JP2009065599A - 発振器及びそれを用いた通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発振周波数において、差動増幅器の出力であるQ1,Q2のドレイン端子が接続される共振器3の入力端子102dから差動増幅器の入力であるQ1,Q2のゲート端子が接続される共振器3の出力端子102gへの伝達インピーダンスを、差動増幅器の出力であるQ1,Q2のドレイン端子が接続される共振器3の入力端子102dの駆動点インピーダンスより大きくなるように構成した。上記構成により、発振動作中においてQ1,Q2のゲート端子の発振電圧振幅は、ドレイン端子の発振電圧振幅より大きくなる。これにより、発振動作中のトランジスタが抵抗領域動作になるのを防止し、Q値の劣化を抑えることができる。
【選択図】図1
Description
LCクロスカップル型発振器において、ゲート電圧VGSに対する信号電流とトランジスタのチャネル熱雑音の二乗平均電流Inoiseは、それぞれ下式のように示される。
本発明の発振器はMOSトランジスタで構成しているが、バイポ−ラトランジスタで構成してもよい。
本発明に係る発振器のより具体的な実施形態について、以下に図を用いて説明する。
[変形例1]
次に、図10は、第3の実施例の発振器を変形し、並列共振器ユニットのインダクタLpと直列共振器ユニットのインダクタLsを差動インダクタにした共振器8を有する発振器の例を示す図である。この発振器は、直列共振器ユニットのインダクタLsの中点に接続された端子n−bからトランジスタQ1,Q2のゲートバイアス電圧を掛けること、並列共振器ユニットのインダクタLpの中点に接続された端子n−pから電源電圧VDDを掛けることを特徴としている。上記構成により、ゲートバイアス電圧を電源電圧VDD等に対して独立に設定することが可能となるため、発振器の発振周波数、消費電流の設計をより容易にすることができる。
[変形例2]
次に、本発明の第4の実施例の変形例について説明する。第4の実施例における一対の共振器のインダクタLpとLsの負極性をもつ相互インダクタンスMを含む共振器5は、図14に示すように、差動増幅器2の逆相のドレイン端子と一方の共振器のインダクタLpを接続し、このインダクタLpを他方の共振器のインダクタLsと正の磁気結合することで容易に得ることができる。
Claims (20)
- 共通接地された一対のトランジスタを有する差動増幅器と、各々第1の端子と第2の端子と第3の端子とを有する一対の共振器とを具備して成り、
前記各共振器は、前記第1の端子が前記差動増幅器の一方のトランジスタの出力端子に接続され、前記第2の端子が前記差動増幅器の他方のトランジスタの入力端子に接続されることにより、帰還ル−プが構成されて成り、
前記各共振器は、発振周波数において、前記一方のトランジスタの出力端子に接続された前記第1の端子から前記他方のトランジスタの入力端子に接続された第2の端子への伝達インピーダンスが、前記第1の端子の駆動点インピーダンスよりも大きい
ことを特徴とする発振器。 - 請求項1において、
前記差動増幅器の共通接地された端子がグラウンド端子に直結されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項1において、
前記各共振器の第3の端子が電源端子に直結されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項1において、
前記各共振器の前記第1の端子、第2の端子のいずれかが、出力端子として構成されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項1において、
前記各共振器は、
前記第1の端子と電源端子間において、並列接続されたインダクタと容量を有する並列共振器ユニットと、インダクタと容量が直列接続された直列共振器ユニットとを備えて成る
ことを特徴とする発振器。 - 請求項5において、
前記直列共振器ユニットの前記インダクタと前記容量との中点が前記第2の端子として構成されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項5において、
前記各共振器は、前記第3の端子として、前記並列共振器ユニットのインダクタを電源に直結する電源接続端子を備えて成る
ことを特徴とする発振器。 - 請求項5において、
前記各共振器は、
前記第1の端子と前記電源端子間において、前記第1の端子から見てインダクタ、容量の順に直列接続された前記直列共振器ユニットを備えて成る
ことを特徴とする発振器。 - 請求項5において、
前記各共振器は、
前記第1の端子と前記電源端子間において、前記第1の端子から見て容量、インダクタの順に直列接続された前記直列共振器ユニットを備えて成る
ことを特徴とする発振器。 - 請求項5において、
前記直列共振器ユニットのインダクタと前記並列共振器ユニットのインダクが差動インダクタとして構成されており、
前記並列共振器ユニットのインダクの中点が前記一対のトランジスタの入力端子に接続され、
前記直列共振器ユニットのインダクタの中点が前記電源端子に接続されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項5において、
前記各共振器の直列共振器ユニットのインダクタと前記並列共振器ユニットのインダクタが相互誘導結合されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項11において、
前記並列共振器ユニットのインダクタと前記直列共振器ユニットのインダクタの相互インダクタンスが負である
ことを特徴とする発振器。 - 請求項11において、
前記差動増幅器の逆相のドレイン端子に一方の共振器の前記直列共振器ユニットのインダクタが接続され、該インダクタが他方の共振器の前記並列共振器ユニットのインダクタと正の磁気結合されている
ことを特徴とする発振器。 - 共通接地された一対のトランジスタを有する差動増幅器と、各々第1の端子と第2の端子と第3の端子とを有する一対の共振器とを具備して成り、
前記各共振器は、前記第3の端子が電源端子に接続され、前記第1の端子が前記差動増幅器の一方のトランジスタの出力端子に接続され、前記第2の端子が前記差動増幅器の他方のトランジスタの入力端子に接続されることにより、帰還ル−プが構成されて成り、
前記各共振器は、
前記第1の端子と電源端子間において、並列接続されたインダクタと容量を有する並列共振器ユニットと、インダクタと容量が直列接続された直列共振器ユニットとを備えて成り、
前記差動増幅器の共通接地された端子がグラウンド端子に接続されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項14において、
前記各共振器の直列共振器ユニットのインダクタと前記並列共振器ユニットのインダクタが相互誘導結合されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項15において、
前記容量及び前記インダクタが、前記各共振器の伝送線路を構成するオ−プンスタブ及びショ−トスタブにより構成されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項15において、
前記差動増幅器と前記各共振器がICチップ内に形成されており、
相互誘導結合された前記直列共振器ユニットのインダクタと前記並列共振器ユニットのインダクタが前記ICチップ内の同一のエリアに配置されている
ことを特徴とする発振器。 - 請求項15において、
前記各共振器は、発振周波数において、前記一方のトランジスタの出力端子に接続された前記第1の端子から、前記他方のトランジスタの入力端子に接続された第2の端子への伝達インピーダンスが、前記第1の端子の駆動点インピーダンスよりも大きい
ことを特徴とする発振器。 - 送信回路、受信回路、ベースバンド回路部及びアンテナを備えて成り、
前記送信回路及び前記受信回路の少なくとも一方が発振器を備えて成り、
前記発振器は、
共通接地された一対のトランジスタを有する差動増幅器と、各々第1の端子と第2の端子と第3の端子とを有する一対の共振器とを具備して成り、
前記各共振器は、前記第3の端子が電源端子に接続され、前記第1の端子が前記差動増幅器の一方のトランジスタの出力端子に接続され、前記第2の端子が前記差動増幅器の他方のトランジスタの入力端子に接続されることにより、帰還ル−プが構成されて成り、
前記各共振器は、発振周波数において、前記一方のトランジスタの出力端子に接続された前記第1の端子から前記他方のトランジスタの入力端子に接続された第2の端子への伝達インピーダンスが、前記第1の端子の駆動点インピーダンスよりも大きく、
前記差動増幅器の共通接地された端子がグラウンド端子に接続されている
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項19において、
前記差動増幅器と前記各共振器がICチップ内に形成されており、
前記各共振器は、
前記第1の端子と電源端子間において、並列接続されたインダクタと容量を有する並列共振器ユニットと、インダクタと容量が直列接続された直列共振器ユニットとを備えて成り、
相互誘導結合された前記直列共振器ユニットのインダクタと前記並列共振器ユニットのインダクタが前記ICチップ内の同一のエリアに配置されている
ことを特徴とする通信システム。
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