JP4356759B2 - Surface acoustic wave oscillator and frequency variable method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、共振周波数の異なる弾性表面波素子とこれらを差動接続するクロスカップリング型回路とからなる弾性表面波発振器、及びその周波数可変方法に関する。   The present invention relates to a surface acoustic wave oscillator including surface acoustic wave elements having different resonance frequencies and a cross coupling circuit that differentially connects them, and a frequency variable method thereof.

移動通信機などでは、割り当てられた使用周波数帯域の中の多数チャネルを切り換えて通信が行われるため、制御チャネルで指定されたチャネル(周波数)に切り換える必要があり、PLL(Phase Locked Loop)によるシンセサイザが用いられている。このPLL回路には、通常、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)が用いられ、制御電圧を与えて発振周波数が切り換えられる。制御電圧を与えて発振周波数を切り換えるVCOの従来例として、例えば特許文献1の図3に示すように、可変容量ダイオードに制御電圧を印加することにより静電容量を変化させ、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)素子の共振点をシフトさせ発振周波数を変化させる方法がある。   In a mobile communication device or the like, communication is performed by switching a large number of channels in an assigned use frequency band, so it is necessary to switch to a channel (frequency) designated by a control channel, and a synthesizer using a PLL (Phase Locked Loop) Is used. In this PLL circuit, a voltage controlled oscillator (VCO: Voltage Controlled Oscillator) is usually used, and the oscillation frequency is switched by applying a control voltage. As a conventional example of a VCO that switches the oscillation frequency by applying a control voltage, for example, as shown in FIG. 3 of Patent Document 1, by applying a control voltage to a variable capacitance diode, the capacitance is changed, and a surface acoustic wave (SAW) : Surface Acoustic Wave) There is a method of changing the oscillation frequency by shifting the resonance point of the element.

しかし、使用周波数帯域内でチャネルを切り換える場合、その周波数帯域のすべてのチャネルにわたって高いSN比(信号電力と雑音電力との比)とCN比(搬送波電力と雑音電力との比)が要求される。しかし、上記従来のVCOでは、周波数帯域内のすべてに対してSN比,CN比を高く保つことが難しく、周波数の変化量が大きくなるとSN比やCN比が低下するという欠点がある。逆に、SN比,CN比を高く保つようにすると周波数可変範囲が狭くなってしまうという課題がある。このような課題を技術的に解決するには、VCOを二つ用いて周波数帯域の半分ずつを割り当てる方法があるが、VCOを二つ用いると通信機の小形化に逆行し実用的な課題解決とは言えない。   However, when a channel is switched within the used frequency band, a high SN ratio (ratio between signal power and noise power) and CN ratio (ratio between carrier power and noise power) are required over all channels in the frequency band. . However, the conventional VCO has a drawback in that it is difficult to keep the SN ratio and CN ratio high with respect to all the frequency bands, and the SN ratio and CN ratio decrease as the frequency change amount increases. Conversely, if the SN ratio and CN ratio are kept high, there is a problem that the frequency variable range becomes narrow. In order to technically solve such a problem, there is a method of using two VCOs and allocating half of the frequency band, but using two VCOs counteracts the miniaturization of communication devices and solves practical problems. It can not be said.

この問題を解決するために、例えば特許文献1には、二つのSAW素子を並列に接続し、各々を切り換えて使用する方法が記載されている。   In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 describes a method in which two SAW elements are connected in parallel and are used by switching each.

特開平8−213838号公報JP-A-8-213838

しかしながら、特許文献1では、二つのSAW素子を切り換えた際に出力される発振周波数を連続的に切り換えることができないという課題を有している。   However, Patent Document 1 has a problem that the oscillation frequency output when two SAW elements are switched cannot be continuously switched.

本発明の目的は、発振周波数の連続性を備えながら弾性表面波発振器の広帯域化を実現することと、複雑な制御なしで周波数を調整できる周波数可変方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave oscillator with a wide band while providing continuity of oscillation frequency, and to provide a frequency variable method capable of adjusting the frequency without complicated control.

本発明の弾性表面波発振器は、第1の出力端子と第2の出力端子に差動接続された一対の第1の能動素子及び第2の能動素子を含むクロスカップル型回路と、前記クロスカップル型回路に並列に接続される共振周波数の異なる第1の弾性表面波素子及び第2の弾性表面波素子と、第1の制御端子から印加される第1の制御電圧に応じて容量値が変化する第1の可変容量素子を含み前記第1の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第1の可変容量回路と、第2の制御端子から印加される第2の制御電圧に応じて容量値が変化する第2の可変容量素子を含み前記第2の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第2の可変容量回路と、を有し、前記第1の弾性表面波素子と前記第1の可変容量回路、前記第2の弾性表面波素子と、前記第2の可変容量回路と、が接続され、前記クロスカップル型回路によって、前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子との結合された発振出力を出力することを特徴とする。   The surface acoustic wave oscillator according to the present invention includes a pair of first active elements and a cross-coupled circuit including a second active element differentially connected to a first output terminal and a second output terminal, and the cross couple Capacitance values change according to the first control voltage applied from the first control terminal, and the first and second surface acoustic wave elements having different resonance frequencies connected in parallel to the mold circuit A first variable capacitance circuit that includes a first variable capacitance element that changes a resonance frequency of the first surface acoustic wave element, and a capacitance value according to a second control voltage applied from a second control terminal And a second variable capacitance circuit that changes a resonance frequency of the second surface acoustic wave element, the second variable capacitance circuit including a second variable capacitance element that changes, wherein the first surface acoustic wave element and the first surface acoustic wave element A variable capacitance circuit, the second surface acoustic wave element, and the second A variable capacitance circuit, is connected, by the cross-coupled circuit, and outputs a combined oscillation output of said first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element.

この発明によれば、クロスカップル型回路に並列に接続された共振周波数の異なる第1の弾性表面波素子と第2の弾性表面波素子に、第1の可変容量素子と第2の可変容量素子を介して第1の制御電圧または第2の制御電圧を印加し、第1の弾性表面波素子と第2の弾性表面波素子とを発振させる。この際、クロスカップル型回路にて第1の弾性表面波素子と第2の弾性表面波素子との結合された発振出力を出力するので、各々の発振周波数を連続的に切り換えて出力させることができ、広帯域な発振周波数を連続性を有して出力することができる。   According to the present invention, the first variable capacitance element and the second variable capacitance element are connected to the first and second surface acoustic wave elements having different resonance frequencies connected in parallel to the cross-coupled circuit. The first control voltage or the second control voltage is applied through the first and second surface acoustic wave elements to oscillate. At this time, since the oscillation output in which the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element are coupled is output by the cross-coupled circuit, each oscillation frequency can be continuously switched and output. It is possible to output a broad oscillation frequency with continuity.

前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子は、前記クロスカップル型回路と前記第1の可変容量回路と前記第2の可変容量回路とを含む半導体チップ上に積層されて形成されていることが好ましい。   The first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element are stacked on a semiconductor chip including the cross-coupled circuit, the first variable capacitance circuit, and the second variable capacitance circuit. Preferably it is formed.

この構成によれば、半導体チップ(集積回路)の基板上に積層して形成された2つの弾性表面波素子を並列して設けているので、概ね2個分の弾性表面波素子の面積で済み、面積の増加を抑え小型化を実現できる。   According to this configuration, since the two surface acoustic wave elements formed on the semiconductor chip (integrated circuit) substrate are provided in parallel, the area of the surface acoustic wave elements for about two is sufficient. Therefore, it is possible to reduce the size while suppressing an increase in area.

また、本発明の弾性表面波発振器の周波数可変方法は、第1の出力端子と第2の出力端子に差動接続された一対の第1の能動素子及び第2の能動素子を含むクロスカップル型回路と、前記クロスカップル型回路に並列に接続される共振周波数の異なる第1の弾性表面波素子及び第2の弾性表面波素子と、第1の制御端子から印加される第1の制御電圧に応じて容量値が変化する第1の可変容量素子を含み前記第1の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第1の可変容量回路と、第2の制御端子から印加される第2の制御電圧に応じて容量値が変化する第2の可変容量回路含み前記第2の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第2の可変容量回路と、を有し、前記第1の弾性表面波素子と前記第1の可変容量回路、前記第2の弾性表面波素子と、前記第2の可変容量回路と、が接続され、前記クロスカップル型回路によって、前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子との結合された発振出力を出力する弾性表面波発振器の周波数可変方法であって、前記第1の制御電圧及び前記第2の制御電圧の電圧値を変えることにより、前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子の発振周波数を変化させることを特徴とする。   The surface acoustic wave oscillator frequency variable method of the present invention is a cross-coupled type including a pair of first active elements and second active elements differentially connected to a first output terminal and a second output terminal. A first surface acoustic wave device and a second surface acoustic wave device having different resonance frequencies connected in parallel to the circuit, the cross-coupled circuit, and a first control voltage applied from a first control terminal A first variable capacitance circuit including a first variable capacitance element whose capacitance value changes in response to the resonance frequency of the first surface acoustic wave element, and a second control applied from a second control terminal. A second variable capacitance circuit that includes a second variable capacitance circuit that changes a capacitance value according to a voltage and changes a resonance frequency of the second surface acoustic wave device, and the first surface acoustic wave device. And the first variable capacitance circuit, the second elastic surface An element is connected to the second variable capacitance circuit, and the cross-coupled circuit outputs a combined oscillation output of the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element. A method of varying a frequency of a surface acoustic wave oscillator, wherein the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element are changed by changing voltage values of the first control voltage and the second control voltage. The oscillation frequency is changed.

この発明によれば、第1の制御端子に印加する第1の制御電圧を変化させることで第1の可変容量素子の容量値(コンデンサ容量)が変化し、この容量値に対応して第1弾性表面波素子の共振周波数がほぼ連続的に変化する。また、第2の制御端子に印加する第2の制御電圧を変化させることで第2の可変容量素子の容量値(コンデンサ容量)が変化し、この容量値に対応して第2弾性表面波素子の共振周波数が連続的に変化する。
そして、第1弾性表面波素子と第2表面波素子とは、互いに異なる共振周波数を有してクロスカップリング型回路に並列に接続しているので、第1の弾性表面波素子と第2の弾性表面波素子の発振周波数の広帯域化を実現し、且つ発振周波数を連続性を有して変化させることができる。
According to the present invention, the capacitance value (capacitor capacitance) of the first variable capacitance element is changed by changing the first control voltage applied to the first control terminal, and the first value corresponding to the capacitance value. The resonance frequency of the surface acoustic wave element changes almost continuously. In addition, the capacitance value (capacitor capacitance) of the second variable capacitance element is changed by changing the second control voltage applied to the second control terminal, and the second surface acoustic wave element corresponding to the capacitance value. The resonance frequency changes continuously.
Since the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element have different resonance frequencies and are connected in parallel to the cross-coupling circuit, the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element The surface acoustic wave element can be broadened in the oscillation frequency, and the oscillation frequency can be changed with continuity.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4は、本実施形態に係る弾性表面波発振器の構成、作用及び周波数可変方法を示し、図5〜図18には本実施形態の変形例に係る弾性表面波発振器の構成を示している。
(実施形態)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show the configuration, operation, and frequency variable method of the surface acoustic wave oscillator according to the present embodiment, and FIGS. 5 to 18 show the configuration of the surface acoustic wave oscillator according to a modification of the embodiment. ing.
(Embodiment)

まず、本発明の実施形態に係る弾性表面波発振器の構成について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。   First, a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to an embodiment of the present invention.

図1において、弾性表面波発振器1は、第1の出力端子としての出力端子OUT1と第2の出力端子としての出力端子OUT2と接続されたクロスカップル型回路10とカレントミラー回路11、第1の弾性表面波素子としてのSAW共振子20と、第2の弾性表面波素子としてのSAW共振子30と、第1の制御端子である制御端子Vcont1と接続された第1の可変容量回路100と、第2の制御端子である制御端子Vcont2と接続された第2の可変容量回路200と、から構成されている。   In FIG. 1, a surface acoustic wave oscillator 1 includes a cross-coupled circuit 10, a current mirror circuit 11, a first output terminal OUT 1 serving as a first output terminal, and an output terminal OUT 2 serving as a second output terminal. A SAW resonator 20 as a surface acoustic wave element, a SAW resonator 30 as a second surface acoustic wave element, and a first variable capacitance circuit 100 connected to a control terminal Vcont1, which is a first control terminal, The second variable capacitance circuit 200 is connected to a control terminal Vcont2 that is a second control terminal.

クロスカップル型回路10は、出力端子OUT1と出力端子OUT2に差動接続された一対の第1の能動素子であるNchトランジスタN1(以降、単にトランジスタN1と表す)及び第2の能動素子であるNchトランジスタN2(以降、単にトランジスタN2と表す)とから構成され、PchトランジスタP1,P2(以降、単にトランジスタP1,P2と表す)とからなるカレントミラー回路11及び定電流源40に接続されている。   The cross-coupled circuit 10 includes a pair of first active elements Nch transistor N1 (hereinafter simply referred to as transistor N1) and a second active element Nch that are differentially connected to the output terminal OUT1 and the output terminal OUT2. The transistor N2 (hereinafter simply referred to as transistor N2) is connected to a current mirror circuit 11 and a constant current source 40 including Pch transistors P1 and P2 (hereinafter simply referred to as transistors P1 and P2).

トランジスタP1は、ソース端子が電源線VDD(以降、単にVDDと表す)に接続され、ゲート端子とドレイン端子が出力端子OUT1に接続されている。トランジスタP2は、ソース端子がVDDに接続され、ゲート端子が出力端子OUT1に接続され、ドレイン端子が出力端子OUT2に接続されている。また、トランジスタN1は、ソース端子が定電流源40を介して接地電位線GNDに接続され、ゲート端子が出力端子OUT2に接続され、ドレイン端子が出力端子OUT1に接続されている。トランジスタN2は、ソース端子が定電流源40を介して接地電位線GNDに接続され、ゲート端子が出力端子OUT1に接続され、ドレイン端子が出力端子OUT2に接続されている。   The transistor P1 has a source terminal connected to a power supply line VDD (hereinafter simply referred to as VDD), and a gate terminal and a drain terminal connected to the output terminal OUT1. The transistor P2 has a source terminal connected to VDD, a gate terminal connected to the output terminal OUT1, and a drain terminal connected to the output terminal OUT2. The transistor N1 has a source terminal connected to the ground potential line GND via the constant current source 40, a gate terminal connected to the output terminal OUT2, and a drain terminal connected to the output terminal OUT1. The transistor N2 has a source terminal connected to the ground potential line GND via the constant current source 40, a gate terminal connected to the output terminal OUT1, and a drain terminal connected to the output terminal OUT2.

可変容量回路100は、第1の可変容量素子であるバリキャップダイオード50を有する。バリキャップダイオード50は、カソード端子が制御端子Vcont1に接続され、アノード端子が接地電位線GNDに接続されている。   The variable capacitance circuit 100 includes a varicap diode 50 that is a first variable capacitance element. The varicap diode 50 has a cathode terminal connected to the control terminal Vcont1 and an anode terminal connected to the ground potential line GND.

可変容量回路200は、第2の可変容量素子であるバリキャップダイオード60を有する。バリキャップダイオード60は、カソード端子が制御端子Vcont2に接続され、アノード端子が接地電位線GNDに接続されている。   The variable capacitance circuit 200 includes a varicap diode 60 that is a second variable capacitance element. The varicap diode 60 has a cathode terminal connected to the control terminal Vcont2 and an anode terminal connected to the ground potential line GND.

SAW共振子20は、半導体チップの基板上に圧電薄膜と励振電極とが積層形成されており、一方の端子が出力端子OUT1に接続され、他方の端子が可変容量回路100のバリキャップダイオード50のカソード端子と接続されている。つまり、SAW共振子20とバリキャップダイオード50とは、接地電位線GNDと出力端子OUT1(クロスカップル型回路10)との間で直列に接続されている。   In the SAW resonator 20, a piezoelectric thin film and an excitation electrode are stacked on a semiconductor chip substrate, one terminal is connected to the output terminal OUT1, and the other terminal is the varicap diode 50 of the variable capacitance circuit 100. Connected to the cathode terminal. That is, the SAW resonator 20 and the varicap diode 50 are connected in series between the ground potential line GND and the output terminal OUT1 (cross-coupled circuit 10).

SAW共振子30は、半導体チップの基板上に圧電薄膜と励振電極とが積層形成されており、一方の端子が出力端子OUT2に接続され、他方の端子が可変容量回路200のバリキャップダイオード60のカソード端子と接続されている。つまり、SAW共振子30とバリキャップダイオード60とは、接地電位線GNDと出力端子OUT2(クロスカップル型回路10)との間で直列に接続されている。   In the SAW resonator 30, a piezoelectric thin film and an excitation electrode are laminated on a semiconductor chip substrate, one terminal is connected to the output terminal OUT2, and the other terminal is the varicap diode 60 of the variable capacitance circuit 200. Connected to the cathode terminal. That is, the SAW resonator 30 and the varicap diode 60 are connected in series between the ground potential line GND and the output terminal OUT2 (cross-coupled circuit 10).

なお、SAW共振子20とSAW共振子30の共振周波数は、わずかに異なるように設定されている。   Note that the resonance frequencies of the SAW resonator 20 and the SAW resonator 30 are set to be slightly different.

図1に示すように、弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路10の出力端子OUT1と出力端子OUT2との間に、SAW共振子20と可変容量回路100が接地電位線GNDに接続、可変容量回路200とSAW共振子30が接地電位線GNDに接続されている。従って、クロスカップル型回路10に対してSAW共振子20と可変容量回路100、SAW共振子30と可変容量回路200は並列接続の関係にある。   As shown in FIG. 1, in the surface acoustic wave oscillator 1, a SAW resonator 20 and a variable capacitance circuit 100 are connected between a ground potential line GND and variable between an output terminal OUT1 and an output terminal OUT2 of a cross-coupled circuit 10. The capacitive circuit 200 and the SAW resonator 30 are connected to the ground potential line GND. Accordingly, the SAW resonator 20 and the variable capacitance circuit 100 and the SAW resonator 30 and the variable capacitance circuit 200 are connected in parallel to the cross-coupled circuit 10.

次に、弾性表面波発振器の動作について図面を参照して説明する。
図2、図3は、弾性表面波発振器の作用を説明するグラフである。図2のグラフは、弾性表面波発振器の第1の制御端子及び第2の制御端子に同一の電圧(すなわち第1の制御電圧=第2の制御電圧)を変化させながら印加した場合を例示している。図3は、図2の横軸を拡大した図である。
Next, the operation of the surface acoustic wave oscillator will be described with reference to the drawings.
2 and 3 are graphs for explaining the operation of the surface acoustic wave oscillator. The graph of FIG. 2 illustrates the case where the same voltage (that is, the first control voltage = the second control voltage) is applied to the first control terminal and the second control terminal of the surface acoustic wave oscillator while being changed. ing. FIG. 3 is an enlarged view of the horizontal axis of FIG.

横軸には周波数(MHz)、左縦軸には反射係数(S11:dB)、右縦軸には位相特性(phase:ω)を表している。図示される反射係数S11及び位相特性(Phase)の複数のグラフは、それぞれ第1の制御電圧、第2の制御電圧を変化させたときを表している。位相特性ω=0のときの反射係数S11が最も低くなる点との交点が出力周波数に相当する。図2,3に示すように、反射係数S11のグラフにおいて315.05MHz〜315.10MHZの広範囲で反射係数S11が低下している。つまり、この範囲で周波数を連続的に可変できる事を示している。   The horizontal axis represents frequency (MHz), the left vertical axis represents reflection coefficient (S11: dB), and the right vertical axis represents phase characteristics (phase: ω). The plurality of graphs of the reflection coefficient S11 and the phase characteristic (Phase) shown in the figure represent the cases where the first control voltage and the second control voltage are changed, respectively. The intersection with the point at which the reflection coefficient S11 is lowest when the phase characteristic ω = 0 corresponds to the output frequency. As shown in FIGS. 2 and 3, in the graph of the reflection coefficient S11, the reflection coefficient S11 decreases in a wide range of 315.05 MHz to 315.10 MHZ. That is, the frequency can be continuously varied within this range.

図4は、本実施形態に係る弾性表面波発振器のバリキャップダイオード50,60の容量値(コンデンサ容量)と周波数の関係を示すグラフである。つまり、図2,3における周波数変化をプロットしたものであり、この弾性表面波発振器が約315.05〜315.10MHzまで、連続的に周波数を可変できることを示している。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the capacitance values (capacitor capacities) of the varicap diodes 50 and 60 of the surface acoustic wave oscillator according to this embodiment and the frequency. That is, the frequency change in FIGS. 2 and 3 is plotted, and shows that the surface acoustic wave oscillator can continuously vary the frequency from about 315.05 to 315.10 MHz.

図4に示すように、コンデンサ容量に対応して周波数は変化する。具体的には、1pF近傍においてf1=315.105MHz、30pFにおいてf7=315.055MHzが出力され、その間において周波数が非直線に連続性を有して変化する。従って、第1の制御電圧及び第2の制御電圧それぞれを変えることにより、バリキャップダイオード50,60のコンデンサ容量を変化させ、SAW共振子20,30それぞれの所望の出力周波数に調整することができる。なお、図4に示した周波数f1〜f7は、図3に示した周波数f1〜f7と一致している。   As shown in FIG. 4, the frequency changes corresponding to the capacitor capacity. Specifically, f1 = 315.105 MHz is output in the vicinity of 1 pF, and f7 = 315.05 MHz is output at 30 pF, and the frequency changes in a non-linear continuity during this period. Therefore, by changing each of the first control voltage and the second control voltage, the capacitor capacity of the varicap diodes 50 and 60 can be changed and adjusted to the desired output frequencies of the SAW resonators 20 and 30, respectively. . Note that the frequencies f1 to f7 shown in FIG. 4 coincide with the frequencies f1 to f7 shown in FIG.

なお、上述した本実施形態では、制御端子Vcont1及び制御端子Vcont2に印加する電圧が同一の場合について説明したが、それぞれ別の電圧で制御することにより、さらに細分化した周波数に設定することができ、また広帯域化がはかれる。   In the above-described embodiment, the case where the voltages applied to the control terminal Vcont1 and the control terminal Vcont2 are the same has been described. However, by controlling the voltages with different voltages, it is possible to set the frequency to be further subdivided. In addition, a wider band can be achieved.

従って、本実施形態によれば、クロスカップル型回路10に並列に接続された共振周波数の異なるSAW共振子20,30それぞれに、バリキャップダイオード50,60を介して第1の制御電圧、第2の制御電圧を印加する。第1の制御電圧及び第2の制御電圧の印加電圧を変化させることで、バリキャップダイオード50,60のコンデンサ容量を変化させて所望の発振周波数でSAW共振子20,30とを発振させる。この際、クロスカップル型回路にてSAW共振子20とSAW共振子30との結合された発振出力を出力するので、各々の発振周波数を連続的に切り換えて出力し、広帯域化と、発振周波数を連続性を有して変化させることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the SAW resonators 20 and 30 having different resonance frequencies connected in parallel to the cross-coupled circuit 10 are connected to the first control voltage and the second voltage via the varicap diodes 50 and 60, respectively. The control voltage is applied. By changing the applied voltage of the first control voltage and the second control voltage, the capacitance of the varicap diodes 50 and 60 is changed to oscillate the SAW resonators 20 and 30 at a desired oscillation frequency. At this time, since the oscillation output in which the SAW resonator 20 and the SAW resonator 30 are coupled is output by the cross-coupled circuit, each oscillation frequency is continuously switched and output. It can be varied with continuity.

また、SAW共振子20,30は、クロスカップル型回路10と第1の可変容量回路100と第2の可変容量回路200とを含む半導体チップの基板上に積層され構成されている。このような構成によれば、弾性表面波発振器1は2個分の弾性表面波素子(SAW共振子20,30)の面積で済み、面積の増加を抑え小型化を実現できる。   The SAW resonators 20 and 30 are stacked on a semiconductor chip substrate including the cross-coupled circuit 10, the first variable capacitance circuit 100, and the second variable capacitance circuit 200. According to such a configuration, the surface acoustic wave oscillator 1 needs only the area of two surface acoustic wave elements (SAW resonators 20 and 30), and the size can be reduced while suppressing the increase in area.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることができる。以下、回路構成の変形例を挙げて説明する。なお、図1、図5〜図9は、バリキャップダイオードがNMOS型の場合、図10〜図14はPMOS型の場合を例示している。
(変形例1)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention. Hereinafter, a modification of the circuit configuration will be described. 1 and 5 to 9 illustrate the case where the varicap diode is an NMOS type, and FIGS. 10 to 14 illustrate the case where the varicap diode is a PMOS type.
(Modification 1)

図5は、本発明の変形例1に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例1は、前述した実施形態(図1、参照)に対して、弾性表面波発振器1がクロスカップル型回路10(トランジスタN1とトランジスタP1の間)と出力端子OUT1の間にコンデンサC1が接続され、クロスカップル型回路10(トランジスタN2とトランジスタP2の間)と出力端子OUT2の間にコンデンサC2が接続されていることが異なる。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 1 of the present invention. In the first modification, the surface acoustic wave oscillator 1 is connected to the cross-coupled circuit 10 (between the transistor N1 and the transistor P1) and the output terminal OUT1 with respect to the above-described embodiment (see FIG. 1). The difference is that a capacitor C2 is connected between the cross-coupled circuit 10 (between the transistor N2 and the transistor P2) and the output terminal OUT2.

また、出力端子OUT1と接地電位線GNDとの間にSAW共振子20、可変容量回路100の順で直列接続され、出力端子OUT2と接地電位線GNDとの間にSAW共振子30可変容量回路200の順で直列接続されている。このような構成であっても前述した実施形態と同様な作用効果が得られる。
(変形例2)
Further, the SAW resonator 20 and the variable capacitance circuit 100 are connected in series between the output terminal OUT1 and the ground potential line GND, and the SAW resonator 30 variable capacitance circuit 200 is connected between the output terminal OUT2 and the ground potential line GND. Are connected in series. Even if it is such a structure, the effect similar to embodiment mentioned above is acquired.
(Modification 2)

図6は、本発明の変形例2に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例2は、弾性表面波発振器1が可変容量回路100(バリキャップダイオード50)と出力端子OUT1の間にコンデンサC1が接続され、可変容量回路200(バリキャップダイオード60)と出力端子OUT2の間にコンデンサC2が接続されている。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to the second modification of the present invention. In Modification 2, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a capacitor C1 connected between the variable capacitance circuit 100 (varicap diode 50) and the output terminal OUT1, and between the variable capacitance circuit 200 (varicap diode 60) and the output terminal OUT2. Is connected to a capacitor C2.

また、出力端子OUT1と接地電位線GNDとの間に、コンデンサC1、SAW共振子20、可変容量回路100の順に直列接続され、一方出力端子OUT2と接地電位線GNDとの間に、コンデンサC2、可変容量回路200、SAW共振子30の順に直列接続されている。図6に示すようにクロスカップル型回路10に対して左右が非対称の構成としても、前述した実施形態と同様な作用効果を奏する。
なお、コンデンサC1,C2のうち、どちらか一方だけにしてもよい。
(変形例3)
Further, a capacitor C1, a SAW resonator 20, and a variable capacitance circuit 100 are connected in series between the output terminal OUT1 and the ground potential line GND, and between the output terminal OUT2 and the ground potential line GND, the capacitor C2, The variable capacitance circuit 200 and the SAW resonator 30 are connected in series in this order. As shown in FIG. 6, even if the left and right are asymmetrical with respect to the cross-coupled circuit 10, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
Note that only one of the capacitors C1 and C2 may be used.
(Modification 3)

図7は、本発明の変形例3に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例3は、弾性表面波発振器1が、出力端子OUT1とVDDの間にSAW共振子20、可変容量回路100を直列接続し、出力端子OUT2とVDDの間に、SAW共振子30、可変容量回路200を直列接続していることに特徴を有している。クロスカップル型回路10の構成は前述した実施形態(図1、参照)と同じである。
(変形例4)
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to the third modification of the present invention. In Modification 3, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a SAW resonator 20 and a variable capacitance circuit 100 connected in series between the output terminal OUT1 and VDD, and a SAW resonator 30 and a variable capacitance between the output terminal OUT2 and VDD. The circuit 200 is connected in series. The configuration of the cross-coupled circuit 10 is the same as that of the above-described embodiment (see FIG. 1).
(Modification 4)

図8は、本発明の変形例4に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例4は、上述した変形例3(図7、参照)にコンデンサC1,C2を付加したことに特徴を有している。図8に示すように弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路10(トランジスタN1とトランジスタP1の間)とVDDの間にコンデンサC1とSAW共振子20と可変容量回路100とを直列接続し、クロスカップル型回路10(トランジスタN2とトランジスタP2の間)とVDDの間にコンデンサC2とSAW共振子30と可変容量回路200とを直列接続している。
(変形例5)
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 4 of the present invention. The modification 4 is characterized in that capacitors C1 and C2 are added to the above-described modification 3 (see FIG. 7). As shown in FIG. 8, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a capacitor C1, a SAW resonator 20, and a variable capacitance circuit 100 connected in series between a cross-coupled circuit 10 (between the transistor N1 and the transistor P1) and VDD. A capacitor C2, a SAW resonator 30, and a variable capacitance circuit 200 are connected in series between the cross-coupled circuit 10 (between the transistor N2 and the transistor P2) and VDD.
(Modification 5)

図9は、本発明の変形例5に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例5は、上述した変形例4(図8、参照)に対して付加するコンデンサC1,C2の配置位置を変更している。図9に示すように弾性表面波発振器1は、SAW共振子20と出力端子OUT1の間にコンデンサC1が接続され、SAW共振子30と出力端子OUT2の間にコンデンサC2が接続されている。従って、出力端子OUT1とVDDの間にコンデンサC1とSAW共振子20と可変容量回路100とが直列接続されている。一方、出力端子OUT2とVDDの間にコンデンサC2とSAW共振子30と可変容量回路200とが直列接続されている。
(変形例6)
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to the fifth modification of the present invention. In the modified example 5, the arrangement positions of the capacitors C1 and C2 added to the modified example 4 (see FIG. 8) described above are changed. As shown in FIG. 9, in the surface acoustic wave oscillator 1, a capacitor C1 is connected between the SAW resonator 20 and the output terminal OUT1, and a capacitor C2 is connected between the SAW resonator 30 and the output terminal OUT2. Therefore, the capacitor C1, the SAW resonator 20, and the variable capacitance circuit 100 are connected in series between the output terminal OUT1 and VDD. On the other hand, the capacitor C2, the SAW resonator 30, and the variable capacitance circuit 200 are connected in series between the output terminal OUT2 and VDD.
(Modification 6)

図10は、本発明の変形例6に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例6は、図1、図5〜図9に示したクロスカップル型回路10を第1の能動素子及び第2の能動素子をPchトランジスタで構成したクロスカップル型回路12にしたものである。クロスカップル型回路12は、出力端子OUT1と出力端子OUT2に差動接続された一対の第1の能動素子であるPchトランジスタPx1(以降、単にトランジスタPx1と表す)及び第2の能動素子であるPchトランジスタPx2(以降、単にトランジスタPx2と表す)とから構成され、NchトランジスタNx1,Nx2(以降、単にトランジスタNx1,Nx2と表す)から構成されるカレントミラー回路13と、定電流源40と、に接続されている。トランジスタNx1は、ソース端子が接地電位線GNDに接続され、ゲート端子とドレイン端子が出力端子OUT1に接続されている。   FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 6 of the present invention. In the sixth modification, the cross-coupled circuit 10 shown in FIGS. 1 and 5 to 9 is replaced with a cross-coupled circuit 12 in which the first active element and the second active element are configured by Pch transistors. The cross-coupled circuit 12 includes a pair of first active elements Pch transistor Px1 (hereinafter simply referred to as transistor Px1) and a second active element Pch that are differentially connected to the output terminal OUT1 and the output terminal OUT2. The transistor Px2 (hereinafter simply referred to as the transistor Px2) is connected to the current mirror circuit 13 including the Nch transistors Nx1 and Nx2 (hereinafter simply referred to as the transistors Nx1 and Nx2) and the constant current source 40. Has been. The transistor Nx1 has a source terminal connected to the ground potential line GND, and a gate terminal and a drain terminal connected to the output terminal OUT1.

トランジスタNx2は、ソース端子が接地電位線GNDに接続され、ゲート端子が出力端子OUT1に接続され、ドレイン端子が出力端子OUT2に接続されている。トランジスタPx1は、ソース端子が定電流源40を介してVDDに接続され、ゲート端子が出力端子OUT2に接続され、ドレイン端子が出力端子OUT1に接続されている。トランジスタPx2は、ソース端子が定電流源40を介してVDDに接続され、ゲート端子が出力端子OUT1に接続され、ドレイン端子が出力端子OUT2に接続されている。
また、変形例6に用いられるバリキャップダイオード50,60はPMOS型ダイオードである。
(変形例7)
The transistor Nx2 has a source terminal connected to the ground potential line GND, a gate terminal connected to the output terminal OUT1, and a drain terminal connected to the output terminal OUT2. The transistor Px1 has a source terminal connected to VDD via the constant current source 40, a gate terminal connected to the output terminal OUT2, and a drain terminal connected to the output terminal OUT1. The transistor Px2 has a source terminal connected to VDD via the constant current source 40, a gate terminal connected to the output terminal OUT1, and a drain terminal connected to the output terminal OUT2.
Further, the varicap diodes 50 and 60 used in the modified example 6 are PMOS diodes.
(Modification 7)

図11は、本発明の変形例7に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例7は、上述した変形例6(図10、参照)に対してコンデンサC1,C2を付加したことに特徴を有している。図11に示すように弾性表面波発振器1は、出力端子OUT1と接地電位線GNDの間にコンデンサC1、SAW共振子20、可変容量回路100とが直列接続され、出力端子OUT2と接地電位線GNDの間にコンデンサC2、SAW共振子30、可変容量回路200とが直列接続されている。
(変形例8)
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 7 of the present invention. The modification 7 is characterized in that capacitors C1 and C2 are added to the above-described modification 6 (see FIG. 10). As shown in FIG. 11, in the surface acoustic wave oscillator 1, a capacitor C1, a SAW resonator 20, and a variable capacitance circuit 100 are connected in series between an output terminal OUT1 and a ground potential line GND, and the output terminal OUT2 and the ground potential line GND. The capacitor C2, the SAW resonator 30, and the variable capacitance circuit 200 are connected in series.
(Modification 8)

図12は、本発明の変形例8に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例8は、上述した変形例7(図11、参照)に対して付加するコンデンサC1,C2の配置を変えていることに特徴を有している。図12に示すように弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路12(トランジスタPx1とトランジスタNx1の間)と接地電位線GNDとの間に、コンデンサC1、SAW共振子20、可変容量回路100が直列接続され、クロスカップル型回路12(トランジスタPx2とトランジスタNx2の間)と接地電位線GNDとの間に、コンデンサC2、SAW共振子30、可変容量回路200が直列接続されている。
(変形例9)
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 8 of the present invention. The modification 8 is characterized in that the arrangement of the capacitors C1 and C2 added to the above-described modification 7 (see FIG. 11) is changed. As shown in FIG. 12, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a capacitor C1, a SAW resonator 20, and a variable capacitance circuit 100 between a cross-coupled circuit 12 (between the transistor Px1 and the transistor Nx1) and the ground potential line GND. The capacitor C2, the SAW resonator 30, and the variable capacitance circuit 200 are connected in series between the cross-coupled circuit 12 (between the transistor Px2 and the transistor Nx2) and the ground potential line GND.
(Modification 9)

図13は、本発明の変形例9に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例9は、上述した変形例6(図10、参照)に対してコンデンサC1,C2を付加し、可変容量回路100,200の配置を変えていることに特徴を有している。図13に示すように弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路12(トランジスタNx1とトランジスタPx1の間)と接地電位線GNDとの間に可変容量回路100、SAW共振子20が直列接続され、接地電位線GNDと出力端子OUT1の間にSAW共振子20、コンデンサC1が直列接続されている。   FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 9 of the present invention. Modification 9 is characterized in that capacitors C1 and C2 are added to the above-described modification 6 (see FIG. 10), and the arrangement of the variable capacitance circuits 100 and 200 is changed. As shown in FIG. 13, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a variable capacitance circuit 100 and a SAW resonator 20 connected in series between a cross-coupled circuit 12 (between the transistor Nx1 and the transistor Px1) and a ground potential line GND. A SAW resonator 20 and a capacitor C1 are connected in series between the ground potential line GND and the output terminal OUT1.

一方、クロスカップル型回路12(トランジスタNx2とトランジスタPx2の間)と接地電位線GNDとの間に可変容量回路200、SAW共振子30が直列接続され、接地電位線GNDと出力端子OUT2の間にSAW共振子30、コンデンサC2が直列接続されている。
(変形例10)
On the other hand, the variable capacitance circuit 200 and the SAW resonator 30 are connected in series between the cross-coupled circuit 12 (between the transistor Nx2 and the transistor Px2) and the ground potential line GND, and between the ground potential line GND and the output terminal OUT2. A SAW resonator 30 and a capacitor C2 are connected in series.
(Modification 10)

図14は、本発明の変形例10に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。変形例10は、上述した変形例9(図13、参照)の可変容量回路100,200にバリキャップダイオードを二つずつ付加していることに特徴を有している。なお、コンデンサC1,C2は使用していない。図14に示すように弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路12(トランジスタNx1とトランジスタPx1の間)と接地電位線GNDとの間に可変容量回路101(バリキャップダイオード51,50)とSAW共振子20とが直列接続され、バリキャップダイオード51,50の間に制御端子Vcont1が接続されている。そして、出力端子OUT1とクロスカップル型回路12の間にバリキャップダイオード50,51が直列接続されている。   FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 10 of the present invention. The modification 10 is characterized in that two varicap diodes are added to the variable capacitance circuits 100 and 200 of the modification 9 (see FIG. 13) described above. Capacitors C1 and C2 are not used. As shown in FIG. 14, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a variable capacitance circuit 101 (varicap diodes 51 and 50) and a SAW between a cross-coupled circuit 12 (between the transistor Nx1 and the transistor Px1) and the ground potential line GND. The resonator 20 is connected in series, and the control terminal Vcont 1 is connected between the varicap diodes 51 and 50. The varicap diodes 50 and 51 are connected in series between the output terminal OUT1 and the cross-coupled circuit 12.

一方、クロスカップル型回路12(トランジスタNx2とトランジスタPx2の間)と接地電位線GNDとの間に可変容量回路201(バリキャップダイオード61,60)とSAW共振子30とが直列接続され、バリキャップダイオード61,60の間に制御端子Vcont2が接続されている。そして、出力端子OUT2とクロスカップル型回路12の間にバリキャップダイオード60,61が直列接続されている。   On the other hand, the variable capacitance circuit 201 (varicap diodes 61 and 60) and the SAW resonator 30 are connected in series between the cross-coupled circuit 12 (between the transistor Nx2 and the transistor Px2) and the ground potential line GND. A control terminal Vcont2 is connected between the diodes 61 and 60. The varicap diodes 60 and 61 are connected in series between the output terminal OUT2 and the cross-coupled circuit 12.

以上説明した変形例1〜変形例10(図5〜図14、参照)のような構成であっても、弾性表面波発振器1は、前述した実施形態(図1〜図4、参照)と同様な作用効果を奏することができる。   Even if it is a structure like the modification 1-the modification 10 (refer FIGS. 5-14) demonstrated above, the surface acoustic wave oscillator 1 is the same as that of embodiment (refer FIGS. 1-4) mentioned above. It is possible to achieve various effects.

なお、図10〜図14においてPMOS型のバリキャップダイオードを用いる構成について説明したが、図7〜図9に示したNMOS型のバリキャップダイオードを用いる回路構成において、NMOS型をPMOS型のバリキャップダイオードに置き換える回路構成としてもよい(図示は省略する)。
(変形例11)
10 to 14, the configuration using the PMOS type varicap diode has been described. However, in the circuit configuration using the NMOS type varicap diode shown in FIGS. 7 to 9, the NMOS type is changed to the PMOS type varicap. A circuit configuration may be used instead of a diode (not shown).
(Modification 11)

続いて、本発明の変形例11について図面を参照して説明する。変形例11は、前述した実施形態1及びその変形例1〜変形例10が、SAW共振子と可変容量回路とが直列接続されていることに対して並列接続されていることに特徴を有している。なお、バリキャップダイオードとしてはNMOS型を用いた構成を例示して説明する。   Next, Modification 11 of the present invention will be described with reference to the drawings. The modification 11 is characterized in that the first embodiment and the modifications 1 to 10 described above are connected in parallel to the SAW resonator and the variable capacitance circuit connected in series. ing. Note that a configuration using an NMOS type as the varicap diode will be described as an example.

図15は、本発明の変形例11に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。図15において、弾性表面波発振器1は、出力端子OUT1と出力端子OUT2とを有するクロスカップル型回路10と、SAW共振子20と、SAW共振子30と、制御端子Vcont1と接続された可変容量回路103と、制御端子Vcont2と接続された可変容量回路203と、から構成されている。   FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to the eleventh modification of the present invention. In FIG. 15, a surface acoustic wave oscillator 1 includes a variable capacitance circuit connected to a cross-coupled circuit 10 having an output terminal OUT1 and an output terminal OUT2, a SAW resonator 20, a SAW resonator 30, and a control terminal Vcont1. 103 and a variable capacitance circuit 203 connected to the control terminal Vcont2.

可変容量回路103は、バリキャップダイオード50とコンデンサC1とを有する。バリキャップダイオード50は、カソード端子が制御端子Vcont1に接続され、アノード端子が接地電位線GNDに接続されている。コンデンサC1は、一方の端子が制御端子Vcont1(バリキャップダイオード50)に接続され、他方の端子が出力端子OUT1に接続されている。   The variable capacitance circuit 103 includes a varicap diode 50 and a capacitor C1. The varicap diode 50 has a cathode terminal connected to the control terminal Vcont1 and an anode terminal connected to the ground potential line GND. The capacitor C1 has one terminal connected to the control terminal Vcont1 (varicap diode 50) and the other terminal connected to the output terminal OUT1.

可変容量回路203は、バリキャップダイオード60とコンデンサC2とを有する。バリキャップダイオード60は、カソード端子が制御端子Vcont2に接続され、アノード端子が接地電位線GNDに接続されている。コンデンサC2は、一方の端子が制御端子Vcont2(バリキャップダイオード60)に接続され、他方の端子が出力端子OUT2に接続されている。
また、SAW共振子20は、一方の端子が出力端子OUT1に接続され、他方の端子が接地電位線GNDに接続されている。
The variable capacitance circuit 203 includes a varicap diode 60 and a capacitor C2. The varicap diode 60 has a cathode terminal connected to the control terminal Vcont2 and an anode terminal connected to the ground potential line GND. The capacitor C2 has one terminal connected to the control terminal Vcont2 (varicap diode 60) and the other terminal connected to the output terminal OUT2.
The SAW resonator 20 has one terminal connected to the output terminal OUT1 and the other terminal connected to the ground potential line GND.

SAW共振子30は、一方の端子が出力端子OUT2に接続され、他方の端子が接地電位線GNDに接続されている。   The SAW resonator 30 has one terminal connected to the output terminal OUT2 and the other terminal connected to the ground potential line GND.

従って、図15に示すように、弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路10と可変容量回路103とSAW共振子20、クロスカップル型回路10と可変容量回路203とSAW共振子30とが並列に接続されて構成されている。   Therefore, as shown in FIG. 15, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a cross-coupled circuit 10, a variable capacitance circuit 103, a SAW resonator 20, and a cross-coupled circuit 10, a variable capacitance circuit 203 and a SAW resonator 30 in parallel. Connected to and configured.

続いて、変形例11に係る弾性表面波発振器の作用について図面を参照して説明する。
図16は、変形例11に係るコンデンサ容量と周波数の関係を示すグラフである。図16において、制御端子Vcont1及び制御端子Vcont2に印加する電圧を変化させ、その電圧値の大きさに対応してバリキャップダイオード50,60のコンデンサ容量が変化した際のSAW共振子20,30の周波数の変化を表している。図16に示すように、コンデンサ容量に対応して周波数は変化する。具体的には、0pF近傍においてf1=315.052MHz、30pFにおいてf7=315.034MHzが出力され、その間において周波数(図中、f2〜f6で示す)が連続性を有して変化する。従って、第1の制御電圧及び第2の制御電圧それぞれの電圧値を変えることにより、バリキャップダイオード50,60のコンデンサ容量を変化させ、SAW共振子20,30それぞれ所望の出力周波数に調整することができる。
Next, the operation of the surface acoustic wave oscillator according to Modification 11 will be described with reference to the drawings.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the capacitor capacity and the frequency according to the eleventh modification. In FIG. 16, the voltages applied to the control terminal Vcont1 and the control terminal Vcont2 are changed, and the SAW resonators 20 and 30 when the capacitor capacities of the varicap diodes 50 and 60 change corresponding to the magnitudes of the voltage values. It represents the change in frequency. As shown in FIG. 16, the frequency changes corresponding to the capacitor capacity. Specifically, f1 = 315.052 MHz is output in the vicinity of 0 pF, and f7 = 315.034 MHz is output in 30 pF, and the frequency (shown as f2 to f6 in the figure) changes with continuity therebetween. Therefore, by changing the voltage values of the first control voltage and the second control voltage, the capacitance of the varicap diodes 50 and 60 is changed, and the SAW resonators 20 and 30 are adjusted to desired output frequencies. Can do.

図17は、変形例11に係る弾性表面波発振器の作用を説明するグラフである。なお、図17のグラフは、弾性表面波発振器1の制御端子Vcont1及び制御端子Vcont2に同一の電圧(すなわち第1の制御電圧=第2の制御電圧)を変化させながら印加した場合を例示している。図示される反射係数(S11)及び位相特性(Phase)の複数のグラフは、それぞれ第1の制御電圧、第2の制御電圧を変化させたときを表している。図17に示すように反射係数(S11)のグラフにおいて、314.97MHz〜315.09MHzの広範囲で利得が得られている。   FIG. 17 is a graph illustrating the operation of the surface acoustic wave oscillator according to the eleventh modification. In addition, the graph of FIG. 17 illustrates the case where the same voltage (that is, the first control voltage = the second control voltage) is applied to the control terminal Vcont1 and the control terminal Vcont2 of the surface acoustic wave oscillator 1 while being changed. Yes. The plurality of graphs of the reflection coefficient (S11) and the phase characteristic (Phase) shown in the figure represent the cases where the first control voltage and the second control voltage are changed, respectively. As shown in FIG. 17, in the graph of the reflection coefficient (S11), a gain is obtained in a wide range of 314.97 MHz to 315.09 MHz.

そして、位相特性ω=0のときの反射係数S11が最も低くなるときの交点が出力周波数に相当することから周波数f1〜f7(f4、f5、f6は図示の都合上省略している)が得られる。周波数f1〜f7は、図16において示した周波数f1〜f7に相当する。従って、出力周波数は、f1〜f7の間で連続性を有して変化させることができる。   Since the intersection when the reflection coefficient S11 becomes the lowest when the phase characteristic ω = 0 corresponds to the output frequency, the frequencies f1 to f7 (f4, f5, and f6 are omitted for the sake of illustration) are obtained. It is done. The frequencies f1 to f7 correspond to the frequencies f1 to f7 shown in FIG. Accordingly, the output frequency can be varied between f1 and f7 with continuity.

上述した変形例11のようにSAW共振子と可変容量回路とを並列接続する構成においても、直列接続する構成に対してコンデンサ容量の変化に対する周波数感度が若干低くなるものの連続性を有して出力周波数を変化させ、広帯域化を実現することが出きる。   Even in the configuration in which the SAW resonator and the variable capacitance circuit are connected in parallel as in the above-described modification example 11, the frequency sensitivity with respect to the change in the capacitor capacitance is slightly lower than that in the configuration in which the SAW resonator is connected in series. It is possible to change the frequency and realize a wider band.

なお、上述した変形例11では、制御端子Vcont1及び制御端子Vcont2に印加する電圧が同一の場合について説明したが、それぞれ別の電圧で制御することにより、さらに細分化した周波数、広帯域に設定することができる。
(変形例12)
In the above-described modification 11, the case where the voltages applied to the control terminal Vcont1 and the control terminal Vcont2 are the same has been described. However, by controlling each of the voltages with different voltages, further subdivided frequencies and widebands are set. Can do.
(Modification 12)

次に、本発明の変形例12に係る弾性表面波発振器について図面を参照して説明する。変形例12は、上述した変形例11(図15、参照)に対して可変容量回路にバリキャップダイオードを二つずつ付加し、コンデンサC1,C2を削除していることに特徴を有している。
図18は、変形例12に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図である。図18において、弾性表面波発振器1は、クロスカップル型回路10と可変容量回路104とSAW共振子20、クロスカップル型回路10と可変容量回路204とSAW共振子30とが並列に接続され構成されている。
Next, a surface acoustic wave oscillator according to Modification 12 of the invention will be described with reference to the drawings. The modification 12 is characterized in that two varicap diodes are added to the variable capacitance circuit and capacitors C1 and C2 are deleted from the above-described modification 11 (see FIG. 15). .
FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to Modification 12. In FIG. 18, the surface acoustic wave oscillator 1 includes a cross-coupled circuit 10, a variable capacitance circuit 104, a SAW resonator 20, and a cross-coupled circuit 10, a variable capacitance circuit 204, and a SAW resonator 30 connected in parallel. ing.

可変容量回路104は、出力端子OUT1と接地電位線GNDの間にバリキャップダイオード51,50が直列接続され、バリキャップダイオード51とバリキャップダイオード50の間に制御端子Vcont1が接続され構成されている。   The variable capacitance circuit 104 is configured by connecting varicap diodes 51 and 50 in series between the output terminal OUT1 and the ground potential line GND, and connecting a control terminal Vcont1 between the varicap diode 51 and the varicap diode 50. .

一方、可変容量回路204は、出力端子OUT2と接地電位線GNDの間にバリキャップダイオード61,60が直列接続され、バリキャップダイオード61とバリキャップダイオード60の間に制御端子Vcont2が接続され構成されている。   On the other hand, the variable capacitance circuit 204 is configured such that varicap diodes 61 and 60 are connected in series between the output terminal OUT2 and the ground potential line GND, and a control terminal Vcont2 is connected between the varicap diode 61 and the varicap diode 60. ing.

このような変形例12の構成においても、前述した変形例11と同様な効果を奏することができる。   Also in the configuration of the modification 12, the same effect as that of the modification 11 described above can be obtained.

なお、変形例11及び変形例12では、NMOS型のバリキャップダイオードを用いる構成を例示して説明したが、PMOS型のバリキャップダイオードを用いることもできる。   In the modification examples 11 and 12, the configuration using the NMOS type varicap diode has been described as an example, but a PMOS type varicap diode can also be used.

本発明の実施形態に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。1 is a circuit diagram showing a configuration of a surface acoustic wave oscillator according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る弾性表面波発振器の作用を説明するグラフ。The graph explaining the effect | action of the surface acoustic wave oscillator which concerns on embodiment of this invention. 図2の横軸拡大図。The horizontal axis enlarged view of FIG. 本発明の実施形態に係るコンデンサ容量と周波数の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the capacitor | condenser capacity | capacitance which concerns on embodiment of this invention, and a frequency. 本発明の変形例1に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 1 of this invention. 本発明の変形例2に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 2 of this invention. 本発明の変形例3に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 3 of this invention. 本発明の変形例4に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 4 of this invention. 本発明の変形例5に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 5 of this invention. 本発明の変形例6に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 6 of this invention. 本発明の変形例7に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 7 of this invention. 本発明の変形例8に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 8 of this invention. 本発明の変形例9に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 9 of this invention. 本発明の変形例10に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 10 of this invention. 本発明の変形例11に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 11 of this invention. 本発明の変形例11に係るコンデンサ容量と周波数の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the capacitor | condenser capacity | capacitance which concerns on the modification 11 of this invention, and a frequency. 本発明の変形例11に係る弾性表面波発振器の作用を説明するグラフ。The graph explaining the effect | action of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 11 of this invention. 本発明の変形例12に係る弾性表面波発振器の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the surface acoustic wave oscillator which concerns on the modification 12 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…弾性表面波発振器、10…クロスカップル型回路、11…カレントミラー回路、20,30…SAW共振子、40…定電流源、50,60…バリキャップダイオード、100,200…可変容量回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface acoustic wave oscillator, 10 ... Cross couple type circuit, 11 ... Current mirror circuit, 20, 30 ... SAW resonator, 40 ... Constant current source, 50, 60 ... Varicap diode, 100, 200 ... Variable capacity circuit.

Claims (3)

第1の出力端子と第2の出力端子に差動接続された一対の第1の能動素子及び第2の能動素子を含むクロスカップル型回路と、
前記クロスカップル型回路に並列に接続される第1の弾性表面波素子及び第2の弾性表面波素子と、
第1の制御端子から印加される第1の制御電圧に応じて容量値が変化する第1の可変容量素子を含み前記第1の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第1の可変容量回路と、
第2の制御端子から印加される第2の制御電圧に応じて容量値が変化する第2の可変容量素子を含み前記第2の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第2の可変容量回路と、
を有し、
前記第1の弾性表面波素子と前記第1の可変容量回路、前記第2の弾性表面波素子と前記第2の可変容量回路と、が接続され、
前記第1の弾性表面波素子の共振周波数と第2の弾性表面波素子の共振周波数は、前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子との結合された発振出力が前記クロスカップル型回路によって出力されるようにわずかに異なることを特徴とする弾性表面波発振器。
A cross-coupled circuit including a pair of a first active element and a second active element differentially connected to the first output terminal and the second output terminal;
A first surface acoustic wave element and a second surface acoustic wave element connected in parallel to the cross-coupled circuit;
A first variable capacitance circuit that includes a first variable capacitance element whose capacitance value changes in accordance with a first control voltage applied from a first control terminal, and changes a resonance frequency of the first surface acoustic wave element. When,
A second variable capacitance circuit including a second variable capacitance element whose capacitance value changes in accordance with a second control voltage applied from the second control terminal, and changes a resonance frequency of the second surface acoustic wave element. When,
Have
The first surface acoustic wave element and the first variable capacitance circuit, the second surface acoustic wave element and the second variable capacitance circuit are connected,
The resonance frequency of the first surface acoustic wave element and the resonance frequency of the second surface acoustic wave element are such that the combined oscillation output of the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element is A surface acoustic wave oscillator characterized by being slightly different so as to be output by a cross-coupled circuit .
請求項1に記載の弾性表面波発振器において、
前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子は、前記クロスカップル型回路と前記第1の可変容量回路と前記第2の可変容量回路とを含む半導体チップ上に積層されて形成されていることを特徴とする弾性表面波発振器。
The surface acoustic wave oscillator according to claim 1,
The first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element are stacked on a semiconductor chip including the cross-coupled circuit, the first variable capacitance circuit, and the second variable capacitance circuit. A surface acoustic wave oscillator characterized by being formed.
第1の出力端子と第2の出力端子に差動接続された一対の第1の能動素子及び第2の能動素子を含むクロスカップル型回路と、前記クロスカップル型回路に並列に接続される第1の弾性表面波素子及び第2の弾性表面波素子と、第1の制御端子から印加される第1の制御電圧に応じて容量値が変化する第1の可変容量素子を含み前記第1の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第1の可変容量回路と、第2の制御端子から印加される第2の制御電圧に応じて容量値が変化する第2の可変容量回路を含み前記第2の弾性表面波素子の共振周波数を変化させる第2の可変容量回路と、を有し、前記第1の弾性表面波素子と前記第1の可変容量回路、前記第2の弾性表面波素子と前記第2の可変容量回路と、が接続され、前記第1の弾性表面波素子の共振周波数と第2の弾性表面波素子の共振周波数は、前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子との結合された発振出力が前記クロスカップル型回路によって出力されるようにわずかに異なる弾性表面波発振器の周波数可変方法であって、
前記第1の制御電圧及び前記第2の制御電圧の電圧値を変えることにより、前記第1の弾性表面波素子と前記第2の弾性表面波素子の発振周波数を変化させることを特徴とする弾性表面波発振器の周波数可変方法。
A cross-coupled circuit including a first output terminal and a second pair of first which is differentially connected to the output terminal of the active element and a second active element, first is connected in parallel to the cross-coupled circuit Including the first surface acoustic wave element, the second surface acoustic wave element, and the first variable capacitance element whose capacitance value changes according to the first control voltage applied from the first control terminal. A first variable capacitance circuit that changes a resonance frequency of the surface acoustic wave element; and a second variable capacitance circuit that changes a capacitance value in accordance with a second control voltage applied from a second control terminal. A second variable capacitance circuit that changes a resonance frequency of the second surface acoustic wave element, the first surface acoustic wave element, the first variable capacitance circuit, and the second surface acoustic wave element. said second variable capacitance circuit, is connected, the first surface acoustic wave The resonance frequency of the child and the resonance frequency of the second surface acoustic wave element are such that the oscillation output coupled with the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element is output by the cross-coupled circuit. A method of varying the frequency of a slightly different surface acoustic wave oscillator,
An elasticity characterized by changing the oscillation frequency of the first surface acoustic wave element and the second surface acoustic wave element by changing voltage values of the first control voltage and the second control voltage. A method of varying the frequency of a surface wave oscillator.
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