JPH062333Y2 - 変調器付電圧制御発振器 - Google Patents

変調器付電圧制御発振器

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JPH062333Y2
JPH062333Y2 JP1986068483U JP6848386U JPH062333Y2 JP H062333 Y2 JPH062333 Y2 JP H062333Y2 JP 1986068483 U JP1986068483 U JP 1986068483U JP 6848386 U JP6848386 U JP 6848386U JP H062333 Y2 JPH062333 Y2 JP H062333Y2
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    • H03B2201/02Varying the frequency of the oscillations by electronic means
    • H03B2201/0208Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、広い範囲の発振周波数制御電圧(以下、制御
電圧と称す)に対して一定の変調感度特性が得られるよ
うに改善した変調器付電圧制御発振器(以下、VCOと
称す)に関するものである。
(従来の技術) 自動車電話や移動通信機等は、小形化が要求されること
から、制御電圧により発振周波数の調整ができ、しかも
この発振周波数を直接変調して出力させるVCOが汎用
されている。第2図は、VCOの第1の従来例の回路図
である。第2図において、電源端子20から交流阻止用コ
イル1を介して発振用トランジスタ7のコレクタに電源
が印加されている。この発振用トランジスタ7のコレク
タとベース間とベースと接地間およびエミッタと接地間
に、それぞれバイアス抵抗3,4,5が介装されてい
る。また、ベースと接地間に接地コンデンサ2が介装さ
れ、エミッタと接地間およびコレクタとエミッタ間に帰
還用コンデンサ6,8が介装されている。さらに、コレ
クタには、共振用コンデンサ9,13と可変容量ダイオー
ド10,14および基板に形成されたマイクロストリップ線
路18とで形成された共振回路が接続され、ベース接地型
変形コルピッツ発振回路が構成されている。そして、可
変容量ダイオード10は変調用であり、そのカソードに変
調信号入力端子23から変調信号分圧抵抗15,17で適宜に
分圧された変調信号が印加されている。また、可変容量
ダイオード14は発振周波数制御用であり、そのカソード
に制御電圧端子21から交流阻止用コイル12を介して制御
電圧が印加されている。そして、マイクロストリップ線
路18に出力結合コンデンサ19を介して発振出力端子22が
接続されている。なお、11はバイアスコンデンサであ
る。
かかる構成において、制御電圧端子21に印加される制御
電圧により可変容量ダイオード14の容量が制御されて、
共振回路の共振周波数が調整され、さらに変調信号入力
端子23に印加される変調信号により可変容量ダイオード
10の容量が制御されて共振周波数に変調が加わり、発振
出力端子22より周波数変調波が取り出される。
第3図は、VCOの第2の従来例の回路図である。第3
図において第2図と同一回路素子には同一符号を付して
重複する説明を省略する。
第3図において、発振用トランジスタ7のコレクタに接
続される共振回路は、変調用および発振周波数制御用の
双方の可変容量ダイオード10,14のカソードに、ともに
制御電圧を印加し、一方の変調用の可変容量ダイオード
10のカソードに変調信号を印加するように構成したもの
である。なお、24は抵抗、25は共振用コンデンサであ
る。
かかる構成において、可変容量ダイオード14の容量は、
制御電圧により制御され、可変容量ダイオード10の容量
は、制御電圧と変調信号の電位差により制御される。
(考案が解決しようとする問題点) ところで、近年、自動車電話の加入者が増大し、チャン
ネル数増加のために帯域幅を広くとらなければならな
い。このためにVCOの発振周波数範囲を広くし、しか
も発振周波数全帯域にわたって均一な変調感度特性が得
られることが要望されている。
ここで、可変容量ダイオード14の制御電圧容量特性は、
第4図曲線Aのごとく、制御電圧が低い場合に容量およ
び容量変化率が大きく、制御電圧が高い場合に容量およ
び容量変化率が小さい。そして共振容量回路の容量は制
御電圧によって大きく変えられ、変調信号によってわず
かに変えられる。したがって第1の従来例のVCOで
は、変調信号の大きさが一定であって変調信号による容
量変化量が一定であっても、制御電圧が異なることによ
って変調度が異なる。すなわち変調感度特性は第6図曲
線Aのごとく、制御電圧が高くなると大きくなり、逆に
制御電圧が低くなると小さくなり、一定でないという問
題点があった。
また、第2の従来例のVCOは、上記の第1の従来例の
VCOの問題点を改善すべくなされたものであり、変調
用の可変容量ダイオード10は、発振周波数制御用の可変
容量ダイオード14と同様に、制御電圧に応じて容量が変
る。すなわち共振容量回路の容量に応じて変調の動作点
が変り、変調信号の大きさが一定であっても、変調信号
による共振容量回路の容量変化量は制御電圧が低い場合
には大きく、制御電圧が高い場合には小さい。したがっ
て制御電圧変調感度特性は第6図曲線Bのごとく改善さ
れるが、十分に満足できるものではないという問題点が
あった。これは可変容量ダイオード10,14の特性が第4
図曲線Aに示すように、制御電圧に対する容量曲線の勾
配が一定ではなく、制御電圧発振周波数特性が第5図曲
線Bに示すように非直線であることに起因している。
さらに、上記第1と第2の従来例のごとく、制御電圧発
振周波数特性が直線とならないVCOを用いて周波数シ
ンセサイザーを構成すると、制御電圧が低く発振周波数
の変化率の大きい範囲で雑音特性が悪くなるという問題
点があった。
本考案の目的は、上記した従来のVCOの問題点を解決
するためになされたもので、広い範囲の制御電圧に対し
て一定の変調感度特性が得られるようにしたVCOを提
供することにある。
(問題点を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本考案の変調器付電圧制
御発振器は、第1の可変容量ダイオードに直列コンデン
サを直列接続し、この直列接続体に並列コンデンサを並
列接続して補正容量回路を形成し、この補正容量回路に
第2の可変容量ダイオードを前記第1の可変容量ダイオ
ードと同方向で直列接続して共振容量回路と成し、前記
第2の可変容量ダイオードの両端に発振周波数制御電圧
と変調信号をそれぞれ加えて容量を制御すると共に、前
記第1の可変容量ダイオードの両端に逆バイアス電圧と
前記発振周波数制御電圧をそれぞれ加えて、前記発振周
波数制御電圧の高低に応じて、前記第1の可変容量ダイ
オードと前記第2の可変容量ダイオードの容量の増減を
互いに逆方向に制御し、前記発振周波数制御電圧と前記
変調信号に応じた周波数変調波を得るように構成されて
いる。
(作用) 第1の可変容量ダイオードに直列コンデンサを直列接続
し、この直列接続体に並列コンデンサを並列接続して補
正容量回路を形成したので、補正容量回路の容量変化量
が直列コンデンサにより補正され、また容量変化率が並
列コンデンサにより補正される。そして、この補正容量
回路の容量は、制御電圧の増加に伴ない増加し、しかも
制御電圧が低い範囲では大きく増加するが、高い範囲で
は増加が少ない。一方、第2の可変容量ダイオードの容
量は、制御電圧の増加に伴ない減少し、しかも制御電圧
が低い範囲では大きく減少するが、高い範囲では減少が
少ない。そこで、補正容量回路の容量と第2の可変容量
ダイオードの容量に比を適宜に設定することで、これら
の容量が直列接続されて成る共振容量回路の容量変化等
が制御電圧の変化に対して一定となり、制御電圧と発振
周波数の関係が直線となる。また、共振容量回路に変調
信号に対応する電圧を加えることで、変調信号の大きさ
が一定であれば、変調信号による共振容量回路の容量変
化は、制御電圧の高低にかかわらず一定となる。このた
めに、制御信号の広い範囲で、変調信号により共振容量
回路の容量を変化させる率が一定となる。
(実施例) 以下、本考案の実施例につき第1図を参照して説明す
る。第1図は、本考案のVCOの一実施例の回路図であ
る。第1図において第2図および第3図と同一回路素子
に同一符号を付して重複する説明を省略する。
第1図において、発振用トランジスタ7のコレクタに
は、並列コンデンサ9と直流阻止用コンデンサ29の一端
がそれぞれ接続されている。並列コンデンサ9の他端
は、発振周波数制御および変調用の第2の可変容量ダイ
オード31と共振用コンデンサ32およびマイクロストリッ
プ線路18を直列に介して接地されている。この可変容量
ダイオード31のアノードは変調信号分圧抵抗17を介して
変調信号入力端子23に接続されるとともに、別の変調信
号分圧抵抗15を介して接地されている。また、可変容量
ダイオード31のカソードは抵抗24と直列コンデンサ30を
並列に介して補正用の第1の可変容量ダイオード26のア
ノードに接続され、このアノードが交流阻止用コイル12
を介して制御電圧端子21に接続されている。コンデンサ
29の他端は、可変容量ダイオード26のカソードに接続さ
れるとともに、交流阻止用コイル33を介してバイアス電
圧端子28に接続されている。なお、制御電圧端子21とバ
イアス電圧端子28は、バイパスコンデンサ11,27をそれ
ぞれ介して接地されている。そして、可変容量ダイオー
ド26はバイアス電圧端子28に印加される逆バイアス電圧
と制御電圧端子21に印加される制御電圧との電位差で逆
バイアスされて容量が制御され、可変容量ダイオード31
は、制御電圧と分圧された変調信号との電位差で逆バイ
アスされて容量が制御される。このように、可変容量ダ
イオード26に直列コンデンサ30を直列接続し、この直列
接続体に並列コンデンサ9を並列接続して補正容量回路
が形成され、この補正容量回路に可変容量ダイオード31
とコンデンサ32を直列接続して共振容量回路が形成され
ている。
かかる構成において、制御電圧を変えたとき、可変容量
ダイオード26と31の容量は互いに増減が逆方向に変化す
る。そして補正容量回路の容量変化量は、直列コンデン
サ30によって適宜に補正され、直列コンデンサ30の値が
大きい場合には大きく、直列コンデンサ30の値が小さい
場合には小さい。また、補正容量回路の容量変化率は、
並列コンデンサ9によって適宜に補正され、並列コンデ
ンサ9の値が大きい場合には相対的に小さく、並列コン
デンサ9の値が小さい場合には相対的に大きい。
ここで直列コンデンサ30と補正容量回路の容量の変化量
との関係を具体的に説明する。直列コンデンサ30は、制
御電圧が低い範囲における共振容量回路の特性に影響を
与える。直列コンデンサ30の容量値を、たとえば制御電
圧が中位の範囲における可変容量ダイオード26の容量値
程度に設定する。このような回路において、制御電圧が
低い場合には、逆バイアス電圧と制御電圧の電位差が大
きく、可変容量ダイオード26の容量は直列コンデンサ30
の容量よりも小さい。そこで両者の直列合成容量は可変
容量ダイオード26の容量の変化にほぼ対応して変り、補
正容量回路の容量は、制御電圧が低い範囲でその増加に
従って大きく増加する。そして、制御電圧が中位になる
と、可変容量ダイオード26の容量は直列コンデンサ30の
容量とほぼ同等になり、補正容量回路の容量は、制御電
圧が中位の範囲で増加に従って増加するが、その増加量
は制御電圧が低い範囲の補正容量回路の容量増加量に比
べてわずかとなる。すなわち、可変容量ダイオード26の
容量の増加に対して、補正容量回路の容量増加量が小さ
くなる。さらに、制御電圧を増して制御電圧が高い範囲
になると、可変容量ダイオード26の容量が増す。しか
し、直列コンデンサ30の容量値が可変容量ダイオード26
の容量値よりも小さいため、可変容量ダイオード26の容
量の増加に対して、補正容量回路の容量はほとんど増加
しない。このように、制御電圧の増加に対して補正容量
回路の容量は、第4図に曲線Cで示すように、低い範囲
では大きく変化するが、高い範囲では変化は小さなもの
となる。なお、第4図における各曲線の縦軸のスケール
は便宜上同じではない。
そして、上記の補正容量回路が直列接続されて構成され
た共振容量回路の特性は、第4図に曲線Dで示すよう
に、可変容量ダイオード31単体の特性に比べて、制御電
圧が低い範囲で傾斜が大幅に緩やかであり、また制御電
圧が中位の範囲で傾斜がやや緩やかであり、そして制御
電圧が高い範囲では傾斜はあまり差がない。すなわち、
制御電圧が中位の場合の傾斜の変化量を基準にすれば、
制御電圧が低い場合には傾斜が緩やかになり、制御電圧
が高い場合には傾斜が相対的にやや大きくなる。その結
果、発振周波数と制御電圧の関係が第5図直線Dのごと
く改善される。そして、共振容量回路の容量が変調信号
の分圧によって変化するので、変調信号の大きさが一定
であれば、変調信号による共振容量回路の容量変化は制
御電圧の高低にかかわらず一定となる。このために、制
御信号の広い範囲で、変調信号により共振容量回路の容
量を変化させる率が一定となる。そこで、変調感度と制
御電圧の関係が第6図直線Dのごとく改善される。
なお、上記実施例では、可変容量ダイオード31を発振周
波数調整用および変調用として用いているが、発振周波
数調整用および変調用として用いているが、発信周波数
調整用と変調用とにそれぞれ別個の可変容量ダイオード
を設けても良いことは勿論である。
(考案の効果) 以上説明したように、本考案のVCOによれば、広い範
囲の制御電圧に対して、ほぼ一定の変調感度特性が得ら
れ、また発振周波数の変化率が一定となるので、このV
COを用いて周波数シンセサイザーを構成すれば雑音特
性が良好であり、広い帯域幅の周波数変調波を必要とす
る自動車電話や移動通信機等に好適であるという優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案のVCOの一実施例の回路図であり、
第2図は、VCOの第1の従来例の回路図であり、第3
図は、VCOの第2の従来例の回路図であり、第4図
は、可変容量ダイオードの制御電圧容量特性図であり、
第5図は、制御電圧発振周波数特性図であり、第6図
は、制御電圧変調感度特性図である。 9:並列コンデンサ 10,14,26,31:可変容量ダイオード 21:制御電圧端子、 23:変調信号入力端子、 28:バイアス電圧端子、 30:直列コンデンサ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の可変容量ダイオードに直列コンデン
    サを直列接続し、この直列接続体に並列コンデンサを並
    列接続して補正容量回路を形成し、この補正容量回路に
    第2の可変容量ダイオードを前記第1の可変容量ダイオ
    ードと同方向で直列接続して共振容量回路と成し、前記
    第2の可変容量ダイオードの両端に発振周波数制御電圧
    と変調信号をそれぞれ加えて容量を制御すると共に、前
    記第1の可変容量ダイオードの両端に逆バイアス電圧と
    前記発振周波数制御電圧をそれぞれ加えて、前記発振周
    波数制御電圧の高低に応じて、前記第1の可変容量ダイ
    オードと前記第2の可変容量ダイオードの容量の増減を
    互いに逆方向に制御し、前記発振周波数制御電圧と前記
    変調信号に応じた周波数変調波を得るように構成したこ
    とを特徴とする変調器付電圧制御発振器。
JP1986068483U 1986-05-07 1986-05-07 変調器付電圧制御発振器 Expired - Lifetime JPH062333Y2 (ja)

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JPS62181017U JPS62181017U (ja) 1987-11-17
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