JPH0671190B2 - 集積可変容量性リアクタンス回路 - Google Patents
集積可変容量性リアクタンス回路Info
- Publication number
- JPH0671190B2 JPH0671190B2 JP60276079A JP27607985A JPH0671190B2 JP H0671190 B2 JPH0671190 B2 JP H0671190B2 JP 60276079 A JP60276079 A JP 60276079A JP 27607985 A JP27607985 A JP 27607985A JP H0671190 B2 JPH0671190 B2 JP H0671190B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- operational amplifier
- reactance circuit
- circuit
- inputs
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
- H03H11/48—One-port networks simulating reactances
- H03H11/483—Simulating capacitance multipliers
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、キャパシタンス多倍器（capacitance multip
lier）、とりわけ出力キャパシタンスを所定の範囲の値
で電子的に変化させることが可能な可変容量性リアクタ
ンスを有する集積回路に関する。
lier）、とりわけ出力キャパシタンスを所定の範囲の値
で電子的に変化させることが可能な可変容量性リアクタ
ンスを有する集積回路に関する。
（従来の技術） 電子的に同調可能なリアクタンス回路には多くの用途が
ある。例えば、周波数変調（FM）システムは周波数変調
用の可変キャパシタンスを含む水晶制御発振回路をしば
しば使用する。例えば従来使用されてきた技術の一例で
は、直接的な周波数変調のために前記の発振回路と組合
わせて可変キャパシタンスダイオードを使用している。
しかし、集積回路で可変キャパシタンスダイオードを実
現するのは困難ないし不可能であるので、従来型の技術
は集積回路周波数変調には有効ではない。それ故、モト
ローラ社製のMC1376のようないくつかの従来型の集積回
路は可変キャパシタンスダイオードを使用する代りに、
発振器の帰還位相を変化させることにより周波数変調を
行ってきた。
ある。例えば、周波数変調（FM）システムは周波数変調
用の可変キャパシタンスを含む水晶制御発振回路をしば
しば使用する。例えば従来使用されてきた技術の一例で
は、直接的な周波数変調のために前記の発振回路と組合
わせて可変キャパシタンスダイオードを使用している。
しかし、集積回路で可変キャパシタンスダイオードを実
現するのは困難ないし不可能であるので、従来型の技術
は集積回路周波数変調には有効ではない。それ故、モト
ローラ社製のMC1376のようないくつかの従来型の集積回
路は可変キャパシタンスダイオードを使用する代りに、
発振器の帰還位相を変化させることにより周波数変調を
行ってきた。
従って、前記のキャパシタンス多倍回路の実効キャパシ
タンスを所定の範囲にわたって変化させることが可能で
あるなら、このような回路を周波数変調用の集積回路に
使用することが可能であろう。
タンスを所定の範囲にわたって変化させることが可能で
あるなら、このような回路を周波数変調用の集積回路に
使用することが可能であろう。
このように容量性リアクタンスが所定の値の範囲内で電
子的に変化可能であり、かつ集積回路の形式で製造する
のに適したキャパシタンス多倍回路の必要性が存在し
た。
子的に変化可能であり、かつ集積回路の形式で製造する
のに適したキャパシタンス多倍回路の必要性が存在し
た。
（発明の目的および概要） 本発明の目的は、容量性リアクタンスを変化させうる集
積可変リアクタンス回路を提供することである。
積可変リアクタンス回路を提供することである。
上記の目的に従い、本発明に従った集積可変リアクタン
ス回路は、可変入力制御信号（Vin）を受ける第１（1
4）および第２の入力（16）と、出力（12）とを有し： 動作電位（Vcc）およびグランド電位をそれぞれ受ける
第１（38）および第２の電力供給導体； 第１および第２の入力と第１および第２の出力とを有す
る第１の作動増幅器（18）であり、該第１および第２の
入力が集積可変リアクタンス回路の第１（14）および第
２の入力（16）にそれぞれ接続されている第１の作動増
幅器； 該第１の作動増幅器（18）の第１および第２の出力と前
記第１の電力供給導体（38）との間に接続された第１
（32）および第２の電流負荷手段（34）； 第１および第２の入力と出力とを有する第２の作動増幅
器（42）であり、該第１および第２の入力はそれぞれ前
記第１の作動増幅器（18）の第１および第２の出力に接
続され、該第２の出力は当該集積可変容量性リアクタン
ス回路（10）の出力（12）に接続されている第２の作動
増幅器（42）；ならびに 該第２の作動増幅器（42）の第２の入力と第２の出力と
の間に接続されたコンデンサ（52）； から構成され、 前記第２の電流負荷手段（34）がそこを流れる電流に応
じてインピーダンスを変化させて第２の作動増幅器の非
直線性を補償する、ことを特徴とする。
ス回路は、可変入力制御信号（Vin）を受ける第１（1
4）および第２の入力（16）と、出力（12）とを有し： 動作電位（Vcc）およびグランド電位をそれぞれ受ける
第１（38）および第２の電力供給導体； 第１および第２の入力と第１および第２の出力とを有す
る第１の作動増幅器（18）であり、該第１および第２の
入力が集積可変リアクタンス回路の第１（14）および第
２の入力（16）にそれぞれ接続されている第１の作動増
幅器； 該第１の作動増幅器（18）の第１および第２の出力と前
記第１の電力供給導体（38）との間に接続された第１
（32）および第２の電流負荷手段（34）； 第１および第２の入力と出力とを有する第２の作動増幅
器（42）であり、該第１および第２の入力はそれぞれ前
記第１の作動増幅器（18）の第１および第２の出力に接
続され、該第２の出力は当該集積可変容量性リアクタン
ス回路（10）の出力（12）に接続されている第２の作動
増幅器（42）；ならびに 該第２の作動増幅器（42）の第２の入力と第２の出力と
の間に接続されたコンデンサ（52）； から構成され、 前記第２の電流負荷手段（34）がそこを流れる電流に応
じてインピーダンスを変化させて第２の作動増幅器の非
直線性を補償する、ことを特徴とする。
（実施例の説明） 次に添付図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１図を参照すると、本発明の可変リアクタンス回路10
が示してある。可変リアクタンス回路10はモノリシック
集積回路の形式で製造するのに適しており、出力12と１
対の入力14および16とを含んでいる。後に詳述するよう
に、出力インピーダンスZoutの出力容量性リアクタンス
値は、入力14と16に印加される入力信号Vinに応答して
所定の範囲で電子的に変化させることができる。入力14
と16はそれぞれ、NPNトランジスタ20と22から成る差動
増幅器18の第１と第２の入力に接続されている。すなわ
ち、トランジスタ20と22のベース電極はそれぞれ入力14
と16とに接続され、エミッタは抵抗24と26を経て電流源
30への共通のノードへと接続されている。トランジスタ
20と22のコレクタはそれぞれ、差動増幅器18の第１と第
２の出力に対応している。トランジスタ20と22のコレク
タは、電流負荷手段であるダイオード32と34を介して電
圧オフセット手段40に接続されている。さらに電圧オフ
セット手段40は、電力供給導体38へと接続されている。
動作電源Vccが電力供給導体38に供給されている。電圧
オフセット手段40は、電力供給導体38とダイオード32と
34の陽極へのノード36との間に接続されたバッテリまた
はダイオード等を使用して実現可能であるが、本発明の
原理に必須のものではない。
が示してある。可変リアクタンス回路10はモノリシック
集積回路の形式で製造するのに適しており、出力12と１
対の入力14および16とを含んでいる。後に詳述するよう
に、出力インピーダンスZoutの出力容量性リアクタンス
値は、入力14と16に印加される入力信号Vinに応答して
所定の範囲で電子的に変化させることができる。入力14
と16はそれぞれ、NPNトランジスタ20と22から成る差動
増幅器18の第１と第２の入力に接続されている。すなわ
ち、トランジスタ20と22のベース電極はそれぞれ入力14
と16とに接続され、エミッタは抵抗24と26を経て電流源
30への共通のノードへと接続されている。トランジスタ
20と22のコレクタはそれぞれ、差動増幅器18の第１と第
２の出力に対応している。トランジスタ20と22のコレク
タは、電流負荷手段であるダイオード32と34を介して電
圧オフセット手段40に接続されている。さらに電圧オフ
セット手段40は、電力供給導体38へと接続されている。
動作電源Vccが電力供給導体38に供給されている。電圧
オフセット手段40は、電力供給導体38とダイオード32と
34の陽極へのノード36との間に接続されたバッテリまた
はダイオード等を使用して実現可能であるが、本発明の
原理に必須のものではない。
１対のトランジスタ44と46から成る第２の差動増幅器42
が差動増幅器18への負荷段として機能する。第２の作動
増幅器42の第１および第２の入力としてのトランジスタ
44と46のベース電極はそれぞれ、トランジスタ20と22の
コレクタ電極に接続されている。トランジスタ44と46の
エミッタはともに電流源48に接続され、かつコンデンサ
50を経てグランドに交流結合されている。トランジスタ
44のコレクタは電力供給導体38に直接接続され、一方ト
ランジスタ46のコレクタは負荷抵抗55を経て電力供給導
体38に接続される。トランジスタ44のコレクタは適宜の
抵抗を経て電力供給導体38へと接続してもよいことが了
解されよう。定格キャパシタンス値を有するコンデンサ
52が、トランジスタ46のベースと、出力12に接続された
コレクタとの間に接続されている。
が差動増幅器18への負荷段として機能する。第２の作動
増幅器42の第１および第２の入力としてのトランジスタ
44と46のベース電極はそれぞれ、トランジスタ20と22の
コレクタ電極に接続されている。トランジスタ44と46の
エミッタはともに電流源48に接続され、かつコンデンサ
50を経てグランドに交流結合されている。トランジスタ
44のコレクタは電力供給導体38に直接接続され、一方ト
ランジスタ46のコレクタは負荷抵抗55を経て電力供給導
体38に接続される。トランジスタ44のコレクタは適宜の
抵抗を経て電力供給導体38へと接続してもよいことが了
解されよう。定格キャパシタンス値を有するコンデンサ
52が、トランジスタ46のベースと、出力12に接続された
コレクタとの間に接続されている。
動作に於ては、差動増幅器42のトランジスタ46は共通エ
ミッタ増幅器として交流接続され、コレクタベースの間
に連結されたコンデンサ52を含む。かくして、出力12か
ら見た実効出力キャパシタンスZoutはコンデンサ52のキ
ャパシタンス（容量）値に比例する。また、従来より知
られたリアクタンストランジスタの動作原理より、実行
出力キャパシタンスは理想的にはトランジスタ46のコレ
クタ電流にも比例する。従って、トランジスタ46のコレ
クタ電流を増大させると実行出力キャパシタンスも増大
する。しかしながら実際には、寄生容量や各種の誤差等
により、大電流側で容量がそれに比例して十分に大きく
ならず、非直線性を示す。そこで、ダイオード34が、ト
ランジスタ46と同様な電圧−電流特性を有することによ
って、トランジスタ46の非直線性を相殺補償する。実行
出力キャパシタンスは、トランジスタ46のベース・エミ
ッタ間抵抗に相当するダイオード34のインピーダンスに
も比例する。ダイオード34のインピーダンスは、そこを
通る電流、すなわちトランジスタ22のコレクタ電流に反
比例する。リアクタンストランジスタ（46）のコレクタ
電流を大きくするためには、そのベース電圧を高くする
必要がある。このためには、ダイオード（34）の電圧降
下を考慮し、そこを流れる電流を小さくする。すると、
ダイオード（34）のインピーダンスが高くなり、実行出
力キャパシタンスを増大させる。この結果、リアクタン
ストランジスタの非直線性をかなりの程度補償すること
ができ、例えば変調器応用において実用的な直線性を得
ることができる。
ミッタ増幅器として交流接続され、コレクタベースの間
に連結されたコンデンサ52を含む。かくして、出力12か
ら見た実効出力キャパシタンスZoutはコンデンサ52のキ
ャパシタンス（容量）値に比例する。また、従来より知
られたリアクタンストランジスタの動作原理より、実行
出力キャパシタンスは理想的にはトランジスタ46のコレ
クタ電流にも比例する。従って、トランジスタ46のコレ
クタ電流を増大させると実行出力キャパシタンスも増大
する。しかしながら実際には、寄生容量や各種の誤差等
により、大電流側で容量がそれに比例して十分に大きく
ならず、非直線性を示す。そこで、ダイオード34が、ト
ランジスタ46と同様な電圧−電流特性を有することによ
って、トランジスタ46の非直線性を相殺補償する。実行
出力キャパシタンスは、トランジスタ46のベース・エミ
ッタ間抵抗に相当するダイオード34のインピーダンスに
も比例する。ダイオード34のインピーダンスは、そこを
通る電流、すなわちトランジスタ22のコレクタ電流に反
比例する。リアクタンストランジスタ（46）のコレクタ
電流を大きくするためには、そのベース電圧を高くする
必要がある。このためには、ダイオード（34）の電圧降
下を考慮し、そこを流れる電流を小さくする。すると、
ダイオード（34）のインピーダンスが高くなり、実行出
力キャパシタンスを増大させる。この結果、リアクタン
ストランジスタの非直線性をかなりの程度補償すること
ができ、例えば変調器応用において実用的な直線性を得
ることができる。
従って、入力信号Vinの値が変化すると、出力12におけ
る実効出力キャパシタンスが、コンデンサ52のキャパシ
タンスと等しい最小値から、トランジスタ46のコレクタ
電流、トランジスタ46のベータ（β）およびコンデンサ
52の値に比例する最大値へと所定範囲の値にわたり変化
する。
る実効出力キャパシタンスが、コンデンサ52のキャパシ
タンスと等しい最小値から、トランジスタ46のコレクタ
電流、トランジスタ46のベータ（β）およびコンデンサ
52の値に比例する最大値へと所定範囲の値にわたり変化
する。
本発明の可変リアクタンス回路10は、発振信号の直接的
な周波数変調が行なわれる第２図に示す周波数変調（F
M）システムに利用することが可能である。第２図のFM
システムでは、可変リアクタンス回路10の出力Zoutは、
インダクタ54および水晶発振器56を具備するタンク回路
と結合されている。発振回路58は増幅器60とコンデンサ
62および64への帰還回路とを含み、可変リアクタンス回
路10のリアクタンスがVinに応じて変化すると、周波数
変調された出力信号FMoutが出力66にて生成される。
な周波数変調が行なわれる第２図に示す周波数変調（F
M）システムに利用することが可能である。第２図のFM
システムでは、可変リアクタンス回路10の出力Zoutは、
インダクタ54および水晶発振器56を具備するタンク回路
と結合されている。発振回路58は増幅器60とコンデンサ
62および64への帰還回路とを含み、可変リアクタンス回
路10のリアクタンスがVinに応じて変化すると、周波数
変調された出力信号FMoutが出力66にて生成される。
このように、これまで説明したきたのは、２段の差動増
幅器を有し、第２の増幅器は第１の増幅器の負荷に対応
し、第２の差動増幅器の１つのトランジスタは、そのコ
レクタとベースの間に接続されたコンデンサと組合わさ
れてキャパシタンス多倍回路として機能する形式の新規
の可変リアクタンス回路である。ダイオードがトランジ
スタのベース（これは第１の差動増幅器の１つの出力に
接続されている）とそのエミッタとの間に交流結合され
た可変インピーダンスを提供し、そのインピーダンスは
第１の差動増幅器に印加された信号に応じてトランジス
タ22の導通度と直接的な関係にて変化する。それによっ
て、可変リアクタンス回路における実効出力容量性リア
クタンス非直線性が大幅に損なわれることがない。
幅器を有し、第２の増幅器は第１の増幅器の負荷に対応
し、第２の差動増幅器の１つのトランジスタは、そのコ
レクタとベースの間に接続されたコンデンサと組合わさ
れてキャパシタンス多倍回路として機能する形式の新規
の可変リアクタンス回路である。ダイオードがトランジ
スタのベース（これは第１の差動増幅器の１つの出力に
接続されている）とそのエミッタとの間に交流結合され
た可変インピーダンスを提供し、そのインピーダンスは
第１の差動増幅器に印加された信号に応じてトランジス
タ22の導通度と直接的な関係にて変化する。それによっ
て、可変リアクタンス回路における実効出力容量性リア
クタンス非直線性が大幅に損なわれることがない。
（発明の効果） このように、本発明によれば、可変容量ダイオード等を
用いることなく可変リアクタンス回路が実現され、広範
囲にわたりキャパシタンスを電子的に変化させることが
可能になるとともに集積回路化が極めて容易になる。
用いることなく可変リアクタンス回路が実現され、広範
囲にわたりキャパシタンスを電子的に変化させることが
可能になるとともに集積回路化が極めて容易になる。
第１図は本発明の好ましい実施例に係る可変リアクタン
ス回路の概略図、そして 第２図は第１図に示す可変リアクタンス回路を含む周波
数変調システムの概略的ブロック回路図である。 10:可変リアクタンス回路、12:出力、 14,16:入力、18:第１の差動増幅器、 20,22:NPNトランジスタ、 24,26:抵抗、32、34:ダイオード、 38:電力供給導体、 40:電圧オフセット手段、 42:第２の差動増幅器、 44,46:トランジスタ、 48:電流源、50,52:コンデンサ、 54:インダクタ、55:負荷抵抗、 56:水晶発振器、58:発振回路、 60:増幅器、62,64:コンデンサ、 66:出力。
ス回路の概略図、そして 第２図は第１図に示す可変リアクタンス回路を含む周波
数変調システムの概略的ブロック回路図である。 10:可変リアクタンス回路、12:出力、 14,16:入力、18:第１の差動増幅器、 20,22:NPNトランジスタ、 24,26:抵抗、32、34:ダイオード、 38:電力供給導体、 40:電圧オフセット手段、 42:第２の差動増幅器、 44,46:トランジスタ、 48:電流源、50,52:コンデンサ、 54:インダクタ、55:負荷抵抗、 56:水晶発振器、58:発振回路、 60:増幅器、62,64:コンデンサ、 66:出力。
Claims (1)
- 【請求項１】可変入力制御信号（Vin）を受ける第１（1
4）および第２の入力（16）と、出力（12）とを有する
集積可変容量性リアクタンス回路（10）であって： 動作電位（Vcc）およびグランド電位をそれぞれ受ける
第１（38）および第２の電力供給導体； 第１および第２の入力と第１および第２の出力とを有す
る第１の作動増幅器（18）であり、該第１および第２の
入力が集積可変リアクタンス回路の第１（14）および第
２の入力（16）にそれぞれ接続されている第１の作動増
幅器； 該第１の作動増幅器（18）の第１および第２の出力と前
記第１の電力供給導体（38）との間に接続された第１
（32）および第２の電流負荷手段（34）； 第１および第２の入力と出力とを有する第２の作動増幅
器（42）であり、該第１および第２の入力はそれぞれ前
記第１の作動増幅器（18）の第１および第２の出力に接
続され、該第２の出力は当該集積可変容量性リアクタン
ス回路（10）の出力（12）に接続されている第２の作動
増幅器（42）；ならびに 該第２の作動増幅器（42）の第２の入力と第２の出力と
の間に接続されたコンデンサ（52）； から構成され、 前記第２の電流負荷手段（34）がそこを流れる電流に応
じてインピーダンスを変化させて第２の作動増幅器の非
直線性を補償する、ことを特徴とする集積可変容量性リ
アクタンス回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US684329 | 1984-12-20 | ||
| US06/684,329 US4602224A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Variable capacitance reactance circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61172426A JPS61172426A (ja) | 1986-08-04 |
| JPH0671190B2 true JPH0671190B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=24747620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60276079A Expired - Lifetime JPH0671190B2 (ja) | 1984-12-20 | 1985-12-10 | 集積可変容量性リアクタンス回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4602224A (ja) |
| JP (1) | JPH0671190B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0221709A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 周波数変調器 |
| JP2539506Y2 (ja) * | 1990-02-15 | 1997-06-25 | 安西メディカル株式会社 | 温冷治療器 |
| EP0602723B1 (en) * | 1992-12-15 | 1998-03-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Integrated circuit with an electrically adjustable parameter |
| GB2330711B (en) * | 1997-10-21 | 2000-06-28 | Lsi Logic Corp | Controllable reactance circuit for an integrated circuit |
| US6853838B2 (en) * | 2001-05-14 | 2005-02-08 | National Semiconductor Corporation | Biasing circuit for degenerated differential pair |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1203961A (en) * | 1967-04-21 | 1970-09-03 | Cambridge Consultants | An active capacitance reactance network |
| JPS5318134B2 (ja) * | 1972-05-12 | 1978-06-13 | ||
| GB1434332A (en) * | 1973-02-15 | 1976-05-05 | Motorola Inc | Integrated circuit filtering circuit |
| JPS6030125B2 (ja) * | 1974-07-04 | 1985-07-15 | ソニー株式会社 | 可変リアクタンス回路 |
-
1984
- 1984-12-20 US US06/684,329 patent/US4602224A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60276079A patent/JPH0671190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4602224A (en) | 1986-07-22 |
| JPS61172426A (ja) | 1986-08-04 |
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