JPH0360514A - 電圧制御発振回路 - Google Patents

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］ 本発明は、電圧制御発振回路に関し、特に対をなすトラ
ンジスタのエミッタ間にキャパシタを接続すると共に上
記トランジスタに流す電流値を制御することによって任
意の発振周波数を得るエミッタ結合型の電圧制御発振回
路に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の電圧制御発振回路として、第３図に示す
回路が知られている。

第３図において、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ
２は、一方のベースに他方のコレクタが相互に接続され
ると共に、それらのエミッタがキャパシタＣＩを介して
相互に結合されたものとなっている。更に、これらトラ
ンジスタＱｌ、Ｑ２の各エミッタと接地との間には可変
電圧Ｖ１によって夫々制御される定電流源Ｉ□＋’Ｉ２
が接続されている。また、トランジスタＱ＝、Ｑ２の各
コレクタと電源Ｖ。。との間には、夫々クランプ回路と
して負荷抵抗Ｒ４及びクランプ用ダイオードＤｌの並列
回路並びに負荷抵抗Ｒ２及びクランプ用ダイオードＤ２
の並列回路が接続されている。

このように構成された電圧制御発振回路において、いま
、トランジスタＱ１がオン状態、トランジスタＱ２がオ
フ状態であるとすると、キャパシタＣ１への充電電流は
、電源ｖ０゜からクランプ用ダイオードＤ、及び負荷抵
抗Ｒ１、並びにトランジスタＱ１を通ってキャパシタＣ
１の図中左側端子に流れ込む。一方、これに伴ってキャ
パシタＣ１の図中右側端子の蓄積電荷が放電されるので
、該端子の電位が徐々に下がり、トランジスタＱ２のベ
ース・エミッタ間電圧が順バイアスになる。

これにより、トランジスタＱ２はオン状態になる。

トランジスタＱｇがオン状態になると、トランジスタＱ
１のベース電位が低下するので、直ちにトランジスタＱ
１はオフ状態となる。そして、今度はキャパシタＣ３の
右側端子が充電、左側端子が放電となる。以上の動作を
、繰り返すことにより発振動作が維持される。なお、こ
のときクランプ用ダイオードＤ１．Ｄ２は、負荷抵抗Ｒ
，，Ｒ２による電圧降下分をクランプして、発振出力ｖ
ａｔｓ　ＶＯ２の振幅を一定にすると共に、トランジス
タＱ１−０２のベース電位の変化量を一定にして安定し
た発振動作を確保するために設けられている。

この回路では、可変電圧Ｖ１を制御して定電流源１１．
１２の電流値を変化させて、上述したキャパシタＣＩへ
の充放電電流を制御することにより、発振周波数を制御
している。第４図にこの回路の制御電圧に対する発振周
波数の特性を示す。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の電圧制御発振回路では、
発振周波数を低くするために、制御電圧を低下させると
、電源流１．．Ｌの電流が減少し、負荷抵抗Ｒ，，Ｒ２
に流れる電流も減少するので、負荷抵抗Ｒ，，Ｒ２によ
る電圧降下が十分得られなくなり、クランプ用ダイオー
ドＤｌｌＤ２が働かなくなってしまう。このため、トラ
ンジスタＱ！−ＱＱのベース電位の振幅が低下し、キャ
パシタＣ８の両端の電圧振幅も小さくなってしまう。従
って、第４図に示すように、クランプ回路が機能しなく
なる制御電圧４ｖ付近では、制御電圧を低下させると逆
に発振周波数が増加してしまい、発振周波数の直線性が
低下するという問題点があった。

これに対し、発振周波数の直線性を改善するには、抵抗
Ｒ１及びＲ２の値を大きくする方法、又は定電流１ｌｉ
ＸＩ、及びＩ２の電流値とキャパシタＣ□の容量値を大
きくする方法等が考えられるが、前者は発振周波数を高
くすることが困難であり、後者は消費電力が大きくなる
という問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
発振周波数の直線性を改善することができ、しかも高い
発振周波数が得られると共に消費電力が少ない電圧制御
発振回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る電圧制御発振回路は、一方のベースに他方
のコレクタが相互に接続された第１及び第２のトランジ
スタと、これらトランジスタの各コレクタと第１の電源
端子との間に夫々接続された第１及び第２のクランプ回
路と、前記トランジスタのエミッタ間を接続するキャパ
シタと、前記トランジスタの各エミッタと第２の電源端
子との間に夫々接続され制御電圧によって制御される第
１及び第２のの定電流源とを有するエミッタ結合形の電
圧制御発振回路において、前記第１及び第２のトランジ
スタと夫々コレクタ及びベースが共通接続されると共に
、エミッタ同士が接続された第３及び第４のトランジス
タと、これら第３及び第４のトランジスタのエミッタと
前記第２の電源端子との間に接続された第３の定電流源
とを有することを特徴とする。

［作用コ 本発明によれば、キャパシタの充放電を極性を切換える
第１及び第２のトランジスタととベース及びコレクタを
共用する第３及び第４のトランジスタを新たに設け、こ
れらトランジスタのエミッタの接続部に第３の定電流源
を接続したので、制御電圧が低い場合、即ちキャパシタ
に流れる充放電電流が小さいときでも、クランプ回路に
は、それが機能し得るだけの十分な電流を流すことがで
きる。このため、低い周波数の範囲でも常にクランプ回
路が機能して、第１及び第２のトランジスタのベース電
圧の振幅値を一定値にするように作用するので、制御電
圧の変化に対する発振周波数の変化のりニアリティを大
幅に高めることができる。

また、この発明では、クランプ回路の抵抗値及びキャパ
シタに対する充放電電流は何ら従来と変わらないので、
高い発振周波数が得られると共に、消費電力も少ない。

［実施例］ 次に本発明の実施例について添付の図面を参照して説明
する。

第１図は本発明の実施例に係る電圧制御発振回路の回路
図である。なお、第１図において、第３図と同一物には
同一符号を付し、重複する部分の詳しい説明は省略する
。

この実施例の回路が第３図に示した従来の回路と異なる
点は、トランジスタＱ１．Ｑ２に対して新たにトランジ
スタＱ３．Ｑ４が併設されている点である。これらトラ
ンジスタＱ３１Ｑ４は、ベース及びコレクタが夫々トラ
ンジスタＱ１．Ｑ２のベース及びコレクタに共通に接続
されている。

トランジスタＱ３．Ｑ４のエミッタは共通接続され、そ
の接続点と接地点との間には第３の定電流源Ｉ３が接続
されている。

次にこのように構成された本実施例に係る電圧制御発振
回路の動作について説明する。

いま、トランジスタＱ１がオン状態、トランジスタＱ２
がオフ状態であるとすると、トランジスタＱ３はオン状
態、トランジスタＱ４がオフ状態になっている。キャパ
シタＣＩの充電電流は電源ＶＣＣから負荷抵抗Ｒ１とダ
イオードＤ１を通り、更にトランジスタＱ１を通ってキ
ャパシタＣ４に流れる。このとき、トランジスタＱ□に
は定電流源■１に流れる電流とキャパシタＣ１に流れる
電流の和の電流が流れる。ここで、定電流源■、及びＩ
２の電流値をＩｌ、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗をＲＡＮダ
イオードＤ１の順方向電圧をＶＦＮ定電流源Ｉ３の電流
値をＩ３とおくと、 Ｖｐ　＜　（２Ｉ　ｒ　＋　Ｉ３　）　ＲＡとなるよう
に、Ｉ３を選ぶことにより、容量Ｃ□の充電電流Ｉｔが
小さくなっても、節点Ａの電圧はクランプされる。

従って、この回路によれば、発振周波数の低周波数側の
直線性を、第２図に示すように大幅に改善することがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、低い発振周波数
を得るため、制御電圧を低くシ、キャパシタの充放電を
切換える第１及び第２のトランジスタに流れる電流が小
さくなった場合でも、上記第１及び第２のトランジスタ
と同期して動作する第３及び第４のトランジスタがクラ
ンプ回路にクランプ動作が確実に行われるだけの電流を
流すので、クランプ回路での電圧降下を一定に保つこと
ができる。この結果、制御電圧に対する発振周波数の変
化のリニアリティを高い精度で保つことができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る電圧制御発振回路の回路
図、第２図は同回路の動作を示す特性図、第３図は従来
の電圧制御発振回路の回路図、第４図は同回路の動作を
示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方のベースに他方のコレクタが相互に接続され
   た第１及び第２のトランジスタと、これらトランジスタ
   の各コレクタと第１の電源端子との間に夫々接続された
   第１及び第２のクランプ回路と、前記トランジスタのエ
   ミッタ間を接続するキャパシタと、前記トランジスタの
   各エミッタと第２の電源端子との間に夫々接続され制御
   電圧によって制御される第１及び第２のの定電流源とを
   有するエミッタ結合形の電圧制御発振回路において、前
   記第１及び第２のトランジスタと夫々コレクタ及びベー
   スが共通接続されると共に、エミッタ同士が接続された
   第３及び第４のトランジスタと、これら第３及び第４の
   トランジスタのエミッタと前記第２の電源端子との間に
   接続された第３の定電流源とを有することを特徴とする
   電圧制御発振回路。