JP2519271B2 - 周波数可変発振回路 - Google Patents
周波数可変発振回路Info
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- JP2519271B2 JP2519271B2 JP62304912A JP30491287A JP2519271B2 JP 2519271 B2 JP2519271 B2 JP 2519271B2 JP 62304912 A JP62304912 A JP 62304912A JP 30491287 A JP30491287 A JP 30491287A JP 2519271 B2 JP2519271 B2 JP 2519271B2
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- circuit
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は可変リアクタンス回路と共振素子を用いた
周波数可変発振回路に関する。
周波数可変発振回路に関する。
（ｂ）従来の技術 従来、たとえばFMステレオ受信機に用いられるステレ
オ復調回路においてはPLL回路が構成されている。また
このPLL回路中のVCO（電圧制御発振器）にはセラミック
共振子などの共振素子が用いられ無調整化が図られてい
る。
オ復調回路においてはPLL回路が構成されている。また
このPLL回路中のVCO（電圧制御発振器）にはセラミック
共振子などの共振素子が用いられ無調整化が図られてい
る。
第３図はこの種のVCOに用いられる周波数可変発振回
路の一例を示している。図において10は発振回路、11は
発振回路10の発振周波数を可変するための可変リアクタ
ンス回路である。発振回路10は共振素子Ｘと、差動接続
されたトランジスタ対Q9,Q10およびコンデンサC2などか
ら構成されている。この発振回路の共振周波数は共振素
子Ｘの並列共振周波数によって定まるが、共振素子Ｘに
は可変リアクタンス回路11が並列接続されていて共振素
子Ｘの共振周波数が変位する。可変リアクタンス回路11
は２つの差動増幅回路（Q3,Q4,Q5,Q6），コンデンサC1,
抵抗R1,及び可変電流源3,4などから構成されている。ト
ランジスタ対Q3,Q4からなる差動増幅回路とコンデンサC
1とによって正のリアクタンス回路として作用し、その
等価容量リアクタンスはgmR1C1として表され、トランジ
スタ対Q5,Q6からなる差動増幅路とC1,R1とによって負の
リアクタンス回路として作動しその等価容量リアクタン
スは−gmR1C1で表される。ここでgmは両トランジスタ対
の相互コンダクタンスであり、可変電流源3,4に流れる
電流I2,I3によってgmの値が変化する。したがってI2,I3
の値を制御することによって発振回路の発振周波数が変
化する。
路の一例を示している。図において10は発振回路、11は
発振回路10の発振周波数を可変するための可変リアクタ
ンス回路である。発振回路10は共振素子Ｘと、差動接続
されたトランジスタ対Q9,Q10およびコンデンサC2などか
ら構成されている。この発振回路の共振周波数は共振素
子Ｘの並列共振周波数によって定まるが、共振素子Ｘに
は可変リアクタンス回路11が並列接続されていて共振素
子Ｘの共振周波数が変位する。可変リアクタンス回路11
は２つの差動増幅回路（Q3,Q4,Q5,Q6），コンデンサC1,
抵抗R1,及び可変電流源3,4などから構成されている。ト
ランジスタ対Q3,Q4からなる差動増幅回路とコンデンサC
1とによって正のリアクタンス回路として作用し、その
等価容量リアクタンスはgmR1C1として表され、トランジ
スタ対Q5,Q6からなる差動増幅路とC1,R1とによって負の
リアクタンス回路として作動しその等価容量リアクタン
スは−gmR1C1で表される。ここでgmは両トランジスタ対
の相互コンダクタンスであり、可変電流源3,4に流れる
電流I2,I3によってgmの値が変化する。したがってI2,I3
の値を制御することによって発振回路の発振周波数が変
化する。
（ｃ）発明が解決しようとする問題点 このように共振素子を用いた発振回路の発振周波数を
可変リアクタンス回路によって制御するようにした従来
の周波数可変発振回路は無制御の初期状態で共振素子は
固有の共振周波数で発振し，この点を中心に共振周波数
が制御されるため，共振素子のＱの低下を招かないとい
った特徴を備えていてPLL回路におけるVCO回路に最適で
ある。ところが従来の回路においては，電源投入直後の
過渡期に可変リアクタンス回路の差動増幅回路のベース
間に著しい不均衡が生じる場合があった。これは回路各
部の状態が安定化するまでに一定時間を要するからであ
り、このような不均衡が生じた場合に第３図に示した発
振回路の出力点（Ａ点）に対して電流を引き込みまたは
流し込むことになり、発振回路の差動増幅回路に直流的
な不均衡を生じさせる。これにより発振動作が行われな
かったり、共振素子の発振モードがとぶ（共振素子の寄
生共振点で共振する）ことにより異常発振をひきおこす
おそれがあった。
可変リアクタンス回路によって制御するようにした従来
の周波数可変発振回路は無制御の初期状態で共振素子は
固有の共振周波数で発振し，この点を中心に共振周波数
が制御されるため，共振素子のＱの低下を招かないとい
った特徴を備えていてPLL回路におけるVCO回路に最適で
ある。ところが従来の回路においては，電源投入直後の
過渡期に可変リアクタンス回路の差動増幅回路のベース
間に著しい不均衡が生じる場合があった。これは回路各
部の状態が安定化するまでに一定時間を要するからであ
り、このような不均衡が生じた場合に第３図に示した発
振回路の出力点（Ａ点）に対して電流を引き込みまたは
流し込むことになり、発振回路の差動増幅回路に直流的
な不均衡を生じさせる。これにより発振動作が行われな
かったり、共振素子の発振モードがとぶ（共振素子の寄
生共振点で共振する）ことにより異常発振をひきおこす
おそれがあった。
この発明の目的は共振素子を用いた発振回路に可変リ
アクタンス回路を接続することによって構成した周波数
可変発振回路の電源立ち上げ時における、発振不起動や
異常発振等の異常動作を防止した周波数可変発振回路を
提供することにある。
アクタンス回路を接続することによって構成した周波数
可変発振回路の電源立ち上げ時における、発振不起動や
異常発振等の異常動作を防止した周波数可変発振回路を
提供することにある。
（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明の周波数可変発振回路は、基本リアクタンス
素子と複数の可変電流源が接続されて可変電流源の電流
変化により可変リアクタンスとして動作する差動増幅回
路に対して共振素子と発振回路を接続してなる周波数可
変発振回路において、電源電圧のレベルを検出する電圧
検出回路と、電源電圧の立上がり時にこの電圧検出回路
の出力が所定値未満のとき、前記複数の可変電流源を共
にしゃ断するスイッチ回路を設け、電源電圧が所定値以
上になってから発振動作を開始させるようにしたことを
特徴としている。
素子と複数の可変電流源が接続されて可変電流源の電流
変化により可変リアクタンスとして動作する差動増幅回
路に対して共振素子と発振回路を接続してなる周波数可
変発振回路において、電源電圧のレベルを検出する電圧
検出回路と、電源電圧の立上がり時にこの電圧検出回路
の出力が所定値未満のとき、前記複数の可変電流源を共
にしゃ断するスイッチ回路を設け、電源電圧が所定値以
上になってから発振動作を開始させるようにしたことを
特徴としている。
（ｅ）作用 この発明の周波数可変発振回路においては、差動増幅
回路に基本リアクタンス素子と複数の可変電流源が接続
されて、可変電流源の電流変化によりリアクタンスの変
化する可変リアクタンス回路が構成され、この可変リア
クタンス回路に共振素子と発振回路が接続されて周波数
可変発振回路が構成されるが、この発明では電源電圧の
立上がり時に電圧検出回路が電源電圧のレベルを検出
し、スイッチ回路は電圧検出回路の出力が所定値未満の
とき前記複数の可変電流源をしゃ断する。したがって電
源電圧が所定値に達するまでは可変電流源がしゃ断され
ることにより可変リアクタンス回路が作用しない。この
ため発振回路は共振素子の固有共振周波数で発振動作を
開始する。その後、電源電圧が所定値に達したとき可変
電流源のしゃ断が解除されるため、その可変電流源の電
流変化による可変リアクタンスに応じた周波数の発振を
行う。
回路に基本リアクタンス素子と複数の可変電流源が接続
されて、可変電流源の電流変化によりリアクタンスの変
化する可変リアクタンス回路が構成され、この可変リア
クタンス回路に共振素子と発振回路が接続されて周波数
可変発振回路が構成されるが、この発明では電源電圧の
立上がり時に電圧検出回路が電源電圧のレベルを検出
し、スイッチ回路は電圧検出回路の出力が所定値未満の
とき前記複数の可変電流源をしゃ断する。したがって電
源電圧が所定値に達するまでは可変電流源がしゃ断され
ることにより可変リアクタンス回路が作用しない。この
ため発振回路は共振素子の固有共振周波数で発振動作を
開始する。その後、電源電圧が所定値に達したとき可変
電流源のしゃ断が解除されるため、その可変電流源の電
流変化による可変リアクタンスに応じた周波数の発振を
行う。
（ｆ）実施例 第１図はこの発明の実施例である周波数可変発振回路
の回路図である。図において10は発振回路、11は可変リ
アクタンス回路である。発振回路10において、トランジ
スタQ9,Q10からなる差動増幅回路に電流ミラー回路Q7,Q
8と定電流源２が接続されている。Q10のコレクタGND
（接地）間に共振素子Ｘが接続され、またQ10のコレク
タとQ9のベース間に帰還コンデンサC2が接続されてい
る。したがって共振素子Ｘの並列共振周波数の信号はC2
を介してQ9のベースへ正帰還され、発振を行う。なおQ
9,Q10のベースには発振回路が安定に持続するためのバ
イアス電圧Vb1が抵抗R2,R3を介して供給されている。
の回路図である。図において10は発振回路、11は可変リ
アクタンス回路である。発振回路10において、トランジ
スタQ9,Q10からなる差動増幅回路に電流ミラー回路Q7,Q
8と定電流源２が接続されている。Q10のコレクタGND
（接地）間に共振素子Ｘが接続され、またQ10のコレク
タとQ9のベース間に帰還コンデンサC2が接続されてい
る。したがって共振素子Ｘの並列共振周波数の信号はC2
を介してQ9のベースへ正帰還され、発振を行う。なおQ
9,Q10のベースには発振回路が安定に持続するためのバ
イアス電圧Vb1が抵抗R2,R3を介して供給されている。
可変リアクタンス回路11において、トランジスタQ3,Q
4により第１の差動増幅回路が構成され、トランジスタQ
5,Q6によって第２の差動増幅回路が構成されている。両
差動増幅回路には電流ミラー回路Q1,Q2および可変電流
源3,4が接続されていて、さらにQ3およびQ6のベースと
可変リアクタンス回路の入出力端Ａとの間にコンデンサ
C1が接続され、両差動増幅回路のベース間に抵抗R1が設
けられている。Q3,Q4からなるリアクタンス回路の入力
端ＡからみたアドミタンスをY1とし、Q5,Q6からなるリ
アクタンス回路の入力端ＡからみたアドミタンスをY2と
すれば次の関係が成り立つ。
4により第１の差動増幅回路が構成され、トランジスタQ
5,Q6によって第２の差動増幅回路が構成されている。両
差動増幅回路には電流ミラー回路Q1,Q2および可変電流
源3,4が接続されていて、さらにQ3およびQ6のベースと
可変リアクタンス回路の入出力端Ａとの間にコンデンサ
C1が接続され、両差動増幅回路のベース間に抵抗R1が設
けられている。Q3,Q4からなるリアクタンス回路の入力
端ＡからみたアドミタンスをY1とし、Q5,Q6からなるリ
アクタンス回路の入力端ＡからみたアドミタンスをY2と
すれば次の関係が成り立つ。
Y1＝（１＋gm1・Ｒ）／｛Ｒ＋（1/jωＣ）｝ Y2＝（１−gm2・Ｒ）／｛Ｒ＋（1/jωＣ）｝ ここでgm1はQ3,Q4からなる差動増幅回路の相互コンダ
クタンス、gm2はQ5,Q6からなる差動増幅回路の相互コン
ダクタンスである。またＲは抵抗R1の抵抗値、Ｃはコン
デンサC1の容量を示している。
クタンス、gm2はQ5,Q6からなる差動増幅回路の相互コン
ダクタンスである。またＲは抵抗R1の抵抗値、Ｃはコン
デンサC1の容量を示している。
gm1・Ｒ＞＞1,gm2・Ｒ＞＞１ Ｒ＜＜1/|jωC| とすれば Y1′＝ｊωgm1・RC Y2′＝−ｊωgm2・RC となる。したがって第１の差動増幅回路によるリアクタ
ンスをX1、第２差動増幅回路によるリアクタンスをX2と
すれば次の関係が成りたつ。
ンスをX1、第２差動増幅回路によるリアクタンスをX2と
すれば次の関係が成りたつ。
X1＝gm1・RC X2＝−gm2・RC 第１図においてＡ点からみた可変リアクタンス回路11
のリアクタンスは前記X1とX2の混合等価リアクタンスで
あり、gm1は可変電流源３の電流値I2,gm2は可変電流源
４の電流値I3によって変化するため、これら両電流源の
電流制御によって可変リアクタンス回路11のリアクタン
スが変化する。
のリアクタンスは前記X1とX2の混合等価リアクタンスで
あり、gm1は可変電流源３の電流値I2,gm2は可変電流源
４の電流値I3によって変化するため、これら両電流源の
電流制御によって可変リアクタンス回路11のリアクタン
スが変化する。
第１図においてミユート回路１は電源電圧Vccのレベ
ルを検出する電圧検出回路とこの電圧検出回路の出力が
所定値未満のとき可変電流源3,4をしゃ断するスイッチ
回路から構成されて、第２図はこのミユート回路の具体
的回路図を示している。第２図においてトランジスラQ1
9,抵抗R8は可変電流源３の一部、トランジスタQ20,抵抗
R9は可変電流源４の一部をそれぞれ示し、両トランジス
タのベースにはスイッチ回路として作用するトランジス
タQ17とQ18が接続されてる。電源VccとGND間には抵抗R5
とトランジスタQ16が接続されていて、Q16のコレクタと
前記トランジスタQ17,Q18のベース間がそれぞれ抵抗R6,
R7を介して接続されている。したがって電源電圧Vccが
一定電圧（Vf）まで上昇すればQ17,Q18がオンし、Q19,Q
20がオフされる。
ルを検出する電圧検出回路とこの電圧検出回路の出力が
所定値未満のとき可変電流源3,4をしゃ断するスイッチ
回路から構成されて、第２図はこのミユート回路の具体
的回路図を示している。第２図においてトランジスラQ1
9,抵抗R8は可変電流源３の一部、トランジスタQ20,抵抗
R9は可変電流源４の一部をそれぞれ示し、両トランジス
タのベースにはスイッチ回路として作用するトランジス
タQ17とQ18が接続されてる。電源VccとGND間には抵抗R5
とトランジスタQ16が接続されていて、Q16のコレクタと
前記トランジスタQ17,Q18のベース間がそれぞれ抵抗R6,
R7を介して接続されている。したがって電源電圧Vccが
一定電圧（Vf）まで上昇すればQ17,Q18がオンし、Q19,Q
20がオフされる。
また電源とGND間には抵抗R4とトランジスタQ11〜Q14
およびQ15が接続されている。電源電圧が上昇して第１
図に示した回路の各部が安定動作する電圧（例えば4V
f）となればQ14のコレクタ電流が増大し、これと電流ミ
ラー回路を構成するQ15のコレクタ（Ｂ点）の電位が低
下する。これによりQ17,Q18がともにオフされて、Q19,Q
20のしゃ断が解除される。
およびQ15が接続されている。電源電圧が上昇して第１
図に示した回路の各部が安定動作する電圧（例えば4V
f）となればQ14のコレクタ電流が増大し、これと電流ミ
ラー回路を構成するQ15のコレクタ（Ｂ点）の電位が低
下する。これによりQ17,Q18がともにオフされて、Q19,Q
20のしゃ断が解除される。
可変リアクタンス回路は電源電圧がVf未満ではまだ動
作しない。一方発振回路はVfを越えるある電圧で動作を
開始するが、このとき可変電流源のしゃ断により可変リ
アクタンス回路は動作させず、共振素子の固有共振周波
数の発振が開始される。その後更に電源電圧が4Vf付近
まで上昇すれば、第１図に示した定電流源２の電流I1と
バイヤス電圧Vb1,Vb2が安定し、安定した発振が行われ
る。電流電圧が4Vfを越えたとき、可変電流源のしゃ断
が解除されるため、発振回路は可変リアクタンス回路の
等価リアクタンスに応じた周波数に変位する。
作しない。一方発振回路はVfを越えるある電圧で動作を
開始するが、このとき可変電流源のしゃ断により可変リ
アクタンス回路は動作させず、共振素子の固有共振周波
数の発振が開始される。その後更に電源電圧が4Vf付近
まで上昇すれば、第１図に示した定電流源２の電流I1と
バイヤス電圧Vb1,Vb2が安定し、安定した発振が行われ
る。電流電圧が4Vfを越えたとき、可変電流源のしゃ断
が解除されるため、発振回路は可変リアクタンス回路の
等価リアクタンスに応じた周波数に変位する。
（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、電源の立ち上げ時に
おいて、可変リアクタンス回路を構成する差動増幅回路
のベース間に著しい不均衡が生じる場合でも、共振素子
の固有周波数による発振動作が安定したのちに可変リア
クタンス回路の可変電流源が作動されるため、可変リア
クタンス回路による発振回路の発振不起動や異常発振を
防止することができる。
おいて、可変リアクタンス回路を構成する差動増幅回路
のベース間に著しい不均衡が生じる場合でも、共振素子
の固有周波数による発振動作が安定したのちに可変リア
クタンス回路の可変電流源が作動されるため、可変リア
クタンス回路による発振回路の発振不起動や異常発振を
防止することができる。
第１図はこの発明の実施例である周波数可変発振回路の
回路図、第２図は同回路に設けられるミユート回路の回
路図である。第３図は従来の周波数可変発振回路の回路
図である。 C1……基本リアクタンス素子、 Q3,Q4,Q5,Q6,R1……差動増幅回路、 3,4……可変電流源、 Ｘ……共振素子、 Q17,Q18……スイッチ回路。
回路図、第２図は同回路に設けられるミユート回路の回
路図である。第３図は従来の周波数可変発振回路の回路
図である。 C1……基本リアクタンス素子、 Q3,Q4,Q5,Q6,R1……差動増幅回路、 3,4……可変電流源、 Ｘ……共振素子、 Q17,Q18……スイッチ回路。
Claims (1)
- 【請求項１】基本リアクタンス素子と複数の可変電流源
が接続されて可変電流源の電流変化により可変リアクタ
ンスとして動作する差動増幅回路に対して共振素子と発
振回路を接続してなる周波数可変発振回路において、 電源電圧のレベルを検出する電圧検出回路と、電源電源
の立上がり時にこの電圧検出回路の出力が所定値未満の
とき、前記複数の可変電流値を共にしゃ断するスイッチ
回路を設け、電源電圧が所定値以上になってから発振動
作を開始させるようにしたことを特徴とする周波数可変
発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304912A JP2519271B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 周波数可変発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304912A JP2519271B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 周波数可変発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144805A JPH01144805A (ja) | 1989-06-07 |
| JP2519271B2 true JP2519271B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=17938797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62304912A Expired - Fee Related JP2519271B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 周波数可変発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519271B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216607A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 発振回路 |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP62304912A patent/JP2519271B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01144805A (ja) | 1989-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |