JPH01179504A

JPH01179504A - Ｆｍ変調回路

Info

Publication number: JPH01179504A
Application number: JP267088A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Tsuji; 辻　保彦
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1988-01-09
Filing date: 1988-01-09
Publication date: 1989-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］この発明は、制御入力によって発振周波数が制御される
発振部を用いてＦＭ変調を行うＦＭ変調回路に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、制御発振器に制御入力として信号入力を加え
ることによって発振周波数の制御でＦＭ変調動作を行う
従来のＦＭ変調回路を示す。

入力端子２にＦＭ変調すべき入力信号としての電流■。

が加えられ、この入力電流Ｉ。は、トランジスタ４．６
からなる電流ミラー回路８に加えられる。電流ミラー回
路８は、入力電流Ｉ。に応じて発振部ｌＯのトランジス
タ１２．１４からなる第１の差動トランジスタ対１６が
ら動作電流を引き込む。差動トランジスタ対１６には、
トランジスタ１２．１４のコレクタ側にトランジスタ１
８．２０からなる第２の差動トランジスタ対２２が接続
されるとともに、トランジスタ１２．１４のコレクタ間
には、発振素子としてのキャパシタ２４が接続されてい
る。キャパシタ２４は、中心発振周波数ｆを決定するた
めの素子である。

トランジスタ１８．２０には、各コレクタにダイオード
２６および抵抗２８．３ｏを通して電源電圧ＶＣＣが加
えられ、また、各ベースには各バイアス回路３２．３４
から一定のバイアス電圧が加えられている。バイアス回
路３２は、トランジスタ３６．３８、ダイオード４０．
４２および定電流源４４．４６から構成され、また、バ
イアス回路３４はトランジスタ４８．５０、ダイオード
５２．５４および定電流源５６．５８から構成されてい
る。

そして、ダイオード２６および抵抗２８．３０によって
バイアス電流がベースに加えられるトランジスタ６０．
６２からなるスイッチング回路としての第３の差動トラ
ンジスタ対６４が設置され、各トランジスタ６０．６２
のコレクタには、トランジスタ３６．４８のバイアス抵
抗６６．６８を通して電源電圧■ｃｃによって動作電流
が加えられるとともに、その動作電流は定電流源７０に
よって設定されている。バイアス抵抗６６．６日は、同
一の抵抗値Ｒに設定されて、キャパシタ２４とともに発
振周波数ｆを決定する素子を成している。

このようなＦＭ変調回路において、入力電流■ｏが入力
端子２に加えられると、第４図に示すようにスイッチン
グによる発振動作が得られ、その発振出力としてのＦＭ
変調出力■。が出力端子７２から取り出される。すなわ
ち、Ａはトランジスタ１４のベース電圧、Ｂはトランジ
スタ１２のベース電圧、Ｃはトランジスタ１４のコレク
タ電圧、Ｄはトランジスタ１２のコレクタ電圧、Ｅはト
ランジスタ２０のベース電圧、Ｆはトランジスタ１８の
ベース電圧、Ｇはトランジスタ６２のベース電圧、Ｊは
トランジスタ６０のベース電圧を表す。ＦＭ変調出力■
。は、第４図の已に示す波形で与えられ、第４図のＣお
よびＤにおいて、■□は抵抗６６または６８による電圧
降下を表す。

このＦＭ変調回路において、キャパシタ２４の容量Ｃ８
、定電流源７０の定電流■１、抵抗６６．６８の抵抗値
Ｒとすると、入力電流■。に基づく発振周波数ｆは、１゜となる。この式（１）から明らかなように、入力電流■
。に応じて発振周波数ｒが変化するので、入力電流！。

が音声信号などの交流信号電流の場合、発振出力が入力
信号のＦＭ変調出力■。とじて取り出されることになる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このようなＦＭ変調回路を半導体集積回路（
ＩＣ）で形成した場合、構成素子としてのトランジスタ
、キャパシタ２４、抵抗６６．６８などが温度係数を持
つので、その温度係数が発振周波数ｆに影響を与え、そ
の値が変化す名犬点がある。発振周波数ｆが変化すると
、ＦＭ変調出力■。の周波数が変化することになり、そ
の変調出力の信頼性が低下する。

このため、従来では、その対策として温度特性を補償す
るための回路を付加することが行われてきたが、その回
路の複雑化とともに、ＦＭ変調回路が持つ温度特性に対
応した温度補償が行いにくく、確実な温度補償が実現で
きない欠点があった。

そこで、この発明は、発振周波数を決定する抵抗に工夫
をして温度補償を行い、温度に影響を受けないＦＭ変調
出力を得るようにしたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のＦＭ変調回路は、第１図に示すように、入力
信号（入力電流■。）によって発振周波数ｆが制御され
る発振部１０を備え、発振周波数ｒの制御によって入力
信号のＦＭ変調出力■。を取り出すＦＭ変調回路におい
て、発振部１０の発振周波１ｒを決定する抵抗に、異な
る温度係数（Ｋ１、Ｋｚ　）を持つ複数の抵抗素子（抵
抗素子６６Ａ、６６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ）を用いて発振
周波数ｆの温度係数を相殺させたものである。

〔作　　用〕

このように構成すると、発振周波数ｆの温度係数におけ
る抵抗値Ｒの変化（温度係数ΔＲ／Ｒ）を求め、その変
化量を温度係数（Ｋ１、Ｋｚ　）の異なる抵抗素子（抵
抗素子６６Ａ、６６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ）を以て充当さ
せることによって温度補償機能を得て、温度に無関係に
入力信号（入力電流Ｉｏ）に対応した発振周波数ｆを得
る。

〔実　施　例〕

第１図は、この発明のＦＭ変調回路の実施例を示す。・このＦＭ変調回路は、バイアス回路３２の入力部および
トランジスタ６０のコレクタ側に、温度係数に、を持つ
抵抗素子６６Ａ、温度係数に２（Ｋ、≠Ｋｚ）を持つ抵
抗素子６６Ｂを設置し、同様に、バイアス回路３４の入
力部およびトランジスタ６２のコレクタ側に、同様に異
なる温度係数Ｋｌ”Ｋｇを持つ抵抗素子６８Ａ、６８Ｂ
を設置して必要な抵抗値Ｒを実現したものであり、その
他の構成は第３図に示したＦＭ変調回路と同様である。

この実施例では、回路の対称性から抵抗６６．６８が等
しい抵抗値で構成され、抵抗素子６６Ａと抵抗素子６８
Ａ、抵抗素子６６Ｂと抵抗素子６８Ｂは同一の抵抗素子
で構成される。

そして、第３図に示したＦＭ変調回路における抵抗６６
．６８の温度係数をＫとすると、各抵抗素子６６Ａ、６
８Ａが持つ温度係数に１、各抵抗素子６６Ｂ、６８Ｂが
持つ温度係数に２は、温度係数Ｋに対してＫＩ≦に、　
　Ｋ≦に２に設定する。

ところで、抵抗素子６６Ａ、６８Ａ、６６Ｂ、６８Ｂが
、発振周波数ｆを設定する要素に成っていることは、抵
抗６６．６８の抵抗値Ｒによる式（１）に示した通りで
ある。そこで、異なる温度係数に、、に、を持たせた抵
抗素子６６Ａ、６６Ｂおよび抵抗素子６８Ａ、６８Ｂを
以て抵抗値Ｒを実現した場合、式（１）から発振周波数
【の温度変化量Δｒは、（４Ｃ，Ｉ　、Ｒ）　！・・・（２）となるから、発振周波数ｆの温度変化率Δｆ／ｆは、・・・（３）となる。

この温度変化率Δｆ／ｆを零にするには、式（３）％式
％（４）とすればよい。ΔＲ／Ｒは、温度係数を表すので、ΔＲ
／Ｒ＝にとすると、この温度係数には、ＦＭ変調回路に
おける電流１０、Ｉ＋、容量Ｃ８の全体の温度係数を表
す。

そして、抵抗素子６６Ａ、６８Ａの温度係数に１および
抵抗素子６６Ｂ、６８Ｂの温度係数に２をに、＞Ｋ＞Ｋ
ｇに設定し、抵抗素子６６Ａ、６６Ｂ、または抵抗素子
６８Ａ、６８Ｂによって抵抗値Ｒを実現するものとすれ
ば、抵抗値Ｒにおける抵抗素子６６Ａ、６８Ａの温度係
数に、の割合をＸ、抵抗素子６６Ｂ、６８Ｂの温度係数
Ｋｚの割合をｙとすると、抵抗値Ｒについて、Ｒ＝ｘＲ
＋ｙＲ・・・（５）が成立し、また、温度係数Ｋについて、Ｋ＝ＸＫ＋　’
＋　ｙＫｇ　　　　　　・・・（６）が成立する。式（
５）、（６）からｘ、ｙを解（と、Ｋ、−Ｋｚとなる。

よって、抵抗値Ｒを得る場合の抵抗素子６６Ａ、６８Ａ
の温度係数に１の抵抗値Ｒ，は、となり、また、抵抗素
子６６Ｂ、６８Ｂの温度係数に２の抵抗値Ｒ２は、となる。

各抵抗値Ｒ，、Ｒ２を加算すると、となり、抵抗値Ｒ＋、Ｒｚによって抵抗値Ｒが実現され
ることが判る。

換言すれば、抵抗素子６６Ａ、６８Ａは、温度係数に１
を持ち、その抵抗値をＲ，とし、また、゛抵抗素子６６
Ｂ、６８Ｂは、温度係数に２を持ち、その抵抗値をＲ２
に設定される。温度係数に１、Ｋ２は、温度係数にとの
関係で設定され、抵抗値Ｒ１、Ｒ２は、温度係数に、Ｋ
ｒ　、Ｋｚによって決定される。

したがって、このような温度係数に１を持つ抵抗素子６
６Ａ、６８Ａと温度係数に２を持つ抵抗、。

素子６６Ｂ、６８Ｂとを直列に接続して抵抗値Ｒを実現
すれば、ＦＭ変調回路の温度係数を抵抗素子６６Ａ、６
６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂで補償し、温度係数を持たない、
温度変化に無関係に一定の発振周波数ｆを得ることがで
きるのである。

そして、抵抗素子６６Ａ、６６Ｂには、第２図に示すよ
うに、ＩＣ上の拡散抵抗素子を用いて必要な温度係数に
２、Ｋｚが設定される。すなわち、Ｐ型の半導体基板７
４にＮ型の埋込み層７６が設置された後、Ｎ型のエピタ
キシャル層７８が設置され、エピタキシャル層７８は、
二重拡散によって形成された分離領域８０によって必要
な抵抗素子６６Ａ、６６Ｂの形成領域が区画される。

抵抗素子６６Ａは、抵抗値Ｒ１を得るために高濃度のＰ
型拡散によって形成され、抵抗素子６６Ｂは、抵抗値Ｒ
２を得るために低濃度のＰ型拡散によって形成される。

これらの不純物拡散は、低濃度側を先に行い、高濃度側
を後に行う。そして、抵抗素子６６Ａ、６６Ｂ間の接続
は、抵抗素子６６Ｂ上に抵抗素子６６Ａを重ねて形成す
ることによって行われている。そして、各端部には、電
極との接続を行うための高濃度のＰ型拡散が行われて電
極領域８２．８４が形成されている。電極領域８２．８
４には、絶縁層８６に形成されたホール８８．９０を通
じて配線導体９２．９４が設置され、必要な回路配線が
行われている。

たとえば、必要な温度係数ＫをＫ　＝　２５００ｐｐｍ
／　’Ｃ１抵抗（ｉＲをＲ＝２にΩとし、抵抗素子６６
Ａ、６８Ａの温度係数に、がＫ　＋　＝　３８００ｐｐ
ｍ／　’Ｃ１抵抗素子６６Ｂ、６８Ｂの温度係数に２が
Ｋ　２＝　１７００ｐｐｍ／”Ｃであると、抵抗素子６
６Ａ、６８Ａの抵抗値Ｒ１、抵抗素子６６Ｂ、６８Ｂの
抵抗値Ｒ２は、式（９）、ｃｏ）にそれぞれの数値を代
入することにより、Ｒ、＝７６１．９Ω、Ｒ！　＝　１
２３８．１Ωとなる。このような温度係数に１、Ｋ２お
よび抵抗値配分を設定した抵抗素子６６Ａ〜６８Ｂを設
置すれば、温度係数を持たないＦＭ変調出力■。を得る
ことができるのである。

なお、実施例では、抵抗素子６６Ａ、６８Ａまたは抵抗
素子６６Ｂ、６８Ｂを直列に接続して必要なバイアス抵
抗を得る場合について説明したが、複数の抵抗素子を並
列に接続しても同様に温度補償を実現することができる
。

〔発明の効果〕

この発明によれば、異なる温度係数を持つ複数の抵抗素
子によって、必要な温度係数および抵抗値を配分するこ
とにより温度補償を行うので、特別な温度補償回路を付
加することなく、温度に無関係に一定な発振動作を実現
し、温度特性を持たないＦＭ変調出力を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＦＭ変調回路の実施例を示す回路図
、第２図は第１図に示したＦＭ変調回路における抵抗素
子の具体的な実施例を示す図、第３図はＦＭ変調回路を
示す回路図、第４図は第３図に示したＦＭ変調回路の動
作を示す図である。ｌＯ・・・発振部６６Ａ、６６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ・・・抵抗素子Ｒ，Ｒ，、Ｒ，・　・　・　抵抗イ直に、に、　、Ｋｇ　　・・・温度係数

Claims

【特許請求の範囲】

入力信号によって発振周波数が制御される発振部を備え
、発振周波数の制御によって入力信号のＦＭ変調出力を
取り出すＦＭ変調回路において、前記発振部の発振周波
数を決定する抵抗に、異なる温度係数を持つ複数の抵抗
素子を用いて発振周波数の温度係数を相殺させたＦＭ変
調回路。