JP2016158233A - Multifrequency transmitter-receiver circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multifrequency transmitter-receiver circuit capable of achieving tuning by efficiently adjusting resonance capacitance and further reducing spurious oscillation.SOLUTION: A multifrequency transmitter-receiver circuit comprises: a coil 2; one main capacitor 51 having main capacities connected to the coil 2 respectively in series and connected to each other in parallel; a resonator composed to a plurality of capacitors 5 consisting of one or a plurality of correction capacitors 52 having a correction capacity less than the main capacity; a plurality of switch elements 7 turned ON and OFF on receiving a capacity control signal and having a diode connected in series with each capacitor 5 to allow a current in a reverse direction; and an inverter 20 connected to the coil 2. A switch element 7 for controlling conduction of the main capacitor 51 has a series circuit of a resistance 511 and a capacitor 512 for spurious suppressing in parallel, and a resonance frequency of a resonator 1 is adjusted by selecting the main capacitor 51 for activating the switch element 7 and an added correction capacitor 52.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、高周波同調容量スイッチ回路を備える多周波数送受信回路に関し、複数の周波数の信号を選択して送受信し、かつスプリアスを低減する技術に係るものである。   The present invention relates to a multi-frequency transmission / reception circuit including a high-frequency tuning capacitance switch circuit, and relates to a technique for selecting and transmitting / receiving signals of a plurality of frequencies and reducing spurious.

従来の多周波数送受信回路は、共振周波数を選択できる共振器を備え、選択した共振周波数に対応する共振信号を出力し、また選択した共振周波数に対応する励起信号を受信して検出信号を出力するものであり、共振器は一つのコイルと複数のコンデンサを有し、高周波同調容量スイッチ回路により共振周波数を選択する。   A conventional multi-frequency transmission / reception circuit includes a resonator capable of selecting a resonance frequency, outputs a resonance signal corresponding to the selected resonance frequency, receives an excitation signal corresponding to the selected resonance frequency, and outputs a detection signal. The resonator has one coil and a plurality of capacitors, and selects a resonance frequency by a high frequency tuning capacitance switch circuit.

また、受信回路の場合は、励起信号を受信した場合に所定の動作をすることもできる。例えば、セキュリティタグに多周波数送受信回路を組み込んだ場合には、多周波数送受信回路で励起信号を検出し、さらに共振器の同一コイルによって駆動信号を発生させてブザー等の警告を発する構成が実現できる。   In the case of a receiving circuit, a predetermined operation can be performed when an excitation signal is received. For example, when a multi-frequency transmission / reception circuit is incorporated in a security tag, a configuration can be realized in which an excitation signal is detected by the multi-frequency transmission / reception circuit and a drive signal is generated by the same coil of the resonator to issue a warning such as a buzzer .

以下に、従来の多周波数送受信回路の構成を図9の回路図で説明する。図9に示すように、従来の多周波数送受信回路には、微弱励起信号を受信するための共振器20がコンデンサ22とタップ付きコイル21とを並列接続して構成されている。この共振器20には、さらにコンデンサ23がコンデンサ22と並列接続されており、コンデンサ23はブザー等の低い周波数の駆動信号を発生する。   The configuration of a conventional multi-frequency transmission / reception circuit will be described below with reference to the circuit diagram of FIG. As shown in FIG. 9, in a conventional multi-frequency transmitting / receiving circuit, a resonator 20 for receiving a weak excitation signal is configured by connecting a capacitor 22 and a tapped coil 21 in parallel. A capacitor 23 is further connected to the resonator 20 in parallel with the capacitor 22, and the capacitor 23 generates a low-frequency drive signal such as a buzzer.

共振器20は、互いに逆方向に接続されたダイオード24およびダイオード25を有しており、ダイオード24およびダイオード25の順方向電圧降下を利用して、微弱な励起信号の受信に対しては、コンデンサ23に流れる電流を阻止してコイル21とコンデンサ22とで共振回路を形成し、大振幅の駆動信号に対しては、コンデンサ23により共振容量を追加して動作する。   The resonator 20 includes a diode 24 and a diode 25 connected in opposite directions to each other, and a capacitor is used for receiving a weak excitation signal by using a forward voltage drop of the diode 24 and the diode 25. The coil 21 and the capacitor 22 form a resonance circuit by blocking the current flowing through the capacitor 23, and the capacitor 23 operates with a resonance capacitor added to the large amplitude drive signal.

なお、コンデンサ23として容量の特性を示す圧電ブザーを用いれば、この回路でブザーを鳴らすことが可能になる。
この共振器20には直流電源26から電源が供給される。また、共振器20はタップ付きコイル21の左端からトランジスタ27のコレクタ端子に接続しており、トランジスタ27は、ベース端子に抵抗28を介して駆動信号を入力し、駆動信号の入力値によって活性化させる。さらに、共振器20はコンデンサ29を介してアンプ30に接続しており、励起信号を受信するとアンプ30が共振信号を受信して検出信号を出力する。
In addition, if a piezoelectric buzzer which shows the characteristic of a capacity | capacitance is used as the capacitor | condenser 23, it will become possible to sound a buzzer in this circuit.
The resonator 20 is supplied with power from a DC power supply 26. The resonator 20 is connected to the collector terminal of the transistor 27 from the left end of the tapped coil 21. The transistor 27 inputs a drive signal to the base terminal via the resistor 28 and is activated by the input value of the drive signal. Let Furthermore, the resonator 20 is connected to the amplifier 30 via the capacitor 29, and when receiving the excitation signal, the amplifier 30 receives the resonance signal and outputs a detection signal.

このような従来の多周波数送受信回路では、トランジスタ27に入力する駆動信号によって、送信状態または受信状態に切り換える。つまり、トランジスタ27が活性状態のときは送信状態となり、トランジスタ27が非活性状態のときは受信状態となる。受信する信号の共振周波数は、共振器20を構成するコンデンサ22によって、送信信号に対しては、さらにコンデンサ23が追加されて調整される。   In such a conventional multi-frequency transmission / reception circuit, the transmission state or the reception state is switched by the drive signal input to the transistor 27. That is, when the transistor 27 is active, the transmission state is established, and when the transistor 27 is inactive, the reception state is established. The resonance frequency of the received signal is adjusted by adding a capacitor 23 to the transmission signal by the capacitor 22 constituting the resonator 20.

特開2008−9007号公報JP 2008-9007 A

しかしながら、図9に示した回路では、二つの共振周波数を取り扱うだけであり、ダイオードの電圧降下に起因して効率が悪くなる。送受信回路において高周波電力を効率よく取り扱うためには、共振容量を調整して同調を取る必要がある。共振容量は、扱う周波数が中波以上で高ければ、トリマーコンデンサで調整可能であるが、長波帯を使う店舗防犯システムのゲート信号や非接触給電では、数十nFもの容量が必要となる。この場合には、たとえば、容量値が2のべき乗倍の異なる複数のコンデンサを用意しておき、その接続をジャンパーピン等で配線を切り替えて行う必要があった。また、信号の立ち上がりと停止時に、きれの良い間歇出力高周波信号を効率よく発生させることが困難であり、更に、短時間に周波数を変化させながら高周波信号を発生させることも困難であった。   However, the circuit shown in FIG. 9 only handles two resonance frequencies, and the efficiency is degraded due to the voltage drop of the diode. In order to efficiently handle high-frequency power in the transmission / reception circuit, it is necessary to adjust the resonance capacitance to achieve tuning. The resonance capacity can be adjusted with a trimmer capacitor if the frequency to be handled is high at a medium wave or higher, but a gate signal or non-contact power supply of a store crime prevention system using a long wave band requires a capacity of tens of nF. In this case, for example, it is necessary to prepare a plurality of capacitors having capacitance values different from each other by a power of 2, and to connect the capacitors by switching wiring with jumper pins or the like. In addition, it is difficult to efficiently generate a high-frequency intermittent output high-frequency signal when the signal rises and stops, and it is also difficult to generate a high-frequency signal while changing the frequency in a short time.

本発明は、効率よく共振容量を調整して同調を取ることができ、さらにはスプリアス発振を低減できる多周波数送受信回路を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a multi-frequency transmission / reception circuit that can adjust the resonance capacity efficiently to achieve tuning, and can reduce spurious oscillation.

上記課題を解決するために、本発明の多周波数送受信回路は、コイルと、前記コイルとそれぞれ直列に接続され、かつ相互に並列接続される複数のコンデンサとで構成する共振器と、前記コンデンサの導通をそれぞれ制御する複数のスイッチ素子と、前記コイルに接続される駆動トランジスタを備え、前記複数のコンデンサは、主容量を有する1つの主コンデンサと、主容量より少ない補正容量を有する1または複数の補正コンデンサからなり、
各スイッチ素子は、前記コンデンサと直列に接続されて逆電流方向に流すダイオードを有し、容量制御信号を受けて開閉し、導通により活性化する主コンデンサおよび付加する補正コンデンサとを選択し、主コンデンサと選択された補正コンデンサの容量により前記共振器の共振周波数を調整することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a multi-frequency transmission / reception circuit according to the present invention includes a coil, a resonator including a plurality of capacitors connected in series to each other and connected in parallel to each other, and A plurality of switching elements that respectively control conduction; and a driving transistor connected to the coil, wherein the plurality of capacitors include one main capacitor having a main capacity and one or more having a correction capacity smaller than the main capacity. Comprising a compensation capacitor
Each switch element has a diode connected in series with the capacitor and flowing in the reverse current direction. The switch element receives and opens a capacitance control signal, selects a main capacitor activated by conduction and a correction capacitor to be added. The resonance frequency of the resonator is adjusted according to the capacitance of the capacitor and the selected correction capacitor.

本発明の多周波数送受信回路は、前記スイッチ素子が、バイポーラトランジスタと、前記バイポーラトランジスタのコレクタ−エミッタ間にコレクタ逆電流を流す前記ダイオードとからなることを特徴とする。   The multi-frequency transmission / reception circuit of the present invention is characterized in that the switch element is composed of a bipolar transistor and the diode that causes a collector reverse current to flow between a collector and an emitter of the bipolar transistor.

本発明の多周波数送受信回路は、前記スイッチ素子が、MOSトランジスタと、前記MOSトランジスタのドレイン−ソース間にドレイン逆電流を流す前記ダイオードとからなることを特徴とする。   The multi-frequency transmission / reception circuit according to the present invention is characterized in that the switch element includes a MOS transistor and the diode that allows a drain reverse current to flow between a drain and a source of the MOS transistor.

本発明の多周波数送受信回路は、各補正コンデンサの補正容量が、最小の補正容量を有する補正コンデンサの容量に対してそれぞれ2のべき乗倍となることを特徴とする。
本発明の多周波数送受信回路は、制御装置および測定装置をさらに備え、前記共振器を流れる共振信号の電流値または位相を前記測定装置が測定し、前記電流値または前記位相が所定の値になるように前記制御装置が前記容量制御信号を自動制御することを特徴とする。
The multi-frequency transmitting / receiving circuit of the present invention is characterized in that the correction capacity of each correction capacitor is a power of 2 with respect to the capacity of the correction capacitor having the minimum correction capacity.
The multi-frequency transmission / reception circuit of the present invention further includes a control device and a measurement device, wherein the measurement device measures a current value or phase of a resonance signal flowing through the resonator, and the current value or the phase becomes a predetermined value. Thus, the control device automatically controls the capacity control signal.

本発明の多周波数送受信回路は、出力停止動作において、前記ダイオードに逆電流が流れるタイミングで前記スイッチ素子を遮断することにより、前記共振器のエネルギーを主コンデンサおよび補正コンデンサに保存し、出力再開時に、主コンデンサおよび補正コンデンサを制御するスイッチ素子を同調状態になるように選択的にオンにした後、そのタイミングから90度遅れて前記駆動トランジスタの駆動信号を入力させて出力動作させることにより、出力停止時に保存した前記エネルギーを放出して出力を再開することを特徴とする。   The multi-frequency transmission / reception circuit of the present invention stores the energy of the resonator in the main capacitor and the correction capacitor by shutting off the switch element at a timing when a reverse current flows through the diode in the output stop operation, and when the output is resumed. The switch element for controlling the main capacitor and the correction capacitor is selectively turned on so as to be in a tuned state, and then the drive signal of the drive transistor is input 90 seconds behind the timing to perform an output operation. The output is resumed by releasing the energy stored at the time of stopping.

本発明の多周波数送受信回路は、主容量をなす主コンデンサの導通を制御するスイッチ素子にスプリアス抑制のためのコンデンサと抵抗の直列回路を前記ダイオードと並列に設けたことを特徴とする。   The multi-frequency transmission / reception circuit of the present invention is characterized in that a series circuit of a capacitor and a resistor for suppressing spurious is provided in parallel with the diode in a switch element for controlling conduction of a main capacitor having a main capacity.

以上のように、本発明の高周波同調容量スイッチ回路を備える多周波数送受信回路によると、効率よく共振容量を調整して同調を取ることができる。また、多周波数送受信回路の送信動作停止時に発生するスプリアスを効率よく押さえることができる。   As described above, according to the multi-frequency transmission / reception circuit including the high-frequency tuning capacitance switch circuit of the present invention, tuning can be performed by efficiently adjusting the resonance capacitance. Further, it is possible to efficiently suppress spurious generated when the transmission operation of the multi-frequency transmission / reception circuit is stopped.

本発明の実施の形態における多周波数送受信回路の構成を説明する回路図The circuit diagram explaining the structure of the multi-frequency transmission / reception circuit in embodiment of this invention 本発明の高周波同調容量スイッチ回路に用いるスイッチ素子の構成を例示する回路図The circuit diagram which illustrates the composition of the switch element used for the high frequency tuning capacity switch circuit of the present invention 本発明の高周波同調容量スイッチ回路に用いるスイッチ素子の構成を例示する回路図The circuit diagram which illustrates the composition of the switch element used for the high frequency tuning capacity switch circuit of the present invention 本発明の多周波数送受信回路における出力停止時の動作を説明する図The figure explaining the operation | movement at the time of the output stop in the multifrequency transmission / reception circuit of this invention 本発明の多周波数送受信回路における出力再開時の動作を説明する図The figure explaining the operation | movement at the time of the output restart in the multifrequency transmission / reception circuit of this invention 本発明の他の実施形態における多周波数送受信回路の構成を説明する回路図The circuit diagram explaining the structure of the multi-frequency transmission / reception circuit in other embodiment of this invention 本発明の多周波数送受信回路における出力停止時の動作を説明するグラフ図The graph figure explaining the operation | movement at the time of the output stop in the multifrequency transmission / reception circuit of this invention 多周波数送受信回路におけるスプリアス発生の様子を例示するグラフ図A graph illustrating the state of spurious generation in a multi-frequency transceiver circuit 従来の多周波数送受信回路の構成を説明する回路図Circuit diagram for explaining the configuration of a conventional multi-frequency transmission / reception circuit

本発明の実施の形態における高周波同調容量スイッチ回路を備える多周波数送受信回路について説明する。
(実施の形態1)
図1は多周波数送受信回路の構成を説明する図、図2、図3は高周波同調容量スイッチ回路に用いるスイッチ素子の構成を例示する図である。
A multi-frequency transmission / reception circuit including a high-frequency tuning capacitance switch circuit according to an embodiment of the present invention will be described.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a multi-frequency transmission / reception circuit, and FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating a configuration of a switch element used in a high-frequency tuning capacitance switch circuit.

図1に示すように、本実施の形態の多周波数送受信回路は、共振器1と、共振器1を駆動する駆動トランジスタをなすインバータ20からなる。共振器1は、コイル2と、コイル2に接続される容量の異なる複数のコンデンサ5からなり、各コンデンサ5はコイル2とそれぞれ直列に接続され、かつ相互に並列接続されている。   As shown in FIG. 1, the multi-frequency transmission / reception circuit of the present embodiment includes a resonator 1 and an inverter 20 that forms a drive transistor that drives the resonator 1. The resonator 1 includes a coil 2 and a plurality of capacitors 5 having different capacities connected to the coil 2. Each capacitor 5 is connected in series to the coil 2 and is connected in parallel to each other.

複数のコンデンサ5は、共振器1を特定の周波数に同調させるために、1つの主容量を有する主コンデンサ51と、主容量より小さい容量の補正容量を有する補正コンデンサ52からなり、必要に応じて複数個が設けられており、補正容量として同調の微調整に用いる。なお、同調の取れた主容量を選ぶことができれば、補正容量は不要である。   The plurality of capacitors 5 are composed of a main capacitor 51 having one main capacity and a correction capacitor 52 having a correction capacity smaller than the main capacity in order to tune the resonator 1 to a specific frequency. A plurality of them are provided and used for fine adjustment of tuning as a correction capacity. If a synchronized main capacity can be selected, the correction capacity is unnecessary.

駆動トランジスタは、インバータ20の他に、駆動信号が入力されることにより活性化され、一端が接地され、他端がコイル2に接続されるトランジスタでも良いが、図1に示すように、プッシュプル回路をなすインバータ20とすることが効率的である。   The drive transistor may be activated by receiving a drive signal in addition to the inverter 20, and may be a transistor having one end grounded and the other end connected to the coil 2. However, as shown in FIG. It is efficient that the inverter 20 forms a circuit.

インバータ20は、Pchトランジスタ8とNchトランジスタ9のドレインどうしを接続し、Pchトランジスタ8とNchトランジスタ9とのゲート端子に駆動信号を入力する相補トランジスタからなるプッシュプル回路構成であり、ここでは駆動信号をゲートドライバ11を介して入力する。インバータ20の出力端子には共振器1のコイル2を接続している。インバータ20は、同じ種類のトランジスタを用いてプッシュプル回路を構成した駆動回路でもよい。ここで、ダイオード13は回路保護のために入れているが、原理的には無くても良い。   The inverter 20 has a push-pull circuit configuration including complementary transistors that connect the drains of the Pch transistor 8 and the Nch transistor 9 and input a drive signal to the gate terminals of the Pch transistor 8 and the Nch transistor 9. Is input via the gate driver 11. The coil 2 of the resonator 1 is connected to the output terminal of the inverter 20. The inverter 20 may be a drive circuit in which a push-pull circuit is configured using the same type of transistor. Here, the diode 13 is included for circuit protection, but may be omitted in principle.

通常、同等の電流電圧特性を持つPchトランジスタ8とNchトランジスタ9を用いたプッシュプル回路では、回路が低出力に変化するとき、Pchトランジスタ8の応答時間が遅いことに起因して、一時的に両トランジスタが導通状態になり、損失を生じ、トランジスタに悪影響を与え、ノイズを発生する。   Normally, in a push-pull circuit using a Pch transistor 8 and an Nch transistor 9 having equivalent current-voltage characteristics, when the circuit changes to a low output, the response time of the Pch transistor 8 is temporarily reduced. Both transistors become conductive, causing losses, adversely affecting the transistors, and generating noise.

しかし、ゲートドライバ11とNchトランジスタ9のゲートとの間に配置した抵抗31と、Nchトランジスタ9のゲートに一方を接続し他方を接地したコンデンサ32とからなる構成の時定数回路は、Nchトランジスタ9の動作を遅延させ、上述した両トランジスタが導通状態となる動作を回避できる。Nchトランジスタ9の応答遅延は、Nchトランジスタ9に専用のゲートドライバを組み込み、それに遅延回路を組み込んでも実現できる。   However, the time constant circuit constituted by the resistor 31 disposed between the gate driver 11 and the gate of the Nch transistor 9 and the capacitor 32 having one connected to the gate of the Nch transistor 9 and grounded to the other is the Nch transistor 9. Thus, the above-described operation in which both transistors are turned on can be avoided. The response delay of the Nch transistor 9 can also be realized by incorporating a dedicated gate driver in the Nch transistor 9 and incorporating a delay circuit therein.

高周波同調容量スイッチ回路12は、共振器1と、各コンデンサ5(51、52)と接地との間にそれぞれ設けられる複数のスイッチ素子7とで構成されており、各スイッチ素子7でそれぞれのコンデンサ5(51、52)の導通を制御する。共振器1は、導通されるコンデンサ5(51、52)の組み合わせにより共振容量を設定し、共振容量を調整することにより各種の周波数に対応して同調を取ることができる。   The high-frequency tuning capacitance switch circuit 12 includes the resonator 1 and a plurality of switch elements 7 respectively provided between the capacitors 5 (51, 52) and the ground. 5 (51, 52) is controlled. The resonator 1 can be tuned corresponding to various frequencies by setting the resonance capacitance by the combination of the capacitors 5 (51, 52) to be conducted and adjusting the resonance capacitance.

主コンデンサ51の主容量は同調に必要な容量より少し小さな容量にしておき、補正コンデンサ52の補正容量は主容量に対して相対的に小さい容量とする。各スイッチ素子7を選択的に制御して必要な補正容量を有する補正コンデンサ52を導通させることにより、1つの補正コンデンサ52の補正容量を主コンデンサ51の主容量に追加し、あるいは複数の補正コンデンサ52の補正容量を組み合わせることで同調に必要な補正容量に最も近づけた容量を主容量に追加して周波数の同調を行う。   The main capacity of the main capacitor 51 is set to be slightly smaller than the capacity required for tuning, and the correction capacity of the correction capacitor 52 is relatively small with respect to the main capacity. By selectively controlling each switch element 7 to make the correction capacitor 52 having a necessary correction capacity conductive, the correction capacity of one correction capacitor 52 is added to the main capacity of the main capacitor 51 or a plurality of correction capacitors. By combining 52 correction capacitors, a capacitor that is closest to the correction capacitor necessary for tuning is added to the main capacitor to perform frequency tuning.

この補正容量としては、最小の補正容量と、その2倍、4倍となる2のべき乗の補正容量を採用し、選択した補正容量の総和が不足する容量の2倍程度になるように各補正容量を組み合わせることで、容量制御信号の導通状態を表した2進数に比例した補正容量を主容量に加えて同調を取ることが可能になり、同調させる周波数を効率的に調整できる。   As the correction capacity, a minimum correction capacity and a power correction capacity of 2 that is twice or four times that of the correction capacity are adopted, and each correction is made so that the total sum of the selected correction capacity is about twice the capacity that is insufficient. By combining the capacitors, tuning can be performed by adding a correction capacitor proportional to a binary number representing the conduction state of the capacitor control signal to the main capacitor, and the frequency to be tuned can be adjusted efficiently.

また、高周波同調容量スイッチ回路12は、補正コンデンサ52の一つを圧電ブザーに置き換えることも可能であり、圧電ブザーは回路部品として見ると容量として取り扱うことができるのでブザー制御回路にもできる。   The high-frequency tuning capacitor switch circuit 12 can also replace one of the correction capacitors 52 with a piezoelectric buzzer, and the piezoelectric buzzer can be handled as a capacitor when viewed as a circuit component, so that it can be a buzzer control circuit.

さらに、高周波同調容量スイッチ回路12は、その特徴的な構成として、スイッチ素子7に、図2に示す、ドレイン−ソース間にドレイン逆電流を流すダイオード3を備えるMOSトランジスタ4を用いることや、図3に示す、コレクタ−エミッタ間にコレクタ逆電流を流すダイオード3を備えるバイポーラトランジスタ6を用いている。   Further, the high-frequency tuning capacitor switch circuit 12 uses, as a characteristic configuration, a MOS element 4 including a diode 3 that flows a reverse drain current between a drain and a source as shown in FIG. As shown in FIG. 3, a bipolar transistor 6 having a diode 3 for flowing a collector reverse current between the collector and the emitter is used.

本実施の形態ではMOSトランジスタ4を使用しており、ダイオード3はMOSトランジスタ4の導通時の電流方向に対する逆電流方向電流を流すものである。スイッチ素子7はそれぞれ容量制御信号により制御されるが、ここでは容量制御信号がゲートドライバ10を介して入力される。   In this embodiment, the MOS transistor 4 is used, and the diode 3 flows a current in the reverse current direction with respect to the current direction when the MOS transistor 4 is turned on. Each of the switch elements 7 is controlled by a capacitance control signal. Here, the capacitance control signal is input via the gate driver 10.

なお、本実施の形態において、高周波同調容量スイッチ回路12は、共振器1を流れる電流を測定するために、スイッチ素子7のソース側が共通接続されており、電流測定抵抗14を通じて接地されているが、この構成は限定的なものではない。   In the present embodiment, the high-frequency tuning capacitance switch circuit 12 is connected to the source side of the switch element 7 in order to measure the current flowing through the resonator 1, and is grounded through the current measurement resistor 14. This configuration is not limiting.

電流測定抵抗14を流れる電流の大きさ、または共振器1を流れる共振信号の位相は、測定器やマイクロコンピュータ15のAD変換器またはタイマー等を用いて測定することができる。   The magnitude of the current flowing through the current measuring resistor 14 or the phase of the resonance signal flowing through the resonator 1 can be measured using a measuring instrument, an AD converter of the microcomputer 15 or a timer.

すなわち、共振が取れた時には、多周波数送受信回路の共振回路に流れる電流が最大になることから、電流測定抵抗14に流れる電流値を測定し、異なる同調容量を有する複数のコンデンサ5の接続、非接続を制御して多周波数送受信回路の最大出力に最も近づけることで共振信号の自動同調が可能になる。   That is, when resonance occurs, the current flowing through the resonance circuit of the multi-frequency transmission / reception circuit is maximized. Therefore, the value of the current flowing through the current measurement resistor 14 is measured, and a plurality of capacitors 5 having different tuning capacities are connected. The resonance signal can be automatically tuned by controlling the connection so as to be closest to the maximum output of the multi-frequency transmission / reception circuit.

あるいは、共振が取れた時には、駆動トランジスタの駆動信号と電流測定抵抗14に流れる共振器1の正弦波出力電流の電流波形が同位相になり、共振器1の正弦波出力電圧の位相が駆動トランジスタの駆動信号に対して90度遅れるので、電流測定抵抗14に流れる電流波形や電圧波形の位相をマイクロコンピュータ15等で測定しながら、スイッチ素子7を順次開閉し、所定の位相に最も近くなるように調整することにより共振信号の電流波形や電圧波形の位相の自動同調が可能になる。   Alternatively, when resonance occurs, the drive signal of the drive transistor and the current waveform of the sine wave output current of the resonator 1 flowing through the current measurement resistor 14 have the same phase, and the phase of the sine wave output voltage of the resonator 1 is the drive transistor. Therefore, the switch element 7 is opened and closed sequentially while measuring the phase of the current waveform or voltage waveform flowing through the current measuring resistor 14 with the microcomputer 15 or the like so as to be closest to the predetermined phase. By adjusting to, the phase of the current waveform or voltage waveform of the resonance signal can be automatically tuned.

電流測定抵抗14は低抵抗の抵抗を使い、抵抗の両端に生じる電圧を小さくし、スイッチ素子7の動作への影響を小さくしている。また、共振器1を流れる共振信号の電流の大きさの測定または位相の測定は、電流測定抵抗14および測定器を設けることなく、その他の測定装置で測定しても良い。自動同調しない単なる高周波同調容量スイッチ回路12の場合は、電流測定抵抗14や測定装置は不要である。   The current measuring resistor 14 uses a low-resistance resistor, reduces the voltage generated at both ends of the resistor, and reduces the influence on the operation of the switch element 7. Further, the measurement of the magnitude of the current of the resonance signal flowing through the resonator 1 or the measurement of the phase may be performed by another measuring device without providing the current measuring resistor 14 and the measuring device. In the case of a simple high-frequency tuning capacitance switch circuit 12 that is not automatically tuned, the current measuring resistor 14 and the measuring device are unnecessary.

駆動信号や、同調容量の容量制御信号は、効率の良い動作のためにタイミングを調整する必要があるので、マイクロコンピュータ15等の制御装置により発生させており、マイクロコンピュータ15が備えるタイマーにより制御される。   The drive signal and the capacity control signal for the tuning capacity need to be adjusted in timing for efficient operation, and are therefore generated by a control device such as the microcomputer 15 and controlled by a timer provided in the microcomputer 15. The

共振器1の出力電圧はインバータ20の駆動信号のパルス幅で調整することが可能で、デューティサイクルが50%の時に最大になり、50%より大きくなっても小さくなっても出力は小さくなる。   The output voltage of the resonator 1 can be adjusted by the pulse width of the drive signal of the inverter 20, and becomes the maximum when the duty cycle is 50%, and the output becomes small even if it becomes larger or smaller than 50%.

上述の高周波同調容量スイッチ回路12では、高周波の1周期以内に高速に制御できる。このため、間歇的高周波出力動作において、出力停止時に、高周波同調容量スイッチ回路12は、トランジスタ4に並列接続されたダイオード3、またはトランジスタ8に並列接続されたダイオード3に電流が流れている半周期の期間に、トランジスタ4またはトランジスタ8をオフすると、電流の方向が変わるまでダイオード3に電流が流れ続け、電流の向きが変わるタイミングでスイッチ素子7のトランジスタ4が遮断し、スイッチ素子7が遮断する。   The above-described high frequency tuning capacitance switch circuit 12 can be controlled at high speed within one cycle of high frequency. Therefore, in the intermittent high frequency output operation, when the output is stopped, the high frequency tuning capacitance switch circuit 12 has a half cycle in which a current flows through the diode 3 connected in parallel to the transistor 4 or the diode 3 connected in parallel to the transistor 8. When the transistor 4 or the transistor 8 is turned off during the period, the current continues to flow through the diode 3 until the direction of the current changes, and the transistor 4 of the switch element 7 is cut off at the timing when the direction of the current changes, and the switch element 7 is cut off. .

その瞬間には、共振器1のエネルギーは総てコンデンサ5(51、52)の電荷として存在され、コンデンサ5(51、52)に高周波出力の正の最大電圧でクランプした状態に溜めて保存され、各コンデンサ5(51、52)はその状態で即座に出力動作を停止する。出力再開時には、スイッチ素子7と共振器1の駆動信号のタイミングを制御することにより、この保存された電荷を利用して、定常状態に近い振幅で出力を立ち上げることが可能になる。さらに、短時間に周波数を変化させながら高周波信号を発生させることが可能となる。なお、同調に不用な補正コンデンサ52は、常時遮断状態であり、電流は流れることは無い。   At that moment, all the energy of the resonator 1 exists as the electric charge of the capacitor 5 (51, 52), and is stored and stored in the capacitor 5 (51, 52) clamped at the positive maximum voltage of the high frequency output. Each capacitor 5 (51, 52) immediately stops the output operation in that state. When the output is resumed, by controlling the timing of the drive signal of the switch element 7 and the resonator 1, it becomes possible to start up the output with an amplitude close to a steady state using this stored charge. Furthermore, it is possible to generate a high frequency signal while changing the frequency in a short time. It should be noted that the correction capacitor 52 unnecessary for tuning is always cut off and no current flows.

以上の動作を利用した高効率制御法を、図1、図4、図5を用いて説明する。図4は本実施の形態の多周波数送受信回路における出力停止時の動作を説明する図、図5は本実施の形態の多周波数送受信回路における出力再開時の動作を説明する図である。   A high-efficiency control method using the above operation will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation when output is stopped in the multi-frequency transmission / reception circuit of this embodiment, and FIG. 5 is a diagram for explaining the operation when output is resumed in the multi-frequency transmission / reception circuit of this embodiment.

容量制御信号は、共振容量として使っている総てのコンデンサ5(51、52)のそれぞれを個別に制御する容量制御用のスイッチ素子7の制御信号である。容量制御信号が高レベルの時、同調容量として使うコンデンサ5(51、52)を制御するスイッチ素子7が選択的にオンにされて同調を取る。出力停止時には、図4に示すように、容量制御用のスイッチ素子7に負の電流が流れている間に駆動トランジスタであるインバータ20の出力を遮断すれば良く、駆動トランジスタを制御する制御信号の入力タイミングに半周期の時間的余裕があることを示している。そして、出力が停止すると、共振器1のコンデンサ5にエネルギーが蓄積される。   The capacitance control signal is a control signal for the capacitance control switch element 7 that individually controls all the capacitors 5 (51, 52) used as the resonance capacitance. When the capacitance control signal is at a high level, the switch element 7 that controls the capacitor 5 (51, 52) used as the tuning capacitance is selectively turned on to achieve tuning. When the output is stopped, as shown in FIG. 4, the output of the inverter 20 as the drive transistor may be cut off while a negative current is flowing through the capacitance control switch element 7, and the control signal for controlling the drive transistor It shows that there is a half-cycle time margin in the input timing. When the output stops, energy is accumulated in the capacitor 5 of the resonator 1.

さらに、出力再開時に、コンデンサ5(51、52)に溜めたエネルギーを利用して、図5に示すように、信号出力は最初からほぼ定常状態の振幅で振動を始め、立ち上がりの良い高周波信号を発生させることも可能になる。即ち、コンデンサ5(51、52)を制御するスイッチ素子7を同調状態になるように選択的にオンにした後、そのタイミングから90度遅れた駆動信号で多周波数送受信回路は動作させられる。このような制御を行って高周波間歇出力を発生させる多周波数送受信回路は、電源効率の良い装置になるだけでなく、瞬時に出力を停止できる。   Further, when the output is resumed, the energy accumulated in the capacitor 5 (51, 52) is used, and as shown in FIG. 5, the signal output starts to oscillate with a substantially steady state amplitude from the beginning, and generates a high-frequency signal with a good rise. It can also be generated. That is, after the switch element 7 that controls the capacitor 5 (51, 52) is selectively turned on so as to be in a tuned state, the multi-frequency transmission / reception circuit is operated with a drive signal delayed by 90 degrees from the timing. A multi-frequency transmission / reception circuit that performs such control to generate a high-frequency intermittent output not only becomes a power-efficient device but also can stop the output instantaneously.

高周波励磁信号と同等の周波数の共振器を備える店舗防犯システムでは、セキュリティタグが高周波励磁信号が無くなった後にも、暫く減衰振動波を出し続ける特性を利用しており、その減衰信号を検知してセキュリティタグの存在を検知している。このため、上述した構成を用いることにより、店舗防犯システムにおけるセキュリティタグの減衰振動波検出の信頼性を高めることができる。   In store security systems equipped with a resonator with the same frequency as the high frequency excitation signal, the security tag uses the characteristic of continuing to emit a damped vibration wave for a while after the high frequency excitation signal is lost. The presence of a security tag is detected. For this reason, by using the above-described configuration, it is possible to improve the reliability of detecting the damped vibration wave of the security tag in the store security system.

以上説明したように、本実施の形態の高周波同調容量スイッチ回路12では、異なる同調容量からなる複数のコンデンサ5(51、52)の接続、非接続を制御して組み合わせることにより、多周波数送受信回路の最大出力を得て同調させることが可能になり、電流波形、電圧波形を利用しても同調を取ることが可能になる。スイッチ素子7を制御して、高周波の1周期以内にコンデンサ5(51、52)の接続,開放制御が可能となるので、効率が良く切れの良い間歇出力の高周波信号を発生させることが可能になる。
(実施の形態2)
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。上述した多周波数送受信回路は、送信動作させた場合に、出力停止時に、設定周波数より高い周波数で減衰振動を起こしてスプリアスを発生することがある。本実施の形態はこのスプリアスを抑制するものである。
As described above, in the high-frequency tuning capacitance switch circuit 12 of the present embodiment, the multi-frequency transmission / reception circuit is configured by controlling and combining the connection and non-connection of the plurality of capacitors 5 (51, 52) having different tuning capacitances. Can be tuned by obtaining the maximum output, and can be tuned even using the current waveform and voltage waveform. By controlling the switch element 7, it is possible to control the connection and release of the capacitors 5 (51, 52) within one cycle of the high frequency, so that it is possible to generate a high-frequency signal with an intermittent output that is efficient and well cut. Become.
(Embodiment 2)
Next, another embodiment of the present invention will be described. When the multi-frequency transmission / reception circuit described above is operated to transmit, when the output is stopped, the multi-frequency transmission / reception circuit may cause a damped vibration at a frequency higher than the set frequency to generate spurious. This embodiment suppresses this spurious.

図4に示すように、多周波数送受信回路では、出力動作中においてほぼ正弦波状に電圧、電流波形は推移し、互いの位相は90度ずれている。出力を停止させる場合、容量制御信号を電流出力が負の期間に切ることによって、次に電流の正の期間に入ったところで出力動作を停止させることができ、出力動作中の殆どのエネルギーを同調用コンデンサに保存できる。   As shown in FIG. 4, in the multi-frequency transmission / reception circuit, the voltage and current waveforms change in a substantially sinusoidal shape during the output operation, and their phases are shifted by 90 degrees. When stopping the output, the output operation can be stopped at the next positive current period by cutting the capacity control signal during the negative current output period, and most of the energy during the output operation is tuned. Can be stored in a capacitor.

この動作を可能にするのは、スイッチ素子7として利用したトランジスタ4、6に付加したダイオード3である。即ち、電流出力が負となる期間にはダイオード3に負の電流が流れており、スイッチ素子7に対して共振容量を導通させる制御信号が無くても負の電流は流すことができるからである。   This operation is enabled by the diode 3 added to the transistors 4 and 6 used as the switch element 7. That is, a negative current flows through the diode 3 during a period in which the current output is negative, and a negative current can flow even if there is no control signal for conducting the resonant capacitance to the switch element 7. .

しかし、負の電流が0になった時点で即座に遮断できるのは理想的ダイオードであり、通常のダイオードは正の順方向電流が流れている時にダイオードの接合に電荷が蓄積され、その電荷は時間と共に結晶内で再結合により漸次消滅する。しかし、ダイオードに逆方向電圧が印加されれば、蓄積された電荷を引き抜く電流として電荷が無くなるまで暫く流れることになり、これがスプリアス発生の原因になる。   However, it is an ideal diode that can be cut off immediately when the negative current becomes zero, and a normal diode accumulates charge at the junction of the diode when positive forward current is flowing, and the charge is It gradually disappears by recombination in the crystal with time. However, if a reverse voltage is applied to the diode, it will flow for a while until the charge disappears as a current for extracting the accumulated charge, which causes spurious generation.

実際のスプリアスが発生している動作波形を図8に示す。図8の下部に示す波形は図1の回路の電圧計測点の波形であり、上部に示す波形は主制御MOSトランジスタのドレインにおける電圧波形で、高い周波数で減衰振動を起こしている。この減衰振動はスプリアスとして不要輻射を起こすだけでなく、最初の跳ね返り電圧が極端に高い電圧になっており、トランジスタの耐圧もこの電圧に耐えるものでなければならなくなる。   FIG. 8 shows an operation waveform in which an actual spurious is generated. The waveform shown in the lower part of FIG. 8 is the waveform of the voltage measurement point of the circuit of FIG. 1, and the waveform shown in the upper part is the voltage waveform at the drain of the main control MOS transistor, causing a damped oscillation at a high frequency. This damped oscillation not only causes unwanted radiation as spurious, but the initial rebound voltage is extremely high, and the breakdown voltage of the transistor must be able to withstand this voltage.

しかしながら、トランジスタの最大動作電流と同等の電流を流す組み込みダイオードは、それまで流れているダイオード順方向電流のために、かなりの蓄積電荷を貯めており、逆方向の遮断回復は時間がかかることになる。図8の動作停止動作時の波形を詳しく見ると以下のことが考えられる。   However, the built-in diode that flows a current equivalent to the maximum operating current of the transistor stores a considerable amount of accumulated charge due to the diode forward current flowing so far, and reverse cutoff recovery takes time. Become. When the waveform during the operation stop operation in FIG.

本来停止動作は、図4に示すように、電圧波形の最小値になった時点で完結する。しかし、図8の下部に示す実際の電圧波形では、最小値から暫くして電圧が急激に正の方向に跳ね上がっている。この時点で逆方向ダイオード3の蓄積電荷が無くなったことになり、容量を制御するトランジスタ4とダイオード3が完全に遮断される時間である。   Originally, the stop operation is completed when the voltage waveform reaches the minimum value as shown in FIG. However, in the actual voltage waveform shown in the lower part of FIG. 8, the voltage suddenly jumps in the positive direction for a while from the minimum value. At this time, the charge accumulated in the reverse direction diode 3 has disappeared, and it is time for the transistor 4 and the diode 3 that control the capacitance to be completely cut off.

しかし、図1に示す構成では、遮断するまではダイオード3が導通してコイル2に正の電流を流していたことになる。そうするとコイル2は、それまで流れていた電流を維持しようとするために、制御するトランジスタ4のドレイン−ソース(コレクタ−エミッタ)間の容量ならびに配線の浮遊容量とコイルとでできた共振回路を励振し、高い電圧で高い周波数で動作するようになる。   However, in the configuration shown in FIG. 1, the diode 3 is turned on and a positive current flows through the coil 2 until it is cut off. Then, the coil 2 excites a drain-source (collector-emitter) capacitance of the transistor 4 to be controlled and a resonant circuit made up of the stray capacitance of the wiring and the coil in order to maintain the current that has been flowing so far. Then, it operates at a high frequency with a high voltage.

この振動動作が始まるとトランジスタ4に組み込まれたダイオード3には、引き続き順方向と逆方向の電圧が交互にかかることになり順方向で電荷を貯め、逆方向で溜まった電荷を使って導通状態を維持しながら振動を続ける。この時、順方向で貯められた電荷だけでは、同等の逆方向の導通状態を維持できないし、さらに、共振回路の損失により振動は減衰していくことになる。   When this oscillating operation starts, the diode 3 incorporated in the transistor 4 is continuously applied with a forward voltage and a reverse voltage, so that charges are stored in the forward direction, and the conduction state is established using the charges accumulated in the reverse direction. Continue to vibrate while maintaining. At this time, only the charge stored in the forward direction cannot maintain the same reverse conduction state, and the vibration is attenuated by the loss of the resonance circuit.

このため、以下の対策が望まれる。
(1)逆方向ダイオードの蓄積電荷を少なくする。
(2)逆方向ダイオードの蓄積電荷による減衰振動のエネルギーを速やかに吸収する。
For this reason, the following measures are desired.
(1) Reduce the accumulated charge of the reverse diode.
(2) The energy of the damped vibration due to the accumulated charge of the reverse diode is quickly absorbed.

(1)の方法は、順方向電圧降下が小さく蓄積電荷の小さいダイオード、例えばショトキーバリアダイオードを利用して改善する方法がある。図3に示すバイポーラトランジスタ6を使った制御回路ではダイオード3としてショトキーバリアダイオードを使用すればよい。しかし、図2に示すMOSトランジスタ4の場合には、最初からダイオード3が組み込まれている。この場合には、ショトキーバリアダイオードの順方向電圧降下が、接合型ダイオードより低いので、MOSトランジスタ4のドレインとソースの間に並列にショトキーバリアダイオードを接続することにより、順方向電流を殆どショトキーバリアダイオードに流すことで蓄積電荷を少なくできる。   As the method (1), there is a method of improving by utilizing a diode having a small forward voltage drop and a small accumulated charge, for example, a Schottky barrier diode. In the control circuit using the bipolar transistor 6 shown in FIG. 3, a Schottky barrier diode may be used as the diode 3. However, in the case of the MOS transistor 4 shown in FIG. 2, the diode 3 is incorporated from the beginning. In this case, since the forward voltage drop of the Schottky barrier diode is lower than that of the junction type diode, by connecting the Schottky barrier diode in parallel between the drain and the source of the MOS transistor 4, almost no forward current is generated. Accumulated charge can be reduced by flowing through the Schottky barrier diode.

しかし、現状のショトキーバリアダイオードは、順方向電圧降下が小さいが、逆方向耐電圧が低く、また逆方向漏れ電流が大きい。このため、大出力化が難しくて動作時の損失も増えることになり、特性の良いダイオードの開発が望まれる。   However, the current Schottky barrier diode has a small forward voltage drop but a low reverse withstand voltage and a large reverse leakage current. For this reason, it is difficult to increase the output and the loss during operation increases, and the development of a diode with good characteristics is desired.

本実施の形態は、(2)の方法に係り、停止動作でダイオードに蓄積された電荷により暫く高い周波数で減衰振動しているエネルギーを、容量Cと抵抗Rの直列回路により消費させて早く減衰振動を終了させるものである。   The present embodiment relates to the method (2), and energy that is damped and oscillated at a high frequency for a while due to the electric charge accumulated in the diode in the stop operation is consumed by the series circuit of the capacitor C and the resistor R to be quickly attenuated. The vibration is terminated.

図6は、本実施の形態を示す多周波数送受信回路のスプリアス抑制のための構成であり、スプリアス抑制のための適値の容量Cと適値の抵抗Rの直列回路、すなわちコンデンサ511と抵抗512の直列回路をダイオード3と並列に設けてスイッチ素子7に付加したものである。なお、多周波数送受信回路は、同調を取るために、主容量のコンデンサ51の他に微調整を取るための複数の小さい補正容量の補正コンデンサ52をスイッチ素子7で制御している。このような回路においても、スプリアス抑制のために容量Cと抵抗Rの直列回路は、主容量の主コンデンサ51を制御する回路をなすスイッチ素子7にだけに付ければよい。   FIG. 6 shows a configuration for suppressing spurious in the multi-frequency transmission / reception circuit according to the present embodiment. A series circuit of an appropriate capacitance C and an appropriate resistor R for suppressing spurious, that is, a capacitor 511 and a resistor 512 is shown. Is provided in parallel with the diode 3 and added to the switch element 7. Note that the multi-frequency transmission / reception circuit controls a plurality of small correction capacitor correction capacitors 52 for fine adjustment in addition to the main capacitor 51 by the switch element 7 in order to achieve tuning. Even in such a circuit, the series circuit of the capacitor C and the resistor R may be attached only to the switch element 7 forming a circuit for controlling the main capacitor 51 of the main capacitor in order to suppress spurious.

なぜなら、これらの主コンデンサ51および補正コンデンサ52は同調を果たしたときには結ばれており、スプリアスの高い周波数に対しては、それらの容量により充分低いインピーダンスで結合されているからである。   This is because the main capacitor 51 and the correction capacitor 52 are connected when they are tuned, and are coupled with sufficiently low impedance due to their capacitances for high spurious frequencies.

この主容量をなす主コンデンサ51の導通を制御するスイッチ素子7にコンデンサ511と抵抗512の直列回路を設けた多周波数送受信回路においては、図7に示すようにスプリアスが抑えられた動作となる。   In the multi-frequency transmission / reception circuit in which the switch element 7 that controls the conduction of the main capacitor 51 having the main capacity is provided with a series circuit of the capacitor 511 and the resistor 512, the operation is suppressed with spurious as shown in FIG.

すなわち、ダイオード3の蓄積電荷が無くなった時点でトランジスタ4は遮断し、その電圧は急速に跳ね上がる。この時に流れる電流を、コンデンサ511と抵抗512の直列回路に流し、抵抗512の抵抗Rでそのエネルギーを吸収することにより以後の振動を抑えることができる。   That is, the transistor 4 is cut off when the charge stored in the diode 3 is lost, and the voltage jumps rapidly. The current flowing at this time is passed through a series circuit of the capacitor 511 and the resistor 512, and the energy is absorbed by the resistor R of the resistor 512, whereby subsequent vibrations can be suppressed.

図7においては、停止動作の最初でスパイク状の電圧があるが、この動作の時に、振動を起こすエネルギーを吸収し、即座に安定化していることが分かる。なお、このように、出力停止時にダイオード3の蓄積電荷によって減衰振動を起こすエネルギーは、スプリアスを発生させても、また、それを抵抗512とコンデンサ511の直列回路で抑えても、回路の損失になる。このことが、出力再開初期に、振幅が少し小さく始まり数サイクルで定常振幅に漸近していく動作の要因になっている。   In FIG. 7, there is a spike-like voltage at the beginning of the stop operation, but it can be seen that the energy that causes vibration is absorbed and stabilized immediately during this operation. As described above, the energy that causes the damped oscillation due to the accumulated charge of the diode 3 when the output is stopped causes the loss of the circuit even if spurious is generated or suppressed by the series circuit of the resistor 512 and the capacitor 511. Become. This is a factor of the operation in which the amplitude starts slightly smaller and gradually approaches the steady amplitude in several cycles in the early stage of output restart.

1 共振器
2 コイル
3 ダイオード
4 バイポーラトランジスタ
5 コンデンサ
6 MOSトランジスタ
7 スイッチ素子
8 Pchトランジスタ
9 Nchトランジスタ
10 ゲートドライバ
11 ゲートドライバ
12 高周波同調容量スイッチ回路
13 ダイオード
14 電流測定抵抗
15 マイクロコンピュータ
20 共振器
21 コイル
22 コンデンサ
23 コンデンサ
24 ダイオード
25 ダイオード
26 直流電源
27 トランジスタ
28 抵抗
29 コンデンサ
30 アンプ
31 抵抗
32 コンデンサ
51 主コンデンサ
52 補正コンデンサ
511 コンデンサ
512 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resonator 2 Coil 3 Diode 4 Bipolar transistor 5 Capacitor 6 MOS transistor 7 Switch element 8 Pch transistor 9 Nch transistor 10 Gate driver 11 Gate driver 12 High frequency tuning capacity switch circuit 13 Diode 14 Current measurement resistance 15 Microcomputer 20 Resonator 21 Coil 22 capacitor 23 capacitor 24 diode 25 diode 26 DC power supply 27 transistor 28 resistor 29 capacitor 30 amplifier 31 resistor 32 capacitor 51 main capacitor 52 correction capacitor 511 capacitor 512 resistor

Claims (7)

コイルと、前記コイルとそれぞれ直列に接続され、かつ相互に並列接続される複数のコンデンサとで構成する共振器と、前記コンデンサの導通をそれぞれ制御する複数のスイッチ素子と、前記コイルに接続される駆動トランジスタを備え、
前記複数のコンデンサは、主容量を有する1つの主コンデンサと、主容量より少ない補正容量を有する1または複数の補正コンデンサからなり、
各スイッチ素子は、前記コンデンサと直列に接続されて逆電流方向に流すダイオードを有し、容量制御信号を受けて開閉し、導通により活性化する主コンデンサおよび付加する補正コンデンサとを選択し、主コンデンサと選択された補正コンデンサの容量により前記共振器の共振周波数を調整することを特徴とする多周波数送受信回路。
A resonator composed of a coil and a plurality of capacitors connected in series with each other and connected in parallel to each other, a plurality of switching elements that respectively control conduction of the capacitors, and connected to the coils A drive transistor,
The plurality of capacitors include one main capacitor having a main capacity and one or more correction capacitors having a correction capacity smaller than the main capacity,
Each switch element has a diode connected in series with the capacitor and flowing in the reverse current direction. The switch element receives and opens a capacitance control signal, selects a main capacitor activated by conduction and a correction capacitor to be added. A multi-frequency transmission / reception circuit, wherein a resonance frequency of the resonator is adjusted by a capacitance of a capacitor and a selected correction capacitor.
前記スイッチ素子が、バイポーラトランジスタと、前記バイポーラトランジスタのコレクタ−エミッタ間にコレクタ逆電流を流す前記ダイオードとからなることを特徴とする請求項1記載の多周波数送受信回路。   2. The multi-frequency transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the switch element includes a bipolar transistor and the diode that causes a collector reverse current to flow between a collector and an emitter of the bipolar transistor. 前記スイッチ素子が、MOSトランジスタと、前記MOSトランジスタのドレイン−ソース間にドレイン逆電流を流す前記ダイオードとからなることを特徴とする請求項1記載の多周波数送受信回路。   2. The multi-frequency transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the switch element includes a MOS transistor and the diode that allows a drain reverse current to flow between a drain and a source of the MOS transistor. 各補正コンデンサの補正容量が、最小の補正容量を有する補正コンデンサの容量に対してそれぞれ2のべき乗倍となることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の多周波数送受信回路。   The multi-frequency transmission / reception circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the correction capacity of each correction capacitor is a power of 2 with respect to the capacity of the correction capacitor having the minimum correction capacity. . 制御装置および測定装置をさらに備え、前記共振器を流れる共振信号の電流値または位相を前記測定装置が測定し、前記電流値または前記位相が所定の値になるように前記制御装置が前記容量制御信号を自動制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の多周波数送受信回路。   A control device and a measurement device, wherein the measurement device measures a current value or phase of a resonance signal flowing through the resonator, and the control device controls the capacity so that the current value or the phase becomes a predetermined value. 5. The multi-frequency transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the signal is automatically controlled. 出力停止動作において、前記ダイオードに逆電流が流れるタイミングで前記スイッチ素子を遮断することにより、前記共振器のエネルギーを主コンデンサおよび補正コンデンサに保存し、出力再開時に、主コンデンサおよび補正コンデンサを制御するスイッチ素子を同調状態になるように選択的にオンにした後、そのタイミングから90度遅れて前記駆動トランジスタの駆動信号を入力させて出力動作させることにより、出力停止時に保存した前記エネルギーを放出して出力を再開することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の多周波数送受信回路。   In the output stop operation, the switching element is cut off at a timing when a reverse current flows through the diode, whereby the energy of the resonator is stored in the main capacitor and the correction capacitor, and the main capacitor and the correction capacitor are controlled when the output is resumed. After the switch element is selectively turned on so as to be in a tuned state, the drive transistor drive signal is input 90 degrees later than the timing to perform the output operation, thereby releasing the energy stored when the output is stopped. The multi-frequency transmission / reception circuit according to claim 1, wherein the output is restarted. 主容量をなす主コンデンサの導通を制御するスイッチ素子にアプリアス抑制のためのコンデンサと抵抗の直列回路を前記ダイオードと並列に設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の多周波数送受信回路。   The switch element for controlling the conduction of the main capacitor forming the main capacitor is provided with a series circuit of a capacitor and a resistor for suppressing a bias in parallel with the diode. Multi-frequency transceiver circuit.
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