JP3143104B2 - 周波数変換装置及び発振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、コルピッツ発振回路を用いた周波数変換装
置及び発振器に関し、例えば、広帯域の受信を行うCATV
用テレビジョンチューナ等に適用される。

Ｂ 発明の概要 本発明は、コルピッツ発振回路を用いた発振器におい
て、それぞれコルピッツ発振回路を構成する１対のトラ
ンジスタのベース間に共通の可変共振回路を接続するこ
とによって、平衡した発振動作を行うようにしたもので
ある。

Ｃ 従来の技術 従来より、テレビジョン受像機やトランシーバ等にお
けるチューナ部では、周波数変換回路としてダブルバラ
ンスドミキサ等の平衡回路が用いられており、上記周波
数変換回路に局部発振信号与える局部発振器も平衡出力
を取り出せる構成のものが用いられる。

本件出願人は、広帯域の受信を行うCATV用テレビジョ
ンチューナ等に用いる局部発振器として、第２図に示す
ように、一方のトランジスタ（51）のコレクタと他方の
トランジスタ（52）のベース間に可変共振回路（53）を
設けた発振動作を行う差動トランジスタ（51），（52）
対と、発振信号を平衡出力として取り出すバッファとし
て上記差動トランジスタ（51），（52）対と同相の動作
を行う差動トランジスタ（54），（55）対を組み合わせ
た構成の広帯域発振回路を先に提案している（特開昭63
−136402号公報等参照）。

Ｄ 発明が解決しようとする課題 ところで、上述の如き構成の広帯域発振回路では、発
振動作を行う差動トランジスタ（51），（52）対と、発
振信号を平衡出力として取り出す差動トランジスタ（5
4），（55）対とを必要とし、上記発振動作を行う差動
トランジスタ（51），（52）対を動作させるための電流
源（56）とともに上記差動トランジスタ（51），（52）
対による発振信号を平衡出力として取り出すための差動
トランジスタ（54），（55）対を動作させるための電流
源（57）を必要とし、さらに、上記発振動作を行う差動
トランジスタ（51），（52）対の一方のトランジスタ
（51）のコレクタに直流電圧を供給するチョークコイル
（58）を必要としていた。上記広帯域発振回路では、上
記２組の差動トランジスタ（51），（52）・（54），
（55）対やその電流源（56），（57）さらにチョークコ
イル（58）等の設置スペースを必要とし、小型化が困難
であり、また、消費電力も大きいという問題点があっ
た。さらに、上記広帯域発振回路では、上記差動トラン
ジスタ（54），（55）対による平衡出力が完全な逆相と
はならないという欠点があった。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点を解消す
ることを目的とし、広い周波数帯域に亘って安定した周
波数変換動作を行うことができる周波数変換装置を提供
し、また、回路面積を減少するとともに高効率化を図
り、広い周波数範囲に亘って安定した平衡出力を得るこ
とができる発振器を提供するものである。

Ｅ 課題を解決するための手段 本願発明に係る周波数変換装置は、入力信号を発振回
路からの出力信号に応じて周波数変換する周波数変換装
置であって、上記発振回路は、それぞれコルピッツ発振
回路を構成する第１の１対のトランジスタと、上記第１
の１対のトランジスタの各エミッタにそれぞれ接続され
た定電流源と、上記第１の１対のトランジスタのコレク
タに接続された第２の１対のトランジスタからなる能動
回路と、上記第１及び第２の１対のトランジスタとの間
にカスケード接続したトランジスタからなるバッファ回
路と、上記第１の１対のトランジスタのベース間に接続
された可変共振回路とを具備してなることを特徴とする
ものである。

また、本願発明に係る発振器は、それぞれコルピッツ
発振回路を構成する１対のトランジスタと、上記１対の
トランジスタの各エミッタにそれぞれ接続された定電流
源として動作する１対のトランジスタと、上記コルピッ
ツ発振回路を構成する１対のトランジスタのベース間に
接続された可変容量ダイオードとコイルとの直列回路に
コンデンサを並列接続してなる可変共振回路とを具備
し、上記コルピッツ発振回路を構成する１対のトランジ
スタのベース・エミッタ間に容量素子を接続するととも
に、該容量素子の一端とグランド間に、上記電流源とし
て動作するトランジスタのコレクタ・グランド間容量の
第２の容量素子が接続されていることを特徴とするもの
である。

Ｆ 作用 本願発明に係る周波数変換装置では、コルピッツ発振
回路を構成する第１の１対のトランジスタと上記第１の
１対のトランジスタのコレクタに接続された能動回路を
構成すると第２の１対のトランジスタとの間にカスケー
ド接続したトランジスタからなるバッファ回路により、
入力信号や出力信号による上記第１の１対のトランジス
タの発振動作への入力信号や出力信号による影響を防止
する。

また、本発明に係る発振器では、各ベース間が共通の
可変共振回路を介して接続された１対のトランジスタ
が、それぞれコルピッツ発振回路を構成しており、互い
に逆相の発振動作を行う。

Ｇ 実施例 以下、本発明の一実施例について、図面に従い詳細に
説明する。

第１図に示す実施例は、CATV用テレビジョンチューナ
の周波数変換部を構成しているダブルバランスドミキサ
（１）に局部発振信号S_LOを供給する局部発振器（10）
に本発明を適用したもので、上記ダブルバランスドミキ
サ（１）にて、入力テレビジョン信号S_RFと上記局部発
振信号S_LOを混合することにより、上記入力テレビジョ
ン信号S_RFを中間周波数信号S_IFに周波数変換して出力す
るようになっている。

この実施例における発振器（10）は、可変容量ダイオ
ード（11）とコイル（12）との直列回路にコンデンサ
（13）を並列接続してなる可変共振回路（14）を備えて
おり、上記可変容量ダイオード（11）のアノードと上記
コンデンサ（13）との接続点が抵抗（15）を介して接地
されているとともに直流遮断用のコンデンサ（20）を介
してNPNトランジスタ（21）のベースに接続され、ま
た、上記コイル（12）と上記コンデンサ（13）との接続
点が抵抗（16）を介してチューニング電圧入力端子（1
7）に接続されているともに直流遮断用のコンデンサ（3
0）を介してNPNトランジスタ（31）のベースに接続され
ている。

上記NPNトランジスタ（21）は、第１のコルピッル発
振回路を構成するもので、そのベースが二個のコンデン
サ（22），（23）の直列回路を介して接地されており、
また、そのエミッタが上記コンデンサ（22），（23）の
接続中点に接続されているとともにNPNトランジスタ（2
4）のコレクタに接続されており、さらに、このコレク
タが出力端子（10A）に接続されているとともにNPNトラ
ンジスタ（26）のコレクタに接続されている。

また、上記NPNトランジスタ（31）は、第２のコルピ
ッル発振回路を構成するもので、そのベースが二個のコ
ンデンサ（32），（33）の直列回路を介して接地されて
おり、また、そのエミッタが上記コンデンサ（32），
（33）の接続中点に接続されているとともにNPNトラン
ジスタ（34）のコレクタに接続されており、さらに、そ
のコレクタが出力端子（10B）に接続されているととも
にNPNトランジスタ（36）のコレクタに接続されてい
る。

上記NPNトランジスタ（21），（31）は、各ベースが
それぞれ抵抗（27），（37）を介してベースバイアス電
源（41）に接続されており、各ベース・エミッタ間に接
続された上記コンデンサ（22），（32）により正帰還が
かかって上記各ベースに接続された上記可変共振回路
（14）の共振周波数で発振するコルピッツ発振回路を構
成している。上記コルピッツ発振回路を構成している上
記NPNトランジスタ（21），（31）は、上記可変共振回
路（14）を介して各ベースが互いに接続されているの
で、互いに逆相の発振動作を行う。上記NPNトランジス
タ（21），（31）の各コレクタに設けた出力端子（10
A），（10B）には。局部発振信号S_LOとして完全に逆相
の平衡出力を得ることができる。なお、上記NPNトラン
ジスタ（21），（31）は、互いに逆相の発振動作を行っ
ているので、各ベースから発振出力を取り出すようにし
ても平衡出力を得ることができる。

ここで、上記NPNトランジスタ（21），（31）のエミ
ッタ側に接続された上記NPNトランジスタ（24），（3
4）は、各エミッタが抵抗（25），（35）を介して接地
されており、また、各ベースが共通の抵抗（42）を介し
てベースバイアス電源（43）に接続されているともにコ
ンデンサ（42）を介して接地されており、上記NPNトラ
ンジスタ（21），（31）にエミッタ電流を流す電流源と
してそれぞれ動作する。また、上記NPNトランジスタ（2
1），（31）のコレクタ側に接続された上記NPNトランジ
スタ（26），（36）は、各コレクタが正電源ラインに接
続され、また、上記正電源ラインと接地間に直列接続さ
れた分圧抵抗（45），（46）の接続中点に各エミッタが
接続されており、上記NPNトランジスタ（24），（34）
に対する能動負荷として働く。

この実施例では、上記NPNトランジスタ（21），（3
1）の各ベース・エミッタ間容量を上記コンデンサ（2
2），（32）とするとともに、上記電流源として動作す
る上記NPNトランジスタ（24），（34）の各コレクタ・
グランド間容量を上記コンデンサ（23），（33）とし
て、上記可変容量ダイオード（11）の容量を制御するこ
とにより、515〜930MHzの広い周波数範囲で安定した平
衡出力を上記出力端子（10A），（10B）間に得ることが
できた。

なお、上記コルピッツ発振回路を構成している上記NP
Nトランジスタ（21），（31）と、上記能動負荷として
働く上記NPNトランジスタ（26），（36）との間にバッ
ファ回路として働くNPNトランジスタをカスケード接続
するようにして、上記ダブルバランスドミキサ（１）に
おける入力テレビジョン信号S_RFや中間周波数信号S_IFに
よる影響を防止するようにしても良い。

Ｈ 発明の効果 以上のように、本発明に係る周波数変換装置では、コ
ルピッツ発振回路を構成する第１の１対のトランジスタ
と能動回路を構成する第２の１対のトランジスタとの間
にカスケード接続したトランジスタからなるバッファ回
路を有することにより、入力信号や出力信号による影響
を防止して発振回路を安定に動作させることができ、広
い周波数帯域に亘って安定した周波数変換動作を行うこ
とができる。

また、本発明に係る発振器では、各ベース間が共通の
可変共振回路を介して接続された１対のトランジスタ
が、それぞれコルピッツ発振回路を構成しているので、
上記１対のトランジスタが広い周波数範囲に亘って互い
に逆相の発振動作を行い、その発振出力信号として完全
に逆相の平衡出力を得ることができる。しかも、本願発
明に係る発振器では、上記１対のトランジスタは、それ
ぞれエミッタに接続された定電流源によりエミッタ電流
が流されるので、広い周波数帯域に亘って安定した発振
動作を行うことができ、高価なチョークコイルやバッフ
ァ段も必要としないので、小型で消費電力の低い極めて
実用的な発振器を実現することができる。

さらに、本願発明に係る発振器入では、コルピッツ発
振回路を構成する１対のトランジスタのベース・エミッ
タ間に接続した容量素子の一端とグランド間に接続され
た第２の容量素子として、上記１対のトランジスタの各
エミッタにそれぞれ接続された定電流源として動作する
１対のトランジスタコレクタ・グランド間容量を用いる
ので、回路面積を減少するとともに高効率化を図り、広
い周波数範囲に亘って安定した平衡出力を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る発振器の一実施例を示す回路構成
図、第２図は従来の広帯域発振回路を示す回路構成図で
ある。 （10）……局部発振器 （10A），（10B）……出力端子 （11）……可変容量ダイオード （14）……可変共振回路 （21）……第１のコルピッツ発振回路を構成するトラン
ジスタ （22），（23）……第１のコルピッツ発振回路を構成す
るコンデンサ （31）……第２のコルピッツ発振回路を構成するトラン
ジスタ （32），（33）……第２のコルピッツ発振回路を構成す
るコンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−136809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−164601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−39106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−221009（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−26844（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−14517（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を発振回路からの出力信号に応じ
   て周波数変換する周波数変換装置であって、 上記発振回路は、それぞれコルピッツ発振回路を構成す
   る第１の１対のトランジスタと、 上記第１の１対のトランジスタの各エミッタにそれぞれ
   接続された定電流源と、 上記第１の１対のトランジスタのコレクタに接続された
   第２の１対のトランジスタからなる能動回路と、 上記第１及び第２の１対のトランジスタとの間にカスケ
   ード接続したトランジスタからなるバッファ回路を有
   し、 上記第１の１対のトランジスタのベース間に接続された
   可変共振回路とを具備してなることを特徴とする周波数
   変換装置。
2. 【請求項２】それぞれコルピッツ発振回路を構成する１
   対のトランジスタと、 上記１対のトランジスタの各エミッタにそれぞれ接続さ
   れた定電流源として動作する１対のトランジスタと、 上記１対のトランジスタのベース間に接続された可変容
   量ダイオードとコイルとの直列回路にコンデンサを並列
   接続してなる可変共振回路とを具備し、 上記１対のトランジスタのベース・エミッタ間に容量素
   子を接続するとともに、該容量素子の一端とグランド間
   に、上記電流源として動作するトランジスタのコレクタ
   ・グランド間容量の第２の容量素子が接続されているこ
   とを特徴とする発振器。