JPH08191214A - 電圧制御発振器 - Google Patents

電圧制御発振器

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JPH08191214A
JPH08191214A JP7259431A JP25943195A JPH08191214A JP H08191214 A JPH08191214 A JP H08191214A JP 7259431 A JP7259431 A JP 7259431A JP 25943195 A JP25943195 A JP 25943195A JP H08191214 A JPH08191214 A JP H08191214A
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JP
Japan
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tuning circuit
controlled oscillator
circuit
voltage controlled
electrodes
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JP7259431A
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English (en)
Inventor
Alexander John Moffat Mark
アレキサンダー ジョン モファット マーク
Nicholas P Cowley
ポール カウリイ ニコラス
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Plessey Semiconductors Ltd
Original Assignee
Plessey Semiconductors Ltd
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    • H03D3/02Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集積形態において広範囲に実現できる電圧制
御発振器を提供する。 【解決手段】 集積回路形態で広く実現される発振器装
置において、1%の線形度で制御電圧変位に応じて、例
えば、500MHzで中心が±3%の周波数変異をもた
らすために外部LC同調回路と並列に接続された可変コ
ンデンサが疑似される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧制御発振器に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のほとんどの位相ロックループ(P
LL)FM復調器には、オフチップバラクタ同調電圧制
御発振器(VCO)が用いられる。この機能を組み込む
ことにより、外部の構成部分および取り付けコストにお
いてかなりの利点が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、集積形態に
おいて広範囲に実現できる電圧制御発振器を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】提案される回路は、可変
コンデンサの動作を有効的に疑似し、このコンデンサは
外部のLCタンクと並列に接続される場合、タンク動作
周波数により限定される中心周波数およびオンチップ制
御により限定される線形度1%の±15MHzの偏差を
もつ可変周波数を生成するために使用することができ
る。
【0005】本発明の第1の態様によれば、電圧制御発
振器は、同調回路と、該同調回路で振動を持続する増幅
器手段と、エミッタ結合トランジスタ対と、前記同調回
路からの信号を前記トランジスタ対の結合エミッタに適
用するコンデンサ手段と、制御信号電圧を前記トランジ
スタ対のベース電極にそれぞれ適用する手段とを有し、
前記トランジスタ対の内の1つのコレクタ回路からの電
流信号は、前記同調回路に結合された負荷抵抗器内の前
記増幅器手段からの電流信号と総計される。
【0006】本発明の第2の態様によれば、電圧制御発
振器は、インダクタ・コンデンサ同調回路と、前記同調
回路の振動を持続する増幅器手段と、エミッタ電極が共
に連結され、かつ第1の電源に接続された第1および第
2のトランジスタと、エミッタ電極が共に連結され、か
つ第2の電源に接続された第3および第4のトランジス
タと、前記第1および第4のトランジスタのベース電極
を第1の入力経路に結合する手段と、前記第2および第
3のトランジスタのベース電極を第2の入力経路に結合
する手段と、前記第1および第3のトランジスタのコレ
クタ電極を前記同調回路における第1の点に結合された
前記増幅器手段の第1の負荷手段に接続する手段と、前
記第2および第4のトランジスタのコレクタ電極を前記
同調回路における第2の点に結合された前記増幅器手段
の第2の負荷手段に接続する手段と、前記同調回路にお
ける前記第1の点を前記第1および第2のトランジスタ
のエミッタ電極に接続し、前記同調回路の第2の点を前
記第3および第4のトランジスタのエミッタ電極に接続
する各コンデンサ手段と、制御信号電圧を前記第1およ
び第2の入力経路間に適用する手段とを有する。
【0007】本発明の第3の態様によれば、電圧制御発
振器は、インダクタ・コンデンサ同調回路と、前記同調
回路において振動を持続するプッシュプル増幅器手段と
を有し、前記増幅器手段は、前記同調回路が間に結合さ
れた第1および第2の負荷手段を含み、さらにエミッタ
電極が共に連結され、かつ第1の電源に接続された第1
および第2のトランジスタを有し、該トランジスタのコ
レクタ電極は第1および第2の負荷手段にそれぞれ接続
され、ベース電極は制御信号電圧を前記ベース電極に適
用するためにそれぞれ第1および第2の回路手段に接続
され、またさらに前記第1の負荷手段の反対側に発達し
た振動電圧に基づいて前記第1の電源により振動電流を
導通するように配置される第1のコンデンサ手段を有す
る。
【0008】
【実施例】次に、添付図面を参照しながら、本発明を実
施例に基づいて説明する。
【0009】図面の図1に示す電圧制御発振器は、コン
デンサCタンクとインダクタLタンクからなり、電圧制
御発振器回路VCOに接続された外部タンク回路、およ
び発振器持続増幅器AMPを有する。電圧制御発振器回
路VCOの詳細は図2に示され、発振器持続増幅器AM
Pの詳細は図3に示される。
【0010】提案される技術は、小さなオンチップコン
デンサを使用してタンク信号を90°シフトさせること
である。このシフト信号の可変比は、その後タンク信号
に戻され、周波数シフトを生成する。この技術はかなり
周知のものだが、低周波数(<10MHz)でのみ利用
されてきた。提案される装置の異なるところは、今回新
しく回路が1GHzまでの周波数で動作できるというこ
とである。
【0011】従来のこの技術の実施では、発振器信号は
積分コンデンサを使用して90°シフトされ、その後ギ
ルバート・セルを使ってタンク信号に加えられる。ここ
での問題は、高周波数ではギルバート・セル内の下部ト
ランジスタ対により引き起こされた位相遅延が大きいた
め、90°シフトが得られないことである。積分コンデ
ンサCを使用して信号を上部トランジスタ対(Q3、Q
4、Q5、Q6)のエミッタに直接結合させると、この
問題は避けられる。上部トランジスタ対により制御され
るこの信号の比率は、持続増幅器の負荷抵抗器において
持続増幅器の電流で電流総計が行われる。
【0012】制御信号は、制御電圧Vおよび発振器周波
数F間の線形の関係を維持するために予歪が行われる。
予歪のない回路の発振器周波数は、次で得られる。
【0013】
【数1】
【0014】ここで、 ω=発振器周波数 Lt=タンクインダクタンス Ct=タンクキャパシタンス C=VCOの結合コンデンサ V=VCO入力電圧 Vt=Q/kT ここで、Q=電子荷電 k=ボルツマン定数 T=温度(°K)
【0015】上記は明らかに、線形dF/dV特性を生
成しない。tanh項は制御電圧に予歪網を適用するこ
とにより除去することができるが、平方根についてはも
っと複雑である。予歪網で2つのダイオードを並列につ
なぎ、電流密度を注意深く選択することにより、狭い範
囲で線形dF/dVを生成できるように予歪特性をシフ
トすることができる。回路はこれにより広い同調範囲の
要求される設計では不適切となるが、例えば500MH
zで30MHzのシフト(すなわち、6%)が要求され
る本設計での実行は満足される。この発振器の線形度
は、この範囲を1%超過するものとして疑似されてい
る。
【0016】説明してきた本発明の実施例は、例に基づ
いてのみ得られ、特殊応用全てを満足するように適合さ
れることを認識されたい。例えば、本発明は集積回路構
成に理想的に適合するが、従来の構成技術を利用した
り、動作原理を変えることなく回路の細かい点を変更し
たりすることも可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、集積形態において広範
囲に実現できる電圧制御発振器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電圧制御発振器の部分的ブロック
概略図である。
【図2】図1の電圧制御発振器の回路図である。
【図3】図1の持続増幅器の回路図である。
【符号の説明】 Q3〜Q6 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラス ポール カウリイ イギリス,エスエヌ4 9エイチゼット ウイルトシア,ロートン,サマーハウス ロード 10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同調回路と、 前記同調回路で振動を持続する増幅器手段と、 エミッタ結合トランジスタ対と、 前記同調回路からの信号を前記トランジスタ対の結合エ
    ミッタに適用するコンデンサ手段と、 制御信号電圧を前記トランジスタ対のベース電極にそれ
    ぞれ適用する手段とを有し、 前記トランジスタ対の内の1つのコレクタ回路からの電
    流信号が、前記同調回路に結合された負荷抵抗器内の前
    記増幅器手段からの電流信号と総計される電圧制御発振
    器。
  2. 【請求項2】 インダクタ・コンデンサ同調回路と、 前記同調回路の振動を持続する増幅器手段と、 エミッタ電極が共に連結され、かつ第1の電源に接続さ
    れた第1および第2のトランジスタと、 エミッタ電極が共に連結され、かつ第2の電源に接続さ
    れた第3および第4のトランジスタと、 前記第1および第4のトランジスタのベース電極を第1
    の入力経路に結合する手段と、 前記第2および第3のトランジスタのベース電極を第2
    の入力経路に結合する手段と、 前記第1および第3のトランジスタのコレクタ電極を前
    記同調回路における第1の点に結合された前記増幅器手
    段の第1の負荷手段に接続する手段と、 前記第2および第4のトランジスタのコレクタ電極を前
    記同調回路における第2の点に結合された前記増幅器手
    段の第2の負荷手段に接続する手段と、 前記同調回路における前記第1の点を前記第1および第
    2のトランジスタのエミッタ電極に接続し、前記同調回
    路の第2の点を前記第3および第4のトランジスタのエ
    ミッタ電極に接続する各コンデンサ手段と、 制御信号電圧を前記第1および第2の入力経路間に適用
    する手段とを有する電圧制御発振器。
  3. 【請求項3】 インダクタ・コンデンサ同調回路と、 前記同調回路において振動を持続するプッシュプル増幅
    器手段とを有し、 前記増幅器手段は、前記同調回路が間に結合された第1
    および第2の負荷手段を含み、さらにエミッタ電極が共
    に連結され、かつ第1の電源に接続された第1および第
    2のトランジスタを有し、 該トランジスタのコレクタ電極は第1および第2の負荷
    手段にそれぞれ接続され、ベース電極は制御信号電圧を
    前記ベース電極に適用するためにそれぞれ第1および第
    2の回路手段に接続され、またさらに前記第1の負荷手
    段の反対側に発達した振動電圧に基づいて前記第1の電
    源により振動電流を導通するように配置される第1のコ
    ンデンサ手段を有する電圧制御発振器。
  4. 【請求項4】 エミッタ電極が共に連結され、かつ第2
    の電源に接続された第3および第4のトランジスタを有
    し、 該トランジスタのコレクタ電極は前記第1および第2の
    負荷手段にそれぞれ接続され、ベース電極は前記第2お
    よび第1の回路手段にそれぞれ接続され、さらに前記第
    2の負荷手段の反対側に発達した振動電圧に基づいて前
    記第2の電源により振動電流を導通するように配置され
    る第2のコンデンサ手段を有する請求項3記載の電圧制
    御発振器。
  5. 【請求項5】 前記第1および第2の回路手段は、差動
    増幅器の各非線形負荷手段を有する請求項3または4記
    載の電圧制御発振器。
  6. 【請求項6】 添付図面を参照して実質的に説明される
    電圧制御発振器。
JP7259431A 1994-09-14 1995-09-12 電圧制御発振器 Pending JPH08191214A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9418526A GB9418526D0 (en) 1994-09-14 1994-09-14 Semiconductor circuit arrangements
GB9418526.1 1994-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08191214A true JPH08191214A (ja) 1996-07-23

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ID=10761313

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JP7259431A Pending JPH08191214A (ja) 1994-09-14 1995-09-12 電圧制御発振器

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EP (1) EP0702452A1 (ja)
JP (1) JPH08191214A (ja)
GB (2) GB9418526D0 (ja)

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EP0702452A1 (en) 1996-03-20
GB9418526D0 (en) 1994-11-02
GB2293934A (en) 1996-04-10
GB9518235D0 (en) 1995-11-08

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