【0005】
このように構成されたコルピッツ発振回路2において、コンデンサC3はトランジスタQ1のコレクタを高周波的に接地して、トランジスタQ1をコレクタ接地で動作させるために設けられている。そのため、水晶振動子X1は実質的にトランジスタQ1のコレクタ・ベース間に接続されたことになり、コンデンサC2も実質的にトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間に接続されたことになる。これによって、コルピッツ発振回路2は、主として水晶振動子X1のインダクタンス値、コンデンサC1およびC2の容量値で決定される周波数で発振し、その発振信号はトランジスタQ1のエミッタから出力される。
【0006】
一方、緩衝増幅回路3において、トランジスタQ2は緩衝増幅用のトランジスタであり、そのコレクタは負荷抵抗である抵抗R3を介して電源+Vccに接続され、エミッタは直接グランドに接続され、ベースはカップリング用のコンデンサC4を介してトランジスタQ1のエミッタに接続されている。トランジスタQ2のベースはベースバイアス用の抵抗R4を介して電源+Vccに接続されている。そして、トランジスタQ2のコレクタはカップリング用のコンデンサC5を介して出力端子Poに接続されている。なお、抵抗R4はトランジスタQ2のコレクタ・ベース間に接続されていてもよい。
【0007】
このように構成された緩衝増幅回路3において、トランジスタQ2は電圧利得の大きいエミッタ接地の緩衝増幅回路として動作し、コンデンサC4を介してベースから入力された信号を増幅してコレクタから出力する。
【0008】
このような発振器は、上述のように携帯電話機の基準信号源として利用される場合、携帯電話機の小型化、低価格化とともに同様に小型化、低価格化が求められている。そして、例えば発振器の回路をIC化せずに個別部品で構成するような場合には、部品点数が少ないために、部品の数が発振器のサイズや価格に直接影響する。
【0009】
このような状況の中で、上記の発振器1は必要最小限の部品で構成されているが、それでもトランジスタ2個、水晶振動子1個、抵抗4個、コンデンサ5個の合計12個の部品を必要としている。
【0010】
これに対して、図7に、部品点数の低減を図ることのできる従来の発振器の回路図を示す。この回路の基本的な構成については、例えば特許文献2の図2などに開示されている。なお、図7において、図6と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【0011】
図7に示した発振器5は、コルピッツ発振回路6と緩衝増幅回路7とで構成されている。コルピッツ発振回路6は、図6のコルピッツ発振回路2とほぼ同じ構成となっているが、トランジスタQ1のコレクタが後述のようにトランジスタQ3のエミッタに接続されるために電源+Vccには接続されておらず、またコレクタを高周波的に接地するためのコンデンサC3を備えていない点が異なる。
【0012】
一方、緩衝増幅回路7は、トランジスタQ3、抵抗R5およびR6、コンデンサC6およびC7から構成されている。緩衝増幅回路7において、トランジスタQ3は緩衝増幅用のトランジスタであり、コレクタは負荷抵抗である抵抗R5を介して電源+Vccに接続され、エミッタはトランジスタQ1のコレクタに直接接続され、ベースはベースバイアス用の抵抗R6を介して電源+Vccに接続されているとともに、コンデンサC6を介してグランドに接続されている。そして、トランジスタQ3のコレクタはコンデンサC7を介して出力端子Poに接続されている。この結果、トランジスタQ3はコルピッツ発振回路6のトランジスタQ1とカスケード接続されることになる。なお、抵抗R6はトランジスタQ3のコレクタ・ベース間に接続されていてもよい。また、抵抗R2はトランジスタQ3のベースとトランジスタQ1のベースの間に接続されていてもよい。
【0013】
このように構成された緩衝増幅回路7において、コンデンサC6はトランジスタQ3のベースを高周波的に接地して、トランジスタQ3をベース接地、エミッタ入力、コレクタ出力で動作させる。そして、トランジスタQ1のコレクタから出力された発振信号がトランジスタQ3のエミッタに入力され、コレクタから出力される。
【0014】
発振器5においては、コルピッツ発振回路6のトランジスタQ1のコレクタを高周波的に接地するコンデンサC3を省いているが、トランジスタQ1のコレクタがトランジスタQ3のエミッタに直接接続されているため、トランジスタQ3を介して擬似的に接地されているとみなすことができ、擬似的なコレクタ接地のコルピッツ発振回路となっている。また、擬似的なコレクタ接地のコルピッツ発振回路であるため、発振信号をトランジスタQ1のコレクタから取り出すことができる。
【0015】
このように構成された発振器5は、トランジスタ2個、水晶振動子1個、抵抗4個、コンデンサ4個の合計11個の部品を必要とすることになり、発振器1に比べてコンデンサを1個だけ省くことができる。そのため、発振器1に比べて回路基板上の回路の専有面積が小さくなるために小型化が可能になる。また、部品点数が少なくなるために低価格化も可能になる。但し、発振器5においては、緩衝増幅回路7のトランジスタQ3をベース接地で用いているため、発振器1の緩衝増幅回路3の場合のような大きな電圧利得は得られない。
【0016】
また、この他にも、部品点数の低減を図ることのできる従来の別の発振器の回路図が、図示は省略するが例えば特許文献3の図1に開示されている。特許文献3の図1においては、抵抗R2と抵抗Rcを省略できる。但し、トランジスタQ1とQ2のコレクタを高周波的に接地するためにグランドとの間に接続されるコンデンサが少なくとも1つ必要となる。さらに、トランジスタQ2のエミッタを出力端子OUTに直接接続しているが、実際にはカップリング用のコンデンサが必要となる。その結果、特許文献2の図1の回路においては、トランジスタ2個、水晶振動子1個、抵抗3個、コンデンサ4個の合計10個の部品が最低限必要となり、発振器5に比べて抵抗を1個だけ省くことができる。なお、この場合も、緩衝増幅回路のトランジスタQ2をコレクタ接地で用いているため、発振器1の緩衝増幅回路3の場合のような大きな電圧利得は得られない。
【0017】
【特許文献1】
特開平7−202567号公報
【0018】
【特許文献2】
特開平9−36661号公報
【0019】
【特許文献3】
特開2002−9548号公報
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、発振器の部品点数の削減は進んでいるが、これで十分なわけではなく、小型化、低価格化の要求はさらに増している。
【0021】
そこで、本発明は上記の問題点を解決することを目的とするもので、部品点数をさらに削減することによって小型化と低価格化を実現することのできる発振器およびそれを用いた電子装置を提供する。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の発振器は、発振用の第1のトランジスタを含むコルピッツ発振回路と、増幅用の第2のトランジスタを含む第1の緩衝増幅回路とを備え、前記コルピッツ発振回路は、前記第1のトランジスタのコレクタを高周波的に接地し、ベース・コレクタ間にインダクタンス素子を設け、ベース・エミッタ間に第1の容量手段を設け、コレクタ・エミッタ間に第2の容量手段を設けて構成され、エミッタから発振信号が出力されるものであり、前記第1の緩衝増幅回路は、前記第2のトランジスタのエミッタを高周波的に接地して構成され、発振信号がベースから入力され、コレクタから出力されるものであり、前記第1のトランジスタのエミッタを前記第2のトランジスタのベースに直接接続することによって、前記第2のトランジスタのベース・エミッタ間容量を前記第2の容量手段としたことを特徴とする。
【0023】
また、本発明の発振器は、第3のトランジスタを含む第2の緩衝増幅回路を備え、該第2の緩衝増幅回路は、前記第3のトランジスタのベースを高周波的に接地して構成され、発振信号がエミッタから入力され、コレクタから出力されるものであり、前記第3のトランジスタのエミッタを前記第2のトランジスタのコレクタに直接接続することによって、前記第3のトランジスタと前記第2のトランジスタを直流電流経路に関してカスケード接続するとともに、前記第2の緩衝増幅回路を前記第2のトランジスタのコレクタに接続される負荷抵抗として利用したことを特徴とする。
【0024】
そして、本発明の電子装置は、上記のいずれかの発振器を用いたことを特徴とする。
【0025】
このように構成することにより、本発明の発振器においては、部品点数の削減による小型化と低価格化を実現することができる。
【0026】
また、本発明の電子装置においても、本発明の発振器を用いることによって、小型化と低価格化を実現することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明の発振器の一実施例の回路図を示す。図1において、図6と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【0028】
図1に示した発振器10は、図6の発振器1の構成において、コンデンサC2とコンデンサC4と抵抗R4を削除し、トランジスタQ1のエミッタとトランジスタQ2のベースを直結したものである。なお、発振器10においては、トランジスタQ1が第1のトランジスタ、トランジスタQ2が第2のトランジスタ、コンデンサC1が第1の容量手段になる。以下、この回路について説明する。
【0029】
一般に緩衝増幅回路に用いられるような高周波トランジスタにおいては、コレクタ・ベース間容量(接合容量)は帰還容量となるために小さくする努力がなされているが、ベース・エミッタ間容量(接合容量)は順方向電圧で使用することもあって、動作時の静電容量は比較的大きく、特に小さくするような努力はなされていない。そこで、本発明の発振器10においては、従来の発振器1の構成においてコンデンサC2とコンデンサC4を削除してトランジスタQ1のエミッタとトランジスタQ2のベースを直結することによって、コンデンサC2の代わりにトランジスタQ2のベース・エミッタ間容量(接合容量)を第2の容量手段として利用するようにした。また、これによって、トランジスタQ2のベースバイアス電流にトランジスタQ1のエミッタ電流の一部を使えるようになったため、トランジスタQ2のベースバイアス用の抵抗R4も削除した。この結果、発振器10においては、トランジスタQ1、抵抗R1およびR2、コンデンサC1およびC3、水晶振動子X1、トランジスタQ2のベース・エミッタ間容量によってコルピッツ発振回路11が構成されることになる。また、トランジスタQ2、抵抗R3、コンデンサC5によって第1の緩衝増幅回路12が構成されることになる。
【0030】
このように構成された発振器10において、コルピッツ発振回路11の第2の容量手段としては上述のようにトランジスタQ2のベース・エミッタ間容量が利用される。そして、トランジスタQ2のベースバイアス用の抵抗R4を削除しているため、抵抗R1がトランジスタQ2のベースバイアスも制御することになる。
【0031】
発振器10においては、第2の容量手段としてトランジスタQ2のベース・エミッタ間容量を利用しているため、トランジスタ2個、水晶振動子1個、抵抗3個、コンデンサ3個の合計9個の部品を最低限必要とすることになる。そのため、上述の従来の発振器のいずれに対しても部品点数を少なくすることができ、小型化や低価格化を実現することができる。
【0032】
また、発振器10においては、緩衝増幅回路12のトランジスタQ2をエミッタ接地で用いているため、発振器1の緩衝増幅回路3の場合と同様に大きな電圧利得を得ることができる。
【0033】
ここで、図2に、本発明の発振器10の発振開始動作のSPICEによるシミュレーション結果をそれぞれ示す。図2は発振器10の出力端子Poに所定の負荷を接続したときの出力端子Poの電圧の時間変化を示している。図2を見てわかるように、本発明の発振器10においては、トランジスタQ2のベース・エミッタ間容量をコルピッツ発振回路の第2の容量手段として用いているにもかかわらず正常な発振動作をすることができる。
【0034】
図3に、本発明の発振器の別の実施例の回路図を示す。図3において、図1と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【0035】
図3に示した発振器20は、図1の発振器10の全ての構成に加えて、第2の緩衝増幅回路21を備えている。但し、トランジスタQ1のコレクタは電源+Vccには接続されていない。そして、第2の緩衝増幅回路21は、トランジスタQ4、抵抗R7およびR8、コンデンサC9で構成されている。
【0036】
第2の緩衝増幅回路21において、トランジスタQ4のコレクタは負荷抵抗である抵抗R7を介して電源+Vccに接続されるとともにカップリング用のコンデンサC9を介して出力端子Poに接続され、エミッタはトランジスタQ1のコレクタに接続され、ベースはベースバイアス用の抵抗R8を介して電源+Vccに接続されるとともにカップリング用のコンデンサC5を介してトランジスタQ2のコレクタに接続されている。なお、抵抗R8はトランジスタQ4のコレクタ・ベース間に接続されていてもよい。また、コルピッツ発振回路11の抵抗R2はトランジスタQ1のベースとトランジスタQ4のベースとの間に接続されていてもよい。
【0037】
このように構成された第2の緩衝増幅回路21において、トランジスタQ4は電圧利得の大きいエミッタ接地の緩衝増幅回路として動作し、コンデンサC5を介してベースから入力された信号を増幅してコレクタから出力する。すなわち、発振器20においては2段の緩衝増幅回路を備えていることになる。そのため、部品点数の削減に加えて、大きな出力信号を得ることができるという効果も奏することができる。
【0038】
また、発振器20においては、トランジスタQ4はトランジスタQ1およびQ2に対してカスケードに接続されることになる。そのため、発振器20全体としての電源の利用効率が向上する。
【0039】
図4に、本発明の発振器のさらに別の実施例の回路図を示す。図4において、図1と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【0040】
図4に示した発振器30は、図1の発振器10のうちのコルピッツ発振回路11を備えており、第1の緩衝増幅回路12に代えて第1の緩衝増幅回路31および第2の緩衝増幅回路32を備えている。第1の緩衝増幅回路31はトランジスタQ2のみで構成されている。また、第2の緩衝増幅回路32は、トランジスタQ5、抵抗R9およびR10、コンデンサC10およびC11で構成されている。
【0041】
このうち、トランジスタQ5のコレクタは負荷抵抗である抵抗R9を介して電源+Vccに接続されるとともにカップリング用のコンデンサC11を介して出力端子Poに接続され、エミッタはトランジスタQ2のコレクタに接続され、ベースはベースバイアス用の抵抗R10を介して電源+Vccに接続されるとともにコンデンサC10を介してグランドに接続されている。コンデンサC10はトランジスタQ5のベースを高周波的に接地して、トランジスタQ5をベース接地で動作させる。トランジスタQ2のエミッタはグランドに直接接続されており、ベースはトランジスタQ1のエミッタに直接接続されている。なお、抵抗R10はトランジスタQ5のコレクタ・ベース間に接続されていてもよい。
【0042】
このように構成された発振器30においては、トランジスタQ2は発振器10の場合と同様にエミッタ接地、ベース入力、コレクタ出力の第1の緩衝増幅回路31として働く。そして第1の緩衝増幅回路31の出力は第2の緩衝増幅回路32のトランジスタQ5のエミッタから入力された信号を増幅してコレクタからコンデンサC11を介して出力端子Poに出力する。
【0043】
ただし、第1の緩衝増幅回路31においては、発振器10の第1の緩衝増幅回路12における負荷抵抗R3に相当するものは存在しない。カップリングコンデンサC5に相当するものも存在しない。これは、第2の緩衝増幅回路32全体が第1の緩衝増幅回路31の負荷抵抗として機能するとともに、第2の緩衝増幅回路32がエミッタ入力でコレクタ出力になるように構成されているからである。そのため、発振器30においては、緩衝増幅回路を2段にしているにもかかわらずカップリング用のコンデンサは全く存在せず、実質的には発振器10に比べてトランジスタ1個と抵抗1個とコンデンサ1個を追加しただけであり、部品点数の大幅な削減が実現されている。実際に本発明の発振器20と比べても抵抗を1個削減することができており、従来の緩衝増幅回路を2段にした発振器と比べればさらに部品点数を少なくすることができる。
【0044】
また、発振器30においては、トランジスタQ5はトランジスタQ2に対してカスケードに接続されている。そのため、発振器30全体としての電源の利用効率が向上するという効果もある。
【0045】
なお、上記の各実施例においては、必要最小限の部品点数で回路を構成しているが、例えば図1の発振器10において、ベースバイアスを安定化させるためにトランジスタQ1のベースとグランドとの間に抵抗を接続するような構成も考えられるが、このような構成であっても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【0046】
また、コルピッツ発振回路のインダクタンス素子として水晶振動子を利用するものを示したが、インダクタンス素子としては他の種類の圧電共振子やコイル、あるいは所定の長さの伝送線路などの別のものでも構わない。
【0047】
また、上記の各実施例においては、トランジスタとしてNPN型のバイポーラトランジスタを利用しているが、電源の極性を変えればPNP型のバイポーラトランジスタを利用しても構わない。さらには、コルピッツ発振回路や緩衝増幅回路に用いるトランジスタとしてはバイポーラトランジスタに限るものでもなく、例えばFETであっても構わないものである。なお、FETを用いる場合には、ドレイン、ソース、ゲートがバイポーラトランジスタにおけるコレクタ、エミッタ、ベースにそれぞれ対応するものとする。また、第1の緩衝増幅回路に増幅用として利用されたFETのゲート・ソース間容量が第2の容量手段として用いられることになる。
【0048】
図5に、本発明の電子装置の一実施例の斜視図を示す。図5において、電子装置の1つである携帯電話機100は、筐体101と、その中に配置されたプリント基板102と、プリント基板102上に基準信号源として実装された本発明の発振器10を備えている。
【0049】
このように構成された携帯電話機100においては、本発明の発振器10を用いているため、小型化と低価格化を実現することができる。
【0050】
なお、図5においては電子装置として携帯電話機を示したが、電子装置としては携帯電話機に限るものではなく、本発明の発振器を用いたものであれば何でも構わないものである。
【0051】
【発明の効果】
本発明の発振器によれば、発振用の第1のトランジスタを含むコルピッツ発振回路と、増幅用の第2のトランジスタを含む第1の緩衝増幅回路とを備え、第2のトランジスタのベース・エミッタ間容量をコルピッツ発振回路の発振周波数を決める第2の容量手段として利用することによって、部品点数を削減し、小型化と低価格化を実現することができる。
【0052】
また、本発明の電子装置によれば、本発明の発振器を用いることによって、小型化と低価格化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発振器の一実施例を示す回路図である。
【図2】図1の発振器の発振開始動作のシミュレーション結果を示す特性図である。
【図3】本発明の発振器の別の実施例を示す回路図である。
【図4】本発明の発振器のさらに別の実施例を示す回路図である。
【図5】本発明の電子装置の一実施例を示す斜視図である。
【図6】従来の発振器を示す回路図である。
【図7】従来の別の発振器を示す回路図である。
【符号の説明】
10、20、30…発振器
11…コルピッツ発振回路
12、31…第1の緩衝増幅回路
21、32…第2の緩衝増幅回路
X1…水晶振動子
Q1…トランジスタ(第1のトランジスタ)
Q2…トランジスタ(第2のトランジスタ)
Q4…トランジスタ
Q5…トランジスタ(第3のトランジスタ)
C1…コンデンサ(第1の容量手段)
C3、C5、C9、C10、C11…コンデンサ
R1、R2、R3、R7、R8、R9、R10…抵抗
+Vcc…直流電源
Po…出力端子
100…携帯電話機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an oscillator and an electronic device, for example, an oscillator used as a reference signal source of a PLL circuit portion included in an RF circuit of a mobile phone and an electronic device using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As an oscillator used as a reference signal source of a mobile phone or the like, an oscillator using a crystal oscillator as a resonator and including an oscillation circuit and a buffer amplifier circuit is widely known.
[0003]
FIG. 6 shows a circuit diagram of a conventional oscillator (for example, see FIG. 2 of Patent Document 1). 6, the
[0004]
In the
[0005]
In the
[0006]
On the other hand, in the
[0007]
In the
[0008]
When such an oscillator is used as a reference signal source for a mobile phone as described above, the mobile phone is required to have a smaller size and a lower price, as well as a smaller size and a lower price. For example, when the oscillator circuit is configured by individual components without being integrated into an IC, the number of components directly affects the size and price of the oscillator because the number of components is small.
[0009]
In such a situation, the
[0010]
On the other hand, FIG. 7 shows a circuit diagram of a conventional oscillator that can reduce the number of components. The basic configuration of this circuit is disclosed, for example, in FIG. Note that, in FIG. 7, the same or equivalent parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0011]
The
[0012]
On the other hand, the buffer amplifier circuit 7 includes a transistor Q3, resistors R5 and R6, and capacitors C6 and C7. In the buffer amplifying circuit 7, the transistor Q3 is a buffer amplifying transistor, the collector is connected to the power supply + Vcc via a resistor R5 which is a load resistor, the emitter is directly connected to the collector of the transistor Q1, and the base is for base bias. The power supply is connected to the power supply + Vcc via a resistor R6, and is also connected to the ground via a capacitor C6. The collector of the transistor Q3 is connected to the output terminal Po via the capacitor C7. As a result, the transistor Q3 is cascaded with the transistor Q1 of the
[0013]
In the buffer amplifier circuit 7 configured as described above, the capacitor C6 grounds the base of the transistor Q3 at high frequency, and operates the transistor Q3 with the base grounded, the emitter input, and the collector output. The oscillation signal output from the collector of the transistor Q1 is input to the emitter of the transistor Q3 and output from the collector.
[0014]
In the
[0015]
The
[0016]
In addition, a circuit diagram of another conventional oscillator that can reduce the number of components is disclosed in, for example, FIG. In FIG. 1 of
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-7-202567
[Patent Document 2]
JP-A-9-36661
[Patent Document 3]
JP-A-2002-9548
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the number of parts of the oscillator has been reduced, but this is not sufficient, and the demand for downsizing and cost reduction is further increasing.
[0021]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide an oscillator which can realize a size reduction and a price reduction by further reducing the number of parts, and an electronic device using the same. I do.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an oscillator according to the present invention includes a Colpitts oscillation circuit including a first transistor for oscillation, and a first buffer amplifier circuit including a second transistor for amplification. The circuit includes a first transistor grounded at a high frequency, an inductance element provided between a base and a collector, a first capacitor provided between a base and an emitter, and a second capacitor provided between the collector and the emitter. The first buffer amplifier circuit is configured by grounding the emitter of the second transistor at a high frequency, and receives the oscillation signal from the base. And output from the collector, by directly connecting the emitter of the first transistor to the base of the second transistor, The base-emitter capacitance of the serial second transistor, characterized in that the said second capacitor means.
[0023]
Further, the oscillator of the present invention includes a second buffer amplifier circuit including a third transistor. The second buffer amplifier circuit is configured by grounding the base of the third transistor at high frequency, A signal is input from the emitter and output from the collector, and the third transistor and the second transistor are connected by directly connecting the emitter of the third transistor to the collector of the second transistor. A cascade connection is made with respect to a DC current path, and the second buffer amplifier circuit is used as a load resistor connected to a collector of the second transistor.
[0024]
An electronic device according to the invention uses any one of the oscillators described above.
[0025]
With this configuration, in the oscillator of the present invention, downsizing and cost reduction can be realized by reducing the number of components.
[0026]
Also, in the electronic device of the present invention, by using the oscillator of the present invention, size reduction and price reduction can be realized.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the oscillator according to the present invention. In FIG. 1, the same or equivalent parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0028]
The
[0029]
Generally, in a high-frequency transistor used in a buffer amplifier circuit, efforts are made to reduce the collector-base capacitance (junction capacitance) because it becomes a feedback capacitance, but the base-emitter capacitance (junction capacitance) is reduced. The capacitance during operation is relatively large due to the use of a directional voltage, and no effort has been made to reduce the capacitance. Therefore, in the
[0030]
In the
[0031]
In the
[0032]
Further, in the
[0033]
Here, FIG. 2 shows a simulation result by SPICE of the oscillation start operation of the
[0034]
FIG. 3 shows a circuit diagram of another embodiment of the oscillator of the present invention. 3, the same or equivalent parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
[0035]
The
[0036]
In the second
[0037]
In the second
[0038]
In the
[0039]
FIG. 4 shows a circuit diagram of still another embodiment of the oscillator according to the present invention. 4, the same or equivalent parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0040]
The
[0041]
Among them, the collector of the transistor Q5 is connected to the power supply + Vcc via a resistor R9 which is a load resistor, is connected to the output terminal Po via a coupling capacitor C11, and the emitter is connected to the collector of the transistor Q2. The base is connected to the power supply + Vcc via a resistor R10 for base bias and to the ground via a capacitor C10. The capacitor C10 grounds the base of the transistor Q5 at high frequency, and operates the transistor Q5 with the base grounded. The emitter of the transistor Q2 is directly connected to the ground, and the base is directly connected to the emitter of the transistor Q1. Note that the resistor R10 may be connected between the collector and the base of the transistor Q5.
[0042]
In the
[0043]
However, in the first
[0044]
In the
[0045]
In each of the above embodiments, the circuit is configured with the minimum necessary number of parts. For example, in the
[0046]
In addition, although a crystal resonator is used as the inductance element of the Colpitts oscillation circuit, the inductance element may be another kind of piezoelectric resonator or coil, or a transmission line of a predetermined length. Absent.
[0047]
Further, in each of the above embodiments, an NPN-type bipolar transistor is used as a transistor, but a PNP-type bipolar transistor may be used as long as the polarity of the power supply is changed. Further, the transistors used in the Colpitts oscillation circuit and the buffer amplifier circuit are not limited to bipolar transistors, but may be, for example, FETs. When an FET is used, the drain, source, and gate correspond to the collector, emitter, and base of the bipolar transistor, respectively. Further, the gate-source capacitance of the FET used for amplification in the first buffer amplifier circuit is used as the second capacitance means.
[0048]
FIG. 5 shows a perspective view of one embodiment of the electronic device of the present invention. In FIG. 5, a
[0049]
In the
[0050]
Although a mobile phone is shown as an electronic device in FIG. 5, the electronic device is not limited to a mobile phone, and any device using the oscillator of the present invention may be used.
[0051]
【The invention's effect】
According to the oscillator of the present invention, the oscillator includes the Colpitts oscillation circuit including the first transistor for oscillation, and the first buffer amplifier circuit including the second transistor for amplification, and includes the base and emitter of the second transistor. By using the capacitance as the second capacitance means for determining the oscillation frequency of the Colpitts oscillation circuit, it is possible to reduce the number of components, and to realize a reduction in size and cost.
[0052]
Further, according to the electronic device of the present invention, by using the oscillator of the present invention, size reduction and cost reduction can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of an oscillator according to the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a simulation result of an oscillation start operation of the oscillator of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the oscillator of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing still another embodiment of the oscillator of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing one embodiment of the electronic device of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional oscillator.
FIG. 7 is a circuit diagram showing another conventional oscillator.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30
Q2: Transistor (second transistor)
Q4: Transistor Q5: Transistor (third transistor)
C1 ... Capacitor (first capacitance means)
C3, C5, C9, C10, C11: capacitors R1, R2, R3, R7, R8, R9, R10: resistor + Vcc: DC power supply Po: output terminal 100: mobile phone
Claims (3)
前記コルピッツ発振回路は、前記第1のトランジスタのコレクタを高周波的に接地し、ベース・コレクタ間にインダクタンス素子を設け、ベース・エミッタ間に第1の容量手段を設け、コレクタ・エミッタ間に第2の容量手段を設けて構成され、エミッタから発振信号が出力されるものであり、
前記第1の緩衝増幅回路は、前記第2のトランジスタのエミッタを高周波的に接地して構成され、発振信号がベースから入力され、コレクタから出力されるものであり、
前記第1のトランジスタのエミッタを前記第2のトランジスタのベースに直接接続することによって、前記第2のトランジスタのベース・エミッタ間容量を前記第2の容量手段としたことを特徴とする発振器。A Colpitts oscillation circuit including a first transistor for oscillation, and a first buffer amplifier circuit including a second transistor for amplification;
The Colpitts oscillation circuit is configured such that a collector of the first transistor is grounded at a high frequency, an inductance element is provided between a base and a collector, a first capacitor is provided between a base and an emitter, and a second capacitor is provided between the collector and the emitter. And an oscillation signal is output from the emitter.
The first buffer amplifier circuit is configured such that an emitter of the second transistor is grounded at a high frequency, and an oscillation signal is input from a base and output from a collector.
An oscillator, wherein an emitter of the first transistor is directly connected to a base of the second transistor, so that a base-emitter capacitance of the second transistor is used as the second capacitance means.
該第2の緩衝増幅回路は、前記第3のトランジスタのベースを高周波的に接地して構成され、発振信号がエミッタから入力され、コレクタから出力されるものであり、
前記第3のトランジスタのエミッタを前記第2のトランジスタのコレクタに直接接続することによって、前記第3のトランジスタと前記第2のトランジスタを直流電流経路に関してカスケード接続するとともに、前記第2の緩衝増幅回路を前記第2のトランジスタのコレクタに接続される負荷抵抗として利用したことを特徴とする、請求項1に記載の発振器。A second buffer amplifier circuit including a third transistor;
The second buffer amplifier circuit is configured such that a base of the third transistor is grounded at a high frequency, and an oscillation signal is input from an emitter and output from a collector.
Connecting the emitter of the third transistor directly to the collector of the second transistor so as to cascade the third transistor and the second transistor with respect to a DC current path, and to connect the second buffer amplifier circuit 2. The oscillator according to claim 1, wherein the oscillator is used as a load resistor connected to the collector of the second transistor.
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