JP2010278734A - Voltage controlled oscillator - Google Patents

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健二 中塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage controlled oscillator for reducing the influence of external noise input from a power supply line, or the like. <P>SOLUTION: A Colpitts oscillator is formed by connecting a first feedback capacitor 12 between the base-emitter of an oscillation transistor 11, connecting a second feedback capacitor 13 between the emitter-collector of the oscillation transistor 11 and connecting an inductor 14 between the base-collector of the oscillation transistor 11. A collector bias resistor 30 is connected between the collector of the oscillation transistor 11 and a direct current power supply terminal 18, and one end of the collector bias resistor 30 is grounded through a capacitor 19. A filter circuit with a choke inductor 31 and a capacitor 32 connected in series is connected between the collector and the base of the oscillation transistor 11. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、発振周波数を電圧制御する電圧制御発振器に関する。   The present invention relates to a voltage controlled oscillator that performs voltage control of an oscillation frequency.

従来、制御電圧によって発振周波数を制御する電圧制御発振器が知られている。図5は、従来の電圧制御発振器の構成図である。同図に示す電圧制御発振器10は、発振トランジスタ11のエミッタ・ベース間に第1の帰還コンデンサ12が接続され、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間に第2の帰還コンデンサ13が接続されている。発振トランジスタ11のベース・コレクタ間にインダクタ14が接続されている。   Conventionally, a voltage-controlled oscillator that controls an oscillation frequency by a control voltage is known. FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional voltage controlled oscillator. In the voltage controlled oscillator 10 shown in FIG. 1, a first feedback capacitor 12 is connected between the emitter and base of the oscillation transistor 11, and a second feedback capacitor 13 is connected between the collector and emitter of the oscillation transistor 11. An inductor 14 is connected between the base and collector of the oscillation transistor 11.

発振トランジスタ11のエミッタは、エミッタバイアス抵抗15を介して接地されると共に、直流カットコンデンサ16を介して出力端子17(OSCout)に接続されている。発振トランジスタ11のコレクタは、直流電源端子18(Vcc)に接続されると共に、コンデンサ19を介して高周波的に接地されている。発振トランジスタ11のベースは、分圧用抵抗20を介して直流電源端子18が接続されると共に、分圧用抵抗21を介して接地されている。また、発振トランジスタ11のベースには直流カットコンデンサ22を介して共振回路23が接続されている。   The emitter of the oscillation transistor 11 is grounded via an emitter bias resistor 15 and connected to an output terminal 17 (OSCout) via a DC cut capacitor 16. The collector of the oscillating transistor 11 is connected to the DC power supply terminal 18 (Vcc) and grounded at a high frequency via a capacitor 19. The base of the oscillation transistor 11 is connected to a DC power supply terminal 18 via a voltage dividing resistor 20 and grounded via a voltage dividing resistor 21. A resonance circuit 23 is connected to the base of the oscillation transistor 11 via a DC cut capacitor 22.

共振回路23は、ストリップラインで構成されるインダクタ14とコンデンサ24とを並列接続してなる並列共振回路として構成されている。インダクタ14の一端及びコンデンサ24の一端が接続され、インダクタ14の他端及びコンデンサ24の他端はそれぞれ接地されている。また、並列共振回路23には、コンデンサ25を介してバラクタダイオード26が並列に接続されている。コンデンサ25とバラクタダイオード26の接続点には、チョーク用インダクタ27を介して電圧制御端子28(Vctl)が接続されている。また、電源制御端子28はバイパスコンデンサ29を介して接地されている。   The resonance circuit 23 is configured as a parallel resonance circuit formed by connecting an inductor 14 configured by a stripline and a capacitor 24 in parallel. One end of the inductor 14 and one end of the capacitor 24 are connected, and the other end of the inductor 14 and the other end of the capacitor 24 are grounded. A varactor diode 26 is connected in parallel to the parallel resonant circuit 23 via a capacitor 25. A voltage control terminal 28 (Vctl) is connected to a connection point between the capacitor 25 and the varactor diode 26 via a choke inductor 27. The power control terminal 28 is grounded via a bypass capacitor 29.

以上のように構成された、電圧制御発振器10は、バラクタダイオード26のカソードに印加された電圧制御信号Vctlに応じて、共振回路23の共振周波数が制御され、共振信号が発振用トランジスタ11のベースに印加される。そして、発振用トランジスタ11のエミッタから発振信号が直流カットコンデンサ16を介して出力される。   In the voltage controlled oscillator 10 configured as described above, the resonance frequency of the resonance circuit 23 is controlled in accordance with the voltage control signal Vctl applied to the cathode of the varactor diode 26, and the resonance signal is transmitted to the base of the oscillation transistor 11. To be applied. Then, an oscillation signal is output from the emitter of the oscillation transistor 11 via the DC cut capacitor 16.

ところで、電圧制御発振器のスプリアスを抑える方法として、バラクタダイオードに加えられる制御電圧の変化幅を抑えることにより、スプリアスの発生を抑制した電圧制御発振器が知られている(例えば、特許文献1参照)。   By the way, as a method for suppressing the spurious of the voltage controlled oscillator, there is known a voltage controlled oscillator that suppresses the occurrence of spurious by suppressing the change width of the control voltage applied to the varactor diode (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−352423号公報JP 2006-352423 A

しかしながら、従来の電圧制御発振器では、発振トランジスタのコレクタに接続された電源ラインから入力する外来ノイズの影響を抑えることができなかった。   However, the conventional voltage controlled oscillator cannot suppress the influence of external noise input from the power supply line connected to the collector of the oscillation transistor.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電源ラインなどから入力する外来ノイズの影響を低減できる電圧制御発振器を提供すること目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a voltage controlled oscillator that can reduce the influence of external noise input from a power supply line or the like.

本発明の電圧制御発振器は、発振トランジスタを有する発振回路と、前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続されるエミッタ抵抗と、前記発振トランジスタのコレクタ・電源間に接続されるコレクタ抵抗と、前記コレクタ抵抗とグランドとの間に設けられるバイパスコンデンサと、前記発振トランジスタのコレクタ・ベース間に設けられるフィルタ回路と、を具備することを特徴とする。   The voltage controlled oscillator of the present invention includes an oscillation circuit having an oscillation transistor, an emitter resistor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor, a collector resistor connected between a collector and a power source of the oscillation transistor, and the collector A bypass capacitor provided between a resistor and a ground; and a filter circuit provided between a collector and a base of the oscillation transistor.

この構成によれば、発振信号に含まれるノイズ成分をこのノイズ成分と位相が異なるノイズ成分を相殺することができるので、発振信号のノイズ成分を低減することができる。また、フィルタ特性の調整によりフィルタ回路を通過するノイズ成分の周波数帯域を選択できるので、発振周波数成分を減衰することなくノイズ成分を低減できる。   According to this configuration, the noise component included in the oscillation signal can be canceled out by the noise component having a phase different from that of the noise component, so that the noise component of the oscillation signal can be reduced. Further, since the frequency band of the noise component passing through the filter circuit can be selected by adjusting the filter characteristics, the noise component can be reduced without attenuating the oscillation frequency component.

本発明の電圧制御発振器は、発振トランジスタを有する発振回路と、前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続されるエミッタ抵抗と、前記発振トランジスタのコレクタ・電源間に接続されるコレクタ抵抗と、前記コレクタ抵抗とグランドとの間に設けられるバイパスコンデンサと、前記発振トランジスタのコレクタ・エミッタ間に設けられるフィルタ回路と、を具備することを特徴とする。   The voltage controlled oscillator of the present invention includes an oscillation circuit having an oscillation transistor, an emitter resistor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor, a collector resistor connected between a collector and a power source of the oscillation transistor, and the collector A bypass capacitor provided between the resistor and the ground and a filter circuit provided between the collector and the emitter of the oscillation transistor are provided.

この構成によれば、発振信号に含まれるノイズ成分をこのノイズ成分と位相が異なるノイズ成分で相殺することができるので、発振信号のノイズ成分を低減することができる。また、フィルタ特性の調整によりフィルタ回路を通過するノイズ成分の周波数帯域を選択できるので、発振周波数成分を減衰することなくノイズ成分を低減できる。   According to this configuration, the noise component included in the oscillation signal can be canceled by the noise component having a phase different from that of the noise component, so that the noise component of the oscillation signal can be reduced. Further, since the frequency band of the noise component passing through the filter circuit can be selected by adjusting the filter characteristics, the noise component can be reduced without attenuating the oscillation frequency component.

また、本発明は、上記電圧制御発振器において、前記発振回路は、前記発振トランジスタのベース・エミッタ間に接続される第1の帰還コンデンサと、前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続される第2の帰還コンデンサと、前記発振トランジスタのベース・接地間に接続されるインダクタとを備えるコルピッツ型発振回路であることを特徴とする。   In the voltage controlled oscillator according to the present invention, the oscillation circuit includes a first feedback capacitor connected between a base and an emitter of the oscillation transistor and a second feedback capacitor connected between the emitter and the ground of the oscillation transistor. This is a Colpitts type oscillation circuit comprising a feedback capacitor and an inductor connected between the base and ground of the oscillation transistor.

この構成によれば、コルピッツ型の発振回路で構成することができるので、正弦波に近い波形の発振信号を得ることができる。   According to this configuration, since it can be configured by a Colpitts type oscillation circuit, an oscillation signal having a waveform close to a sine wave can be obtained.

また、本発明は、上記電圧制御発振器において、前記発振回路は、前記発振トランジスタのベース・接地間に設けられるベースコンデンサと、前記発振トランジスタのベース・エミッタ間に接続される第1の帰還コンデンサと、前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続される第2の帰還コンデンサと、前記コレクタ・接地間に接続されるインダクタとを備えるコルピッツ型発振回路であることを特徴とする。   In the voltage controlled oscillator according to the present invention, the oscillation circuit includes a base capacitor provided between a base and a ground of the oscillation transistor, and a first feedback capacitor connected between a base and an emitter of the oscillation transistor. A Colpitts oscillation circuit comprising a second feedback capacitor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor and an inductor connected between the collector and ground.

この構成によれば、ベース接地型のコルピッツ型発振回路においても、発振信号に含まれるノイズ成分をこのノイズ成分と位相が異なるノイズ成分で相殺することができるので、発振信号のノイズ成分を低減することができる。   According to this configuration, even in the grounded Colpitts oscillation circuit, the noise component included in the oscillation signal can be canceled by the noise component having a phase different from that of the noise component, so that the noise component of the oscillation signal is reduced. be able to.

また、本発明は、上記電圧制御発振器において、前記フィルタ回路は、ノイズの周波数帯域を通過させる帯域通過フィルタであること特徴とする。   In the voltage-controlled oscillator according to the present invention, the filter circuit is a band-pass filter that passes a frequency band of noise.

この構成によれば、ノイズ成分の周波数帯域を選択的に通過させることができるので、発振周波数の減衰を抑制できると共に、発振信号に重複するノイズ成分を相殺することができる。   According to this configuration, since the frequency band of the noise component can be selectively passed, the attenuation of the oscillation frequency can be suppressed and the noise component overlapping the oscillation signal can be canceled.

また、本発明は、上記電圧制御発振器において、前記フィルタ回路は、フィルタ用インダクタと、フィルタ用キャパシタと、前記コレクタ抵抗とが直列に接続された直列共振回路からなることを特徴とする。   In the voltage-controlled oscillator according to the present invention, the filter circuit includes a series resonance circuit in which a filter inductor, a filter capacitor, and the collector resistor are connected in series.

この構成によれば、直列共振回路で除去できる周波数帯域を拡大することができるので、ノイズを除去できる周波数帯域を拡大することができる。   According to this configuration, since the frequency band that can be removed by the series resonance circuit can be expanded, the frequency band from which noise can be removed can be expanded.

また、本発明は、上記電圧制御発振器において、前記フィルタ回路は、発振周波数の帯域を遮断する帯域除去フィルタであることを特徴とする。   In the voltage controlled oscillator according to the present invention, the filter circuit is a band elimination filter that cuts off a band of an oscillation frequency.

この構成によれば、発振周波数の帯域を選択的に除去することができるので、発振信号の減衰を抑制することができると共に、ノイズ成分を相殺することができる。   According to this configuration, since the oscillation frequency band can be selectively removed, the attenuation of the oscillation signal can be suppressed and the noise component can be canceled.

また、本発明は、上記電圧制御発振器において、前記フィルタ回路は、前記帯域除去フィルタを構成しているフィルタ用インダクタ及びフィルタ用キャパシタが信号線路とグランドとの間に直列に接続することができる。この構成によれば、簡素な回路構成で帯域除去フィルタ回路を構成することができる。   In the voltage controlled oscillator according to the present invention, the filter circuit may include a filter inductor and a filter capacitor constituting the band elimination filter connected in series between the signal line and the ground. According to this configuration, the band elimination filter circuit can be configured with a simple circuit configuration.

本発明によれば、電源ラインなどから入力する外来ノイズの影響を低減できる電圧制御発振器を提供すること目的とする。   An object of the present invention is to provide a voltage controlled oscillator that can reduce the influence of external noise input from a power supply line or the like.

本発明の第1の実施の形態に係る電圧制御発振器の構成図である。1 is a configuration diagram of a voltage controlled oscillator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る電圧制御発振器の構成図である。It is a block diagram of the voltage controlled oscillator which concerns on the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の他の変形例に係る電圧制御発振器の構成図である。It is a block diagram of the voltage controlled oscillator which concerns on the other modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る電圧制御発振器の構成図である。It is a block diagram of the voltage controlled oscillator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術の電圧制御発振器の構成図である。It is a block diagram of the voltage control oscillator of a prior art.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の本実施の形態に係る電圧制御発振器の構成図である。同図に示すように、本実施の形態に係る電圧制御発振器1は、発振トランジスタ11と、発振トランジスタ11のエミッタ・ベース間に接続される第1の帰還コンデンサ12と、発振トランジスタ11のエミッタ・コレクタ間に接続される第2の帰還コンデンサ13と、発振トランジスタ11のコレクタ・ベース間に接続されるインダクタ14とを備えるコレクタ接地型のコルピッツ発振回路として構成されている。但し、本発明は、コルピッツ型の発振回路に限定されるものではなく、発振トランジスタを備えた発振回路であれば適用可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a voltage controlled oscillator according to the first embodiment. As shown in the figure, a voltage controlled oscillator 1 according to the present embodiment includes an oscillation transistor 11, a first feedback capacitor 12 connected between the emitter and base of the oscillation transistor 11, and the emitter and base of the oscillation transistor 11. The circuit is configured as a collector-grounded Colpitts oscillation circuit including a second feedback capacitor 13 connected between the collectors and an inductor 14 connected between the collector and base of the oscillation transistor 11. However, the present invention is not limited to the Colpitts type oscillation circuit, and can be applied to any oscillation circuit including an oscillation transistor.

発振トランジスタ11のコレクタと電源端子18(Vcc)との間には、コレクタバイアス抵抗30が接続されている。コレクタバイアス抵抗30の一端は発振トランジスタ11のコレクタに接続され、他端は電源端子18に接続されると共に、コンデンサ19を介して接地されている。また、発振トランジスタ11のコレクタは、フィルタ回路31を介して発振トランジスタ11のベースに接続されている。フィルタ回路31は、発振トランジスタ11のコレクタに一端が接続されたチョークインダクタ32とチョークインダクタ32の他端に一方の電極が接続され、他方の電極が発振トランジスタ11のベースに接続されたコンデンサ33とからなる直列共振回路で構成されている。このように、電圧制御発振器1は、発振トランジスタ11のコレクタ・ベース間及びエミッタ・ベース間の双方に互いの位相が反転する信号をフィードバックする経路がそれぞれ設けられている。   A collector bias resistor 30 is connected between the collector of the oscillation transistor 11 and the power supply terminal 18 (Vcc). One end of the collector bias resistor 30 is connected to the collector of the oscillation transistor 11, and the other end is connected to the power supply terminal 18 and grounded via the capacitor 19. The collector of the oscillation transistor 11 is connected to the base of the oscillation transistor 11 via the filter circuit 31. The filter circuit 31 includes a choke inductor 32 having one end connected to the collector of the oscillation transistor 11, one electrode connected to the other end of the choke inductor 32, and a capacitor 33 having the other electrode connected to the base of the oscillation transistor 11. It is comprised by the series resonance circuit which consists of. Thus, the voltage controlled oscillator 1 is provided with a path for feeding back a signal whose phase is inverted between the collector and base and between the emitter and base of the oscillation transistor 11.

フィルタ回路31は、LC直列共振回路で構成されており、通過帯域を電源ラインから発振トランジスタ11のエミッタへ入力する外来ノイズの帯域に合わせるように調整する。なお、フィルタ回路31をローパスフィルタで構成した場合は、発振周波数より低い周波数を通過させるようにしても良い。その他の構成に関しては、図5に示す電圧制御発振器10と同一に構成されているので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The filter circuit 31 is composed of an LC series resonance circuit, and adjusts the pass band to match the band of external noise input from the power supply line to the emitter of the oscillation transistor 11. When the filter circuit 31 is configured with a low-pass filter, a frequency lower than the oscillation frequency may be passed. Since other configurations are the same as those of the voltage controlled oscillator 10 shown in FIG. 5, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

次に、本実施の形態に係る電圧制御発振器1の動作について説明する。発振トランジスタ11のベースには、共振回路23に印加された電圧制御信号Vctlに応じた共振周波数信号が印加される。発振トランジスタ11は、ベースに印加された共振信号によって発振動作する。発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間には、ベースに印加された共振信号に応じた電流が流れ、エミッタから発振信号が取り出される。この時、発振信号の一部は、発振トランジスタ11のエミッタ側に設けられているコンデンサ12を介して発振トランジスタ11のベースに帰還される。電源ラインから入力する外来ノイズは、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間を通って位相反転され、コンデンサ12を介してベースへ入力される。この時電源ラインから入力してフィルタ回路31側へ分岐した外来ノイズは、位相反転されずにフィルタ回路31を通って同じくベースへ入力される。   Next, the operation of the voltage controlled oscillator 1 according to the present embodiment will be described. A resonance frequency signal corresponding to the voltage control signal Vctl applied to the resonance circuit 23 is applied to the base of the oscillation transistor 11. The oscillation transistor 11 oscillates by a resonance signal applied to the base. A current corresponding to the resonance signal applied to the base flows between the collector and emitter of the oscillation transistor 11, and the oscillation signal is extracted from the emitter. At this time, part of the oscillation signal is fed back to the base of the oscillation transistor 11 via the capacitor 12 provided on the emitter side of the oscillation transistor 11. External noise input from the power supply line is phase-inverted between the collector and emitter of the oscillation transistor 11 and input to the base via the capacitor 12. At this time, the external noise input from the power supply line and branched to the filter circuit 31 side is input to the base through the filter circuit 31 without being phase-inverted.

フィルタ回路31を通ってベースへ入力された外来ノイズは、位相反転されていないので、帰還回路経由でベースに入力する位相反転した外来ノイズとフィルタ回路31経由でベース入力する外来ノイズとが相殺される。その結果、発振トランジスタ11のベースに印加される共振信号から外来ノイズが除去され、ノイズの影響を受けない発振信号が直流カットコンデンサ16を介して出力される。なお、フィルタ回路31によって、ノイズ成分の周波数帯域のみが通過するように設定されているので、発振周波数成分は減衰されることがなく、ノイズ成分のみを除去することができる。   Since the external noise input to the base through the filter circuit 31 is not phase-inverted, the phase-inverted external noise input to the base via the feedback circuit and the external noise input to the base via the filter circuit 31 are canceled out. The As a result, external noise is removed from the resonance signal applied to the base of the oscillation transistor 11, and an oscillation signal that is not affected by the noise is output via the DC cut capacitor 16. Since the filter circuit 31 is set to pass only the frequency band of the noise component, the oscillation frequency component is not attenuated and only the noise component can be removed.

このように、本実施の形態においては、電源ラインから入力する外来ノイズを位相反転させずにフィルタ回路31を介して発振トランジスタ11のベースへ入力するように構成している。このため、発振トランジスタ11を通って位相反転した状態でベースへ帰還される外来ノイズを位相反転しない外来ノイズで相殺できるので、外来ノイズを抑えることができ、外来ノイズに影響されない電圧制御発振器1を構成することができる。   Thus, in the present embodiment, the external noise input from the power supply line is input to the base of the oscillation transistor 11 via the filter circuit 31 without phase inversion. For this reason, since the external noise fed back to the base in the state of phase inversion through the oscillation transistor 11 can be canceled by the external noise that does not invert the phase, the external noise can be suppressed and the voltage controlled oscillator 1 that is not affected by the external noise can be provided. Can be configured.

次に、図2を参照して発振制御回路の変形例を説明する。電圧制御発振器2は、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間にフィルタ回路34を接続した例である。フィルタ回路34は、インダクタ35とコンデンサ36からなるLC直列共振回路として構成される。インダクタ35の一端が、発振トランジスタ11のコレクタに接続され、他端がコンデンサ36の一方の電極に接続されている。コンデンサ36の他方の電極は、発振トランジス11のエミッタに接続されている。フィルタ回路34は、上記フィルタ回路31と同様のフィルタ特性を持たせている。その他の部分に関しては、図1に示す電圧制御発振器1と同様に構成されているので、同一の符号を付し、説明を省略する。   Next, a modification of the oscillation control circuit will be described with reference to FIG. The voltage controlled oscillator 2 is an example in which a filter circuit 34 is connected between the collector and emitter of the oscillation transistor 11. The filter circuit 34 is configured as an LC series resonance circuit including an inductor 35 and a capacitor 36. One end of the inductor 35 is connected to the collector of the oscillation transistor 11, and the other end is connected to one electrode of the capacitor 36. The other electrode of the capacitor 36 is connected to the emitter of the oscillation transistor 11. The filter circuit 34 has the same filter characteristics as the filter circuit 31. The other parts are configured in the same manner as the voltage controlled oscillator 1 shown in FIG.

次に、電圧制御発振器2の動作について説明する。電源ラインから入力する外来ノイズは、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間を通って位相反転される。また、外来ノイズの一部は、発振トランジスタ11を介さずに、フィルタ回路34を通ってエミッタ側に伝送される。そして、発振トランジスタ11のエミッタ側から出力された位相反転を伴う外来ノイズとフィルタ回路34経由で位相反転せずにエミッタ側に伝送される外来ノイズとが相殺される。その結果、発振トランジスタ11のベースに印加される共振信号から外来ノイズが除去され、ノイズの影響を受けない発振信号が直流カットコンデンサ16を介して出力される。   Next, the operation of the voltage controlled oscillator 2 will be described. External noise input from the power supply line passes through between the collector and emitter of the oscillation transistor 11 and is phase-inverted. A part of the external noise is transmitted to the emitter side through the filter circuit 34 without passing through the oscillation transistor 11. The external noise accompanying phase inversion output from the emitter side of the oscillation transistor 11 and the external noise transmitted to the emitter side without phase inversion via the filter circuit 34 are canceled out. As a result, external noise is removed from the resonance signal applied to the base of the oscillation transistor 11, and an oscillation signal that is not affected by the noise is output via the DC cut capacitor 16.

このように、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間にフィルタ回路34を接続した場合においても、電源ラインから入力する外来ノイズの一部を位相反転させずにエミッタ側に伝えて位相反転した外来ノイズと相殺できるので、発振トランジスタ11のベースへ帰還される信号から外来ノイズを除去することができる。   As described above, even when the filter circuit 34 is connected between the collector and the emitter of the oscillation transistor 11, the external noise that is phase-inverted by transmitting a part of the external noise input from the power supply line to the emitter side without phase-inversion. Since it can cancel out, external noise can be removed from the signal fed back to the base of the oscillation transistor 11.

次に、図3を参照して他の変形例を説明する。本変形例の電圧制御発振器3は、発振トランジスタ11のコレクタ・ベース間にトラップ回路37が接続されている。トラップ回路37は、直列に接続されたコンデンサ38、39と、コンデンサ38、39の接続点と接地間との間に直列接続されるインダクタ40及びコンデンサ41とからなる直列回路とで構成されている。コンデンサ38の一方の電極は、発振トランジスタ11のコレクタに接続され、他方の電極はコンデンサ39の一方の電極に接続されている。コンデンサ39の他方の電極は、発振トランジスタ11のベースに接続されている。インダクタ40の一端は、コンデンサ38の他方の電極とコンデンサ39の一方の電極との接続点に接続され、他端がコンデンサ41を介して高周波的に接地されている。トラップ回路37は、発振周波数にトラップ位置が設定されており、発振周波数成分以外の信号を発振トランジスタ11のベース側へ通過させる。その他の部分に関しては、図1に示す電圧制御発振器1と同様に構成されているので、同一の符号を付し、説明を省略する。   Next, another modification will be described with reference to FIG. In the voltage controlled oscillator 3 of this modification, a trap circuit 37 is connected between the collector and base of the oscillation transistor 11. The trap circuit 37 includes capacitors 38 and 39 connected in series, and a series circuit including an inductor 40 and a capacitor 41 connected in series between a connection point between the capacitors 38 and 39 and the ground. . One electrode of the capacitor 38 is connected to the collector of the oscillation transistor 11, and the other electrode is connected to one electrode of the capacitor 39. The other electrode of the capacitor 39 is connected to the base of the oscillation transistor 11. One end of the inductor 40 is connected to a connection point between the other electrode of the capacitor 38 and one electrode of the capacitor 39, and the other end is grounded via the capacitor 41 at a high frequency. The trap circuit 37 has a trap position set at the oscillation frequency, and passes signals other than the oscillation frequency component to the base side of the oscillation transistor 11. The other parts are configured in the same manner as the voltage controlled oscillator 1 shown in FIG.

次に、電圧制御発振器3の動作について説明する。電源ラインから入力する外来ノイズは、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間を通って位相反転され、帰還コンデンサ12を介してベースに入力される。また、電源ラインから入力した外来ノイズの一部は、トラップ回路37に入力する。トラップ回路37では、発振周波数成分を抑圧して阻止し、発振周波数以外の帯域に存在する外来ノイズは、トラップ回路37を通って発振トランジスタ11のベースに入力される。   Next, the operation of the voltage controlled oscillator 3 will be described. External noise input from the power supply line is phase-inverted between the collector and emitter of the oscillation transistor 11 and input to the base via the feedback capacitor 12. Further, part of the external noise input from the power supply line is input to the trap circuit 37. The trap circuit 37 suppresses and blocks the oscillation frequency component, and external noise existing in a band other than the oscillation frequency is input to the base of the oscillation transistor 11 through the trap circuit 37.

トラップ回路37を通ってベースへ入力された外来ノイズは、位相反転されていないので、帰還回路経由でベースに入力する位相反転ノイズとトラップ回路37経由でベース入力する外来ノイズとが相殺される。その結果、発振トランジスタ11のエミッタから外来ノイズが除去された発振信号が直流カットコンデンサ16を介して出力される。また、トラップ回路37のフィルタ特性として発振周波数帯域をトラップするように設定することにより、発振信号が相殺されることなく、ノイズ成分のみを除去することができる。   Since the external noise input to the base through the trap circuit 37 is not phase-inverted, the phase inversion noise input to the base via the feedback circuit and the external noise input to the base via the trap circuit 37 are canceled out. As a result, an oscillation signal from which external noise has been removed from the emitter of the oscillation transistor 11 is output via the DC cut capacitor 16. Further, by setting the trap circuit 37 as a filter characteristic to trap the oscillation frequency band, only the noise component can be removed without canceling the oscillation signal.

このように、発振トランジスタのコレクタ・ベース間にトラップ回路37を接続した場合においても、電源ラインから入力する外来ノイズを抑えることができる。   Thus, even when the trap circuit 37 is connected between the collector and base of the oscillation transistor, it is possible to suppress external noise input from the power supply line.

また、本発明の実施の形態1においては、直列共振回路(フィルタ回路)とコレクタバイアス抵抗とを直列に接続し、コレクタバイアス抵抗の抵抗値を調整することにより、直列共振回路で除去できる周波数帯域を拡大することができる。   Further, in the first embodiment of the present invention, a frequency band that can be removed by a series resonance circuit by connecting a series resonance circuit (filter circuit) and a collector bias resistor in series and adjusting the resistance value of the collector bias resistor. Can be enlarged.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態に係る電圧制御発振器4の構成図である。同図に示すように、電圧制御発振器4は、ベース接地型のコルピッツ発振回路として構成され、共振回路23より前段の部分に関しては、電圧制御発振器1と同様に構成されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a configuration diagram of the voltage controlled oscillator 4 according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the voltage-controlled oscillator 4 is configured as a grounded-base Colpitts oscillation circuit, and is configured in the same manner as the voltage-controlled oscillator 1 with respect to the portion preceding the resonance circuit 23.

本実施の形態においては、発振トランジスタ51のベースは、接地用コンデンサ54を介して高周波的に接地されている。発振トランジスタ51のコレクタはコンデンサ22を介して共振回路23に接続され、発振トランジスタ51のエミッタは、直流カットコンデンサ52を介して出力端子53に接続されている。発振トランジスタ51のベースは、分圧用抵抗55を介して電源端子18に接続されると共に、分圧抵抗56を介して接地されている。発振トランジスタ51のエミッタ・ベース間は、コンデンサ57を介して接続されている。また、発振トランジスタ51のコレクタ・ベース間は、コンデンサ58を介して接続されている。発振トランジスタ51のコレクタ・エミッタ間は、コンデンサ59を介して接続されている。   In the present embodiment, the base of the oscillation transistor 51 is grounded at a high frequency via a grounding capacitor 54. The collector of the oscillation transistor 51 is connected to the resonance circuit 23 via the capacitor 22, and the emitter of the oscillation transistor 51 is connected to the output terminal 53 via the DC cut capacitor 52. The base of the oscillation transistor 51 is connected to the power supply terminal 18 via a voltage dividing resistor 55 and grounded via a voltage dividing resistor 56. The emitter and base of the oscillation transistor 51 are connected via a capacitor 57. The collector and base of the oscillation transistor 51 are connected via a capacitor 58. The collector and emitter of the oscillation transistor 51 are connected via a capacitor 59.

発振トランジスタ51のコレクタは、インダクタ60及びコレクタバイアス抵抗61を直列に介して電源18に接続されている。インダクタ60の一端は、発振トランジスタ51のコレクタに接続され、他端がコレクタバイアス抵抗61の一端に接続されている。コレクタバイアス抵抗61の他端は、電源端子18に接続されると共に、コンデンサ62を介して高周波的に接地されている。   The collector of the oscillation transistor 51 is connected to the power supply 18 via an inductor 60 and a collector bias resistor 61 in series. One end of the inductor 60 is connected to the collector of the oscillation transistor 51, and the other end is connected to one end of the collector bias resistor 61. The other end of the collector bias resistor 61 is connected to the power supply terminal 18 and is grounded at a high frequency via a capacitor 62.

コレクタバイアス抵抗61とインダクタ60との接続点は、フィルタ回路63を介して発振トランジスタ51のエミッタに接続されている。フィルタ回路63は、インダクタ64と、コンデンサ65とからなるLC直列共振回路として構成されている。フィルタ回路63は、フィルタ特性を電源ラインから発振トランジスタ51のエミッタへ入力する外来ノイズの帯域に合わせたフィルタ特性を有する。インダクタ64とコンデンサ65との接続点は、抵抗66の一端が接続され、抵抗素子66の他端は接地されている。   A connection point between the collector bias resistor 61 and the inductor 60 is connected to the emitter of the oscillation transistor 51 via the filter circuit 63. The filter circuit 63 is configured as an LC series resonance circuit including an inductor 64 and a capacitor 65. The filter circuit 63 has a filter characteristic that matches the filter characteristic with a band of external noise input from the power supply line to the emitter of the oscillation transistor 51. The connection point between the inductor 64 and the capacitor 65 is connected to one end of a resistor 66 and the other end of the resistor element 66 is grounded.

次に、第2の実施の形態に係る電圧制御発振器4の動作について説明する。共振回路23が、電圧制御信号Vctlに応じた共振周波数の信号を発振トランジスタ51のコレクタに印加する。発振トランジスタ51は、コレクタに印加された共振信号によって発振する。   Next, the operation of the voltage controlled oscillator 4 according to the second embodiment will be described. The resonance circuit 23 applies a signal having a resonance frequency corresponding to the voltage control signal Vctl to the collector of the oscillation transistor 51. The oscillation transistor 51 oscillates by a resonance signal applied to the collector.

電源ラインから入力する外来ノイズは、コレクタバイアス抵抗61及びインダクタ60を介して発振トランジスタ51のコレクタ・エミッタ間を通って位相反転されてエミッタ側より出力される。また、この時電源ラインから入力してフィルタ回路63に分岐した外来ノイズは、フィルタ回路63を通って発振トランジスタ51エミッタ側に伝送される。フィルタ回路63は、ノイズ成分だけ通過して発振周波数成分を阻止するフィルタ特性となっているので、電源ラインからのノイズは通すが、コレクタ側の発振周波数成分の通過を阻止する。   External noise input from the power supply line passes through the collector-emitter of the oscillation transistor 51 via the collector bias resistor 61 and the inductor 60 and is output from the emitter side. At this time, the external noise that has been input from the power supply line and branched to the filter circuit 63 is transmitted to the emitter side of the oscillation transistor 51 through the filter circuit 63. Since the filter circuit 63 has a filter characteristic that passes only the noise component and blocks the oscillation frequency component, it passes noise from the power supply line, but blocks the passage of the oscillation frequency component on the collector side.

フィルタ回路63を通って発振トランジスタ51のエミッタ側へ伝送された外来ノイズは、位相反転されていないので、発振トランジスタ51経由で出力される位相反転外来ノイズとフィルタ回路63経由で入力する外来ノイズとが相殺される。その結果、外来ノイズが除去された発振信号が直流カットコンデンサ52を介して出力される。なお、フィルタ回路63は、ノイズ成分の周波数帯域のみが通過するように設定することにより、発振信号が相殺されることなく、ノイズ成分のみを除去することができる。   Since the external noise transmitted to the emitter side of the oscillation transistor 51 through the filter circuit 63 is not phase-inverted, the phase-inversion external noise output via the oscillation transistor 51 and the external noise input via the filter circuit 63 Is offset. As a result, an oscillation signal from which external noise has been removed is output via the DC cut capacitor 52. Note that the filter circuit 63 can remove only the noise component without canceling the oscillation signal by setting so that only the frequency band of the noise component passes.

このように、ベース接地型のコルピッツ発振回路で構成される電圧制御発振回路においても電源ラインから入る外来ノイズを抑えることができ、外来ノイズに影響されない電圧制御発振器を構成することができる。   As described above, even in the voltage controlled oscillation circuit constituted by the base-grounded Colpitts oscillation circuit, the external noise entering from the power supply line can be suppressed, and the voltage controlled oscillator which is not affected by the external noise can be configured.

なお、本実施の形態においては、フィルタ回路63のインダクタ64として、発振トランジスタ51のエミッタ接地に用いられているインダクタ64を利用しているので、部品点数を削減できうる。また、コレクタ側のインダクタ60及び、エミッタ側のインダクタ64の抵抗値の比率を調整することにより、電源ラインから入力するノイズを調整することができるので、ノイズ除去効率を向上させることができる。   In the present embodiment, since the inductor 64 used for the grounded emitter of the oscillation transistor 51 is used as the inductor 64 of the filter circuit 63, the number of parts can be reduced. Further, by adjusting the ratio of the resistance values of the collector-side inductor 60 and the emitter-side inductor 64, the noise input from the power supply line can be adjusted, so that the noise removal efficiency can be improved.

また、本発明の実施の形態2においては、直列共振回路(フィルタ回路)とコレクタバイアス抵抗とを直列に接続し、コレクタバイアス抵抗の抵抗値を調整することにより、直列共振回路で除去できる周波数帯域を拡大することができる。   Further, in the second embodiment of the present invention, a frequency band that can be removed by a series resonance circuit by connecting a series resonance circuit (filter circuit) and a collector bias resistor in series and adjusting the resistance value of the collector bias resistor. Can be enlarged.

なお、以上説明した電圧制御発振器1〜4において、帰還コンデンサは、ディスクリート部品ではなく、基板のパターンや、発振トランジスタ11のコレクタ・エミッタ間の容量差により構成することができる。このため、回路を安価に構成できると共に簡素に構成することができる。   In the voltage controlled oscillators 1 to 4 described above, the feedback capacitor is not a discrete component but can be configured by a substrate pattern or a capacitance difference between the collector and the emitter of the oscillation transistor 11. For this reason, the circuit can be configured at low cost and can be configured simply.

本発明は上述した実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment and its modifications. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1、2、3、4、10 電圧制御発振器
11、51 発振トランジスタ
12、13 帰還コンデンサ
14、27、32、35、40、60、64 インダクタ
15、20、21、30、55、56、61、66 抵抗
16、19、22、24、25、29、33、36、38、39、41、52、54、
57〜59、62、65 コンデンサ
17、53 出力端子
18、28 電源端子
23 共振回路
26 バラクタダイオード
31、34、63 フィルタ回路
37 トラップ回路
1, 2, 3, 4, 10 Voltage controlled oscillator 11, 51 Oscillation transistor 12, 13 Feedback capacitor 14, 27, 32, 35, 40, 60, 64 Inductor 15, 20, 21, 30, 55, 56, 61, 66 Resistance 16, 19, 22, 24, 25, 29, 33, 36, 38, 39, 41, 52, 54,
57 to 59, 62, 65 Capacitor 17, 53 Output terminal 18, 28 Power supply terminal 23 Resonant circuit 26 Varactor diode 31, 34, 63 Filter circuit 37 Trap circuit

Claims (8)

発振トランジスタを有する発振回路と、
前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続されるエミッタ抵抗と、
前記発振トランジスタのコレクタ・電源間に接続されるコレクタ抵抗と、
前記コレクタ抵抗とグランドとの間に設けられるバイパスコンデンサと、
前記発振トランジスタのコレクタ・ベース間に設けられるフィルタ回路と、を具備することを特徴とする電圧制御発振器。
An oscillation circuit having an oscillation transistor;
An emitter resistor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor;
A collector resistor connected between a collector and a power source of the oscillation transistor;
A bypass capacitor provided between the collector resistor and the ground;
And a filter circuit provided between a collector and a base of the oscillation transistor.
発振トランジスタを有する発振回路と、
前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続されるエミッタ抵抗と、
前記発振トランジスタのコレクタ・電源間に接続されるコレクタ抵抗と、
前記コレクタ抵抗とグランドとの間に設けられるバイパスコンデンサと、
前記発振トランジスタのコレクタ・エミッタ間に設けられるフィルタ回路と、を具備することを特徴とする電圧制御発振器。
An oscillation circuit having an oscillation transistor;
An emitter resistor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor;
A collector resistor connected between a collector and a power source of the oscillation transistor;
A bypass capacitor provided between the collector resistor and the ground;
And a filter circuit provided between a collector and an emitter of the oscillation transistor.
前記発振回路は、
前記発振トランジスタのベース・エミッタ間に接続される第1の帰還コンデンサと、
前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続される第2の帰還コンデンサと、
前記発振トランジスタのベース・接地間に接続されるインダクタとを備えるコルピッツ型発振回路であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電圧制御発振器。
The oscillation circuit is
A first feedback capacitor connected between the base and emitter of the oscillation transistor;
A second feedback capacitor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor;
3. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the voltage controlled oscillator is a Colpitts oscillation circuit including an inductor connected between a base of the oscillation transistor and a ground.
前記発振回路は、
前記発振トランジスタのベース・接地間に設けられるベースコンデンサと、
前記発振トランジスタのベース・エミッタ間に接続される第1の帰還コンデンサと、
前記発振トランジスタのエミッタ・接地間に接続される第2の帰還コンデンサと、
前記コレクタ・接地間に接続されるインダクタとを備えるコルピッツ型発振回路であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電圧制御発振器。
The oscillation circuit is
A base capacitor provided between the base and ground of the oscillation transistor;
A first feedback capacitor connected between the base and emitter of the oscillation transistor;
A second feedback capacitor connected between the emitter and ground of the oscillation transistor;
3. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the voltage controlled oscillator is a Colpitts oscillation circuit including an inductor connected between the collector and the ground.
前記フィルタ回路は、ノイズの周波数帯域を通過させる帯域通過フィルタであること特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電圧制御発振器。   5. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the filter circuit is a band-pass filter that passes a frequency band of noise. 前記フィルタ回路は、フィルタ用インダクタと、フィルタ用キャパシタと、前記コレクタ抵抗とが直列に接続された直列共振回路からなることを特徴とする請求項5記載の電圧制御発振器。   6. The voltage controlled oscillator according to claim 5, wherein the filter circuit comprises a series resonance circuit in which a filter inductor, a filter capacitor, and the collector resistor are connected in series. 前記フィルタ回路は、発振周波数の帯域を遮断する帯域除去フィルタであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電圧制御発振器。   5. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the filter circuit is a band elimination filter that cuts off a band of an oscillation frequency. 前記フィルタ回路は、前記帯域除去フィルタを構成しているフィルタ用インダクタ及びフィルタ用キャパシタが信号線路とグランドとの間に直列に接続されていることを特徴とする請求項7記載の電圧制御発振器。
8. The voltage controlled oscillator according to claim 7, wherein in the filter circuit, a filter inductor and a filter capacitor constituting the band elimination filter are connected in series between a signal line and a ground.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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