JPH06350335A - 電圧制御発振器 - Google Patents

電圧制御発振器

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JPH06350335A
JPH06350335A JP14172993A JP14172993A JPH06350335A JP H06350335 A JPH06350335 A JP H06350335A JP 14172993 A JP14172993 A JP 14172993A JP 14172993 A JP14172993 A JP 14172993A JP H06350335 A JPH06350335 A JP H06350335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
controlled oscillator
variable capacitance
voltage
capacitance diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP14172993A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuhito Terao
篤人 寺尾
Takayuki Hayashi
孝之 林
Akira Fujishima
明 藤島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP14172993A priority Critical patent/JPH06350335A/ja
Publication of JPH06350335A publication Critical patent/JPH06350335A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御電圧に対して周波数制御感度が一定であ
る電圧制御発振器を提供することを目的とする。 【構成】 第1のコンデンサ4と可変容量ダイオード5
の直列接続体と並列にコンデンサ10に接続したので、
周波数制御感度は低域では第1のコンデンサ4の容量値
に主に依存する。また、これとは逆に、高域では第2の
コンデンサ10の容量値に主に依存することになる。し
たがって、第1のコンデンサ4および第2のコンデンサ
10の容量値により、周波数制御感度を低域と高域とで
ほぼ独立に設定することができ、制御電圧に対して周波
数制御感度が一定である電圧制御発振器を実現すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧制御発振器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の電圧制御発振器について図
6を用いて説明する。従来の電圧制御発振器は図6に示
すように、差動増幅器21と、この差動増幅器21の第
1の入力端子22と第2の入力端子23との間に直列接
続された第1のコンデンサ24および可変容量ダイオー
ド25と、前記第1のコンデンサ24と前記可変容量ダ
イオード25との接続点と電圧制御端子26との間に接
続された抵抗27と、前記第1の入力端子22とアース
との間に接続された第1のインダクタンス28と、前記
第2の入力端子23とアースとの間に接続された第2の
インダクタンス29とで構成されていた。
【0003】この電圧制御発振器において、可変容量ダ
イオード25の容量値は電圧制御端子26に印加される
制御電圧に応じて変化するため、この制御電圧を変化さ
せることにより可変容量ダイオード25を含む共振回路
の共振周波数が変化し、その結果電圧制御発振器の発振
周波数が変化することになる。
【0004】ここで電圧制御発振器は、制御電圧と発振
周波数とが一定の比例関係を有していることが重要であ
る。特に変調器や復調器に用いた場合においては、この
直線性を有していないと歪みの原因となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では、制御電圧に対する発振周波数の変
化率、すなわち周波数制御感度をある定められた一定の
値に設定することは非常に困難であった。これは、一般
的には可変容量ダイオード25の容量値が制御電圧の変
化に対して周波数制御感度が一定になるようには変化し
ないことによるものである。従来は周波数制御感度をあ
る定められた一定の値に設定するために、周波数制御感
度を高くする場合は可変容量ダイオード25と直列に接
続された第1のコンデンサ24の容量値を大きくして第
1のコンデンサ24の影響を少なくすることにより、可
変容量ダイオード25の容量値の変化率を相対的に大き
くしていた。また、これとは逆に周波数制御感度を低く
する場合は第1のコンデンサ24の容量値を小さくして
第1のコンデンサ24の影響を大きくすることにより、
可変容量ダイオード25の容量値の変化率を相対的に小
さくしていた。ところが可変容量ダイオード25の制御
電圧に対する容量値の補正を第1のコンデンサ24のみ
で行うことは非常に困難であった。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、制御電圧に対する周波数制御感度を容易に一定に
することができる電圧制御発振器を提供することを目的
としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電圧制御発振器は、第1のコンデンサと可変
容量ダイオードの直列接続体と並列に第2のコンデンサ
を接続した構成としたものである。
【0008】
【作用】この構成により、第2のコンデンサが第1のコ
ンデンサと可変容量ダイオードの直列接続体と並列に接
続されているので、周波数制御感度を高くする場合は第
2のコンデンサの容量値を小さくすることにより、可変
容量ダイオードによる合成容量値の変化率を大きくする
ことができる。また、周波数制御感度を低くする場合は
第2のコンデンサの容量値を大きくすることにより、可
変容量ダイオードによる合成容量値の変化率を小さくす
ることができる。このように、第2のコンデンサの容量
値の変化による周波数制御感度の変化は第1のコンデン
サのそれとは逆の関係にある。この第1のコンデンサの
容量値と第2のコンデンサの容量値は独立に設定するこ
とが出来るので、第1のコンデンサおよび第2のコンデ
ンサの容量値を適当に選ぶことにより、周波数制御感度
をある定められた一定の値に設定でき、制御電圧に対し
て周波数制御感度が一定である電圧制御発振器を実現す
ることができる。
【0009】
【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。図1は本発明の一実施例における電
圧制御発振器の回路図であり、本実施例ではこれを衛星
放送受信機において使用する約400MHzの第2中間
周波信号を復調するPLL方式FM復調器に用いてい
る。
【0010】図1に示すごとく、本発明の一実施例の電
圧制御発振器は、集積回路で構成された差動増幅器1
と、この差動増幅器1の第1の入力端子2と第2の入力
端子3との間に直列接続された第1のコンデンサ4およ
び可変容量ダイオード5と、第1のコンデンサ4と可変
容量ダイオード5との接続点と電圧制御端子6との間に
接続された抵抗7(インピーダンス素子の一例として用
いた)と、第1の入力端子2とアースとの間に接続され
た第1のインダクタンス8と、第2の入力端子3とアー
スとの間に接続された第2のインダクタンス9とを備え
た基本構成を有している。そして、そのうえに本発明の
特徴である前記第1のコンデンサ4と前記可変容量ダイ
オード5との直列接続体と並列に第2のコンデンサ10
を接続したものである。
【0011】さらに本実施例においては、可変容量ダイ
オード5の温度特性に対して第2のコンデンサ10の温
度特性を逆特性としている。また、第1のコンデンサ4
と第1のインダクタンス8で構成される第1の共振回路
の共振周波数と、可変容量ダイオード5と第2のインダ
クタンス9で構成される第2の共振回路の共振周波数を
等しくしている。
【0012】ここで、差動増幅器1について詳述する。
差動増幅器1はエミッタが共通接続されたトランジスタ
12のコレクタと、トランジスタ13のコレクタはそれ
ぞれ抵抗15、抵抗16を介して電源端子11に接続さ
れている。また、トランジスタ12のエミッタとトラン
ジスタ13のエミッタは定電流源14を介してアースに
接続されている。そして、トランジスタ13のコレクタ
とトランジスタ12のベースをコンデンサ17とコンデ
ンサ18を介して直接接続すると共にこの接続点を第1
の入力端子2に接続している。また、トランジスタ12
のコレクタとトランジスタ13のベースをコンデンサ1
9とコンデンサ20を介して直列接続し、この接続点を
第2の入力端子3に接続したものである。
【0013】したがって、この電圧制御発振器の出力
は、第1の入力端子2あるいは第2の入力端子3から取
り出すことができる。
【0014】以上のように構成された電圧制御発振器に
ついて、以下にその動作を説明する。この電圧制御発振
器において、可変容量ダイオード5の容量値は電圧制御
端子6に印加される制御電圧に対応する値となるため、
制御電圧を変化させると可変容量ダイオード5を含む共
振回路の共振周波数が変化し、図2に示すように制御電
圧を変化させることにより電圧制御発振器の発振周波数
を制御することができる。すなわち、本実施例において
は衛星放送信号の第2中間周波を復調している。図2に
おいて、横軸Xは制御電圧であり、縦軸Yは周波数制御
感度または発振周波数を表している。曲線Aは発振周波
数曲線であり、曲線Bは周波数制御感度曲線である。図
2から分かるように、発振周波数曲線Aが直線でないの
で周波数制御感度曲線Bは一定の値とならない。この曲
線Bが一定の値でないと、この電圧制御発振器を変調
器、または復調器に使用したとき歪みを生じることにな
る。従って、少なくとも本実施例においては発振周波数
が衛星放送信号の第2中間周波数帯域f1(約380M
Hz)〜f2(約420MHz)の範囲すなわち制御電
圧がV1(約1V)〜V2(約2V)の範囲において曲
線Bは一定の値であることが望ましい。
【0015】この電圧制御発振器において、図3に示す
ように、第1のコンデンサ4の容量値C1を増加すると
可変容量ダイオード5の容量値の変化に対する第1のコ
ンデンサ4と可変容量ダイオード5の合成容量値の変化
率が大きくなるため周波数制御感度Yが高くなる(B
1)。逆に、第1のコンデンサ4の容量値C1を減少す
ると可変容量ダイオード5の容量値の変化に対する第1
のコンデンサ4と可変容量ダイオード5の合成容量値の
変化率が小さくなるため周波数制御感度Yが低くなる
(B3)。
【0016】したがって制御電圧Xが低く、可変容量ダ
イオード5の容量値が増加して発振周波数が低くなって
いる状態では、周波数制御感度Yは第1のコンデンサ4
の容量値C1の変化に対して大きく変化する。これとは
逆に、制御電圧Xが高く、可変容量ダイオード5の容量
値が減少して発振周波数が高くなっている状態では、周
波数制御感度Yは第1のコンデンサ4の容量値C1の変
化に対して小さく変化する。
【0017】また、図4に示すように、第2のコンデン
サ10の容量値C2を減少すると可変容量ダイオード5
の容量値の変化に対する第1のコンデンサ4と可変容量
ダイオード5および第2のコンデンサ10の合成容量値
の変化率が大きくなるため周波数制御感度Yが高くなる
(B4)。逆に第2のコンデンサ10の容量値C2を増
加すると可変容量ダイオード5の容量値の変化に対する
第1のコンデンサ4と可変容量ダイオード5および第2
のコンデンサ10の合成容量値の変化率が小さくなるた
め周波数制御感度Yが低くなる(B6)。
【0018】したがって制御電圧Xが低く、可変容量ダ
イオード5の容量値が増加して発振周波数が低くなって
いる状態では、周波数制御感度Yは第2のコンデンサ1
0の容量値C2の変化に対して小さく変化する。これと
は逆に、制御電圧Xが高く、可変容量ダイオード5の容
量値が減少して発振周波数が高くなっている状態では、
周波数制御感度Yは第2のコンデンサ10の容量値C2
の変化に対して大きく変化する。このように、第1のコ
ンデンサ4と第2のコンデンサ10の容量値を変化させ
ることにより、周波数制御感度曲線Bの低域と高域をほ
ぼ独立に設定することが出来る。
【0019】以上のように本実施例によれば、第1のコ
ンデンサ4と可変容量ダイオード5の直列接続体と並列
に第2のコンデンサ10を接続しているので、たとえば
図5に示すように低域の周波数制御感度が低く、高域の
周波数制御感度が高い、周波数制御感度曲線B7のよう
な初期特性を持つ電圧制御発振器では、第2のコンデン
サ10の容量値を増加し、低域の周波数制御感度Yを周
波数制御感度曲線B8のように高くし、つぎに第1のコ
ンデンサ4の容量値を増加し、高域の周波数制御感度Y
を周波数制御感度曲線B9のように低くすることによ
り、周波数制御感度Yを一定の値β(約40MHz/
V)に設定すると共に、制御電圧がV1(約1V)から
V2(約2V)の範囲において制御電圧Xに対して周波
数制御感度Yが一定な電圧制御発振器を実現することが
できる。
【0020】なお、本実施例においては可変容量ダイオ
ード5の温度特性に対してコンデンサ10の温度特性を
逆特性としているため、発振周波数の温度特性を小さく
することができる。
【0021】また、差動増幅器1を用いて発振器を対称
に構成すると共にコンデンサ4とインダクタンス8とで
構成される共振回路の共振周波数と、可変容量ダイオー
ド5とインダクタンス9とで構成される共振回路の共振
周波数を等しくしているため、インダクタンス8とイン
ダクタンス9に現れる発振周波数成分は逆相となる。こ
のことは非常に重要であり、たとえば、数十から数百M
Hz以上の高周波信号処理において一般に問題となるア
ースへの信号漏洩や空間伝搬による干渉などの影響が互
いに打ち消される。さらに電圧制御端子6には発振周波
数成分が現れないので、抵抗7から発振周波数成分が漏
洩することはない。したがって、周辺回路を含むシステ
ム全体の動作を安定化することができる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明の電圧制御発振器に
よれば、第1のコンデンサと可変容量ダイオードの直列
接続体と並列に第2のコンデンサを接続しているので、
可変容量ダイオードの容量値が増加して発振周波数が低
くなっている状態における周波数制御感度は第1のコン
デンサの容量値の変化に対して大きく、第2のコンデン
サの容量値の変化に対して小さく変化する。また、可変
容量ダイオードの容量値が減少して発振周波数が高くな
っている状態における周波数制御感度は第1のコンデン
サの容量値の変化に対して小さく、第2のコンデンサの
容量値の変化に対して大きく変化するため、第1のコン
デンサおよび第2のコンデンサの容量値を適当に選び、
周波数制御感度を目標値に設計すると共に制御電圧に対
して周波数制御感度が一定である電圧制御発振器を実現
することができる。
【0023】また、並列接続することによりインピーダ
ンスが低下するため、可変容量ダイオードの直列抵抗成
分による共振回路のQの低下を抑圧し、発振周波数成分
のC/Nを改善できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による電圧制御発振器の回路
【図2】同、電圧制御発振器の発振周波数制御特性図
【図3】同、電圧制御発振器の第1のコンデンサの容量
値に対する周波数制御感度特性図
【図4】同、電圧制御発振器の第2のコンデンサの容量
値に対する周波数制御感度特性図
【図5】同、電圧制御発振器の設計例を示す周波数制御
感度特性図
【図6】従来の電圧制御発振器の回路図
【符号の説明】
1 差動増幅器 2 入力端子 3 入力端子 4 コンデンサ 5 可変容量ダイオード 6 電圧制御端子 7 抵抗 8 インダクタンス 9 インダクタンス 10 コンデンサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動増幅器と、この差動増幅器の第1の
    入力端子と第2の入力端子との間に直列接続された第1
    のコンデンサおよび可変容量ダイオードと、前記第1の
    コンデンサと前記可変容量ダイオードとの接続点と電圧
    制御端子との間に接続されたインピーダンス素子と、前
    記第1の入力端子とアースとの間に接続された第1のイ
    ンダクタンスと、前記第2の入力端子とアースとの間に
    接続された第2のインダクタンスとを備え、前記第1の
    コンデンサと前記可変容量ダイオードの直列接続体と並
    列に第2のコンデンサを接続した電圧制御発振器。
  2. 【請求項2】 可変容量ダイオードの温度特性に対して
    第2のコンデンサの温度特性を逆特性とした請求項1記
    載の電圧制御発振器。
  3. 【請求項3】 第1のコンデンサと第1のインダクタン
    スで構成される第1の共振回路の共振周波数と、可変容
    量ダイオードと第2のインダクタンスで構成される第2
    の共振回路の共振周波数とを略等しくした請求項1記載
    の電圧制御発振器。
JP14172993A 1993-06-14 1993-06-14 電圧制御発振器 Pending JPH06350335A (ja)

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JP14172993A JPH06350335A (ja) 1993-06-14 1993-06-14 電圧制御発振器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0491949A1 (en) * 1989-09-20 1992-07-01 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Ceramic mold for molding glass member
WO2003061108A1 (en) * 2002-01-14 2003-07-24 Microtune (San Diego), Inc. Voltage-controlled oscillator circuit for direct modulation
JP2007259376A (ja) * 2006-03-27 2007-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発振回路とこれを用いたpll発振回路とこのpll発振回路を用いた高周波受信装置

Cited By (4)

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