JPH0332089Y2 - - Google Patents

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JPH0332089Y2
JPH0332089Y2 JP1983004945U JP494583U JPH0332089Y2 JP H0332089 Y2 JPH0332089 Y2 JP H0332089Y2 JP 1983004945 U JP1983004945 U JP 1983004945U JP 494583 U JP494583 U JP 494583U JP H0332089 Y2 JPH0332089 Y2 JP H0332089Y2
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variable capacitance
capacitance
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は送受信機等に使用するための電圧制御
発振器(VCO)に関し、更に詳細には、可変容
量ダイオードの制御によつて出力周波数が変化す
るVCOに関する。
従来技術 従来の可変容量ダイオードを使用したVCOは、
第1図に示す如く、発振用トランジスタQと、こ
のトランジスタQのベース・エミツタ間に接続さ
れた第1の同調用コンデンサC11と、トランジス
タQのコレクタとエミツタとの間に大容量のコン
デンサC13を通して接続された第2の同調用コン
デンサC12と、トランジスタQのベースに結合さ
れたマイクロストリツプラインから成るインダク
タンスLと、このインダクタンスLと接地ライン
との間に結合コンデンサC14を介して接続された
可変容量ダイオードVCと、発振回路のバイアス
を決定するための抵抗R11,R12,R13と、可変容
量ダイオードVCの一端(陰極)に抵抗R14を介
して接続された周波数制御電圧供給端子1と、コ
ンデンサCBとスイツチSとから成る出力周波数
切換用容量回路2とから成る。
尚、コンデンサC13は大きな容量を有するので、
トランジスタQのコレクタは交流的に接地されて
いると見なすことが出来る。また、コンデンサ
C14は直流カツト用結合コンデンサである。従つ
て、このVCOは、トランジスタQと、2つのコ
ンデンサC11及びC12と、インダクタンスLを基本
回路素子とするコレクタ接地のコルピツツ型発振
回路である。また図示はされていないが、トラン
ジスタQのエミツタと接地ラインとの間に出力用
の2つのコンデンサが接続され、この2つのコン
デンサの中間から出力ラインが導出されている。
上述の如く構成されたVCOを例えば送受信機
に使用し、今、受信モードに対応して第1の出力
周波数1を得る場合には、スイツチSをオンにし
て容量回路2即ちコンデンサCBを可変容量ダイ
オードVCに並列接続し、インダクタンスLに直
列接続される合成容量を増大させ、インダクタン
ス分を等価的に低減させる。端子1には例えば
PLL回路の増幅器の出力電圧が印加され、可変
容量ダイオードVCの容量CAは端子1の周波数制
御直流電圧に対応した値になる。そして、可変容
量ダイオードVCの容量CAとコンデンサCBの容量
とに対応した出力周波数が得られる。一方、送信
モードに対応して第2の出力周波数2を得る場合
には、スイツチSをオフにしてコンデンサCB
切り離し、出力周波数をシフトさせる。
ところで、第1図の回路では、スイツチSがオ
ンの時の周波数制御電圧の単位変化(△V)に対
する出力周波数の変化△の割合即ち△/△V
と、スイツチSがオフの時の△/△Vとを一致
させることが出来ない。以下、これを詳しく説明
する。第1図に於いて、発振角周波数をωとし、
CAとCBとの合成容量をCLとし、特性インピーダ
ンスがZ0で長さがl0のマイクロストリツプライン
で構成されたインダクタンスLの右端よりも左側
のインダクタンス値をL0として、発振条件を満
たすL0を求めると、 L0=CLZ20(K2−1)/K2+ω2CL 2Z20 …(1) (但し伝搬定数をγとした時、KはK=
tanhγl0で表わされる定数) この(1)式よりωを求めると次式となる。
この(2)式により、ωは1/√に比例するこ
とが分る。換言すれば、容量の変化分は周波数の
平方根の変化量に対応することが分る。以上の結
果より、スイツチSのオン及びオフ時の合成容量
CLの変化は周波数を変化させる。またこの周波
数の変化量はスイツチSのオン及びオフ状態の各
合成容量CLとCAの変化分△CAとの比の平方根に
比例する。そこで、スイツチSのオン及びオフ時
の△CA/CLを式で示すと、スイツチSのオン時
には、 △CA/CL=△CA/CA+CB …(3) となり、スイツチSのオフ時には、 △CA/CL=△CA/CA …(4) となる。この結果から明らかなように、△/△
CAがスイツチSのオン・オフで明らかに変化し、
△/△Vも変化する。このため、スイツチSの
オン又はオフによつて周波数制御電圧対出力周波
数の特性線を平行にシフトすることが不可能にな
る。従つて、種々の周波数制御電圧に於いてスイ
ツチSをオン又はオフにした時に一定量の周波数
シフトを行うことが不可能になる。勿論、周波数
制御電圧を調整することにより所望の周波数を得
ることが可能になるが、周波数切換時の電圧変化
幅が大きくなり、このVCOをPLL回路等に使用
した場合には必然的に切換に要する時間即ち安定
化するまでの時間が長くなる。
考案の目的 そこで、本考案の目的は、出力周波数に関係す
る合成容量に対する可変容量ダイオードの容量変
化分の割合を周波数切換用容量回路の容量変化に
関係なくほぼ一定に保つことが可能な可変容量ダ
イオード型電圧制御発振器を提供することにあ
る。
考案の構成 上記目的を達成するための本考案は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、容量変化
によつて出力周波数が変化するように構成された
電圧制御発振器に於いて、容量を接続するための
容量接続ライン16と共通ライン(グランド)と
の間に結合コンデンサC14を介して接続された第
1の可変容量ダイオードVCと、前記容量接続ラ
イン16と前記共通ラインとの間に結合コンデン
サC15を介して接続された第2の可変容量ダイオ
ード5から成る周波数切換用容量回路2と、前記
第1の可変容量ダイオードVCのカソードに接続
された周波数制御電圧印加端子1と、前記第1の
可変容量ダイオードVCのアノードとグランドと
の間に接続された抵抗R1と、前記抵抗R1に対
して並列に接続された第3の可変容量ダイオード
3とコンデンサC3との直列回路から成る電圧対
周波数特性補正用容量回路4と、第1の周波数制
御電圧対出力周波数特性を得る時に第1の直流電
圧V1を前記第2及び第3の可変容量ダイオード
5,3に印加し、第2の周波数制御電圧対出力周
波数特性を得る時に第1の直流電圧V1よりも高
い第2の直流電圧V2を前記第2及び第3の可変
容量ダイオード5,3に印加するための直流電圧
供給回路と、から成り、前記第1の周波数制御電
圧対出力周波数特性を得る時に前記電圧対周波数
特性補正用容量回路4の容量値が第1の値CX1
なり、前記第2の周波数制御電圧対出力周波数特
性を得る時に前記電圧対周波数特性補正用容量回
路4の容量値が第2の値CX2となり、且つ前記容
量接続ライン6と前記共通ラインとの間の合成容
量値CLと前記周波数制御電圧の単位変化分△V
に対する前記第1の可変容量ダイオードの容量変
化分△CAとの割合が前記第1の周波数制御電圧
対出力周波数特性を得る場合と前記第2の周波数
制御電圧対出力周波数特性を得る場合とで同一に
成るように、前記第1の値CX1と前記第2の値CX2
とが設定されていることを特徴とする電圧制御発
振器に係わるものである。
考案の効果 上記考案によれば、可変容量ダイオードVCを
含む回路の合成容量CLと可変容量ダイオードVC
の容量変化分△CAとの割合が、周波数切換用容
量回路2の容量変化に無関係に一定になるので、
第1及び第2の周波数制御電圧対出力周波数線を
互いに平行にすることが可能になる。従つて、第
1の周波数制御電圧対出力周波数特性から第2の
周波数制御電圧対出力周波数特性への切換を種々
の周波数制御電圧で行つても、同一の周波数シフ
ト幅を確保することが出来る。即ち周波数制御電
圧を一定に保つて出力周波数のみを切換ることが
出来る。この結果、2つの発振器を内蔵すると同
等の機能を発揮することが出来る。また、周波数
切換時の周波数制御電圧の変動を零または小さく
することが出来るので、周波数の切換を短時間で
完了することが出来る。
実施例 次に、第2図〜第4図を参照して本考案の実施
例に係わる電圧制御発振器について述べる。但
し、第2図に於いて、第1図と同一符号が付され
ている部分の構成及び機能は、第1図で同一符号
で示されている部分と同一であるので、その説明
を省略する。この実施例では可変容量ダイオード
VCの陽極と接地ライン(共通ライン)との間に
抵抗R1が接続され、且つ可変容量ダイオード3
とコンデンサC3とから成る電圧対周波数特性補
正用容量回路4が接続されている。また、周波数
切換用容量回路2は可変容量ダイオード5で構成
され、結合コンデンサC15を介してライン6に結
合されている。7は周波数切換電圧供給端子であ
り、抵抗R2を通して可変容量ダイオード3の陰
極に接続されていると共に、抵抗R3を通して可
変容量ダイオード5の陰極にも接続されている。
この端子7には可変容量ダイオード3に第1の容
量値C1を得ると共に可変容量ダイオード5に容
量CBを得る際にスイツチ8によつて低い直流電
圧V1が印加され、可変容量ダイオード3にC1
りも小さい第2の容量値C2を得ると共に、可変
容量ダイオード5の容量を実質的に零又は微小に
する際にスイツチ8によつて高い直流電圧V2
印加される。従つて、第2図の交流的等価回路を
第3図で示すことが出来る。第3図のスイツチS1
とコンデンサC1及びC2は第2図の可変容量ダイ
オード3に対応し、スイツチS2とコンデンサCB
は第2図の可変容量ダイオード5に対応する。
今、C1+C3=CX1、及びC2+C3=CX2とすれば、
ライン6と接地ラインとの間の合成容量は、スイ
ツチS1及びS2の接点aがオンの時に CL1=CACX1/CA+CX1+CB となり、スイツチS1及びS2の接点bがオンの時に CL2=CACX2/CA+CX2 となる。
これ等の合成容量CL1及びCL2と可変容量ダイオ
ードVCの容量の単位電圧に基づく変化分△CA
の比即ち△CA/CL1と△CA/CL2とが一致すれば、
周波数制御電圧の変化分△Vと出力周波数の変化
分△との割合△/△Vを一定にすることが出
来る。このため、CL1=CL2即ち CA・C1・C3/CAC1+CAC3+C1C3+CB= CA・C2・C3/CAC2+CAC3+C2C3が成立するように、C1
C2、 C3、CA、CBを決定する。
第2図のVCOには送信時に周波数変調器とし
て使用するために、信号源e、スイツチ8a、コ
ンデンサC4、及び抵抗R2から成る信号波供給回
路が設けられている。
第2図及び第3図に示す如く構成されたVCO
は、例えば第4図に示すPLL回路のVCO8の部
分に利用される。即ち、VCO8と、1/Nのプ
ログラマブルデイバイダ9と、位相(周波数)比
較器10と、ローパスフイルタ11と、増幅器1
2とから成るPLL回路に利用される。尚第4図
の増幅器12から第2図の端子1に制御電圧が供
給される。
第2図の回路でスイツチ8を例えば受信モード
に対応して第1の電圧V1の電源に投入すれば、
比較的低い直流電圧が可変容量ダイオード3,5
に供給され、第3図のスイツチS1及びS2を接点a
に投入したと等価な状態となる。そして、各可変
容量ダイオードの容量CA、C1、CBとコンデンサ
C3との合成容量CL1がインダクタンスLに直列に
接続された状態になり、合成容量CL1に対応した
出力周波数が得られる。尚出力周波数の中心値は
端子1から供給される周波数制御電圧によつて決
定される。また可変容量ダイオードVCに信号波
を直流に重畳して印加すると、周波数変調波を得
ることが出来る。出力周波数は端子1から供給す
る周波数制御電圧の切換によつても変えることが
出来る。しかし、この実施例のようにVCOが送
信用発振器と受信用発振器とに兼用されている場
合には、送信モードと受信モードとの切換に対応
して周波数の切換を行う。このため、送信モード
が設定されると第2図のスイツチ8が第2の電圧
V2の電源に投入され、比較的高い直流電圧が可
変容量ダイオード3,5に供給され、第3図のス
イツチS1及びS2を接点bに投入したと等価な状態
となる。そして、CA、C2、C3で決定される合成
容量CL2に対応する出力周波数状態となる。本実
施例では前述したように△CA/△CL1=△CA/△
CL2となるように、補正用の可変容量ダイオード
3及びコンデンサC3が設定されているので、ス
イツチS1及びS2の接点aのオン状態に対応する第
1の周波数制御電圧対出力周波数特性とスイツチ
S1及びS2の接点bのオン状態に対応する第2の周
波数制御電圧対出力周波数特性とは平行にシフト
した関係になる。このため、同一の周波数制御電
圧であつても、スイツチ8を切換えること即ち第
3図のスイツチS1及びS2を切換えることにより、
異なる出力周波数を得ることが出来る。
また、第2図の回路では送信用の信号源eを可
変容量ダイオードVCの陽極に結合しているので、
信号供給回路を低インピーダンスとすることが可
能になり、外来雑音の影響を軽減することが出来
る。
変形例 第2図の発振回路はコレクタ接地のコルピツツ
型であるが、ベース接地のコルピツツ発振回路と
してもよい。また第5図に示す如くトランジスタ
Q、2つのインダクタンスL1とL2、及びコンデ
ンサCから成るハートレー型発振回路にも適用可
能である。また、可変容量ダイオードの容量の変
化を利用する種々のLC発振回路又はその他発振
回路に適用可能である。また、ライン6と接地ラ
インとの間に合成容量を調整するための固定のコ
ンデンサを接続してもよい。また、第2図のコン
デンサC15を直流カツトのみに使用せずに、合成
容量値の調整に利用するように設定してもよい。
また容量回路2を可変容量ダイオードVCのカソ
ードに接続してもよい。また、第3又は更に多く
の周波数を得るために、周波数切換用容量回路2
に相当するものを複数設けてもよい。また、第3
図に於けるコンデンサC1,C2,CBを固定のコン
デンサとし、スイツチS1、S2を運動する電子スイ
ツチとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のVCOを示す回路図、第2図は
本考案のVCOを示す回路図、第3図は第2図の
主要部分の交流的等価回路図、第4図は第2図の
回路を利用したPLL回路を示すブロツク図、第
5図は変形例のハートレー発振回路を示す回路図
である。 1……周波数制御電圧供給端子、2……周波数
切換用容量回路、3……可変容量ダイオード、4
……電圧対周波数特性補正用容量回路、5……可
変容量ダイオード、6……容量ライン、7……端
子、8……スイツチ、VC……可変容量ダイオー
ド、CA,CB,C1,C2……等価コンデンサ、C3
…固定コンデンサ、L……インダクタンス(マイ
クロストリツプライン)。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 容量変化によつて出力周波数が変化するように
    構成された電圧制御発振器に於いて、 容量を接続するための容量接続ライン16と共
    通ライン(グランド)との間に結合コンデンサ
    C14を介して接続された第1の可変容量ダイオー
    ドVCと、 前記容量接続ライン16と前記共通ラインとの
    間に結合コンデンサC15を介して接続された第2
    の可変容量ダイオード5から成る周波数切換用容
    量回路2と、 前記第1の可変容量ダイオードVCのカソード
    に接続された周波数制御電圧印加端子1と、 前記第1の可変容量ダイオードVCのアノード
    とグランドとの間に接続された抵抗R1と、 前記抵抗R1に対して並列に接続された第3の
    可変容量ダイオード3とコンデンサC3との直列
    回路から成る電圧対周波数特性補正用容量回路4
    と、 第1の周波数制御電圧対出力周波数特性を得る
    時に第1の直流電圧V1を前記第2及び第3の可
    変容量ダイオード5,3に印加し、第2の周波数
    制御電圧対出力周波数特性を得る時に第1の直流
    電圧V1よりも高い第2の直流電圧V2を前記第
    2及び第3の可変容量ダイオード5,3に印加す
    るための直流電圧供給回路と、 から成り、前記第1の周波数制御電圧対出力周
    波数特性を得る時に前記電圧対周波数特性補正用
    容量回路4の容量値が第1の値CX1となり、前記
    第2の周波数制御電圧対出力周波数特性を得る時
    に前記電圧対周波数特性補正用容量回路4の容量
    値が第2の値CX2となり、且つ前記容量接続ライ
    ン6と前記共通ラインとの間の合成容量値CL
    前記周波数制御電圧の単位変化分△Vに対する前
    記第1の可変容量ダイオードの容量変化分△CA
    との割合が前記第1の周波数制御電圧対出力周波
    数特性を得る場合と前記第2の周波数制御電圧対
    出力周波数特性を得る場合とで同一に成るよう
    に、前記第1の値CX1と前記第2の値CX2とが設定
    されていることを特徴とする電圧制御発振器。
JP494583U 1983-01-17 1983-01-17 電圧制御発振器 Granted JPS59111305U (ja)

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JPS59111305U JPS59111305U (ja) 1984-07-27
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS547472U (ja) * 1977-06-20 1979-01-18

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS547472U (ja) * 1977-06-20 1979-01-18

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JPS59111305U (ja) 1984-07-27

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