JPH02156710A

JPH02156710A - 電圧制御発振器

Info

Publication number: JPH02156710A
Application number: JP31011288A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nakamura; 哲夫中村
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-15

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、供給される電圧に基づいた周波数を発振す
る電圧制御発振器に関するものである。

（従来の技術〕第４図は従来の電圧制御発振器の一例を示すブロック図
である。

第４図において、１はカレントシュア回路を示し、制御
端子Ｔｃに供給される制御信号によって可変りアクタン
ス回路２の図示を省略した第１゜第２の端子に流す電流
を変化させるものである。

２は可変リアクタンス回路を示し、カレントシュア回路
１からの第１．第２の端子への電流によって等価リアク
タンスが負の所定値から正の所定値まで連続的に変化す
るものである。

３は発振回路を示し、可変りアクタンス回路２の等１価
リアクタンスの値に基づいて所定の周波数で発振する発
振回路である。

４は発振回路３に接続されている発振子を示す。

第５図は可変リアクタンス回路２の一例、例えば特開昭
５９−５７５１５号公報に示されている回路図である。

第５図において、２１Ａは正の等価リアクタンスとして
動作する第１の増幅回路を示し、エミッ夕が互いに接続
されているＮＰＮ型の第１．第２のトランジスタ２２Ａ
、２３Ａと、この第１．第２のトランジスタ２２Ａ、２
３Ａのエミッタに接続されている第１の端子２４Ａと、
第１．第２のトランジスタ２２Ａ、２３Ａのコレクタに
接続されているカレントミラー回路２５Ａと、第１のト
ランジスタ２２Ａのコレクタ・ベース間に接続されてい
るコンデンサ２６Ａと、第１．第２のトランジスタ２２
Ａ、２３Ａのベース間に接続されている抵抗２７Ａとで
構成されている。

２１Ｂは負の等価リアクタンスとして動作する第２の増
幅回路を示し、エミッタが互いに接続されているＮＰＮ
型の第１．第２のトランジスタ２２Ｂ、２３Ｂと、この
第１．第２のトランジスタ２２Ｂ、２３Ｂのエミッタに
接続されている第２の端子２４Ｂと、第１．第２のトラ
ンジスタ２２Ｂ、２３Ｂのコレクタに接続されているカ
レントミラー回路２５Ｂと、第１のトランジスタ２２Ｂ
のコレクタ・ベース間に接続されているコンデンサ２６
Ｂと、第１．第２のトランジスタ２２Ｂ。

２３Ｂのベース間に接続されている抵抗２７Ｂとで構成
されている。

２日は第１．第２の増幅回路２１Ａ、２１Ｂの出力端に
接続されている出力端子、２９は電源を示し、第１の増
幅回路２１Ａの第２のトランジスタ２３Ａのベースと、
第２の増幅回路２１Ｂの第１のトランジスタ２２Ａのベ
ースとに接続されている。

なお、第１　（第２）の増幅回路２１Ａ（２１Ｂ）のカ
レントミラー回路２５Ａ（２５Ｂ）は、アノードが電源
に接続され、カソードが第２のトランジスタ２３Ａ（２
３Ｂ）のコレクタに接続されているダイオードＤと、エ
ミッタが電源に接続され、コレクタが第１のトランジス
タ２２Ａ（２２Ｂ）のコレクタに接続されるとともに、
ベースが第２のトランジスタ２３Ａ（２３Ｂ）のコレク
タとダイオードＤのカソードとの接続点に接続されてい
るＰＮＰ型のトランジスタＴｒとで構成されている。

第５図において、第１の端子２４Ａに流す電流を制御す
ることにより、出力端子２８からみた等価リアクタンス
を零から正の所定値まで変化させることができる。

また、第２の端子２４Ｂに流す電流を制御することによ
り、出力端子２８からみた等価リアクタンスを零から負
の所定値まで変化させることができる。

したがって、第１．第２の端子２４Ａ、２４Ｂに流す電
流を制御することにより、出力端子２８からみた等価リ
アクタンスを負の所定値から正の所定値まで変化させる
ことができる。

なお、リアクタンス回路２の動作の詳細については、特
開昭５９−５７５１５号公報を参照されたい。

第６図は発振子４の等偏口路を示す回路図であり、Ｌは
誘導性リアクタンス、Ｃ，、Ｃ，は容量性リアクタンス
を示す。

第７図は可変リアクタンス回路２２発振子４の等偏口路
であり、Ｃｖは可変リアクタンス回路２の等価リアクタ
ンスである。

なお、第７図のように等偏口路を示したが、可変リアク
タンス回路２の等価リアクタンスＣｖは、発振子４の容
量性リアクタンスＣ，，Ｃ，を合成した合成リアクタン
スを、　Ｃｖ〜＋Ｃｖの範囲で増減させるよう−に作用
するものである。

次に、動作について説明する。

まず、第６図に示す発振子４の等偏口路による並列共振
周波数は、０Ｍ　＝　（ｔ、−ｃｒ　　−Ｃｍ　／　（Ｃｒ　＋Ｃ
！　＞　３−””となる。

そして、第４図に示す制御端子Ｔｃへ供給する制御信号
によってカレントシュア回路ｌは動作し、カレントシュ
ア回路ｌは制御信号によって可変リアクタンス回路２の
第１．第２の端子２４Ａ、２４Ｂに流す電流を決定する
ので、前述の説明のように、可変リアクタンス回路２の
等価リアクタンスＣｖは、　Ｃｖ〜＋Ｃｖの範囲で変化
する。

このように可変リアクタンス回路２の等価リアクタンス
Ｃｖが決まると、第７図に示す可変リアクタンス回路２
９発振子４の等偏口路による並列共振周波数は、 ω□＝［Ｌ・　〔Ｃ，、・ｃｍ　／　（ｃｒ　＋ｃａ　
）＋　ＣＶ　）　］　−””　　　　　　　−−−−−
・・−・−・・（１）となるので、第（１１式の並列共
振周波数で発振子４は共振する。

したがって、制御端子Ｔ、へ供給する制御信号を変化さ
せることにより、任意の周波数で発振子４を共振させる
ことができる。

そして、第（１１式から分かるように、可変リアクタン
ス回路２の等価リアクタンスＣｖが負の値のときの並列
共振周波数はω３〉ω、ｌの関係となり、等価リアクタ
ンスＣｖが正の値のときの並列共振周波数はω、くω□
の関係となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電圧制御発振器は以上のように構成されているの
で、キャプチャ・レンジ、ロック・レンジは発振子４の
特性によって決定される。

そして、カレントシュア回路１．可変りアクタンス回路
２および発振回路３を集積回路（ＩＣ）で構成すると、
キャプチャ・レンジ、ロック・レンジを外部的に変化さ
せることが困難になるという問題点あった。

この発明は、上記したような問題を解消するためになさ
れたもので、キャプチャ・レンジ、ロック・レンジを容
易に変化させることのできる電圧制御発振器を提供する
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる電圧制御発振器は、複数の発振子を並
列に接続して発振回路に接続したものである。

〔作　用〕

この発明における電圧制御発振器は、並列に接続されて
いる発振子の数をｎとすると、並列に接続されている発
振子の誘導性リアクタンスがｎ分の１となり、並列接続
されている発振子の容量性リアクタンスはｎ倍となるの
で、発振子の並列共振周波数は変化することがない。

しかし、可変リアクタンス回路の等価リアクタンスを加
味すると、等価リアクタンスはｎ分の１となるので、可
変周波数範囲、キャプチャ・レンジおよびロック・レン
ジはｎ分の１になる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図において、第４図と同一または相当部分に同一符
号が付しである。

４Ａ、４Ｂは発振子を示し、発振子４Ａ、４Ｂは並列に
接続され、発振回路３に接続されている。

第２図（ａ）　、　（ｂ）は発振子４Ａ、４Ｂの等偏口
路を示す回路図である。

第３図は可変リアクタンス回路２と発振子４Ａ。

４Ｂとの等偏口路であり、前述したように作用する。

次に、動作について説明する。

まず、発振子４Ａ、４Ｂの等偏口路は第２図（ａｌのよ
うに表せるので、第２図（ａ）の等偏口路は第２図（ｂ
ｌのように変換できる。

したがって、第２図（ｂｌの等偏口路による並列共振周
波数は、 ω、＝　（Ｌ／２　・　（２Ｃ，−２Ｃ，）／　（２Ｃ
，＋２　Ｇ、　）　）　−１／！＝　（Ｌ−Ｃ，・ｃ、
／　（ｃ、＋Ｃ，））−””となる。

そして、可変リアクタンス回路２の等価リアクタンスＣ
１を加味した発振子４Ａ、４Ｂの等偏口路は第３図に示
す等偏口路となるので、並列共振周波数は、 ω、ｔ＝　［Ｌ／２・　（（２Ｃ，・２Ｃ３）／　（２
Ｃｒ　＋２ｃｍ　）＋Ｃｖ　）］　−””＝　［Ｌ／２
−　　（２Ｃ，−Ｃ，／　（Ｃ。

十Ｃｍ　）　＋ｃｖ　）　］−歌′２＝　［Ｌ・　［ｃｒ　　・（、ａ　／　（ｃｒ　十ｃｍ
　）＋　Ｃｖ　／　２）　］　−””　　　　　　　　
　（２）となり、第（２）式の並列共振周波数で発振子
４Ａ。

４Ｂは共振する。

上述した第（１１式、第（２）式を比較すると分かるよ
うに、発振子４Ａ、４Ｂを２つ並列に接続することによ
り、同じ等価リアクタンスＣｖの変化が２分の１となる
ため、周波数可変範囲、キャプチャ・レンジおよびロッ
ク・レンジが２分の１になる。

したがって、カレントシュア回路１．可変リアクタンス
回路２および発振回路３をＩＣで構成しても、発振子４
Ａ、４Ｂを並列に接続することで容易に周波数可変範囲
、キャプチャ・レンジおよびロック・レンジを２分の１
にすることができる。

そして、発振子４Ａ、４Ｂを２つ使用しているので、フ
リーラン周波数等のばらつきは％に低減できる。

なお−上記実施例では、２つの発振子４Ａ、４Ｂを並列
に接続した例で説明したが、発振子を３つ以上並列に接
続しても、同様な効果が得られる。

このように３つ以上の発振子を並列に接続した場合、発
振子の数をｎとすると、周波数可変範囲。

キャプチャ・レンジおよびロック・レンジは１／ｎとな
り、フリーラン周波数等のばらつきは１／ｎに低減でき
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、複数の発振子を直列
に接続して発振回路に接続したので、並列に接続されて
いる発振子の数をｎとすると、並列に接続されている発
振子の誘導性リアクタンスがｎ分の１となり、並列に接
続されている発振子の容量性リアクタンスはｎ倍となり
、発振子の並列共振周波数は変化することがない。

しかし、可変リアクタンス回路の等価リアクタンスを加
味すると、等価リアクタンスはｎ分の１となるので、可
変周波数範囲、キャプチャ・レンジおよびロック・レン
ジは１／ｎとなり、フリーラン周波数等のばらつきは１
／ｎに低減できる。

したがって、発振回路等を集積回路で構成しても、発振
子を直列に接続することにより、可変周波数範囲、キャ
プチャ・レンジおよびロック・レンジを容易に変化させ
ることができ、フリーラン周波数等のばらつきを改善す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電圧制御発振器の構
成を示すブロック図、第２図（ａ）　、　（ｂｌは直列接続されている発振子
の等偏口路を示す回路図、第３図は可変リアクタンス回路と直列接続さている発振
子との等偏口路を示す回路図、第４図は従来の電圧制御
発振器の構成を示すブロック図、第５図は可変リアクタンス回路の一例を示す回路図、第６図は発振子の等偏口路を示す回路図、第７図は可変
リアクタンス回路と発振子との等偏口路を示す回路図で
ある。 ■・・・カレントシュア回路、２・・・可変リアクタン
ス回路、３・・・発振回路、４Ａ、４Ｂ・・・発振子、
Ｔｃ・・・制御端子、２４Ａ・・・第１の端子、２４Ｂ
・・・第２の端子。第２図第図

Claims

【特許請求の範囲】

制御信号によって可変リアクタンス回路の第１の端子お
よび第２の端子に流す電流を変化させるカレントシュア
回路と、このカレントシュア回路からの電流によって等
価リクタンスが負の所定値から正の所定値まで連続的に
変化する前記可変リアクタンス回路と、この可変リアク
タンス回路の等価リアクタンスの値に基づいて所定の周
波数で発振する発振回路と、この発振回路に接続されて
いる発振子とを備えた電圧制御発振器において、前記発
振回路に複数の発振子を並列に接続したことを特徴とす
る電圧制御発振器。