JP2018011167A - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018011167A JP2018011167A JP2016138277A JP2016138277A JP2018011167A JP 2018011167 A JP2018011167 A JP 2018011167A JP 2016138277 A JP2016138277 A JP 2016138277A JP 2016138277 A JP2016138277 A JP 2016138277A JP 2018011167 A JP2018011167 A JP 2018011167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- variable
- controlled oscillator
- phase
- primary inductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Description
同図に示されるように、従来の相互インダクタンス可変型の電圧制御発振器90は、1次インダクタL1、2次インダクタL2、キャパシタC、負性抵抗回路(−R)91、固定移相器92、および可変電圧電流変換器93から構成されている。
特に、テラヘルツ帯のような高周波数帯では、その影響が顕著となり、発振周波数の可変範囲が更に狭くなるおそれがある。
図1は、本発明の一実施の形態に係る電圧制御発振器の構成を示す図である。
同図に示される電圧制御発振器10は、1次インダクタL1、2次インダクタL2、キャパシタC、負性抵抗回路11、可変移相器12、および電圧電流変換器13を備えている。なお、同図に示される電圧制御発振器10において、1次インダクタL1と、2次インダクタL2、キャパシタC、および負性抵抗回路11の接続関係については、小信号等価回路が示されている。
図2は、電圧制御発振器10における負性抵抗回路11の回路構成を示す図である。ここでは、図1に示した容量Cと1次インダクタL1から成る共振回路が、キャパシタCAとインダクタL1Aとが並列に接続された共振回路とキャパシタCBとインダクタL1Bとが並列に接続された共振回路とから構成されているものとして説明する。なお、キャパシタCA=CB=Cであり、インダクタL1=L1A=L1Bである。
Nチャネル型のトランジスタM1のドレイン電極は、キャパシタCAの一端とインダクタL1Aの一端とが接続されるノードn1に接続され、トランジスタM1のソース電極は固定電位ノード(例えばグラウンドノードGND)に接続されている。Nチャネル型のトランジスタM2のドレイン電極は、キャパシタCBの一端とインダクタL1Bの一端とが接続されるノードn1xに接続され、トランジスタM2のソース電極が固定電位ノード(例えばグラウンドノードGND)に接続されている。また、トランジスタM1のゲート電極はノードnbに接続され、トランジスタM2のゲート電極はノードnaに接続されている。
電圧制御発振器10における可変移相器12としては、ベクトル合成型の可変移相器12A、反射型の移相器12B、およびスイッチ切替型の移相器12Cを例示することができる。以下、夫々の移相器について具体的に説明する。
図3は、ベクトル合成型の可変移相器の回路構成を示す図である。
図3に示されるように、ベクトル合成型の可変移相器12Aは、90°ハイブリッド回路120と、2つの可変振幅調整器121、122と、合波器123とから構成されている。
図4に示されるように、反射型の可変移相器12Bは、90°ハイブリッド回路120と、2つの可変リアクタンス素子124,125とから構成されている。
図5に示されるように、スイッチ切替型の可変移相器12Cは、1次インダクタL1の電圧V1の位相をシフトさせて出力し、その位相のシフト量が互いに相違する複数の固定移相器127_1〜127_n(nは2以上の整数)と、複数の固定移相器127_1〜127_nから出力された電圧Vp_1〜Vp_nの中から何れか一つの電圧を選択して出力する選択部128とを有する。
次に、電圧制御発振器10の動作原理について説明する。
電圧制御発振器10において、1次インダクタL1、キャパシタC、および負性抵抗回路11が共通に接続されるノードncに発振周波数fの電圧(交流信号)V1が発生する。交流信号V1は可変移相器12に入力され、可変移相器12により、制御信号VCPに応じたシフト量だけ位相がずらされて、電圧V2として出力される。
電圧制御発振器10の効果について、発振周波数の可変範囲のシミュレーション結果を用いて説明する。
図6は、本実施の形態に係る電圧制御発振器10による発振周波数の可変範囲のシミュレーション結果を示す図である。同図において、横軸は、位相差θを表し、縦軸は発振周波数fを表している。同図に示される特性600は、上述した式(6)において、L1=15pH,M=7.5pH,C=50fFとし、電流比率αを“1”に固定し、位相差θを0〜360°の範囲で変化させたときの発振周波数fの計算結果である。図7に示されるように、本実施の形態に係る電圧制御発振器10では、発振周波数fの可変範囲は150GHz〜260GHzとなる。
ここで、電圧電流変換器13Aを用いた電圧制御発振器10Aの電発振周波数fは、下記式(7)で表すことができる。
Claims (5)
- 1次インダクタと、
前記1次インダクタと磁気的に結合された2次インダクタと、
前記1次インダクタと並列に接続されたキャパシタと、
前記1次インダクタおよび前記キャパシタと交流的に並列に接続された負性抵抗回路と、
前記1次インダクタの端子間の電圧の位相をシフトして出力し、その位相のシフト量が変更可能な可変移相器と、
前記可変移相器から出力された電圧を電流に変換して前記2次インダクタに供給する電圧電流変換器と、を備える
電圧制御発振器。 - 請求項1に記載の電圧制御発振器において、
前記電圧電流変換器は、
前記可変移相器から出力された電圧に対する電流の変換率が可変である
ことを特徴とする電圧制御発振器。 - 請求項1または2に記載の電圧制御発振器において、
前記可変移相器は、
前記1次インダクタの電圧と同相の第1電圧と、前記1次インダクタの電圧と直交する位相の第2電圧とを生成する90°ハイブリッド回路と、
前記第1電圧の振幅を変化させて出力し、その振幅の変化量が可変な第1可変振幅調整器と、
前記第2電圧の振幅を変化させて出力し、その振幅の変化量が可変な第2可変振幅調整器と、
前記第1可変振幅調整器から出力された電圧と前記第2可変振幅調整器から出力された電圧とを重ね合わせて出力する合波器と、を有する
ことを特徴とする電圧制御発振器。 - 請求項1または2に記載の電圧制御発振器において、
前記可変移相器は、
前記1次インダクタの電圧を入力する入力端子と、前記2次インダクタに電流を供給するアイソレーション端子と、通過端子と、結合端子とを有する90°ハイブリッド回路と、
交流的に電位が固定された固定電位ノードと前記通過端子との間に接続され、リアクタンスが可変に構成された第1可変リアクタンス素子と、
前記固定電位ノードと前記結合端子との間に接続され、リアクタンスが可変に構成された第2可変リアクタンス素子と、を有する
ことを特徴とする電圧制御発振器。 - 請求項1または2に記載の電圧制御発振器において、
前記可変移相器は、
前記1次インダクタの電圧の位相をシフトさせて出力し、その位相のシフト量が互いに相違する複数の固定移相器と、
前記複数の固定移相器から出力された電圧の中から何れか一つの電圧を選択して出力する選択部と、を有する
ことを特徴とする電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016138277A JP2018011167A (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016138277A JP2018011167A (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 電圧制御発振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018011167A true JP2018011167A (ja) | 2018-01-18 |
Family
ID=60995823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016138277A Pending JP2018011167A (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018011167A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021024345A1 (ja) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | 日本電信電話株式会社 | 電圧制御発振器 |
JP2021527988A (ja) * | 2018-06-14 | 2021-10-14 | オルタ ドグ テクニク ユニヴェルシテシ | 電圧を4倍にし、低位相雑音を有する超低電圧用途向けの完全に集積された発振器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003304136A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Nec Corp | 無限位相器 |
JP2004165612A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-06-10 | Toshiba Corp | 可変インダクタ、可変インダクタを含む発振器及びこの発信器を備えた無線端末、並びに、可変インダクタを含む増幅器及びこの増幅器を備えた無線端末 |
US20080174378A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method of adjusting the resonance frequency of an l-c resonant circuit and resonant circuit |
WO2011132348A1 (ja) * | 2010-04-19 | 2011-10-27 | 日本電気株式会社 | 移相器 |
JP2014506102A (ja) * | 2011-02-18 | 2014-03-06 | クアルコム,インコーポレイテッド | バラクタレスチューナブル発振器 |
-
2016
- 2016-07-13 JP JP2016138277A patent/JP2018011167A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003304136A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-24 | Nec Corp | 無限位相器 |
JP2004165612A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-06-10 | Toshiba Corp | 可変インダクタ、可変インダクタを含む発振器及びこの発信器を備えた無線端末、並びに、可変インダクタを含む増幅器及びこの増幅器を備えた無線端末 |
US20080174378A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method of adjusting the resonance frequency of an l-c resonant circuit and resonant circuit |
WO2011132348A1 (ja) * | 2010-04-19 | 2011-10-27 | 日本電気株式会社 | 移相器 |
JP2014506102A (ja) * | 2011-02-18 | 2014-03-06 | クアルコム,インコーポレイテッド | バラクタレスチューナブル発振器 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021527988A (ja) * | 2018-06-14 | 2021-10-14 | オルタ ドグ テクニク ユニヴェルシテシ | 電圧を4倍にし、低位相雑音を有する超低電圧用途向けの完全に集積された発振器 |
WO2021024345A1 (ja) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | 日本電信電話株式会社 | 電圧制御発振器 |
JPWO2021024345A1 (ja) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | ||
JP7279795B2 (ja) | 2019-08-05 | 2023-05-23 | 日本電信電話株式会社 | 電圧制御発振器 |
US11705864B2 (en) | 2019-08-05 | 2023-07-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Voltage-controlled oscillator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Asoodeh et al. | A Full 360$^{\circ} $ Vector-Sum Phase Shifter With Very Low RMS Phase Error Over a Wide Bandwidth | |
US10581415B2 (en) | Polyphase phase shifter | |
KR0185406B1 (ko) | 전기식 제어 발진기 회로 및 이 회로를 구비한 전기식 제어 필터 장치 | |
US9411354B2 (en) | Device and module of triggering and generating temperature coefficient current | |
US8040166B2 (en) | Frequency multiplier | |
FI121044B (fi) | Aktiivivaihejakaja | |
US20200244275A1 (en) | Initialization Method for Precision Phase Adder | |
Tseng et al. | A four-channel beamforming down-converter in 90-nm CMOS utilizing phase-oversampling | |
US10917048B2 (en) | Precision high frequency phase adders | |
KR100909538B1 (ko) | 다상 전압 제어 발진기 | |
JP2018011167A (ja) | 電圧制御発振器 | |
JP4836030B2 (ja) | Lc発振回路 | |
Imanishi et al. | Digital-controlled high-linearity phase shifter using vernier ladder network for beyond 5G phased array antenna | |
JP6338033B1 (ja) | 局部発振器 | |
EP1510001A1 (en) | An amplifier circuit, gyrator circuit, filter device and method for amplifying a signal | |
Sah et al. | On the effects of mismatch on quadrature accuracy in tapped-capacitor load independent quadrature LC-oscillators | |
JP2015100078A (ja) | 周波数変換器 | |
RU2647217C1 (ru) | Высокочастотный векторный фазовращатель | |
JP6254014B2 (ja) | ハーモニックリジェクション電力増幅器 | |
US11705864B2 (en) | Voltage-controlled oscillator | |
Hsieh et al. | A 67 GHz dual injection quadrature VCO with− 182.9 dBc/Hz FOM in 90-nm CMOS | |
KR102675358B1 (ko) | I/q 신호 발생 장치 및 이를 이용한 위상 천이 장치 | |
KR102147585B1 (ko) | 위상 변환 결합기 기반의 저전력 고정확도 다중 위상 lo 생성회로 및 이를 적용한 주파수 혼합기 | |
KR100350399B1 (ko) | 동조제어방식 | |
US20080231376A1 (en) | Oscillation circuit controlling phase difference of output signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160722 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190326 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191008 |