JP4332339B2 - 2バンド発振器 - Google Patents
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの周波数帯で発振するように構成され、携帯電話機等に使用される2バンド発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に従来の2バンド発振器を示す。第一の発振回路41はコレクタが高周波的に接地された第一の発振トランジスタ41aと、第一の共振回路41bとを有し、第一の共振回路41bは一端がベースに結合され、他端が接地される。また、第一の発振トランジスタ41aのベースには端子42からバイアス電圧が印加され、エミッタは直流的に接地される。また、ベース、エミッタ間、及びエミッタ、コレクタ(接地)間に帰還コンデンサが接続される。
【0003】
一方、第二の発振回路43もコレクタが高周波的に接地された第二の発振トランジスタ43aと、第二の共振回路43bとを有し、第二の共振回路43bは一端がベースに結合され、他端が接地される。第二の発振トランジスタ43aのベースにも端子44からバイアス電圧が印加され、エミッタは直流的に接地される。さらに、ベース、エミッタ間、及びエミッタ、コレクタ(接地)間に帰還コンデンサが接続される。
【0004】
第一の共振回路41b、第二の共振回路43bはそれぞれ内部にバラクタダイオード(図示せず)を有し、これらバラクタダイオードには発振周波数を設定するための同調電圧が端子45から印加される。そして、第一の発振回路41は第一の周波数帯で発振し、第二の発振回路43は第一の周波数帯よりも低い第二の周波数帯で発振する。
【0005】
バッファアンプ46は増幅トランジスタ46aを有し、増幅トランジスタ46aのコレクタには端子47から直列接続の二つのインダクタンス素子46b、46cを介して電源電圧が供給され、さらに、コンデンサ46dによってグランドに接続される。これらのインダクタンス素子46b、46c及びコンデンサ46dは第一の周波数帯又は第二の周波数帯に同調する並列同調回路を構成する。また、インダクタンス素子46b、46cの接続点が高周波接地用のコンデンサ46eとスイッチダイオード46fの直列回路によってグランドに接続される。スイッチダイオード46fのアノードは高周波的に絶縁するための抵抗46gを介して端子42に接続される。また、エミッタは高周波的に接地されると共に第一の発振トランジスタ41aのコレクタと第二の発振トランジスタ43aのコレクタとに直流的に接続される。此によって、二つの発振トランジスタ41a、43aのコレクタには増幅トランジスタ46aのエミッタから給電される。また、増幅トランジスタ46aのベースは第一の発振トランジスタ41aのベース及び第二の発振トランジスタ43aのベースに結合される。
【0006】
以上の構成において、端子42と端子44とにはいずれか一方にバイアス電圧が印加される。よって、端子42に印加されたときは、第一の発振回路41が発振動作をして第一の周波数帯の発振信号が第一の発振トランジスタ41aのベースから増幅トランジスタ46aのベースに入力される。このとき、スイッチダイオード46fがオンとなり二つのインダクタンス素子46b、46cの接続点が高周波的に接地され、インダクタンス素子46cとコンデンサ46dが第一の周波数帯に同調する。
【0007】
また、端子44に印加されたときは、第二の発振回路43が発振動作をして第二の周波数帯の発振信号が第二の発振トランジスタ43aのベースから増幅トランジスタ46aのベースに入力される。このとき、スイッチダイオード46fはオフとなるので、直列接続された二つのインダクタンス素子46b、46cとコンデンサ46dとが第二の周波数帯に同調する。増幅された発振信号は増幅トランジスタ46aのコレクタから出力される(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開平2001−102863号公報(図1)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構成では、バッファアンプ46の同調回路を二つの周波数帯に対応して同調するように切り替えるため、高周波接地用のコンデンサ46eとスイッチダイオード46fと絶縁用の抵抗46gとを使用するので部品点数が増加する。また、第二の発振回路43の動作中はスイッチダイオード46fがオフとなるが、この時の発振信号がコンデンサ46eを介してスイッチダイオード46fに印加される。この場合、スイッチダイオード46fは逆バイアスされていないので大きな発振出力によって容易に整流作用を起こす。このため、同調周波数が不安定となったり、発振出力レベルの低下を来す等の問題がある。
【0010】
そこで、本発明はバッファアンプの同調回路を簡単な構成で二つの発振周波数帯に切り替えると共に、同調周波数の安定化を図り、増幅された発振信号のレベル低下を無くすことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この課題のため、本発明は、第一の発振トランジスタを有して第一の周波数帯で発振する第一の発振回路と、第二の発振トランジスタを有して前記第一の周波数帯よりも高い第二の周波数帯で発振する第二の発振回路と、増幅トランジスタを有して前記第一の周波数帯の発振信号又は前記第二の周波数帯の発振信号のいずれか一方を増幅するバッファアンプと、前記増幅トランジスタのコレクタと電源端子との間に接続され、前記第二の周波数帯に同調する並列同調手段とを備え、前記バッファアンプ中の前記増幅トランジスタのコレクタに接続され、増幅された発振信号を出力する出力端子と、前記第一の発振トランジスタ及び前記第二の発振トランジスタには前記増幅トランジスタから給電するように接続し、エミッタが前記電源端子に接続され、コレクタから前記第一の発振トランジスタのベースにバイアス電圧を印加する第一のスイッチトランジスタと、エミッタが前記電源端子に接続され、コレクタから前記第二の発振トランジスタのベースにバイアス電圧を印加する第二のスイッチトランジスタと、前記第一のスイッチトランジスタのコレクタと前記増幅トランジスタのコレクタとの間に接続されるとともに前記並列同調手段と並列接続されるとその同調周波数帯が前記第一の周波数帯となるコンデンサとを設け、前記第一のスイッチトランジスタと前記第二のスイッチトランジスタとをオンとオフとが互いに逆となるように切り替え、前記第一のスイッチトランジスタがオンになると前記第一の発振回路が前記第一の周波数帯で発振するとともに前記コンデンサと前記並列同調手段とが並列に接続されると共に、前記第二のスイッチトランジスタがオフになって前記第二の発振回路の発振動作が停止され、前記第一のスイッチトランジスタがオフになると前記第一の発振回路は発振動作を停止すると共に、前記第二のスイッチトランジスタがオンになって前記第二の発振回路が発振動作をする。
【0012】
また、前記第一のスイッチトランジスタのコレクタを抵抗を介して前記第二のスイッチトランジスタのベースに接続した。
【0014】
また、前記並列同調手段をストリップラインで構成した。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の2バンド発振器の構成を示す。第一の発振回路1は第一の発振トランジスタ1aと第一の共振回路1bとを有して第一の周波数帯で発振する。第一の発振トランジスタ1aのコレクタは高周波的に接地され、エミッタは抵抗を介して接地される。第一の共振回路1bは一端が第一の発振トランジスタ1aのベースに結合され、他端は接地される。第一の共振回路1b内にはバラクタダイオードD1が設けられ、同調電圧端子3からバラクタダイオードD1に印加される同調電圧によって発振周波数が設定される。よって、第一の発振回路1は電圧制御発振回路を構成する。
【0016】
電源端子5と第一の発振トランジスタ1aのベースとの間にはPNP型の第一のスイッチトランジスタ6と抵抗7との直列回路が接続される。第一のスイッチトランジスタ6は切替端子8に入力される切替信号によってオン/オフし、オンのときに第一の発振トランジスタ1aのベースにバイアス電圧が印加される。
【0017】
第二の発振回路2は第二の発振トランジスタ2aと第一の共振回路2bとを有して第一の周波数帯よりも高い第二の周波数帯で発振する。第二の発振トランジスタ2aのコレクタは高周波的に接地され、エミッタは抵抗を介して接地される。第二の共振回路2bは一端が第二の発振トランジスタ2aのベースに結合され、他端は接地される。第二の共振回路2b内にもバラクタダイオードD2が設けられ、同調電圧端子3からバラクタダイオードD2に印加される同調電圧によって発振周波数が設定される。よって、第二の発振回路2も電圧制御発振回路を構成する。
【0018】
電源端子5と第二の発振トランジスタ2aのベースとの間にはPNP型の第二のスイッチトランジスタ9と抵抗10との直列回路が接続される。第二のスイッチトランジスタのベースは第一のスイッチトランジスタ6のコレクタと抵抗7との接続点に抵抗11を介して接続される。よって、第二のスイッチトランジスタ9も切替端子8に入力される切替信号によってオン/オフし、オンのときに第二の発振トランジスタ2aのベースにバイアス電圧が印加される。但し、第一のスイッチトランジスタ6と第二のスイッチトランジスタ9とは相互のオン/オフが逆転する。
【0019】
バッファアンプ4の増幅トランジスタ4aはエミッタが高周波的に接地されると共に第一の発振トランジスタ1aのコレクタと第二の発振トランジスタのコレクタとに直流的に接続される。また、増幅トランジスタ4aのベースは第一の発振トランジスタ1aのベースと第二の発振トランジスタ2bのベースとに結合される。さらに、増幅トランジスタ4aのコレクタは並列同調手段4bを介して電源端子5に接続される。よって、第一の発振トランジスタ1aのコレクタと第二の発振トランジスタ2aのコレクタとには増幅トランジスタ4aのエミッタから給電される。並列同調手段4bはストリップラインからなり、その長さはおよそ第二の周波数帯の波長の1/4となっている。よって並列同調手段4bは第二の周波数帯に同調する。また、増幅トランジスタ4aのコレクタはコンデンサ4cを介して第一のスイッチトランジスタ6のコレクタに接続される。
【0020】
以上の構成において、切替端子8に入力された切替信号によって第一のスイッチトランジスタ6がオンになれば第一の発振トランジスタ1aはベースにバイアス電圧が印加されて第一の発振回路1は発振動作をする。第二のスイッチトランジスタ9はオフとなり、第二の発振回路2は第二の発振トランジスタ2aのベースにバイアス電圧が印加されないので発振動作は停止する。そして、第一のスイッチトランジスタ6がオンとなるとそのコレクタが高周波的に接地されるのでコンデンサ4cが並列同調手段4bに並列に接続され、その同調周波数が第一の周波数帯となる。
【0021】
また、切替信号によって第一のスイッチトランジスタ6がオフになれば第二のスイッチトランジスタ9がオンとなり、第一の発振回路1は発振動作は停止し、第二の発振回路2が発振動作をする。この時は第一のスイッチトランジスタ6のコレクタはグランドから絶縁されるので、コンデンサ4cは並列同調手段4bに並列接続されない。よって並列同調手段4bのみで第二の周波数帯に同調する。この時第二のスイッチトランジスタ9はオンであるがコンデンサ4cは第二のスイッチトランジスタ9のベースとの間に抵抗11が介挿されているので、第二のトランジスタ9の影響を受けず同調手段4bとの間で完全に絶縁される。
【0022】
以上のように、いずれの発振信号も増幅トランジスタ4aのベースに入力されて増幅されるが、第一の周波数帯の発振信号は並列同調手段4bとコンデンサ4cによって同調増幅され、第二の周波数帯の発振信号は並列同調手段4bによって同調増幅される。増幅されたそれぞれの発振信号は、コレクタから出力端子12に出力される。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、エミッタが電源端子に接続され、コレクタから第一の発振トランジスタのベースにバイアス電圧を印加する第一のスイッチトランジスタと、エミッタが電源端子に接続され、コレクタから第二の発振トランジスタのベースにバイアス電圧を印加する第二のスイッチトランジスタと、前記第一のスイッチトランジスタのコレクタと増幅トランジスタのコレクタとの間に接続されるとともに並列同調手段と並列接続されるとその同調周波数帯が第一の周波数帯となるコンデンサとを設け、第一のスイッチトランジスタと第二のスイッチトランジスタとをオンとオフとが互いに逆となるように切り替え、第一のスイッチトランジスタがオンになると第一の発振回路が第一の周波数帯で発振するとともにコンデンサと並列同調手段とが並列に接続されると共に、前記第二のスイッチトランジスタがオフになって前記第二の発振回路の発振動作が停止され、前記第一のスイッチトランジスタがオフになると前記第一の発振回路は発振動作を停止すると共に、前記第二のスイッチトランジスタがオンになって前記第二の発振回路が発振動作をするので、増幅トランジスタのコレクタに設けられた並列同調手段に第一のスイッチトランジスタのみでコンデンサを接離できる。よって、簡単な構成で同調周波数を切り替えられる。また、切替用のスイッチダイオードを使用しないので同調周波数が安定化し、増幅された発振信号のレベル低下もない。
【0024】
ま た、第一のスイッチトランジスタのコレクタを抵抗を介して第二のスイッチトランジスタのベースに接続したので、二つのスイッチトランジスタのオン、オフ切替が簡単であるとともに第二のスイッチトランジスタがオンのときでもコンデンサを並列同調手段から完全に絶縁できる。
【0026】
また、並列同調手段は電源端子と増幅トランジスタのコレクタとの間に接続されたストリップラインで構成したので、バッファアンプが最も簡単な構成となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の2バンド発振器の構成を示す回路図である。
【図2】従来の2バンド発振器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 第一の発振回路
1a 第一の発振トランジスタ
1b 第一の共振回路
2 第二の発振回路
2a 第二の発振トランジスタ
2b 第二の共振回路
3 同調電圧端子
4 バッファアンプ
4a 増幅トランジスタ
4b 並列同調手段
4c コンデンサ
5 電源端子
6 第一のスイッチトランジスタ
7 抵抗
8 切替端子
9 第二のスイッチトランジスタ
10 抵抗
11 抵抗
12 出力端子
D1、D2 バラクタダイオード
Claims (3)
- 第一の発振トランジスタを有して第一の周波数帯で発振する第一の発振回路と、第二の発振トランジスタを有して前記第一の周波数帯よりも高い第二の周波数帯で発振する第二の発振回路と、増幅トランジスタを有して前記第一の周波数帯の発振信号又は前記第二の周波数帯の発振信号のいずれか一方を増幅するバッファアンプと、前記増幅トランジスタのコレクタと電源端子との間に接続され、前記第二の周波数帯に同調する並列同調手段とを備え、前記バッファアンプ中の前記増幅トランジスタのコレクタに接続され、増幅された発振信号を出力する出力端子と、前記第一の発振トランジスタ及び前記第二の発振トランジスタには前記増幅トランジスタから給電するように接続し、エミッタが前記電源端子に接続され、コレクタから前記第一の発振トランジスタのベースにバイアス電圧を印加する第一のスイッチトランジスタと、エミッタが前記電源端子に接続され、コレクタから前記第二の発振トランジスタのベースにバイアス電圧を印加する第二のスイッチトランジスタと、前記第一のスイッチトランジスタのコレクタと前記増幅トランジスタのコレクタとの間に接続されるとともに前記並列同調手段と並列接続されるとその同調周波数帯が前記第一の周波数帯となるコンデンサとを設け、前記第一のスイッチトランジスタと前記第二のスイッチトランジスタとをオンとオフとが互いに逆となるように切り替え、前記第一のスイッチトランジスタがオンになると前記第一の発振回路が前記第一の周波数帯で発振するとともに前記コンデンサと前記並列同調手段とが並列に接続されると共に、前記第二のスイッチトランジスタがオフになって前記第二の発振回路の発振動作が停止され、前記第一のスイッチトランジスタがオフになると前記第一の発振回路は発振動作を停止すると共に、前記第二のスイッチトランジスタがオンになって前記第二の発振回路が発振動作をすることを特徴とする2バンド発振器。
- 前記第一のスイッチトランジスタのコレクタを抵抗を介して前記第二のスイッチトランジスタのベースに接続したことを特徴とする請求項1に記載の2バンド発振器。
- 前記並列同調手段をストリップラインで構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の2バンド発振器。
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