JP3222366B2 - 電圧制御発振器 - Google Patents
電圧制御発振器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧制御発振器に
関し、特に、水晶等の圧電振動子を用いた電圧制御発振
器の改良に関する。
関し、特に、水晶等の圧電振動子を用いた電圧制御発振
器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、通信分野やＡＶ（Ａｕｄｉｏ−Ｖ
ｉｄｕａｌ）機器の分野では、発振周波数が安定で低ジ
ッタの発振器が要求されている。このような電圧制御発
振器としては、例えば、特開平４−３０４７０４号公報
に記載のものが知られている。これは、図６に示すよう
に、発振周波数が可変な水晶等の圧電素子４を用いた発
振器であって、負荷容量をＭＯＳトランジスタ５と容量
６とを直列に接続して形成し、ＭＯＳトランジスタ５の
ゲートに印加される制御電圧入力によって発振周波数を
可変制御するようになっている。
ｉｄｕａｌ）機器の分野では、発振周波数が安定で低ジ
ッタの発振器が要求されている。このような電圧制御発
振器としては、例えば、特開平４−３０４７０４号公報
に記載のものが知られている。これは、図６に示すよう
に、発振周波数が可変な水晶等の圧電素子４を用いた発
振器であって、負荷容量をＭＯＳトランジスタ５と容量
６とを直列に接続して形成し、ＭＯＳトランジスタ５の
ゲートに印加される制御電圧入力によって発振周波数を
可変制御するようになっている。
【０００３】また、例えば、図７に示すように、容量を
切り換える方式のものとしては、「アイ・イ・イ・イ
１９８８ カスタム・インテグレイテッド・サーキッツ
・コンファレンス ９．５（ＩＥＥＥ １９８８ ＣＯ
ＳＴＯＭＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＩＲＣＵＩＴＳ Ｃ
ＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ９．５）」に示されている。これ
は、増幅器２に接続される負荷容量を切り換えて、電圧
制御発振器全体の負荷容量値を変化させることによって
発振周波数を可変制御するようになっている。
切り換える方式のものとしては、「アイ・イ・イ・イ
１９８８ カスタム・インテグレイテッド・サーキッツ
・コンファレンス ９．５（ＩＥＥＥ １９８８ ＣＯ
ＳＴＯＭＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＩＲＣＵＩＴＳ Ｃ
ＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ９．５）」に示されている。これ
は、増幅器２に接続される負荷容量を切り換えて、電圧
制御発振器全体の負荷容量値を変化させることによって
発振周波数を可変制御するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電圧制御発振器においては、ＭＯＳトランジスタの
ゲート電圧を制御することにより発振周波数を可変にす
るようにした場合には、ＭＯＳトランジスタがオフ状態
であるときには、負荷が接続されていない状態と等価に
なって全負荷容量は零となり、逆にＭＯＳトランジスタ
がオン状態でありそのオン抵抗が十分に小さいとみなす
ことのできる場合には、容量のみが負荷となる。そのた
め、ＭＯＳトランジスタのゲートに印加される制御電圧
の変化に対する発振周波数の変化の割合である感度が高
く、結果として制御電圧が持つ電圧雑音による影響を受
けて、位相雑音が大きくなるという未解決の課題があ
る。
来の電圧制御発振器においては、ＭＯＳトランジスタの
ゲート電圧を制御することにより発振周波数を可変にす
るようにした場合には、ＭＯＳトランジスタがオフ状態
であるときには、負荷が接続されていない状態と等価に
なって全負荷容量は零となり、逆にＭＯＳトランジスタ
がオン状態でありそのオン抵抗が十分に小さいとみなす
ことのできる場合には、容量のみが負荷となる。そのた
め、ＭＯＳトランジスタのゲートに印加される制御電圧
の変化に対する発振周波数の変化の割合である感度が高
く、結果として制御電圧が持つ電圧雑音による影響を受
けて、位相雑音が大きくなるという未解決の課題があ
る。
【０００５】また、負荷容量を切り換えて全負荷容量値
を可変にし、発振周波数を変化させるようにした場合に
は、所定の容量値を有する負荷容量を切り換えるため
に、切り換え時の位相が不連続に変化することになっ
て、結果としてジッタが大きくなり、また、位相雑音が
著しく悪化するという問題がある。そこで、この発明
は、上記従来の未解決の課題に着目してなされたもので
あり、低位相雑音特性を有する電圧制御発振器を提供す
ることを目的としている。
を可変にし、発振周波数を変化させるようにした場合に
は、所定の容量値を有する負荷容量を切り換えるため
に、切り換え時の位相が不連続に変化することになっ
て、結果としてジッタが大きくなり、また、位相雑音が
著しく悪化するという問題がある。そこで、この発明
は、上記従来の未解決の課題に着目してなされたもので
あり、低位相雑音特性を有する電圧制御発振器を提供す
ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る電圧制御発信器によれば、
増幅器と、当該増幅器の帰還回路を形成する圧電振動子
と、当該圧電振動子と並列に前記増幅器の帰還回路を形
成する負荷容量と、を備えた電圧制御発振器において、
前記負荷容量は、ＭＯＳトランジスタ及び容量からなる
複数の可変容量と、これら複数の可変容量を選択するた
めの可変容量選択手段と、備え、前記ＭＯＳトランジス
タのゲートに入力される制御信号に応じて発振周波数を
可変にすると共に、前記可変容量選択手段により前記可
変容量を選択することによって前記発振周波数の感度を
可変にすることを特徴としている。
に、本発明の請求項１に係る電圧制御発信器によれば、
増幅器と、当該増幅器の帰還回路を形成する圧電振動子
と、当該圧電振動子と並列に前記増幅器の帰還回路を形
成する負荷容量と、を備えた電圧制御発振器において、
前記負荷容量は、ＭＯＳトランジスタ及び容量からなる
複数の可変容量と、これら複数の可変容量を選択するた
めの可変容量選択手段と、備え、前記ＭＯＳトランジス
タのゲートに入力される制御信号に応じて発振周波数を
可変にすると共に、前記可変容量選択手段により前記可
変容量を選択することによって前記発振周波数の感度を
可変にすることを特徴としている。
【０００７】また、請求項２に係る電圧制御発振器によ
れば、前記負荷容量は、さらに、前記発振周波数調整用
の複数の固定容量とこれら複数の固定容量を選択するた
めの固定容量選択手段と、を備えることを特徴としてい
る。
れば、前記負荷容量は、さらに、前記発振周波数調整用
の複数の固定容量とこれら複数の固定容量を選択するた
めの固定容量選択手段と、を備えることを特徴としてい
る。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】よって、請求項１記載の電圧制御発振器に
よれば、制御信号に応じて発振周波数が可変制御される
だけでなく、複数の可変容量を選択的に切り換えること
によって、制御信号の変化量に対する発振周波数の変化
量である感度が可変制御される。また、請求項２記載の
電圧制御発振器によれば、さらに複数の固定容量を切り
換えることによって、固定容量の容量値に応じて発振周
波数が設定され、この設定された発振周波数に対し、制
御信号に応じて調整が行われることになる。
よれば、制御信号に応じて発振周波数が可変制御される
だけでなく、複数の可変容量を選択的に切り換えること
によって、制御信号の変化量に対する発振周波数の変化
量である感度が可変制御される。また、請求項２記載の
電圧制御発振器によれば、さらに複数の固定容量を切り
換えることによって、固定容量の容量値に応じて発振周
波数が設定され、この設定された発振周波数に対し、制
御信号に応じて調整が行われることになる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を説明するための電圧制御発振器を示し
たものである。この電圧制御発振器１は、増幅器２と、
この増幅器２の帰還回路を形成する抵抗３、水晶等の圧
電振動子４及び負荷容量５とから構成されている。そし
て、増幅器２の出力側と入力側とは、抵抗３と圧電振動
子４との並列回路を介して接続されている。さらに、増
幅器２の入力側には、ＭＯＳトランジスタ５ｉとこのＭ
ＯＳトランジスタ５ｉと直列に接続される容量６ｉとか
らなる第１の負荷容量１１ｉが接続されると共に、この
第１の負荷容量１１ｉと並列に、容量７ｉから構成され
る第２の負荷容量２１ｉが接続されている。
図１は、本発明を説明するための電圧制御発振器を示し
たものである。この電圧制御発振器１は、増幅器２と、
この増幅器２の帰還回路を形成する抵抗３、水晶等の圧
電振動子４及び負荷容量５とから構成されている。そし
て、増幅器２の出力側と入力側とは、抵抗３と圧電振動
子４との並列回路を介して接続されている。さらに、増
幅器２の入力側には、ＭＯＳトランジスタ５ｉとこのＭ
ＯＳトランジスタ５ｉと直列に接続される容量６ｉとか
らなる第１の負荷容量１１ｉが接続されると共に、この
第１の負荷容量１１ｉと並列に、容量７ｉから構成され
る第２の負荷容量２１ｉが接続されている。
【００１５】同様に、増幅器２の出力側には、ＭＯＳト
ランジスタ５ｏとこれと直列に接続される容量６ｏとか
らなる第１の負荷容量１１ｏが接続されると共に、この
第１の負荷容量１１ｏと並列に、容量７ｏから構成され
る第２の負荷容量２１ｏが接続されている。そして、こ
れら容量６ｉ，６ｏ，７ｉ，７ｏの他端は、それぞれグ
ランド電位に接続されている。
ランジスタ５ｏとこれと直列に接続される容量６ｏとか
らなる第１の負荷容量１１ｏが接続されると共に、この
第１の負荷容量１１ｏと並列に、容量７ｏから構成され
る第２の負荷容量２１ｏが接続されている。そして、こ
れら容量６ｉ，６ｏ，７ｉ，７ｏの他端は、それぞれグ
ランド電位に接続されている。
【００１６】前記ＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏは、Ｐ
チャネルＭＯＳトランジスタ，ＮチャネルＭＯＳトラン
ジスタの何れを用いてもよく、これらを組み合わせて用
いることも可能である。そして、これらＭＯＳトランジ
スタ５ｉ，５ｏのゲートには、直流のアナログ制御電圧
を出力する周波数調整回路９１が接続され、この周波数
調整回路９１からの出力電圧により、ＭＯＳトランジス
タ５ｉ，５ｏのゲート電圧が可変制御され、ＭＯＳトラ
ンジスタ５ｉ，５ｏのソース・ドレイン間電流が制御さ
れるようになっている。
チャネルＭＯＳトランジスタ，ＮチャネルＭＯＳトラン
ジスタの何れを用いてもよく、これらを組み合わせて用
いることも可能である。そして、これらＭＯＳトランジ
スタ５ｉ，５ｏのゲートには、直流のアナログ制御電圧
を出力する周波数調整回路９１が接続され、この周波数
調整回路９１からの出力電圧により、ＭＯＳトランジス
タ５ｉ，５ｏのゲート電圧が可変制御され、ＭＯＳトラ
ンジスタ５ｉ，５ｏのソース・ドレイン間電流が制御さ
れるようになっている。
【００１７】このとき、ＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏ
のオン抵抗が零の場合には、第１の負荷容量１１ｉ，１
１ｏの等価容量は、容量６ｉ，６ｏの容量値と一致す
る。また、オン抵抗が無限大、すなわち、ＭＯＳトラン
ジスタ５ｉ，５ｏがオフ状態の場合には、負荷としての
容量はないものとみなすことができ、容量６ｉ，６ｏの
容量値は零とみなすことができる。つまり、ＭＯＳトラ
ンジスタ５ｉ，５ｏのゲート電圧に応じて、第１の負荷
容量１１ｉ，１１ｏの等価容量を、零から容量６ｉ，６
ｏの容量値まで可変にすることができるようになってい
る。
のオン抵抗が零の場合には、第１の負荷容量１１ｉ，１
１ｏの等価容量は、容量６ｉ，６ｏの容量値と一致す
る。また、オン抵抗が無限大、すなわち、ＭＯＳトラン
ジスタ５ｉ，５ｏがオフ状態の場合には、負荷としての
容量はないものとみなすことができ、容量６ｉ，６ｏの
容量値は零とみなすことができる。つまり、ＭＯＳトラ
ンジスタ５ｉ，５ｏのゲート電圧に応じて、第１の負荷
容量１１ｉ，１１ｏの等価容量を、零から容量６ｉ，６
ｏの容量値まで可変にすることができるようになってい
る。
【００１８】ここで、圧電素子を用いた発振器の発振周
波数は、負荷の容量値に依存し、負荷容量が大きくなる
と発振周波数は小さくなる。また、周波数変化量Δｆは
容量の変化量Δｃに依存することが知られている。つま
り、負荷容量をＣ0 からＣ0 ＋Δｃまで変化させた場合
の周波数変化量Δｆは次式（１）によって示すことがで
きる。
波数は、負荷の容量値に依存し、負荷容量が大きくなる
と発振周波数は小さくなる。また、周波数変化量Δｆは
容量の変化量Δｃに依存することが知られている。つま
り、負荷容量をＣ0 からＣ0 ＋Δｃまで変化させた場合
の周波数変化量Δｆは次式（１）によって示すことがで
きる。
【００１９】 Δｆ＝α・Δｃ／Ｃ0 ……（１） 前記（１）式において、αは、容量の変化の割合に対す
る発振周波数の感度とみなすことができる。また、Δｃ
がＣ0 に対して小さければ、周波数変化量Δｆは容量の
変化量Δｃに対してほぼ直線的に変化すると考えられる
ので、上記（１）は近似的に有効である。
る発振周波数の感度とみなすことができる。また、Δｃ
がＣ0 に対して小さければ、周波数変化量Δｆは容量の
変化量Δｃに対してほぼ直線的に変化すると考えられる
ので、上記（１）は近似的に有効である。
【００２０】図１において、容量６ｉ，６ｏの容量値を
Ｃ1 ，容量７ｉ，７ｏの容量値をＣ 2 とした場合に、Ｍ
ＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのオン抵抗値が零から無限
大まで変化したとき、増幅器２の入出力側にそれぞれ接
続された第１及び第２の負荷容量の合成負荷容量は、Ｃ
2 からＣ1 ＋Ｃ2 まで変化する。したがって、前記
（１）式において、Ｃ0 の最低値がＣ2 となる。
Ｃ1 ，容量７ｉ，７ｏの容量値をＣ 2 とした場合に、Ｍ
ＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのオン抵抗値が零から無限
大まで変化したとき、増幅器２の入出力側にそれぞれ接
続された第１及び第２の負荷容量の合成負荷容量は、Ｃ
2 からＣ1 ＋Ｃ2 まで変化する。したがって、前記
（１）式において、Ｃ0 の最低値がＣ2 となる。
【００２１】ここで、図１において、第２の負荷容量２
１ｉ，２１ｏがない場合には、ＭＯＳトランジスタ５
ｉ，５ｏのオン抵抗値が大きくなるということは、
（１）式中のＣ0 が小さくなることと等価であることか
ら、ゲート電圧の変化に対する周波数変化量Δｆは非常
に大きくなる。つまり、ゲート電圧の発振周波数に対す
る感度がＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのオン抵抗値に
著しく依存し、且つ、オン抵抗値が高くなると感度が非
常に高くなるということになる。
１ｉ，２１ｏがない場合には、ＭＯＳトランジスタ５
ｉ，５ｏのオン抵抗値が大きくなるということは、
（１）式中のＣ0 が小さくなることと等価であることか
ら、ゲート電圧の変化に対する周波数変化量Δｆは非常
に大きくなる。つまり、ゲート電圧の発振周波数に対す
る感度がＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのオン抵抗値に
著しく依存し、且つ、オン抵抗値が高くなると感度が非
常に高くなるということになる。
【００２２】しかしながら、図１に示すように第１及び
第２負荷容量を設けた場合には、ＭＯＳトランジスタ５
ｉ，５ｏのオン抵抗値が大きくなった場合でも、前記
（１）式中のＣ0 が最低でも容量６ｉ，６ｏの容量値Ｃ
2 となることから、周波数変化量Δｆは、ＭＯＳトラン
ジスタ５ｉ，５ｏのオン抵抗値と容量値Ｃ2 とに依存す
ることになる。よって、周波数変化量Δｆがオン抵抗値
のみに依存しないから、ゲート電圧の発振周波数に対す
る感度が極端に高くなることはなく、また、ゲート電圧
の発振周波数に対する感度の依存性を小さくすることが
できる。
第２負荷容量を設けた場合には、ＭＯＳトランジスタ５
ｉ，５ｏのオン抵抗値が大きくなった場合でも、前記
（１）式中のＣ0 が最低でも容量６ｉ，６ｏの容量値Ｃ
2 となることから、周波数変化量Δｆは、ＭＯＳトラン
ジスタ５ｉ，５ｏのオン抵抗値と容量値Ｃ2 とに依存す
ることになる。よって、周波数変化量Δｆがオン抵抗値
のみに依存しないから、ゲート電圧の発振周波数に対す
る感度が極端に高くなることはなく、また、ゲート電圧
の発振周波数に対する感度の依存性を小さくすることが
できる。
【００２３】したがって、ゲート電圧の発振周波数に対
する感度の依存性が小さいことから、ゲート電圧の電圧
雑音が発振周波数に与える影響が緩和され、位相雑音を
低減することができる。また、従来の電圧制御発振器に
おいて容量７ｉ，７ｏから構成される第２の負荷容量を
設けるだけでよいから、設計変更を行う必要がなく、容
易に、且つ、安価に低位相雑音特性を有する電圧制御発
振器を実現することができる。
する感度の依存性が小さいことから、ゲート電圧の電圧
雑音が発振周波数に与える影響が緩和され、位相雑音を
低減することができる。また、従来の電圧制御発振器に
おいて容量７ｉ，７ｏから構成される第２の負荷容量を
設けるだけでよいから、設計変更を行う必要がなく、容
易に、且つ、安価に低位相雑音特性を有する電圧制御発
振器を実現することができる。
【００２４】次に、本発明の第１の実施の形態を説明す
る。この第１の実施の形態は、図２に示すように、図１
に示す電圧制御発振器において、第１の負荷容量を複数
設け、且つ、第１の負荷容量と増幅器２との間を切り換
えスイッチを介して接続するようにしたこと以外は同一
構成であり、同一部には同一符号を付与し、その詳細な
説明は省略する。
る。この第１の実施の形態は、図２に示すように、図１
に示す電圧制御発振器において、第１の負荷容量を複数
設け、且つ、第１の負荷容量と増幅器２との間を切り換
えスイッチを介して接続するようにしたこと以外は同一
構成であり、同一部には同一符号を付与し、その詳細な
説明は省略する。
【００２５】図２に示すように、増幅器２の入力側に
は、第１の負荷容量１１ｉが切り換えスイッチ３１ｉを
介して接続され、これと並列に、同様にして第１の負荷
容量１２ｉ，１３ｉが切り換えスイッチ３２ｉ，３３ｉ
をそれぞれ介して接続され、さらに、第２の負荷２１ｉ
が並列に接続されている。同様に、増幅器２の出力側に
は、第１の負荷容量１１ｏが切り換えスイッチ３１ｏを
介して接続され、これと並列に、第１の負荷容量１２
ｏ，１３ｏが切り換えスイッチ３２ｏ，３３ｏをそれぞ
れ介して接続され、さらに、第２の負荷２１ｏが並列に
接続されている。
は、第１の負荷容量１１ｉが切り換えスイッチ３１ｉを
介して接続され、これと並列に、同様にして第１の負荷
容量１２ｉ，１３ｉが切り換えスイッチ３２ｉ，３３ｉ
をそれぞれ介して接続され、さらに、第２の負荷２１ｉ
が並列に接続されている。同様に、増幅器２の出力側に
は、第１の負荷容量１１ｏが切り換えスイッチ３１ｏを
介して接続され、これと並列に、第１の負荷容量１２
ｏ，１３ｏが切り換えスイッチ３２ｏ，３３ｏをそれぞ
れ介して接続され、さらに、第２の負荷２１ｏが並列に
接続されている。
【００２６】ここで、増幅器２の入力側及び出力側のそ
れぞれ対応する２つの第１の負荷容量、１１ｉ〜１３ｉ
及び１１ｏ〜１３ｏが可変容量に対応し、切り換えスイ
ッチ３１ｉ〜３３ｉ及び３１ｏ〜３３ｏが可変容量選択
手段に対応している。
れぞれ対応する２つの第１の負荷容量、１１ｉ〜１３ｉ
及び１１ｏ〜１３ｏが可変容量に対応し、切り換えスイ
ッチ３１ｉ〜３３ｉ及び３１ｏ〜３３ｏが可変容量選択
手段に対応している。
【００２７】前記第１の負荷容量１２ｉ，１２ｏ，１３
ｉ，１３ｏは、前記第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏと同
様に、それぞれＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏと、これ
と直列に接続された容量６ｉ，６ｏとから構成され、各
容量６ｉ，６ｏの他端はグランド電位に接続されてい
る。そして、各第１の負荷容量１１ｉ〜１３ｏのＭＯＳ
トランジスタ５ｉ，５ｏは、周波数調整回路９１から供
給されるゲート電圧に応じて作動するようになってい
る。また、各切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏは、常開
接点を有するスイッチであって、感度設定回路９２から
の制御信号によって制御されるようになっている。そし
て、切り換えスイッチ３１ｉ及び３１ｏは感度設定回路
９２からの制御信号ａ１によって作動し、制御信号ａ１
が論理値“１”のとき、閉状態となって、第１の負荷容
量１１ｉ及び１１ｏと増幅器２とが導通状態となるよう
になっている。同様に、切り換えスイッチ３２ｉ，３２
ｏは制御信号ａ２によって作動して、第１の負荷容量１
２ｉ及び１２ｏと増幅器２とを導通状態とし、切り換え
スイッチ３３ｉ，３３ｏは制御信号ａ３によって作動し
て、第１の負荷容量１３ｉ及び１３ｏと増幅器２とを導
通状態とするようになっている。
ｉ，１３ｏは、前記第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏと同
様に、それぞれＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏと、これ
と直列に接続された容量６ｉ，６ｏとから構成され、各
容量６ｉ，６ｏの他端はグランド電位に接続されてい
る。そして、各第１の負荷容量１１ｉ〜１３ｏのＭＯＳ
トランジスタ５ｉ，５ｏは、周波数調整回路９１から供
給されるゲート電圧に応じて作動するようになってい
る。また、各切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏは、常開
接点を有するスイッチであって、感度設定回路９２から
の制御信号によって制御されるようになっている。そし
て、切り換えスイッチ３１ｉ及び３１ｏは感度設定回路
９２からの制御信号ａ１によって作動し、制御信号ａ１
が論理値“１”のとき、閉状態となって、第１の負荷容
量１１ｉ及び１１ｏと増幅器２とが導通状態となるよう
になっている。同様に、切り換えスイッチ３２ｉ，３２
ｏは制御信号ａ２によって作動して、第１の負荷容量１
２ｉ及び１２ｏと増幅器２とを導通状態とし、切り換え
スイッチ３３ｉ，３３ｏは制御信号ａ３によって作動し
て、第１の負荷容量１３ｉ及び１３ｏと増幅器２とを導
通状態とするようになっている。
【００２８】ここで、第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏの
ＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのトランジスタサイズを
Ｗ11／Ｌ11，容量６ｉ，６ｏの容量値をＣ11、第１の負
荷容量１２ｉ，１２ｏのＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏ
のトランジスタサイズをＷ12／Ｌ12，容量６ｉ，６ｏの
容量値をＣ12、第１の負荷容量１３ｉ，１３ｏのＭＯＳ
トランジスタ５ｉ，５ｏのトランジスタサイズをＷ13／
Ｌ13，容量６ｉ，６ｏの容量値をＣ13とする。
ＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのトランジスタサイズを
Ｗ11／Ｌ11，容量６ｉ，６ｏの容量値をＣ11、第１の負
荷容量１２ｉ，１２ｏのＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏ
のトランジスタサイズをＷ12／Ｌ12，容量６ｉ，６ｏの
容量値をＣ12、第１の負荷容量１３ｉ，１３ｏのＭＯＳ
トランジスタ５ｉ，５ｏのトランジスタサイズをＷ13／
Ｌ13，容量６ｉ，６ｏの容量値をＣ13とする。
【００２９】また、第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び
１２ｉ，１２ｏのＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのトラ
ンジスタサイズの比は容量６ｉ，６ｏの容量値の比に比
例するものと仮定する。つまり、次式（２）が成り立つ
ものとする。 Ｗ11／Ｌ11：Ｗ12／Ｌ12＝Ｃ11：Ｃ12 ……（２） この状態で、周波数調整回路９１から各ＭＯＳトランジ
スタに対してゲート電圧を印加する。このときの各第１
の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び１２ｉ，１２ｏの等価容
量値をそれぞれＣ11′，Ｃ12′とすると、これら等価容
量値Ｃ11′，Ｃ 12′は、容量値Ｃ11，Ｃ12に比例するこ
とから、前記（２）式より、次式（３）が成り立つ。
１２ｉ，１２ｏのＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏのトラ
ンジスタサイズの比は容量６ｉ，６ｏの容量値の比に比
例するものと仮定する。つまり、次式（２）が成り立つ
ものとする。 Ｗ11／Ｌ11：Ｗ12／Ｌ12＝Ｃ11：Ｃ12 ……（２） この状態で、周波数調整回路９１から各ＭＯＳトランジ
スタに対してゲート電圧を印加する。このときの各第１
の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び１２ｉ，１２ｏの等価容
量値をそれぞれＣ11′，Ｃ12′とすると、これら等価容
量値Ｃ11′，Ｃ 12′は、容量値Ｃ11，Ｃ12に比例するこ
とから、前記（２）式より、次式（３）が成り立つ。
【００３０】 Ｗ11／Ｌ11：Ｗ12／Ｌ12＝Ｃ11′：Ｃ12′ ……（３） ここで、切り換えスイッチ３１ｉ，３１ｏのみを閉状態
として、第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏを増幅器２と導
通状態としたものとすると、その周波数変化量Δｆは前
記（１）式より次式（４）で表される。 Δｆ11＝α・Δｃ11′／（Ｃ11′＋Ｃ2 ） ……（４） 同様に、切り換えスイッチ３２ｉ，３２ｏのみを閉状態
として、第１の負荷容量１２ｉ，１２ｏを増幅器２と導
通状態としたものとすると、その周波数変化量Δｆは前
記（１）式より次式（５）で表される。
として、第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏを増幅器２と導
通状態としたものとすると、その周波数変化量Δｆは前
記（１）式より次式（４）で表される。 Δｆ11＝α・Δｃ11′／（Ｃ11′＋Ｃ2 ） ……（４） 同様に、切り換えスイッチ３２ｉ，３２ｏのみを閉状態
として、第１の負荷容量１２ｉ，１２ｏを増幅器２と導
通状態としたものとすると、その周波数変化量Δｆは前
記（１）式より次式（５）で表される。
【００３１】 Δｆ12＝α・Δｃ12′／（Ｃ12′＋Ｃ2 ） ……（５） したがって、前記（４）及び（５）式から各容量値
Ｃ11，Ｃ12が、Ｃ11≧Ｃ12であればΔｆ11≧Δｆ12とな
り、Ｃ11＜Ｃ12であればΔｆ11＜Δｆ12となる。よっ
て、前記（２）式が成立するように各容量及びＭＯＳト
ランジスタを構成し、各第１の負荷容量毎に容量６ｉ，
６ｏの容量値を異なるように設定すれば、第１の負荷容
量を切り換えることによって、周波数変化量Δｆを変化
させることができ、すなわち、ゲート電圧の変化量に対
する周波数変化量Δｆ、つまり、ゲート電圧に対する発
振周波数の感度を変化させることができる。
Ｃ11，Ｃ12が、Ｃ11≧Ｃ12であればΔｆ11≧Δｆ12とな
り、Ｃ11＜Ｃ12であればΔｆ11＜Δｆ12となる。よっ
て、前記（２）式が成立するように各容量及びＭＯＳト
ランジスタを構成し、各第１の負荷容量毎に容量６ｉ，
６ｏの容量値を異なるように設定すれば、第１の負荷容
量を切り換えることによって、周波数変化量Δｆを変化
させることができ、すなわち、ゲート電圧の変化量に対
する周波数変化量Δｆ、つまり、ゲート電圧に対する発
振周波数の感度を変化させることができる。
【００３２】したがって、ゲート電圧に対する発振周波
数の感度を変化させることができ、各第１の負荷容量の
容量６ｉ，６ｏをそれぞれ所定の値に設定しておけば、
切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏの操作によって、任意
の感度特性を有する電圧制御発振器を容易に得ることが
できる。
数の感度を変化させることができ、各第１の負荷容量の
容量６ｉ，６ｏをそれぞれ所定の値に設定しておけば、
切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏの操作によって、任意
の感度特性を有する電圧制御発振器を容易に得ることが
できる。
【００３３】なお、上記第１の実施の形態においては、
第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び１２ｉ，１２ｏを切
り換えた場合について説明したが、これに限らず、上記
（２）式を満足する第１の負荷容量であれば、上記と同
等の作用効果を得ることができる。また、上記第１の実
施の形態においては第１の負荷容量をそれぞれ３つずつ
設けた場合について説明したが、これに限らず任意数の
第１の負荷容量を設けることが可能であり、各第１の負
荷容量毎に切り換えスイッチを介して増幅器２に接続す
れば、上記と同等の作用効果を得ることができる。
第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び１２ｉ，１２ｏを切
り換えた場合について説明したが、これに限らず、上記
（２）式を満足する第１の負荷容量であれば、上記と同
等の作用効果を得ることができる。また、上記第１の実
施の形態においては第１の負荷容量をそれぞれ３つずつ
設けた場合について説明したが、これに限らず任意数の
第１の負荷容量を設けることが可能であり、各第１の負
荷容量毎に切り換えスイッチを介して増幅器２に接続す
れば、上記と同等の作用効果を得ることができる。
【００３４】また、上記第１の実施の形態においては、
第１の負荷容量を１つ選択する場合について説明した
が、例えば、第１の負荷容量を複数組み合わせて選択
し、その合成容量によって、感度を調整するようにする
ことも可能である。次に、本発明の第２の実施の形態を
説明する。この第２の実施の形態は、図３に示すよう
に、図２に示す第１の実施の形態において、第２の負荷
容量が複数設けられ、増幅器２に切り換えスイッチを介
して接続されること以外は、同一構成であり、同一部に
は同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
第１の負荷容量を１つ選択する場合について説明した
が、例えば、第１の負荷容量を複数組み合わせて選択
し、その合成容量によって、感度を調整するようにする
ことも可能である。次に、本発明の第２の実施の形態を
説明する。この第２の実施の形態は、図３に示すよう
に、図２に示す第１の実施の形態において、第２の負荷
容量が複数設けられ、増幅器２に切り換えスイッチを介
して接続されること以外は、同一構成であり、同一部に
は同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００３５】図３に示すように、増幅器２の入力側に
は、第１の負荷容量１１ｉ〜１３ｉがそれぞれ切り換え
スイッチ３１ｉ〜３３ｉを介して並列に接続されてい
る。そして、これと並列に、第２の負荷容量２１ｉ，２
２ｉ，２３ｉがそれぞれ切り換えスイッチ４１ｉ〜４３
ｉを介して増幅器２の入力側に接続されている。同様
に、増幅器２の出力側には、第１の負荷容量１１ｏ〜１
３ｏがそれぞれ切り換えスイッチ３１ｏ〜３３ｏを介し
て並列に接続され、これと並列に第２の負荷容量２１ｏ
〜２３ｏがそれぞれ切り換えスイッチ４１ｏ〜４３ｏを
介して接続されている。
は、第１の負荷容量１１ｉ〜１３ｉがそれぞれ切り換え
スイッチ３１ｉ〜３３ｉを介して並列に接続されてい
る。そして、これと並列に、第２の負荷容量２１ｉ，２
２ｉ，２３ｉがそれぞれ切り換えスイッチ４１ｉ〜４３
ｉを介して増幅器２の入力側に接続されている。同様
に、増幅器２の出力側には、第１の負荷容量１１ｏ〜１
３ｏがそれぞれ切り換えスイッチ３１ｏ〜３３ｏを介し
て並列に接続され、これと並列に第２の負荷容量２１ｏ
〜２３ｏがそれぞれ切り換えスイッチ４１ｏ〜４３ｏを
介して接続されている。
【００３６】ここで、第１の負荷容量１１ｉ〜１３ｏが
可変容量に対応し、切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏが
可変容量選択手段に対応している。前記各第１の負荷容
量１１ｉ〜１３ｏは、前記と同様に、それぞれＭＯＳト
ランジスタ５ｉ（５ｏ）とこれと直列に接続される容量
６ｉ（６ｏ）とから構成され容量６ｉ（６ｏ）の他端は
グランド電位に接続され、同様に、第２の負荷容量は容
量７ｉ（７ｏ）から構成されている。
可変容量に対応し、切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏが
可変容量選択手段に対応している。前記各第１の負荷容
量１１ｉ〜１３ｏは、前記と同様に、それぞれＭＯＳト
ランジスタ５ｉ（５ｏ）とこれと直列に接続される容量
６ｉ（６ｏ）とから構成され容量６ｉ（６ｏ）の他端は
グランド電位に接続され、同様に、第２の負荷容量は容
量７ｉ（７ｏ）から構成されている。
【００３７】そして、上記第１の実施の形態と同様に、
各ＭＯＳトランジスタ５ｉ（５ｏ）は、周波数調整回路
９１から供給されるゲート電圧によって制御され、ま
た、切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏは、感度設定回路
９２からの制御信号ａ１〜ａ３によってそれぞれ作動す
る。また、切り換えスイッチ４１ｉ〜４３ｏは、常開接
点を有するスイッチで形成され、周波数設定回路９３か
らの制御信号によって制御されるようになっている。そ
して、切り換えスイッチ４１ｉ及び４１ｏは周波数設定
回路９３からの制御信号ｂ１によって作動し、制御信号
ｂ１が論理値“１”のとき、閉状態となって、第２の負
荷容量２１ｉ及び２１ｏと増幅器２とが導通状態となる
ようになっている。同様に、切り換えスイッチ４２ｉ，
４２ｏは制御信号ｂ２によって作動して、第２の負荷容
量２２ｉ及び２２ｏと増幅器２とを導通状態とし、切り
換えスイッチ４３ｉ，４３ｏは制御信号ｂ３によって作
動して、第２の負荷容量２３ｉ及び２３ｏと増幅器２と
を導通状態とするようになっている。
各ＭＯＳトランジスタ５ｉ（５ｏ）は、周波数調整回路
９１から供給されるゲート電圧によって制御され、ま
た、切り換えスイッチ３１ｉ〜３３ｏは、感度設定回路
９２からの制御信号ａ１〜ａ３によってそれぞれ作動す
る。また、切り換えスイッチ４１ｉ〜４３ｏは、常開接
点を有するスイッチで形成され、周波数設定回路９３か
らの制御信号によって制御されるようになっている。そ
して、切り換えスイッチ４１ｉ及び４１ｏは周波数設定
回路９３からの制御信号ｂ１によって作動し、制御信号
ｂ１が論理値“１”のとき、閉状態となって、第２の負
荷容量２１ｉ及び２１ｏと増幅器２とが導通状態となる
ようになっている。同様に、切り換えスイッチ４２ｉ，
４２ｏは制御信号ｂ２によって作動して、第２の負荷容
量２２ｉ及び２２ｏと増幅器２とを導通状態とし、切り
換えスイッチ４３ｉ，４３ｏは制御信号ｂ３によって作
動して、第２の負荷容量２３ｉ及び２３ｏと増幅器２と
を導通状態とするようになっている。
【００３８】ここで、第２の負荷容量２１ｉ，２１ｏ及
び２２ｉ，２２ｏの容量値をそれぞれＣ21，Ｃ22とし、
上記第１の実施の形態と同様に、周波数調整回路９１か
ら各ＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏに対してゲート電圧
を印加したときの各第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び
１２ｉ，１２ｏの容量値をＣ11′，Ｃ12′とする。この
状態で、例えば、切り換えスイッチ３１ｉ，３１ｏ及び
４１ｉ，４１ｏのみを閉状態とし、第１の負荷容量１１
ｉ，１１ｏ及び第２の負荷容量２１ｉ，２１ｏと増幅器
２とを導通状態にする。なお、このときの発振周波数を
ｆ21とする。
び２２ｉ，２２ｏの容量値をそれぞれＣ21，Ｃ22とし、
上記第１の実施の形態と同様に、周波数調整回路９１か
ら各ＭＯＳトランジスタ５ｉ，５ｏに対してゲート電圧
を印加したときの各第１の負荷容量１１ｉ，１１ｏ及び
１２ｉ，１２ｏの容量値をＣ11′，Ｃ12′とする。この
状態で、例えば、切り換えスイッチ３１ｉ，３１ｏ及び
４１ｉ，４１ｏのみを閉状態とし、第１の負荷容量１１
ｉ，１１ｏ及び第２の負荷容量２１ｉ，２１ｏと増幅器
２とを導通状態にする。なお、このときの発振周波数を
ｆ21とする。
【００３９】このとき、電圧制御発振器１の全負荷容量
ＣA は、第１及び第２の負荷容量の合成容量となり、次
式（６）で表される。 ＣA ＝Ｃ11′＋Ｃ21 ……（６） 同様に、切り換えスイッチ３１ｉ，３１ｏ及び４２ｉ，
４２ｏのみを閉状態とし、第１の負荷容量１１ｉ，１１
ｏ及び第２の負荷容量２２ｉ，２２ｏとを増幅器２と導
通状態にする。このときの電圧制御発振器１の全負荷容
量ＣA は、次式（７）で表される。なお、このときの発
振周波数をｆ22とする。
ＣA は、第１及び第２の負荷容量の合成容量となり、次
式（６）で表される。 ＣA ＝Ｃ11′＋Ｃ21 ……（６） 同様に、切り換えスイッチ３１ｉ，３１ｏ及び４２ｉ，
４２ｏのみを閉状態とし、第１の負荷容量１１ｉ，１１
ｏ及び第２の負荷容量２２ｉ，２２ｏとを増幅器２と導
通状態にする。このときの電圧制御発振器１の全負荷容
量ＣA は、次式（７）で表される。なお、このときの発
振周波数をｆ22とする。
【００４０】 ＣA ＝Ｃ11′＋Ｃ22 ……（７） ここで、発振周波数は負荷容量に依存し、負荷容量が大
くなれば発振周波数は小さくなり、負荷容量が小さくな
れば発振周波数は大きくなることから、第２の負荷容量
２１ｉ，２１ｏ及び２２ｉ，２２ｏの容量値Ｃ21，Ｃ22
が、Ｃ21≦Ｃ22であれば、そのときの各発振周波数
ｆ21，ｆ22は、ｆ21≧ｆ22となり、Ｃ21＞Ｃ 22であれば
ｆ21＜ｆ22となる。
くなれば発振周波数は小さくなり、負荷容量が小さくな
れば発振周波数は大きくなることから、第２の負荷容量
２１ｉ，２１ｏ及び２２ｉ，２２ｏの容量値Ｃ21，Ｃ22
が、Ｃ21≦Ｃ22であれば、そのときの各発振周波数
ｆ21，ｆ22は、ｆ21≧ｆ22となり、Ｃ21＞Ｃ 22であれば
ｆ21＜ｆ22となる。
【００４１】したがって、第２の負荷容量を切り換えス
イッチ４１ｉ〜４３ｏによって選択することによって、
発振周波数を容易に設定することができる。よって、上
記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができ
ると共に、任意の発振周波数を設定することができるか
ら、選択した第２の負荷容量によって設定される発振周
波数に対して、周波数調整回路９１から供給されるゲー
ト電圧に応じて発振周波数を調整することによって、発
振周波数をより高性能に設定することができる。
イッチ４１ｉ〜４３ｏによって選択することによって、
発振周波数を容易に設定することができる。よって、上
記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができ
ると共に、任意の発振周波数を設定することができるか
ら、選択した第２の負荷容量によって設定される発振周
波数に対して、周波数調整回路９１から供給されるゲー
ト電圧に応じて発振周波数を調整することによって、発
振周波数をより高性能に設定することができる。
【００４２】なお、上記第２の実施の形態では、第１の
負荷容量１１ｉ，１１ｏに対して第２の負荷容量２１
ｉ，２１ｏ及び２２ｉ，２２ｏを切り換えた場合につい
て説明したが、これに限らず、第１及び第２の負荷容量
についてどのような組み合わせでも上記と同等の作用効
果を得ることができる。また、上記第２の実施の形態で
は、第１の負荷容量及び第２の負荷容量を入力側及び出
力側にそれぞれ３つずつ設けた場合について説明した
が、これに限らず、任意数の第１及び第２の負荷容量を
設けることが可能である。
負荷容量１１ｉ，１１ｏに対して第２の負荷容量２１
ｉ，２１ｏ及び２２ｉ，２２ｏを切り換えた場合につい
て説明したが、これに限らず、第１及び第２の負荷容量
についてどのような組み合わせでも上記と同等の作用効
果を得ることができる。また、上記第２の実施の形態で
は、第１の負荷容量及び第２の負荷容量を入力側及び出
力側にそれぞれ３つずつ設けた場合について説明した
が、これに限らず、任意数の第１及び第２の負荷容量を
設けることが可能である。
【００４３】また、第１の負荷容量及び第２の負荷容量
を一つずつ選択するようにした場合について説明した
が、これに限らず、複数組み合わせて選択するようにす
ることも可能である。次に、本発明の第３の実施の形態
を説明する。この第３の実施の形態では、図４に示すよ
うに、増幅器２の入力側及び出力側に感度設定用の負荷
容量５ａと、この感度設定用負荷容量による周波数変動
を相殺する周波数補正用の負荷容量５ａ′と、周波数設
定用の負荷容量５ｂと、この周波数設定用負荷容量によ
る感度変動を相殺する感度補正用の負荷容量５ｂ′とが
それぞれ設けられている。ここで、第１の負荷容量５１
〜５４ｏが可変容量に対応し、切り換えスイッチ７１ｉ
〜７４ｏが可変容量選択手段に対応し、第２の負荷容量
６１ｉ〜６４ｏが固定容量に対応し、切り換えスイッチ
７５ｉ〜７５ｏが固定容量選択手段に対応している。
を一つずつ選択するようにした場合について説明した
が、これに限らず、複数組み合わせて選択するようにす
ることも可能である。次に、本発明の第３の実施の形態
を説明する。この第３の実施の形態では、図４に示すよ
うに、増幅器２の入力側及び出力側に感度設定用の負荷
容量５ａと、この感度設定用負荷容量による周波数変動
を相殺する周波数補正用の負荷容量５ａ′と、周波数設
定用の負荷容量５ｂと、この周波数設定用負荷容量によ
る感度変動を相殺する感度補正用の負荷容量５ｂ′とが
それぞれ設けられている。ここで、第１の負荷容量５１
〜５４ｏが可変容量に対応し、切り換えスイッチ７１ｉ
〜７４ｏが可変容量選択手段に対応し、第２の負荷容量
６１ｉ〜６４ｏが固定容量に対応し、切り換えスイッチ
７５ｉ〜７５ｏが固定容量選択手段に対応している。
【００４４】なお、各負荷容量は、入力側と出力側とで
同一機能構成を有しているので、ここでは、出力側の負
荷容量について説明する。なお、図４において、切り換
えスイッチ７１ｉ〜７８ｉがそれぞれ７１ｏ〜７８ｏに
対応し、第１の負荷容量５１ｉ〜５４ｉがそれぞれ５１
ｏ〜５４ｏに対応し、第２の負荷容量６１ｉ〜６４ｉが
それぞれ６１ｏ〜６４ｏに対応している。
同一機能構成を有しているので、ここでは、出力側の負
荷容量について説明する。なお、図４において、切り換
えスイッチ７１ｉ〜７８ｉがそれぞれ７１ｏ〜７８ｏに
対応し、第１の負荷容量５１ｉ〜５４ｉがそれぞれ５１
ｏ〜５４ｏに対応し、第２の負荷容量６１ｉ〜６４ｉが
それぞれ６１ｏ〜６４ｏに対応している。
【００４５】感度設定用の負荷容量５ａは、第１の負荷
容量５１ｏ，５２ｏで構成され、これら第１の負荷容量
５１ｏ，５２ｏはそれぞれ増幅器２の出力側に切り換え
スイッチ７１ｏ，７２ｏを介して並列に接続されてい
る。そして、この第１の負荷容量５１ｏ，５２ｏのＭＯ
Ｓトランジスタは周波数調整回路９１から供給されるゲ
ート電圧に応じて制御されるようになっている。
容量５１ｏ，５２ｏで構成され、これら第１の負荷容量
５１ｏ，５２ｏはそれぞれ増幅器２の出力側に切り換え
スイッチ７１ｏ，７２ｏを介して並列に接続されてい
る。そして、この第１の負荷容量５１ｏ，５２ｏのＭＯ
Ｓトランジスタは周波数調整回路９１から供給されるゲ
ート電圧に応じて制御されるようになっている。
【００４６】また、周波数補正用の負荷容量は、第２の
負荷容量６１ｏ及び６２ｏで構成され、これら第２の負
荷容量６１ｏ，６２ｏはそれぞれ増幅器２に切り換えス
イッチ７３ｏ，７４ｏを介して並列に接続されている。
そして、これら切り換えスイッチ７１ｏ〜７４ｏは常開
接点を有するスイッチで形成され、感度設定用データデ
コーダ９４からの制御信号によって制御されるようにな
っている。そして、切り換えスイッチ７１ｏ及び７３ｏ
は、感度設定用データデコーダ９４からの制御信号ｃ１
に応じて作動し、制御信号ｃ１が論理値“１”のとき、
閉状態となって、第１及び第２の負荷容量５１ｏ，６１
ｏと増幅器２とが導通状態となるようになっている。同
様に、切り換えスイッチ７２ｏ及び７４ｏは、感度設定
用データデコーダ９４からの制御信号ｃ２に応じて作動
し、制御信号ｃ２が論理値“１”のとき閉状態となっ
て、第１及び第２の負荷容量５２ｏ，６２ｏと増幅器２
とが導通状態となるようになっている。
負荷容量６１ｏ及び６２ｏで構成され、これら第２の負
荷容量６１ｏ，６２ｏはそれぞれ増幅器２に切り換えス
イッチ７３ｏ，７４ｏを介して並列に接続されている。
そして、これら切り換えスイッチ７１ｏ〜７４ｏは常開
接点を有するスイッチで形成され、感度設定用データデ
コーダ９４からの制御信号によって制御されるようにな
っている。そして、切り換えスイッチ７１ｏ及び７３ｏ
は、感度設定用データデコーダ９４からの制御信号ｃ１
に応じて作動し、制御信号ｃ１が論理値“１”のとき、
閉状態となって、第１及び第２の負荷容量５１ｏ，６１
ｏと増幅器２とが導通状態となるようになっている。同
様に、切り換えスイッチ７２ｏ及び７４ｏは、感度設定
用データデコーダ９４からの制御信号ｃ２に応じて作動
し、制御信号ｃ２が論理値“１”のとき閉状態となっ
て、第１及び第２の負荷容量５２ｏ，６２ｏと増幅器２
とが導通状態となるようになっている。
【００４７】そして、前記第１の負荷容量５１ｏ，５２
ｏ及び第２の負荷容量６１ｏ，６２ｏの容量値は、負荷
容量５１ｏ及び６１ｏの合成容量と、負荷容量５２ｏ及
び６２ｏの合成容量とは同一値となるように設定され、
且つ、第１の負荷容量５１ｏ及び５２ｏの各容量の容量
値をＣ51，Ｃ52としたとき、Ｃ51＜Ｃ52を満足するよう
に設定されている。すなわち、感度を変更するために増
幅器２と接続する第１の負荷容量を変更した場合、その
容量値が変化することから電圧制御発振器全体の全等価
負荷容量ＣA が変化し、そのため、発振周波数が変化す
る。よって、第１の負荷容量の容量値の変化に伴う全等
価負荷容量ＣA の変化を第２の負荷容量の容量値を変化
させることによって、相殺している。
ｏ及び第２の負荷容量６１ｏ，６２ｏの容量値は、負荷
容量５１ｏ及び６１ｏの合成容量と、負荷容量５２ｏ及
び６２ｏの合成容量とは同一値となるように設定され、
且つ、第１の負荷容量５１ｏ及び５２ｏの各容量の容量
値をＣ51，Ｃ52としたとき、Ｃ51＜Ｃ52を満足するよう
に設定されている。すなわち、感度を変更するために増
幅器２と接続する第１の負荷容量を変更した場合、その
容量値が変化することから電圧制御発振器全体の全等価
負荷容量ＣA が変化し、そのため、発振周波数が変化す
る。よって、第１の負荷容量の容量値の変化に伴う全等
価負荷容量ＣA の変化を第２の負荷容量の容量値を変化
させることによって、相殺している。
【００４８】つまり、感度を大きくする場合には、第１
の負荷容量の容量値を大きくすれば、電圧制御発振器全
体の全等価容量値ＣA が増加し、前記（１）式からわか
るように、感度が大きくなる。このとき、全等価容量値
ＣA が増加することから、発振周波数が減少する。これ
を回避するためには、前記（１）式からわかるように、
全等価容量値ＣA を減少させればよいから、第２の負荷
容量の容量値を小さくすればよい。
の負荷容量の容量値を大きくすれば、電圧制御発振器全
体の全等価容量値ＣA が増加し、前記（１）式からわか
るように、感度が大きくなる。このとき、全等価容量値
ＣA が増加することから、発振周波数が減少する。これ
を回避するためには、前記（１）式からわかるように、
全等価容量値ＣA を減少させればよいから、第２の負荷
容量の容量値を小さくすればよい。
【００４９】逆に、感度を小さくする場合には、第１の
負荷容量の容量値を小さくすれば、感度が小さくなり、
このとき、全等価容量値ＣA が減少するから減少した分
だけ、第２の負荷容量の容量値を大きくする。よって、
全等価容量値ＣA は常に所定値となるから、発振周波数
は変化せずに感度のみが変化することになる。一方、周
波数設定用の負荷容量５ｂは、第２の負荷容量６３ｏ及
び６４ｏで構成され、これら第２の負荷容量６３ｏ，６
４ｏはそれぞれ切り換えスイッチ７５ｏ，７６ｏを介し
て増幅器２に並列に接続されている。また、感度補正用
の負荷容量５ｂ′は、第１の負荷容量５３ｏ及び５４ｏ
で構成され、これら第１の負荷容量５３ｏ，５４ｏは、
それぞれ、切り換えスイッチ７７ｏ，７８ｏを介して並
列に増幅器２に接続されている。
負荷容量の容量値を小さくすれば、感度が小さくなり、
このとき、全等価容量値ＣA が減少するから減少した分
だけ、第２の負荷容量の容量値を大きくする。よって、
全等価容量値ＣA は常に所定値となるから、発振周波数
は変化せずに感度のみが変化することになる。一方、周
波数設定用の負荷容量５ｂは、第２の負荷容量６３ｏ及
び６４ｏで構成され、これら第２の負荷容量６３ｏ，６
４ｏはそれぞれ切り換えスイッチ７５ｏ，７６ｏを介し
て増幅器２に並列に接続されている。また、感度補正用
の負荷容量５ｂ′は、第１の負荷容量５３ｏ及び５４ｏ
で構成され、これら第１の負荷容量５３ｏ，５４ｏは、
それぞれ、切り換えスイッチ７７ｏ，７８ｏを介して並
列に増幅器２に接続されている。
【００５０】そして、これら切り換えスイッチ７５ｏ〜
７８ｏは、常開接点を有するスイッチで構成され、周波
数設定用データデコーダ９５からの制御信号に応じて制
御されるようになっている。そして、切り換えスイッチ
７５ｏ及び７７ｏは、周波数設定用データデコーダ９５
からの制御信号出に応じて作動し、同様に、切り換えス
イッチ７６ｏ，７８ｏは制御信号ｄ２に応じて作動し、
それぞれ、制御信号が論理値“１”のとき、閉状態とな
って、それぞれ対応する第１及び第２の負荷容量と増幅
器２とが導通状態となるようになっている。
７８ｏは、常開接点を有するスイッチで構成され、周波
数設定用データデコーダ９５からの制御信号に応じて制
御されるようになっている。そして、切り換えスイッチ
７５ｏ及び７７ｏは、周波数設定用データデコーダ９５
からの制御信号出に応じて作動し、同様に、切り換えス
イッチ７６ｏ，７８ｏは制御信号ｄ２に応じて作動し、
それぞれ、制御信号が論理値“１”のとき、閉状態とな
って、それぞれ対応する第１及び第２の負荷容量と増幅
器２とが導通状態となるようになっている。
【００５１】そして、第１の負荷容量５３ｏ，５４ｏ及
び第２の負荷容量６３ｏ，６４ｏは、負荷容量５３ｏ及
び６３ｏの合成容量及び５４ｏ及び６４ｏの合成容量が
それぞれこの合成容量に応じて設定される全負荷容量Ｃ
A に応じた所定の発振周波数を得ることのできる値に設
定され、且つ、第１の負荷容量５３ｏ，５４ｏの容量値
をＣ53，Ｃ54、第２の負荷容量６３ｏ，６４ｏの容量値
をそれぞれＣ63，Ｃ64としたとき、Ｃ53＞Ｃ54、且つ、
Ｃ63＞Ｃ64を満足するように設定されている。すなわ
ち、発振周波数を変更するために増幅器２と接続する第
２の負荷容量を変更した場合、その容量値が変化するこ
とから電圧制御発振器全体の全等価負荷容量ＣA が変化
し、そのため、感度が変化する。よって、第２の負荷容
量の容量値の変化による全等価負荷容量ＣA の変化に伴
う感度の変化を第１の負荷容量の容量値を変化させるこ
とによって、相殺している。
び第２の負荷容量６３ｏ，６４ｏは、負荷容量５３ｏ及
び６３ｏの合成容量及び５４ｏ及び６４ｏの合成容量が
それぞれこの合成容量に応じて設定される全負荷容量Ｃ
A に応じた所定の発振周波数を得ることのできる値に設
定され、且つ、第１の負荷容量５３ｏ，５４ｏの容量値
をＣ53，Ｃ54、第２の負荷容量６３ｏ，６４ｏの容量値
をそれぞれＣ63，Ｃ64としたとき、Ｃ53＞Ｃ54、且つ、
Ｃ63＞Ｃ64を満足するように設定されている。すなわ
ち、発振周波数を変更するために増幅器２と接続する第
２の負荷容量を変更した場合、その容量値が変化するこ
とから電圧制御発振器全体の全等価負荷容量ＣA が変化
し、そのため、感度が変化する。よって、第２の負荷容
量の容量値の変化による全等価負荷容量ＣA の変化に伴
う感度の変化を第１の負荷容量の容量値を変化させるこ
とによって、相殺している。
【００５２】つまり、発振周波数を小さくする場合、第
２の負荷容量の容量値を大きくすれば、電圧制御発振器
全体の等価負荷容量値ＣA が増加するから発振周波数は
小さくなる。ところが、このとき、前記（１）式からわ
かるように、全体の等価負荷容量値ＣA が増加すること
によって、感度が低下する。この感度の低下を相殺する
ためには、（１）式からわかるように第１の負荷容量値
を増加させればよい。逆に、発振周波数を大きくする場
合には、第２の負荷容量の容量値を小さくすれば、発振
周波数は大きくなり、感度も大きくなる。よって、第１
の負荷容量値を減少させれば、その分感度が低下し、結
果として、発振周波数の変化に係わらず、感度は一定と
なる。
２の負荷容量の容量値を大きくすれば、電圧制御発振器
全体の等価負荷容量値ＣA が増加するから発振周波数は
小さくなる。ところが、このとき、前記（１）式からわ
かるように、全体の等価負荷容量値ＣA が増加すること
によって、感度が低下する。この感度の低下を相殺する
ためには、（１）式からわかるように第１の負荷容量値
を増加させればよい。逆に、発振周波数を大きくする場
合には、第２の負荷容量の容量値を小さくすれば、発振
周波数は大きくなり、感度も大きくなる。よって、第１
の負荷容量値を減少させれば、その分感度が低下し、結
果として、発振周波数の変化に係わらず、感度は一定と
なる。
【００５３】したがって、感度設定に伴う発振周波数の
変化及び周波数設定に伴う感度の変化を考慮し、この変
化を相殺するような組み合わせで第１及び第２の負荷容
量を選択することによって、感度及び発振周波数を互い
に依存することなく可変とすることができる。したがっ
て、上記第２の実施の形態における作用効果と同等の作
用効果を得ることができると共に、感度及び発振周波数
を互いに依存することなく可変にすることのできる電圧
制御発振器を得ることができる。
変化及び周波数設定に伴う感度の変化を考慮し、この変
化を相殺するような組み合わせで第１及び第２の負荷容
量を選択することによって、感度及び発振周波数を互い
に依存することなく可変とすることができる。したがっ
て、上記第２の実施の形態における作用効果と同等の作
用効果を得ることができると共に、感度及び発振周波数
を互いに依存することなく可変にすることのできる電圧
制御発振器を得ることができる。
【００５４】なお、上記第３の実施の形態では、感度及
び発振周波数を２段階に設定する場合について説明した
が、これに限らず、任意の段階に設定可能にすることが
できる。また、前記第１〜第３の各実施の形態において
は、各第１の負荷容量と増幅器２との間に切り換えスイ
ッチを設け、切り換えスイッチによって、第１の負荷容
量と増幅器２との間を導通状態にするか否かによって、
第１の負荷容量を選択するようにした場合について説明
したが、これに限らず、例えば、周波数調整回路９１と
各ＭＯＳトランジスタとの間に切り換えスイッチを設
け、周波数調整回路９１からのゲート電圧と、ＭＯＳト
ランジスタをオフ状態とするゲート電圧とを切り換えて
供給することによって、増幅器２と第１の負荷容量の何
れかとを接続するようにすることも可能である。
び発振周波数を２段階に設定する場合について説明した
が、これに限らず、任意の段階に設定可能にすることが
できる。また、前記第１〜第３の各実施の形態において
は、各第１の負荷容量と増幅器２との間に切り換えスイ
ッチを設け、切り換えスイッチによって、第１の負荷容
量と増幅器２との間を導通状態にするか否かによって、
第１の負荷容量を選択するようにした場合について説明
したが、これに限らず、例えば、周波数調整回路９１と
各ＭＯＳトランジスタとの間に切り換えスイッチを設
け、周波数調整回路９１からのゲート電圧と、ＭＯＳト
ランジスタをオフ状態とするゲート電圧とを切り換えて
供給することによって、増幅器２と第１の負荷容量の何
れかとを接続するようにすることも可能である。
【００５５】また、例えば、図５に示すように、周波数
調整回路９１と各ＭＯＳトランジスタとの間に切り換え
スイッチＳ１を設け、さらに、切り換えスイッチＳ１と
ＭＯＳトランジスタとの間を切り換えスイッチＳ２を介
してグランド電圧に接続するようにしてもよい。この場
合、スイッチＳ１のみが閉状態である場合には、ＭＯＳ
トランジスタのゲートには、周波数調整回路９１から供
給されるゲート電圧が印加される。そして、スイッチＳ
２のみが閉状態である場合には、ＭＯＳトランジスタへ
供給される電圧はグランド電位となる。よって、ＭＯＳ
トランジスタがオフ状態となって、図２に示す回路と等
価な回路を形成することができる。このようにした場合
には、発振器本体と、複数の負荷容量とを切り換えるた
めのスイッチとが直接接続されないので、寄性容量，ス
イッチのオン抵抗等により、発振器本体が影響を受ける
ことがなく、安定した発振周波数を得ることができる。
調整回路９１と各ＭＯＳトランジスタとの間に切り換え
スイッチＳ１を設け、さらに、切り換えスイッチＳ１と
ＭＯＳトランジスタとの間を切り換えスイッチＳ２を介
してグランド電圧に接続するようにしてもよい。この場
合、スイッチＳ１のみが閉状態である場合には、ＭＯＳ
トランジスタのゲートには、周波数調整回路９１から供
給されるゲート電圧が印加される。そして、スイッチＳ
２のみが閉状態である場合には、ＭＯＳトランジスタへ
供給される電圧はグランド電位となる。よって、ＭＯＳ
トランジスタがオフ状態となって、図２に示す回路と等
価な回路を形成することができる。このようにした場合
には、発振器本体と、複数の負荷容量とを切り換えるた
めのスイッチとが直接接続されないので、寄性容量，ス
イッチのオン抵抗等により、発振器本体が影響を受ける
ことがなく、安定した発振周波数を得ることができる。
【００５６】また、上記第２及び第３の実施の形態にお
いては、第２の負荷容量を複数設け、何れかを選択する
ようにした場合について説明したが、これに限らず、例
えば、第２の負荷容量の容量値を可変制御可能に形成
し、この容量値を変化させるようにしてもよい。さら
に、上記各実施の形態においては、第１の負荷容量をＭ
ＯＳトランジスタと容量とを直列に接続して構成した場
合について説明したが、これらを並列に接続してもよ
く、また、ＭＯＳトランジスタに限らず、バイポーラト
ランジスタを適用することも可能である。
いては、第２の負荷容量を複数設け、何れかを選択する
ようにした場合について説明したが、これに限らず、例
えば、第２の負荷容量の容量値を可変制御可能に形成
し、この容量値を変化させるようにしてもよい。さら
に、上記各実施の形態においては、第１の負荷容量をＭ
ＯＳトランジスタと容量とを直列に接続して構成した場
合について説明したが、これらを並列に接続してもよ
く、また、ＭＯＳトランジスタに限らず、バイポーラト
ランジスタを適用することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る電圧制御発振器によれば、ＭＯＳトランジスタと
容量とからなる可変容量を複数設け、これらを可変容量
選択手段によって選択することによって、ＭＯＳトラン
ジスタへの制御信号の変化量に対する発振周波数の変化
量である感度を容易に変化させることができる。
に係る電圧制御発振器によれば、ＭＯＳトランジスタと
容量とからなる可変容量を複数設け、これらを可変容量
選択手段によって選択することによって、ＭＯＳトラン
ジスタへの制御信号の変化量に対する発振周波数の変化
量である感度を容易に変化させることができる。
【００５８】
【００５９】また、請求項２に係る電圧制御発振器によ
れば、固定容量を複数設け、これら固定容量を固定容量
選択手段により選択することによって、より高性能に発
振周波数を設定することができる。
れば、固定容量を複数設け、これら固定容量を固定容量
選択手段により選択することによって、より高性能に発
振周波数を設定することができる。
【図１】本発明を説明するための電圧制御発振器のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電圧制御発
振器のブロック図である。
振器のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における電圧制御発
振器のブロック図である。
振器のブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態における電圧制御発
振器のブロック図である。
振器のブロック図である。
【図５】本発明の第１〜第３の実施の形態における各負
荷容量の選択方法のその他の例である。
荷容量の選択方法のその他の例である。
【図６】従来の電圧制御発振器の一例である。
【図７】従来の電圧制御発振器の一例である。
１ 電圧制御発振器 ２ 増幅器 ３ 抵抗 ４ 圧電素子 ５ ＭＯＳトランジスタ ６，７ 容量
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−152244（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−75344（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304704（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−283935（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−30329（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03B 5/32 H03B 5/12
Claims (2)
- 【請求項１】 増幅器と、当該増幅器の帰還回路を形成
する圧電振動子と、当該圧電振動子と並列に前記増幅器
の帰還回路を形成する負荷容量と、を備えた電圧制御発
振器において、前記負荷容量は、ＭＯＳトランジスタ及び容量からなる
複数の可変容量と、これら複数の可変容量を選択するた
めの可変容量選択手段と、備え、 前記ＭＯＳトランジスタのゲートに入力される制御信号
に応じて発振周波数を可変にすると共に、前記可変容量
選択手段により前記可変容量を選択することによって前
記発振周波数の感度を可変にする ことを特徴とする電圧
制御発振器。 - 【請求項２】 前記負荷容量は、さらに、前記発振周波
数を調整するための複数の固定容量とこれら複数の固定
容量を選択するための固定容量選択手段と、を備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25880995A JP3222366B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25880995A JP3222366B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09102714A JPH09102714A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3222366B2 true JP3222366B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17325353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25880995A Expired - Fee Related JP3222366B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3222366B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183867B2 (en) | 2003-10-17 | 2007-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage controlled variable capacitor |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9916907D0 (en) * | 1999-07-19 | 1999-09-22 | Cambridge Silicon Radio Ltd | Variable oscillator |
| EP1146640A1 (de) | 2000-04-10 | 2001-10-17 | Infineon Technologies AG | Integrierter Hochfrequenzschwingkreis mit Abgleichkondensatoren |
| DE10162912B4 (de) | 2001-12-20 | 2006-09-28 | Infineon Technologies Ag | Quarzoszillatorschaltung |
| SE0201774L (sv) * | 2002-06-07 | 2003-12-08 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning för effektsnål klockgenerering |
| US6943639B2 (en) | 2002-06-07 | 2005-09-13 | Infineon Technologies Ag | Arrangement for low power clock generation |
| WO2004079895A1 (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | 水晶発振回路 |
| JP2006033238A (ja) | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電圧制御型発振器 |
| JP2007067635A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Asahi Kasei Microsystems Kk | 半導体集積回路 |
| JP4899449B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2012-03-21 | セイコーエプソン株式会社 | デジタル可変容量回路 |
| JP2008182304A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Konica Minolta Opto Inc | 調和発振装置 |
| US9024700B2 (en) * | 2008-02-28 | 2015-05-05 | Peregrine Semiconductor Corporation | Method and apparatus for use in digitally tuning a capacitor in an integrated circuit device |
| JP6123982B2 (ja) | 2012-09-28 | 2017-05-10 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、電子機器、及び移動体 |
| JP6123983B2 (ja) | 2012-09-28 | 2017-05-10 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、半導体集積回路装置、振動デバイス、電子機器、および移動体 |
| JP6315164B2 (ja) | 2012-09-28 | 2018-04-25 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、振動デバイス、電子機器、移動体、振動デバイスの調整方法及び感度調整回路 |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP25880995A patent/JP3222366B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183867B2 (en) | 2003-10-17 | 2007-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage controlled variable capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09102714A (ja) | 1997-04-15 |
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