JPH07106851A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

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JPH07106851A
JPH07106851A JP5250782A JP25078293A JPH07106851A JP H07106851 A JPH07106851 A JP H07106851A JP 5250782 A JP5250782 A JP 5250782A JP 25078293 A JP25078293 A JP 25078293A JP H07106851 A JPH07106851 A JP H07106851A
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JP
Japan
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circuit
oscillation
oscillation circuit
capacitor
antenna ant
Prior art date
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Pending
Application number
JP5250782A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Nakano
喜夫 中埜
Akihiko Shinno
明彦 新野
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/317,521 priority patent/US5523722A/en
Priority to DE69424619T priority patent/DE69424619T2/de
Priority to EP94307284A priority patent/EP0648009B1/en
Publication of JPH07106851A publication Critical patent/JPH07106851A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION 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
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/326Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator the resonator being an acoustic wave device, e.g. SAW or BAW device

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面波共振子を用いた発振回路において、高調
波が少なく、発振周波数の可変範囲の調整が可能で発振
の安定性が高く設計が容易な発振回路を提供する。 【構成】発振回路11は、SAW共振子SAW,NPN
形の高周波トランジスタTr,抵抗R1〜R3,可変コ
ンデンサC1,固定コンデンサC2〜C4,固定インダ
クタL,アンテナANTから構成される。固定インダク
タLは、トランジスタTrが通常のエミッタ接地型増幅
器を構成しているとみた場合、その増幅器の交流負荷と
なる。トランジスタTrのコレクタからコンデンサC3
を介して発振出力を取り出し、コンデンサC4とアンテ
ナANTとから成る共振回路へ送っている。その共振回
路の共振周波数を、発振回路11の基本波と合わせるこ
とにより、アンテナANTから放射される2次高調波を
大幅に低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発振回路に係り、詳しく
は、表面波共振子(SAW Resonators;Surface Acoustic
Wave Resonators)を用いた発振回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、近距離における情報伝達に電波を
利用した無線システムが広く利用されている。例えば、
自動車においては「電波キーシステム」と呼ばれる装置
が使われている。電波キーシステムでは、イグニッショ
ンキーに内蔵した送信機からUHF帯の電波を発し、そ
の電波を車載受信機にて受信することにより、自動車か
ら離れた場所からでもドアロックやエンジン始動などの
制御を行えるようにしている。
【0003】このような電波キーシステムの送信機に
は、従来、図3に示すような、水晶発振子を用いた発振
回路が使われていた。水晶発振子51を用いた発振回路
52は、数10MHZ の発振を行う。逓倍回路53は、
その数10MHZ の発振周波数を逓倍し、所望の高周波
(数100MHZ )を得る。その高周波は増幅器54に
よって増幅され、アンテナ55から放射される。
【0004】ところで、電波キーシステムの送信機はイ
グニッションキーに内蔵される等、小型化が要求される
ため、部品点数が少なく単純な回路構成であることや低
コストであることが要求される。そこで、SAW共振子
を用いた発振回路を利用することが提案されている。
【0005】SAW共振子は、圧電基板上に金属薄膜で
形成された櫛形電極およびグレーティング反射器から構
成され、1ポート形と2ポート形とに分けられる。その
櫛形電極には外部端子が接続されている。そして、外部
端子を介して櫛形電極に入力された電気信号は、櫛形電
極で励振されて弾性表面波に変換され圧電基板の表面を
伝播する。弾性表面波は、反射器に入射すると波の一部
は反射し、一部は透過する性質があり、周期的な反射器
を設けることにより、全体としてほぼ100%の反射を
する。従って、グレーティング反射器を適宜に配置(例
えば、1ポート形では、櫛形電極の両側にグレーティン
グ反射器が配置されている)することにより、弾性表面
波はグレーティング反射器で反射され、弾性表面波の定
在波が発生する。その弾性表面波の定在波を、櫛形電極
によって再び電気信号として取り出すことにより、シャ
ープな共振特性を得ることができる。
【0006】このようなSAW共振子を用いた発振回路
では、トランジスタ1石の簡単な回路により、数100
MHZ 以上の発振が可能であり、図3に示すような逓倍
回路53を必要としないという利点がある。従って、S
AW共振子を用いた発振回路を使うことにより、極めて
小型で低コストな送信機を実現することができる。
【0007】図4に、SAW共振子を用いた発振回路の
従来例を示す。従来の発振回路61は、SAW共振子S
AW,NPN形の高周波トランジスタTr,抵抗R1〜
R3,可変コンデンサ(トリマ)C1,固定コンデンサ
C2,アンテナANTから構成されている。
【0008】トランジスタTrは、抵抗R3をエミッタ
抵抗とするエミッタ接地で用いられ、抵抗R1,R2に
よってベースバイアスが与えられている。トランジスタ
Trのコレクタ側にはアンテナANTが接続され、その
アンテナANTにトランジスタTrのコレクタ電流が通
過することにより、電波が放射される。このアンテナA
NTは、プリント基板上にプリントパターンとして構成
されることが多い。
【0009】コンデンサC1は、トランジスタTrのエ
ミッタからベースへ帰還をかけている。このコンデンサ
C1の容量を可変することにより、発振周波数を微調整
することができる。
【0010】コンデンサC2は、トランジスタTrのコ
レクタからエミッタへ帰還をかけている。トランジスタ
Trが通常のエミッタ接地型増幅器を構成しているとみ
た場合、アンテナANTのインダクタンスが交流負荷と
なり、トランジスタTrのコレクタ電位に変動を与え
る。そのトランジスタTrのコレクタ電位の変動は、コ
ンデンサC2を介してエミッタに帰還されるため、アン
テナANTのインダクタンスには最適値がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発振回路6
1は、希望発振周波数(基本波)の2倍の高調波(2次
高調波)を発生しやすく、その2次高調波のレベルが高
いという特徴がある。
【0012】ところが、電波法で規定される微弱電波の
電界強度規制値は、約320MHZ以上で急激に低くな
るように定められている。従って、発振回路61によれ
ば、基本波を160MHZ 以上とした場合、2次高調波
(320MHZ 以上)が電界強度規制値内に納まらなく
なることがある。例えば、電波キーシステムの送信機に
おいて、基本波として約300MHZ を使用する場合、
その2次高調波(約600MHZ )は電界強度規制値を
越えてしまうことがある。
【0013】また、上記したように、発振回路61では
アンテナANTのインダクタンスに最適値がある。その
ため、発振回路61の設計時には、計算で求めたアンテ
ナANTのインダクタンスを微調整して実際上の最適値
を求め、発振周波数を微調整する必要がある。
【0014】しかし、アンテナANTは、通常、プリン
ト基板上にプリントパターンとして構成されるため、プ
リント基板の完成後にはインダクタンスの変更ができな
い。従って、インダクタンスの異なるアンテナANTが
形成された複数のプリント基板を用意して設計に取りか
からねばならず、手間がかかるという問題があった。
【0015】また、プリントパターンによって構成され
たアンテナANTは、プリント基板の形状やサイズなど
によってインダクタンスが制約を受ける。そのため、交
流負荷としての最適化および発振周波数の微調整範囲の
最適化が難しいという問題があった。
【0016】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、表面波共振子を用いた
発振回路において、高調波が少なく、発振周波数の可変
範囲の調整が可能で、発振の安定性が高く、設計が容易
な発振回路を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面波共振子
を用いた発振回路において、エミッタ接地のトランジス
タによって構成される増幅器と、その増幅器の交流負荷
としての固定インダクタと、基本波と共振する共振回路
とを備えたことをその要旨とする。
【0018】
【作用】従って、本発明によれば、基本波と共振する共
振回路を設けたことにより、高調波を少なくすることが
できる。また、固定インダクタを設けたことにより、プ
リントパターンによって構成されたアンテナを交流負荷
に流用する場合に比べて、発振周波数の可変範囲の調整
が可能になる上に、発振の安定性が高くなり、加えて、
設計が容易になる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1に
従って説明する。尚、本実施例において、図4に示した
従来例と同じ構成部材については符号を等しくしてその
詳細な説明を省略する。
【0020】本実施例の発振回路11は、SAW共振子
SAW,NPN形の高周波トランジスタTr,抵抗R1
〜R3,可変コンデンサ(トリマ)C1,固定コンデン
サC2〜C4,固定インダクタL,アンテナANTから
構成されている。
【0021】発振回路11において、従来例の発振回路
61と異なるのは、以下の(1)(2)だけである。 (1) 発振回路61におけるアンテナANTの代わりに固
定インダクタLを挿入している。
【0022】この固定インダクタLは、トランジスタT
rが通常のエミッタ接地型増幅器を構成しているとみた
場合、その増幅器の交流負荷となる。つまり、固定イン
ダクタLを挿入することにより、等価的には、SAWに
シリーズにインダクタンスを追加したことになる。従っ
て、固定インダクタLと可変コンデンサC1とにより、
発振周波数の微調整範囲をある程度任意に設定すること
ができる。
【0023】また、固定インダクタLには市販品(例え
ば、チップインダクタ)を用いることができるため、プ
リント基板の完成後にも、そのインダクタンスの変更は
容易である。従って、プリントパターンによって構成さ
れたアンテナANTも備えた発振回路61に比べて、発
振回路11の設計は自由度を増し設計が容易になる。
【0024】さらに、固定インダクタLはプリント基板
の形状やサイズなどによる制約を受けないため、交流負
荷としての最適化が容易になり発振の安定性が高くな
る。 (2) トランジスタTrのコレクタからコンデンサC3を
介して発振出力を取り出し、コンデンサC4とアンテナ
ANTとから成る共振回路へ送っている。
【0025】そのコンデンサC4とアンテナANTとか
ら成る共振回路の共振周波数を、発振回路11の基本波
と合わせることにより、アンテナANTから放射される
2次高調波を大幅に低減することができる。
【0026】尚、アンテナANTは、プリント基板上に
プリントパターンとして構成する。また、コンデンサC
3は、発振動作への影響を極小とするため、十分に小容
量とする。
【0027】このように構成された、本実施例の発振回
路11においては、以下の効果を得ることができる。 発振回路11は、従来例の発振回路61に固定インダ
クタLと固定コンデンサC3,C4とを追加しているだ
けである。そのため、発振回路11の回路規模(プリン
ト基板面積)は発振回路61とほとんど変わらず、コス
トの増加もごく僅かである。つまり、発振回路11にお
いても、SAW共振子を用いた発振回路の利点である、
極めて小型で低コストな送信機を実現することができる
という特徴は生かされている。
【0028】上記(1) で説明したように、発振の安定
性が向上し、発振周波数の可変範囲の調整が可能にな
る。 上記(2) で説明したように、アンテナANTから放射
される2次高調波が著しく低減する。そのため、発振回
路11によれば、基本波を160MHZ 以上とした場合
でも、2次高調波(320MHZ 以上)を電界強度規制
値内に納めることができる。例えば、電波キーシステム
の送信機において、基本波として約300MHZ を使用
するでも場合、発振回路11を用いれば、2次高調波
(約600MHZ )を電界強度規制値内に抑えることは
容易である。
【0029】上記(1)(2)により、発振回路11は、発
振部(SAW共振子SAW,NPN形の高周波トランジ
スタTr,抵抗R1〜R3,可変コンデンサC1,固定
コンデンサC2,アンテナANT,固定インダクタL)
と、電波放射部(固定コンデンサC3,C4,アンテナ
ANT)とを分離することができる。従って、その発振
部と電波放射部とをそれぞれ最適化することが容易であ
る。
【0030】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、以下のように実施してもよい。 1)図2に示すように、トランジスタTrのエミッタか
らコンデンサC3を介して発振出力を取り出すようにす
る。この場合の作用および効果は図1に示す実施例と同
じである。但し、発振動作へのコンデンサC3の影響を
極小とするためには、コンデンサC3を図1に示す実施
例よりさらに小容量にする必要がある。
【0031】2)SAW共振子SAWについては特に指
定しなかったが、1ポート形を用いても2ポート形を用
いてもよい。但し、一般的には、1ポート形の方が共振
損失が小さいため、少ないフィードバックループで発振
が可能であり、発振の安定性を高くするのが容易であ
る。
【0032】3)固定インダクタLと抵抗R1とにそれ
ぞれ別電源から電源を供給する。 4)コンデンサC4とアンテナANTとから成る共振回
路を、アンテナANTとは別個に設けた共振回路に置き
代える。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、表
面波共振子を用いた発振回路において、高調波が少な
く、発振周波数の可変範囲の調整が可能で、発振の安定
性が高く、設計が容易な発振回路を提供することができ
るという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施例の発振回路を示す
回路図である。
【図2】本発明を具体化した別の実施例の発振回路を示
す回路図である。
【図3】水晶発振子を用いた発振回路を使った送信機の
ブロック図である。
【図4】SAW共振子を用いた発振回路の従来例を示す
回路図である。
【符号の説明】
Tr…トランジスタ、SAW…SAW共振子、R1〜R
3…抵抗、C1…可変コンデンサ、C2〜C4…固定コ
ンデンサ、ANT…アンテナ、L…固定インダクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面波共振子を用いた発振回路におい
    て、 エミッタ接地のトランジスタ(Tr)によって構成され
    る増幅器(Tr,R1〜R3,C1,C2,SAW)
    と、 その増幅器(Tr,R1〜R3,C1,C2,SAW)
    の交流負荷としての固定インダクタ(L)と、 基本波と共振する共振回路(ANT,C4)とを備えた
    ことを特徴とする発振回路。
JP5250782A 1993-10-06 1993-10-06 発振回路 Pending JPH07106851A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5250782A JPH07106851A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 発振回路
US08/317,521 US5523722A (en) 1993-10-06 1994-10-04 Saw oscillator with antenna
DE69424619T DE69424619T2 (de) 1993-10-06 1994-10-05 Oszillatorschaltung
EP94307284A EP0648009B1 (en) 1993-10-06 1994-10-05 Oscillating circuit

Applications Claiming Priority (1)

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JP5250782A JPH07106851A (ja) 1993-10-06 1993-10-06 発振回路

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EP (1) EP0648009B1 (ja)
JP (1) JPH07106851A (ja)
DE (1) DE69424619T2 (ja)

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