JPH0117603B2 - - Google Patents
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- JPH0117603B2 JPH0117603B2 JP57074938A JP7493882A JPH0117603B2 JP H0117603 B2 JPH0117603 B2 JP H0117603B2 JP 57074938 A JP57074938 A JP 57074938A JP 7493882 A JP7493882 A JP 7493882A JP H0117603 B2 JPH0117603 B2 JP H0117603B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillation
- transistors
- circuit
- variable capacitance
- capacitor
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 38
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
- H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
- H03B5/366—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device and comprising means for varying the frequency by a variable voltage or current
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発振周波数を変化させることの出来
る発振回路に関するもので、特に集積回路化に適
し、安定にかつ広範囲に発振周波数を変化させる
ことの出来る発振回路を提供せんとするものであ
る。
る発振回路に関するもので、特に集積回路化に適
し、安定にかつ広範囲に発振周波数を変化させる
ことの出来る発振回路を提供せんとするものであ
る。
PLL（フエーズロツクドループ）回路等におい
ては、安定でかつ発振周波数を広範囲に変化し得
る発振回路が必要である。しかして従来において
は、発振回路を構成する発振素子に並列又は直列
に可変容量素子（例えばバリキヤツプ）を接続
し、前記可変容量素子に制御信号を印加すること
により発振周波数を変化させていた。
ては、安定でかつ発振周波数を広範囲に変化し得
る発振回路が必要である。しかして従来において
は、発振回路を構成する発振素子に並列又は直列
に可変容量素子（例えばバリキヤツプ）を接続
し、前記可変容量素子に制御信号を印加すること
により発振周波数を変化させていた。
しかしながら、発振回路を含むPLL回路を集
積回路化せんとする場合は、発振素子とともにバ
リキヤツプ等の可変容量素子を集積回路に外付け
しなければならず、ピン数の増加やコストの増加
を招くという欠点を有していた。
積回路化せんとする場合は、発振素子とともにバ
リキヤツプ等の可変容量素子を集積回路に外付け
しなければならず、ピン数の増加やコストの増加
を招くという欠点を有していた。
本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、以
下実施例に基き図面を参照しながら説明する。第
１図は本発明の一実施例を示すもので、１は差動
接続された第１及び第２トランジスタ２及び３
と、該第１及び第２トランジスタ２及び３の共通
エミツタに接続された定電流源４と、前記第１及
び第２トランジスタ２及び３のコレクタに接続さ
れたダイオード５とPNP型の第３トランジスタ
６とから成る電流ミラー回路７と、前記第１トラ
ンジスタ２のベースと前記第２トランジスタ３の
コレクタとの間に接続されたコンデンサ８とを含
む正帰環増幅部、９は前記第２トランジスタ３の
コレクタとアースとの間に接続された水晶振動子
等の発振素子、１０は差動接続された第４及び第
５トランジスタ１１及び１２と、該第４及び第５
トランジスタ１１及び１２の共通エミツタに接続
された電流源１３と、前記第４トランジスタ１１
のコレクタ・ベース間に接続された集積回路化が
可能な小容量コンデンサ１４と、前記第４及び第
５トランジスタ１１及び１２のベース・ベース間
に接続された抵抗１５と、前記第４及び第５トラ
ンジスタ１１及び１２のコレクタに接続されたダ
イオード１６とPNP型の第６トランジスタ１７
とから成る電流ミラー回路１８とを含む可変容量
部である。しかして、前記可変容量部１０の第４
トランジスタ１１のコレクタは、前記発振素子９
の一端に接続されており、出力端子１９はコンデ
ンサ２０を介して同じく前記発振素子９の一端に
接続されている。
下実施例に基き図面を参照しながら説明する。第
１図は本発明の一実施例を示すもので、１は差動
接続された第１及び第２トランジスタ２及び３
と、該第１及び第２トランジスタ２及び３の共通
エミツタに接続された定電流源４と、前記第１及
び第２トランジスタ２及び３のコレクタに接続さ
れたダイオード５とPNP型の第３トランジスタ
６とから成る電流ミラー回路７と、前記第１トラ
ンジスタ２のベースと前記第２トランジスタ３の
コレクタとの間に接続されたコンデンサ８とを含
む正帰環増幅部、９は前記第２トランジスタ３の
コレクタとアースとの間に接続された水晶振動子
等の発振素子、１０は差動接続された第４及び第
５トランジスタ１１及び１２と、該第４及び第５
トランジスタ１１及び１２の共通エミツタに接続
された電流源１３と、前記第４トランジスタ１１
のコレクタ・ベース間に接続された集積回路化が
可能な小容量コンデンサ１４と、前記第４及び第
５トランジスタ１１及び１２のベース・ベース間
に接続された抵抗１５と、前記第４及び第５トラ
ンジスタ１１及び１２のコレクタに接続されたダ
イオード１６とPNP型の第６トランジスタ１７
とから成る電流ミラー回路１８とを含む可変容量
部である。しかして、前記可変容量部１０の第４
トランジスタ１１のコレクタは、前記発振素子９
の一端に接続されており、出力端子１９はコンデ
ンサ２０を介して同じく前記発振素子９の一端に
接続されている。
正帰還増幅部１は、従来良く知られているもの
であり、第２トランジスタ３のコレクタに得られ
る信号を、コンデンサ８により第１トランジスタ
２のベースに正帰還する構成と成つている。そし
て、前記第２トランジスタ３のコレクタに周波数
特性を有する発振素子９を接続することにより、
前記コンデンサ８による正帰還は特定の周波数の
みとなり、出力端子１９に前記特定の周波数を有
する発振出力が得られる。発振素子９は、第２図
に示す如き等価回路で表わすことが出来る。そし
て、第３図に示す如く、前記発振素子９に可変容
量素子２１を並列接続すると、前記可変容量素子
２１の値に応じて、全体のインピーダンスが第４
図に示す如く変化する。第４図において、周波数
f1は、可変容量素子２１の値がc1の時の並列共振
周波数、周波数f2は可変容量素子２１の値がc1よ
りも大きなc2の時の並列共振周波数、周波数f3は
可変容量素子２１の値がc2よりも大きなc3の時の
並列共振周波数である。第４図から明らかな如
く、発振素子に並列接続される可変容量の値を変
化させれば、並列共振周波数が変化するので、前
記可変容量の値を連続的に変化させると、前記並
列共振周波数も連続的に変化させることが出来
る。
であり、第２トランジスタ３のコレクタに得られ
る信号を、コンデンサ８により第１トランジスタ
２のベースに正帰還する構成と成つている。そし
て、前記第２トランジスタ３のコレクタに周波数
特性を有する発振素子９を接続することにより、
前記コンデンサ８による正帰還は特定の周波数の
みとなり、出力端子１９に前記特定の周波数を有
する発振出力が得られる。発振素子９は、第２図
に示す如き等価回路で表わすことが出来る。そし
て、第３図に示す如く、前記発振素子９に可変容
量素子２１を並列接続すると、前記可変容量素子
２１の値に応じて、全体のインピーダンスが第４
図に示す如く変化する。第４図において、周波数
f1は、可変容量素子２１の値がc1の時の並列共振
周波数、周波数f2は可変容量素子２１の値がc1よ
りも大きなc2の時の並列共振周波数、周波数f3は
可変容量素子２１の値がc2よりも大きなc3の時の
並列共振周波数である。第４図から明らかな如
く、発振素子に並列接続される可変容量の値を変
化させれば、並列共振周波数が変化するので、前
記可変容量の値を連続的に変化させると、前記並
列共振周波数も連続的に変化させることが出来
る。
さて、発振素子９の一端に接続される可変容量
部１０は、以下に詳述する如く、可変容量と考え
ることが出来る。すなわち、可変容量部１０の第
４トランジスタ１１のコレクタ電圧をe0、入力電
流をi1、コンデンサ１４に流れる電流をi2とすれ
ば、前記電圧e0に対し位相が90度ずれた電流i2が
コンデンサ１４及び抵抗１５を流れることにな
る。その時、第４トランジスタ１１のベース電圧
e1は、 e1＝Ｒ・i2 ……(1) （ただし、Ｒは抵抗１５の抵抗値） となり、前記コンデンサ１４に流れるi2は、 i2＝e0／Ｒ＋１／jwc ……(2) （ただし、ｃはコンデンサ１４の容量、ｗは角周
波数） となる。また、入力電流i1は、 i1＝e1・gm＋i2 ……(3) （ただし、gmは相互コンダクタンス） となり、前記第４トランジスタ１１のコレレクタ
電流i3（＝e1・gm）がコンデンサ１４に流れるi2
よりも十分大の場合は、 i1≒e1・gm ……(4) となる。尚、前記第４トランジスタ１１のコレク
タ電流の位相は、コンデンサ１４に流れる電流i2
のそれと等しい。従つて、第(1)、(2)及び(4)式か
ら、入力電流i1は、 i1＝e0／１／gm＋１／jwR・gm・ｃ……(5) となり、これは、第４トランジスタ１１のコレク
タから見た場合、抵抗値が１／gmの抵抗と、容
量値がＲ・gm・ｃのコンデンサとから成る直列
回路と見做すことが出来る。また、gmが大であ
るとすれば、１／gmは小となり、結局、第１図
の可変容量部１０は、容量値がＲ・gm・ｃのコ
ンデンサであると見做し得る。
部１０は、以下に詳述する如く、可変容量と考え
ることが出来る。すなわち、可変容量部１０の第
４トランジスタ１１のコレクタ電圧をe0、入力電
流をi1、コンデンサ１４に流れる電流をi2とすれ
ば、前記電圧e0に対し位相が90度ずれた電流i2が
コンデンサ１４及び抵抗１５を流れることにな
る。その時、第４トランジスタ１１のベース電圧
e1は、 e1＝Ｒ・i2 ……(1) （ただし、Ｒは抵抗１５の抵抗値） となり、前記コンデンサ１４に流れるi2は、 i2＝e0／Ｒ＋１／jwc ……(2) （ただし、ｃはコンデンサ１４の容量、ｗは角周
波数） となる。また、入力電流i1は、 i1＝e1・gm＋i2 ……(3) （ただし、gmは相互コンダクタンス） となり、前記第４トランジスタ１１のコレレクタ
電流i3（＝e1・gm）がコンデンサ１４に流れるi2
よりも十分大の場合は、 i1≒e1・gm ……(4) となる。尚、前記第４トランジスタ１１のコレク
タ電流の位相は、コンデンサ１４に流れる電流i2
のそれと等しい。従つて、第(1)、(2)及び(4)式か
ら、入力電流i1は、 i1＝e0／１／gm＋１／jwR・gm・ｃ……(5) となり、これは、第４トランジスタ１１のコレク
タから見た場合、抵抗値が１／gmの抵抗と、容
量値がＲ・gm・ｃのコンデンサとから成る直列
回路と見做すことが出来る。また、gmが大であ
るとすれば、１／gmは小となり、結局、第１図
の可変容量部１０は、容量値がＲ・gm・ｃのコ
ンデンサであると見做し得る。
また、相互コンダクタンスgmは、次式の如く
示される。
示される。
gm＝αqI／4kT×２＝α／52Ｉ ……(6)
〔ただし、ｋはボルツマン定数
Ｔは絶対温度
ｑは電子の電荷量
αは電流増幅率
Ｉは電流源１３に流れる電流〕
従つて、第６式から、可変容量部１０の容量値
cxは、 cx＝Ｒ・gm・ｃ＝α／52Ｒ・Ｃ・Ｉ ……(7) となり、前記cxは、電流源１３に流れるＩに比
例して変化することになる。
cxは、 cx＝Ｒ・gm・ｃ＝α／52Ｒ・Ｃ・Ｉ ……(7) となり、前記cxは、電流源１３に流れるＩに比
例して変化することになる。
それ故、制御信号により電流源１３に流れる電
流を変化させ、該電流の変化に比例した容量を
得、該容量を発振素子９に並列接続することによ
り並列共振周波数を変化させれば、該並列共振周
波数に等しい周波数の発振出力を得ることが出来
る。
流を変化させ、該電流の変化に比例した容量を
得、該容量を発振素子９に並列接続することによ
り並列共振周波数を変化させれば、該並列共振周
波数に等しい周波数の発振出力を得ることが出来
る。
尚、可変容量部１０の抵抗１５を、トランジス
タの接合抵抗を利用して作成すれば、第(6)式にお
けるｑ／kTの項が無くなり、温度的に極めて安定な 可変容量部１０を得ることが出来る。第５図は、
トランジスタの接合抵抗を利用する回路の一例を
示すものである。
タの接合抵抗を利用して作成すれば、第(6)式にお
けるｑ／kTの項が無くなり、温度的に極めて安定な 可変容量部１０を得ることが出来る。第５図は、
トランジスタの接合抵抗を利用する回路の一例を
示すものである。
また、本発明に係る発振回路をPLL回路の電
圧（電流）制御発振器として利用する場合は、電
流源１３をPLL回路の直流増幅回路（図示せず）
の出力によつて制御すればよい。
圧（電流）制御発振器として利用する場合は、電
流源１３をPLL回路の直流増幅回路（図示せず）
の出力によつて制御すればよい。
以上述べた如く、本発明に係る発振回路は、正
帰環増幅部と可変容量部とを単一の集積回路内に
形成出来、前記集積回路から延設した単一の接続
ピンに発振素子を接続するだけで発振回路が構成
出来るので、極めて集積回路化し易いものであ
る。
帰環増幅部と可変容量部とを単一の集積回路内に
形成出来、前記集積回路から延設した単一の接続
ピンに発振素子を接続するだけで発振回路が構成
出来るので、極めて集積回路化し易いものであ
る。
また、ループ内にCR回路を挿入した従来の位
相制御型集積回路化発振回路に比べ、十分大なる
周波数変化範囲を得ることが出来、かつバリキヤ
ツプの如く、信号電圧により容量値が変化すると
いう欠点も生じないので、本発明に係る発振回路
は、安定にかつ広範囲に周波数を変化させること
が出来るという特徴を有する。
相制御型集積回路化発振回路に比べ、十分大なる
周波数変化範囲を得ることが出来、かつバリキヤ
ツプの如く、信号電圧により容量値が変化すると
いう欠点も生じないので、本発明に係る発振回路
は、安定にかつ広範囲に周波数を変化させること
が出来るという特徴を有する。
更に、本発明に係る発振回路は、バリキヤツプ
等に比べ、温度特性が良好であり、特に可変容量
部の抵抗１５をトランジスタの接合抵抗で形成す
れば、温度に対して極めて安定な発振回路を提供
出来る。
等に比べ、温度特性が良好であり、特に可変容量
部の抵抗１５をトランジスタの接合抵抗で形成す
れば、温度に対して極めて安定な発振回路を提供
出来る。
第１図は、本発明に係る発振回路の一実施例を
示す回路図、第２図は、発振素子の等価回路を示
す回路図、第３図は第２図の回路に可変容量素子
を接続した場合の回路図、第４図は、第３図の回
路の周波数対インピーダンス特性を示す特性図、
及び第５図は第１図の抵抗１５の別の例を示す回
路図である。 主な図番の説明、１……正帰還増幅部、９……
発振素子、１０……可変容量部、１３……電流
源、１４……コンデンサ、１５……抵抗。
示す回路図、第２図は、発振素子の等価回路を示
す回路図、第３図は第２図の回路に可変容量素子
を接続した場合の回路図、第４図は、第３図の回
路の周波数対インピーダンス特性を示す特性図、
及び第５図は第１図の抵抗１５の別の例を示す回
路図である。 主な図番の説明、１……正帰還増幅部、９……
発振素子、１０……可変容量部、１３……電流
源、１４……コンデンサ、１５……抵抗。
Claims (1)
- １ 正帰還増幅部と、発振素子と、可変容量部と
から成る発振回路であつて、前記可変容量部は、
一対の差動接続されたトランジスタと、該一対の
トランジスタの共通エミツタに接続された電流源
と、一方のトランジスタのコレクタ・ベース間に
接続されたコンデンサと、一対のトランジスタの
ベース・ベース間に接続された抵抗手段と、一対
のトランジスタのコレクタ・コレクタ間に接続さ
れた電流ミラー回路とを備え、前記一方のトラン
ジスタのコレクタを前記正帰還増幅部及び発振素
子に接続するとともに、前記電流源の電流を変化
させることにより前記可変容量部の容量を変化さ
せ、それによつて発振周波数を変化させる様にし
たことを特徴とする発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7493882A JPS58191506A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7493882A JPS58191506A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191506A JPS58191506A (ja) | 1983-11-08 |
| JPH0117603B2 true JPH0117603B2 (ja) | 1989-03-31 |
Family
ID=13561784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7493882A Granted JPS58191506A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191506A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6326017A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-03 | Rohm Co Ltd | 可変リアクタンス回路 |
| US4914406A (en) * | 1988-04-25 | 1990-04-03 | Nec Corporation | Voltage controlled oscillator free from free-run oscillating frequency adjustment |
| US5479137A (en) * | 1993-12-14 | 1995-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Controlled oscillator, as for synchyronous video detector |
| US5596301A (en) * | 1995-05-04 | 1997-01-21 | Motorola, Inc. | Apparatus for a synthesized reactance controlled oscillator usable in a phase locked loop |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183750A (ja) * | 1975-01-20 | 1976-07-22 | Sony Corp | Kaheninpiidansukairo |
-
1982
- 1982-05-04 JP JP7493882A patent/JPS58191506A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183750A (ja) * | 1975-01-20 | 1976-07-22 | Sony Corp | Kaheninpiidansukairo |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191506A (ja) | 1983-11-08 |
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