JP2013207538A5

JP2013207538A5 -

Info

Publication number: JP2013207538A5
Application number: JP2012074297A
Authority: JP
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2032-03-28

Description

本発明の第１の態様は、発振子を発振させるバイポーラ型の発振用トランジスターを有する発振回路と、前記発振回路に対して電流を供給する電流供給回路とを含み、前記電流供給回路は、前記発振用トランジスターのコレクターにバイアス電流を供給すると共に、電流値が負の温度特性を有するベース電流を、前記発振用トランジスターのベースに供給する回路装置に関係する。
本発明の第１の態様によれば、発振回路の発振用トランジスターのコレクターに対してコレクター電流供給用のバイアス電流が供給されると共に、負の温度特性を有するベース電流が、発振用トランジスターのベースに対して供給される。このようにすれば、例えば温度変動等により発振用トランジスターの特性が変化し、所望の発振周波数の発振動作に必要なベース電流が増減した場合等に、このベース電流の増減に連動して発振用トランジスターのベースに供給されるベース電流を増減させることが可能になる。従って、広い温度範囲に亘って広範囲の発振周波数に対応可能な発振動作を実現できるようになる。
また本発明の第２の態様では、前記電流供給回路は、少なくとも１つのバイポーラ型の基準電流生成トランジスターを有し、少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターのベースに流れる電流に基づいて、第１の基準電流を生成する基準電流生成回路を含み、前記第１の基準電流に基づき生成される前記ベース電流を、前記発振用トランジスターの前記ベースに供給してもよい。
このようにすれば、バイポーラ型の基準電流生成トランジスターのベースに流れる電流を用いて、第１の基準電流を生成し、この第１の基準電流に基づき生成されるベース電流を、発振用トランジスターのベースに対して供給することが可能になる。従って、基準電流生成トランジスターのベース電流の増減に連動して、発振用トランジスターのベースに供給されるベース電流も増減させることが可能になり、発振用トランジスターの特性等の変動による悪影響を効果的に低減できる。
また本発明の第３の態様では、前記基準電流生成回路は、少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターのコレクターに流れる電流に基づいて、第２の基準電流を生成し、前記電流供給回路は、前記第２の基準電流に基づき生成される前記バイアス電流を、前記発振用トランジスターの前記コレクターに供給してもよい。
このようにすれば、バイポーラ型の基準電流生成トランジスターのコレクターに流れる電流を用いて、第２の基準電流を生成し、この第２の基準電流に基づき生成されるバイアス電流を、発振用トランジスターのコレクターに対して供給することが可能になる。
また本発明の第４の態様では、前記電流供給回路は、前記ベース電流を供給する第１のカレントミラー回路と、前記バイアス電流を供給する第２のカレントミラー回路と、を含み、前記第１のカレントミラー回路は、前記第１の基準電流が流れる第１の基準電流トランジスターと、前記第１の基準電流トランジスターのゲート及びドレインにそのゲートが接続され、前記ベース電流を供給する第１の電流供給トランジスターと、を含み、前記第２のカレントミラー回路は、前記第２の基準電流が流れる第２の基準電流トランジスターと、前記第２の基準電流トランジスターのゲート及びドレインにそのゲートが接続され、前記バイアス電流を供給する第２の電流供給トランジスターと、を含んでもよい。
このような第１のカレントミラー回路を設けることで、負の温度特性を有する第１の基準電流をカレントミラーすることにより、負の温度特性を有するベース電流を生成して、発振用トランジスターのベースに供給できるようになる。また、このような第２のカレントミラー回路を設けることで、例えばフラットな温度特性を有する第２の基準電流のカレントミラーすることにより、フラットな温度特性を有するバイアス電流を生成して、発振用トランジスターのコレクターに供給できるようになる。
また本発明の第５の態様では、前記基準電流生成回路は、基準バイアス電流が流れるバイポーラ型の基準バイアス電流トランジスターと、前記基準バイアス電流トランジスターのコレクターに、そのゲートが接続され、前記基準バイアス電流トランジスターのベース及び少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターの前記ベースに、そのソースが接続され、前記第１の基準電流が流れる調整トランジスターと、を含んでもよい。
このようにすれば、ベース電流の補償用の調整トランジスターを有効活用して、第１の基準電流に負の温度特性を持たせ、これにより、発振用トランジスターのベースに供給されるベース電流にも負の温度特性を持たせることが可能になる。
また本発明の第６の態様では、前記基準電流生成回路は、少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターと並列に設けられ、前記第１の基準電流の初期電流がベースに流れるバイポーラ型の初期電流トランジスターと、高電位側電源ノードと前記初期電流トランジスターのコレクターとの間に設けられ、前記初期電流トランジスターのコレクターに対して電流を供給するダイオードと、を含んでもよい。
このようにすれば、初期電流トランジスターのサイズ等によって、第１の基準電流の初期電流値を制御することで、ベース電流の電流値を柔軟に設定することが可能になる。
また本発明の第７の態様では、前記発振回路は、前記発振用トランジスターのコレクター・ベース間に設けられる帰還抵抗を含み、前記ベース電流は、前記バイアス電流に基づき前記帰還抵抗を介して前記発振用トランジスターの前記ベースへと供給される電流を補助する電流であってもよい。
このようにベース電流を補助する電流によりベース電流を補充すれば、例えばプロセス変動や周囲温度の変化に起因して発振用トランジスターの特性が変動した場合にも、発振用トランジスターのコレクター電圧の上昇を抑制し、安定した発振動作を実現できるようになる。
また本発明の第８の態様では、前記発振回路は、前記ベース電流の供給ノードと前記発振用トランジスターの前記ベースとの間に設けられる抵抗を含んでもよい。
このような抵抗を設ければ、ベース電流の供給ノードの寄生容量等に起因して、発振の閉ループ内のインピーダンスが低下してしまうなどの事態を効果的に抑制できる。
また本発明の第９の態様では、前記発振回路は、前記発振子の一端にその一端が接続される第１のキャパシターと、前記発振子の他端にその一端が接続される第２のキャパシターとを含んでもよい。
このような第１のキャパシターと第２のキャパシターを発振子の一端と他端に設けることで、発振用トランジスターを用いた安定した発振動作を実現できる。
また本発明の第１０の態様では、制御信号を出力する制御回路を有し、前記電流供給回路は、前記制御信号に基づいて前記ベース電流が制御されてもよい。
このようにベース電流が制御されることで、発振用トランジスターの特性のバラツキに対してベース電流を最適に制御することが可能になる。
また本発明の第１１の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置と、前記発振子とを含む発振装置に関係する。
また本発明の第１２の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置を含む電子機器に関係する。
本発明の一態様は、発振子の発振用トランジスターを有する発振回路と、前記発振回路に対して電流を供給する電流供給回路とを含み、前記電流供給回路は、前記発振回路のバイポーラ型の前記発振用トランジスターのコレクターに対してコレクター電流供給用のバイアス電流を供給すると共に、電流値が負の温度特性を有するベース電流を、前記発振用トランジスターのベースに対して供給する回路装置に関係する。

Claims

発振子を発振させるバイポーラ型の発振用トランジスターを有する発振回路と、
前記発振回路に対して電流を供給する電流供給回路と、を含み、
前記電流供給回路は、
前記発振用トランジスターのコレクターにバイアス電流を供給すると共に、電流値が負の温度特性を有するベース電流を、前記発振用トランジスターのベースに供給することを特徴とする回路装置。
請求項１において、
前記電流供給回路は、
少なくとも１つのバイポーラ型の基準電流生成トランジスターを有し、少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターのベースに流れる電流に基づいて、第１の基準電流を生成する基準電流生成回路を含み、
前記第１の基準電流に基づき生成される前記ベース電流を、前記発振用トランジスターの前記ベースに供給することを特徴とする回路装置。
請求項２において、
前記基準電流生成回路は、
少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターのコレクターに流れる電流に基づいて、第２の基準電流を生成し、
前記電流供給回路は、
前記第２の基準電流に基づき生成される前記バイアス電流を、前記発振用トランジスターの前記コレクターに供給することを特徴とする回路装置。
請求項３において、
前記電流供給回路は、
前記ベース電流を供給する第１のカレントミラー回路と、
前記バイアス電流を供給する第２のカレントミラー回路と、を含み、
前記第１のカレントミラー回路は、
前記第１の基準電流が流れる第１の基準電流トランジスターと、
前記第１の基準電流トランジスターのゲート及びドレインにそのゲートが接続され、前記ベース電流を供給する第１の電流供給トランジスターと、を含み、
前記第２のカレントミラー回路は、
前記第２の基準電流が流れる第２の基準電流トランジスターと、
前記第２の基準電流トランジスターのゲート及びドレインにそのゲートが接続され、前記バイアス電流を供給する第２の電流供給トランジスターと、
を含むことを特徴とする回路装置。
請求項２乃至４のいずれかにおいて、
前記基準電流生成回路は、
基準バイアス電流が流れるバイポーラ型の基準バイアス電流トランジスターと、
前記基準バイアス電流トランジスターのコレクターに、そのゲートが接続され、前記基準バイアス電流トランジスターのベース及び少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターの前記ベースに、そのソースが接続され、前記第１の基準電流が流れる調整トランジスターと、
を含むことを特徴とする回路装置。
請求項２乃至５のいずれかにおいて、
前記基準電流生成回路は、
少なくとも１つの前記基準電流生成トランジスターと並列に設けられ、前記第１の基準電流の初期電流がベースに流れるバイポーラ型の初期電流トランジスターと、
高電位側電源ノードと前記初期電流トランジスターのコレクターとの間に設けられ、前記初期電流トランジスターのコレクターに対して電流を供給するダイオードと、
を含むことを特徴とする回路装置。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記発振回路は、
前記発振用トランジスターのコレクター・ベース間に設けられる帰還抵抗を含み、
前記ベース電流は、前記バイアス電流に基づき前記帰還抵抗を介して前記発振用トランジスターの前記ベースへと供給される電流を補助する電流であることを特徴とする回路装置。
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記発振回路は、
前記ベース電流の供給ノードと前記発振用トランジスターの前記ベースとの間に設けられる抵抗を含むことを特徴とする回路装置。
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記発振回路は、
前記発振子の一端にその一端が接続される第１のキャパシターと、
前記発振子の他端にその一端が接続される第２のキャパシターと、
を含むことを特徴とする回路装置。
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
制御信号を出力する制御回路を有し、
前記電流供給回路は、前記制御信号に基づいて前記ベース電流が制御されることを特徴とする回路装置。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の回路装置と、
前記発振子と、
を含むことを特徴とする発振装置。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。