JP2650540B2 - 発振器 - Google Patents
発振器Info
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- JP2650540B2 JP2650540B2 JP3322695A JP32269591A JP2650540B2 JP 2650540 B2 JP2650540 B2 JP 2650540B2 JP 3322695 A JP3322695 A JP 3322695A JP 32269591 A JP32269591 A JP 32269591A JP 2650540 B2 JP2650540 B2 JP 2650540B2
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- Japan
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- resonator
- ring
- oscillator
- phase
- circuit
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
器、通信機器、測定器等の発振器に関するものである。
器にはTEMモードの共振器が最もよく利用され、これ
らの共振器に関し、出版物(例えば、小西良弘”マイク
ロ波集積回路”、産報)に数多くの記載がなされてい
る。第3図(a)は先端開放1/2波長共振器の例で、
1は共振線路である。同図(b)は同図(a)をU字状
に折り返したヘアピン構造の共振器で、2は1と同様共
振線路を示す。
としては、プッシュプッシュ発振器がよく利用される
(例えば、1989年2月のマイクロウエーブジャーナ
ル(Push-Push VCO Design with CAD Tools、 Zvi Nativ
and Yair Shur、 Micーrowave Journal February 198
9))に記載されている。
6は従来形発振器の全体回路構成を示すものである。図
6において、3は共振器部、4はコルピッツ発振回路等
からなる同一かつ対称な2つの発振回路を具備した発振
器部、5は電気長の等しい伝送線路を持つ合成回路であ
る。
以下その動作について説明する。まず、発振器部4から
の2つの出力は互いに位相が180°反転しており、合
成回路5により基本波および奇数次高調波成分は相殺さ
れ、偶数次高調波成分のみを倍増して出力することがで
きる。
来の構成では、共振器線路長が1/2波長と長く、所望
の共振線路長を得るには共振器の占める面積が大きくな
り、共振器の形状を小さくできないという課題を有して
いた。また上記発振器を位相同期回路に用い周波数シン
セサイザを構成する場合、出力周波数を直接分周する分
周器が必要となるが、高速動作の分周器は周波数が高く
なると消費電力が加速度的に大きくなるという課題を有
していた。
ので、共振器の形状を小形化するとともに基本波および
2倍波2つの出力が取り出せる発振器を提供すること
で、消費電力が少なく、構成の際に調整が最も簡単な周
波数シンセサイザ等を実現することを目的とする。
に本発明は、共振用容量とその共振用容量に並列に接続
された伝送路により構成されたリング状共振器と、前記
リング状共振器の両開放端に接続され、前記両開放端が
互いに180゜の位相差を有するとともに、回路構成が
同一で、かつ部品配置が前記リング状共振器を含めて線
対称である2つの発振部より構成される発振器部と、前
記発振器部の2つの出力の同相を合成する同相成分合成
回路と、前記リング状共振器の仮想接地点に対して両側
の電気長が等しく、かつ前記リング状共振器に対して平
行な伝送線路を配することで、分布結合により当該リン
グ状共振器に結合して逆相を合成する逆相成分合成回路
とを設けたものである。
ップを設け、その部分に容量を接続することで、共振器
線路長を1/2波長共振器より大幅に小形化できるとと
もに、外部出力は2倍波を取り出し、基本波出力を位相
同期回路に用いることで、高周波数のシンセサイザを低
消費電力で実現することができる。また、共振器として
リング状共振器を用い、逆相成分合成回路である伝送線
路を前記リング状共振器の仮想接地点に対して両側の電
気長が等しく、かつ前記リング状共振器に対して平行に
配することで、分布結合により当該リング状共振器に結
合して逆相を合成するように構成しているため、本発明
の発振器を構成の際には、当該リング状共振器と平行な
伝送線路との相対的位置調整のみで、良好な合成波が得
られる。
ついて、図面を参照しながら説明する。
振器の全体回路図である。図1(a)において、4は発
振部、6は共振器、7は逆相成分合成回路、8は同相成
分合成回路であり、共振器6は図1(b)、(c)、図
2(a)、(b)、共振器6と逆相成分合成回路7の関
係は図2(c)、同相成分合成回路8は図2(d)の回
路構成をとる。
その動作を説明する。まず、共振器6としてリング状伝
送路にギャップを設け、その部分に容量を接続する構造
とすることにより、共振器線路長は1/2波長より大幅
に短縮できる。
グ状伝送線路9にギャップを設け、その部分に集中定数
容量10を接続したものである。
グ状誘電体11にギャップを設け、その部分に集中定数
容量12を接続したものである。
結合線路部を有するリング状伝送線路13を用いたもの
である。ここで、単一線路部分のインピーダンスを
Zs、平行結合線路部分の偶モードインピーダンスをZ
pe、奇モードインピーダンスをZpoとすると、Zs 2=Z
pe・Zpoである。
結合線路部と前記平行結合線路部に対してインピーダン
スをステップ状に変化させたリング状伝送線路14を用
いたものである。ここで、単一線路部分のインピーダン
スをZs、平行結合線路部分の偶モードインピーダンス
をZpe、奇モードインピーダンスをZpoとすると、Zs 2
>Zpe・Zpoとすることで、図2(a)のものよりもさ
らに共振器長を短くすることができる。
において、共振器6の両端の位相が180゜異なる小形
共振器が実現できる。
で、ここでの説明は略す。発振部4からの2出力は互い
に180゜の位相差があるので、これを逆相合成するこ
とで発振器の基本波成分を倍増して取り出すことができ
る。また、同相合成を行なうと、2倍波成分を倍増して
取り出すことができる。
の構成として、リング状の共振器6の仮想接地点に対し
て両側の電気長が等しく、かつリング状の共振器6に対
して平行な第2の伝送線路15を配し、前記第2の伝送
線路15の一端を接地し、他端を出力としたものであ
る。すなわち、逆相成分合成回路7として第2の伝送線
路15を用いたものである。このように、発振器を構成
の際には、リング状の共振器6と平行な第2の伝送線路
15との相対的位置調整のみで、良好な合成波が得られ
る。
の構成として、電気長が等しい伝送線路16を用いたも
のである。
結合により取り出されるが、その結合容量値を小さな値
とすることで、発振部4の2つの発振回路(図2(d)
では図示せず)を直接接続した場合でも当該発振回路間
の分離度を確保することができる。
して、発振部4を構成する2つの発振部の両出力に対し
て小さな値の容量16a,16bを直接的に接続したも
のである。よって、同相成分合成回路8は容量16a,
16bにより実現可能である。なお、非常に小型のた
め、便宜上、図2(e)では発振部と容量16a,16
bとは点線により囲んで発振部4と示しているが、実際
は図2(e)では同相成分合成回路8の構成と発振部4
とを示している。
を位相同期回路に用い周波数シンセサイザを構成する場
合、同相成分合成回路8の出力を外部出力とすることで
高周波出力が得られるとともに、逆相成分合成回路7の
出力を発振器に接続する分周器の入力とすることで、消
費電力の少ない周波数シンセサイザを実現することがで
きる。
路長を1/2波長共振器より大幅に小形化できるととも
に、上記発振器を位相同期回路に用い周波数シンセサイ
ザを構成する場合、高周波外部出力が得られ、かつ消費
電力を小さくすることができ、また共振器6として図1
(c)の構成を除く、図1(b)、図2(a)、(b)
のようなリング状共振器を用い、図2(c)のような共
振器6と逆相成分合成回路7の構成とすることで、リン
グ状共振器と平行な伝送線路との相対的位置調整のみ
で、良好な合成波が得られる。
について、図面を参照しながら説明する。
振器の全体回路図を示す。図3(a)において、4は発
振部、6は共振器、17は逆相合成回路、18は同相合
成回路であり、発振部4、共振器6は図1と同一である
ので、ここでの説明は省略する。逆相合成回路17は図
3(b)、(c)、図4(a)、(b)、同相合成回路
18は図4(c)の回路構成をとる。
構成として、入出力平衡−不平衡変換回路19を用いた
ものである。
構成として、ラットレース回路20を用いたものであ
る。
構成として、電気長が発振周波数において180゜異な
る伝送線路21を用いたものである。
構成として、差動トランジスタペア22、23、定電流
源24、抵抗25、26より構成される差動増幅器27
を用いたものである。
構成として、電気長が等しい伝送線路28を用いたもの
である。
を位相同期回路に用い周波数シンセサイザを構成する場
合、同相合成回路出力を外部出力とすることで高周波出
力が得られるとともに、逆相合成回路出力を発振器に接
続する分周器の入力とすることで、消費電力の少ない周
波数シンセサイザを実現することができる。
量と前記容量に並列に接続された伝送路により構成され
る共振回路と、同一かつ対称な2つの発振部より構成さ
れる発振器部と、前記発振器部の2つの出力の逆相を合
成する合成回路と前記発振器部の2つの出力の同相を合
成する合成回路を備えた発振器において、逆相合成回路
を発振器部出力に接続し、同相合成回路を共振器側に接
続することにより、共振器線路長を1/2波長共振器よ
り大幅に小形化できるとともに、上記発振器を位相同期
回路に用い周波数シンセサイザを構成する場合、高周波
外部出力が得られ、かつ消費電力を小さくすることがで
きる。
の共振用容量に並列に接続された伝送路により構成され
たリング状共振器と、前記リング状共振器の両開放端に
接続され、前記両開放端が互いに180゜の位相差を有
するとともに、回路構成が同一で、かつ部品配置が前記
リング状共振器を含めて線対称である2つの発振部より
構成される発振器部と、前記発振器部の2つの出力の同
相を合成する同相成分合成回路と、前記リング状共振器
の仮想接地点に対して両側の電気長が等しく、かつ前記
リング状共振器に対して平行な伝送線路を配すること
で、分布結合により当該リング状共振器に結合して逆相
を合成する逆相成分合成回路とを設けることにより、共
振器線路長を1/2波長共振器より大幅に小形化できる
とともに、上記発振器を位相同期回路に用い周波数シン
セサイザを構成する場合、高周波外部出力が得られ、か
つ消費電力を小さくすることができるものである。ま
た、共振器としてリング状共振器を用い、逆相成分合成
回路である伝送線路を前記リング状共振器の仮想接地点
に対して両側の電気長が等しく、かつ前記リング状共振
器に対して平行に配することで、分布結合により当該リ
ング状共振器に結合して逆相を合成するように構成して
いるため、本発明の発振器を構成の際には、当該リング
状共振器と平行な伝送線路との相対的位置調整のみで、
良好な合成波が得られる。
ロック結線および個別要素図
素図
ロック結線および個別要素図
素図
Claims (1)
- 【請求項1】 共振用容量とその共振用容量に並列に接
続された伝送路により構成されたリング状共振器と、前
記リング状共振器の両開放端に接続され、前記両開放端
が互いに180゜の位相差を有するとともに、回路構成
が同一で、かつ部品配置が前記リング状共振器を含めて
線対称である2つの発振部より構成される発振器部と、
前記発振器部の2つの出力の同相を合成する同相成分合
成回路と、前記リング状共振器の仮想接地点に対して両
側の電気長が等しく、かつ前記リング状共振器に対して
平行な伝送線路を配することで、分布結合により当該リ
ング状共振器に結合して逆相を合成する逆相成分合成回
路を備えたことを特徴とする発振器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/925,158 US5250910A (en) | 1991-08-12 | 1992-08-06 | Push-push oscillator having in-phase and anti-phase output combining circuits |
DE69215031T DE69215031T2 (de) | 1991-08-12 | 1992-08-11 | Push-Push-Oszillator |
EP92113672A EP0527470B1 (en) | 1991-08-12 | 1992-08-11 | Push-push oscillator |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20168191 | 1991-08-12 | ||
JP3-201681 | 1991-08-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05102727A JPH05102727A (ja) | 1993-04-23 |
JP2650540B2 true JP2650540B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=16445142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3322695A Expired - Lifetime JP2650540B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-12-06 | 発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2650540B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6453058B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2019-01-16 | サクラテック株式会社 | マルチモード共振器およびそれを用いたrfidタグ |
CN116488584B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-12-29 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种高频谱纯度倍频晶体振荡器电路 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2600215B1 (fr) * | 1986-06-13 | 1988-08-19 | Thomson Csf | Oscillateur doubleur de frequence, fonctionnant en hyperfrequences |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3322695A patent/JP2650540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05102727A (ja) | 1993-04-23 |
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