JPH0318106A

JPH0318106A - 発振回路

Info

Publication number: JPH0318106A
Application number: JP15290589A
Authority: JP
Inventors: Minoru Miyama; 深山　実; Takehiro Akiyama; 秋山　岳洋
Original assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1991-01-25

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】［８！要］［産業上の利用分野］この発明はモノリシック集積回路内に形成される発振回
路に関するものである．自動車電話、コードレス電話等の通信機器では近年小形
化及び低消費電力化を図るために、電子回路部のＩＣ化
が進んでいる．このような通信機器ではそのＩＣ化が壺
も遅れている同調回路についてもその小形化及び低消費
電力化が要請されている。

［従来の技術］上記のような通信機器の同調凹路に使用されるコルビッ
ツ発振回路は所要の特性を備えた電子部品で所定の発振
回路かディスクリートで構或され、Ｓ／Ｎ比、あるいは
発振レベル等の諸特性を満足させていた．しかし、この
ようなディスクリート横戊のコルピッツ発振回路では小
形化及び低消費電力化を図ることか困難であるため、こ
の発振回路をＩＣ化してモノリシック集積回路内に納め
る方策が検討されている．［発明が解決しようとする課題］上記のようにコルビッツ発振回路をＩＣ化してモノリシ
ック集積回路内に納めようとすると次に示すような問題
点が生ずる．（１）第９図に示すように、集積回路内に形成されるト
ランジスタのＮＦ（ノイズ・フィギュア）指数Ｆ１はデ
ィスクリ〜ト回路で使用される単品トランジスタのＮＦ
指数Ｆ２に対し約２ｄＢ劣っているため、ディスクリー
ト構成のコルビッッ発振回路の回路構成を集積回路内で
ＩＣ化するとＳ／Ｎ比及びＣ／Ｎ比が低下する．（２）第１０図に示すようなコルビッツ発振回路の基本
回路において、無発振時にはコンデンサＣＩＯ，Ｃｌｌ
及びコイルし１０からなる共振回路が高インピーダンス
状態となってトランジスタＴ’ｒ１０にはそのベース・
エミヅタ間電圧に基く直流電流が流れるが、この回路が
発振状態となるとトランジスタＴｒｌＯと共振回路との
協働作用によリコレクタ・エミッタ間に大きな高周波電
流が流れて消費電流が増大ずる．この高周波電流の大き
さは共振回路のＱ特性に基いて決定されるが、共振回路
のＱ特性を厳密に設定することは容易ではなく、この結
果トランジスタＴｒ１０はＱ特性の誤差に基く高周波電
流値のバラつきにも対応できるようなディメンションで
設計する必要があり、高集積化を図る上での障害となる
．また、消費電流もＱ特性の誤差により大きくバラつく
ため、製品仕様として規格化することが困難である。

〈３）アナログ回路であるコルビッツ発振回路とＰＬＬ
シンセサイザ回路等の他のデジタル回路及びアナログ回
路とを共通基板上に形或して電源を共用すると、そのデ
ジタル回路からのノイズか出力信号に混入する．この発明の目的は、上記のような問題点を解決すること
により、モノリシヴク１！．．Ｍ［ｉｌＯＦＩｊ？！内
に納めてもＳ／Ｎ比、Ｃ／Ｎ比に優れ、発振時の消費電
流の増大を抑えながら発振レベルの向上を図り、共通基
板内に形成される他のデジタル回路からの電源を介した
ノイズの侵入を抑制可能とする発振回路を提供するにあ
る．［課題を解決するための千段］第１図はこの発明の原理説明図である．すなわち、発振
用トランジスタＴｒ３にインダクタし及びキャパシタＣ
を接続して発振回路が構成され、その発振回路は発振用
トランジスタのベース及びコレクタに直流電源を接続す
ることによりインタクタし及びキャパシタＣの定数に基
づく所定の周波数で発振する．そして、前期発振用トラ
ンジスタＴｒ３のベースには直流電源Ｖｃｃから定電圧
回路９を介して定電圧が供給され、発振用トランジスタ
Ｔｒ３のエミッタには定電流回路１０が接枕されている
．［作用］定電圧回路９により発振用トランジスタ１゛ｒ３のベー
スには直流電源Ｖｃｃを介した池の回路からのノイズの
混入が防止され、定電流回路１０により発振用トランジ
スタ゛ｒｒ３の消費電流は一定となる。

また、定ｔ流回路ｌＯは発振用トランジスタＴｒ３の高
周波出力電流に対し高インピーダンスとなるため、発振
用トランジスタＴｒ３の出力レベルが向上する．［実施例］以下、この発明を具体化したー実施例を第２図及び第３
図に従って説明する．第３図に示すように、モノリシック集積回路が形成され
る基板１には例えば自動車電話の同調回路を構成するＰ
ＬＬシンセサイザ回路２とそのＰＬＬシンセサイザ回路
２に基準周波数を出力するコルピッツ発振回ｌ？！３と
が形成されている．そのＰＬＬシンセサイザ回路２はＰ
ＬＬ？ｉｉ算部４、位相比較器５、チャージボンプ６か
ら構或され、ＰＬＬ７ＮＸ部４及び位相比較器５はデジ
タル回路で構成され、チャージボンプ６はアナログ回路
で構成されている．そして、コルピッツ発４ｌｉｉ［ｉ
ｉｉ７路３はアナログ出力であるチャージボンプ６の出
力を外部のＬＰＦ　（ローパスフィルタ）により直流電
圧に変換された制ｔａ電圧により発振周波数を変化する
ＶＣＯ　＜電圧制御発振器〉として構戒され、そのコル
ビッツ発振回路３及びＰＬＬシンセサイザ回Ｎ２の各回
路には共通の電源配線８からＴ；．　ａ　ＶＣＣが供給
されている．次に、前記コルピッツ発振回路３の構成を第２図に従っ
て説明ずると、定電圧回路９はＰＬＬシンセサイザ回路
２を横成する各回路から電源ＶＣＣに混入する低周波ノ
イズを除去してトランジスタＴｒ１，　Ｔｒ３のベース
に直流電圧を出力する．トランジスタＴｒ１のコレクタ
は電源Ｖｃｃに接続され、エミッタはトランジスタＴｒ
２のコレクタ及びベースに接続され、トランジスタ１゛
ｒ２のエミッタは抵抗Ｒ１を介して接地されている．従
って、トランジスタＴｒｉ．　Ｔｒ２のコレクタ電流は
定電流となり、トランジスタＴｒ２のコレクタは定電圧
を出力する．トランジスタ］゛『３のベースはコンデン
サＣ１を介して接地され、かつそのベース側をカソード
としたダイオードＤ１を介して接地されている。

発振用トランジスタを構成ずるトランジスタ′Ｆ『３の
コレクタはコイルＬ１と抵抗Ｒ２との並列回路を介して
電源Ｖｃｃに接続され、コイルＬ２と容量可変ダイオー
ドＤ４との並列回路を介して接地されている．また−コ
レクタ・エミッタ間にはコンデンサＣ３が接続され、エ
ミッタはコンデンサＣ４を介して接地されるとともに、
コンデンサＣ５を介してトランジスタＴ『５のベースに
接続されている．そして、コイルＬ１はｔ　ｉａ　Ｖ　
ｃ　ｃからトランジスタＴｒ３に流れるコレクタ電流か
ら高周波成分を除去する作用をなし、コレクタはコイル
Ｌ２及びダイオードＤ１を介してベースに接続され、ベ
ース・エミッタはコンデンサＣｌ，Ｃ４を介して接続さ
れる．従って、トランジスタＴｒ３はベース及びコレク
タに供給される定電圧に基いて前記第１０図に示す発振
回路と同様な作用をなす。なお、容量可変ダイオードＤ
４はこの発振回路の発振周波数を電圧により可変するも
のであり、そのカソード側を制ｆｎ電圧の入力端子とし
、電圧の変化による容量変化を発振周波数の変化に利用
することでｖＣＯを楕或している．また、コンデンサＣ
５はトランジスタＴｒ３の出力信号から直流成分を除去
する．トランジスタＴｒ４のコレクタは前記トランジスタＴｒ
３のエミッタに接続され、同トランジスタＴ『４のエミ
ッタは抵抗Ｒ３を介して接地されている．そして、トラ
ンジスタ１゛「４のベースには前記トランジスタ’Ｔ”
ｒ１，　’ｒ’ｒ２の動作に基く定電圧が印加されて同
トランジスタＴｒ４のコレクタ電流は定＠凛となる．従
って、トランジスタＴｒ４はトランジスタＴｒ３の高周
波出力ｔｉに対し高インピーダンスとなる．なお、トラ
ンジスタ′ｒ『４のベースには前記トランジスタＴｒ３
と同様にダイオードＤ２が接続されてそのベースに混入
する高周波ノイズを除去するようになっている。

トランジスタＴｒ５はトランジスタＴｒ３に対するバッ
ファアンプとして動作するものである．そして、トラン
ジスタＴｒ５のベースは抵抗Ｒ４を介して電源Ｖｃｃに
接続され、コレクタはコイルＬ３を介して電源Ｖｃｃに
接続されるとともに出力コンデンサＣ６を介して出力端
子′Ｉ″ｏｕｔｔ：接続されている．トランジスタＴｒ５のエミッタはトランジスタ′ｒ『６
のコレクタに接続され、トランジスタＴｒ６のエミッタ
は抵抗Ｒ５を介して接地され、ベースは前記トランジス
タＴｒ２のコレクタから直流電圧が供給されている。従
って、トランジスタＴｒ６はトランジスタＴｒ５に対す
る定電流源となっている．なお、この発振回路を構戒す
るコンデンサＣｌ，Ｃ２．Ｃ３．Ｃ４，Ｃ５と、コイル
Ｌｌ，Ｌ２，Ｌ３及び抵抗Ｒ２は外付け部品であり、こ
の基板１外で当該部品が接続される。

さて、上記のようにＰＬＬシンセサイザ回路２と同一基
板１上に形或されたコルピヅツ発振回路では、発振用ト
ランジスタＴｒ３のベースには電源Ｖｃｃから定電圧回
路９を介して定電圧が供給されるため、同一基板１上に
形威される池の回路からｔａＶｃｃに混入するノイズが
この定電圧回路９で除去され、この結果トランジスタ７
ｆ’ｒ３の高ＩＦｉＩ波出力信号のＳ　／　Ｎ比及びＣ
／Ｎ比が向上するとともに、電源Ｖｃｃの変動による発
振周波数の変動も低減される．また、トランジスタＴｒ３のエミッタには定電流源を構
成するトランジスタＴｒ４が接続されているので、トラ
ンジスタＴｒ３の発振時における消費電流の増大は防止
される．従って、消費電流の規格化が可能となる．さら
に、トランジスタ′ｒ「４はトランジスタＴｒ３の高周
波出力電流に対し高インピダンスとなるので、トランジ
スタＴｒ３の出力電流のうち直流成分はトランジスタＴ
ｒ４のコレクタ電流として流れ、高周波成分はトランジ
スタＴｒ５に出力される．従って、トランジスタＴｒ３
の高周波出力電流が抵抗Ｒ３に流れることによる損失が
防止され、出力レベルが向上する．また、この発明は次に示す態様で実施しても同様な効果
を得ることができる．イ）前記実施例では発振用トランジスタゴｒ３の出力信
号はコンデンサＣ５を介してバ、ツファアンプを楕成す
るトランジスタＴｒ５のベースに出力されているが、第
４図に示すように抵抗Ｒ６を介して出力するようにする
こと、あるいは第５図に示すようにそれらを省略するこ
と．口）第６図に示すように、発振用トランジスタＴｒ３の
エミッタとトランジスタＴｒ４のコレクタとの間に抵抗
Ｒ７を挿入すること．ハ）第７図に示すように、第６図に示す抵抗Ｒ７に替え
てコイルＬ４を挿入ずること．二）第８図に示すように
、発振用トランジスタ′Ｆｒ３の出力信号をバッファア
ンプを禍成するトランジスタＴｒ５のエミッタに出力し
、同トランジスタゴｒ５はベース接地とすること．また、前記実施例ではコンデンサＣｌ，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ
４，Ｃ６と、コイルしｌ　Ｌ２，Ｌ３及び低抗Ｒ２は外
付けとしているが、これらを基板１内に内蔵したとして
も本発明の趣旨に含まれることは明らかである．［発明の効果］以上詳述したように、この発明による発振回路はモノリ
シック集積回路内に納めてもＳ／Ｎ比、Ｃ／Ｎ比に優れ
、発振時の消費電流の増大を抑えながら発振レベルを向
上させることができ、かつ共通基板内に形戒される池の
デジタル回路からの電源を介したノイズの侵入を抑制す
ることができる優れた効果を発揮する．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理説明図、第２図はこの発明の実施例のコルビヅッ発振回路を示す
回路図、第３図はそのコルピッッ発振回路が形或されるモノリシ
ック集積回路の基板を示す概念図、第４図〜第８図はこ
の発明の実施例の変形関を示す概略図、第９図は単品トランジスタと集積回路内のトランジスタ
のＮＦ指数を示すグラフ図、第１０図はコルピッッ発振回路の基本回路を示す回路図
である．図中，Ｔｒ３は発振用トランジスタ、Ｌはインダクタ、Ｃはキャパシタ、９は定電圧回路、１０は定電流回路である．第１図本発明の原３Ｗｉｌｌ明図Ｖｃｃ第３図この実施例の集積回路基担を示ｔａ念図日第４図本発明の実′ＭＡ例の変形例を示す［念図第６図本発明の実廟例の変形例を示す［念図第　５　図本発明の実崩例の変形例を示すＩＩ念図第７図本発明の実ｔＩＡ例の変形例を示す概念図第８図本発明の実施例の変形例を示す概略図第１０図コルビ・シツ発振回路の基本回路図Ｎ「指数を示すグラフ１２３４　　［ｍＡ］コレクタｔ茨

Claims

【特許請求の範囲】１、発振用トランジスタ（Ｔｒ３）にインダクタ（Ｌ）
及びキャパシタ（Ｃ）を接続し、その発振用トランジス
タのベース及びコレクタに直流電源（Ｖｃｃ）を接続す
ることによりそのインダクタ（Ｌ）及びキャパシタ（Ｃ
）の定数に基づく所定の周波数で発振する発振回路であ
って、前期発振用トランジスタ（Ｔｒ３）のベースには直流電
源（Ｖｃｃ）から定電圧回路（９）を介して定電圧を供
給し、発振用トランジスタ（Ｔｒ３）のエミッタには定
電流回路（１０）を接続したことを特徴とする発振回路
。