JPH0346573Y2

JPH0346573Y2 -

Info

Publication number: JPH0346573Y2
Application number: JP1986144467U
Authority: JP
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1991-10-02
Also published as: JPS6349810U

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本考案は、発振回路の改良に関するもので、特
に発振回路を構成する素子の飽和を防止し、安定
な発振出力信号を得ることが出来る発振回路に関
する。 (ロ) 従来の技術発振素子を用いた発振回路と可変リアクタンス
回路とを組み合わせて発振周波数を可変出来る様
にした回路が、特開昭59−57515号公報に記載さ
れている。第２図は、前記回路を示す回路図で、
１は所定の周波数で発振する発振回路、２は負の
所定値から正の所定値迄変化する等価リアクタン
スを発生させることの出来る可変リアクタンス回
路、及び３は前記発振回路１及び前記可変リアク
タンス回路２の共通出力端に接続される出力端子
である。次に前記発振回路１の動作について説明
する。差動増幅回路４を構成するトランジスタ５
のコレクタに得られる信号は、発振素子６及び帰
還コンデンサ７によつてトランジスタ８のベース
に選択的に正帰還され、差動増幅回路４で増幅さ
れた後再びトランジスタ５のコレクタに発生する
ので、発振回路１は正帰還型の発振回路として動
作する。その為、出力端子３には発振素子６に応
じた周波数の信号が得られる。一方、前記可変リアクタンス回路２は前記公報
に詳細に記述されている様に、第１可変定電流源
９もしくは第２可変定電流源１０に流れる電流に
応じて出力端子３に負の所定値から正の所定値ま
で変化する等価リアクタンスを発生させるもので
ある。従つて、第２図の如き回路構成とすれば、発振
素子６の誘導リアクタンスに、可変リアクタンス
回路２の等価リアクタンスが並列接続されること
になり、前記等価リアクタンスの値に応じて、前
記発振回路１の発振周波数が変化する。その結
果、出力端子３には所望の発振出力信号が得られ
る。 (ハ) 考案が解決しようとする問題点ところで、第２図のダイオード１１と共に電流
ミラー回路１２を構成するトランジスタ１３のコ
レクタとトランジスタ５のコレクタとの間の接続
点をＡとすると、点Ａには発振回路１の正帰還動
作によつて、ほぼ電源電圧（＋V_CC）からアース
まで変化する振幅の出力信号が発生する。その
為、前記点Ａの電圧がV_CC−V_CEO（V_CEO：コレク
タ・エミツタ間飽和電圧）まで上昇するとトラン
ジスタ１３が飽和し、前記点Ａの電圧が2V_CEOま
で低下するとトランジスタ５と定電流源となるト
ランジスタ１４とが飽和してしまう。すると、前
記電流ミラー回路のミラー関係がくずれてしまい
正しい信号の伝達が行なわれなくなり、位相関係
が乱れてしまう。その為、安定な発振が持続出来
なくなる危険が生じ、スプリアス発生の危険があ
つた。更に、前記発振回路１を可変リアクタンス
回路２と組み合わせて使用する場合点Ａの電圧が
2V_CEOまで低下すると、可変リアクタンス回路２
を構成するトランジスタ１５が飽和してしまい、
正しい値のリアクタンスが得られなくなるという
問題があつた。 (ニ) 問題点を解決するための手段本考案は、上述の点に鑑み成されたもので、エ
ミツタが共通接続された第１及び第２トランジス
タと、入力端子が前記第１トランジスタのコレク
タに接続され、出力端子が前記第２トランジスタ
のコレクタに接続される電流ミラー回路と、前記
第１トランジスタのベースと前記第２トランジス
タのコレクタとの間に接続される正帰還回路と、
該正帰還回路に接続された発振周波数を定める為
の発振素子とから成る発振回路において、前記第
１トランジスタのコレクタと前記電流ミラー回路
の入力端子との間に直列接続される複数のダイオ
ードと、該ダイオードのカソードの１つと前記電
流ミラー回路の出力端子との間に接続される第１
ダイオードと、前記ダイオードのカソードよりも
低い電圧が得られる別のカソードと前記第２トラ
ンジスタのコレクタとの間に接続される第２ダイ
オードとを備えていることを特徴とする。 (ホ) 作用本考案に依れば、エミツタが共通接続された第
１及び第２トランジスタの、第１トランジスタの
コレクタと電流ミラー回路の入力端子との間に複
数個のダイオードを挿入し、前記ダイオードのカ
ソードの１つと前記電流ミラー回路の出力端子と
の間に第１ダイオードを挿入すると共に、前記ダ
イオードのカソードよりも低い電圧が得られる別
のカソードと前記第２トランジスタのコレクタと
の間に第２ダイオードを挿入しているので、前記
第２トランジスタのコレクタには上限電圧が
（V_CC−V_BE）で、下限電圧が2V_CEO以上の出力信
号が得られる。 (ヘ) 実施例第１図は、本考案の一実施例を示す回路図で、
１６はエミツタが共通接続された第１及び第２ト
ランジスタ１７及び１８から成る差動増幅回路、
１９は前記第１及び第２トランジスタ１７及び１
８の共通エミツタに接続された定電流トランジス
タ、２０は前記第２トランジスタ１８のコレクタ
と第１トランジスタ１７のベースとの間に接続さ
れた帰還コンデンサ、２１は前記第１及び第２ト
ランジスタ１７及び１８のベースバイアスを与え
る抵抗２２及び２３と電源２４とから成るバイア
ス回路、２５は前記第１及び第２トランジスタ１
７及び１８のコレクタ電流を供給するダイオード
２６とトランジスタ２７とから成る電流ミラー回
路、２８は前記ダイオード２６のカソードと前記
トランジスタ２７のベースとの接続点Ｂと、第１
トランジスタ１７のコレクタとの間に直列接続さ
れたｎ個のダイオード、２９はカソードがダイオ
ード３０とダイオード３１との接続点Ｃに、アノ
ードが前記トランジスタ２７のコレクタに接続さ
れた第１ダイオード、３２はカソードが前記第２
トランジスタ１８のコレクタに、アノードがダイ
オード３３と前記第１トランジスタ１７のコレク
タとの接続点Ｄに接続された第２ダイオード、及
び３４は第２トランジスタ１８のコレクタとアー
スとの間に接続された水晶振動子やセラミツク振
動子等の発振素子である。次に動作を説明する。発振回路としての動作は
従来技術と同様であり、差動増幅回路１６を構成
する第２トランジスタ１８のコレクタに得られる
信号を、発振素子３４及び帰還コンデンサ２０に
よつて差動増幅回路１６を構成する第１トランジ
スタ１７のベースに選択的に正帰還し、差動増幅
回路１６で増幅した後再び第２トランジスタ１８
のコレクタに発生するという正帰還ループによつ
て行なわれる。今、前述の如き動作によつて第２
トランジスタ１８のコレクタ電圧が、V_CC−V_D
（V_Dはダイオードの順方向電圧）まで上昇する
と、ダイオード２６，３０及び第１ダイオード２
９によつて固定され、それ以上は上昇しなくな
る。その為、第２トランジスタ１８のコレクタに
発生する電圧の上限はV_CC−V_Dとなり、トランジ
スタ２７が飽和する事は無く、正しいミラー関係
を保つ事が出来る。逆に、第２トランジスタ１８のコレクタ電圧
は、電源電圧からダイオード２８を構成する直列
接続されたｎ個のダイオードと第２ダイオード３
２の順方向電圧を引算した値で定まるので、その
下限電圧はV_CC−（ｎ＋２）V_Dとなる。従つて、
ダイオードの個数ｎを第２トランジスタ１８及び
定電流トランジスタ１９が飽和しない程度の電圧
になる様に設定すれば良い。又、出力端子３５に第２図の如き可変リアクタ
ンス回路２を接続しても、上述の如き回路構成と
すれば可変リアクタンス回路２を構成するトラン
ジスタ１５が飽和することも無い。尚、実施例においては、ダイオード３３のカソ
ードと第１トランジスタ１７のコレクタとの接続
点を第２ダイオード３２のアノード側に接続した
が、本考案はこれに限定されるものではなく、点
Ｃより低い電圧が得られる接続点であれば、ダイ
オード２８のいずれのカソードでも良い。 (ト) 考案の効果以上述べた如く、本考案に依れば正帰還型の発
振回路を構成するトランジスタの飽和を防止する
ことが出来る。その為、安定な発振を持続させる
事が出来るとともにスプリアス発生の防止を行な
う事が出来る。更に本考案に依る発振回路は、そ
の出力端子における電圧を所定値以上に保つこと
が出来るので、例えば可変リアクタンス回路など
と組み合わせて使用する場合に前記可変リアクタ
ンス回路を構成するトランジスタの飽和を防止出
来る。 [Detailed description of the invention] (a) Industrial application field The present invention relates to the improvement of an oscillation circuit. In particular, it is possible to prevent saturation of the elements constituting the oscillation circuit and obtain a stable oscillation output signal. Regarding oscillation circuits. (b) Prior Art A circuit in which the oscillation frequency can be varied by combining an oscillation circuit using an oscillation element and a variable reactance circuit is described in JP-A-59-57515. FIG. 2 is a circuit diagram showing the circuit,
1 is an oscillation circuit that oscillates at a predetermined frequency; 2 is a variable reactance circuit that can generate an equivalent reactance that changes from a predetermined negative value to a predetermined positive value; and 3 is the oscillation circuit 1 and the variable reactance circuit 2. This is an output terminal connected to the common output terminal of. Next, the operation of the oscillation circuit 1 will be explained. Transistor 5 forming differential amplifier circuit 4
The signal obtained at the collector of is selectively positively fed back to the base of transistor 8 by oscillation element 6 and feedback capacitor 7, amplified by differential amplifier circuit 4, and then generated again at the collector of transistor 5. The oscillation circuit 1 operates as a positive feedback type oscillation circuit. Therefore, a signal with a frequency corresponding to the oscillation element 6 is obtained at the output terminal 3. On the other hand, as described in detail in the publication, the variable reactance circuit 2 outputs a negative predetermined value to the output terminal 3 according to the current flowing through the first variable constant current source 9 or the second variable constant current source 10. This generates an equivalent reactance that changes up to a predetermined positive value. Therefore, if the circuit configuration is as shown in FIG. 2, the equivalent reactance of the variable reactance circuit 2 will be connected in parallel to the inductive reactance of the oscillation element 6, and the oscillation circuit will change depending on the value of the equivalent reactance. The oscillation frequency of 1 changes. As a result, a desired oscillation output signal is obtained at the output terminal 3. (c) Problems to be solved by the invention By the way, if the connection point between the collector of the transistor 13 and the collector of the transistor 5 which together with the diode 11 in FIG. 2 constitute the current mirror circuit 12 is A, then at point A, Due to the positive feedback operation of the oscillation circuit 1, an output signal whose amplitude varies from approximately the power supply voltage (+V _CC ) to ground is generated. Therefore, when the voltage at point A rises to V _CC -V _CEO (V _CEO : collector-emitter saturation voltage), transistor 13 becomes saturated, and when the voltage at point A falls to 2V _CEO , transistor 5 and constant current The transistor 14, which serves as the source, becomes saturated. As a result, the mirror relationship of the current mirror circuit is disrupted, and correct signal transmission is no longer carried out, leading to a disturbance in the phase relationship. As a result, there was a risk that stable oscillation could not be sustained, and there was a risk of spurious generation. Furthermore, when the oscillation circuit 1 is used in combination with the variable reactance circuit 2, the voltage at point A is
When it drops to 2V _CEO , variable reactance circuit 2
The transistor 15 that makes up the circuit becomes saturated,
There was a problem that the correct value of reactance could not be obtained. (d) Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and includes first and second transistors whose emitters are commonly connected, and whose input terminal is connected to the collector of the first transistor. a current mirror circuit connected to the current mirror circuit and having an output terminal connected to the collector of the second transistor; and a positive feedback circuit connected between the base of the first transistor and the collector of the second transistor.
an oscillation element connected to the positive feedback circuit for determining an oscillation frequency; a plurality of diodes connected in series between the collector of the first transistor and the input terminal of the current mirror circuit; a first connected between one of the cathodes of the diode and an output terminal of the current mirror circuit;
The device is characterized in that it includes a diode, and a second diode connected between the collector of the second transistor and another cathode from which a voltage lower than that of the cathode of the diode can be obtained. (e) Effect According to the present invention, a plurality of diodes are inserted between the collector of the first transistor and the input terminal of the current mirror circuit of the first and second transistors whose emitters are commonly connected, and the A first diode is inserted between one of the cathodes of the diode and the output terminal of the current mirror circuit, and between another cathode from which a voltage lower than that of the cathode of the diode is obtained and the collector of the second transistor. Since the second diode is inserted, an output signal having an upper limit voltage of (V _CC −V _BE ) and a lower limit voltage of 2V _CEO or more can be obtained at the collector of the second transistor. (F) Embodiment Figure 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
16 is a differential amplifier circuit consisting of first and second transistors 17 and 18 whose emitters are commonly connected;
19 are the first and second transistors 17 and 1;
8, a constant current transistor connected to the common emitter of 8, 20 a feedback capacitor connected between the collector of the second transistor 18 and the base of the first transistor 17, 21 the first and second transistors 17 and 18; a bias circuit consisting of resistors 22 and 23 and a power supply 24 for providing a base bias of the first and second transistors 1;
a current mirror circuit consisting of a diode 26 and a transistor 27 that supply collector currents of 7 and 18; 28 is a connection point B between the cathode of the diode 26 and the base of the transistor 27;
n diodes connected in series between the collector of the transistor 17, 29 a first diode whose cathode is connected to the connection point C between the diode 30 and the diode 31, and whose anode is connected to the collector of the transistor 27; the cathode is the second
A second diode whose anode is connected to the collector of the transistor 18 and the connection point D between the diode 33 and the collector of the first transistor 17, and a crystal 34 connected between the collector of the second transistor 18 and the ground. This is an oscillation element such as a vibrator or ceramic vibrator. Next, the operation will be explained. The operation as an oscillation circuit is the same as that of the conventional technology, and the signal obtained at the collector of the second transistor 18 that constitutes the differential amplifier circuit 16 is transmitted to the differential amplifier circuit 16 by the oscillation element 34 and the feedback capacitor 20. selectively provides positive feedback to the base of the first transistor 17, and after being amplified by the differential amplifier circuit 16, returns to the second transistor 18.
This is done through a positive feedback loop that occurs at the collector of the Now, by the above-mentioned operation, the second
The collector voltage of transistor 18 is V _CC −V _D
(V _D is the forward voltage of the diode), the diodes 26, 30 and the first diode 2
It is fixed at 9 and will not rise any further. Therefore, the upper limit of the voltage generated at the collector of the second transistor 18 is V _CC -V _D , the transistor 27 is not saturated, and a correct mirror relationship can be maintained. Conversely, the collector voltage of the second transistor 18 is determined by the power supply voltage, the n diodes connected in series constituting the diode 28 , and the second diode 3.
Since it is determined by subtracting the forward voltage of 2, the lower limit voltage is V _CC -(n+2)V _D. Therefore,
The number n of diodes may be set to a voltage that does not saturate the second transistor 18 and the constant current transistor 19. Further, even if the variable reactance circuit 2 as shown in FIG. 2 is connected to the output terminal 35, the transistor 15 constituting the variable reactance circuit 2 will not be saturated if the circuit is configured as described above. In the embodiment, the connection point between the cathode of the diode 33 and the collector of the first transistor 17 is connected to the anode side of the second diode 32, but the present invention is not limited to this. Any cathode of the diode 28 may be used as long as it is a connection point where a low voltage can be obtained. (g) Effects of the invention As described above, according to the invention, it is possible to prevent the saturation of the transistors forming the positive feedback type oscillation circuit. Therefore, stable oscillation can be maintained and spurious generation can be prevented. Furthermore, since the oscillation circuit according to the present invention can maintain the voltage at its output terminal above a predetermined value, it is possible to prevent saturation of the transistors forming the variable reactance circuit when used in combination with, for example, a variable reactance circuit. .

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、及び
第２図は従来の発振回路と可変リアクタンス回路
とを組み合わせた回路図である。１６……差動増幅回路、１７……第１トランジ
スタ、１８……第２トランジスタ、１９……定電
流トランジスタ、２０……帰還コンデンサ、２５
……電流ミラー回路、２８……ダイオード、２９
……第１ダイオード、３２……第２ダイオード、
３４……発振素子。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram combining a conventional oscillation circuit and a variable reactance circuit. 16 ... Differential amplifier circuit, 17... First transistor, 18... Second transistor, 19... Constant current transistor, 20... Feedback capacitor, 25
...Current mirror circuit, 28 ...Diode, 29
...first diode, 32...second diode,
34...Oscillation element.

Claims

[Scope of utility model registration request]

first and second transistors whose emitters are commonly connected; a third transistor which is connected to the emitters and constitutes a current source; an input terminal is connected to the collector of the first transistor, and an output terminal is connected to the collector of the second transistor. a current mirror circuit connected to the collector; a positive feedback circuit connected between the base of the first transistor and the collector of the second transistor; and an oscillation circuit connected to the positive feedback circuit for determining an oscillation frequency. a plurality of diodes connected in series between the collector of the first transistor and the input terminal of the current mirror circuit; a cathode of the first diode among the plurality of diodes; a second diode connected between the output terminal of the mirror circuit, a cathode of a third diode from which a voltage lower than that of the cathode of the first diode among the plurality of diodes is obtained, and the cathode of the second transistor; a fourth diode connected between the collector and the collector, the number of the plurality of diodes is set so that the second and third transistors are not saturated, and an oscillation output signal is output from the collector of the second transistor. An oscillation circuit characterized in that it obtains the following.