JPH04192603A - 電圧制御発振回路 - Google Patents
電圧制御発振回路Info
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- JPH04192603A JPH04192603A JP32008990A JP32008990A JPH04192603A JP H04192603 A JPH04192603 A JP H04192603A JP 32008990 A JP32008990 A JP 32008990A JP 32008990 A JP32008990 A JP 32008990A JP H04192603 A JPH04192603 A JP H04192603A
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- circuit
- voltage controlled
- piezoelectric oscillator
- capacitance
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Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）に関する。
［背景技術］
第８図に電圧制御発振回路の従来例を示す。この電圧制
御発振回路５１は、ＣＭＯＳインバータ５２及び帰還抵
抗５３からなる反転増幅器５４と、圧電体発振子５５と
負荷容量５６．５７からなるπ型回路５９とから構成さ
れており、π型回路５９では圧電体発振子５Ｓと直列に
バラクタダイオード５８が挿入されていた。
御発振回路５１は、ＣＭＯＳインバータ５２及び帰還抵
抗５３からなる反転増幅器５４と、圧電体発振子５５と
負荷容量５６．５７からなるπ型回路５９とから構成さ
れており、π型回路５９では圧電体発振子５Ｓと直列に
バラクタダイオード５８が挿入されていた。
しかして、バラクタダイオード５８への印加電圧を制御
することによって圧電体発振子５５とバラクタダイオー
ド５８からなる部分のりアクタンス成分を変化させ、そ
の発振周波数を可変する構成となっていた。
することによって圧電体発振子５５とバラクタダイオー
ド５８からなる部分のりアクタンス成分を変化させ、そ
の発振周波数を可変する構成となっていた。
しかし、この様な構成の電圧制御発振回路５１では、バ
ラクタダイオード５８の印加電圧を低くすると、圧電体
発振子５５とバラクタダイオード５゛８とを直列に接続
した部分の合成容量Ｃｔが次第に小さくなり、そのため
圧電体発振子５５とバラクタダイオード５８からなる部
分のインピーダンスＩＺＩが第９図に示すように変化す
る。すなわち、容量Ｃ工が小さくなるに従い、共振周波
数ｆｒが次第に反共振周波数ｆａｏへ接近する。この結
果、発振周波数の可変幅Δｆ＝ｆａｏ−ｆｒが、バラク
タダイオード５８を挿入していない場合の発振周波数の
可変幅Δｆ ＝ ｆ ａｏ −ｆ ｒｏよりも小さくな
り、発振回路の周波数可変幅Δｆが制限されるという問
題があった。
ラクタダイオード５８の印加電圧を低くすると、圧電体
発振子５５とバラクタダイオード５゛８とを直列に接続
した部分の合成容量Ｃｔが次第に小さくなり、そのため
圧電体発振子５５とバラクタダイオード５８からなる部
分のインピーダンスＩＺＩが第９図に示すように変化す
る。すなわち、容量Ｃ工が小さくなるに従い、共振周波
数ｆｒが次第に反共振周波数ｆａｏへ接近する。この結
果、発振周波数の可変幅Δｆ＝ｆａｏ−ｆｒが、バラク
タダイオード５８を挿入していない場合の発振周波数の
可変幅Δｆ ＝ ｆ ａｏ −ｆ ｒｏよりも小さくな
り、発振回路の周波数可変幅Δｆが制限されるという問
題があった。
また、第１０図に示すものは、別な従来例の電圧制御発
振回路６１であって、π型回路５９の圧電体発振子５５
と並列にバラクタダイオード５８が挿入されている。
振回路６１であって、π型回路５９の圧電体発振子５５
と並列にバラクタダイオード５８が挿入されている。
しかし、この電圧制御発振回路６１では、バラクタダイ
オード５８の印加電圧を低くすると、圧電体発振子５５
とバラクタダイオード５８とを並列に接続した部分の合
成容量Ｃ３が次第に大きくなり、そのため圧電体発振子
５５とバラクタダイオード５８からなる部分のインピー
ダンス１２１が第１１図に示すように変化する。すなわ
ち、容量Ｃ２が大きくなるに従い、反共振周波数ｆａが
次第に共振周波数ｆｒｏに接近する。この結果、発振周
波数の可変幅Δｆ＝ｆａ−ｆｒｏが、バラクタダイオー
ド５８を挿入していない場合の発振周波数の可変幅Δｆ
＝ ｆ ａｏ −ｆ ｒｏよりも小さくなり、第一の
従来例と同様に発振回路の周波数可変幅Δｆが制限され
るという問題があった。
オード５８の印加電圧を低くすると、圧電体発振子５５
とバラクタダイオード５８とを並列に接続した部分の合
成容量Ｃ３が次第に大きくなり、そのため圧電体発振子
５５とバラクタダイオード５８からなる部分のインピー
ダンス１２１が第１１図に示すように変化する。すなわ
ち、容量Ｃ２が大きくなるに従い、反共振周波数ｆａが
次第に共振周波数ｆｒｏに接近する。この結果、発振周
波数の可変幅Δｆ＝ｆａ−ｆｒｏが、バラクタダイオー
ド５８を挿入していない場合の発振周波数の可変幅Δｆ
＝ ｆ ａｏ −ｆ ｒｏよりも小さくなり、第一の
従来例と同様に発振回路の周波数可変幅Δｆが制限され
るという問題があった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、発振周波数の可変幅が
大きく、安定な電圧制御発振回路を提供することにある
。
あり、その目的とするところは、発振周波数の可変幅が
大きく、安定な電圧制御発振回路を提供することにある
。
［課題を解決するための手段コ
本発明の電圧制御発振回路は、圧電体発振子及び負荷容
量からなるπ型回路と、インバータを奇数個直列に接続
し、当該奇数個のインバータと並列に帰還抵抗を接続し
た反転増幅器と、前記反転増幅器の各インバータ間にＴ
状に容量を接続すると共に制御電圧によって当該容量値
を変化させるための容量制御手段と、前記π型回路にお
いて圧電体発振子と直列に挿入されたダンピング抵抗と
を備えて成ることを特徴としている。
量からなるπ型回路と、インバータを奇数個直列に接続
し、当該奇数個のインバータと並列に帰還抵抗を接続し
た反転増幅器と、前記反転増幅器の各インバータ間にＴ
状に容量を接続すると共に制御電圧によって当該容量値
を変化させるための容量制御手段と、前記π型回路にお
いて圧電体発振子と直列に挿入されたダンピング抵抗と
を備えて成ることを特徴としている。
［作用コ
本発明の電圧制御発振回路にあっては、制御電圧によっ
て各インバータ間にＴ状に接続されている容量の値を変
化させることにより、発振周波数を制御することができ
る。しかも、π型回路の圧電体発振子に直列に接続され
ているダンピング抵抗の値を変えることにより、発振周
波数の可変幅を変えることができる。従って、圧電体発
振子自体による発振周波数の可変幅に制限されることな
く、可変幅の広い電圧制御発振回路を構成することがで
きる。
て各インバータ間にＴ状に接続されている容量の値を変
化させることにより、発振周波数を制御することができ
る。しかも、π型回路の圧電体発振子に直列に接続され
ているダンピング抵抗の値を変えることにより、発振周
波数の可変幅を変えることができる。従って、圧電体発
振子自体による発振周波数の可変幅に制限されることな
く、可変幅の広い電圧制御発振回路を構成することがで
きる。
［実施例コ
以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて詳述する。
第１図は、本発明の構成を示す電気回路図である。この
電圧制御発振回路１は、π型回路２と、反転増幅器３と
、容量制御回路４とから構成されている。π型回路２は
、セラミック発振子や水晶振動子のような圧電体発振子
６とダンピング抵抗８とを直列に接続し、この両端を負
荷容量７，８を介して接地させたものである。反転増幅
器３は、３個のインバータθａ、９ｂ、９ｃを直列に接
続し、最終段のインバータ９ｃの出力端子と初段のイン
バータ９ａの入力端子とを帰還抵抗１０を介して接続さ
せたものであり、この反転増幅器３の入力端子及び出力
端子は、それぞれπ型回路２の圧電体発振子５とダンピ
ング抵抗６とからなる部分の両端に接続されている。ま
た、反転増幅器３の各インバータ９ａ、９ｂ、９ｃ間に
は、容量制御回路４の出力端子が接続されており、各イ
ンバータｅ ａ ｐθｂ ｓ ９ ｃの中間点とアース
の間のキャパシタンスは、容量制御回路４に入力される
制御電圧Ｖ ｃａｎｔ、によって制御されるようになっ
ている。
電圧制御発振回路１は、π型回路２と、反転増幅器３と
、容量制御回路４とから構成されている。π型回路２は
、セラミック発振子や水晶振動子のような圧電体発振子
６とダンピング抵抗８とを直列に接続し、この両端を負
荷容量７，８を介して接地させたものである。反転増幅
器３は、３個のインバータθａ、９ｂ、９ｃを直列に接
続し、最終段のインバータ９ｃの出力端子と初段のイン
バータ９ａの入力端子とを帰還抵抗１０を介して接続さ
せたものであり、この反転増幅器３の入力端子及び出力
端子は、それぞれπ型回路２の圧電体発振子５とダンピ
ング抵抗６とからなる部分の両端に接続されている。ま
た、反転増幅器３の各インバータ９ａ、９ｂ、９ｃ間に
は、容量制御回路４の出力端子が接続されており、各イ
ンバータｅ ａ ｐθｂ ｓ ９ ｃの中間点とアース
の間のキャパシタンスは、容量制御回路４に入力される
制御電圧Ｖ ｃａｎｔ、によって制御されるようになっ
ている。
第２図は、第１図の電気回路構成を実現するための具体
回路の一例を示す電気回路図である。この具体的な電圧
制御発振回路１では、インバータθａ、θｂ、θＣとし
てＣＭＯ８ＩＩが用いられており、ドレインに駆動電圧
Ｖｃｃを印加され、ソースを接地された０ＭＯ３１１の
入力端子と出力端子同志を接続しである。容量制御回路
４は、直流カット用のコンデンサ１２とバラクタダイオ
ード１３とを直列に接続し、コンデンサ１２とバラクタ
ダイオード１３との中間に保護抵抗１４を介して制御電
圧Ｖ ｃａｎｔ、を印加したものであり、コンデンサ１
２側とバラクタダイオード１３側をそれぞれＣＭＯ８１
１同志の中間とアースに接続しである。この容量制御回
路４は、制御電圧Ｖｃｏｎｔ。
回路の一例を示す電気回路図である。この具体的な電圧
制御発振回路１では、インバータθａ、θｂ、θＣとし
てＣＭＯ８ＩＩが用いられており、ドレインに駆動電圧
Ｖｃｃを印加され、ソースを接地された０ＭＯ３１１の
入力端子と出力端子同志を接続しである。容量制御回路
４は、直流カット用のコンデンサ１２とバラクタダイオ
ード１３とを直列に接続し、コンデンサ１２とバラクタ
ダイオード１３との中間に保護抵抗１４を介して制御電
圧Ｖ ｃａｎｔ、を印加したものであり、コンデンサ１
２側とバラクタダイオード１３側をそれぞれＣＭＯ８１
１同志の中間とアースに接続しである。この容量制御回
路４は、制御電圧Ｖｃｏｎｔ。
を制御することによりバラクタダイオード１３に印加さ
れる電圧を変化させ、バラクタダイオード１３のキャパ
シタンスを変化させるものである。
れる電圧を変化させ、バラクタダイオード１３のキャパ
シタンスを変化させるものである。
つぎに、上記電圧制御発振回路１の動作を説明しよう。
第３図に示すものは、電圧制御発振回路１のうち反転増
幅器３及び容量制御回路４の部分を示す概略図である。
幅器３及び容量制御回路４の部分を示す概略図である。
ここで、Ｒはインバータ９ａ、９ｂの出力インピーダン
スを示し、Ｃはバラクタダイオード１３の容量を表わし
ている。この反転増幅器３のゲイン及び位相の周波数特
性は第４図で表わされる。制御電圧Ｖ ｃｏｎｔ、をコ
ントロールしてバラクタダイオード１３のキャパシタン
スＣを変化させると、第４図に破線で示すように位相の
周波数特性は大きく変化するが、ゲインは次段のインバ
ータによって補正されるため、ゲインの周波数特性はあ
まり変化しない。一方、π型回路２では圧電体発振子５
と直列にダンピング抵抗６が挿入されているので、電圧
制御発振回路１のインピーダンス及び位相は第５図に破
線で示すように共振周波数ｆｒ側でなまる。この結果、
発振回路のゲイン及び位相のオーブンループ特性は、第
６図に示すようになる。発振周波数は、位相が○°の点
で決まるため、制御電圧Ｖ ｃｏｎｔ、を制御してバラ
クタダイオード１３のキャパシタンスＣを変化させて反
転増幅器３自体の位相を変化させると、発振点ｆ。が位
相曲線の移動に伴って変化する。従って、制御電圧Ｖ
ｃｏｎｎｔ、を変化させることにより発振周波数を変化
させることができ、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）１が成
立する。また、圧電体発振子５と直列に挿入されている
ダンピング抵抗の値を変えることにより、発振周波数の
可変幅を変化させることができる。よって、本発明の電
圧制御発振回路１によれば、バラクタダイオード１３の
キャパシタンスＣ＝Ｏの場合の反共振周波数ｆａｏと共
振周波数ｆｒｏとの差Δｆ ＝ ｆ ａｏ −ｆｒｏに
制限されることなく、広い範囲にわたって発振周波数ｆ
０を可変にすることかできる。
スを示し、Ｃはバラクタダイオード１３の容量を表わし
ている。この反転増幅器３のゲイン及び位相の周波数特
性は第４図で表わされる。制御電圧Ｖ ｃｏｎｔ、をコ
ントロールしてバラクタダイオード１３のキャパシタン
スＣを変化させると、第４図に破線で示すように位相の
周波数特性は大きく変化するが、ゲインは次段のインバ
ータによって補正されるため、ゲインの周波数特性はあ
まり変化しない。一方、π型回路２では圧電体発振子５
と直列にダンピング抵抗６が挿入されているので、電圧
制御発振回路１のインピーダンス及び位相は第５図に破
線で示すように共振周波数ｆｒ側でなまる。この結果、
発振回路のゲイン及び位相のオーブンループ特性は、第
６図に示すようになる。発振周波数は、位相が○°の点
で決まるため、制御電圧Ｖ ｃｏｎｔ、を制御してバラ
クタダイオード１３のキャパシタンスＣを変化させて反
転増幅器３自体の位相を変化させると、発振点ｆ。が位
相曲線の移動に伴って変化する。従って、制御電圧Ｖ
ｃｏｎｎｔ、を変化させることにより発振周波数を変化
させることができ、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）１が成
立する。また、圧電体発振子５と直列に挿入されている
ダンピング抵抗の値を変えることにより、発振周波数の
可変幅を変化させることができる。よって、本発明の電
圧制御発振回路１によれば、バラクタダイオード１３の
キャパシタンスＣ＝Ｏの場合の反共振周波数ｆａｏと共
振周波数ｆｒｏとの差Δｆ ＝ ｆ ａｏ −ｆｒｏに
制限されることなく、広い範囲にわたって発振周波数ｆ
０を可変にすることかできる。
第７図は、同上のような構成の電圧制御発振回路を用い
て、制御電圧Ｖ ｃｏｎｔ、と発振周波数ｆｃとの関係
を実測した結果であり、Ｖ ｃｏｎｔ、・０〜５ボルト
の範囲で発振周波数ｆ、＝４３８８．７〜４５００ｋＨ
ｚ程度の広い範囲で周波数を可変にすることができた。
て、制御電圧Ｖ ｃｏｎｔ、と発振周波数ｆｃとの関係
を実測した結果であり、Ｖ ｃｏｎｔ、・０〜５ボルト
の範囲で発振周波数ｆ、＝４３８８．７〜４５００ｋＨ
ｚ程度の広い範囲で周波数を可変にすることができた。
［発明の効果］
本発明によれば、容量制御手段に加える制御電圧を変化
させることにより発振周波数をコントロールすることが
でき、圧電体発振子に直列に接続されているダンピング
抵抗によって発振周波数の可変幅を決定することができ
る。この結果、圧電体発振子の特性によって制限される
ことなく、広い可変幅を得ることができた。
させることにより発振周波数をコントロールすることが
でき、圧電体発振子に直列に接続されているダンピング
抵抗によって発振周波数の可変幅を決定することができ
る。この結果、圧電体発振子の特性によって制限される
ことなく、広い可変幅を得ることができた。
第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
同上の具体的な電圧制御発振回路を示す電気回路図、第
３図は同上の反転増幅器と容量制御回路を示す概略構成
図、第４図は同上のゲイン及び位相の周波数特性を示す
図、第５図は同上の発振回路のインピーダンス及び位相
を示す図、第６図は同上の発振回路のオーブンループ特
性を示す図、第７図は発振周波数と制御電圧の関係を示
す図、第８図は従来例の電気回路図、第９図は同上のイ
ンピーダンス曲線を示す図、第１０図は別な従来例を示
す電気回路図、第１１図は同上のインピーダンス曲線を
示す図である。 ２・・・π型回路 ３・・・反転増幅器 ４・・・容量制御回路 ５・・・圧電体発振子 ６・・・ダンピング抵抗 ７．８・・・負荷容量 ９ａ〜９ｃ・・・インバータ １０・・・帰還抵抗 第７図 （’ｋＨｚ） Ｖｃｏｎｔ、 （ホ゛ルト） 第３図 第４図 第８図 第１０図 第９図 第１１図 ｆｒ。
同上の具体的な電圧制御発振回路を示す電気回路図、第
３図は同上の反転増幅器と容量制御回路を示す概略構成
図、第４図は同上のゲイン及び位相の周波数特性を示す
図、第５図は同上の発振回路のインピーダンス及び位相
を示す図、第６図は同上の発振回路のオーブンループ特
性を示す図、第７図は発振周波数と制御電圧の関係を示
す図、第８図は従来例の電気回路図、第９図は同上のイ
ンピーダンス曲線を示す図、第１０図は別な従来例を示
す電気回路図、第１１図は同上のインピーダンス曲線を
示す図である。 ２・・・π型回路 ３・・・反転増幅器 ４・・・容量制御回路 ５・・・圧電体発振子 ６・・・ダンピング抵抗 ７．８・・・負荷容量 ９ａ〜９ｃ・・・インバータ １０・・・帰還抵抗 第７図 （’ｋＨｚ） Ｖｃｏｎｔ、 （ホ゛ルト） 第３図 第４図 第８図 第１０図 第９図 第１１図 ｆｒ。
Claims (1)
- （１）圧電体発振子及び負荷容量からなるπ型回路と、 インバータを奇数個直列に接続し、当該奇数個のインバ
ータと並列に帰還抵抗を接続した反転増幅器と、 前記反転増幅器の各インバータ間にＴ状に容量を接続す
ると共に制御電圧によって当該容量値を変化させるため
の容量制御手段と、 前記π型回路において圧電体発振子と直列に挿入された
ダンピング抵抗とを備えた電圧制御発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32008990A JPH04192603A (ja) | 1990-11-24 | 1990-11-24 | 電圧制御発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32008990A JPH04192603A (ja) | 1990-11-24 | 1990-11-24 | 電圧制御発振回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04192603A true JPH04192603A (ja) | 1992-07-10 |
Family
ID=18117595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32008990A Pending JPH04192603A (ja) | 1990-11-24 | 1990-11-24 | 電圧制御発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04192603A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077724A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Murata Mfg Co Ltd | 水晶発振回路 |
| JP2015070311A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 日本電波工業株式会社 | 発振回路及び水晶発振器 |
| JP2016096494A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社大真空 | 発振器および該発振器の発振周波数調整方法 |
| JP2016103772A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社大真空 | 発振器 |
-
1990
- 1990-11-24 JP JP32008990A patent/JPH04192603A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077724A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Murata Mfg Co Ltd | 水晶発振回路 |
| JP2015070311A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 日本電波工業株式会社 | 発振回路及び水晶発振器 |
| JP2016096494A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社大真空 | 発振器および該発振器の発振周波数調整方法 |
| JP2016103772A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社大真空 | 発振器 |
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