JPH06232633A - 三端子負性素子発振器 - Google Patents
三端子負性素子発振器Info
- Publication number
- JPH06232633A JPH06232633A JP50A JP3732593A JPH06232633A JP H06232633 A JPH06232633 A JP H06232633A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 3732593 A JP3732593 A JP 3732593A JP H06232633 A JPH06232633 A JP H06232633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission line
- gate
- oscillator
- negative
- negative resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 位相雑音を低減した負性抵抗素子発振器を提
供することを目的とする。 【構成】 負性抵抗回路１０とこれに接続される共振器
とを有する三端子負性素子発振器において、前記負性抵
抗回路１０は、ゲートと接地間に負性抵抗を呈する電界
効果トランジスタ２０を有し、前記共振器は、予じめ定
められる長さの伝送線路１２により構成され、該伝送線
路１２の一端は前記ゲートに接続され、該伝送線路の他
端と接地間に静電容量１４と抵抗１６の並列回路が接続
される。
供することを目的とする。 【構成】 負性抵抗回路１０とこれに接続される共振器
とを有する三端子負性素子発振器において、前記負性抵
抗回路１０は、ゲートと接地間に負性抵抗を呈する電界
効果トランジスタ２０を有し、前記共振器は、予じめ定
められる長さの伝送線路１２により構成され、該伝送線
路１２の一端は前記ゲートに接続され、該伝送線路の他
端と接地間に静電容量１４と抵抗１６の並列回路が接続
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発振器の低位相雑音化
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発振器に要求される性能として、位相雑
音が低いことが挙げられる。発振器の位相雑音を下げる
には、Ｑ値の高い部品を使用する必要がある。とくに共
振器は高Ｑであることが必要である。図４に電界効果ト
ランジスタ２０を用い、ゲートと接地点間に負性抵抗を
発生する負性抵抗回路１０と、一定の長さを有する伝送
線路１２で構成された共振器とで構成された負性抵抗形
発振器の構成例を示す。電界効果トランジスタではゲー
トバイアスをかける必要があり、ゲート端子にゲートバ
イアス抵抗（Ｒ）１６を必要とする。伝送線路１２の他
端には静電容量（Ｃ）１４が接続される。このときのゲ
ート端子から共振器側を見たインピーダンスＺは、以下
のように表せる。
音が低いことが挙げられる。発振器の位相雑音を下げる
には、Ｑ値の高い部品を使用する必要がある。とくに共
振器は高Ｑであることが必要である。図４に電界効果ト
ランジスタ２０を用い、ゲートと接地点間に負性抵抗を
発生する負性抵抗回路１０と、一定の長さを有する伝送
線路１２で構成された共振器とで構成された負性抵抗形
発振器の構成例を示す。電界効果トランジスタではゲー
トバイアスをかける必要があり、ゲート端子にゲートバ
イアス抵抗（Ｒ）１６を必要とする。伝送線路１２の他
端には静電容量（Ｃ）１４が接続される。このときのゲ
ート端子から共振器側を見たインピーダンスＺは、以下
のように表せる。
【０００３】 Ｚ＝Ａ（ωＬO ＋ｊＲ） Ａ＝ωＲＬO ／（Ｒ2 ＋ω2 ＬO 2） ＬO ＝（ωＣＺO −１）／（ωＣＺO ＋ｔａｎβＬ）・ＺO ／ω ただし、ＺO は伝送線路のインピーダンス、Ｌは伝送線
路長、βは位相定数である。インピーダンスＺを抵抗成
分ＲZ とリアクタンス成分ＬZ で表せば、 Ｚ＝Ｒｚ＋ｊＬｚ となり、Ｑ値は Ｑ＝ωＬZ ／ＲZ ＝ωＲ／ＬO となる。したがって、Ｑ値を上げるには、Ｒはおおきく
なければならない。ところで、発振器の位相雑音は、発
振器内の能動素子が発生する低周波雑音が能動素子自身
の非線形性によってアップコンバージョンされ、発振周
波数近傍に側帯波として現われたものである（例えば文
献（１）H.J.Siweris and B.Schiek, “ Analysis of N
oise Upconversion in Microwave FET Oscillators”,I
EEE,Trans.Microwave Theory and Tech.,vol.MTT-33,pp
233-242,March 1983.)。
路長、βは位相定数である。インピーダンスＺを抵抗成
分ＲZ とリアクタンス成分ＬZ で表せば、 Ｚ＝Ｒｚ＋ｊＬｚ となり、Ｑ値は Ｑ＝ωＬZ ／ＲZ ＝ωＲ／ＬO となる。したがって、Ｑ値を上げるには、Ｒはおおきく
なければならない。ところで、発振器の位相雑音は、発
振器内の能動素子が発生する低周波雑音が能動素子自身
の非線形性によってアップコンバージョンされ、発振周
波数近傍に側帯波として現われたものである（例えば文
献（１）H.J.Siweris and B.Schiek, “ Analysis of N
oise Upconversion in Microwave FET Oscillators”,I
EEE,Trans.Microwave Theory and Tech.,vol.MTT-33,pp
233-242,March 1983.)。
【０００４】また、電界効果トランジスタでは１／ｆ雑
音と呼ばれる低周波雑音の影響が大きく、この雑音はゲ
ートリーク電流に依存する（例えば文献（２）M.D.Das
andP.K.Ghosh,“Gate Current Dependence of Low-Freq
uency Noise in GaAs MESFET'S ”,IEEE,Electron Devi
ce Letters,vol.EDL-2,no.8,pp210-213,Aug 1981.)。
音と呼ばれる低周波雑音の影響が大きく、この雑音はゲ
ートリーク電流に依存する（例えば文献（２）M.D.Das
andP.K.Ghosh,“Gate Current Dependence of Low-Freq
uency Noise in GaAs MESFET'S ”,IEEE,Electron Devi
ce Letters,vol.EDL-2,no.8,pp210-213,Aug 1981.)。
【０００５】したがって、ゲート端子に抵抗を接続する
と、ゲートリーク電流により抵抗に１／ｆ雑音電圧が発
生し、抵抗が高いほど位相雑音は大きくなる。このよう
に、ゲートバイアス抵抗Ｒは高周波では高インピーダン
スで、低周波では低インピーダンスであることが必要と
なる。
と、ゲートリーク電流により抵抗に１／ｆ雑音電圧が発
生し、抵抗が高いほど位相雑音は大きくなる。このよう
に、ゲートバイアス抵抗Ｒは高周波では高インピーダン
スで、低周波では低インピーダンスであることが必要と
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、位相雑音を
低減した負性抵抗素子発振器を提供することを目的とす
る。
低減した負性抵抗素子発振器を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、負性抵
抗回路とこれに接続される共振器とを有する三端子負性
素子発振器において、前記負性抵抗回路は、ゲートと接
地間に負性抵抗を呈する電界効果トランジスタを有し、
前記共振器は、予じめ定められる長さの伝送線路により
構成され、該伝送線路の一端は前記ゲートに接続され、
該伝送線路の他端と接地間に静電容量と抵抗の並列回路
が接続される三端子負性素子発振器にある。
抗回路とこれに接続される共振器とを有する三端子負性
素子発振器において、前記負性抵抗回路は、ゲートと接
地間に負性抵抗を呈する電界効果トランジスタを有し、
前記共振器は、予じめ定められる長さの伝送線路により
構成され、該伝送線路の一端は前記ゲートに接続され、
該伝送線路の他端と接地間に静電容量と抵抗の並列回路
が接続される三端子負性素子発振器にある。
【０００８】
【作用】ゲートバイアス抵抗Ｒに要求される特性を満足
するため、図１（ａ）のように伝送線路共振器のゲート
に接続されていない端子と接地間に容量と抵抗の並列回
路接続することを提案する。
するため、図１（ａ）のように伝送線路共振器のゲート
に接続されていない端子と接地間に容量と抵抗の並列回
路接続することを提案する。
【０００９】図１（ａ）において、共振器１２の一端は
発振周波数においてゲートバイアス抵抗（Ｒ）１６に比
べ十分低いインピーダンスの容量（Ｃ）１４で接地され
ているため図１（ｂ）と等価となり、Ｑ値は高く保たれ
る。低周波では、容量Ｃはほぼ開放、共振器は短絡とみ
なされ図１（ｃ）と等価となる。したがって、低周波に
対しては、ゲートバイアス抵抗Ｒを小さくして１／ｆ雑
音を低減でき、高周波に対して共振器のＱ値を高く保て
るので発振器の低位相雑音化が可能である。
発振周波数においてゲートバイアス抵抗（Ｒ）１６に比
べ十分低いインピーダンスの容量（Ｃ）１４で接地され
ているため図１（ｂ）と等価となり、Ｑ値は高く保たれ
る。低周波では、容量Ｃはほぼ開放、共振器は短絡とみ
なされ図１（ｃ）と等価となる。したがって、低周波に
対しては、ゲートバイアス抵抗Ｒを小さくして１／ｆ雑
音を低減でき、高周波に対して共振器のＱ値を高く保て
るので発振器の低位相雑音化が可能である。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図２に示す。電界効果トラ
ンジスタ２０のドレインに接続した容量（Ｃｆ）２２で
帰還をかけることでゲートと接地間に負性抵抗を発生す
る。ゲートに伝送線路共振器１２を接続し、線路の他端
にゲートバイアス抵抗（Ｒ）１６と容量（Ｃ）１４を接
続する。
ンジスタ２０のドレインに接続した容量（Ｃｆ）２２で
帰還をかけることでゲートと接地間に負性抵抗を発生す
る。ゲートに伝送線路共振器１２を接続し、線路の他端
にゲートバイアス抵抗（Ｒ）１６と容量（Ｃ）１４を接
続する。
【００１１】
【発明の効果】図２の回路において、ゲートバイアス抵
抗Ｒを変えた時の位相雑音低減効果を図３に示す。ゲー
トバイアス抵抗Ｒが下がるにつれ位相雑音も下がり、２
ＫΩ程度で約６ｄＢの位相雑音低減効果が得られた。な
お２ＫΩ以下で急激に位相雑音が劣化しているのは、ア
ップコンバージョンゲインが上がったためである（前記
文献１参照）。従って抵抗値は本発明負性抵抗形発振器
の応用として、ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integ
rated Circuit ）化発振器がある。本発明では、適当な
抵抗と容量を共振器の端に接続するだけで位相雑音を低
減できるので、ＩＣ化に適している。これにより小型・
低位相雑音なマイクロ波発振器を実現できる。
抗Ｒを変えた時の位相雑音低減効果を図３に示す。ゲー
トバイアス抵抗Ｒが下がるにつれ位相雑音も下がり、２
ＫΩ程度で約６ｄＢの位相雑音低減効果が得られた。な
お２ＫΩ以下で急激に位相雑音が劣化しているのは、ア
ップコンバージョンゲインが上がったためである（前記
文献１参照）。従って抵抗値は本発明負性抵抗形発振器
の応用として、ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integ
rated Circuit ）化発振器がある。本発明では、適当な
抵抗と容量を共振器の端に接続するだけで位相雑音を低
減できるので、ＩＣ化に適している。これにより小型・
低位相雑音なマイクロ波発振器を実現できる。
【図１】本発明による負性抵抗素子発振器の原理図であ
る。
る。
【図２】本発明による負性抵抗素子発振器の実施例を示
す。
す。
【図３】本発明による位相雑音低減効果を示す図であ
る。
る。
【図４】従来の技術の構成例である。
１０ 負性抵抗回路 １２ 伝送線路 １４ 静電容量 １６ 抵抗 ２０ 電界効果トランジスタ ２２ 静電容量
Claims (1)
- 【請求項１】 負性抵抗回路とこれに接続される共振器
とを有する三端子負性素子発振器において、 前記負性抵抗回路は、ゲートと接地間に負性抵抗を呈す
る電界効果トランジスタを有し、 前記共振器は、予じめ定められる長さの伝送線路により
構成され、 該伝送線路の一端は前記ゲートに接続され、 該伝送線路の他端と接地間に静電容量と抵抗の並列回路
が接続されることを特徴とする、三端子負性素子発振
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06232633A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 三端子負性素子発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06232633A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 三端子負性素子発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232633A true JPH06232633A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12494505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Withdrawn JPH06232633A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 三端子負性素子発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06232633A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004054091A1 (ja) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Nec Corporation | 負性抵抗回路、及びアクティブフィルタ |
| KR100450689B1 (ko) * | 2002-06-26 | 2004-10-01 | 주식회사 아모텍 | 부성 저항 능동 공진기 및 이를 이용한 고주파용 능동여파기 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916667U (ja) * | 1982-07-21 | 1984-02-01 | 久「が」 隆雄 | ゴルフ球拾集機 |
| JPH01126267U (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP50A patent/JPH06232633A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916667U (ja) * | 1982-07-21 | 1984-02-01 | 久「が」 隆雄 | ゴルフ球拾集機 |
| JPH01126267U (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450689B1 (ko) * | 2002-06-26 | 2004-10-01 | 주식회사 아모텍 | 부성 저항 능동 공진기 및 이를 이용한 고주파용 능동여파기 |
| WO2004054091A1 (ja) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Nec Corporation | 負性抵抗回路、及びアクティブフィルタ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |