JPH07249940A - 電圧制御発振装置 - Google Patents
電圧制御発振装置Info
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- JPH07249940A JPH07249940A JP3970194A JP3970194A JPH07249940A JP H07249940 A JPH07249940 A JP H07249940A JP 3970194 A JP3970194 A JP 3970194A JP 3970194 A JP3970194 A JP 3970194A JP H07249940 A JPH07249940 A JP H07249940A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】コストが低減されるとともに製造上のバラツキ
が低減された電圧制御発振装置を提供する。 【構成】印加される電圧に応じて内部容量が変化する第
１のトランジスタを組み込んだ共振回路に第２のトラン
ジスタから電力を供給して共振信号を出力する。
が低減された電圧制御発振装置を提供する。 【構成】印加される電圧に応じて内部容量が変化する第
１のトランジスタを組み込んだ共振回路に第２のトラン
ジスタから電力を供給して共振信号を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力電圧を変化させる
ことにより周波数が変化する電圧制御発振装置に関す
る。
ことにより周波数が変化する電圧制御発振装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、上記のような電圧制御発振装
置が提案されている。図７は、従来の電圧制御発振装置
の一例を示す回路図である。この電圧制御発振装置は、
図７に示す可変容量ダイオード５１（バラクタダイオー
ド）に印加される電圧ＶCNT を変化させて共振周波数ｆ
0 の変化した共振信号Ｖout を得るものである。可変容
量ダイオード５１には、２つの電極が対向している一種
のコンデンサが形成されており、この可変容量ダイオー
ド５１に逆方向の電圧を印加すると、あたかもコンデン
サの電極間の間隔が広がったようになる。このようにこ
の可変容量ダイオード５１は電圧依存性をもつコンデン
サである。
置が提案されている。図７は、従来の電圧制御発振装置
の一例を示す回路図である。この電圧制御発振装置は、
図７に示す可変容量ダイオード５１（バラクタダイオー
ド）に印加される電圧ＶCNT を変化させて共振周波数ｆ
0 の変化した共振信号Ｖout を得るものである。可変容
量ダイオード５１には、２つの電極が対向している一種
のコンデンサが形成されており、この可変容量ダイオー
ド５１に逆方向の電圧を印加すると、あたかもコンデン
サの電極間の間隔が広がったようになる。このようにこ
の可変容量ダイオード５１は電圧依存性をもつコンデン
サである。
【０００３】図７に示す可変容量ダイオード５１には、
所定の印加電圧ＶCNT が抵抗５３を介して印加されてお
り、この可変容量ダイオード５１は、その印加電圧Ｖ
CNT に応じた内部容量をもつコンデンサとなっている。
この可変容量ダイオード５１と、コイル１３と、各コン
デンサ２０，２１，５２とから共振回路が構成されてい
る。この共振回路で振動が生じると、この振動によりト
ランジスタ１２のベースに振動電流が流れる。この電流
によりトランジスタ１２のコレクタに電流が流れ、コン
デンサ２１が充電されてこのコンデンサ２１の電位が変
化する。この変化がコンデンサ２０を介してベースに帰
還されて共振が持続する。共振により発生した共振周波
数ｆ0 の共振信号Ｖout は、トランジスタ１２のコレク
タから、コンデンサ２３を介して出力される。
所定の印加電圧ＶCNT が抵抗５３を介して印加されてお
り、この可変容量ダイオード５１は、その印加電圧Ｖ
CNT に応じた内部容量をもつコンデンサとなっている。
この可変容量ダイオード５１と、コイル１３と、各コン
デンサ２０，２１，５２とから共振回路が構成されてい
る。この共振回路で振動が生じると、この振動によりト
ランジスタ１２のベースに振動電流が流れる。この電流
によりトランジスタ１２のコレクタに電流が流れ、コン
デンサ２１が充電されてこのコンデンサ２１の電位が変
化する。この変化がコンデンサ２０を介してベースに帰
還されて共振が持続する。共振により発生した共振周波
数ｆ0 の共振信号Ｖout は、トランジスタ１２のコレク
タから、コンデンサ２３を介して出力される。
【０００４】このように、図７に示す電圧制御発振装置
では、可変容量ダイオード５１に印加される電圧ＶCNT
に応じた共振周波数ｆ0 の共振信号Ｖout が出力され
る。
では、可変容量ダイオード５１に印加される電圧ＶCNT
に応じた共振周波数ｆ0 の共振信号Ｖout が出力され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、可変容量ダイ
オードは、共振信号を出力するトランジスタとは製造プ
ロセスの条件やレイアウトパターンが異なるため、半導
体材料としてのシリコンや、さらにこのシリコンよりも
電子の移動度が大きいガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）等の
基板上に、これら可変容量ダイオードとトランジスタを
一体に形成して集積化するのが困難であるという問題が
ある。
オードは、共振信号を出力するトランジスタとは製造プ
ロセスの条件やレイアウトパターンが異なるため、半導
体材料としてのシリコンや、さらにこのシリコンよりも
電子の移動度が大きいガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）等の
基板上に、これら可変容量ダイオードとトランジスタを
一体に形成して集積化するのが困難であるという問題が
ある。
【０００６】さらに可変容量ダイオードを取り付けるた
めの手間や、このダイオードの取り付け方や特性の相違
による製造上のバラツキに伴ない、共振回路の周波数の
設計値に対するバラツキも大きく、コストもかかり量産
品には不向きであるという問題がある。本発明は、上記
事情に鑑み、コストが低減されるとともに製造上のバラ
ツキが低減された電圧制御発振装置を提供することを目
的とする。
めの手間や、このダイオードの取り付け方や特性の相違
による製造上のバラツキに伴ない、共振回路の周波数の
設計値に対するバラツキも大きく、コストもかかり量産
品には不向きであるという問題がある。本発明は、上記
事情に鑑み、コストが低減されるとともに製造上のバラ
ツキが低減された電圧制御発振装置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】上記目的を達成する本発
明の電圧制御発振装置は、 （１）印加される電圧に応じて内部容量が変化する第１
のトランジスタ （２）第１のトランジスタの内部容量が共振周波数を規
定する回路定数として組み込まれてなる共振回路 （３）共振回路に電力を供給するとともにその共振回路
の共振信号を出力する第２のトランジスタ を備えたことを特徴とするものである。
明の電圧制御発振装置は、 （１）印加される電圧に応じて内部容量が変化する第１
のトランジスタ （２）第１のトランジスタの内部容量が共振周波数を規
定する回路定数として組み込まれてなる共振回路 （３）共振回路に電力を供給するとともにその共振回路
の共振信号を出力する第２のトランジスタ を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の電圧制御発振装置は、上記構成によ
り、第１のトランジスタの内部容量が共振回路の共振周
波数を決定する回路定数に組み込まれているため、例え
ば従来技術のように可変容量ダイオードを外付けする必
要もなく、共振信号を出力する第２のトランジスタと同
一のプロセス条件で容易に集積化されて、コストが低減
される。さらに第１のトランジスタと第２のトランジス
タが極めて近くに形成されるため、浮遊容量等の影響も
少なく、周波数の設計値に対するバラツキも低減され
る。
り、第１のトランジスタの内部容量が共振回路の共振周
波数を決定する回路定数に組み込まれているため、例え
ば従来技術のように可変容量ダイオードを外付けする必
要もなく、共振信号を出力する第２のトランジスタと同
一のプロセス条件で容易に集積化されて、コストが低減
される。さらに第１のトランジスタと第２のトランジス
タが極めて近くに形成されるため、浮遊容量等の影響も
少なく、周波数の設計値に対するバラツキも低減され
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の一実施例の電圧制御発振装置の回路図で
ある。各トランジスタ１１，１２は、バイポーラ・ジャ
ンクション・トランジスタである。
１は、本発明の一実施例の電圧制御発振装置の回路図で
ある。各トランジスタ１１，１２は、バイポーラ・ジャ
ンクション・トランジスタである。
【００１０】トランジスタ１１のコレクタには、抵抗１
４を介して、電圧ＶCNT が印加されている。またトラン
ジスタ１１のエミッタには、コンデンサ１９が接続され
ている。さらにこのエミッタには、トランジスタ１１の
動作を安定化させるための抵抗１５も接続されている。
またトランジスタ１１のベースは、コイル１３を介して
トランジスタ１２のベースと接続されるとともに、コン
デンサ２０，抵抗１６，抵抗１７の各一端と接続されて
いる。抵抗１６の他端は電源と接続され、抵抗１７の他
端はグラウンドと接続されて、これら抵抗１６，１７に
よりトランジスタ１２のベースのバイアス電流が設定さ
れている。またコンデンサ２０の他端は、トランジスタ
１２のエミッタと接続されるとともに、コンデンサ２１
を介してグラウンドと接続されている。さらにコンデン
サ２０の他端は、抵抗１８とも接続される。この抵抗１
８によりトランジスタ１２の出力が安定化される。
４を介して、電圧ＶCNT が印加されている。またトラン
ジスタ１１のエミッタには、コンデンサ１９が接続され
ている。さらにこのエミッタには、トランジスタ１１の
動作を安定化させるための抵抗１５も接続されている。
またトランジスタ１１のベースは、コイル１３を介して
トランジスタ１２のベースと接続されるとともに、コン
デンサ２０，抵抗１６，抵抗１７の各一端と接続されて
いる。抵抗１６の他端は電源と接続され、抵抗１７の他
端はグラウンドと接続されて、これら抵抗１６，１７に
よりトランジスタ１２のベースのバイアス電流が設定さ
れている。またコンデンサ２０の他端は、トランジスタ
１２のエミッタと接続されるとともに、コンデンサ２１
を介してグラウンドと接続されている。さらにコンデン
サ２０の他端は、抵抗１８とも接続される。この抵抗１
８によりトランジスタ１２の出力が安定化される。
【００１１】またトランジスタ１２のコレクタと電源の
間には高周波チョークコイル２４が備えられており、こ
れによりトランジスタ１２のコレクタから出力される共
振信号が電源側と遮断されている。さらにトランジスタ
１２のコレクタは、コンデンサ２３と接続され、電源側
からの直流成分が遮断されて、交流成分のみの共振信号
Ｖout が外部に出力される。
間には高周波チョークコイル２４が備えられており、こ
れによりトランジスタ１２のコレクタから出力される共
振信号が電源側と遮断されている。さらにトランジスタ
１２のコレクタは、コンデンサ２３と接続され、電源側
からの直流成分が遮断されて、交流成分のみの共振信号
Ｖout が外部に出力される。
【００１２】また、電源とグランドとの間にコンデンサ
２２が配置されている。このコンデンサ２２によりトラ
ンジスタ１２に印加される電圧の変動が押えられるとと
もに、電源側からのノイズも遮断される。本実施例の共
振回路は、トランジスタ１１と、各コンデンサ１９，２
０，２１と、コイル１３とから構成されている。ここ
で、トランジスタ１１の内部容量が、共振回路の共振周
波数を決定する回路定数に組み込まれており、印加され
る電圧ＶCNT の変化に応じてこの入力容量が変化しその
容量変化に応じて共振周波数が規定される。このこと
が、本実施例の１つの特徴である。
２２が配置されている。このコンデンサ２２によりトラ
ンジスタ１２に印加される電圧の変動が押えられるとと
もに、電源側からのノイズも遮断される。本実施例の共
振回路は、トランジスタ１１と、各コンデンサ１９，２
０，２１と、コイル１３とから構成されている。ここ
で、トランジスタ１１の内部容量が、共振回路の共振周
波数を決定する回路定数に組み込まれており、印加され
る電圧ＶCNT の変化に応じてこの入力容量が変化しその
容量変化に応じて共振周波数が規定される。このこと
が、本実施例の１つの特徴である。
【００１３】図２は、図１に示すトランジスタ１１のエ
ミッタ接地回路の回路図である。図２に示すトランジス
タ１１には、ベース・エミッタ間の容量Ｃe と、ベース
・コレクタ間の容量Ｃc とが存在する。このトランジス
タ１１のベースに電流が流れ、この電流がトランジスタ
１１により増幅されると、ベース・コレクタ間容量Ｃc
は、入力側のベースからみた場合にはコレクタ側の出力
がベース・コレクタ間の容量Ｃc を介して入力側のベー
スに戻される、いわゆるミラー効果の影響によりベース
・コレクタ間の容量Ｃcがおよそ電圧利得倍された容量
を示すミラー容量ＣM の大きさとなる。
ミッタ接地回路の回路図である。図２に示すトランジス
タ１１には、ベース・エミッタ間の容量Ｃe と、ベース
・コレクタ間の容量Ｃc とが存在する。このトランジス
タ１１のベースに電流が流れ、この電流がトランジスタ
１１により増幅されると、ベース・コレクタ間容量Ｃc
は、入力側のベースからみた場合にはコレクタ側の出力
がベース・コレクタ間の容量Ｃc を介して入力側のベー
スに戻される、いわゆるミラー効果の影響によりベース
・コレクタ間の容量Ｃcがおよそ電圧利得倍された容量
を示すミラー容量ＣM の大きさとなる。
【００１４】従って、トランジスタ１１の入力容量も大
きくなる。図３を参照して詳細に説明する。図３は、図
２に示すトランジスタ１１のミラー効果が考慮されたハ
イブリッドπ形の等価回路とその負荷抵抗ＲL を示す図
である。図３に示すトランジスタ１１の等価回路は、ベ
ース端子Ｂのベースリードとベース接合部との間に存在
する抵抗分であるベース広がり抵抗ｒb ，周波数特性に
関係するパラメータを示す抵抗ｒb'e ，ベース・エミッ
タ間容量Ｃe ，前述したミラー容量ＣM 及び出力である
コレクタ電流ｇm ・ｒb'e から構成されている。また負
荷抵抗ＲL も備えられている。
きくなる。図３を参照して詳細に説明する。図３は、図
２に示すトランジスタ１１のミラー効果が考慮されたハ
イブリッドπ形の等価回路とその負荷抵抗ＲL を示す図
である。図３に示すトランジスタ１１の等価回路は、ベ
ース端子Ｂのベースリードとベース接合部との間に存在
する抵抗分であるベース広がり抵抗ｒb ，周波数特性に
関係するパラメータを示す抵抗ｒb'e ，ベース・エミッ
タ間容量Ｃe ，前述したミラー容量ＣM 及び出力である
コレクタ電流ｇm ・ｒb'e から構成されている。また負
荷抵抗ＲL も備えられている。
【００１５】この等価回路のベース端子Ｂに信号が入力
されると、ベース電流が流れ、これにより、抵抗ｒb'e
の両端には電圧ｖb'e が生じる。この電圧ｖb'e が相互
インダクタンスｇm 倍され、出力であるコレクタ電流ｇ
m ｒb'e となり、この電流が負荷抵抗ＲL に流れる。こ
こで、ミラー容量ＣM は、 ＣM ＝（１−Ａｖ）ＣC …（１） と表わされる。ここでＡｖは電圧利得であり、エミッタ
接地回路において負荷抵抗ＲL が接地されている場合に
は、この電圧利得Ａｖは、 Ａｖ≒−ｇm ＲL …（２） と表わされる。前述の（１）式にこの（２）式を代入す
ると、ミラー容量ＣM は、 ＣM ＝（１−ＡＶ）ＣC ≒（１＋ｇm ＲL ）ＣC …（３） と表わされる，ここに相互コンダクタンスｇm は、 ｇm ≒α0 ／ｒe …（４） である（ただしα0 ：電流伝送率，ｒe ：エミッタ電流
の定数に反比例して定まるエミッタ抵抗）。ここで前述
の（３）式にこの（４）式を代入すると、ミラー容量Ｃ
M は、 ＣM ＝（１＋α0 ＲL ／ｒe ）ＣC …（５） と表わされる。
されると、ベース電流が流れ、これにより、抵抗ｒb'e
の両端には電圧ｖb'e が生じる。この電圧ｖb'e が相互
インダクタンスｇm 倍され、出力であるコレクタ電流ｇ
m ｒb'e となり、この電流が負荷抵抗ＲL に流れる。こ
こで、ミラー容量ＣM は、 ＣM ＝（１−Ａｖ）ＣC …（１） と表わされる。ここでＡｖは電圧利得であり、エミッタ
接地回路において負荷抵抗ＲL が接地されている場合に
は、この電圧利得Ａｖは、 Ａｖ≒−ｇm ＲL …（２） と表わされる。前述の（１）式にこの（２）式を代入す
ると、ミラー容量ＣM は、 ＣM ＝（１−ＡＶ）ＣC ≒（１＋ｇm ＲL ）ＣC …（３） と表わされる，ここに相互コンダクタンスｇm は、 ｇm ≒α0 ／ｒe …（４） である（ただしα0 ：電流伝送率，ｒe ：エミッタ電流
の定数に反比例して定まるエミッタ抵抗）。ここで前述
の（３）式にこの（４）式を代入すると、ミラー容量Ｃ
M は、 ＣM ＝（１＋α0 ＲL ／ｒe ）ＣC …（５） と表わされる。
【００１６】即ち、トランジスタ１１の入力容量ＣALL
は、 ＣALL ＝Ｃe ＋ＣM ＝Ｃe ＋（１−Ａｖ）ＣC であり、図２に示すトランジスタ１１の回路では、出力
の位相が逆になるため、電圧利得は−Ａｖとなり、ここ
では〔１−（−Ａｖ）〕ＣC ＝（１＋Ａｖ）ＣCであ
る〕がベース・エミッタ間の容量Ｃe に並列に加わり、
このミラー容量ＣMはベース・コレクタ間容量ＣC のお
よそ電圧利得倍である。
は、 ＣALL ＝Ｃe ＋ＣM ＝Ｃe ＋（１−Ａｖ）ＣC であり、図２に示すトランジスタ１１の回路では、出力
の位相が逆になるため、電圧利得は−Ａｖとなり、ここ
では〔１−（−Ａｖ）〕ＣC ＝（１＋Ａｖ）ＣCであ
る〕がベース・エミッタ間の容量Ｃe に並列に加わり、
このミラー容量ＣMはベース・コレクタ間容量ＣC のお
よそ電圧利得倍である。
【００１７】バイポーラトランジスタのベース・コレク
タ内の容量やＭＯＳトランジスタのゲート・ドレイン間
の容量は、これらトランジスタ内に形成されたダイオー
ドの逆バイアスに依存して定まる。以上説明したように
図３に示すベース・エミッタ間の容量Ｃe と並列にミラ
ー容量ＣM が加わるため、トランジスタ１１の入力容量
ＣALL は大きくなる。
タ内の容量やＭＯＳトランジスタのゲート・ドレイン間
の容量は、これらトランジスタ内に形成されたダイオー
ドの逆バイアスに依存して定まる。以上説明したように
図３に示すベース・エミッタ間の容量Ｃe と並列にミラ
ー容量ＣM が加わるため、トランジスタ１１の入力容量
ＣALL は大きくなる。
【００１８】またベース・コレクタ間の容量ＣC は、コ
レクタ・エミッタ間の電圧ＶCEを変化させるとこれに追
従して変化するため、ミラー容量ＣM も変化する。従っ
てトランジスタ１１の入力容量ＣALL も変化することと
なる。図４は、図１に示す各トランジスタ１１，１２と
共振ループａを示す図である。トランジスタ１１に印加
されている電圧ＶCNT を変化させることによりトランジ
スタ１１の入力容量ＣALL が変化し、これにより共振ル
ープａの共振信号の周波数ｆ0 が変化し、トランジスタ
１２を介してその周波数ｆ0 の共振信号Ｖoutが出力さ
れる。
レクタ・エミッタ間の電圧ＶCEを変化させるとこれに追
従して変化するため、ミラー容量ＣM も変化する。従っ
てトランジスタ１１の入力容量ＣALL も変化することと
なる。図４は、図１に示す各トランジスタ１１，１２と
共振ループａを示す図である。トランジスタ１１に印加
されている電圧ＶCNT を変化させることによりトランジ
スタ１１の入力容量ＣALL が変化し、これにより共振ル
ープａの共振信号の周波数ｆ0 が変化し、トランジスタ
１２を介してその周波数ｆ0 の共振信号Ｖoutが出力さ
れる。
【００１９】図５は、トランジスタ１１の入力容量Ｃ
ALL が組み込まれてなる共振回路の回路図である。図５
（ａ）は、並列共振回路にトランジスタ１１のミラー容
量ＣMを含む内部容量ＣALL が組み込まれた等価回路図
である。また図５（ｂ）は、直列共振回路に内部容量Ｃ
ALL が組み込まれた等価回路図である。いずれも出力周
波数ｆ0 は、 ｆ0 ＝１／２π√｛Ｌ（Ｃ／／ＣALL ）｝ で表わされる。 （ここにＣ／／ＣALL ＝ＣＣALL ／Ｃ＋ＣALL ） ここで、ふたたび図１に戻って説明を続ける。
ALL が組み込まれてなる共振回路の回路図である。図５
（ａ）は、並列共振回路にトランジスタ１１のミラー容
量ＣMを含む内部容量ＣALL が組み込まれた等価回路図
である。また図５（ｂ）は、直列共振回路に内部容量Ｃ
ALL が組み込まれた等価回路図である。いずれも出力周
波数ｆ0 は、 ｆ0 ＝１／２π√｛Ｌ（Ｃ／／ＣALL ）｝ で表わされる。 （ここにＣ／／ＣALL ＝ＣＣALL ／Ｃ＋ＣALL ） ここで、ふたたび図１に戻って説明を続ける。
【００２０】印加される電圧ＶCNT に応じて内部容量が
変化するトランジスタ１１と、各コンデンサ１９，２
０，２１と、コイル１３とから構成された共振回路に振
動が生じる。この振動により、トランジスタ１２のベー
スに振動電流が流れる。これに伴いトランジスタ１２の
コレクタに電流が流れてエミッタを介してコンデンサ２
１が充電される。するとコンデンサ２０の電位がコンデ
ンサ２１に充電された分だけ上るため、さらにベース電
流が流れる。このベース電流がトランジスタ１２により
増幅されてコレクタ電流もまた増加し、この増加された
コレクタ電流が再びベースに帰還されて共振が持続する
ようになる。
変化するトランジスタ１１と、各コンデンサ１９，２
０，２１と、コイル１３とから構成された共振回路に振
動が生じる。この振動により、トランジスタ１２のベー
スに振動電流が流れる。これに伴いトランジスタ１２の
コレクタに電流が流れてエミッタを介してコンデンサ２
１が充電される。するとコンデンサ２０の電位がコンデ
ンサ２１に充電された分だけ上るため、さらにベース電
流が流れる。このベース電流がトランジスタ１２により
増幅されてコレクタ電流もまた増加し、この増加された
コレクタ電流が再びベースに帰還されて共振が持続する
ようになる。
【００２１】この共振により発生した共振周波数ｆ0 の
共振信号Ｖout は、トランジスタ１２のコレクタからコ
ンデンサ２３を介して直流成分が遮断された共振信号Ｖ
outとして出力される。このように印加される電圧ＶCNT
に応じて内部容量が変化するトランジスタ１１が共振
回路に組み込まれ、この電圧ＶCNT を制御して所望の周
波数の共振信号Ｖout が出力される。
共振信号Ｖout は、トランジスタ１２のコレクタからコ
ンデンサ２３を介して直流成分が遮断された共振信号Ｖ
outとして出力される。このように印加される電圧ＶCNT
に応じて内部容量が変化するトランジスタ１１が共振
回路に組み込まれ、この電圧ＶCNT を制御して所望の周
波数の共振信号Ｖout が出力される。
【００２２】図６は、本発明の、図１とは異なる実施例
の電圧制御発振装置の回路図である。各トランジスタ３
１，３２は、入力インピーダンスの高いＭＥＳＦＥＴト
ランジスタである。各高周波チョークコイル４１，４
２，４３，４４は、トランジスタ３２のスイッチング等
による高周波の振動が電源やグラウンドに伝わるのを遮
断している。また各抵抗３４，３５と各コンデサ３７，
４０により、各トランジスタ３１，３２の動作が安定化
される。また、電源とグランドとの間にコンデンサ３８
が配置されている。このコンデンサ３８により、トラン
ジスタ３２に印加される電圧の変動が押えられるととも
に、電源側からのノイズも遮断される。
の電圧制御発振装置の回路図である。各トランジスタ３
１，３２は、入力インピーダンスの高いＭＥＳＦＥＴト
ランジスタである。各高周波チョークコイル４１，４
２，４３，４４は、トランジスタ３２のスイッチング等
による高周波の振動が電源やグラウンドに伝わるのを遮
断している。また各抵抗３４，３５と各コンデサ３７，
４０により、各トランジスタ３１，３２の動作が安定化
される。また、電源とグランドとの間にコンデンサ３８
が配置されている。このコンデンサ３８により、トラン
ジスタ３２に印加される電圧の変動が押えられるととも
に、電源側からのノイズも遮断される。
【００２３】この図６に示す電圧制御発振装置では、図
１と同様に、トランジスタ３１の内部容量が共振周波数
を規定する回路定数に組み込まれている。この電圧制御
発振装置の共振回路は、印加される電圧ＶCNT に応じて
内部容量が変化するトランジスタ３１と、コイル３３
と、コンデンサ３６とから構成されている。この共振回
路により振動が生じると、この振動によりトランジスタ
３２のゲートに‘Ｈ’レベルの振動電圧が加わり、トラ
ンジスタ３２がコンデンサ３６を介してオンする。これ
により共振回路のコンデンサ３６に電荷が蓄えられ、共
振回路に電力が供給され共振が持続するようになる。こ
の共振により発生した共振周波数ｆ0 の共振信号は、ト
ランジスタ３２のドレインからコンデンサ３９を介して
直流成分が遮断された共振信号Ｖout として出力され
る。
１と同様に、トランジスタ３１の内部容量が共振周波数
を規定する回路定数に組み込まれている。この電圧制御
発振装置の共振回路は、印加される電圧ＶCNT に応じて
内部容量が変化するトランジスタ３１と、コイル３３
と、コンデンサ３６とから構成されている。この共振回
路により振動が生じると、この振動によりトランジスタ
３２のゲートに‘Ｈ’レベルの振動電圧が加わり、トラ
ンジスタ３２がコンデンサ３６を介してオンする。これ
により共振回路のコンデンサ３６に電荷が蓄えられ、共
振回路に電力が供給され共振が持続するようになる。こ
の共振により発生した共振周波数ｆ0 の共振信号は、ト
ランジスタ３２のドレインからコンデンサ３９を介して
直流成分が遮断された共振信号Ｖout として出力され
る。
【００２４】この回路は、ガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）
の半導体材料の基板上に形成されたワンチップのモノリ
シックＩＣ内に搭載されており、各トランジスタ３１，
３２は、接合型ＦＥＴの一つであるＭＥＳＦＥＴ（Ｍｅ
ｔａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＥＴ）が使用
され、そのゲート長は１μｍである。各トランジスタ３
１，３２は、１２ＧＨｚ以上まで動作可能であり、この
図６に示す回路では印加された電圧ＶCNT に追従して共
振周波数が変化し、その変化の範囲は１２〜１５ＧＨｚ
であった。
の半導体材料の基板上に形成されたワンチップのモノリ
シックＩＣ内に搭載されており、各トランジスタ３１，
３２は、接合型ＦＥＴの一つであるＭＥＳＦＥＴ（Ｍｅ
ｔａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＦＥＴ）が使用
され、そのゲート長は１μｍである。各トランジスタ３
１，３２は、１２ＧＨｚ以上まで動作可能であり、この
図６に示す回路では印加された電圧ＶCNT に追従して共
振周波数が変化し、その変化の範囲は１２〜１５ＧＨｚ
であった。
【００２５】このように、図６に示す電圧制御発振装置
は、印加される電圧に応じて内部容量が変化するトラン
ジスタ３１がその共振回路に組み込まれており、そのト
ランジスタ３１に印加する電圧を制御することにより所
望の周波数の共振信号が出力される。尚、図１の実施例
で述べた各トランジスタ１１，１２は、バイポーラ・ジ
ャンクション・トランジスタに限るものではなく、また
図２の実施例で述べた各トランジスタ３１，３２も、例
えば他の種類の接合型ＦＥＴを使用してもよく、さらに
電子の移動度がシリコンに比べて大きく、エミッタにベ
ースよりバンドギャップの大きな結晶材料を用いたバイ
ポーラ・トランジスタであるＨＢＴ（Ｈｅｔｅｒｏ Ｂ
ｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や、前述のＭＥ
ＳＦＥＴよりも高速なＦＥＴであるＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ
Ｅｌｅｃｔｒｏｒ ＭｏｂｉｌｉｔｙＴｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）を使用してもよい。
は、印加される電圧に応じて内部容量が変化するトラン
ジスタ３１がその共振回路に組み込まれており、そのト
ランジスタ３１に印加する電圧を制御することにより所
望の周波数の共振信号が出力される。尚、図１の実施例
で述べた各トランジスタ１１，１２は、バイポーラ・ジ
ャンクション・トランジスタに限るものではなく、また
図２の実施例で述べた各トランジスタ３１，３２も、例
えば他の種類の接合型ＦＥＴを使用してもよく、さらに
電子の移動度がシリコンに比べて大きく、エミッタにベ
ースよりバンドギャップの大きな結晶材料を用いたバイ
ポーラ・トランジスタであるＨＢＴ（Ｈｅｔｅｒｏ Ｂ
ｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や、前述のＭＥ
ＳＦＥＴよりも高速なＦＥＴであるＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ
Ｅｌｅｃｔｒｏｒ ＭｏｂｉｌｉｔｙＴｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）を使用してもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電圧制御
発振装置は、第１のトランジスタが共振回路に組み込ま
れ、その内部容量が共振周波数を規定する回路定数とし
て作用するため、共振信号を出力する第２のトランジス
タと同一プロセスで第１のトランジスタを含む集積回路
が形成されて大量生産が可能となり、コストが低減され
る。この集積回路は、さらにハイブリッドＩＣ化も可能
である。これら集積回路は、小型化されて第１のトラン
ジスタと第２のトランジスタとが極めて近くに形成され
るため、製造上のバラツキに伴なう浮遊容量等の影響も
少なく、共振回路の周波数の設計値に対するバラツキも
低減される。
発振装置は、第１のトランジスタが共振回路に組み込ま
れ、その内部容量が共振周波数を規定する回路定数とし
て作用するため、共振信号を出力する第２のトランジス
タと同一プロセスで第１のトランジスタを含む集積回路
が形成されて大量生産が可能となり、コストが低減され
る。この集積回路は、さらにハイブリッドＩＣ化も可能
である。これら集積回路は、小型化されて第１のトラン
ジスタと第２のトランジスタとが極めて近くに形成され
るため、製造上のバラツキに伴なう浮遊容量等の影響も
少なく、共振回路の周波数の設計値に対するバラツキも
低減される。
【図１】本発明の一実施例の電圧制御発振装置の回路図
である。
である。
【図２】図１に示すトランジスタのエミッタ接地回路の
回路図である。
回路図である。
【図３】図２に示すトランジスタのミラー効果が考慮さ
れたハイブリッドπ形の等価回路とその負荷抵抗を示す
図である。
れたハイブリッドπ形の等価回路とその負荷抵抗を示す
図である。
【図４】図１に示すトランジスタと共振ループを示す図
である。
である。
【図５】トランジスタの内部容量が組み込まれてなる共
振回路の等価回路図である。
振回路の等価回路図である。
【図６】本発明の、図１とは異なる実施例の電圧制御発
振装置の回路図である。
振装置の回路図である。
【図７】従来の電圧制御発振装置の回路図である。
１１，１２，３１，３２ トランジスタ １３，３３ コイル １４，１５，１６，１７，１８，３４，３５ 抵抗 １９，２０，２１，２２，２３，３６，３７，３８，３
８，４０ コンデンサ ２４，４１，４２，４３，４４ 高周波チョークコイル
８，４０ コンデンサ ２４，４１，４２，４３，４４ 高周波チョークコイル
Claims (1)
- 【請求項１】 印加される電圧に応じて内部容量が変化
する第１のトランジスタと、 該第１のトランジスタの内部容量が共振周波数を規定す
る回路定数として組み込まれてなる共振回路と、 該共振回路に電力を供給するとともに該共振回路の共振
信号を出力する第２のトランジスタとを備えたことを特
徴とする電圧制御発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3970194A JPH07249940A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 電圧制御発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3970194A JPH07249940A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 電圧制御発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07249940A true JPH07249940A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12560325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3970194A Withdrawn JPH07249940A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 電圧制御発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07249940A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6072371A (en) * | 1997-06-16 | 2000-06-06 | Trw Inc. | Quenchable VCO for switched band synthesizer applications |
| WO2003056697A1 (fr) * | 2001-12-25 | 2003-07-10 | Ntt Electronics Corporation | Oscillateur |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP3970194A patent/JPH07249940A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6072371A (en) * | 1997-06-16 | 2000-06-06 | Trw Inc. | Quenchable VCO for switched band synthesizer applications |
| WO2003056697A1 (fr) * | 2001-12-25 | 2003-07-10 | Ntt Electronics Corporation | Oscillateur |
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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: 20010605 |