JP2689328B2 - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、周波数変調を施すことのできる電圧制御発
振器に関するものである。 〔従来の技術〕 電圧制御発振器（以下、VCO）は、各種電子回路の原
周波発振に用いられているが、無線送信機の原周波発振
に用いる場合等においては、発振中心周波数を制御電圧
により制御すると共に、変調信号により発振周波数を変
移させ、周波数変調（以下、FM）を施して用いる必要を
生じており、この場合には、第９図に示す構成が一般に
用いられている。 すなわち、能動素子による負性抵抗発生回路１によ
り、インダクタンス線輪およびコンデンサによる共振回
路２を励振し、主として同回路２の共振周波数により定
まる周波数の発振を行なうと共に、第１のコンデンサCc
および第１の可変容量ダイオード（以下、VCD）Dvから
なる第１の直列回路と、第２のコンデンサCsおよび第２
のVCD・Dfからなる第２の直列回路とを設け、これらを
共振回路２に対し並列に接続のうえ、VCD・Dvへ端子３
から制御電圧Vcを印加し、これによつて共振回路２の共
振周波数を変化させる一方、VCD・Dfには端子４から変
調信号Vmを印加し、これによつて同様に共振回路２の共
振周波数を変化させており、制御電圧Vcにより発振周波
数の制御を行なうと同時に、変調信号VmによりFMを施す
ものとなつている。 第10図は、第９図の等価回路であり、（Ａ）は発振周
波数の決定に関与する各素子を示し、（Ｂ）はこれらの
合成状況を示しており、VCD・Dfの容量をCfとし、変調
信号Vmの直流分による不変分をC0、同信号Vmの交流分に
応ずる可変分をΔＣとすれば、Cf＝C0＋ΔＣにより示さ
れるものとなり、VCD・Dvの容量をCv、共振回路２を構
成するインダクタンスをＬ、同様の容量をＣとし、イン
ダクタンスＬの両端へ接続される合成容量をCtとしたと
き、Ctは次式により与えられる。 また、これらにより定まる発振周波数ｆは、ΔＣ＝０
の同周波数をf0としたとき、次式により示される。 こゝにおいて、（２）式はΔＣの関数であるため、こ
れをテーラー展開すると次式が得られる。 また、ｆ＝f0＋Δｆとすれば、周波数変移Δｆは、次
式により示される。 一方、VCD・Dfの特性は、周知のとおりCf＝Ｋ・V-rで
あり、変調信号Vmの不変分をV0、変化分をΔＶとし、Vm
＝V0＋ΔＶにより示されるものとしたとき、Cf＝C0＋Δ
Ｃにより示されるため、 となり、C0はΔＶ＝０のときの容量であるから、C0＝Ｋ
・V0 -rの関係となることにより、 が得られる。 また、（４）式へ（５）式を代入し、V0近傍のみの周
波数変移Δｆを求めれば、 となるため、これにより変調感度Ｓは次式によつて示さ
れる。 （６）式へ、（１）式のａ、ｂを代入すると、 （３）式からCpとF0との関係を求め、（７）式へ代入す
ると、次式が得られる。 したがつて、変調感度Ｓは、中心となる発振周波数f0
の３乗に比例して増加するものとなる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、前述した従来の電圧制御発振器では、第９図
に示したように、発振信号の発振周波数F0を制御するた
めの制御電圧信号Vcにより容量が変化する第１の直列回
路と、発振信号を変調するための変調信号Vmにより容量
が変化する第２の直列回路とを、単に並列接続した構成
となっているため、発振周波数f0の変化に伴って、その
発振周波数f0における変調感度Ｓ（＝Δf/ΔＶ）も変化
してしまうという問題点があった。 すなわち、前述した第９図では、供給される制御電圧
信号Vcの電圧を変化させた場合、第１の可変容量ダイオ
ードDvの容量Cvが変化して、第10図（Ｂ）に示す回路全
体の容量Ctが変化し発振周波数f0が例えばf0′に変化す
る。ここで、仮に所定の変調信号Vmの変化分ΔＶにより
第２の可変容量ダイオードの容量をΔＣだけ変化させた
場合、回路全体の容量Ctが制御電圧信号Vcに応じて変化
していることから、発振周波数f0とf0′とでは、変調信
号Vmの変化分ΔＶによる回路全体の容量Ctの変化分に差
が生じ、結果として容量Ctの変化分に応じて変化する周
波数Δｆの変化分にも差が生じるものとなり、発振周波
数f0,f0′に応じて変調感度Ｓも変化してしまうという
問題点を生ずる。 〔問題点を解決するための手段〕 前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手段によ
り構成するものとなつている。 すなわち、接続された回路の容量変化に応じて発振信
号の発振周波数が変化する共振回路と、この共振回路に
接続され共振回路を励振させて発振信号を出力する負性
抵抗発生回路とを有し、所定の制御電圧信号および変調
信号にて共振回路に接続された回路の容量をそれぞれ変
化させることにより、発振信号の発振周波数および周波
数変調を制御する電圧制御発振器において、共振回路に
接続され、発振信号の発振周波数を制御する制御電圧信
号に応じて容量が変化する第１の可変容量ダイオードと
第１のコンデンサとの直列接続からなる第１の直列回路
と、この第１の直列回路と並列に接続され、発振信号の
周波数変調を制御する変調信号に応じて容量が変化する
第２の可変容量ダイオードと第２のコンデンサとの直列
接続からなる第２の直列回路と、第１のコンデンサと並
列に接続され、変調信号に応じて容量が変化する第３の
可変容量ダイオードと第３のコンデンサとの直列接続か
らなる第３の直列回路とを備えるものである。 また、共振回路は、インダクタを有し、第１の直列回
路は、共振回路のインダクタと並列に接続されているも
のである。 また、第２の直列回路は、第１の直列回路の代わりに
第１のコンデンサと並列に接続され、第３の直列回路
は、第１のコンデンサの代わりに第１の可変容量ダイオ
ードに接続されているものである。 また、共振回路は、コンデンサとインダクタとを有
し、第１の直列回路は、共振回路のコンデンサと並列に
接続され、第２の直列回路は、第１の直列回路の代わり
に共振回路のインダクタと直列に接続され、第３の直列
回路は、第１のコンデンサの代わりに第１の可変容量ダ
イオードと並列に接続されているものである。 〔作用〕 したがつて、第１発明においては、第１および第２の
直列回路により、上述と同様に発振周波数の制御および
FMが行なわれると共に、第３の直列回路により変調感度
の変化が相殺される。 また、第２発明においては、直流バイアス電圧の印加
がバイアス回路により行なわれると共に、可変分圧回路
により変調信号の印加状況が加減され、第２および第３
の各可変容量ダイオードの特性偏差補正が行なわれる。 一方、第３発明においては、制御信号の重畳印加によ
り、第２および第３の可変容量ダイオードが有する印加
電圧と容量変化との非直線特性を補正することができ
る。 〔実施例〕 以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を説明す
る。 第１図は具体的回路図であり、能動素子による負性抵
抗発生回路１により励振される共振回路２に対し、第１
のコンデンサCcおよび第１のVCD・Dvによる第１の直列
回路と、第２のコンデンサCsおよび第２のVCD・Dfによ
る第２の直列回路とが接続され、VCD・Dfに対し端子３
から制御電圧Vcが印加されるものになつていると共に、
端子４からの変調信号VmがVCD・Dfへ印加されるものと
なつており、これらにより第９図と同様に発振周波数の
制御およびFMを行なうものとなつているが、第３のコン
デンサCs′および第３のVCD・Df′による第３の直列回
路を設けてあり、これが直流阻止用のコンデンサC1を介
しコンデンサCcに対して並列に接続されていると共に、
VCD・Df′のアノード側が高周波塞流線輪CHを介して共
通回路へ接続されており、VCD・Df′のカソードにも端
子４からの変調信号Vmが印加されるものとなつている。 第２図は、第１図の等価回路であり、（Ａ）は発振周
波数に関与する全素子を示し、（Ｂ）はコンデンサCs′
およびVCD・Df′により変調感度の変化を相殺する関係
を示し、（Ｃ）は合成状況を示している。 こゝにおいて、第２図（Ｂ）のとおりコンデンサ
Cs′、VCD・Df′へ注目し、CVD・Df′にのみ変調信号Vm
を印加するものとすれば、 が成立する。 このため、第９図と同様に変調感度Ｓ′を求めれば、
上述の（６）式と同じく次式により示される。 たゞし、 また、つぎのとおりにαおよびβをおけば、 α＝Cc（C0＋Cs′）＋C0・Cs′ β＝C0＋Cs 次式が得られる。 （12）式において、発振周波数を変化させるとき、Cp
を一定とし、Cvのみが変化すると考えれば、 となるため、この式からCvを求めると、次の（13）式が
得られる。 この（13）式を（12）式へ代入すると、変調感度Ｓ′
は次の（14）式で表すことができる。 ここで、この（14）式を参照して、発振周波数f0の変
化に対する上記変調感度Ｓ′の変化について説明する。 （14）式において、右辺第１項の（ｒ・C0・Cs′２）
／（８π２・Ｌ・α２・V0）は定数であるため、発振周
波数f0の変化に対する変調感度Ｓ′の変化は、右辺第２
項の1/f0と、第３項の（１−４π２・f0 2・Ｌ・CP）２
によって決定される。 先ず、右辺第２項の1/f0について見ると、発振周波数
f0とは明らかに逆比例の関係にある。次に、右辺第３項
の（１−４π２・f0 2・Ｌ・CP）２について見ると、発
振周波数f0を高くしても、CPの値が十分に小さいので、 （２π・f0）２・（Ｌ・CP）＜１ であって、 １−４π２・f0 2・Ｌ・CP＞０ の関係が成り立っている。 したがって、発振周波数f0が高くなる程、|1−４π２
・f0 2・Ｌ・CP|（絶対値）も小さくなるので、右辺第３
項の（１−４π２・f0 2・Ｌ・CP）２の値も減少するこ
とが分かる。 このように、（14）式において、右辺第１項は定数で
あって、右辺第２項と第３項の値は、発振周波数f0が高
くなる程、共に減少するので、変調感度Ｓ′は、発振周
波数f0の変化に対して、逆比例の関係にあることが分か
る。 したがって、第１図のように、VCD・DfとDf′とへ同
時に変調信号Vmを印加するように構成すると、VCD・Df
による変調感度Ｓの変化は、（８）式のとおり発振周波
数f0の増加に対し比例して増加する関係にあるのに反
し、VCD・Df′による変調感度Ｓ′の変化は、上記（1
4）式のとおり、発振周波数f0の増加に対し逆比例して
減少する関係にあることから、発振周波数f0の変化に対
する変調感度ＳとＳ′の変化は、互いに相殺するように
作用する。 このため、変調感度ＳとＳ′を合成した全体の特性と
しては、第３図の合成変調感度Ｓ＋Ｓ′に示すように、
発振周波数f0の変化によらず、ほぼ一定の変調感度が得
られ、周波数の異なる各チャネル毎の変調感度をほぼ一
定とすることができる。 第３図は、この状況を示す発振周波数f0と変調感度
Ｓ、Ｓ′との関係図であり、VCD・Dfのみへ変調信号Vm
を印加したときの状況を点線により示し、VCD・Df′へ
のみ変調信号Vmを印加したときの状況を鎖線により示
し、これらを合成した状況を実線により示しており、VC
D・DfとDf′とへ同時に変調信号Vmを印加し、両者によ
り発振周波数f0を変化させることにより、合成変調感度
Ｓ＋Ｓ′の変化状況がほゞ零として抑圧される。 たゞし、第１乃至第３の各直列回路および共振回路２
の相互接続状況は、種々の組み合せが自在であり、第４
図乃至第６図に等価回路を示すものが挙げられる。 第４図は、第２図と同様に並列共振回路を用いると共
に、これに対し並列に接続された第１の直列回路を用い
た場合であり、これのコンデンサCcに対し並列として接
続された第２の直列回路、および、VCD・Dvに対し並列
に接続された第３の直列回路を用いている。 第５図は、直列共振回路を用いると共に、これのイン
ダクタンスＬと直列に接続された第１の直列回路を用い
た場合であり、（Ａ）においては、コンデンサCcと並列
に第２の直列回路を接続し、かつ、VCD・Dvと並列に第
３の直列回路を接続している一方、（Ｂ）では、コンデ
ンサCcに対し第２の直列回路を並列に接続し、かつ、第
３の直列回路を第１の直列回路に対し並列に接続してい
る。 また、（Ｃ），（Ｄ）においては、いずれも、インダ
クタンスＬおよび第１の直列回路に対し第３の直列回路
を並列に接続していると共に、（Ｃ）では、第２の直列
回路をVCD・Dvに対し並列に接続し、（Ｄ）の場合は、
第２の直列回路を第１の直列回路と並列に接続してい
る。 第６図は、第５図と同じく直列共振回路を用いている
が、これのインダクタンスＬと直列に第２の直列回路を
接続すると共に、インダクタンスＬおよび第２の直列回
路に対し第１の直列回路を並列に接続した場合であり、
（Ａ）においては、VCD・Dvに対し第３の直列回路を並
列に接続し、（Ｂ）では、インダクタンスＬおよび第１
の直列回路に対し、第３の直列回路を並列に接続してい
る。 なお、いずれにおいても、VCD・Dvへ制御電圧Vcを印
加すると共に、VCD・Df、Df′変調信号Vmを同時に印加
することを要し、接続状況にしたがい、直流阻止用のコ
ンデンサおよび高周波塞流線輪のいずれか一方、また
は、双方を所望の部位へ挿入することにより、第１図と
同等の構成とすることができる。 第７図は、第２発明と対応する回路図であり、第１図
に加え、高周波側路用コンデンサC2の接続された端子５
から、抵抗器R1、R2によるバイアス回路を介し、VCD・D
f、Df′に対し直流バイアス電圧Vbを印加する一方、端
子４からVCD・Df′、Df′へ変調信号Vmを印加する経路
中へ、可変抵抗器RV1、RV2および抵抗器R3、R4からなる
Ｌ形の可変分圧回路を各個に挿入のうえ、これらの分圧
出力を直流阻止用のコンデンサC3、C4を介し、VCD・
Df、Df′へ各個に印加するものとなつている。 このため、各VCD・Df、Df′には、直流バイアス電圧V
bと共に、変調信号Vmの交流分が印加され、第１図と同
様の結果を得ることができると同時に、可変抵抗器R
V1、RV2の調整によりVCD・Df、Df′毎に変調信号Vmの印
加電圧が加減され、VCD・Df、Df′の印加電圧対容量変
化特性偏差を補正することが自在となり、第３図に示す
相殺関係を最適に設定することができる。 第８図は、第３発明と対応する回路図であり、端子３
へ高周波側路用コンデンサC5を接続し、抵抗器R5を介し
てVCD・Dvへ制御電圧Vcを印加すると共に、抵抗器R6、R
7による重畳回路を介しVCD・Df・Df′にも制御電圧Vcを
印加する一方、直流阻止用のコンデンサC6を経て端子４
からの変調信号VmをVCD・Df、Df′へ印加しており、変
調信号Vmの交流分と制御電圧Vcとを重畳してVCD・Df、D
f′へ同時に印加するものとなつている。 したがつて、VCD・Df、Df′の印加電圧対容量変化特
性が異なり、変調信号Vmによる変調感度変化の比率に差
異を生ずる場合、これを制御電圧Vcに応じて補正するも
のとなり、第７図と同様に第３図の相殺関係を最適に維
持することができる。 なお、第７図および第８図においても、第４図乃至第
６図と同様の構成とすることが任意である。 また、第１図および、第７図、第８図においては、高
周波塞流線輪CHを抵抗器へ置換し、または、抵抗器を高
周波塞流線輪へ置換することもできると共に、分圧回路
としてポテンシヨメータ等を用いても同様である等、種
々の変形が自在である。 〔発明の効果〕 以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、発
振周波数の変化に対する変調感度の変化状況が抑圧さ
れ、発振周波数に基づく搬送波を各チヤネルの送信波と
して用いる場合等において、各チヤネル毎の変調感度が
均一となり、FMを施す各種用途のVCOにおいて顕著な効
果が得られる。
振器に関するものである。 〔従来の技術〕 電圧制御発振器（以下、VCO）は、各種電子回路の原
周波発振に用いられているが、無線送信機の原周波発振
に用いる場合等においては、発振中心周波数を制御電圧
により制御すると共に、変調信号により発振周波数を変
移させ、周波数変調（以下、FM）を施して用いる必要を
生じており、この場合には、第９図に示す構成が一般に
用いられている。 すなわち、能動素子による負性抵抗発生回路１によ
り、インダクタンス線輪およびコンデンサによる共振回
路２を励振し、主として同回路２の共振周波数により定
まる周波数の発振を行なうと共に、第１のコンデンサCc
および第１の可変容量ダイオード（以下、VCD）Dvから
なる第１の直列回路と、第２のコンデンサCsおよび第２
のVCD・Dfからなる第２の直列回路とを設け、これらを
共振回路２に対し並列に接続のうえ、VCD・Dvへ端子３
から制御電圧Vcを印加し、これによつて共振回路２の共
振周波数を変化させる一方、VCD・Dfには端子４から変
調信号Vmを印加し、これによつて同様に共振回路２の共
振周波数を変化させており、制御電圧Vcにより発振周波
数の制御を行なうと同時に、変調信号VmによりFMを施す
ものとなつている。 第10図は、第９図の等価回路であり、（Ａ）は発振周
波数の決定に関与する各素子を示し、（Ｂ）はこれらの
合成状況を示しており、VCD・Dfの容量をCfとし、変調
信号Vmの直流分による不変分をC0、同信号Vmの交流分に
応ずる可変分をΔＣとすれば、Cf＝C0＋ΔＣにより示さ
れるものとなり、VCD・Dvの容量をCv、共振回路２を構
成するインダクタンスをＬ、同様の容量をＣとし、イン
ダクタンスＬの両端へ接続される合成容量をCtとしたと
き、Ctは次式により与えられる。 また、これらにより定まる発振周波数ｆは、ΔＣ＝０
の同周波数をf0としたとき、次式により示される。 こゝにおいて、（２）式はΔＣの関数であるため、こ
れをテーラー展開すると次式が得られる。 また、ｆ＝f0＋Δｆとすれば、周波数変移Δｆは、次
式により示される。 一方、VCD・Dfの特性は、周知のとおりCf＝Ｋ・V-rで
あり、変調信号Vmの不変分をV0、変化分をΔＶとし、Vm
＝V0＋ΔＶにより示されるものとしたとき、Cf＝C0＋Δ
Ｃにより示されるため、 となり、C0はΔＶ＝０のときの容量であるから、C0＝Ｋ
・V0 -rの関係となることにより、 が得られる。 また、（４）式へ（５）式を代入し、V0近傍のみの周
波数変移Δｆを求めれば、 となるため、これにより変調感度Ｓは次式によつて示さ
れる。 （６）式へ、（１）式のａ、ｂを代入すると、 （３）式からCpとF0との関係を求め、（７）式へ代入す
ると、次式が得られる。 したがつて、変調感度Ｓは、中心となる発振周波数f0
の３乗に比例して増加するものとなる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、前述した従来の電圧制御発振器では、第９図
に示したように、発振信号の発振周波数F0を制御するた
めの制御電圧信号Vcにより容量が変化する第１の直列回
路と、発振信号を変調するための変調信号Vmにより容量
が変化する第２の直列回路とを、単に並列接続した構成
となっているため、発振周波数f0の変化に伴って、その
発振周波数f0における変調感度Ｓ（＝Δf/ΔＶ）も変化
してしまうという問題点があった。 すなわち、前述した第９図では、供給される制御電圧
信号Vcの電圧を変化させた場合、第１の可変容量ダイオ
ードDvの容量Cvが変化して、第10図（Ｂ）に示す回路全
体の容量Ctが変化し発振周波数f0が例えばf0′に変化す
る。ここで、仮に所定の変調信号Vmの変化分ΔＶにより
第２の可変容量ダイオードの容量をΔＣだけ変化させた
場合、回路全体の容量Ctが制御電圧信号Vcに応じて変化
していることから、発振周波数f0とf0′とでは、変調信
号Vmの変化分ΔＶによる回路全体の容量Ctの変化分に差
が生じ、結果として容量Ctの変化分に応じて変化する周
波数Δｆの変化分にも差が生じるものとなり、発振周波
数f0,f0′に応じて変調感度Ｓも変化してしまうという
問題点を生ずる。 〔問題点を解決するための手段〕 前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手段によ
り構成するものとなつている。 すなわち、接続された回路の容量変化に応じて発振信
号の発振周波数が変化する共振回路と、この共振回路に
接続され共振回路を励振させて発振信号を出力する負性
抵抗発生回路とを有し、所定の制御電圧信号および変調
信号にて共振回路に接続された回路の容量をそれぞれ変
化させることにより、発振信号の発振周波数および周波
数変調を制御する電圧制御発振器において、共振回路に
接続され、発振信号の発振周波数を制御する制御電圧信
号に応じて容量が変化する第１の可変容量ダイオードと
第１のコンデンサとの直列接続からなる第１の直列回路
と、この第１の直列回路と並列に接続され、発振信号の
周波数変調を制御する変調信号に応じて容量が変化する
第２の可変容量ダイオードと第２のコンデンサとの直列
接続からなる第２の直列回路と、第１のコンデンサと並
列に接続され、変調信号に応じて容量が変化する第３の
可変容量ダイオードと第３のコンデンサとの直列接続か
らなる第３の直列回路とを備えるものである。 また、共振回路は、インダクタを有し、第１の直列回
路は、共振回路のインダクタと並列に接続されているも
のである。 また、第２の直列回路は、第１の直列回路の代わりに
第１のコンデンサと並列に接続され、第３の直列回路
は、第１のコンデンサの代わりに第１の可変容量ダイオ
ードに接続されているものである。 また、共振回路は、コンデンサとインダクタとを有
し、第１の直列回路は、共振回路のコンデンサと並列に
接続され、第２の直列回路は、第１の直列回路の代わり
に共振回路のインダクタと直列に接続され、第３の直列
回路は、第１のコンデンサの代わりに第１の可変容量ダ
イオードと並列に接続されているものである。 〔作用〕 したがつて、第１発明においては、第１および第２の
直列回路により、上述と同様に発振周波数の制御および
FMが行なわれると共に、第３の直列回路により変調感度
の変化が相殺される。 また、第２発明においては、直流バイアス電圧の印加
がバイアス回路により行なわれると共に、可変分圧回路
により変調信号の印加状況が加減され、第２および第３
の各可変容量ダイオードの特性偏差補正が行なわれる。 一方、第３発明においては、制御信号の重畳印加によ
り、第２および第３の可変容量ダイオードが有する印加
電圧と容量変化との非直線特性を補正することができ
る。 〔実施例〕 以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を説明す
る。 第１図は具体的回路図であり、能動素子による負性抵
抗発生回路１により励振される共振回路２に対し、第１
のコンデンサCcおよび第１のVCD・Dvによる第１の直列
回路と、第２のコンデンサCsおよび第２のVCD・Dfによ
る第２の直列回路とが接続され、VCD・Dfに対し端子３
から制御電圧Vcが印加されるものになつていると共に、
端子４からの変調信号VmがVCD・Dfへ印加されるものと
なつており、これらにより第９図と同様に発振周波数の
制御およびFMを行なうものとなつているが、第３のコン
デンサCs′および第３のVCD・Df′による第３の直列回
路を設けてあり、これが直流阻止用のコンデンサC1を介
しコンデンサCcに対して並列に接続されていると共に、
VCD・Df′のアノード側が高周波塞流線輪CHを介して共
通回路へ接続されており、VCD・Df′のカソードにも端
子４からの変調信号Vmが印加されるものとなつている。 第２図は、第１図の等価回路であり、（Ａ）は発振周
波数に関与する全素子を示し、（Ｂ）はコンデンサCs′
およびVCD・Df′により変調感度の変化を相殺する関係
を示し、（Ｃ）は合成状況を示している。 こゝにおいて、第２図（Ｂ）のとおりコンデンサ
Cs′、VCD・Df′へ注目し、CVD・Df′にのみ変調信号Vm
を印加するものとすれば、 が成立する。 このため、第９図と同様に変調感度Ｓ′を求めれば、
上述の（６）式と同じく次式により示される。 たゞし、 また、つぎのとおりにαおよびβをおけば、 α＝Cc（C0＋Cs′）＋C0・Cs′ β＝C0＋Cs 次式が得られる。 （12）式において、発振周波数を変化させるとき、Cp
を一定とし、Cvのみが変化すると考えれば、 となるため、この式からCvを求めると、次の（13）式が
得られる。 この（13）式を（12）式へ代入すると、変調感度Ｓ′
は次の（14）式で表すことができる。 ここで、この（14）式を参照して、発振周波数f0の変
化に対する上記変調感度Ｓ′の変化について説明する。 （14）式において、右辺第１項の（ｒ・C0・Cs′２）
／（８π２・Ｌ・α２・V0）は定数であるため、発振周
波数f0の変化に対する変調感度Ｓ′の変化は、右辺第２
項の1/f0と、第３項の（１−４π２・f0 2・Ｌ・CP）２
によって決定される。 先ず、右辺第２項の1/f0について見ると、発振周波数
f0とは明らかに逆比例の関係にある。次に、右辺第３項
の（１−４π２・f0 2・Ｌ・CP）２について見ると、発
振周波数f0を高くしても、CPの値が十分に小さいので、 （２π・f0）２・（Ｌ・CP）＜１ であって、 １−４π２・f0 2・Ｌ・CP＞０ の関係が成り立っている。 したがって、発振周波数f0が高くなる程、|1−４π２
・f0 2・Ｌ・CP|（絶対値）も小さくなるので、右辺第３
項の（１−４π２・f0 2・Ｌ・CP）２の値も減少するこ
とが分かる。 このように、（14）式において、右辺第１項は定数で
あって、右辺第２項と第３項の値は、発振周波数f0が高
くなる程、共に減少するので、変調感度Ｓ′は、発振周
波数f0の変化に対して、逆比例の関係にあることが分か
る。 したがって、第１図のように、VCD・DfとDf′とへ同
時に変調信号Vmを印加するように構成すると、VCD・Df
による変調感度Ｓの変化は、（８）式のとおり発振周波
数f0の増加に対し比例して増加する関係にあるのに反
し、VCD・Df′による変調感度Ｓ′の変化は、上記（1
4）式のとおり、発振周波数f0の増加に対し逆比例して
減少する関係にあることから、発振周波数f0の変化に対
する変調感度ＳとＳ′の変化は、互いに相殺するように
作用する。 このため、変調感度ＳとＳ′を合成した全体の特性と
しては、第３図の合成変調感度Ｓ＋Ｓ′に示すように、
発振周波数f0の変化によらず、ほぼ一定の変調感度が得
られ、周波数の異なる各チャネル毎の変調感度をほぼ一
定とすることができる。 第３図は、この状況を示す発振周波数f0と変調感度
Ｓ、Ｓ′との関係図であり、VCD・Dfのみへ変調信号Vm
を印加したときの状況を点線により示し、VCD・Df′へ
のみ変調信号Vmを印加したときの状況を鎖線により示
し、これらを合成した状況を実線により示しており、VC
D・DfとDf′とへ同時に変調信号Vmを印加し、両者によ
り発振周波数f0を変化させることにより、合成変調感度
Ｓ＋Ｓ′の変化状況がほゞ零として抑圧される。 たゞし、第１乃至第３の各直列回路および共振回路２
の相互接続状況は、種々の組み合せが自在であり、第４
図乃至第６図に等価回路を示すものが挙げられる。 第４図は、第２図と同様に並列共振回路を用いると共
に、これに対し並列に接続された第１の直列回路を用い
た場合であり、これのコンデンサCcに対し並列として接
続された第２の直列回路、および、VCD・Dvに対し並列
に接続された第３の直列回路を用いている。 第５図は、直列共振回路を用いると共に、これのイン
ダクタンスＬと直列に接続された第１の直列回路を用い
た場合であり、（Ａ）においては、コンデンサCcと並列
に第２の直列回路を接続し、かつ、VCD・Dvと並列に第
３の直列回路を接続している一方、（Ｂ）では、コンデ
ンサCcに対し第２の直列回路を並列に接続し、かつ、第
３の直列回路を第１の直列回路に対し並列に接続してい
る。 また、（Ｃ），（Ｄ）においては、いずれも、インダ
クタンスＬおよび第１の直列回路に対し第３の直列回路
を並列に接続していると共に、（Ｃ）では、第２の直列
回路をVCD・Dvに対し並列に接続し、（Ｄ）の場合は、
第２の直列回路を第１の直列回路と並列に接続してい
る。 第６図は、第５図と同じく直列共振回路を用いている
が、これのインダクタンスＬと直列に第２の直列回路を
接続すると共に、インダクタンスＬおよび第２の直列回
路に対し第１の直列回路を並列に接続した場合であり、
（Ａ）においては、VCD・Dvに対し第３の直列回路を並
列に接続し、（Ｂ）では、インダクタンスＬおよび第１
の直列回路に対し、第３の直列回路を並列に接続してい
る。 なお、いずれにおいても、VCD・Dvへ制御電圧Vcを印
加すると共に、VCD・Df、Df′変調信号Vmを同時に印加
することを要し、接続状況にしたがい、直流阻止用のコ
ンデンサおよび高周波塞流線輪のいずれか一方、また
は、双方を所望の部位へ挿入することにより、第１図と
同等の構成とすることができる。 第７図は、第２発明と対応する回路図であり、第１図
に加え、高周波側路用コンデンサC2の接続された端子５
から、抵抗器R1、R2によるバイアス回路を介し、VCD・D
f、Df′に対し直流バイアス電圧Vbを印加する一方、端
子４からVCD・Df′、Df′へ変調信号Vmを印加する経路
中へ、可変抵抗器RV1、RV2および抵抗器R3、R4からなる
Ｌ形の可変分圧回路を各個に挿入のうえ、これらの分圧
出力を直流阻止用のコンデンサC3、C4を介し、VCD・
Df、Df′へ各個に印加するものとなつている。 このため、各VCD・Df、Df′には、直流バイアス電圧V
bと共に、変調信号Vmの交流分が印加され、第１図と同
様の結果を得ることができると同時に、可変抵抗器R
V1、RV2の調整によりVCD・Df、Df′毎に変調信号Vmの印
加電圧が加減され、VCD・Df、Df′の印加電圧対容量変
化特性偏差を補正することが自在となり、第３図に示す
相殺関係を最適に設定することができる。 第８図は、第３発明と対応する回路図であり、端子３
へ高周波側路用コンデンサC5を接続し、抵抗器R5を介し
てVCD・Dvへ制御電圧Vcを印加すると共に、抵抗器R6、R
7による重畳回路を介しVCD・Df・Df′にも制御電圧Vcを
印加する一方、直流阻止用のコンデンサC6を経て端子４
からの変調信号VmをVCD・Df、Df′へ印加しており、変
調信号Vmの交流分と制御電圧Vcとを重畳してVCD・Df、D
f′へ同時に印加するものとなつている。 したがつて、VCD・Df、Df′の印加電圧対容量変化特
性が異なり、変調信号Vmによる変調感度変化の比率に差
異を生ずる場合、これを制御電圧Vcに応じて補正するも
のとなり、第７図と同様に第３図の相殺関係を最適に維
持することができる。 なお、第７図および第８図においても、第４図乃至第
６図と同様の構成とすることが任意である。 また、第１図および、第７図、第８図においては、高
周波塞流線輪CHを抵抗器へ置換し、または、抵抗器を高
周波塞流線輪へ置換することもできると共に、分圧回路
としてポテンシヨメータ等を用いても同様である等、種
々の変形が自在である。 〔発明の効果〕 以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、発
振周波数の変化に対する変調感度の変化状況が抑圧さ
れ、発振周波数に基づく搬送波を各チヤネルの送信波と
して用いる場合等において、各チヤネル毎の変調感度が
均一となり、FMを施す各種用途のVCOにおいて顕著な効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示し、第１図は回路図、第２図は
第１図の等価回路図、第３図は発振周波数と変調感度と
の関係を示す図、第４図乃至第６図は他の実施例を示す
等価回路、第７図は第２発明と対応する回路図、第８図
は第３発明と対応する回路図、第９図は従来例の回路
図、第10図は第９図の等価回路図である。 １……負性抵抗発生回路、２……共振回路、Cc、Cs、
Cs′、C1〜C6……コンデンサ、Dv、Df、Df′……VCD
（可変容量ダイオード）、Ｌ……インダクタンス、R1〜
R7……抵抗器、RV1、RV2……可変抵抗器、Vc……制御電
圧、Vm……変調信号、Vb……直流バイアス電圧。
第１図の等価回路図、第３図は発振周波数と変調感度と
の関係を示す図、第４図乃至第６図は他の実施例を示す
等価回路、第７図は第２発明と対応する回路図、第８図
は第３発明と対応する回路図、第９図は従来例の回路
図、第10図は第９図の等価回路図である。 １……負性抵抗発生回路、２……共振回路、Cc、Cs、
Cs′、C1〜C6……コンデンサ、Dv、Df、Df′……VCD
（可変容量ダイオード）、Ｌ……インダクタンス、R1〜
R7……抵抗器、RV1、RV2……可変抵抗器、Vc……制御電
圧、Vm……変調信号、Vb……直流バイアス電圧。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．接続された回路の容量変化に応じて発振信号の発振
周波数が変化する共振回路と、この共振回路に接続され
共振回路を励振させて発振信号を出力する負性抵抗発生
回路とを有し、所定の制御電圧信号および変調信号にて
前記共振回路に接続された回路の容量をそれぞれ変化さ
せることにより、発振信号の発振周波数および周波数変
調を制御する電圧制御発振器において、 共振回路に接続され、前記発振信号の発振周波数を制御
する制御電圧信号に応じて容量が変化する第１の可変容
量ダイオードと第１のコンデンサとの直列接続からなる
第１の直列回路と、 この第１の直列回路と並列に接続され、前記発振信号の
周波数変調を制御する変調信号に応じて容量が変化する
第２の可変容量ダイオードと第２のコンデンサとの直列
接続からなる第２の直列回路と、 第１のコンデンサと並列に接続され、前記変調信号に応
じて容量が変化する第３の可変容量ダイオードと第３の
コンデンサとの直列接続からなる第３の直列回路とを備
えることを特徴とする電圧制御発振器。 ２．共振回路は、インダクタを有し、 第１の直列回路は、共振回路のインダクタと並列に接続
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電圧制御発振器。 ３．第２の直列回路は、第１の直列回路の代わりに第１
のコンデンサと並列に接続され、 第３の直列回路は、第１のコンデンサの代わりに第１の
可変容量ダイオードに接続されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の電圧制御発振器。 ４．共振回路は、コンデンサとインダクタとを有し、 第１の直列回路は、共振回路のコンデンサと並列に接続
され、 第２の直列回路は、第１の直列回路の代わりに共振回路
のインダクタと直列に接続され、 第３の直列回路は、第１のコンデンサの代わりに第１の
可変容量ダイオードと並列に接続されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035770A JP2689328B2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035770A JP2689328B2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63204806A JPS63204806A (ja) | 1988-08-24 |
| JP2689328B2 true JP2689328B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=12451104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035770A Expired - Lifetime JP2689328B2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689328B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0328816U (ja) * | 1989-07-29 | 1991-03-22 | ||
| EP2416330A4 (en) * | 2009-03-30 | 2013-10-16 | Murata Manufacturing Co | VARIABLE CAPACITY MODULE AND ADAPTATION CIRCUIT MODULE |
| CN102474484B (zh) * | 2009-11-26 | 2014-12-10 | 奥林巴斯医疗株式会社 | 发送装置、被检体内导入装置以及发送接收系统 |
| JP6107827B2 (ja) | 2012-09-10 | 2017-04-05 | 富士通株式会社 | 可変容量回路及びインピーダンス整合回路 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5785709U (ja) * | 1980-11-12 | 1982-05-27 | ||
| JPS5976119U (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-23 | 株式会社東芝 | 電圧制御発振器 |
| JPS6253507A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-09 | Nec Corp | 電圧制御発振器 |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP62035770A patent/JP2689328B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63204806A (ja) | 1988-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |