JPH056363B2 - - Google Patents
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- JPH056363B2 JPH056363B2 JP58130533A JP13053383A JPH056363B2 JP H056363 B2 JPH056363 B2 JP H056363B2 JP 58130533 A JP58130533 A JP 58130533A JP 13053383 A JP13053383 A JP 13053383A JP H056363 B2 JPH056363 B2 JP H056363B2
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Classifications
-
- 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
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は各種通信機等に用いられる電圧制御
型の可変周波数水晶発振回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a voltage-controlled variable frequency crystal oscillator circuit used in various communication devices and the like.
背景技術とその問題点
電圧制御型可変周波数発振器は、各種通信機等
の構成上、重要な機能ブロツクであり、特に高周
波数安定度が要求される用途については可変周波
数水晶発振回路（以下VCXOという）が用いら
れる。Background technology and its problems Voltage-controlled variable frequency oscillators are important functional blocks in the configuration of various communication devices, etc. In particular, for applications that require high frequency stability, variable frequency crystal oscillators (hereinafter referred to as VCXOs) are used. ) is used.
このVCXOは発振素子としての水晶振動子に
直列可変容量ダイオード（バリキヤツプ）が接続
され、この可変容量ダイオードに直流制御電圧が
供給されることにより発振周波数が可変される。
この場合に、VCXOの周波数可変範囲を拡大す
る必要があるとき、水晶振動子に直列に伸長コイ
ル（可変又は半固定インダクタンス）を接続し、
可変容量ダイオードをさらにこれに直列に接続し
て水晶振動子の等価定数を制御する方法が一般に
用いられる。 In this VCXO, a series variable capacitance diode (varicap) is connected to a crystal resonator as an oscillation element, and the oscillation frequency is varied by supplying a DC control voltage to the variable capacitance diode.
In this case, when it is necessary to expand the frequency variable range of the VCXO, connect an extension coil (variable or semi-fixed inductance) in series with the crystal resonator,
A method generally used is to further connect a variable capacitance diode in series to control the equivalent constant of the crystal resonator.
周波数可変範囲を拡大する必要性は、オーバー
トーンVCXO場合に特に大きい。すなわち、発
振周波数として数＋ＭHzの高周波数を得る場合、
コスト的に安価等の理由でオーバートーン
VCXOが用いられる。このオーバートーン
VCXOは水晶振動子をその高調波振動（オーバ
ートーン）で励振するもので、発振周波数はｎ次
の高調波となる。ところが、このオーバートーン
VCXOの場合、周波数が高いほど、つまりｎの
値が大きいほど周波数可変範囲が狭くなる。そこ
で、オーバートーンVCXOの場合、可変範囲拡
大のため伸長コイルが用いられることが多い。 The need to expand the frequency tuning range is especially great for overtone VCXOs. In other words, when obtaining a high frequency of several + MHz as the oscillation frequency,
Overtone due to low cost etc.
VCXO is used. This overtone
VCXO excites a crystal resonator with its harmonic vibration (overtone), and the oscillation frequency is the nth harmonic. However, this overtone
In the case of a VCXO, the higher the frequency, that is, the larger the value of n, the narrower the frequency variable range. Therefore, in the case of overtone VCXOs, extension coils are often used to expand the variable range.
ところで、可変容量ダイオードの容量−制御電
圧特性は第１図で実線で示すような曲線ａとなる
が、この可変容量ダイオードの大容量領域（制御
電圧小領域）においては、Ｑの低下、直流への信
号重畳による変調現象が発生し、発振スペクトル
の純度低下を招くという欠点がある。 By the way, the capacitance-control voltage characteristic of a variable capacitance diode is a curve a as shown by the solid line in Figure 1, but in the large capacitance region (low control voltage region) of this variable capacitance diode, the Q decreases and the voltage changes to DC. The drawback is that a modulation phenomenon occurs due to the signal superposition of the signals, resulting in a decrease in the purity of the oscillation spectrum.
このため、例えば第１図に示すように使用でき
る容量の上限Ｕが定められ、また、容量−制御電
圧曲線から使用可能な容量の下限ｄが定められ、
制御電圧D1の範囲で容量制御されるようになさ
れる。 For this reason, for example, as shown in FIG. 1, an upper limit U of usable capacity is determined, and a lower limit d of usable capacity is determined from the capacity-control voltage curve.
Capacity is controlled within the range of control voltage D1 .
一方、VCXOの制御可能周波数範囲は次のよ
うに定まる。第２図はVCXOの周波数特性を示
すもので、単に水晶振動子を接続しただけのとき
は実線イのようになり、Ｌ性（インダクタンス）
の外周条件により決まるＬ性インピーダンスによ
り要求される値L0に対応する周波数で発振する。
そして、この水晶発振器に上記のように伸長コイ
ルを接続すると点線ロで示すように周波数が低い
方向に推移し、推移の量はインダクタンス値が大
きい程大きくなる。また、この水晶発振器に伸長
コイルの代わりにコンデンサを直列接続すると、
周波数特性は一点鎖線ハで示すように周波数が高
い方に推移し、容量が小さいほどその推移量は大
きい。 On the other hand, the controllable frequency range of the VCXO is determined as follows. Figure 2 shows the frequency characteristics of the VCXO. When a crystal resonator is simply connected, the solid line A shows the L property (inductance).
It oscillates at a frequency corresponding to the value L 0 required by the L-type impedance determined by the outer peripheral conditions.
When an extension coil is connected to this crystal oscillator as described above, the frequency shifts in a lower direction as shown by the dotted line B, and the amount of shift increases as the inductance value increases. Also, if you connect a capacitor in series with this crystal oscillator instead of an extension coil,
The frequency characteristics shift toward higher frequencies as shown by the dashed line C, and the smaller the capacitance, the larger the amount of shift.
以上のことから、VCXOの周波数可変範囲Ｆ
が定められる。この場合、可変容量ダイオードの
使用可能な最小容量は上述したように下限ｄとし
て定まり、このため、周波数可変範囲Ｆの上限は
定まるから、周波数可変範囲Ｆを拡大するには伸
長コイルのインダクタンス値を大きくして周波数
の下限を下げるようにすればよい。 From the above, the frequency variable range F of the VCXO
is determined. In this case, the minimum usable capacitance of the variable capacitance diode is determined as the lower limit d as described above, and therefore the upper limit of the frequency variable range F is determined, so in order to expand the frequency variable range F, the inductance value of the extension coil is determined. The lower limit of the frequency can be lowered by increasing the value.
ところが、伸長コイルのインダクタンス値を大
きくするとＱが低下してしまう。特に、オーバー
トーンVCXOの場合、高次になればなるほど、
基本周波数のときよりもＱが低下しているため、
この伸長コイルのインダクタンス値を大にするこ
とによりさらにＱが低下することとなり安定度が
悪くなる。このため、従来は、発振器の安定度を
確保するため伸長コイルのインダクタンス値をあ
まり大きくできず、VCXOの周波数可変範囲を
拡大することができなかつた。 However, if the inductance value of the elongated coil is increased, Q will decrease. Especially in the case of overtone VCXO, the higher the order, the more
Since the Q is lower than at the fundamental frequency,
By increasing the inductance value of this elongated coil, Q is further reduced, resulting in poor stability. For this reason, in the past, in order to ensure the stability of the oscillator, the inductance value of the extension coil could not be increased too much, and the frequency variable range of the VCXO could not be expanded.
発明の目的
この発明は上記の点にかんがみ、周波数可変範
囲の拡大ができるようにしたVCXOを提供しよ
うとするものである。Purpose of the Invention In view of the above points, the present invention aims to provide a VCXO that can expand the frequency variable range.
発明の概要
この発明は、発振素子としての水晶振動子６に
伸長コイル７及び複数の可変容量ダイオード８及
び９が直列に接続され、共通の直流制御電圧VC
を、複数の可変容量ダイオード８及び９の夫々に
直流通路を設けることにより供給して同時に制御
し最小容量の低減により可変比を大きくするよう
になされた可変周波数水晶発振回路であつて、こ
れにより周波数可変範囲の拡大が図れるとともに
制御感度の向上が図れるものである。Summary of the Invention This invention comprises a crystal resonator 6 as an oscillation element, an extension coil 7 and a plurality of variable capacitance diodes 8 and 9 connected in series, and a common DC control voltage V C
This is a variable frequency crystal oscillator circuit that supplies and simultaneously controls a plurality of variable capacitance diodes 8 and 9 by providing a DC path to each of them, thereby increasing the variable ratio by reducing the minimum capacitance. This makes it possible to expand the frequency variable range and improve control sensitivity.
実施例
以下、この発明の一実施例を、オーバートーン
VCXOの場合を例にとつて第３図を参照しなが
ら説明しよう。Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Let's take the case of VCXO as an example and explain it with reference to Figure 3.
第３図において、１はアンプ、２は正の直流電
圧の得られる電源端子、３は発振出力信号の出力
端子、４は帰還用コンデンサである。アンプ１の
入力端子間にはコンデンサ５が接続されるととも
にアンプ１の入力端子の一方とアース間には水晶
振動子６、伸長コイル７、２個の可変容量ダイオ
ード８及び９の直列接続が接続される。可変容量
ダイオード８及び９は互いに逆向きに、この場
合、互いのカソード同志が接続されるようにされ
る。 In FIG. 3, 1 is an amplifier, 2 is a power supply terminal from which a positive DC voltage can be obtained, 3 is an output terminal for an oscillation output signal, and 4 is a feedback capacitor. A capacitor 5 is connected between the input terminals of the amplifier 1, and a series connection of a crystal oscillator 6, an extension coil 7, and two variable capacitance diodes 8 and 9 are connected between one of the input terminals of the amplifier 1 and the ground. be done. The variable capacitance diodes 8 and 9 are arranged in opposite directions to each other, in this case, their cathodes are connected to each other.
水晶振動子６と伸長コイル７との接続点は直流
パス用の抵抗１０を介して接地され、また、可変
容量ダイオード８及び９の接続点は抵抗１１を介
して直流制御電圧VCの入力端子１２に接続され
る。なお、入力端子１２はコンデンサ１３を介し
て接地され、抵抗１０及び１１は十分大きな抵抗
とされる。 The connection point between the crystal oscillator 6 and the extension coil 7 is grounded via a resistor 10 for a DC path, and the connection point between the variable capacitance diodes 8 and 9 is connected via a resistor 11 to an input terminal for the DC control voltage V C. 12. Note that the input terminal 12 is grounded via a capacitor 13, and the resistors 10 and 11 are sufficiently large resistors.
以上のことから、２個の可変容量ダイオード８
及び９は、制御電圧VCによつて同時に制御され
る。この場合、これら２個の可変容量ダイオード
は信号に対しては直列、制御電圧VCに対しては
並列とみなせることになり、制御電圧VCによつ
て制御される２個の可変容量ダイオード８及び９
の合成容量としては、第１図で点線ｂのようにな
るので、１個の可変容量ダイオードの場合よりも
小さな最小容量d′が得られる。即ち、最小容量は
１／２になる。この最小容量は第２図について説明
したように周波数可変範囲Ｆの上限を定めるもの
であるから、従来よりも上限が高くなり、それだ
け周波数可変範囲Ｆは広がる。すなわち、伸長コ
イルのインダクタンス値を大きくすることなく、
周波数可変範囲の拡大が図れる。したがつて、伸
長コイルのインダクタンス値は、発振回路の安定
度を損わないような値とすることができる。 From the above, two variable capacitance diodes 8
and 9 are simultaneously controlled by control voltage V C . In this case, these two variable capacitance diodes can be considered to be in series with respect to the signal and in parallel with respect to the control voltage V C , and the two variable capacitance diodes 8 controlled by the control voltage V C and 9
Since the combined capacitance of is as indicated by the dotted line b in FIG. 1, a minimum capacitance d' smaller than that of a single variable capacitance diode can be obtained. That is, the minimum capacity becomes 1/2. Since this minimum capacity determines the upper limit of the frequency variable range F as explained with reference to FIG. 2, the upper limit is higher than in the conventional case, and the frequency variable range F is expanded accordingly. In other words, without increasing the inductance value of the extension coil,
The frequency variable range can be expanded. Therefore, the inductance value of the extension coil can be set to a value that does not impair the stability of the oscillation circuit.
そして、この場合、狭い制御電圧範囲内で、最
小容量を1/2にすることができることから、それ
だけ制御感度が向上するものである。 In this case, the minimum capacitance can be halved within a narrow control voltage range, so the control sensitivity is improved accordingly.
なお、第３図の例では２個の可変容量ダイオー
ドを互に逆向きに接続したが、これは可変容量ダ
イオードの非直線性を打ち消すためで、このよう
に逆向きに接続する必要はなく、例えば第４図に
示すように２個の可変容量ダイオードD1，D2を
同じ向きに接続するようにしてもよい。この場合
にも制御電圧VCは２個の可変容量ダイオードD1，
D2を同時に制御するように供給される。 In the example shown in Figure 3, the two variable capacitance diodes are connected in opposite directions, but this is to cancel out the nonlinearity of the variable capacitance diodes, and there is no need to connect them in opposite directions. For example, as shown in FIG. 4, two variable capacitance diodes D 1 and D 2 may be connected in the same direction. In this case as well, the control voltage V C is connected to the two variable capacitance diodes D 1 ,
Supplied to control D 2 simultaneously.
また、可変容量ダイオードは２個に限らず、例
えば第５図及び第６図に示すように３個及び４個
用いてもよい。この場合にも制御電圧VCは全て
の可変容量ダイオードを同時に制御するように供
給されるのは勿論である。 Further, the number of variable capacitance diodes is not limited to two, and for example, three or four variable capacitance diodes may be used as shown in FIGS. 5 and 6. Of course, in this case as well, the control voltage V C is supplied so as to control all the variable capacitance diodes simultaneously.
なお、第４図〜第５図において、抵抗２１〜２
９はそれぞれ十分大きな値とされる。 In addition, in FIGS. 4 to 5, resistors 21 to 2
9 is assumed to be a sufficiently large value.
発明の効果
以上のようにして、この発明においては、伸長
コイルのインダクタンス値を大きくすることな
く、従つてVCXOの安定度を損うことなく、
VCXOの周波数可変範囲を拡げることができる。
しかも、制御電圧によつて制御できる可変容量の
最小容量値を下げるものであるので、制御感度の
向上も図れるという効果がある。Effects of the Invention As described above, in this invention, without increasing the inductance value of the extension coil and therefore without impairing the stability of the VCXO,
The frequency variable range of the VCXO can be expanded.
Furthermore, since the minimum capacitance value of the variable capacitor that can be controlled by the control voltage is lowered, there is an effect that control sensitivity can be improved.
第１図は可変容量ダイオードの容量−制御電圧
特性を示す図、第２図はVCXOの周波数特性を
説明するための図、第３図はこの発明の一例の回
路図、第４図〜第６図はこの発明の他の例の要部
をそれぞれ示す図である。
６は水晶振動子、７は伸長コイル、８及び９は
可変容量ダイオード、１２は制御電圧の入力端子
である。
Fig. 1 is a diagram showing the capacitance-control voltage characteristics of a variable capacitance diode, Fig. 2 is a diagram for explaining the frequency characteristics of a VCXO, Fig. 3 is a circuit diagram of an example of the present invention, and Figs. 4 to 6 The figures are diagrams showing main parts of other examples of the invention. 6 is a crystal resonator, 7 is an extension coil, 8 and 9 are variable capacitance diodes, and 12 is a control voltage input terminal.
Claims (1)
び複数の可変容量ダイオードが直列に接続され、
共通の直流制御電圧を、上記複数の可変容量ダイ
オードの夫々に直流通路を設けることにより供給
して同時に制御し最小容量の低減により可変比を
大きくするようになされた可変周波数水晶発振回
路。1 An extension coil and a plurality of variable capacitance diodes are connected in series to a crystal resonator as an oscillation element,
A variable frequency crystal oscillator circuit configured to supply a common DC control voltage to each of the plurality of variable capacitance diodes by providing a DC path to each of the plurality of variable capacitance diodes to simultaneously control them and increase the variable ratio by reducing the minimum capacitance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053383A JPS6021602A (en) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | Variable frequency crystal oscillating circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053383A JPS6021602A (en) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | Variable frequency crystal oscillating circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021602A JPS6021602A (en) | 1985-02-04 |
| JPH056363B2 true JPH056363B2 (en) | 1993-01-26 |
Family
ID=15036566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13053383A Granted JPS6021602A (en) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | Variable frequency crystal oscillating circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021602A (en) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0526966U (en) * | 1991-09-17 | 1993-04-06 | 大同特殊鋼株式会社 | Cord winding device |
| JPH0557914U (en) * | 1991-12-27 | 1993-07-30 | 京セラ株式会社 | Voltage controlled oscillator |
| JP4911310B2 (en) * | 2007-06-15 | 2012-04-04 | セイコーエプソン株式会社 | Piezoelectric oscillator |
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| JPS5264857A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Fujitsu Ltd | Voltage control quartz crystal oscillator |
| JPS57192104A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Toshiba Corp | Voltage controlled quartz oscillator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228084Y2 (en) * | 1979-10-13 | 1987-07-18 | ||
| JPS56105911U (en) * | 1980-01-14 | 1981-08-18 |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP13053383A patent/JPS6021602A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5264857A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Fujitsu Ltd | Voltage control quartz crystal oscillator |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021602A (en) | 1985-02-04 |
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