JPH052001B2 - - Google Patents
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- JPH052001B2 JPH052001B2 JP60161396A JP16139685A JPH052001B2 JP H052001 B2 JPH052001 B2 JP H052001B2 JP 60161396 A JP60161396 A JP 60161396A JP 16139685 A JP16139685 A JP 16139685A JP H052001 B2 JPH052001 B2 JP H052001B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/023—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
- H03B5/1206—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
- H03B5/1221—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the amplifier comprising multiple amplification stages connected in cascade
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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- H03B5/1243—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance the means comprising voltage variable capacitance diodes
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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- H03B2200/004—Circuit elements of oscillators including a variable capacitance, e.g. a varicap, a varactor or a variable capacitance of a diode or transistor
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- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1805—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a coaxial resonator
- H03B5/1811—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a coaxial resonator the active element in the amplifier being a vacuum tube
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は通信機器のローカルオシレータや、ダ
ブルスーパ方式のチユーナの固定ローカルオシレ
ータとして用いられる局部発振器に関するもので
ある。
ブルスーパ方式のチユーナの固定ローカルオシレ
ータとして用いられる局部発振器に関するもので
ある。
従来の技術
近年、自動車電話等、移動通信に800〜1000M
Hz帯を利用したシステムが多く使われはじめてお
り、その通信機器のローカルオシレータとして、
又、最近のテレビのCATV化に伴ない、多チヤ
ンネル受信に適するダブルスーパ方式のチユーナ
の固定ローカルオシレータとして、誘電体セラミ
ツクを用いた同軸共振器を利用することが考られ
る。
Hz帯を利用したシステムが多く使われはじめてお
り、その通信機器のローカルオシレータとして、
又、最近のテレビのCATV化に伴ない、多チヤ
ンネル受信に適するダブルスーパ方式のチユーナ
の固定ローカルオシレータとして、誘電体セラミ
ツクを用いた同軸共振器を利用することが考られ
る。
従来の技術としては、例えば「ナシヨナルテク
ニカルレポートVol31，No.２，April1985」に記
載の技術がある。
ニカルレポートVol31，No.２，April1985」に記
載の技術がある。
以下、図面を参照しながら、上述したような従
来の局部発振器について説明を行なう。
来の局部発振器について説明を行なう。
第４図は従来の同軸共振器を用いた局部発振器
を示すものである。第４図おいて、４１誘電体セ
ラミツクを用いた同軸共振器、４２は同軸共振器
４１と発振回路との結合コンデンサ、４３は同軸
共振器４１とバリキヤツプダイオード４４との結
合コンデンサ、４４は発振周波数を可変するため
のバリキヤツプダイオード、４５は発振用トラン
ジスタ、４６，４７，４９は帰かん用コンデン
サ、４８はベースを接地するためのコンデンサ、
５０はバリパスコンデンサ、５１〜５４はトラン
ジスタに電源を供給、或いはバイアスするための
抵抗、５５はバリキヤツプに電圧を供給するため
の抵抗である。
を示すものである。第４図おいて、４１誘電体セ
ラミツクを用いた同軸共振器、４２は同軸共振器
４１と発振回路との結合コンデンサ、４３は同軸
共振器４１とバリキヤツプダイオード４４との結
合コンデンサ、４４は発振周波数を可変するため
のバリキヤツプダイオード、４５は発振用トラン
ジスタ、４６，４７，４９は帰かん用コンデン
サ、４８はベースを接地するためのコンデンサ、
５０はバリパスコンデンサ、５１〜５４はトラン
ジスタに電源を供給、或いはバイアスするための
抵抗、５５はバリキヤツプに電圧を供給するため
の抵抗である。
以上のように構成された発振器について、以下
その動作について説明する。
その動作について説明する。
この従来例は、ベース接地型のクラツプ発振回
路の構成になつており、同軸共振器４１は、λ／
４型の同軸共振器で、共振点近傍での誘導性（Ｌ
成分）を利用したものである。第５図はクラツプ
発振回路の基本回路を示すものであり、その発振
周波数は次のように表わされる。
路の構成になつており、同軸共振器４１は、λ／
４型の同軸共振器で、共振点近傍での誘導性（Ｌ
成分）を利用したものである。第５図はクラツプ
発振回路の基本回路を示すものであり、その発振
周波数は次のように表わされる。
ここでCO＝C1C2C3／C1C2＋C2C3＋C1C3である。
又、同軸共振器には並列にバリキヤツプダイオ
ードが付加されており、Ａ点からのコントロール
電圧により、容量値を変化させ、共振器の共振周
波数を等価的に変化させている。発振出力はＢ点
より取出される。
ードが付加されており、Ａ点からのコントロール
電圧により、容量値を変化させ、共振器の共振周
波数を等価的に変化させている。発振出力はＢ点
より取出される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成の場合は、(1)式
で示したように、発振周波数の決まる要素とし
て、第４図のコンデンサ４２，４６，４７，４９
があり、温度変化による発振周波数の変化は、コ
ンデンサの温度特性に大きく左右される。又、同
軸共振器４１自体はN10ppm／℃位でほぼ直線的
な変化であるが、Ｃも含めた発振器全体として
は、数百ＫHzの幅をもつた曲線となるため、例え
温度補償を行なつても、幅の分だけの周波数誤差
が出るので、AFC動作を併用する必要があると
いつた問題点があつた。
で示したように、発振周波数の決まる要素とし
て、第４図のコンデンサ４２，４６，４７，４９
があり、温度変化による発振周波数の変化は、コ
ンデンサの温度特性に大きく左右される。又、同
軸共振器４１自体はN10ppm／℃位でほぼ直線的
な変化であるが、Ｃも含めた発振器全体として
は、数百ＫHzの幅をもつた曲線となるため、例え
温度補償を行なつても、幅の分だけの周波数誤差
が出るので、AFC動作を併用する必要があると
いつた問題点があつた。
本発明は上記問題点に鑑み、温度ドリフトの影
響を少なくし、安定で簡易な発振器を提供するも
のである。
響を少なくし、安定で簡易な発振器を提供するも
のである。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の発振器は、
３段のエミツタ接地形増幅器と、同軸型共振器
と、共振器と増幅器のベース入力及びコレクタ出
力を結合する小容量コンデンサと、周波数を可変
する為のバリキヤツプダイオードから構成されて
いる。
３段のエミツタ接地形増幅器と、同軸型共振器
と、共振器と増幅器のベース入力及びコレクタ出
力を結合する小容量コンデンサと、周波数を可変
する為のバリキヤツプダイオードから構成されて
いる。
作 用
この構成によつて、３段増幅器の入出力間を、
同軸共振器により、非常に疎に結合して帰還形発
振器を構成できるため、増幅器内での発振周波数
の温度ドリフトの要因を殆んど排除し、共振器の
特性のみを補償するようにして、温度変化を抑え
るようにしたものである。
同軸共振器により、非常に疎に結合して帰還形発
振器を構成できるため、増幅器内での発振周波数
の温度ドリフトの要因を殆んど排除し、共振器の
特性のみを補償するようにして、温度変化を抑え
るようにしたものである。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。第１図は本発明の一実施例に
おける局部発振器を示すものである。
しながら説明する。第１図は本発明の一実施例に
おける局部発振器を示すものである。
第１図において１は誘電体同軸共振器、２，３
は基板の導体箔間を利用した容量、又は0.5〜
1PF程度の小容量コンデンサ、４は、バリキヤツ
プダイオード５と結合し容量変化を緩和するため
の結合コンデンサ、５は周波数を可変するための
バリキヤツプダイオード、６はDCカツトコンデ
ンサ、７，８はDC印加のための抵抗、９，１０，
１１は増幅用トランジスタ、１２，１６，１９は
負荷抵抗、１３，１４，１５，１７，１８はバイ
アス抵抗、２０は結合コンデンサ、２１はバイパ
スコンデンサ、２２は出力への結合コンデンサで
ある。尚、２６は３段のエミツタ接地形増幅を行
う３段増幅器である。
は基板の導体箔間を利用した容量、又は0.5〜
1PF程度の小容量コンデンサ、４は、バリキヤツ
プダイオード５と結合し容量変化を緩和するため
の結合コンデンサ、５は周波数を可変するための
バリキヤツプダイオード、６はDCカツトコンデ
ンサ、７，８はDC印加のための抵抗、９，１０，
１１は増幅用トランジスタ、１２，１６，１９は
負荷抵抗、１３，１４，１５，１７，１８はバイ
アス抵抗、２０は結合コンデンサ、２１はバイパ
スコンデンサ、２２は出力への結合コンデンサで
ある。尚、２６は３段のエミツタ接地形増幅を行
う３段増幅器である。
以上のように構成された発振器について、以下
その動作について説明する。第１図において、回
路構成はＤ，Ｅ点を境にして考えることができ、
増幅器側をみた場合、Ｄ点は初段アンプのベース
入力に、Ｅ点は３段目アンプのコレクタ出力に接
続されている。増幅器としてはエミツタ接地型の
３段構成で利得は25〜30dBの広帯域増幅器であ
る。
その動作について説明する。第１図において、回
路構成はＤ，Ｅ点を境にして考えることができ、
増幅器側をみた場合、Ｄ点は初段アンプのベース
入力に、Ｅ点は３段目アンプのコレクタ出力に接
続されている。増幅器としてはエミツタ接地型の
３段構成で利得は25〜30dBの広帯域増幅器であ
る。
一方、DE点より共振器側をみた場合の通過特
性を第２図に示す。第２図において、Ａは振幅特
性、Ｂは位相特性を示している。共振器は第１図
に示す非常に小容量の小容量コンデンサ２，３で
結合されているため、損失は約10dB位あるが、
負荷Ｑは高くなり、純度の高い発振が得られる。
発振周波数は、DE点を境に増幅器側を共振器側
の位相和が零になる周波数で発振する。即ち増幅
器側の位相を−φ1とすると、第２図Ｂで示すよ
うに共振器側の位相＋φ1になる周波数0で発振
する。又共振器に並列に入つたバリキヤツプダイ
オード５の容量を変えると第２図の破線で示すよ
うに0が変化し、同様にに位相が＋φ1になる周
波数0′で発振することになる。
性を第２図に示す。第２図において、Ａは振幅特
性、Ｂは位相特性を示している。共振器は第１図
に示す非常に小容量の小容量コンデンサ２，３で
結合されているため、損失は約10dB位あるが、
負荷Ｑは高くなり、純度の高い発振が得られる。
発振周波数は、DE点を境に増幅器側を共振器側
の位相和が零になる周波数で発振する。即ち増幅
器側の位相を−φ1とすると、第２図Ｂで示すよ
うに共振器側の位相＋φ1になる周波数0で発振
する。又共振器に並列に入つたバリキヤツプダイ
オード５の容量を変えると第２図の破線で示すよ
うに0が変化し、同様にに位相が＋φ1になる周
波数0′で発振することになる。
一方、温度特性であるが、共振器自体は温度が
上がると共振周波数は高くなり、約10〜20ppm／
℃の直線的な変化である。これを補償する手段と
しては、例えば共振器に並列にアルミナ基板を利
用したコンデンサで補償する方法がある。又、或
いは第３図Ａで示すようなトランジスタ増幅器の
VBEの温度変化を利用し、コレクタから取り出す
と、温度に対する出力電圧の変化は第３図Ｂのよ
うになる。第３図Ａにおいて、抵抗３１，３２に
より、電圧変化をさせる温度を設定でき、抵抗３
３，３４にて、温度に対する電圧変化を調節でき
る。この補正電圧を第１図Ａ点に加え、発振周波
数を調整する電圧をＣ点に加えれば、温度上昇に
伴ない、バリキヤツプダイオード５の両端に加わ
る電圧が減少し、容量が増大するため、発振周波
数を下げる方向に働く。このようにして共振器自
体の温度に対する周波数変動を補償することがで
きる。
上がると共振周波数は高くなり、約10〜20ppm／
℃の直線的な変化である。これを補償する手段と
しては、例えば共振器に並列にアルミナ基板を利
用したコンデンサで補償する方法がある。又、或
いは第３図Ａで示すようなトランジスタ増幅器の
VBEの温度変化を利用し、コレクタから取り出す
と、温度に対する出力電圧の変化は第３図Ｂのよ
うになる。第３図Ａにおいて、抵抗３１，３２に
より、電圧変化をさせる温度を設定でき、抵抗３
３，３４にて、温度に対する電圧変化を調節でき
る。この補正電圧を第１図Ａ点に加え、発振周波
数を調整する電圧をＣ点に加えれば、温度上昇に
伴ない、バリキヤツプダイオード５の両端に加わ
る電圧が減少し、容量が増大するため、発振周波
数を下げる方向に働く。このようにして共振器自
体の温度に対する周波数変動を補償することがで
きる。
以上のように本実施例によれば、増幅器の入出
力間に非常に疎に結合した誘電体同軸型共振器を
接続することにより、増幅器側の温度に対する非
直線な発振周波数の変動の影響を排除し、従つて
共振器の直線的な変化を補償することができるの
で、AFC等のフイードバツク回路を用いること
なく、約100KHz以内の周波数変動に抑えること
ができる。
力間に非常に疎に結合した誘電体同軸型共振器を
接続することにより、増幅器側の温度に対する非
直線な発振周波数の変動の影響を排除し、従つて
共振器の直線的な変化を補償することができるの
で、AFC等のフイードバツク回路を用いること
なく、約100KHz以内の周波数変動に抑えること
ができる。
又、第５図のクラツプ型発振器の場合、出力は
−5dBm位しか得られないので、ドライバーが必
要であるが、本実施例では0dBmの出力が得られ
ている。又、この３段増幅器や、温度補償電圧発
生用の回路はいずれも集積回路内に組込むことが
可能であるため、回路的にも簡略化できる。又、
共振器の負荷が疎結合のため、共振器のＱが高く
なり、より純度の高い発振が得られ、発振キヤリ
ヤのCN比が良くなる。
−5dBm位しか得られないので、ドライバーが必
要であるが、本実施例では0dBmの出力が得られ
ている。又、この３段増幅器や、温度補償電圧発
生用の回路はいずれも集積回路内に組込むことが
可能であるため、回路的にも簡略化できる。又、
共振器の負荷が疎結合のため、共振器のＱが高く
なり、より純度の高い発振が得られ、発振キヤリ
ヤのCN比が良くなる。
発明の効果
以上のように本発明は、増幅器の入出力間に疎
に結合した同軸共振器を接続した構成にすること
により、AFC等を用いずに温度補償を行ない、
安定な発振を得ることができ、その実用的効果は
大なるものがある。
に結合した同軸共振器を接続した構成にすること
により、AFC等を用いずに温度補償を行ない、
安定な発振を得ることができ、その実用的効果は
大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例における局部発振器
の構成を示す回路図、第２図Ａ，Ｂは本発明の共
振器の通過特性図、第３図Ａは本実施例に使用す
る温度補償回路の回路図、第３図Ｂはその温度特
性図、第４図は従来の発振器の回路図、第５図は
従来の発振器の基本回路図である。 １……誘電体同軸共振器、２，３……小容量コ
ンデンサ、４……結合コンデンサ、５……バリキ
ヤツプダイオード、６……DCカツトコンデンサ、
２６……３段増幅器。
の構成を示す回路図、第２図Ａ，Ｂは本発明の共
振器の通過特性図、第３図Ａは本実施例に使用す
る温度補償回路の回路図、第３図Ｂはその温度特
性図、第４図は従来の発振器の回路図、第５図は
従来の発振器の基本回路図である。 １……誘電体同軸共振器、２，３……小容量コ
ンデンサ、４……結合コンデンサ、５……バリキ
ヤツプダイオード、６……DCカツトコンデンサ、
２６……３段増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘電体同軸共振器の中心導体に0.5〜1PF程
度の容量を有する２つの小容量結合用コンデンサ
の一端を接続し、１つのコンデンサの他端を増幅
器の入力側に接続し、もう一方のコンデンサの他
端を上記増幅器の出力側に接続し、上記誘電体同
軸共振器の中心導体に別な結合コンデンサを介し
てバリキヤツプダイオードの一端を接続するとと
もその他端を接地し、上記バリキヤツプダイオー
ドに印加した電圧により発振周波数を変化せしめ
る局部発振器。 ２ 増幅器はエミツタ接地形の３段構成の増幅器
で形成してなる特許請求の範囲第１項記載の局部
発振器。 ３ バリキヤツプダイオードの他端を交流的に接
地し、上記バリキヤツプダイオードの一端には周
波数調整用の電圧を、その他端には温度補償用の
電圧を印加してなる特許請求の範囲第１項記載の
局部発振器。 ４ 増幅器は集積回路で構成してなる特許請求の
範囲第１項記載の局部発振器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161396A JPS6221304A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 局部発振器 |
| US07/046,916 US4751475A (en) | 1985-07-22 | 1986-07-14 | Local oscillation apparatus |
| GB8705531A GB2189359B (en) | 1985-07-22 | 1986-07-14 | Local oscillation apparatus. |
| DE19863690374 DE3690374T1 (ja) | 1985-07-22 | 1986-07-14 | |
| PCT/JP1986/000358 WO1987000706A1 (en) | 1985-07-22 | 1986-07-14 | Local oscillator |
| DE3690374A DE3690374C2 (ja) | 1985-07-22 | 1986-07-14 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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