JP3315092B2 - 電圧制御発振器のための集積回路に関する改良 - Google Patents
電圧制御発振器のための集積回路に関する改良Info
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- JP3315092B2 JP3315092B2 JP09038599A JP9038599A JP3315092B2 JP 3315092 B2 JP3315092 B2 JP 3315092B2 JP 09038599 A JP09038599 A JP 09038599A JP 9038599 A JP9038599 A JP 9038599A JP 3315092 B2 JP3315092 B2 JP 3315092B2
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- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
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- H03B5/1206—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
- H03B5/1209—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the amplifier having two current paths operating in a differential manner and a current source or degeneration circuit in common to both paths, e.g. a long-tailed pair.
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- H03B2202/00—Aspects of oscillators relating to reduction of undesired oscillations
- H03B2202/07—Reduction of undesired oscillations through a cancelling of the undesired oscillation
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧制御発振器
（ＶＯＣ）のための集積回路に関する。
（ＶＯＣ）のための集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】特
に移動ハンドセット設計において、サイズ、コスト、お
よび重量を低減するために、含まれる様々な回路をでき
る限り集積化することは、一般的な要件である。しかし
ながら、外部の共振器を用いてＶＣＯを集積または「オ
ンチップ（チップ上）」で提供するための試みを行う場
合、特にＵＨＦで、周波数ホッピングまたはモード切り
替えの問題が生じる。これらの問題が生じる理由は、集
積回路パッケージが常に、外部リード、リード・フレー
ムおよびボンド・ワイヤに伴う関連する寄生インダクタ
ンスおよび容量を有することである。これらの寄生成分
が、オンチップ成分よりも優勢となり、したがって望ま
しくない発振モードを発生する可能性がある。ＶＣＯ
が、寄生成分が共振する周波数に近付くと、ＶＣＯはこ
の周波数にホップする傾向を示し、良好に同調を取るこ
とが難しくなる場合がある。後に、公知のオンチップＶ
ＣＯの例を説明する。
に移動ハンドセット設計において、サイズ、コスト、お
よび重量を低減するために、含まれる様々な回路をでき
る限り集積化することは、一般的な要件である。しかし
ながら、外部の共振器を用いてＶＣＯを集積または「オ
ンチップ（チップ上）」で提供するための試みを行う場
合、特にＵＨＦで、周波数ホッピングまたはモード切り
替えの問題が生じる。これらの問題が生じる理由は、集
積回路パッケージが常に、外部リード、リード・フレー
ムおよびボンド・ワイヤに伴う関連する寄生インダクタ
ンスおよび容量を有することである。これらの寄生成分
が、オンチップ成分よりも優勢となり、したがって望ま
しくない発振モードを発生する可能性がある。ＶＣＯ
が、寄生成分が共振する周波数に近付くと、ＶＣＯはこ
の周波数にホップする傾向を示し、良好に同調を取るこ
とが難しくなる場合がある。後に、公知のオンチップＶ
ＣＯの例を説明する。
【０００３】これまで、別個のＶＣＯモジュールの使用
は一般的に行われているが、これは高価な技術およびパ
ッケージ技法を用いる。かかる外部ＶＣＯモジュールの
必要性を低減し、これによってコストの縮小および信頼
性の向上を達成することが望まれている。
は一般的に行われているが、これは高価な技術およびパ
ッケージ技法を用いる。かかる外部ＶＣＯモジュールの
必要性を低減し、これによってコストの縮小および信頼
性の向上を達成することが望まれている。
【０００４】本発明によれば、電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）のための集積回路は：外部共振器に接続するための
第１および第２のポートと；各々、第１および第２の制
御された電極および制御電極を有する第１および第２の
トランジスタであって、第１のトランジスタは、その第
１の制御された電極がフィルタを介して第１のポートに
結合されており、フィルタの共振周波数がＶＣＯの目的
周波数範囲内にあり、第２のトランジスタは、その第１
の制御された電極が第２のポートに結合されている、第
１および第２のトランジスタと；第１のトランジスタの
第１の制御された電極を第２のトランジスタの制御電極
にＡＣ結合するための手段と；を備え、第１および第２
のトランジスタの第２の制御された電極が互いに結合さ
れて、電流源によって供給を受け、更に、第１のトラン
ジスタの制御電極をデカップルするための手段と、を備
える集積回路において、動作において、第１および第２
のポート間に負のインピーダンスを呈する。
Ｏ）のための集積回路は：外部共振器に接続するための
第１および第２のポートと；各々、第１および第２の制
御された電極および制御電極を有する第１および第２の
トランジスタであって、第１のトランジスタは、その第
１の制御された電極がフィルタを介して第１のポートに
結合されており、フィルタの共振周波数がＶＣＯの目的
周波数範囲内にあり、第２のトランジスタは、その第１
の制御された電極が第２のポートに結合されている、第
１および第２のトランジスタと；第１のトランジスタの
第１の制御された電極を第２のトランジスタの制御電極
にＡＣ結合するための手段と；を備え、第１および第２
のトランジスタの第２の制御された電極が互いに結合さ
れて、電流源によって供給を受け、更に、第１のトラン
ジスタの制御電極をデカップルするための手段と、を備
える集積回路において、動作において、第１および第２
のポート間に負のインピーダンスを呈する。
【０００５】好ましくは、第２のトランジスタの制御電
極と第１のポートとの間に結合されたコンデンサを備
え、該コンデンサが、動作において、外部共振器と共に
直列共振回路を形成する。
極と第１のポートとの間に結合されたコンデンサを備
え、該コンデンサが、動作において、外部共振器と共に
直列共振回路を形成する。
【０００６】好ましくは、ＡＣ結合手段が、容量分圧器
の一部を形成するコンデンサを備える。
の一部を形成するコンデンサを備える。
【０００７】ＶＣＯは、本発明による集積回路および、
第１および第２ポートに結合された外部共振器を備える
ことができる。外部共振器は、ＶＣＯ周波数を制御する
可変電圧を受けるための端子を有する可変容量ダイオー
ドを備えることができる。
第１および第２ポートに結合された外部共振器を備える
ことができる。外部共振器は、ＶＣＯ周波数を制御する
可変電圧を受けるための端子を有する可変容量ダイオー
ドを備えることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、外部共振器を
用いた公知の集積ＶＣＯは、断続線Ａ−Ａより下に示さ
れたオンチップ・コンポーネントと、断続線Ａ−Ａより
上にコンポーネントが示された外部共振器とを備える。
集積回路またはオンチップ部分は、交差結合されたトラ
ンジスタＴ1 およびＴ2 を備え、これらのエミッタは互
いに結合されて電流源Ｉ1 によって供給を受け、これら
のコレクタは外部共振器に結合されている。外部共振器
は、インダクタＬ1 、Ｌ2 およびＬP 、可変容量ダイオ
ードＤ1 およびＤ2 、ならびにコンデンサＣP を備えて
いる。外部共振器および集積回路のコンデンサＣP は寄
生容量であり、インダクタＬP は寄生インダクタンスで
あり、この場合は、集積回路を外部共振器および電源Ｖ
＋に接続するボンド・ワイヤに固有のものである。Ｔ2
のコレクタは、トランジスタＴ3 のベースに接続されて
いる。トランジスタＴ3 はバッファとして機能し、その
エミッタにＶＣＯ出力を供給する。先に述べたように、
かかるＶＣＯは、寄生ＣP およびＬP の存在によって、
周波数ホッピングまたはモード切り替えを生じる傾向が
ある。実際には、これによって、ＶＣＯは、その目的周
波数範囲にわたって円滑に同調を取ることが難しくな
る。
用いた公知の集積ＶＣＯは、断続線Ａ−Ａより下に示さ
れたオンチップ・コンポーネントと、断続線Ａ−Ａより
上にコンポーネントが示された外部共振器とを備える。
集積回路またはオンチップ部分は、交差結合されたトラ
ンジスタＴ1 およびＴ2 を備え、これらのエミッタは互
いに結合されて電流源Ｉ1 によって供給を受け、これら
のコレクタは外部共振器に結合されている。外部共振器
は、インダクタＬ1 、Ｌ2 およびＬP 、可変容量ダイオ
ードＤ1 およびＤ2 、ならびにコンデンサＣP を備えて
いる。外部共振器および集積回路のコンデンサＣP は寄
生容量であり、インダクタＬP は寄生インダクタンスで
あり、この場合は、集積回路を外部共振器および電源Ｖ
＋に接続するボンド・ワイヤに固有のものである。Ｔ2
のコレクタは、トランジスタＴ3 のベースに接続されて
いる。トランジスタＴ3 はバッファとして機能し、その
エミッタにＶＣＯ出力を供給する。先に述べたように、
かかるＶＣＯは、寄生ＣP およびＬP の存在によって、
周波数ホッピングまたはモード切り替えを生じる傾向が
ある。実際には、これによって、ＶＣＯは、その目的周
波数範囲にわたって円滑に同調を取ることが難しくな
る。
【０００９】ここで図２を参照すると、ＶＣＯは、断続
線Ａ−Ａより下に示す集積回路と、断続線Ａ−Ａより上
に示す外部共振器とを備える。集積回路は、むろん、本
発明のこの実施形態の部分以外に、ここで説明を行わな
い、当該回路を形成する多くの（図示しない）コンポー
ネントを含み得る。図１においてと同様、コンデンサＣ
P は寄生容量であり、インダクタＬP は寄生インダクタ
ンスであり、この場合は集積回路を外部共振器に接続す
るボンド・ワイヤのインダクタンスである。第１のトラ
ンジスタＴ1 は、そのコレクタが、コンデンサＣF およ
びインダクタＬ F を備えるフィルタを介して集積回路の
ポート１に結合されている。このフィルタの共振周波数
はＶＣＯの周波数範囲内であり、好ましくはＶＣＯの周
波数範囲の中心である。第２のトランジスタＴ2 は、そ
のコレクタが集積回路のポート２に結合されており、そ
のエミッタがＴ1 のエミッタに結合され、双方のエミッ
タは電流源Ｉ1 によって供給を受ける。Ｔ1 のコレクタ
は、コンデンサＣ1 およびＣ2 を備える容量分圧器を介
して、Ｔ2 のベースに結合されている。Ｔ1 のベース
は、コンデンサＣ3 によってデカップルされている。コ
ンデンサＣS は、Ｔ2のベースをポート１に結合し、コ
ンデンサＣS は、外部共振器と共に直列共振回路を形成
する。ポート２は、コンデンサＣ4 によってデカップル
されている。また、Ｔ1 のコレクタは、バッファ・トラ
ンジスタＴ3 のベースにも結合されている。バッファ・
トランジスタＴ3 のエミッタは、ＶＣＯの出力を供給
し、電流源Ｉ2 を介して供給を受ける。
線Ａ−Ａより下に示す集積回路と、断続線Ａ−Ａより上
に示す外部共振器とを備える。集積回路は、むろん、本
発明のこの実施形態の部分以外に、ここで説明を行わな
い、当該回路を形成する多くの（図示しない）コンポー
ネントを含み得る。図１においてと同様、コンデンサＣ
P は寄生容量であり、インダクタＬP は寄生インダクタ
ンスであり、この場合は集積回路を外部共振器に接続す
るボンド・ワイヤのインダクタンスである。第１のトラ
ンジスタＴ1 は、そのコレクタが、コンデンサＣF およ
びインダクタＬ F を備えるフィルタを介して集積回路の
ポート１に結合されている。このフィルタの共振周波数
はＶＣＯの周波数範囲内であり、好ましくはＶＣＯの周
波数範囲の中心である。第２のトランジスタＴ2 は、そ
のコレクタが集積回路のポート２に結合されており、そ
のエミッタがＴ1 のエミッタに結合され、双方のエミッ
タは電流源Ｉ1 によって供給を受ける。Ｔ1 のコレクタ
は、コンデンサＣ1 およびＣ2 を備える容量分圧器を介
して、Ｔ2 のベースに結合されている。Ｔ1 のベース
は、コンデンサＣ3 によってデカップルされている。コ
ンデンサＣS は、Ｔ2のベースをポート１に結合し、コ
ンデンサＣS は、外部共振器と共に直列共振回路を形成
する。ポート２は、コンデンサＣ4 によってデカップル
されている。また、Ｔ1 のコレクタは、バッファ・トラ
ンジスタＴ3 のベースにも結合されている。バッファ・
トランジスタＴ3 のエミッタは、ＶＣＯの出力を供給
し、電流源Ｉ2 を介して供給を受ける。
【００１０】外部共振器は、ポート１および２に結合さ
れており、可変容量ダイオードＤ1、例えばマイクロス
トリップ等のインダクタＬ1 、および可変寄生エレメン
トＣP およびＬP を備える。むろん、当業者には、他の
形態の外部共振器も想起されよう。
れており、可変容量ダイオードＤ1、例えばマイクロス
トリップ等のインダクタＬ1 、および可変寄生エレメン
トＣP およびＬP を備える。むろん、当業者には、他の
形態の外部共振器も想起されよう。
【００１１】動作において、コンデンサＣF およびイン
ダクタＬF を備えるフィルタによって、回路は、ポート
１および２間に負のインピーダンスを呈する。回路は、
目的周波数範囲にわたって同調を取るように示してお
り、望ましくない周波数ホッピングまたはモード切り替
えを生じない。
ダクタＬF を備えるフィルタによって、回路は、ポート
１および２間に負のインピーダンスを呈する。回路は、
目的周波数範囲にわたって同調を取るように示してお
り、望ましくない周波数ホッピングまたはモード切り替
えを生じない。
【００１２】図示し説明した実施形態はバイポーラ・ト
ランジスタを用いるが、他の種類のトランジスタ・デバ
イス、例えばＦＥＴデバイスを代わりに用い得ることは
認められよう。更に、図２を参照して説明した実施形態
は、純粋に例示的なものであり、当業者にはその変形が
想起されよう。
ランジスタを用いるが、他の種類のトランジスタ・デバ
イス、例えばＦＥＴデバイスを代わりに用い得ることは
認められよう。更に、図２を参照して説明した実施形態
は、純粋に例示的なものであり、当業者にはその変形が
想起されよう。
【図１】公知のＶＣＯ回路の概略図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態を組み込んだＶＣＯ
の概略図である。
の概略図である。
フロントページの続き (72)発明者 ジョン コールソン ジェームス イギリス国 エーゼット８ ７キュージ ェー ウェルウィン ガーデン シテ ィ，サマーデール ８ (56)参考文献 特開 平10−65442（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−243989（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−76708（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−119314（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−41213（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03B 5/00 - 5/28 ＥＵＲＯＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (6)
- 【請求項１】 電圧制御発振器（ＶＣＯ）のための集積
回路であって、 外部共振器（Ｌ１ 、Ｄ１ 、ＣＰ 、ＰＰ ）に接続する
ための第１および第２のポート（ポート１、ポート２）
と、 各々、第１および第２の制御された電極および制御電極
を有する第１および第２のトランジスタ（Ｔ１ 、Ｔ
２ ）であって、前記第１のトランジスタ（Ｔ１）は、
その第１の制御された電極がフィルタ（ＣＦ 、ＦＦ ）
を介して前記第１のポート（ポート１）に結合されてお
り、前記フィルタの共振周波数が前記ＶＣＯの目的周波
数範囲内にあり、また、前記第２のトランジスタ（Ｔ２
）は、その第１の制御された電極が前記第２のポート
（ポート２）に結合されているような、第１および第２
のトランジスタと、 前記第１のトランジスタ（Ｔ１ ）の前記第１の制御さ
れた電極を前記第２のトランジスタ（Ｔ２ ）の前記制
御電極にＡＣ結合するための手段（Ｃ１ ）と、を備
え、 前記第１および第２のトランジスタの前記第２の制御さ
れた電極が一緒に結合されて、電流源（Ｉ１ ）により
給電され、 更に、 前記第１のトランジスタの前記制御電極をデカップルす
るための手段（Ｃ３）と、 を備える集積回路において、動作上、前記第１および第
２のポート間に負のインピーダンスを呈することを特徴
とする集積回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の集積回路において、 前記第２のトランジスタ（Ｔ２ ）の前記制御電極と前
記第１のポート（ポート１）との間に結合されたコンデ
ンサ（ＣＳ ）をさらに備え、該コンデンサが、動作
上、前記外部共振器と共に直列共振回路を形成するよう
になっている集積回路。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の集積回路にお
いて、 前記ＡＣ結合する手段が、容量分圧器（Ｃ１ 、Ｃ２ ）
の一部を形成するコンデンサ（Ｃ１ ）を備える集積回
路。 - 【請求項４】 前出の請求項のいずれかに記載の集積回
路において、 前記第１のトランジスタの前記第１の制御された電極に
結合された制御電極を有するバッファ・トランジスタ
（Ｔ３）であって、その制御された電極に出力を提供す
るためのバッファ・トランジスタ（Ｔ３ ）をさらに備
える集積回路。 - 【請求項５】 前出の請求項のいずれかに記載の集積回
路および、前記第１および第２のポートに結合された外
部共振器（Ｌ１ 、Ｄ１ 、ＣＰ 、ＰＰ ）を備えるＶＣ
Ｏ。 - 【請求項６】 請求項５に記載のＶＣＯにおいて、 前記外部共振器が、前記ＶＣＯ周波数を制御する可変電
圧（ＶＶ ）を受けるための端子を有する可変容量ダイ
オード（Ｄ１ ）を備えることを特徴とするＶＣＯ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98302510A EP0948127B1 (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Improvements in or relating to integrated circuits for voltage controlled oscillators |
| EP98302510.7 | 1998-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346115A JPH11346115A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3315092B2 true JP3315092B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=8234751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09038599A Expired - Fee Related JP3315092B2 (ja) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | 電圧制御発振器のための集積回路に関する改良 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6140884A (ja) |
| EP (1) | EP0948127B1 (ja) |
| JP (1) | JP3315092B2 (ja) |
| DE (1) | DE69801307T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1177902A1 (en) | 2000-07-31 | 2002-02-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head, method for manufacturing liquid discharge head, head cartridge on which liquid discharge head is mounted, and liquid discharge apparatus |
| JP2003110358A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発振器 |
| KR100423502B1 (ko) * | 2001-11-20 | 2004-03-18 | 삼성전자주식회사 | 엘씨공진기와 차동증폭기를 이용한 전압제어발진기 |
| WO2004045090A2 (en) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Vectron International | Oscillator module incorporating looped-stub resonator |
| US7158767B2 (en) * | 2003-10-24 | 2007-01-02 | Cts Corporation | Tuneable frequency translator |
| US7327035B2 (en) * | 2004-09-08 | 2008-02-05 | Texas Instruments Incorporated | System and method for providing a low frequency filter pole |
| US7230504B1 (en) | 2005-08-31 | 2007-06-12 | Silicon Laboratories, Inc. | Controlled oscillator |
| ATE446606T1 (de) * | 2006-03-27 | 2009-11-15 | Elmos Semiconductor Ag | Leistungseffizienter harmonischer oszillator mit komplementären aktiven bauteilen und einem einzigen verbindungsstift |
| JP4763622B2 (ja) * | 2007-01-19 | 2011-08-31 | 株式会社日立製作所 | 電圧制御発振回路およびそれを用いた通信機器 |
| GB2453447A (en) * | 2007-04-27 | 2009-04-08 | Cambridge Semiconductor Ltd | A protection scheme for a switched-mode power converter |
| US8275336B2 (en) * | 2010-06-23 | 2012-09-25 | Richwave Technology Corp. | Apparatus and method for digitally controlling capacitance |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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