JP3398684B2 - 発振器集積回路 - Google Patents
発振器集積回路Info
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- JP3398684B2 JP3398684B2 JP15705299A JP15705299A JP3398684B2 JP 3398684 B2 JP3398684 B2 JP 3398684B2 JP 15705299 A JP15705299 A JP 15705299A JP 15705299 A JP15705299 A JP 15705299A JP 3398684 B2 JP3398684 B2 JP 3398684B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発振器集積回路構造
に関し、特にデプレッションモードFETを用いた発振
回路が2つ以上内蔵され、その中の一つが選択され動作
を行うことを特徴とするマルチタイプの発振器集積回路
に関する。
に関し、特にデプレッションモードFETを用いた発振
回路が2つ以上内蔵され、その中の一つが選択され動作
を行うことを特徴とするマルチタイプの発振器集積回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星放送用受信器等では、図4に示すよ
うに、デプレッションモードFETを用いた発振回路が
2つ以上内蔵され、その中の一つが選択され動作を行う
ことを特徴とするマルチタイプの発振器集積回路が、1
つの入力信号を異なる2つ以上の周波数へ変調するため
のローカル発振器として使用されている。
うに、デプレッションモードFETを用いた発振回路が
2つ以上内蔵され、その中の一つが選択され動作を行う
ことを特徴とするマルチタイプの発振器集積回路が、1
つの入力信号を異なる2つ以上の周波数へ変調するため
のローカル発振器として使用されている。
【0003】図4では、2つのFET1と、それらが結
合されるドレイン部2にRF信号遮断用素子を介して設
けられたバイアスフィード部3、それぞれのソース部4
に直列に結合された抵抗5とインダクタ6、それらと並
列のキャパシタ7により代表される構成となっている。
合されるドレイン部2にRF信号遮断用素子を介して設
けられたバイアスフィード部3、それぞれのソース部4
に直列に結合された抵抗5とインダクタ6、それらと並
列のキャパシタ7により代表される構成となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来例では、FE
T1に電流を流す、つまりFET1を動作させない限
り、ソース部4に結合された抵抗5に電流を流すことは
できない。このようなローカル発振器では、選択されな
い発振回路は動作しないことが要求されるが、FETを
用いた発振回路では、通常FETをピンチオフすること
により実現される。この際、FETがデプレッションモ
ードである場合、ピンチオフには、ゲート部電位をソー
ス部電位に比べ負バイアスにする必要がある。
T1に電流を流す、つまりFET1を動作させない限
り、ソース部4に結合された抵抗5に電流を流すことは
できない。このようなローカル発振器では、選択されな
い発振回路は動作しないことが要求されるが、FETを
用いた発振回路では、通常FETをピンチオフすること
により実現される。この際、FETがデプレッションモ
ードである場合、ピンチオフには、ゲート部電位をソー
ス部電位に比べ負バイアスにする必要がある。
【0005】ところが、近年、衛星放送受信器等の集積
回路を搭載するモジュールにおいて、軽量化、低コスト
化の一環として、負電源を持たない単一正電源構造が用
いられるようになり、ローカル発振器に対しても、負電
源なしで使用できるものが求められるようになった。
回路を搭載するモジュールにおいて、軽量化、低コスト
化の一環として、負電源を持たない単一正電源構造が用
いられるようになり、ローカル発振器に対しても、負電
源なしで使用できるものが求められるようになった。
【0006】本発明の主な目的は、デプレッションモー
ドFETを用いた発振回路が2つ以上内蔵され、その中
の一つが選択され動作を行うことを特徴とするマルチタ
イプの発振器集積回路において、正電源のみでスイッチ
ング可能な回路構成を提供することにある。
ドFETを用いた発振回路が2つ以上内蔵され、その中
の一つが選択され動作を行うことを特徴とするマルチタ
イプの発振器集積回路において、正電源のみでスイッチ
ング可能な回路構成を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、デプレ
ッションモードFETのソース側と固定電位との間にイ
ンダクタとキャパシタとの並列共振回路が接続された発
振回路を少なくとも2つ以上備える発振器集積回路にお
いて、第一の抵抗が前記FETと並列接続されるように
前記抵抗の一端が前記FETのドレイン側に接続されて
おり、かつ前記インダクタと前記固定電位との間には第
二の抵抗が直列接続されるとともに、前記第一の抵抗の
他端が前記第二の抵抗と前記FETのソース部との間に
接続されていることを特徴とする発振器集積回路が得ら
れる。
ッションモードFETのソース側と固定電位との間にイ
ンダクタとキャパシタとの並列共振回路が接続された発
振回路を少なくとも2つ以上備える発振器集積回路にお
いて、第一の抵抗が前記FETと並列接続されるように
前記抵抗の一端が前記FETのドレイン側に接続されて
おり、かつ前記インダクタと前記固定電位との間には第
二の抵抗が直列接続されるとともに、前記第一の抵抗の
他端が前記第二の抵抗と前記FETのソース部との間に
接続されていることを特徴とする発振器集積回路が得ら
れる。
【0008】さらに、本発明によれば、デップレッショ
ンモードFETを用いた発振回路を少なくとも2つ以上
備え、かつ、各前記FETのドレイン側に共通のバイア
スが印加されゲート電位によって各発振回路がスイッチ
ングされる構成であり、かつ、前記FETソース側にイ
ンダクタとキャパシタの並列共振回路を介して接地され
ている発振集積回路において、第一の抵抗が前記FET
と並列接続されるように前記第一の抵抗の一端が前記ド
レイン側に接続され、他端が、前記FETのソース側に
あるインダクタとキャパシタの並列共振回路のインダク
タ側でインダクタと直列に挿入された第二の抵抗と前記
FETの間に接続され、前記FETの動作時には、ドレ
イン電圧と前記第二の抵抗値、ゲートバイアスにより、
所望のドレインソース間電圧と電流が得られ、かつ、前
記FETを動作させない時には、第一の抵抗と第二の抵
抗の分圧によりソース電位を接地部から持ち上げ、ゲー
ト電圧が正電位で前記FETをピンチオフできることを
特徴とする発振器集積回路が得られる。
ンモードFETを用いた発振回路を少なくとも2つ以上
備え、かつ、各前記FETのドレイン側に共通のバイア
スが印加されゲート電位によって各発振回路がスイッチ
ングされる構成であり、かつ、前記FETソース側にイ
ンダクタとキャパシタの並列共振回路を介して接地され
ている発振集積回路において、第一の抵抗が前記FET
と並列接続されるように前記第一の抵抗の一端が前記ド
レイン側に接続され、他端が、前記FETのソース側に
あるインダクタとキャパシタの並列共振回路のインダク
タ側でインダクタと直列に挿入された第二の抵抗と前記
FETの間に接続され、前記FETの動作時には、ドレ
イン電圧と前記第二の抵抗値、ゲートバイアスにより、
所望のドレインソース間電圧と電流が得られ、かつ、前
記FETを動作させない時には、第一の抵抗と第二の抵
抗の分圧によりソース電位を接地部から持ち上げ、ゲー
ト電圧が正電位で前記FETをピンチオフできることを
特徴とする発振器集積回路が得られる。
【0009】また、前記FETのドレイン側にはドレイ
ンバイアス回路が設けられてドレインバイアスフィード
部を構成し、前記第一の抵抗の一端は前記ドレインバイ
アスフィード部に接続されていることをも特徴とする。
ンバイアス回路が設けられてドレインバイアスフィード
部を構成し、前記第一の抵抗の一端は前記ドレインバイ
アスフィード部に接続されていることをも特徴とする。
【0010】なお、前記第一の抵抗の他端は前記インダ
クタと前記FETのソース部との間に接続されてもよい
し、前記インダクタと前記第二の抵抗との間に接続され
てもよい。
クタと前記FETのソース部との間に接続されてもよい
し、前記インダクタと前記第二の抵抗との間に接続され
てもよい。
【0011】前記ドレインバイアスフィード部は集積回
路外に設けられてもよいが、その場合には前記第一の抵
抗の一端を前記FETのドレイン部に接続しても構わな
い。
路外に設けられてもよいが、その場合には前記第一の抵
抗の一端を前記FETのドレイン部に接続しても構わな
い。
【0012】また、本発明によればデプレッションモー
ドFETを用いた発振回路を複数備える発振器集積回路
において、前記FETの各ドレイン部にはドレインバイ
アス回路が共通に接続されており、前記FETのソース
部と固定電位との間にはLC並列共振回路がそれぞれ接
続されており、かつ第一の抵抗が前記FETと並列接続
されるように前記ドレインバイアス回路の電圧印加部と
前記ソース部との間に接続されていることを特徴とする
発振器集積回路も得られる。
ドFETを用いた発振回路を複数備える発振器集積回路
において、前記FETの各ドレイン部にはドレインバイ
アス回路が共通に接続されており、前記FETのソース
部と固定電位との間にはLC並列共振回路がそれぞれ接
続されており、かつ第一の抵抗が前記FETと並列接続
されるように前記ドレインバイアス回路の電圧印加部と
前記ソース部との間に接続されていることを特徴とする
発振器集積回路も得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1を参照すると、本発明の一実施の形態
としてのツインタイプ発振器集積回路の回路構造が示さ
れている。本実施形態例は、2つのデプレッションモー
ドFET1と、それらが結合されるドレイン部2にRF
信号遮断用に設けられたドレインバイアス回路等の回路
素子30を介して設けられたバイアスフィード部3を有
するとともに、ドレイン部2には、結合キャパシタ11
を介して出力部10が設けられている。各FET1のそ
れぞれのソース部4と接地等の固定電位との間には、共
振周波数の異なるLC並列共振回路が接続されている。
各共振回路は直列に結合された抵抗5とインダクタ6、
それらと並列結合されたキャパシタ7により構成され、
例えば図1の右側の共振回路では9.75GHz、左の
共振回路では10.6GHzでそれぞれ発振するように
構成される。これらのローカル発振器の選択は各FET
1のゲート部9に選択信号を入力することにより行われ
る。したがって上記出力部10は図示されていない衛星
放送用受信回路等のミキサーに出力されることとなる。
としてのツインタイプ発振器集積回路の回路構造が示さ
れている。本実施形態例は、2つのデプレッションモー
ドFET1と、それらが結合されるドレイン部2にRF
信号遮断用に設けられたドレインバイアス回路等の回路
素子30を介して設けられたバイアスフィード部3を有
するとともに、ドレイン部2には、結合キャパシタ11
を介して出力部10が設けられている。各FET1のそ
れぞれのソース部4と接地等の固定電位との間には、共
振周波数の異なるLC並列共振回路が接続されている。
各共振回路は直列に結合された抵抗5とインダクタ6、
それらと並列結合されたキャパシタ7により構成され、
例えば図1の右側の共振回路では9.75GHz、左の
共振回路では10.6GHzでそれぞれ発振するように
構成される。これらのローカル発振器の選択は各FET
1のゲート部9に選択信号を入力することにより行われ
る。したがって上記出力部10は図示されていない衛星
放送用受信回路等のミキサーに出力されることとなる。
【0015】本実施の形態例では、図示のように抵抗8
の一端がドレインバイアスフィード部3へ接続され、他
端はFET1の各ソース部4に接続されて、各FET1
に対して並列抵抗8となるように構成されている。
の一端がドレインバイアスフィード部3へ接続され、他
端はFET1の各ソース部4に接続されて、各FET1
に対して並列抵抗8となるように構成されている。
【0016】この並列抵抗8のソース側における結合部
は接地面から抵抗5より上流側であれば良く、インダク
タ6に対しては上下を問わない。すなわち、図2に示す
ように、並列抵抗8の他端はLC共振回路のインダクタ
6と抵抗5の間に結合されてもよい。
は接地面から抵抗5より上流側であれば良く、インダク
タ6に対しては上下を問わない。すなわち、図2に示す
ように、並列抵抗8の他端はLC共振回路のインダクタ
6と抵抗5の間に結合されてもよい。
【0017】次に、本発明の実施の形態の動作について
説明する。図1のドレインフィード部3から適当な電圧
を供給すると、最初FET1と並列抵抗8を通じてソー
ス部4に流れる電流が増加する。しかし、ソース部4に
結合された抵抗5により、ソース部4の電位がゲート部
9の電位に対して大きくなりFET1のチャネルは狭ま
りFET1を通じて電流は流れ難くなる。
説明する。図1のドレインフィード部3から適当な電圧
を供給すると、最初FET1と並列抵抗8を通じてソー
ス部4に流れる電流が増加する。しかし、ソース部4に
結合された抵抗5により、ソース部4の電位がゲート部
9の電位に対して大きくなりFET1のチャネルは狭ま
りFET1を通じて電流は流れ難くなる。
【0018】一方で、並列抵抗8を通じて適当量の電流
まで抵抗5を流れる電流は増加を続けるため、さらにソ
ース部4の電位は適当な正電位まで上昇を続け、ソース
電位に対しゲート電位が十分に負となりFETは完全に
ピンチオフされる。
まで抵抗5を流れる電流は増加を続けるため、さらにソ
ース部4の電位は適当な正電位まで上昇を続け、ソース
電位に対しゲート電位が十分に負となりFETは完全に
ピンチオフされる。
【0019】図4の従来例では、FET1に電流を流
す、つまりFET1を動作させない限り、ソース部4に
結合された抵抗5に電流を流すことはできないが、本発
明ではドレインバイアスフィード部から各ソース部に結
合される抵抗8をFETに対して並列接続していること
から、FETを動作させることなく、ソース部4の電位
を適当な正電位に維持することができる。したがって、
ゲート部電位が正電位のままで、ソース部電位に対して
負バイアスにすること、つまりピンチオフすることが可
能となる。
す、つまりFET1を動作させない限り、ソース部4に
結合された抵抗5に電流を流すことはできないが、本発
明ではドレインバイアスフィード部から各ソース部に結
合される抵抗8をFETに対して並列接続していること
から、FETを動作させることなく、ソース部4の電位
を適当な正電位に維持することができる。したがって、
ゲート部電位が正電位のままで、ソース部電位に対して
負バイアスにすること、つまりピンチオフすることが可
能となる。
【0020】このように、本発明では、FET1のドレ
イン電流が共振回路の抵抗5を流れることによるソース
部4の電位がFET1のピンチオフ電圧を越える値とな
るように並列抵抗8の値を適宜決める。
イン電流が共振回路の抵抗5を流れることによるソース
部4の電位がFET1のピンチオフ電圧を越える値とな
るように並列抵抗8の値を適宜決める。
【0021】例えば、バイアスフィード部3への供給電
圧を6V、FET1のピンチオフ電圧が0.2V、共振
回路の抵抗5を100Ωにした場合では、ドレイン電流
として2mAを抵抗5へ流せばよいから、並列抵抗8は
2.9kΩに選べばよいこととなる。
圧を6V、FET1のピンチオフ電圧が0.2V、共振
回路の抵抗5を100Ωにした場合では、ドレイン電流
として2mAを抵抗5へ流せばよいから、並列抵抗8は
2.9kΩに選べばよいこととなる。
【0022】LC並列共振回路の共振周波数は、抵抗5
の値にほとんど影響されずインダクタ6とキャパシタ7
とでほぼ決まる。よって、図1の左右両方の抵抗5、そ
して並列抵抗8の値は、上記条件と、集積回路に対する
DC供給バイアス仕様、FETのピンチオフ電圧、そし
て位相雑音や発振出力等の高周波特性を最適にするFE
TへのDCバイアスの条件から決められる。例えば、衛
生放送用では最大供給電圧は8Vが標準であり、集積回
路のバイアスフィード部3への供給電圧は4〜8V程度
である。FETは消費電流の低減のためにピンチオフ電
圧が小さい0.2V程度までのものを選択するのが望ま
しい。高周波特性から決まるFETへのバイアス条件と
しては、通常FETのドレインソース間電圧が2〜5
V、ドレイン電流が20〜50mA程度の範囲内で決め
られている。上記条件により、抵抗5は数十Ωから数百
Ω、並列抵抗8の値は数百Ωから数千Ωの範囲で適宜選
択される。
の値にほとんど影響されずインダクタ6とキャパシタ7
とでほぼ決まる。よって、図1の左右両方の抵抗5、そ
して並列抵抗8の値は、上記条件と、集積回路に対する
DC供給バイアス仕様、FETのピンチオフ電圧、そし
て位相雑音や発振出力等の高周波特性を最適にするFE
TへのDCバイアスの条件から決められる。例えば、衛
生放送用では最大供給電圧は8Vが標準であり、集積回
路のバイアスフィード部3への供給電圧は4〜8V程度
である。FETは消費電流の低減のためにピンチオフ電
圧が小さい0.2V程度までのものを選択するのが望ま
しい。高周波特性から決まるFETへのバイアス条件と
しては、通常FETのドレインソース間電圧が2〜5
V、ドレイン電流が20〜50mA程度の範囲内で決め
られている。上記条件により、抵抗5は数十Ωから数百
Ω、並列抵抗8の値は数百Ωから数千Ωの範囲で適宜選
択される。
【0023】より具体的な例としては、バイアスフィー
ド部3への供給電圧が6V、FET1のピンチオフ電圧
が0.2Vであるとき、FETのドレインソース間電圧
が3V、ドレイン電流が30mAとするためには、共振
回路の抵抗5を100Ω、並列抵抗8を2.9kΩと
し、ゲート部9の電位を調整して全電流を32mAに合
わせればよいことになる。
ド部3への供給電圧が6V、FET1のピンチオフ電圧
が0.2Vであるとき、FETのドレインソース間電圧
が3V、ドレイン電流が30mAとするためには、共振
回路の抵抗5を100Ω、並列抵抗8を2.9kΩと
し、ゲート部9の電位を調整して全電流を32mAに合
わせればよいことになる。
【0024】なお、上記実施の形態例では、バイアスフ
ィード部3を集積回路内に設けることを前提としたが、
集積回路外に設けられる場合には、図3に示すようにド
レイン部2から各ソース部4に並列抵抗8を設けても構
わない。しかし、並列抵抗を設けることによる特性の変
動を抑えるため、RF信号を遮断できるバイアスフィー
ド部3から設けるほうが望ましい。
ィード部3を集積回路内に設けることを前提としたが、
集積回路外に設けられる場合には、図3に示すようにド
レイン部2から各ソース部4に並列抵抗8を設けても構
わない。しかし、並列抵抗を設けることによる特性の変
動を抑えるため、RF信号を遮断できるバイアスフィー
ド部3から設けるほうが望ましい。
【0025】また、ソース部4に結合された図示のよう
なLC並列回路素子に関しては、必ずしも集積回路内に
設ける必要はない。
なLC並列回路素子に関しては、必ずしも集積回路内に
設ける必要はない。
【0026】上記した本発明の実施形態例は、発振器集
積回路の一例を述べたにすぎず、デプレッションモード
FETを用いたあらゆるマルチタイプの発振器集積回路
構造に適応されうることは言うまでもない。
積回路の一例を述べたにすぎず、デプレッションモード
FETを用いたあらゆるマルチタイプの発振器集積回路
構造に適応されうることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上のとおり、本発明では、並列抵抗8
に電流を流すことにより、FET1を動作させることな
く、ソース部4側に設けられた抵抗5に電流を流すこと
を可能にする。したがって、FETを動作させることな
く、ソース部の電位を適当な正電位に維持することが可
能になる。これにより、ゲート部9の電位が正電位のま
まで、ソース部電位に対して負バイアスにする、つまり
ピンチオフすることが可能となり、正電源のみでスイッ
チング可能な回路構成とすることができる。
に電流を流すことにより、FET1を動作させることな
く、ソース部4側に設けられた抵抗5に電流を流すこと
を可能にする。したがって、FETを動作させることな
く、ソース部の電位を適当な正電位に維持することが可
能になる。これにより、ゲート部9の電位が正電位のま
まで、ソース部電位に対して負バイアスにする、つまり
ピンチオフすることが可能となり、正電源のみでスイッ
チング可能な回路構成とすることができる。
【図1】本発明の一実施の形態による発振器集積回路を
説明するための回路図。
説明するための回路図。
【図2】本発明の他の実施の形態による発振器集積回路
を説明するための回路図。
を説明するための回路図。
【図3】本発明の第三の実施の形態による発振器集積回
路を説明するための回路図。
路を説明するための回路図。
【図4】従来のツインタイプの発振器集積回路を説明す
るための回路図。
るための回路図。
1 デプレッションモードFET
2 ドレイン部
3 バイアスフィード部
4 ソース部
5 抵抗
6 インダクタ
7 キャパシタ
8 並列抵抗
9 ゲート部
10 出力部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H03B 1/00 - 29/00
H03K 17/00 - 17/70
Claims (8)
- 【請求項1】 デプレッションモードFETのソース側
と固定電位との間にインダクタとキャパシタとの並列共
振回路が接続された発振回路を少なくとも2つ以上備え
る発振器集積回路において、第一の抵抗が前記FETと
並列接続されるように前記抵抗の一端が前記FETのド
レイン側に接続されており、かつ前記インダクタと前記
固定電位との間には第二の抵抗が直列接続されるととも
に、前記第一の抵抗の他端が前記第二の抵抗と前記FE
Tのソース部との間に接続されていることを特徴とする
発振器集積回路。 - 【請求項2】 前記FETのドレイン側にはドレインバ
イアス回路が設けられてドレインバイアスフィード部を
構成し、前記第一の抵抗の一端は前記ドレインバイアス
フィード部に接続されていることを特徴とする請求項1
記載の発振器集積回路。 - 【請求項3】 前記固定電位が接地であることを特徴と
する請求項1記載の発振器集積回路。 - 【請求項4】 デプレッションモードFETのソース側
と接地との間にインダクタとキャパシタとの並列共振回
路が接続された発振回路を少なくとも2つ以上備える発
振器集積回路において、第一の抵抗が前記FETと並列
接続されるように前記抵抗の一端が前記FETのドレイ
ン側に接続されており、かつ前記インダクタと前記接地
との間には第二の抵抗が直列接続されるとともに、前記
第一の抵抗の他端側における結合部が前記接地面から前
記第二の抵抗より上流側であることを特徴とする発振器
集積回路。 - 【請求項5】 前記第一の抵抗の他端が前記インダクタ
と前記FETのソース部との間に接続されていることを
特徴とする請求項1記載の発振器集積回路。 - 【請求項6】 前記第一の抵抗の他端が前記インダクタ
と前記第二の抵抗との間に接続されていることを特徴と
する請求項1記載の発振器集積回路。 - 【請求項7】 前記ドレインバイアスフィード部が集積
回路外に設けられるとともに、前記第一の抵抗の一端が
前記FETのドレイン部に接続されていることを特徴と
する請求項2記載の発振器集積回路。 - 【請求項8】 デップレッションモードFETを用いた
発振回路を少なくとも2つ以上備え、かつ、各前記FE
Tのドレイン側に共通のバイアスが印加されゲート電位
によって各発振回路がスイッチングされる構成であり、
かつ、前記FETソース側にインダクタとキャパシタの
並列共振回路を介して接地されている発振集積回路にお
いて、第一の抵抗が前記FETと並列接続されるように
前記第一の抵抗の一端が前記ドレイン側に接続され、他
端が、前記FETのソース側にあるインダクタとキャパ
シタの並列共振回路のインダクタ側でインダクタと直列
に挿入された第二の抵抗と前記FETの間に接続され、
前記FETの動作時には、ドレイン電圧と前記第二の抵
抗値、ゲートバイアスにより、所望のドレインソース間
電圧と電流が得られ、かつ、前記FETを動作させない
時には、第一の抵抗と第二の抵抗の分圧によりソース電
位を接地部から持ち上げ、ゲート電圧が正電位で前記F
ETをピンチオフできることを特徴とする発振器集積回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15705299A JP3398684B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 発振器集積回路 |
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---|---|---|---|
JP15705299A JP3398684B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 発振器集積回路 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000349551A JP2000349551A (ja) | 2000-12-15 |
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ID=15641160
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US9461583B2 (en) | 2015-01-08 | 2016-10-04 | Infineon Technologies Ag | System and method for a voltage controlled oscillator |
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1999
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