JPH08195625A - Oscillator - Google Patents

Oscillator

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JPH08195625A
JPH08195625A JP13889095A JP13889095A JPH08195625A JP H08195625 A JPH08195625 A JP H08195625A JP 13889095 A JP13889095 A JP 13889095A JP 13889095 A JP13889095 A JP 13889095A JP H08195625 A JPH08195625 A JP H08195625A
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JP
Japan
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circuit
resistor
phase shift
inductor
input
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JP13889095A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadataka Oe
忠孝 大江
Tsutomu Nakanishi
努 中西
Takeshi Ikeda
毅 池田
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Individual
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Abstract

PURPOSE: To provide an oscillator which can greatly be adjusted in oscillation frequency and stably operates. CONSTITUTION: This oscillator is constituted of two phase shifting circuits 10C and 30L consisting of operational amplifiers 12 and 32 which input signals at their inverted input terminals through resistances 18 and 38, a series circuit of a capacitor 14 and a variable resistance 16 across which the voltage of the input voltage is applied and a series circuit of an inductor 37 and a variable resistance 36, and resistances 20 and 40 which feed the outputs of the operational amplifies 12 and 32 back to the inverted input terminals, and a feedback resistance 70 which feeds the output signal of the rear stage phase shifting circuit 30L back to the input side of the front-stage phase shifting circuit 10C. The time constant of the series circuit of the capacitor 14 and resistances 16 or the series circuit of the inductor 37 and resistance 36 in the phase shifting circuits 10C or 37L is varied to adjust the oscillation frequency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、発振周波数を大幅に
調整することが可能な発振器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillator whose oscillation frequency can be adjusted significantly.

【0002】[0002]

【従来の技術】正弦波発振器として従来より能動素子お
よびリアクタンス素子を使用した各種の発振回路が提案
され実用化されている。
2. Description of the Related Art Various oscillating circuits using an active element and a reactance element have been proposed and put into practical use as a sine wave oscillator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】正弦波発振器として、
図43に示すウィーン・ブリッジ型発振器、図44に示
すブリッジT型発振器が従来より知られている。
As a sine wave oscillator,
The Wien bridge type oscillator shown in FIG. 43 and the bridge T type oscillator shown in FIG. 44 are conventionally known.

【0004】図43より明らかなように、ウィーン・ブ
リッジ型発振器においては、周波数を変化させるために
キャパシタCと可変抵抗Rsからなる直列回路の可変抵
抗Rsの抵抗値と、キャパシタCと可変抵抗Rpからなる
並列回路の可変抵抗Rpの抵抗値とを連動して変化させ
なければならないが、直列回路の可変抵抗Rsの抵抗値
と並列回路の可変抵抗Rpの抵抗値に連動誤差が生じる
と、増幅器Aに入力される電圧が増減するので、その結
果、発振出力が変動する。そして、発振出力が小さくな
れば発振が停止し、大きくなれば発振出力に著しい歪み
を生じることになる。
As is apparent from FIG. 43, in the Wien bridge type oscillator, the resistance value of the variable resistor Rs in the series circuit composed of the capacitor C and the variable resistor Rs for changing the frequency, the capacitor C and the variable resistor Rp. It is necessary to change the resistance value of the variable resistance Rp of the parallel circuit consisting of the following, but if an error occurs in the resistance value of the variable resistance Rs of the series circuit and the resistance value of the variable resistance Rp of the parallel circuit, the amplifier Since the voltage input to A increases or decreases, the oscillation output fluctuates as a result. When the oscillation output becomes small, the oscillation stops, and when it becomes large, the oscillation output is significantly distorted.

【0005】通常、正弦波発振器の出力変動を少なくす
るように安定化することは難しく、その安定化手段は増
幅器の振幅特性に非線形を付加すること、すなわち、出
力の大きさによってその増幅度が変化するような特性を
付加することになる。
Generally, it is difficult to stabilize the output of the sine wave oscillator so as to reduce the fluctuation, and the stabilizing means adds nonlinearity to the amplitude characteristic of the amplifier, that is, the amplification degree depends on the magnitude of the output. A characteristic that changes is added.

【0006】このように特性を付加することは増幅器の
直線性を悪化させることになるから、出力波形の歪率を
悪化させることになり、出力電圧の安定性と歪率とは二
率背反の関係にある。
Since the addition of such characteristics deteriorates the linearity of the amplifier, it deteriorates the distortion factor of the output waveform, and the stability of the output voltage and the distortion coefficient are in the opposite ratio. Have a relationship.

【0007】直列回路の抵抗Rsと並列回路の可変抵抗
Rpの比を一定に保って変化させることは、回路を集積
回路化して、外部から電圧制御の手法で可変抵抗を変化
させる場合には特に困難である。
Changing the ratio of the resistance Rs of the series circuit to the variable resistance Rp of the parallel circuit at a constant value is particularly effective when the circuit is integrated and the variable resistance is changed by a voltage control method from the outside. Have difficulty.

【0008】ウィーン・ブリッジ型発振器に限らず、図
44に示すブリッジT型発振器や移相型発振器でも同様
のことがいえる。
The same can be said not only for the Wien bridge type oscillator, but also for the bridge T type oscillator and the phase shift type oscillator shown in FIG.

【0009】さらに、発振周波数を大幅に調整し得る可
変周波数発振器を集積回路によって形成することも困難
である。
Further, it is also difficult to form a variable frequency oscillator whose oscillation frequency can be adjusted significantly by an integrated circuit.

【0010】そこで、この発明は、このような課題を解
決するために考えられたものである。
Therefore, the present invention was devised to solve such a problem.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明の発振器は、反転入力端子に第1の抵
抗の一方端が接続されており前記第1の抵抗を介して交
流信号が入力される差動入力増幅器と、前記差動入力増
幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続された第2
の抵抗と、前記第1の抵抗の他方端に接続された第3の
抵抗およびキャパシタからなる直列回路とを含み、前記
第3の抵抗および前記キャパシタの接続部を前記差動入
力増幅器の非反転入力端子に接続した第1の移相回路
と、反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続されてお
り前記第1の抵抗を介して交流信号が入力される差動入
力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力
端子との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗
の他方端に接続された第3の抵抗およびインダクタから
なる直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記イン
ダクタの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子
に接続した第2の移相回路と、を備え、前記第1および
第2の移相回路を縦続接続し、これら縦続接続された2
つの移相回路の中の後段の出力を前段の入力側に帰還さ
せるとともに、前記第1および第2の移相回路のいずれ
かから正弦波発振出力を取り出すことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an oscillator according to the present invention has an inverting input terminal to which one end of a first resistor is connected, and an AC signal is supplied via the first resistor. And a second differential input amplifier connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier.
And a series circuit composed of a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, the connecting portion of the third resistor and the capacitor being a non-inversion of the differential input amplifier. A first phase shift circuit connected to an input terminal; a differential input amplifier having an inverting input terminal to which one end of a first resistor is connected and an AC signal being input via the first resistor; A second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier; and a series circuit including a third resistor and an inductor connected to the other end of the first resistor, A second phase shift circuit in which a connection portion of the third resistor and the inductor is connected to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier, and the first and second phase shift circuits are connected in cascade. , These cascaded 2
The output of the latter stage of the two phase shift circuits is fed back to the input side of the former stage, and the sine wave oscillation output is taken out from either of the first and second phase shift circuits.

【0012】また、この発明の発振器は、反転入力端子
に第1の抵抗の一方端が接続されており前記第1の抵抗
を介して交流信号が入力される差動入力増幅器と、前記
差動入力増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続
された第2の抵抗と、前記第1の抵抗の他方端に接続さ
れた第3の抵抗およびキャパシタからなる直列回路とを
含み、前記第3の抵抗および前記キャパシタの接続部を
前記差動入力増幅器の非反転入力端子に接続した第1の
移相回路と、反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続
されており前記第1の抵抗を介して交流信号が入力され
る差動入力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端
子と出力端子との間に接続された第2の抵抗と、前記第
1の抵抗の他方端に接続された第3の抵抗およびインダ
クタからなる直列回路とを含み、前記第3の抵抗および
前記インダクタの接続部を前記差動入力増幅器の非反転
入力端子に接続した第2の移相回路と、入力される交流
信号の位相を変えずに出力する非反転回路と、を備え、
前記第1および第2の移相回路と前記非反転回路のそれ
ぞれを縦続接続し、これら縦続接続された複数の回路の
中の最終段の出力を初段の入力側に帰還させるととも
に、これら複数の回路のいずれかから正弦波発振出力を
取り出すことを特徴とする。
Further, the oscillator of the present invention includes a differential input amplifier to which one end of a first resistor is connected to an inverting input terminal, and an AC signal is input through the first resistor; A second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the input amplifier; and a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, A first phase shifter circuit in which a connecting portion of the resistor 3 and the capacitor is connected to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier, and one end of the first resistor is connected to the inverting input terminal, Differential input amplifier to which an AC signal is input via the resistor, a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, and the other end of the first resistor. A series consisting of a third resistor and an inductor connected to And a second phase shifter circuit including a path connected to the non-inverting input terminal of the differential input amplifier, and a connection part of the third resistor and the inductor, and an output without changing the phase of the input AC signal. And a non-inverting circuit that
Each of the first and second phase shift circuits and the non-inverting circuit is connected in cascade, and the output of the final stage of the plurality of circuits connected in cascade is fed back to the input side of the first stage, It is characterized in that a sine wave oscillation output is taken out from any one of the circuits.

【0013】また、この発明の発振器は、反転入力端子
に第1の抵抗の一方端が接続されており前記第1の抵抗
を介して交流信号が入力される差動入力増幅器と、前記
差動入力増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続
された第2の抵抗と、前記第1の抵抗の他方端に接続さ
れた第3の抵抗およびキャパシタからなる直列回路とを
含み、前記第3の抵抗および前記キャパシタの接続部を
前記差動入力増幅器の非反転入力端子に接続した第1の
移相回路と、反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続
されており前記第1の抵抗を介して交流信号が入力され
る差動入力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端
子と出力端子との間に接続された第2の抵抗と、前記第
1の抵抗の他方端に接続された第3の抵抗およびインダ
クタからなる直列回路とを含み、前記第3の抵抗および
前記インダクタの接続部を前記差動入力増幅器の非反転
入力端子に接続した第2の移相回路と、入力される交流
信号の位相を反転して出力する位相反転回路と、を備
え、前記第1および第2の移相回路と前記位相反転回路
のそれぞれを縦続接続し、これら縦続接続された複数の
回路の中の最終段の出力を初段の入力側に帰還させると
ともに、これら複数の回路のいずれかから正弦波発振出
力を取り出すことを特徴とする。
In the oscillator of the present invention, one end of the first resistor is connected to the inverting input terminal, and a differential input amplifier to which an AC signal is input via the first resistor, and the differential input amplifier A second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the input amplifier; and a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, A first phase shifter circuit in which a connecting portion of the resistor 3 and the capacitor is connected to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier, and one end of the first resistor is connected to the inverting input terminal, Differential input amplifier to which an AC signal is input via the resistor, a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, and the other end of the first resistor. A series consisting of a third resistor and an inductor connected to A second phase-shifting circuit including a path connected to the non-inverting input terminal of the differential input amplifier, and a connection portion of the third resistor and the inductor, and a phase of an input AC signal is inverted and output. A phase inversion circuit for connecting the first and second phase shift circuits and the phase inversion circuit in cascade, and outputting the output of the final stage of the plurality of circuits connected in cascade to the input of the first stage. It is characterized in that the sine wave oscillation output is taken out from any of the plurality of circuits while being fed back to the side.

【0014】また、この発明の発振器は、演算増幅器
と、入力された交流信号が印加される抵抗およびキャパ
シタあるいはインダクタのいずれか一方からなる時定数
回路と、前記時定数回路に発生した信号を前記演算増幅
器の非反転入力端子に入力する回路と、前記演算増幅器
の反転入力端子に接続され、入力信号が印加される入力
抵抗および前記演算増幅器の出力端子と反転入力端子と
の間に接続された帰還抵抗とを有する1段目の移相回路
と、演算増幅器と、入力された交流信号が印加される抵
抗およびキャパシタあるいはインダクタのいずれか他方
からなる時定数回路と、前記時定数回路に発生した信号
を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力する回路と、
前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、入力信号が
印加される入力抵抗および前記演算増幅器の出力端子と
反転入力端子との間に接続された帰還抵抗とを有し、入
力された交流信号を前記1段目の移相回路とは反対方向
に移相する2段目の移相回路と、前記2段目の移相回路
の出力を前記1段目の移相回路の入力へ帰還する帰還側
インピーダンス素子と、を備えることを特徴とする。
The oscillator of the present invention further includes an operational amplifier, a time constant circuit consisting of one of a resistor and a capacitor or an inductor to which the input AC signal is applied, and a signal generated in the time constant circuit. A circuit for inputting to the non-inverting input terminal of the operational amplifier, and an input resistor connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier. A phase shift circuit of the first stage having a feedback resistance, an operational amplifier, a time constant circuit consisting of the other of a resistor and a capacitor or an inductor to which the input AC signal is applied, and a time constant circuit generated in the time constant circuit. A circuit for inputting a signal to the non-inverting input terminal of the operational amplifier;
The input AC signal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier and has an input resistance to which an input signal is applied and a feedback resistance connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier. A second-stage phase shift circuit that shifts the phase in the opposite direction to the first-stage phase shift circuit, and a feedback that returns the output of the second-stage phase shift circuit to the input of the first-stage phase shift circuit. And a side impedance element.

【0015】また、この発明の発振器は、演算増幅器
と、入力された交流信号が印加される抵抗およびキャパ
シタあるいはインダクタのいずれか一方からなる時定数
回路と、前記時定数回路に発生した信号を前記演算増幅
器の非反転入力端子に入力する回路と、前記演算増幅器
の反転入力端子に接続され、入力信号が印加される入力
抵抗および前記演算増幅器の出力端子と反転入力端子と
の間に接続された帰還抵抗とを有する1段目の移相回路
と、演算増幅器と、入力された交流信号が印加される抵
抗およびキャパシタあるいはインダクタのいずれか他方
からなる時定数回路と、前記時定数回路に発生した信号
を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力する回路と、
前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、入力信号が
印加される入力抵抗および前記演算増幅器の出力端子と
反転入力端子との間に接続された帰還抵抗とを有し、入
力された交流信号を前記2段目の移相回路と同じ方向に
移相する2段目の移相回路と、前記2段の移相回路のう
ち、1段の移相回路の出力の位相を反転する位相反転回
路と、前記1段目および2段目の移相回路と前記位相反
転回路を含む閉回路を形成する帰還側インピーダンス素
子と、を備えることを特徴とする。
The oscillator of the present invention further includes an operational amplifier, a time constant circuit composed of one of a resistor and a capacitor or an inductor to which the input AC signal is applied, and a signal generated in the time constant circuit. A circuit for inputting to the non-inverting input terminal of the operational amplifier, and an input resistor connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier. A phase shift circuit of the first stage having a feedback resistance, an operational amplifier, a time constant circuit consisting of the other of a resistor and a capacitor or an inductor to which the input AC signal is applied, and a time constant circuit generated in the time constant circuit. A circuit for inputting a signal to the non-inverting input terminal of the operational amplifier;
The input AC signal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier and has an input resistance to which an input signal is applied and a feedback resistance connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier. A second-stage phase shift circuit that shifts the phase in the same direction as the second-stage phase shift circuit, and a phase inversion circuit that inverts the phase of the output of the first-stage phase shift circuit of the second-stage phase shift circuits. And a feedback impedance element forming a closed circuit including the first and second phase shift circuits and the phase inverting circuit.

【0016】[0016]

【実施例】以下、この発明を適用した一実施例の発振器
について、図面を参照しながら具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An oscillator according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0017】以下の実施例の発振器の特徴は、交流信号
の位相をシフトさせる前段の移相回路と、前段の移相回
路と入出力電圧間の位相関係が反対となるように交流信
号をシフトさせる後段の移相回路とによって閉回路を形
成して、この閉回路の利得を1より大きく設定し、閉回
路の位相差の総和が0°となる周波数で発振動作をさせ
ることにある。
The oscillator of the following embodiments is characterized in that the AC signal is shifted so that the phase shift circuit in the preceding stage for shifting the phase of the AC signal and the phase relationship between the phase shift circuit in the preceding stage and the input / output voltage are opposite to each other. A closed circuit is formed by the subsequent phase shift circuit, the gain of the closed circuit is set to be larger than 1, and the oscillation operation is performed at a frequency at which the total phase difference of the closed circuit becomes 0 °.

【0018】あるいは、以下の実施例の発振器の特徴
は、交流信号の位相をシフトさせる前段の移相回路と、
前段の移相回路と入出力電圧間の位相関係が同じとなる
ように交流信号をシフトさせる後段の移相回路と、後段
の移相回路の出力の位相を反転させる位相反転回路とに
よって閉回路を形成し、この閉回路の利得を1より大き
く設定し、閉回路の位相差の総和が0°となる周波数で
発振動作をさせることにある。
Alternatively, the oscillator of the following embodiments is characterized in that a phase shift circuit in the preceding stage for shifting the phase of an AC signal is used,
Closed circuit by a phase shift circuit in the latter stage that shifts the AC signal so that the phase relationship between the phase shift circuit in the preceding stage and the input / output voltage is the same, and a phase inversion circuit that inverts the phase of the output of the phase shift circuit in the latter stage Is set, the gain of the closed circuit is set to be larger than 1, and the oscillation operation is performed at a frequency at which the total sum of the phase differences of the closed circuit becomes 0 °.

【0019】(第1実施例)図1は、この発明を適用し
た第1実施例の発振器の構成を示す回路図である。同図
に示す発振器1は、それぞれが入力信号の位相を所定量
シフトさせることにより所定の周波数において合計で0
°の位相シフトを行う2つの移相回路10Cおよび30L
と、後段の移相回路30Lの出力を前段の移相回路10Cの
入力側に帰還させる帰還抵抗70とを含んで構成されてい
る。この帰還抵抗70は0Ωから有限の抵抗値を有してい
る。
(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram showing a structure of an oscillator according to a first embodiment of the present invention. Each of the oscillators 1 shown in the figure shifts the phase of the input signal by a predetermined amount, so that a total of 0 is obtained at a predetermined frequency.
Two phase shift circuits 10C and 30L for phase shift of °
And a feedback resistor 70 for feeding back the output of the phase shift circuit 30L in the subsequent stage to the input side of the phase shift circuit 10C in the previous stage. The feedback resistor 70 has a finite resistance value from 0Ω.

【0020】図2は、図1に示した前段の移相回路10C
の構成を抜き出して示したものである。同図に示す前段
の移相回路10Cは、差動入力増幅器の一種であるオペア
ンプ(演算増幅器)12と、入力端22に入力された信号の
位相を所定量シフトさせてオペアンプ12の非反転入力端
子に入力するキャパシタ14および可変抵抗16と、入力端
22とオペアンプ12の反転入力端子との間に挿入された抵
抗18と、オペアンプ12の出力端24と反転入力端子との間
に挿入された抵抗20とを含んで構成されている。
FIG. 2 shows a phase shift circuit 10C in the preceding stage shown in FIG.
The configuration of is extracted and shown. The phase shift circuit 10C in the preceding stage shown in the figure is an operational amplifier (operational amplifier) 12 which is a kind of differential input amplifier, and a non-inverting input of the operational amplifier 12 by shifting a phase of a signal input to the input end 22 by a predetermined amount. Capacitor 14 and variable resistor 16 input to the terminal and the input end
The resistor 18 is inserted between 22 and the inverting input terminal of the operational amplifier 12, and the resistor 20 is inserted between the output terminal 24 of the operational amplifier 12 and the inverting input terminal.

【0021】なお、この明細書ではオペアンプ12等は理
想的に動作すると仮定し、実際に回路を設計する上で理
想からのずれが問題となる場合にはその都度説明を加え
るものとする。
In this specification, the operational amplifier 12 and the like are assumed to operate ideally, and a description will be added each time a deviation from the ideal becomes a problem when actually designing a circuit.

【0022】このような構成を有する移相回路10Cにお
いて、所定の交流信号が入力端22に入力されると、オペ
アンプ12の非反転入力端子には、可変抵抗16の両端に現
れる電圧VR1が印加される。
In the phase shift circuit 10C having such a configuration, when a predetermined AC signal is input to the input end 22, the voltage VR1 appearing across the variable resistor 16 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12. To be done.

【0023】また、図2に示したオペアンプ12の2入力
(反転入力端子と非反転入力端子)間には電位差が生じ
ないので、オペアンプ12の反転入力端子の電位と、キャ
パシタ14と可変抵抗16の接続点の電位とは等しくなる。
したがって、抵抗18の両端には、キャパシタ14の両端に
現れる電圧VC1と同じ電圧VC1が現れる。
Since there is no potential difference between the two inputs (the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) of the operational amplifier 12 shown in FIG. 2, the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier 12, the capacitor 14 and the variable resistor 16 are different. Is equal to the potential at the connection point.
Therefore, the same voltage VC1 that appears across the capacitor 14 appears across the resistor 18.

【0024】ここで、抵抗18と抵抗20の各抵抗値が等し
い場合には、これら2つの抵抗18、20に同じ電流が流れ
るため、抵抗20の両端にも電圧VC1が現れる。しかも、
これら2つの抵抗18、20の各両端に現れる電圧VC1はベ
クトル的に同方向を有しており、オペアンプ12の反転入
力端子(電圧VR1)を基準にして考えると、抵抗18の両
端電圧VC1をベクトル的に加算したものが入力電圧Ei
に、抵抗20の電圧VC1をベクトル的に減算したものが出
力電圧Eoになる。
Here, when the resistance values of the resistor 18 and the resistor 20 are equal, the same current flows through these two resistors 18 and 20, so that the voltage VC1 also appears at both ends of the resistor 20. Moreover,
The voltage VC1 appearing across each of these two resistors 18 and 20 has the same vector direction, and considering the inverting input terminal (voltage VR1) of the operational amplifier 12 as a reference, the voltage VC1 across the resistor 18 is Input voltage Ei is the vector addition
Then, the voltage VC1 of the resistor 20 is vector-subtracted to obtain the output voltage Eo.

【0025】図3は、移相回路10Cの入出力電圧とキャ
パシタ等に現れる電圧との関係を示すベクトル図であ
る。
FIG. 3 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the phase shift circuit 10C and the voltage appearing at the capacitor or the like.

【0026】同図に示すように、可変抵抗16の両端に現
れる電圧VR1とキャパシタ14の両端に現れる電圧VC1と
は互いに90°位相がずれており、これらをベクトル的
に加算したものが入力電圧Eiとなる。したがって、入
力信号の振幅が一定で周波数のみが変化した場合には、
図3に示す半円の円周に沿って可変抵抗16の両端電圧V
R1とキャパシタ14の両端電圧VC1とが変化する。
As shown in the figure, the voltage VR1 appearing across the variable resistor 16 and the voltage VC1 appearing across the capacitor 14 are 90 ° out of phase with each other, and the vector addition of these is the input voltage. It becomes Ei. Therefore, when the amplitude of the input signal is constant and only the frequency changes,
Along the circumference of the semi-circle shown in FIG.
R1 and the voltage VC1 across the capacitor 14 change.

【0027】また、電圧VR1から電圧VC1をベクトル的
に減算したものが出力電圧Eoとなる。非反転入力端子
に印加される電圧VR1を基準に考えると、入力電圧Ei
と出力電圧Eoとは電圧VC1を合成する方向が異なるだ
けでありその絶対値は等しくなる。したがって、入出力
電圧の大きさと位相の関係は、入力電圧Eiおよび出力
電圧Eoを斜辺とし、電圧VC1の2倍を底辺とする二等
辺三角形で表すことができ、出力信号の振幅は周波数に
関係なく入力信号の振幅と同じであって、位相シフト量
は図3に示すφ1で表されることがわかる。
The output voltage Eo is obtained by subtracting the voltage VC1 from the voltage VR1 in vector. Considering the voltage VR1 applied to the non-inverting input terminal as a reference, the input voltage Ei
The output voltage Eo differs from the output voltage Eo only in the direction in which the voltage VC1 is combined, and their absolute values are equal. Therefore, the relationship between the magnitude and the phase of the input / output voltage can be expressed by an isosceles triangle having the input voltage Ei and the output voltage Eo as hypotenuses and the base being twice the voltage VC1, and the amplitude of the output signal is related to the frequency. It can be seen that the amplitude is the same as that of the input signal and the phase shift amount is represented by φ1 shown in FIG.

【0028】また、図3から明らかなように、電圧VR1
と電圧VC1とは円周上で直角に交わるため、理論的には
入力電圧Eiと電圧VR1との位相差は、周波数ωが0か
ら∞まで変化するに従って90°から0°まで変化す
る。そして、移相回路10C全体の位相シフト量φ1はそ
の2倍であり、周波数に応じて180°から0°まで変
化する。
As is clear from FIG. 3, the voltage VR1
And the voltage VC1 intersect at a right angle on the circumference, theoretically, the phase difference between the input voltage Ei and the voltage VR1 changes from 90 ° to 0 ° as the frequency ω changes from 0 to ∞. The phase shift amount φ1 of the entire phase shift circuit 10C is twice that and changes from 180 ° to 0 ° depending on the frequency.

【0029】次に、上述した入出力電圧間の関係を定量
的に検証する。
Next, the relationship between the input and output voltages described above will be verified quantitatively.

【0030】入力電圧Eiを入力端22に印加したときに
抵抗18、20を通って入力端22から出力端24に向かって流
れる電流をI、抵抗18と抵抗20の各抵抗値が等しくその
値をrとすると、抵抗18、20のそれぞれの両端電圧は−
I・rとなる。
When an input voltage Ei is applied to the input end 22, the current flowing through the resistors 18 and 20 from the input end 22 to the output end 24 is I, and the resistance values of the resistors 18 and 20 are equal to each other. Is r, the voltage across the resistors 18 and 20 is −
I · r.

【0031】ところで、上述したように図2に示したオ
ペアンプ12の2入力間には電位差が生じてはならないの
で、オペアンプ12の非反転入力端子に印加される可変抵
抗16の両端電圧VR1と出力電圧Eoとの間には、 VR1=Eo−(−I・r) =Eo+I・r ∴Eo=VR1−I・r …(1) の関係がある。
By the way, as described above, since no potential difference should occur between the two inputs of the operational amplifier 12 shown in FIG. 2, the voltage VR1 across the variable resistor 16 applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12 and the output. The relationship between the voltage Eo and VR1 = Eo-(-I * r) = Eo + I * r Eo = VR1-I * r (1).

【0032】また、オペアンプ12の2入力間に電位差が
生じないためには、キャパシタ14の両端電圧VC1と抵抗
18の両端電圧−I・rを加算した値が0とならなければ
ならないので、 VC1+(−I・r)=0 ∴VC1=I・r …(2) となる。(1)式および(2)式から、 Eo=VR1−VC1 …(3) となる。
In order to prevent a potential difference between the two inputs of the operational amplifier 12, the voltage VC1 across the capacitor 14 and the resistance
Since the value obtained by adding the both-end voltage −I · r of 18 must be 0, VC1 + (− I · r) = 0 ∴VC1 = I · r (2) From the expressions (1) and (2), Eo = VR1−VC1 (3)

【0033】また、可変抵抗16とキャパシタ14の各両端
電圧VR1、VC1を加算したものが入力端22に印加される
電圧Eiであるから、これらの各電圧の間には、 Ei=VR1+VC1 …(4) の関係がある。(3)式および(4)式から、
Further, the sum of the voltages VR1 and VC1 across the variable resistor 16 and the capacitor 14 is the voltage Ei applied to the input end 22, so that between these voltages, Ei = VR1 + VC1. There is a relationship of 4). From equation (3) and equation (4),

【数5】 となる。ここで、Cはキャパシタ14の静電容量、Rは可
変抵抗16の抵抗値を表し、CR回路の時定数をT(=C
R)とした。
(Equation 5) Becomes Here, C is the capacitance of the capacitor 14, R is the resistance value of the variable resistor 16, and the time constant of the CR circuit is T (= C
R).

【0034】この(5)式においてs=jωを代入して変
形すると、
Substituting s = jω in the equation (5) and transforming it,

【数6】 となる。(6)式から出力電圧Eoの絶対値を求めると、(Equation 6) Becomes When the absolute value of the output voltage Eo is calculated from the equation (6),

【数7】 となる。すなわち、(7)式は、この実施例の移相回路10
Cは入出力間の位相がどのように回転しても、その出力
信号の振幅は入力信号の振幅に等しく一定であることを
表している。
(Equation 7) Becomes That is, the equation (7) is the phase shift circuit 10 of this embodiment.
C represents that the amplitude of the output signal is equal to the amplitude of the input signal and is constant no matter how the phase between the input and the output is rotated.

【0035】また、(6)式から出力電圧Eoの入力電圧E
iに対する位相シフト量φ1を求めると、
From the equation (6), the input voltage E of the output voltage Eo is
When the phase shift amount φ1 for i is calculated,

【数8】 となる。この(8)式から、例えばωがほぼ1/T(=1
/(CR))となるような周波数における位相シフト量
φ1はほぼ90°となり、入力信号の振幅を減衰させる
ことなく位相のみをほぼ90°シフトさせることができ
る。しかも、可変抵抗16の抵抗値Rを可変することによ
り、位相シフト量φ1がほぼ90°となる周波数ωを変
化させることができる。
(Equation 8) Becomes From this equation (8), for example, ω is approximately 1 / T (= 1
The phase shift amount φ1 at a frequency such that / (CR)) is approximately 90 °, and only the phase can be shifted by approximately 90 ° without attenuating the amplitude of the input signal. Moreover, by changing the resistance value R of the variable resistor 16, the frequency ω at which the phase shift amount φ1 becomes approximately 90 ° can be changed.

【0036】図4は、図1に示した後段の移相回路30L
の構成を抜き出して示したものである。同図に示す後段
の移相回路30Lは、差動入力増幅器の一種であるオペア
ンプ32と、入力端42に入力された信号の位相を所定量シ
フトさせてオペアンプ32の非反転入力端子に入力するイ
ンダクタ37および可変抵抗36と、入力端42とオペアンプ
32の反転入力端子との間に挿入された抵抗38と、オペア
ンプ32の出力端44と反転入力端子との間に挿入された抵
抗40とを含んで構成されている。
FIG. 4 shows the phase shift circuit 30L at the rear stage shown in FIG.
The configuration of is extracted and shown. The phase shift circuit 30L at the subsequent stage shown in the figure shifts the phase of the signal input to the input terminal 42 by a predetermined amount and inputs it to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32, which is a kind of differential input amplifier. Inductor 37 and variable resistor 36, input 42 and operational amplifier
The resistor 38 is inserted between the inverting input terminal 32 and the inverting input terminal, and the resistor 40 is inserted between the output terminal 44 of the operational amplifier 32 and the inverting input terminal.

【0037】このような構成を有する移相回路30Lにお
いて、所定の交流信号が入力端42に入力されると、オペ
アンプ32の非反転入力端子には、可変抵抗36の両端に現
れる電圧VR2が印加される。
In the phase shift circuit 30L having such a configuration, when a predetermined AC signal is input to the input end 42, the voltage VR2 appearing across the variable resistor 36 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32. To be done.

【0038】また、図4に示したオペアンプ32の2入力
(反転入力端子と非反転入力端子)間には電位差が生じ
ないので、オペアンプ32の反転入力端子の電位と、イン
ダクタ37と可変抵抗36の接続点の電位とは等しくなる。
したがって、抵抗38の両端には、インダクタ37の両端に
現れる電圧VL1と同じ電圧VL1が現れる。
Further, since there is no potential difference between the two inputs (the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) of the operational amplifier 32 shown in FIG. 4, the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier 32, the inductor 37 and the variable resistor 36. Is equal to the potential at the connection point.
Therefore, the same voltage VL1 that appears across the inductor 37 appears across the resistor 38.

【0039】ここで、抵抗38と抵抗40の各抵抗値が等し
い場合には、これら2つの抵抗38、40に同じ電流が流れ
るため、抵抗40の両端にも電圧VL1が現れる。しかも、
これら2つの抵抗38、40の各両端に現れる電圧VL1はベ
クトル的に同方向を向いており、オペアンプ32の反転入
力端子(電圧VR2)を基準にして考えると、抵抗38の両
端電圧VL1をベクトル的に加算したものが入力電圧Ei
に、抵抗40の両端電圧L1をベクトル的に減算したものが
出力電圧Eoになる。
Here, when the resistance values of the resistor 38 and the resistor 40 are the same, the same current flows through these two resistors 38 and 40, so that the voltage VL1 also appears across the resistor 40. Moreover,
The voltage VL1 appearing at both ends of these two resistors 38 and 40 is oriented in the same vector direction. Considering the inverting input terminal (voltage VR2) of the operational amplifier 32 as a reference, the voltage VL1 at both ends of the resistor 38 becomes a vector. Input voltage Ei
Further, the output voltage Eo is obtained by vector-wise subtracting the voltage L1 across the resistor 40.

【0040】図5は、後段の移相回路30Lの入出力電圧
とインダクタ等に現れる電圧との関係を示すベクトル図
である。
FIG. 5 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the subsequent phase shift circuit 30L and the voltage appearing in the inductor or the like.

【0041】同図に示すように、可変抵抗36の両端に現
れる電圧VR2とインダクタ37の両端に現れる電圧VL1と
は互いに90°位相がずれており、これらをベクトル的
に加算したものが入力電圧Eiとなる。したがって、入
力信号の振幅が一定で周波数のみが変化した場合には、
図5に示す半円の円周に沿って可変抵抗36の両端電圧V
R2とインダクタ37の両端電圧VL1とが変化する。
As shown in the figure, the voltage VR2 appearing across the variable resistor 36 and the voltage VL1 appearing across the inductor 37 are 90 ° out of phase with each other, and the vector addition of these results in the input voltage. It becomes Ei. Therefore, when the amplitude of the input signal is constant and only the frequency changes,
Along the circumference of the semi-circle shown in FIG.
R2 and the voltage VL1 across the inductor 37 change.

【0042】また、上述したように電圧VR2から電圧V
L1をベクトル的に減算したものが出力電圧Eoとなる。
非反転入力端子に印加される電圧VR2を基準に考える
と、入力電圧Eiと出力電圧Eoとは電圧VL1を合成する
方向が異なるだけでありその絶対値は等しくなる。した
がって、入出力電圧の大きさと位相の関係は、入力電圧
Eiおよび出力電圧Eoを斜辺とし、電圧VL1の2倍を底
辺とする二等辺三角形で表すことができ、出力信号の振
幅は周波数に関係なく入力信号の振幅と同じであって、
位相シフト量は図5に示すφ2で表されることがわか
る。
Further, as described above, from the voltage VR2 to the voltage V
The output voltage Eo is obtained by subtracting L1 in vector.
Considering the voltage VR2 applied to the non-inverting input terminal as a reference, the input voltage Ei and the output voltage Eo are different only in the direction in which the voltage VL1 is combined, and their absolute values are equal. Therefore, the relationship between the magnitude and the phase of the input / output voltage can be expressed by an isosceles triangle having the hypotenuses of the input voltage Ei and the output voltage Eo and the bottom of twice the voltage VL1, and the amplitude of the output signal is related to the frequency. Not the same as the amplitude of the input signal,
It can be seen that the phase shift amount is represented by φ2 shown in FIG.

【0043】また、図5から明らかなように、電圧VR2
と電圧VL1とは円周上で直角に交わるため、理論的には
入力電圧Eiと電圧VR2との位相差は、周波数ωが0か
ら∞まで変化するに従って0°から90°まで変化す
る。そして、移相回路30L全体のシフト量φ2はその2
倍であり、周波数に応じて0°から180°まで変化す
る。
As is clear from FIG. 5, the voltage VR2
And the voltage VL1 intersect at a right angle on the circumference, theoretically, the phase difference between the input voltage Ei and the voltage VR2 changes from 0 ° to 90 ° as the frequency ω changes from 0 to ∞. The shift amount φ2 of the entire phase shift circuit 30L is 2
It is doubled and varies from 0 ° to 180 ° depending on the frequency.

【0044】次に、上述した入出力電圧間の関係を定量
的に検証する。
Next, the relationship between the input and output voltages described above will be verified quantitatively.

【0045】前段の移相回路10Cの場合と同様に、電圧
Eiを入力端42に印加したときに抵抗38、40を通って入
力端42から出力端44に向かって流れる電流をI、抵抗38
と抵抗40の各抵抗値が等しくその値をrとすると、抵抗
38、40のそれぞれの両端電圧は−I・rとなる。
As in the case of the phase shift circuit 10C in the preceding stage, when the voltage Ei is applied to the input end 42, the current flowing from the input end 42 to the output end 44 through the resistors 38 and 40 is I, the resistance 38.
And the resistance of the resistor 40 are equal, and let that value be r,
The voltage across each of 38 and 40 is -Ir.

【0046】図4に示したオペアンプ32の2入力間には
電位差が生じてはならないので、オペアンプ32の非反転
入力端子に印加される可変抵抗36の両端電圧VR2と出力
電圧Eoとの間には、 VR2=Eo−(−I・r) =Eo+I・r ∴Eo=VR2−I・r …(9) の関係がある。
Since there must be no potential difference between the two inputs of the operational amplifier 32 shown in FIG. 4, a voltage VR2 across the variable resistor 36 applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32 and the output voltage Eo are applied. Has a relationship of VR2 = Eo − (− I · r) = Eo + I · r∴Eo = VR2−I · r (9).

【0047】また、オペアンプ32の2入力間に電位差が
生じないためには、インダクタ37の両端電圧VL1と抵抗
38の両端電圧−I・rを加算した値が0とならなければ
ならないので、 VL1+(−I・r)=0 ∴VL1=I・r …(10) となる。(9)式および(10)式から、 Eo=VR1−VL1 …(11) となる。
In order to prevent a potential difference between the two inputs of the operational amplifier 32, the voltage VL1 across the inductor 37 and the resistance
Since the value obtained by adding the voltage −I · r across both ends of 38 must be 0, VL1 + (− I · r) = 0 ∴VL1 = I · r (10) From equations (9) and (10), Eo = VR1-VL1 (11)

【0048】また、可変抵抗36とインダクタ37の各両端
電圧VR2、VL1を加算したものが入力端42に印加される
電圧Eiであるから、これらの各電圧の間には、 Ei=VR1+VL1 …(12) の関係がある。(11)式および(12)式から、
Further, the sum of the voltages VR2 and VL1 across the variable resistor 36 and the inductor 37 is the voltage Ei applied to the input terminal 42, so that between these voltages, Ei = VR1 + VL1. There is a relationship of 12). From equation (11) and equation (12),

【数13】 となる。ここで、説明を簡単なものとするために、移相
回路10C内のCR回路の時定数と同様に移相回路30L内
のLR回路の時定数をTとした。
(Equation 13) Becomes Here, in order to simplify the explanation, the time constant of the LR circuit in the phase shift circuit 30L is set to T, similarly to the time constant of the CR circuit in the phase shift circuit 10C.

【0049】この(13)式においてs=jωを代入して変
形すると、
Substituting s = jω in the equation (13) and transforming it,

【数14】 となる。[Equation 14] Becomes

【0050】上述した(13)式および(14)式は、前段の移
相回路10Cについて示した(5)式および(6)式と符号のみ
異なっている。したがって、出力電圧Eoの絶対値は(7)
式をそのまま適用することができ、後段の移相回路30L
は入出力間の位相がどのように回転しても、その出力信
号の振幅は入力信号の振幅に等しく一定であることがわ
かる。
The equations (13) and (14) are different from the equations (5) and (6) shown in the preceding phase shift circuit 10C only in reference numerals. Therefore, the absolute value of the output voltage Eo is (7)
The formula can be applied as it is, and the phase shift circuit 30L at the subsequent stage
It can be seen that, no matter how the phase between the input and the output rotates, the amplitude of the output signal is equal to the amplitude of the input signal and is constant.

【0051】また、(14)式から出力電圧Eoの入力電圧
Eiに対する位相シフト量φ2を求めると、
Further, when the phase shift amount φ2 of the output voltage Eo with respect to the input voltage Ei is calculated from the equation (14),

【数15】 となる。この(15)式から、例えばωがほぼ1/T(=R
/L)となるような周波数における位相シフト量φ2は
ほぼ90°となり、入力信号の振幅を減衰させることな
く位相のみをほぼ90°シフトさせることができる。し
かも、可変抵抗36の抵抗値Rを可変することにより、位
相シフト量φ2がほぼ90°となる周波数ωを変化させ
ることができる。
(Equation 15) Becomes From this equation (15), for example, ω is approximately 1 / T (= R
/ L), the phase shift amount φ2 at a frequency is about 90 °, and only the phase can be shifted by about 90 ° without attenuating the amplitude of the input signal. Moreover, by changing the resistance value R of the variable resistor 36, the frequency ω at which the phase shift amount φ2 becomes approximately 90 ° can be changed.

【0052】このようにして、2つの移相回路10C、30
Lのそれぞれにおいて位相が所定量シフトされる。しか
も、図3および図5に示すように、各移相回路10C、30
Lにおける入出力電圧の相対的な位相関係は反対方向で
あって、ある周波数において2つの移相回路10C、30L
の全体により位相シフト量が0°の信号が出力される。
In this way, the two phase shift circuits 10C and 30
The phase is shifted by a predetermined amount in each of L. Moreover, as shown in FIGS. 3 and 5, the phase shift circuits 10C and 30
The relative phase relationships of the input and output voltages at L are in opposite directions, and the two phase shift circuits 10C and 30L at a certain frequency
, The signal whose phase shift amount is 0 ° is output.

【0053】また、後段の移相回路30Lの出力は、帰還
抵抗70を介して前段の移相回路10Cの入力側に帰還され
ており、ループゲインを1より大きく設定することによ
り、一巡したときに位相シフト量が0°となるような周
波数で正弦波発振が行われる。
Further, the output of the phase shift circuit 30L at the subsequent stage is fed back to the input side of the phase shift circuit 10C at the previous stage via the feedback resistor 70, and when the loop gain is set to be larger than 1, one cycle is completed. Further, sine wave oscillation is performed at a frequency such that the phase shift amount is 0 °.

【0054】図6は、上述した構成を有する2つの移相
回路10C、30Lの全体を伝達関数K1を有する回路に置
き換えたシステム図であり、伝達関数K1を有する回路
と抵抗値R0の帰還抵抗70とによって閉ループが形成さ
れている。図7は、図6に示すシステムをミラーの定理
によって変換したシステム図であり、同図に示すように
抵抗値R0を有する帰還抵抗70を入力シャント抵抗に変
換すると、その抵抗値Rsは、
FIG. 6 is a system diagram in which the entire two phase shift circuits 10C and 30L having the above-mentioned configuration are replaced with a circuit having a transfer function K1. A circuit having the transfer function K1 and a feedback resistor having a resistance value R0 are used. 70 and 70 form a closed loop. FIG. 7 is a system diagram in which the system shown in FIG. 6 is converted by the Miller's theorem. When the feedback resistor 70 having a resistance value R0 is converted into an input shunt resistance as shown in FIG.

【数16】 で表すことができる。[Equation 16] Can be represented by

【0055】この式において、K1が1より大きい場合
を考えると、入力シャント抵抗Rsは負性抵抗となるこ
とがわかる。
In this equation, considering that K1 is larger than 1, it can be seen that the input shunt resistance Rs becomes a negative resistance.

【0056】伝達関数K1を有する理想的な移相回路
(オール・パス・ネットワーク)で任意の有限な周波数
において位相シフト量が0°である条件を満たすものと
すれば、この周波数において、選択的に負性抵抗を実現
することになり、発振が可能となる。実際には入力シャ
ント抵抗は移相回路の入力インピーダンスと並列接続さ
れた形となり、これらを合成したものが負性抵抗となる
必要があるが、帰還抵抗70の抵抗値R0を低く設定した
り、移相回路の入力インピーダンスを高く設定すること
は設計上極めて容易であるため、理論上は移相回路の入
力インピーダンスの影響を無視して考えることができ
る。
Assuming that the ideal phase shift circuit (all-pass network) having the transfer function K1 satisfies the condition that the phase shift amount is 0 ° at an arbitrary finite frequency, it is selective at this frequency. A negative resistance will be realized and oscillation will be possible. Actually, the input shunt resistance is in the form of being connected in parallel with the input impedance of the phase shift circuit, and it is necessary that a composite of these is a negative resistance, but the resistance value R0 of the feedback resistance 70 is set low, Since it is extremely easy to set the input impedance of the phase shift circuit to be high, it is theoretically possible to ignore the influence of the input impedance of the phase shift circuit.

【0057】ところで、(5)式から明らかなように、前
段の移相回路10Cの伝達関数K2は、
By the way, as is apparent from the equation (5), the transfer function K2 of the phase shift circuit 10C at the preceding stage is

【数17】 であり、(13)式から明らかなように、後段の移相回路30
Lの伝達関数K3は、
[Equation 17] As is clear from the equation (13), the phase shift circuit 30
The transfer function K3 of L is

【数18】 である。但し、移相回路10C内のCR回路の時定数と移
相回路30L内のLR回路の時定数は異なる場合を想定
し、それぞれをT1、T2とした。
(Equation 18) Is. However, assuming that the time constant of the CR circuit in the phase shift circuit 10C and the time constant of the LR circuit in the phase shift circuit 30L are different, they are set to T 1 and T 2 , respectively.

【0058】したがって、移相回路10Cと30Lを2段縦
続接続した場合の全体の伝達関数K1は、
Therefore, when the phase shift circuits 10C and 30L are cascade-connected in two stages, the overall transfer function K1 is

【数19】 となる。ここで、計算を簡単にするために、s=jω、
2=−ω2、A=1+T1・T2・s2=1−T1・T2
ω2、B=T1+T2とおくと、
[Formula 19] Becomes Here, in order to simplify the calculation, s = jω,
s 2 = −ω 2 , A = 1 + T 1 · T 2 · s 2 = 1−T 1 · T 2 ·
If ω 2 and B = T 1 + T 2 are set,

【数20】 となる。この(20)式において、移相回路10C、30Lを2
段接続した全体の入出力間の位相差が0°となるには、
(20)式の右辺の虚数項が0にならなければならないの
で、次の式が成立する。 (1−T1・T2・ω2)(T1+T2)ω=0 …(21) したがって、1−T1・T2・ω2=0またはω=0とな
る。ここで、ω=0の場合は入力信号が直流の場合であ
って位相差が180°となるので、結局他方の条件(1
−T1・T2・ω2=0)を満たすω=1/√(T1・T2)
のときに位相差が0°となる。この周波数において入力
シャント抵抗Rsは負性抵抗となって、発振電圧条件と
周波数条件を同時に満たすことになる。
(Equation 20) Becomes In this equation (20), the phase shift circuits 10C and 30L are
In order for the phase difference between the input and output of all the stages connected to become 0 °,
Since the imaginary term on the right side of equation (20) must be 0, the following equation holds. (1-T 1 · T 2 · ω 2 ) (T 1 + T 2 ) ω = 0 (21) Therefore, 1−T 1 · T 2 · ω 2 = 0 or ω = 0. Here, when ω = 0, the input signal is DC and the phase difference is 180 °, so that the other condition (1
Ω = 1 / √ (T 1 · T 2 ) satisfying −T 1 · T 2 · ω 2 = 0)
At this time, the phase difference becomes 0 °. At this frequency, the input shunt resistance Rs becomes a negative resistance and simultaneously satisfies the oscillation voltage condition and the frequency condition.

【0059】なお、オペアンプ12および32が理想的に動
作する場合には、抵抗18と20の各抵抗値が等しい場合に
この移相回路10Cの利得が1となり、抵抗38と40の各抵
抗値が等しい場合にこの移相回路30Lの利得が1とな
る。しかし、実際には理想からのずれがあり、各移相回
路における利得は1以下となるため、前段の移相回路10
C内の抵抗20の抵抗値を抵抗18の抵抗値より大きく設定
することにより、あるいは、後段の移相回路30L内の抵
抗40の抵抗値を抵抗38の抵抗値より大きく設定すること
により、全体のループゲインを1より大きく設定する必
要がある。
When the operational amplifiers 12 and 32 operate ideally, the gain of the phase shift circuit 10C becomes 1 when the resistance values of the resistors 18 and 20 are equal, and the resistance values of the resistors 38 and 40 are respectively. When is equal to each other, the gain of the phase shift circuit 30L becomes 1. However, in reality, there is a deviation from the ideal, and the gain in each phase shift circuit is 1 or less.
By setting the resistance value of the resistor 20 in C to be larger than the resistance value of the resistor 18, or by setting the resistance value of the resistor 40 in the subsequent phase shift circuit 30L to be larger than the resistance value of the resistor 38, It is necessary to set the loop gain of 1 larger than 1.

【0060】このように、2つの移相回路10C、30Lを
組み合わせることにより、閉ループを一巡する信号の位
相シフト量をある周波数において0°とすることがで
き、このときのループゲインを1より大きくすることに
より正弦波発振が持続される。また、位相シフト量が0
°となる周波数は、各移相回路10C、30L内の可変抵抗
16あるいは36の抵抗値を変えることにより変化させるこ
とができるため、容易に周波数可変型の発振器を実現す
ることができる。
In this way, by combining the two phase shift circuits 10C and 30L, the phase shift amount of the signal that goes through the closed loop can be made 0 ° at a certain frequency, and the loop gain at this time is larger than 1. By doing so, the sine wave oscillation is sustained. Also, the phase shift amount is 0
The frequency that becomes ° is the variable resistance in each phase shift circuit 10C, 30L.
Since it can be changed by changing the resistance value of 16 or 36, a frequency variable oscillator can be easily realized.

【0061】また、この実施例の発振器1において、イ
ンダクタ37は、写真触刻法等によりスパイラル状の導体
を形成することによって半導体基板上へ形成することが
可能となるが、このようなインダクタ37を用いることに
より、それ以外の構成部品(オペアンプや抵抗)ととも
に半導体基板上に形成することができることから、発振
周波数を調整し得る発振器1の全体を半導体基板上に形
成して集積回路とすることも容易である。
In the oscillator 1 of this embodiment, the inductor 37 can be formed on the semiconductor substrate by forming a spiral conductor by photolithography or the like. Since it can be formed on a semiconductor substrate together with other components (operational amplifiers and resistors) by using, the whole oscillator 1 whose oscillation frequency can be adjusted is formed on a semiconductor substrate to form an integrated circuit. Is also easy.

【0062】また、前段の移相回路10CのCR回路の時
定数TはCRであり、後段の移相回路30LのLR回路の
時定数TはL/Rであって、それぞれにおいて抵抗値R
が分母と分子に分かれるため、例えば半導体基板上に発
振器1の全体を形成するとともに各可変抵抗16、36をF
ETで形成したような場合には、この抵抗値の温度変化
に対する発振周波数の変動を抑制する、いわゆる温度補
償が可能となる。この温度補償が可能な点については、
以下に示す各実施例の発振器も同じである。
The time constant T of the CR circuit of the preceding phase shift circuit 10C is CR, and the time constant T of the LR circuit of the subsequent phase shift circuit 30L is L / R.
Is divided into a denominator and a numerator, so that, for example, the entire oscillator 1 is formed on a semiconductor substrate and each variable resistor 16, 36 is F
When it is formed by ET, it is possible to perform so-called temperature compensation, which suppresses the fluctuation of the oscillation frequency due to the temperature change of the resistance value. Regarding the point where this temperature compensation is possible,
The same applies to the oscillators of the respective embodiments shown below.

【0063】なお、上述した第1実施例の発振器1で
は、前段に移相回路10Cを、後段に移相回路30Lをそれ
ぞれ配置したが、これらの全体によって入出力信号間の
位相シフト量が0°となればよいことから、これらの前
後を入れ換えて前段に移相回路30Lを、後段に移相回路
10Cをそれぞれ配置して発振器を構成するようにしても
よい。
In the oscillator 1 of the first embodiment described above, the phase shift circuit 10C is arranged in the front stage and the phase shift circuit 30L is arranged in the rear stage. Therefore, the phase shift circuit 30L in the front stage and the phase shift circuit in the rear stage can be replaced by replacing the front and rear of these.
The oscillators may be configured by arranging 10C respectively.

【0064】また、上述した第1実施例の発振器1は、
2つの移相回路10C、30Lの全体により位相シフト量が
0°となって所定の発振動作を行うようになっており、
位相をシフトさせない非反転回路を追加するようにして
もよい。
The oscillator 1 of the first embodiment described above is
The phase shift amount becomes 0 ° by the whole of the two phase shift circuits 10C and 30L, and a predetermined oscillation operation is performed.
You may make it add the non-inverting circuit which does not shift a phase.

【0065】図8は、図1に示した発振器1に非反転回
路50を追加した発振器1aの構成を示す図である。この
非反転回路50は、反転入力端子が抵抗54を介して接地さ
れているとともにこの反転入力端子と出力端子との間に
抵抗56が接続されたオペアンプ52を含んで構成されてお
り、2つの抵抗54、56の抵抗比によって定まる所定の増
幅度を有するバッファとして機能する。このような構成
を有する非反転回路50は、入力信号の位相を変えずに出
力しており、この増幅度を調整してループゲインを1以
上に設定することが容易であり、このようにループゲイ
ンを調整することにより、2つの移相回路10C、30Lに
よる位相シフト量が0°となる周波数において所定の発
振動作が行われる。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an oscillator 1a in which a non-inverting circuit 50 is added to the oscillator 1 shown in FIG. The non-inverting circuit 50 includes an operational amplifier 52 having an inverting input terminal grounded via a resistor 54 and a resistor 56 connected between the inverting input terminal and the output terminal. It functions as a buffer having a predetermined amplification degree determined by the resistance ratio of the resistors 54 and 56. The non-inverting circuit 50 having such a configuration outputs without changing the phase of the input signal, and it is easy to adjust the amplification degree and set the loop gain to 1 or more. By adjusting the gain, a predetermined oscillation operation is performed at the frequency at which the phase shift amount by the two phase shift circuits 10C and 30L becomes 0 °.

【0066】(第2実施例)図9は、この発明を適用し
た第2実施例の発振器の構成を示す回路図である。同図
に示す発振器1bは、第1実施例の発振器1と同様に、
それぞれが入力信号の位相を所定量シフトさせることに
より所定の周波数において合計で0°の位相シフトを行
う2つの移相回路10Lおよび30Cと、後段の移相回路30
Cの出力を前段の移相回路10Lの入力側に帰還させる帰
還抵抗70とを含んで構成されている。
(Second Embodiment) FIG. 9 is a circuit diagram showing a structure of an oscillator according to a second embodiment of the present invention. The oscillator 1b shown in the figure is similar to the oscillator 1 of the first embodiment,
Two phase shift circuits 10L and 30C each performing a total phase shift of 0 ° at a predetermined frequency by shifting the phase of the input signal by a predetermined amount, and a phase shift circuit 30 at the subsequent stage.
A feedback resistor 70 for feeding back the output of C to the input side of the preceding phase shift circuit 10L is included.

【0067】図10は、図9に示した前段の移相回路10
Lの構成を抜き出して示したものである。同図に示す前
段の移相回路10Lは、差動入力増幅器の一種であるオペ
アンプ12と、入力端22に入力された信号の位相を所定量
シフトさせてオペアンプ12の非反転入力端子に入力する
可変抵抗16およびインダクタ17と、入力端22とオペアン
プ12の反転入力端子との間に挿入された抵抗18と、オペ
アンプ12の出力端24と反転入力端子との間に挿入された
抵抗20とを含んで構成されている。
FIG. 10 shows the phase shift circuit 10 of the preceding stage shown in FIG.
The configuration of L is extracted and shown. The phase shift circuit 10L at the preceding stage shown in the figure shifts the phase of the signal input to the input terminal 22 by a predetermined amount and inputs it to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12 which is a kind of differential input amplifier. The variable resistor 16 and the inductor 17, the resistor 18 inserted between the input end 22 and the inverting input terminal of the operational amplifier 12, and the resistor 20 inserted between the output end 24 of the operational amplifier 12 and the inverting input terminal. It is configured to include.

【0068】このような構成を有する移相回路10Lにお
いて、所定の交流信号が入力端22に入力されると、オペ
アンプ12の非反転入力端子には、インダクタ17の両端に
現れる電圧VL2が印加される。
In the phase shift circuit 10L having such a configuration, when a predetermined AC signal is input to the input end 22, the voltage VL2 appearing across the inductor 17 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12. It

【0069】また、図10に示したオペアンプ12の2入
力(反転入力端子と非反転入力端子)間には電位差が生
じないので、オペアンプ12の反転入力端子の電位と、可
変抵抗16とインダクタ17の接続点の電位とは等しくな
る。したがって、抵抗18の両端には、可変抵抗16の両端
に現れる電圧VR3と同じ電圧VR3が現れる。
Further, since there is no potential difference between the two inputs (the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) of the operational amplifier 12 shown in FIG. 10, the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier 12, the variable resistor 16 and the inductor 17 are provided. Is equal to the potential at the connection point. Therefore, the same voltage VR3 that appears across the variable resistor 16 appears across the resistor 18.

【0070】ここで、抵抗18と抵抗20の各抵抗値が等し
い場合には、これら2つの抵抗18、20に同じ電流が流れ
るため、抵抗20の両端にも電圧VR3が現れる。しかも、
これら2つの抵抗18、20の各両端に現れる電圧VR3はベ
クトル的に同方向を有しており、オペアンプ12の反転入
力端子(電圧VL2)を基準にして考えると、抵抗18の両
端電圧VR3をベクトル的に加算したものが入力電圧Ei
に、抵抗20の電圧VR3をベクトル的に減算したものが出
力電圧Eoになる。
Here, when the resistance values of the resistor 18 and the resistor 20 are equal, the same current flows through these two resistors 18 and 20, so that the voltage VR3 also appears across the resistor 20. Moreover,
The voltages VR3 appearing at both ends of these two resistors 18 and 20 have the same vector direction, and considering the inverting input terminal (voltage VL2) of the operational amplifier 12 as a reference, the voltage VR3 at both ends of the resistor 18 is Input voltage Ei is the vector addition
Then, the voltage VR3 of the resistor 20 is subtracted in vector form to become the output voltage Eo.

【0071】図11は、移相回路10Lの入出力電圧とイ
ンダクタ等に現れる電圧との関係を示すベクトル図であ
る。
FIG. 11 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the phase shift circuit 10L and the voltage appearing in the inductor or the like.

【0072】同図に示すように、インダクタ17の両端に
現れる電圧VL2と可変抵抗16の両端に現れる電圧VR3と
は互いに90°位相がずれており、これらをベクトル的
に加算したものが入力電圧Eiとなる。したがって、入
力信号の振幅が一定で周波数のみが変化した場合には、
図11に示す半円の円周に沿ってインダクタ17の両端電
圧VL2と可変抵抗16の両端電圧VR3とが変化する。
As shown in the figure, the voltage VL2 appearing across the inductor 17 and the voltage VR3 appearing across the variable resistor 16 are 90 ° out of phase with each other. It becomes Ei. Therefore, when the amplitude of the input signal is constant and only the frequency changes,
The voltage VL2 across the inductor 17 and the voltage VR3 across the variable resistor 16 change along the circumference of the semicircle shown in FIG.

【0073】また、電圧VL2から電圧VR3をベクトル的
に減算したものが出力電圧Eoとなる。非反転入力端子
に印加される電圧VL2を基準に考えると、入力電圧Ei
と出力電圧Eoとは電圧VR3を合成する方向が異なるだ
けでありその絶対値は等しくなる。したがって、入出力
電圧の大きさと位相の関係は、入力電圧Eiおよび出力
電圧Eoを斜辺とし、電圧VR3の2倍を底辺とする二等
辺三角形で表すことができ、出力信号の振幅は周波数に
関係なく入力信号の振幅と同じであって、位相シフト量
は図11に示すφ3で表されることがわかる。
The output voltage Eo is obtained by subtracting the voltage VR3 from the voltage VL2 in vector. Considering the voltage VL2 applied to the non-inverting input terminal as a reference, the input voltage Ei
The output voltage Eo differs from the output voltage Eo only in the direction in which the voltage VR3 is combined, and their absolute values are equal. Therefore, the relationship between the magnitude and the phase of the input / output voltage can be expressed by an isosceles triangle having the hypotenuses of the input voltage Ei and the output voltage Eo and the base of twice the voltage VR3, and the amplitude of the output signal is related to the frequency. It can be seen that the amplitude is the same as the input signal and the phase shift amount is represented by φ3 shown in FIG.

【0074】また、図11から明らかなように、電圧V
L2と電圧VR3とは円周上で直角に交わるため、理論的に
は入力電圧Eiと電圧VL2との位相差は、周波数ωが0
から∞まで変化するに従って90°から0°まで変化す
る。そして、移相回路10L全体の位相シフト量φ3はそ
の2倍であり、周波数に応じて180°から0°まで変
化する。
As is clear from FIG. 11, the voltage V
Since L2 and voltage VR3 intersect at right angles on the circumference, theoretically, the phase difference between the input voltage Ei and the voltage VL2 is that the frequency ω is 0.
It changes from 90 ° to 0 ° as it changes from to ∞. The phase shift amount φ3 of the entire phase shift circuit 10L is twice that, and changes from 180 ° to 0 ° depending on the frequency.

【0075】次に、上述した入出力電圧間の関係を定量
的に検証する。
Next, the relationship between the input and output voltages described above will be verified quantitatively.

【0076】入力電圧Eiを入力端22に印加したときに
抵抗18、20を通って入力端22から出力端24に向かって流
れる電流をI、抵抗18と抵抗20の各抵抗値が等しくその
値をrとすると、抵抗18、20のそれぞれの両端電圧は−
I・rとなる。
When the input voltage Ei is applied to the input end 22, the current flowing through the resistors 18 and 20 from the input end 22 to the output end 24 is I, and the resistance values of the resistors 18 and 20 are equal to each other. Is r, the voltage across the resistors 18 and 20 is −
I · r.

【0077】ところで、上述したように図10に示した
オペアンプ12の2入力間には電位差が生じてはならない
ので、オペアンプ12の非反転入力端子に印加されるイン
ダクタ17の両端電圧VL2と出力電圧Eoとの間には、 VL2=Eo−(−I・r) =Eo+I・r ∴Eo=−I・r+VL2 …(22) の関係がある。
By the way, as described above, since there should be no potential difference between the two inputs of the operational amplifier 12 shown in FIG. 10, the voltage VL2 across the inductor 17 applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12 and the output voltage. There is a relationship of VL2 = Eo − (− I · r) = Eo + I · r ∴Eo = −I · r + VL2 (22) with Eo.

【0078】また、オペアンプ12の2入力間に電位差が
生じないためには、可変抵抗16の両端電圧VR3と抵抗18
の両端電圧−I・rを加算した値が0とならなければな
らないので、 VR3+(−I・r)=0 ∴VR3=I・r …(23) となる。(22)式および(23)式から、 Eo=−VR3+VL2 =−(VR3−VL2) …(24) となる。
In order to prevent a potential difference between the two inputs of the operational amplifier 12, the voltage VR3 across the variable resistor 16 and the resistor 18 are applied.
Since the value obtained by adding the voltage −I · r across both ends must be 0, VR3 + (− I · r) = 0∴VR3 = I · r (23) From equations (22) and (23), Eo = -VR3 + VL2 =-(VR3-VL2) (24).

【0079】また、インダクタ17と可変抵抗16の各両端
電圧VL2、VR3を加算したものが入力端22に印加される
電圧Eiであるから、これらの各電圧の間には、 Ei=VR3+VL2 …(25) の関係がある。(24)式および(25)式から、
Further, the sum of the voltages VL2 and VR3 across the inductor 17 and the variable resistor 16 is the voltage Ei applied to the input end 22, so that Ei = VR3 + VL2 ... ( 25). From equation (24) and equation (25),

【数26】 となる。ここで、Lはインダクタ17のインダクタンス、
Rは可変抵抗16の抵抗値を表し、移相回路10L内のLR
回路の時定数を第1実施例で示した2つの移相回路10
C、30L内のCR回路あるいはLR回路の各時定数と同
じTとした。
(Equation 26) Becomes Where L is the inductance of inductor 17,
R represents the resistance value of the variable resistor 16 and is the LR in the phase shift circuit 10L.
Two phase shift circuits whose circuit time constants are shown in the first embodiment 10
The same T as each time constant of the CR circuit or the LR circuit in C and 30L is set.

【0080】この(26)式は第1実施例で示した(5)式と
同じであり、この実施例の移相回路10Lは、第1実施例
の移相回路10Cと同じ入出力電圧間の関係を有している
ことがわかる。したがって、移相回路10Lでは、入出力
間の位相がどのように回転しても、その出力信号の振幅
は一定となる。
The equation (26) is the same as the equation (5) shown in the first embodiment, and the phase shift circuit 10L of this embodiment has the same input / output voltage as the phase shift circuit 10C of the first embodiment. It is understood that they have a relationship of. Therefore, in the phase shift circuit 10L, the amplitude of the output signal becomes constant no matter how the phase between the input and output rotates.

【0081】また、出力電圧Eoの入力電圧に対する位
相シフト量φ3は上述した(8)式で表されたφ1がそのま
ま適用され、例えばωがほぼ1/T(=R/L)となる
ような周波数における位相シフト量はほぼ90°とな
る。しかも、可変抵抗16の抵抗値Rを可変することによ
り、位相シフト量がほぼ90°となる周波数ωを変化さ
せることができる。
Further, as the phase shift amount φ3 of the output voltage Eo with respect to the input voltage, φ1 represented by the above equation (8) is applied as it is, and for example, ω becomes approximately 1 / T (= R / L). The amount of phase shift at the frequency is approximately 90 °. Moreover, by changing the resistance value R of the variable resistor 16, it is possible to change the frequency ω at which the phase shift amount becomes approximately 90 °.

【0082】図12は、図9に示した後段の移相回路30
Cの構成を抜き出して示したものである。同図に示す後
段の移相回路30Cは、差動入力増幅器の一種であるオペ
アンプ32と、入力端42に入力された信号の位相を所定量
シフトさせてオペアンプ32の非反転入力端子に入力する
可変抵抗36およびキャパシタ34と、入力端42とオペアン
プ32の反転入力端子との間に挿入された抵抗38と、オペ
アンプ32の出力端44と反転入力端子との間に挿入された
抵抗40とを含んで構成されている。
FIG. 12 shows the phase shift circuit 30 at the rear stage shown in FIG.
The configuration of C is extracted and shown. The phase shift circuit 30C in the latter stage shown in the figure shifts the phase of the signal input to the input terminal 42 by a predetermined amount and inputs it to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32, which is a kind of differential input amplifier. The variable resistor 36 and the capacitor 34, the resistor 38 inserted between the input end 42 and the inverting input terminal of the operational amplifier 32, and the resistor 40 inserted between the output end 44 of the operational amplifier 32 and the inverting input terminal. It is configured to include.

【0083】このような構成を有する移相回路30Cにお
いて、所定の交流信号が入力端42に入力されると、オペ
アンプ32の非反転入力端子には、キャパシタ34の両端に
現れる電圧VC2が印加される。
In the phase shift circuit 30C having such a configuration, when a predetermined AC signal is input to the input end 42, the voltage VC2 appearing across the capacitor 34 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32. It

【0084】また、図12に示したオペアンプ32の2入
力(反転入力端子と非反転入力端子)間には電位差が生
じないので、オペアンプ32の反転入力端子の電位と、可
変抵抗36とキャパシタ34の接続点の電位とは等しくな
る。したがって、抵抗38の両端には、可変抵抗36の両端
に現れる電圧VR4と同じ電圧VR4が現れる。
Since there is no potential difference between the two inputs (the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) of the operational amplifier 32 shown in FIG. 12, the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier 32, the variable resistor 36 and the capacitor 34. Is equal to the potential at the connection point. Therefore, the same voltage VR4 as the voltage VR4 appearing across the variable resistor 36 appears across the resistor 38.

【0085】ここで、抵抗38と抵抗40の各抵抗値が等し
い場合には、これら2つの抵抗38、40に同じ電流が流れ
るため、抵抗40の両端にも電圧VR4が現れる。しかも、
これら2つの抵抗38、40の各両端に現れる電圧VR4はベ
クトル的に同方向を向いており、オペアンプ32の反転入
力端子(電圧VC2)を基準にして考えると、抵抗38の両
端電圧VR4をベクトル的に加算したものが入力電圧Ei
に、抵抗40の両端電圧R4をベクトル的に減算したものが
出力電圧Eoになる。
Here, when the resistance values of the resistor 38 and the resistor 40 are the same, the same current flows through these two resistors 38 and 40, so that the voltage VR4 also appears at both ends of the resistor 40. Moreover,
The voltages VR4 appearing at both ends of these two resistors 38 and 40 are vectorally oriented in the same direction. Considering the inverting input terminal (voltage VC2) of the operational amplifier 32 as a reference, the voltage VR4 at both ends of the resistor 38 becomes a vector. Input voltage Ei
Further, the output voltage Eo is obtained by vector-wise subtracting the voltage R4 across the resistor 40.

【0086】図13は、後段の移相回路30Cの入出力電
圧とキャパシタ等に現れる電圧との関係を示すベクトル
図である。
FIG. 13 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the subsequent phase shift circuit 30C and the voltage appearing at the capacitor or the like.

【0087】同図に示すように、キャパシタ34の両端に
現れる電圧VC2と可変抵抗36の両端に現れる電圧VR4と
は互いに90°位相がずれており、これらをベクトル的
に加算したものが入力電圧Eiとなる。したがって、入
力信号の振幅が一定で周波数のみが変化した場合には、
図13に示す半円の円周に沿ってキャパシタ34の両端電
圧VC2と可変抵抗36の両端電圧VR4とが変化する。
As shown in the figure, the voltage VC2 appearing across the capacitor 34 and the voltage VR4 appearing across the variable resistor 36 are 90 ° out of phase with each other. It becomes Ei. Therefore, when the amplitude of the input signal is constant and only the frequency changes,
The voltage VC2 across the capacitor 34 and the voltage VR4 across the variable resistor 36 change along the circumference of the semicircle shown in FIG.

【0088】また、上述したように電圧VC2から電圧V
R4をベクトル的に減算したものが出力電圧Eoとなる。
非反転入力端子に印加される電圧VC2を基準に考える
と、入力電圧Eiと出力電圧Eoとは電圧VR4を合成する
方向が異なるだけでありその絶対値は等しくなる。した
がって、入出力電圧の大きさと位相の関係は、入力電圧
Eiおよび出力電圧Eoを斜辺とし、電圧VR4の2倍を底
辺とする二等辺三角形で表すことができ、出力信号の振
幅は周波数に関係なく入力信号の振幅と同じであって、
位相シフト量は図13に示すφ4で表されることがわか
る。
As described above, the voltage VC2 to the voltage V
The output voltage Eo is obtained by subtracting R4 in vector.
Considering the voltage VC2 applied to the non-inverting input terminal as a reference, the input voltage Ei and the output voltage Eo are different only in the direction in which the voltage VR4 is combined, and their absolute values are equal. Therefore, the relationship between the magnitude and the phase of the input / output voltage can be expressed by an isosceles triangle having the input voltage Ei and the output voltage Eo as hypotenuses and the base twice the voltage VR4, and the amplitude of the output signal is related to frequency. Not the same as the amplitude of the input signal,
It can be seen that the phase shift amount is represented by φ4 shown in FIG.

【0089】また、図13から明らかなように、電圧V
C2と電圧VR4とは円周上で直角に交わるため、理論的に
は入力電圧Eiと電圧VC2との位相差は、周波数ωが0
から∞まで変化するに従って0°から90°まで変化す
る。そして、移相回路30C全体のシフト量φ4はその2
倍であり、周波数に応じて0°から180°まで変化す
る。
As is clear from FIG. 13, the voltage V
Since C2 and voltage VR4 intersect at a right angle on the circumference, theoretically, the phase difference between the input voltage Ei and the voltage VC2 is that the frequency ω is 0.
It changes from 0 ° to 90 ° as it changes from 1 to ∞. The shift amount φ4 of the entire phase shift circuit 30C is 2
It is doubled and varies from 0 ° to 180 ° depending on the frequency.

【0090】次に、上述した入出力電圧間の関係を定量
的に検証する。
Next, the relationship between the input and output voltages described above will be verified quantitatively.

【0091】前段の移相回路10Lの場合と同様に、電圧
Eiを入力端42に印加したときに抵抗38、40を通って入
力端42から出力端44に向かって流れる電流をI、抵抗38
と抵抗40の各抵抗値が等しくその値をrとすると、抵抗
38、40のそれぞれの両端電圧は−I・rとなる。
As in the case of the phase shift circuit 10L at the previous stage, when the voltage Ei is applied to the input end 42, the current flowing through the resistors 38, 40 from the input end 42 to the output end 44 is I, the resistance 38.
And the resistance of the resistor 40 are equal, and let that value be r,
The voltage across each of 38 and 40 is -Ir.

【0092】図12に示したオペアンプ32の2入力間に
は電位差が生じてはならないので、オペアンプ32の非反
転入力端子に印加されるキャパシタ34の両端電圧VC2と
出力電圧Eoとの間には、 VC2=Eo−(−I・r) =Eo+I・r ∴Eo=−I・r+VC2 …(27) の関係がある。
Since no potential difference should occur between the two inputs of the operational amplifier 32 shown in FIG. 12, the voltage VC2 across the capacitor 34 applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32 and the output voltage Eo are not present. , VC2 = Eo − (− I · r) = Eo + I · r ∴Eo = −I · r + VC2 (27).

【0093】また、オペアンプ32の2入力間に電位差が
生じないためには、可変抵抗36の両端電圧VR4と抵抗38
の両端電圧−I・rを加算した値が0とならなければな
らないので、 VR4+(−I・r)=0 ∴VR4=I・r …(28) となる。(27)式および(28)式から、 Eo=−VR4+VC2 =−(VR4−VC2) …(29) となる。
In order to prevent a potential difference between the two inputs of the operational amplifier 32, the voltage VR4 across the variable resistor 36 and the resistor 38 are required.
Since the value obtained by adding the voltage −I · r across both ends must be 0, VR4 + (− I · r) = 0∴VR4 = I · r (28) From equations (27) and (28), Eo = -VR4 + VC2 =-(VR4-VC2) (29).

【0094】また、キャパシタ34と可変抵抗36の各両端
電圧VC2、VR4を加算したものが入力端42に印加される
電圧Eiであるから、これらの各電圧の間には、 Ei=VR4+VC2 …(30) の関係がある。(29)式および(30)式から、
Further, the sum of the voltages VC2 and VR4 across the capacitor 34 and the variable resistor 36 is the voltage Ei applied to the input terminal 42, so that between these voltages, Ei = VR4 + VC2. 30). From equations (29) and (30),

【数31】 となる。ここで、Cはキャパシタ34の静電容量、Rは可
変抵抗36の抵抗値を表し、移相回路30C内のCR回路の
時定数を前段の移相回路10Lの場合と同様にTとした。
[Equation 31] Becomes Here, C represents the electrostatic capacity of the capacitor 34, R represents the resistance value of the variable resistor 36, and the time constant of the CR circuit in the phase shift circuit 30C is T, as in the case of the preceding phase shift circuit 10L.

【0095】この(31)式は第1実施例で示した(13)式と
同じであり、この実施例の移相回路30Cは、第1実施例
の移相回路30Lと同じ入出力電圧間の関係を有している
ことがわかる。したがって、移相回路30Cでは、入出力
間の位相がどのように回転しても、その出力信号の振幅
は一定となる。
This equation (31) is the same as the equation (13) shown in the first embodiment, and the phase shift circuit 30C of this embodiment has the same input / output voltage as the phase shift circuit 30L of the first embodiment. It is understood that they have a relationship of. Therefore, in the phase shift circuit 30C, the amplitude of the output signal becomes constant no matter how the phase between the input and the output rotates.

【0096】また、出力電圧Eoの入力電圧に対する位
相シフト量φ4は上述した(15)式で表されたφ2がそのま
ま適用され、例えばωがほぼ1/T(=1/(CR))
となるような周波数における位相シフト量はほぼ90°
となる。しかも、可変抵抗16の抵抗値Rを可変すること
により、位相シフト量がほぼ90°となる周波数ωを変
化させることができる。
Further, as the phase shift amount φ4 of the output voltage Eo with respect to the input voltage, φ2 represented by the above equation (15) is applied as it is, and for example, ω is approximately 1 / T (= 1 / (CR)).
The amount of phase shift at the frequency
Becomes Moreover, by changing the resistance value R of the variable resistor 16, it is possible to change the frequency ω at which the phase shift amount becomes approximately 90 °.

【0097】このようにして、2つの移相回路10L、30
Cのそれぞれにおいて位相が所定量シフトされる。しか
も、図11および図13に示すように、各移相回路10
L、30Cにおける入出力電圧の相対的な位相関係は反対
方向であって、ある周波数において2つの移相回路10
L、30Cの全体により位相シフト量が0°の信号が出力
される。
In this way, the two phase shift circuits 10L and 30
The phase is shifted by a predetermined amount in each of C. Moreover, as shown in FIG. 11 and FIG.
The relative phase relationships of the input and output voltages at L and 30C are in opposite directions, and two phase shift circuits 10
A signal whose phase shift amount is 0 ° is output by the entire L and 30C.

【0098】また、後段の移相回路30Cの出力は、帰還
抵抗70を介して前段の移相回路10Lの入力側に帰還され
ており、ループゲインを1より大きく設定することによ
り、一巡したときに位相シフト量が0°となるような周
波数で正弦波発振が行われる。
The output of the subsequent phase shift circuit 30C is fed back to the input side of the previous phase shift circuit 10L via the feedback resistor 70, and when the loop gain is set to a value larger than 1, it makes one cycle. Further, sine wave oscillation is performed at a frequency such that the phase shift amount is 0 °.

【0099】ところで、上述した2つの移相回路10L、
30Cを含む第2実施例の発振器1bは、その全体を伝達
関数K1を有する回路に置き換えると、第1実施例の場
合と同様に、図6に示すシステム図で表すことができ
る。したがって、ミラーの定理によって変換することに
より図7に示すシステム図で表すことができ、変換後の
システムの入力シャント抵抗Rsは(16)式で表すことが
できる。
By the way, the above-mentioned two phase shift circuits 10L,
The oscillator 1b of the second embodiment including 30C can be represented by the system diagram shown in FIG. 6 by replacing the whole with a circuit having a transfer function K1 as in the case of the first embodiment. Therefore, it can be expressed by the system diagram shown in FIG. 7 by converting by the Miller's theorem, and the input shunt resistance Rs of the system after conversion can be expressed by the equation (16).

【0100】また、(26)式および(31)式から明らかなよ
うに、この実施例の2つの移相回路10L、30Cの各伝達
関数は、第1実施例の2つの移相回路10C、30Lの各伝
達関数と同じであり、2つの移相回路10L、30Cの後段
に非反転回路50を接続した場合の全体の伝達関数K1は
(20)式に示したものをそのまま適用することができる。
したがって、2つの移相回路10L、30Cを接続した全体
の入出力間では、ω=1/√(T1・T2)のときに位相
差が0°となって、発振電圧条件と周波数条件を同時に
満たすことになる。
As is clear from the equations (26) and (31), the transfer functions of the two phase shift circuits 10L and 30C of this embodiment are the same as those of the two phase shift circuits 10C and 10C of the first embodiment. It is the same as each transfer function of 30L, and the overall transfer function K1 when the non-inverting circuit 50 is connected to the latter stage of the two phase shift circuits 10L and 30C is
The one shown in the equation (20) can be applied as it is.
Therefore, the phase difference becomes 0 ° when ω = 1 / √ (T 1 · T 2 ), between the entire input / output in which the two phase shift circuits 10L and 30C are connected, and the oscillation voltage condition and the frequency condition are satisfied. Will be satisfied at the same time.

【0101】このように、2つの移相回路10L、30Cを
組み合わせることにより、閉ループを一巡する信号の位
相シフト量をある周波数において0°とすることがで
き、このときのループゲインを1以上に設定することに
より正弦波発振が持続される。また、位相シフト量が0
°となる周波数は、各移相回路10L、30C内の可変抵抗
16あるいは36の抵抗値を変えることにより変化させるこ
とができるため、容易に周波数可変型の発振器を実現す
ることができる。
As described above, by combining the two phase shift circuits 10L and 30C, the phase shift amount of the signal that goes through the closed loop can be set to 0 ° at a certain frequency, and the loop gain at this time becomes 1 or more. By setting, sine wave oscillation is maintained. Also, the phase shift amount is 0
The frequency that becomes ° is the variable resistance in each phase shift circuit 10L, 30C.
Since it can be changed by changing the resistance value of 16 or 36, a frequency variable oscillator can be easily realized.

【0102】また、第1実施例と同様に、インダクタ17
は写真触刻法等によりスパイラル状の導体を形成するこ
とによって半導体基板上へ形成することが可能となる
が、このようなインダクタ17を用いることにより、それ
以外の構成部品(オペアンプや抵抗)とともに発振器1
bの全体を半導体基板上に形成して集積回路とすること
も容易である。
In addition, as in the first embodiment, the inductor 17
Can be formed on the semiconductor substrate by forming a spiral conductor by a photolithography method or the like, but by using such an inductor 17, together with other components (operational amplifier and resistor). Oscillator 1
It is also easy to form the whole of b on a semiconductor substrate to form an integrated circuit.

【0103】なお、上述した第2実施例の発振器1bで
は、前段に移相回路10Lを、後段に移相回路30Cをそれ
ぞれ配置したが、これらの全体によって入出力信号間の
位相シフト量が0°となればよいことから、これらの前
後を入れ換えて前段に移相回路30Cを、後段に移相回路
10Lをそれぞれ配置して発振器を構成するようにしても
よい。
In the oscillator 1b of the second embodiment described above, the phase shift circuit 10L and the phase shift circuit 30C are arranged in the front and rear stages, respectively. Therefore, the phase shift circuit 30C can be switched to the front stage and the phase shift circuit can be switched to the rear stage.
The oscillators may be configured by disposing 10 L respectively.

【0104】また、上述した第2実施例の発振器1b
は、2つの移相回路10L、30Cの全体により位相シフト
量が0°となって所定の発振動作を行うようになってお
り、位相をシフトさせない非反転回路を追加するように
してもよい。
Also, the oscillator 1b of the second embodiment described above.
The two phase shift circuits 10L and 30C together have a phase shift amount of 0 ° to perform a predetermined oscillation operation, and a non-inverting circuit that does not shift the phase may be added.

【0105】図14は、図9に示した発振器1bに非反
転回路50を追加した発振器1cの構成を示す図である。
この非反転回路50は、図8に示したものであり、反転入
力端子が抵抗54を介して接地されているとともにこの反
転入力端子と出力端子との間に抵抗56が接続されたオペ
アンプ52を含んで構成されており、2つの抵抗54、56の
抵抗比によって定まる所定の増幅度を有するバッファと
して機能する。このような構成を有する非反転回路50を
用いることにより、この増幅度を調整してループゲイン
を1以上に設定することが容易であり、このようにルー
プゲインを調整することにより、2つの移相回路10L、
30Cによる位相シフト量が0°となる周波数において所
定の発振動作が行われる。
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of an oscillator 1c in which a non-inverting circuit 50 is added to the oscillator 1b shown in FIG.
This non-inverting circuit 50 is the one shown in FIG. 8, and has an operational amplifier 52 in which an inverting input terminal is grounded via a resistor 54 and a resistor 56 is connected between the inverting input terminal and the output terminal. It is configured to include, and functions as a buffer having a predetermined amplification degree determined by the resistance ratio of the two resistors 54 and 56. By using the non-inverting circuit 50 having such a configuration, it is easy to adjust the amplification degree and set the loop gain to 1 or more. By adjusting the loop gain in this way, two shifts can be performed. Phase circuit 10L,
A predetermined oscillating operation is performed at a frequency at which the phase shift amount due to 30C becomes 0 °.

【0106】(第3実施例)上述した第1実施例の発振
器1および1aは、入出力間の相対的な位相関係が反対
となる2つの移相回路を組み合わせて構成したが、この
相対的な位相関係が同じとなる2つの移相回路を組み合
わせて発振器を構成するようにしてもよい。
(Third Embodiment) The oscillators 1 and 1a of the first embodiment described above are constructed by combining two phase shift circuits in which the relative phase relationship between the input and the output is opposite. The oscillator may be configured by combining two phase shift circuits having the same phase relationship.

【0107】図1に示す発振器1に含まれる一方の移相
回路10Cや図9に示す発振器1bに含まれる移相回路10
Lのそれぞれの入出力電圧間には(5)式あるいは(26)式
で表される関係が成立する。以下では、図2あるいは図
10に示す構成を有する移相回路10Cあるいは10Lを
(5)式中の分数の符号を用いて便宜上「−型の移相回
路」と称して説明を行う。
One phase shift circuit 10C included in the oscillator 1 shown in FIG. 1 and the phase shift circuit 10 included in the oscillator 1b shown in FIG.
The relationship expressed by the equation (5) or (26) is established between the respective input and output voltages of L. In the following, the phase shift circuit 10C or 10L having the configuration shown in FIG.
For convenience, description will be given by using the fractional sign in the equation (5) as a "-type phase shift circuit".

【0108】また、図1に示す発振器1に含まれる移相
回路30Lや図9に示す発振器1bに含まれる移相回路30
Cのそれぞれの入出力電圧間には(13)式あるいは(31)式
で表される関係が成立する。以下では、図4あるいは図
12に示す構成を有する移相回路30Cあるいは30Lを(1
3)式中の分数の符号を用いて便宜上「+型の移相回路」
と称して説明を行う。
Further, the phase shift circuit 30L included in the oscillator 1 shown in FIG. 1 and the phase shift circuit 30 included in the oscillator 1b shown in FIG.
The relationship expressed by equation (13) or equation (31) is established between the respective input and output voltages of C. In the following, the phase shift circuit 30C or 30L having the configuration shown in FIG.
"+ Type phase shift circuit" for convenience, using the sign of the fraction in equation (3)
Will be described.

【0109】このように各移相回路を便宜上2つのタイ
プに分類した場合には、第1実施例の発振器1、1aお
よび第2実施例の発振器1b、1cは、タイプが異なる
2つの移相回路を組み合わせることにより、全体として
の位相シフト量が0°となる周波数において発振動作を
行うようになっている。
When the phase shift circuits are classified into two types for convenience, the oscillators 1 and 1a of the first embodiment and the oscillators 1b and 1c of the second embodiment have two phase shifters of different types. By combining the circuits, the oscillation operation is performed at the frequency at which the total phase shift amount is 0 °.

【0110】ところで、1つの−型の移相回路10C(あ
るいは10L)の後段に信号の位相を反転させる位相反転
回路を接続した場合のその全体の入出力間の関係に着目
すると、(5)式において分数の符号「−」を反転して
「+」にすればよく、1つの−型の移相回路10Cの後段
に位相反転回路を接続した構成が1つの+型の移相回路
に等価であるといえる。同様に、1つの+型の移相回路
30L(あるいは30C)の後段に信号の位相を反転させる
位相反転回路を接続した場合のその全体の入出力間の関
係に着目すると、(13)式において分数の符号「+」を反
転して「−」にすればよく、1つの+型の移相回路の後
段に位相反転回路を接続した構成が1つの−型の移相回
路に等価であるといえる。
By the way, when attention is paid to the relationship between the entire input and output when a phase inverting circuit for inverting the phase of a signal is connected to the subsequent stage of one − type phase shift circuit 10C (or 10L), (5) In the equation, the sign "-" of the fraction may be inverted to "+", and the configuration in which the phase inversion circuit is connected to the subsequent stage of one-type phase shift circuit 10C is equivalent to one + type phase shift circuit. You can say that. Similarly, one + type phase shift circuit
Focusing on the relationship between the entire input and output when a phase inversion circuit that inverts the phase of the signal is connected in the subsequent stage of 30L (or 30C), the sign "+" of the fraction is inverted in Eq. It may be set to "-", and it can be said that the configuration in which the phase inversion circuit is connected to the subsequent stage of one + type phase shift circuit is equivalent to one-type phase shift circuit.

【0111】したがって、第1実施例および第2実施例
に示すようにタイプが異なる2つの移相回路を組み合わ
せて発振器を構成する代わりに、同タイプの2つの移相
回路と位相反転回路を組み合わせて発振器を構成するこ
とができる。
Therefore, instead of combining two phase shift circuits of different types to form an oscillator as shown in the first and second embodiments, two phase shift circuits of the same type and a phase inversion circuit are combined. An oscillator can be configured.

【0112】図15は、第3実施例の発振器の構成を示
す図である。同図に示す発振器1dは、図2あるいは図
10に示す−型の2つの移相回路10Cおよび10Lと、後
段の移相回路10Lの出力信号の位相をさらに反転する位
相反転回路80と、位相反転回路80の出力を前段の移相回
路10Cの入力側に帰還させる帰還抵抗70とを含んで構成
されている。
FIG. 15 is a diagram showing the structure of the oscillator of the third embodiment. The oscillator 1d shown in the figure is composed of two negative type phase shift circuits 10C and 10L shown in FIG. 2 or 10, a phase inverting circuit 80 for further inverting the phase of the output signal of the subsequent phase shift circuit 10L, and a phase A feedback resistor 70 for feeding back the output of the inverting circuit 80 to the input side of the preceding phase shift circuit 10C is included.

【0113】位相反転回路80は、入力信号が抵抗84を介
して反転入力端子に入力されるとともに非反転入力端子
が接地されたオペアンプ82と、このオペアンプ82の反転
入力端子と出力端子との間に接続された抵抗86とを含ん
で構成されている。抵抗84を介してオペアンプ82の反転
入力端子に交流信号が入力されると、オペアンプ82の出
力端子からは位相が反転した逆相の信号が出力され、こ
の逆相の信号が図16に示した発振器1dの出力端子92
から取り出される。また、この位相反転回路80は、2つ
の抵抗84、86の抵抗比によって定まる所定の増幅度を有
する。
The phase inverting circuit 80 includes an operational amplifier 82 in which an input signal is input to the inverting input terminal via a resistor 84 and a non-inverting input terminal is grounded, and an operational amplifier 82 having an inverting input terminal and an output terminal. And a resistor 86 connected to. When an AC signal is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 82 via the resistor 84, a reverse-phase signal whose phase is inverted is output from the output terminal of the operational amplifier 82, and this reverse-phase signal is shown in FIG. Output terminal 92 of oscillator 1d
Taken from. Further, the phase inverting circuit 80 has a predetermined amplification degree determined by the resistance ratio of the two resistors 84 and 86.

【0114】このような構成を有する位相反転回路80を
用いることにより、入力信号の位相を反転するととも
に、増幅度を調整して発振器1dのループゲインを1以
上に設定することが容易となる。
By using the phase inverting circuit 80 having such a configuration, it becomes easy to invert the phase of the input signal and adjust the amplification degree to set the loop gain of the oscillator 1d to 1 or more.

【0115】ところで、上述した第1実施例や第2実施
例で説明したように、−型の2つの移相回路10C、10L
のそれぞれは、入力信号の周波数ωが0から∞まで変化
するにしたがって位相シフト量が180°から0°まで
変化する。例えば、移相回路10C内のCR回路の時定数
と移相回路10L内のLR回路の時定数が同じであると仮
定し、その値をTとおくと、ω=1/Tの周波数では2
つの移相回路10C、10Lのそれぞれにおける位相シフト
量が90°となる。したがって、2つの移相回路10C、
10Lの全体によって位相が180°シフトされ、さらに
後段に接続された位相反転回路80によって位相が反転さ
れ、全体として、位相が一巡して位相シフト量が0°と
なる信号が位相反転回路80から出力される。この位相反
転回路80の出力を帰還抵抗70を介して前段の移相回路10
Cの入力側に帰還させることにより、周波数ωを有する
正弦波発振が行われる。
By the way, as described in the above-mentioned first and second embodiments, the two-type phase shift circuits 10C and 10L.
In each of the above, the phase shift amount changes from 180 ° to 0 ° as the frequency ω of the input signal changes from 0 to ∞. For example, assuming that the time constant of the CR circuit in the phase shift circuit 10C is the same as the time constant of the LR circuit in the phase shift circuit 10L, and letting that value be T, it is 2 at the frequency of ω = 1 / T.
The amount of phase shift in each of the phase shift circuits 10C and 10L is 90 °. Therefore, the two phase shift circuits 10C,
The phase is shifted by 180 ° by the entire 10 L, and the phase is inverted by the phase inversion circuit 80 connected in the subsequent stage. As a whole, the phase inversion circuit 80 outputs a signal in which the phase goes around and the phase shift amount becomes 0 °. Is output. The output of the phase inversion circuit 80 is fed through the feedback resistor 70 to the phase shift circuit 10 of the previous stage.
By feeding back to the input side of C, sine wave oscillation having the frequency ω is performed.

【0116】2つの移相回路10C、10Lのそれぞれの伝
達関数K21は、移相回路10C内のCR回路の時定数およ
び移相回路10L内のLR回路の時定数をともにTする
と、(17)式においてT1をTに置き換えて、
When the transfer function K21 of each of the two phase shift circuits 10C and 10L is T when the time constant of the CR circuit in the phase shift circuit 10C and the time constant of the LR circuit in the phase shift circuit 10L are both set to (17) Replace T 1 with T in the formula,

【数32】 となる。したがって、これら2つの移相回路10C、10L
を縦続接続し、さらにその後段に位相反転回路80を接続
した場合の全体の伝達関数K11は、
[Equation 32] Becomes Therefore, these two phase shift circuits 10C and 10L
Is connected in series and the phase inversion circuit 80 is connected in the subsequent stage, the overall transfer function K11 is

【数33】 となる。この(33)式の右辺は、第1実施例において(19)
式に示した伝達関数K1のT1とT2をTに置き換えたも
のに等しい。すなわち、(33)式は第1実施例において示
した2つの移相回路10Cおよび30Lを接続した場合の全
体の伝達関数に等しいものであり、この実施例において
同タイプの2つの移相回路10Cおよび10Lと位相反転回
路80とを接続した構成が、第1実施例において図1に示
した構成に等価であることがわかる。
[Expression 33] Becomes The right side of the equation (33) is (19) in the first embodiment.
It is equal to the transfer function K1 shown in the equation with T 1 and T 2 replaced by T. That is, the expression (33) is equal to the entire transfer function when the two phase shift circuits 10C and 30L shown in the first embodiment are connected, and in this embodiment, two phase shift circuits 10C of the same type are used. It can be seen that the configuration in which 10 L and 10 L and the phase inversion circuit 80 are connected is equivalent to the configuration shown in FIG. 1 in the first embodiment.

【0117】したがって、第3実施例の発振器1dにお
いて、位相反転回路80の増幅度を適切な値にしてループ
ゲインを1以上に設定することにより、一巡したときに
位相シフト量が0°となるような周波数で正弦波発振が
持続される。
Therefore, in the oscillator 1d of the third embodiment, by setting the amplification factor of the phase inverting circuit 80 to an appropriate value and setting the loop gain to 1 or more, the phase shift amount becomes 0 ° when the circuit makes one cycle. The sine wave oscillation is sustained at such a frequency.

【0118】また、各移相回路10C、10L内の可変抵抗
16の抵抗値Rを可変することにより、各移相回路におけ
る位相シフト量を変えることができるため、2つの移相
回路10C、10Lの全体により合計で位相シフト量が18
0°となる周波数を変えることができ、容易に周波数可
変型の発振器1dを実現することができる。
In addition, the variable resistance in each phase shift circuit 10C, 10L
Since the amount of phase shift in each phase shift circuit can be changed by changing the resistance value R of 16, the total phase shift amount of the two phase shift circuits 10C and 10L is 18
The frequency of 0 ° can be changed, and the frequency variable oscillator 1d can be easily realized.

【0119】また、第1実施例等と同様に、インダクタ
17は写真触刻法等によりスパイラル状の導体を形成する
ことによって半導体基板上へ形成することが可能となる
が、このようなインダクタ17を用いることにより、それ
以外の構成部品(オペアンプや抵抗)とともに半導体基
板上に形成することができることから、発振器1dの全
体を半導体基板上に形成して集積回路とすることも容易
である。
In addition, as in the first embodiment and the like, the inductor
17 can be formed on the semiconductor substrate by forming a spiral conductor by a photolithography method or the like, but by using such an inductor 17, other components (operational amplifier, resistor) In addition, since it can be formed on the semiconductor substrate, it is easy to form the entire oscillator 1d on the semiconductor substrate to form an integrated circuit.

【0120】なお、この実施例の発振器1dでは、前段
に移相回路10Cを、後段に移相回路10Lをそれぞれ配置
したが、これらの全体によって入出力信号間の位相シフ
ト量が0°となればよいことから、これらの前後を入れ
換えて前段に移相回路10Lを、後段に移相回路10Cをそ
れぞれ配置して発振器を構成するようにしてもよい。
In the oscillator 1d of this embodiment, the phase shift circuit 10C is arranged in the front stage and the phase shift circuit 10L is arranged in the rear stage. However, the phase shift amount between the input and output signals cannot be 0 ° due to the whole of them. Therefore, the oscillator may be configured by arranging the front and the rear of these and arranging the phase shift circuit 10L in the front stage and the phase shift circuit 10C in the rear stage, respectively.

【0121】(第4実施例)上述した第3実施例の発振
器1dでは−型の2つの移相回路を接続した場合を説明
したが、+型の移相回路を2段接続することにより発振
器を構成するようにしてもよい。
(Fourth Embodiment) In the oscillator 1d of the third embodiment described above, the case where two − type phase shift circuits are connected has been described. However, by connecting two + type phase shift circuits, May be configured.

【0122】図16は、第4実施例の発振器の構成を示
す図である。同図に示す発振器1eは、図4あるいは図
12に示す+型の2つの移相回路30L、30Cと、後段の
移相回路30Cの出力信号の位相をさらに反転する位相反
転回路80と、位相反転回路80の出力を前段の移相回路30
Lの入力側に帰還させる帰還抵抗70とを含んで構成され
ている。
FIG. 16 is a diagram showing the structure of the oscillator of the fourth embodiment. The oscillator 1e shown in the figure is composed of two + type phase shift circuits 30L and 30C shown in FIG. 4 or 12, a phase inversion circuit 80 that further inverts the phase of the output signal of the phase shift circuit 30C in the subsequent stage, and a phase The output of the inverting circuit 80 is applied to the phase shift circuit 30 of the previous stage.
A feedback resistor 70 for feeding back to the input side of L is included.

【0123】位相反転回路80は、第3実施例において図
15に示したものと同じであり、後段の移相回路30Cか
ら出力される信号の位相をさらに反転して発振器1eの
出力端子92から出力する。
The phase inversion circuit 80 is the same as that shown in FIG. 15 in the third embodiment, and further inverts the phase of the signal output from the subsequent phase shift circuit 30C to output it from the output terminal 92 of the oscillator 1e. Output.

【0124】上述した第1実施例や第2実施例で説明し
たように、+型の2つの移相回路30L、30Cのそれぞれ
は、入力信号の周波数ωが0から∞まで変化するにした
がって位相シフト量が0°から180°まで変化する。
例えば、移相回路30L内のLR回路の時定数と移相回路
30C内のCR回路の時定数が同じであると仮定し、その
値をTとおくと、ω=1/Tの周波数では2つの移相回
路30L、30Cのそれぞれにおける位相シフト量が90°
となる。したがって、2つの移相回路30L、30Cの全体
によって位相が180°シフトされ、さらに後段に接続
された位相反転回路80によって位相が反転され、全体と
して、位相が一巡して位相シフト量が0°となる信号が
位相反転回路80から出力される。この位相反転回路80の
出力を帰還抵抗70を介して前段の移相回路30Lの入力側
に帰還させることにより、周波数ωを有する正弦波発振
が行われる。
As described in the first and second embodiments described above, each of the + type two phase shift circuits 30L and 30C has a phase shift as the frequency ω of the input signal changes from 0 to ∞. The shift amount changes from 0 ° to 180 °.
For example, the time constant of the LR circuit in the phase shift circuit 30L and the phase shift circuit
Assuming that the time constants of the CR circuits in 30C are the same, and letting that value be T, the phase shift amount in each of the two phase shift circuits 30L and 30C is 90 ° at the frequency of ω = 1 / T.
Becomes Therefore, the phase is shifted by 180 ° by the whole of the two phase shift circuits 30L and 30C, and the phase is inverted by the phase inverting circuit 80 connected in the subsequent stage. As a whole, the phase makes one round and the phase shift amount is 0 °. The signal that becomes is output from the phase inversion circuit 80. The output of the phase inversion circuit 80 is fed back to the input side of the phase shift circuit 30L at the previous stage via the feedback resistor 70, so that sine wave oscillation having the frequency ω is performed.

【0125】2つの移相回路30L、30Cの伝達関数K31
は、移相回路30L内のLR回路の時定数と移相回路30C
内のCR回路の時定数をともにTとすると、(18)式にお
いてT2をTに置き換えて、
Transfer function K31 of the two phase shift circuits 30L and 30C
Is the time constant of the LR circuit in the phase shift circuit 30L and the phase shift circuit 30C.
If the time constant of the CR circuit inside is T, replace T 2 with T in equation (18),

【数34】 となる。この伝達関数K31は(32)式に示した移相回路10
C、10Lの伝達関数K21の符号「−」を「+」に置き換
えたものであり、2つの移相回路30L、30Cを縦続接続
し、さらにその後段に位相反転回路80を接続した場合の
全体の伝達関数K12は、
(Equation 34) Becomes This transfer function K31 is the phase shift circuit 10 shown in the equation (32).
The sign "-" of the transfer function K21 of C and 10L is replaced with "+", and the whole of the case where two phase shift circuits 30L and 30C are connected in cascade and further the phase inversion circuit 80 is connected to the subsequent stage. The transfer function K12 of

【数35】 となって、第3実施例において(33)式に示した伝達関数
K11と同じとなる。
[Equation 35] Therefore, it becomes the same as the transfer function K11 shown in the equation (33) in the third embodiment.

【0126】すなわち、この実施例において同タイプの
2つの移相回路30L、30Cと位相反転回路80とを接続し
た構成が、第1実施例および第2実施例においてタイプ
が異なる2つの移相回路を接続した構成や、第3実施例
において−型の2つの移相回路10C、10Lと位相反転回
路80とを接続した構成に等価であるといえる。
That is, the configuration in which two phase shift circuits 30L and 30C of the same type are connected to the phase inversion circuit 80 in this embodiment is two phase shift circuits of different types in the first and second embodiments. It can be said that this is equivalent to the configuration in which the phase shift circuit 10 is connected, or the configuration in which the two − type phase shift circuits 10C and 10L and the phase inversion circuit 80 are connected in the third embodiment.

【0127】したがって、第4実施例の発振器1eにお
いて、位相反転回路80の増幅度を適切な値にしてループ
ゲインを1以上に設定することにより、一巡したときに
位相シフト量が0°となるような周波数で正弦波発振が
持続される。
Therefore, in the oscillator 1e of the fourth embodiment, by setting the amplification factor of the phase inverting circuit 80 to an appropriate value and setting the loop gain to 1 or more, the phase shift amount becomes 0 ° when the circuit makes one cycle. The sine wave oscillation is sustained at such a frequency.

【0128】また、移相回路30L、30C内の可変抵抗36
の抵抗値Rを可変することにより、各移相回路における
位相シフト量を変えることができるため、2つの移相回
路30L、30Cの全体により合計で位相シフト量が180
°となる周波数を変えることができ、容易に周波数可変
型の発振器1eを実現することができる。
The variable resistor 36 in the phase shift circuits 30L and 30C is also used.
Since the phase shift amount in each phase shift circuit can be changed by changing the resistance value R of, the total phase shift amount is 180 by the total of the two phase shift circuits 30L and 30C.
It is possible to change the frequency at which the angle becomes 0, and it is possible to easily realize the variable frequency oscillator 1e.

【0129】また、第1実施例等と同様に、インダクタ
37は写真触刻法等によりスパイラル状の導体を形成する
ことによって半導体基板上へ形成することが可能となる
が、このようなインダクタ37を用いることにより、それ
以外の構成部品(オペアンプや抵抗)とともに半導体基
板上に形成することができることから、発振器1eの全
体を半導体基板上に形成して集積回路とすることも容易
である。
In addition, as in the first embodiment and the like, the inductor
The 37 can be formed on the semiconductor substrate by forming a spiral conductor by a photolithography method or the like. By using such an inductor 37, other components (operational amplifiers and resistors) can be formed. Since it can be formed on the semiconductor substrate at the same time, it is easy to form the entire oscillator 1e on the semiconductor substrate to form an integrated circuit.

【0130】なお、この実施例の発振器1eでは、前段
に移相回路30Lを、後段に移相回路30Cをそれぞれ配置
したが、これらの全体によって入出力信号間の位相シフ
ト量が0°となればよいことから、これらの前後を入れ
換えて前段に移相回路30Cを、後段に移相回路30Lをそ
れぞれ配置して発振器を構成するようにしてもよい。
In the oscillator 1e of this embodiment, the phase shift circuit 30L is arranged in the front stage and the phase shift circuit 30C is arranged in the rear stage, but the phase shift amount between the input and output signals cannot be 0 ° by the whole of them. Therefore, the oscillator may be configured by arranging the front and the rear of these and arranging the phase shift circuit 30C in the front stage and the phase shift circuit 30L in the rear stage.

【0131】(その他の実施例)ところで、上述した各
実施例の発振器は、2つの移相回路または2つの移相回
路と非反転回路あるいは位相反転回路によって構成され
ており、接続された複数の回路の全体によって所定の周
波数において合計の位相シフト量を0°にすることによ
り所定の発振動作を行うようになっている。したがっ
て、位相シフト量だけに着目すると、移相回路と非反転
回路あるいは移相反転回路とをどのような順番で接続す
るかはある程度の自由度があり、必要に応じて接続順番
を決めることができる。
(Other Embodiments) By the way, the oscillator of each of the above-mentioned embodiments is constituted by two phase shift circuits or two phase shift circuits and a non-inverting circuit or a phase inverting circuit, and a plurality of connected plural circuits are connected. A predetermined oscillation operation is performed by setting the total amount of phase shift to 0 ° at a predetermined frequency by the whole circuit. Therefore, focusing only on the amount of phase shift, there is some degree of freedom in the order in which the phase shift circuit and the non-inverting circuit or the phase-shift inverting circuit are connected, and the connection order can be determined as necessary. it can.

【0132】図17は、2つの移相回路と非反転回路を
組み合わせて発振器を構成した場合において、その接続
状態を示す図である。なお、これらの図において、帰還
側インピーダンス素子70aは、最も一般的には図1等に
示すように帰還抵抗70を使用する。但し、帰還側インピ
ーダンス素子70aをキャパシタあるいはインダクタによ
り形成したり、抵抗やキャパシタあるいはインダクタを
組み合わせて形成してもよい。
FIG. 17 is a diagram showing a connection state when an oscillator is formed by combining two phase shift circuits and a non-inverting circuit. In these figures, the feedback impedance element 70a most commonly uses a feedback resistor 70 as shown in FIG. However, the feedback impedance element 70a may be formed by a capacitor or an inductor, or may be formed by combining a resistor, a capacitor or an inductor.

【0133】図17(A)には2つの移相回路の後段に非
反転回路50を配置した構成が示されており、図8に示し
た発振器1aあるいは図14に示した発振器1cに対応
している。このように、後段に非反転回路50を配置した
場合には、この非反転回路50に出力バッファの機能を持
たせることにより、大きな出力電流を取り出すこともで
きる。
FIG. 17A shows a configuration in which a non-inverting circuit 50 is arranged at the subsequent stage of two phase shift circuits and corresponds to the oscillator 1a shown in FIG. 8 or the oscillator 1c shown in FIG. ing. As described above, when the non-inverting circuit 50 is arranged in the subsequent stage, a large output current can be taken out by giving the non-inverting circuit 50 a function of an output buffer.

【0134】図17(B)には2つの移相回路10Cと30L
の間、あるいは2つの移相回路10Lと30Cの間に非反転
回路50を配置した構成が示されている。このように、中
間に非反転回路50を配置した場合には、前段の移相回路
と後段の移相回路の相互干渉を完全に防止することがで
きる。
FIG. 17B shows two phase shift circuits 10C and 30L.
The configuration in which the non-inverting circuit 50 is arranged between the two phase shift circuits 10L and 30C is shown. In this way, when the non-inverting circuit 50 is arranged in the middle, mutual interference between the phase shift circuit at the front stage and the phase shift circuit at the rear stage can be completely prevented.

【0135】図17(C)には2つの移相回路10Cと30L
の前段、あるいは2つの移相回路10Lと30Cの前段に非
反転回路50を配置した構成が示されている。このよう
に、前段に非反転回路50を配置した場合には、前段の移
相回路に対する帰還側インピーダンス素子70aの影響を
最小限に抑えることができる。
FIG. 17C shows two phase shift circuits 10C and 30L.
The configuration is shown in which the non-inverting circuit 50 is arranged in the preceding stage or in the preceding stage of the two phase shift circuits 10L and 30C. As described above, when the non-inverting circuit 50 is arranged in the preceding stage, the influence of the feedback impedance element 70a on the preceding phase shift circuit can be minimized.

【0136】同様に、図18は、2つの移相回路と位相
反転回路を組み合わせて発振器を構成した場合におい
て、その接続状態を示す図である。なお、図17につい
て説明したように、帰還側インピーダンス素子70aは、
最も一般的には帰還抵抗70を使用する。但し、帰還側イ
ンピーダンス素子70aをキャパシタあるいはインダクタ
により形成したり、抵抗やキャパシタあるいはインダク
タを組み合わせて形成してもよい。
Similarly, FIG. 18 is a diagram showing a connection state when an oscillator is constructed by combining two phase shift circuits and a phase inversion circuit. As described with reference to FIG. 17, the feedback impedance element 70a is
Most commonly, a feedback resistor 70 is used. However, the feedback impedance element 70a may be formed by a capacitor or an inductor, or may be formed by combining a resistor, a capacitor or an inductor.

【0137】図18(A)には2つの移相回路の後段に位
相反転回路80を配置した構成が示されており、図15に
示した発振器1dあるいは図16に示した発振器1eに
対応している。このように、後段に位相反転回路80を配
置した場合には、この位相反転回路80に出力バッファの
機能を持たせることにより、大きな出力電流を取り出す
こともできる。
FIG. 18A shows a configuration in which a phase inversion circuit 80 is arranged in the latter stage of two phase shift circuits and corresponds to the oscillator 1d shown in FIG. 15 or the oscillator 1e shown in FIG. ing. As described above, when the phase inverting circuit 80 is arranged in the subsequent stage, a large output current can be taken out by giving the phase inverting circuit 80 a function as an output buffer.

【0138】図18(B)には2つの移相回路10Cと10L
の間、あるいは2つの移相回路30Lと30Cの間に位相反
転回路80を配置した構成が示されている。このように、
中間に位相反転回路80を配置した場合には、2つの移相
回路間の相互干渉を完全に防止することができる。
FIG. 18B shows two phase shift circuits 10C and 10L.
A configuration in which the phase inversion circuit 80 is arranged between the two phase shift circuits 30L and 30C is shown. in this way,
When the phase inversion circuit 80 is arranged in the middle, mutual interference between the two phase shift circuits can be completely prevented.

【0139】図18(C)には2つの移相回路10Cと10L
の前段、あるいは2つの移相回路30Lと30Cの前段に位
相反転回路80を配置した構成が示されている。このよう
に、前段に位相反転回路80を配置した場合には、前段の
移相回路に対する帰還側インピーダンス素子70aの影響
を最小限に抑えることができる。
FIG. 18C shows two phase shift circuits 10C and 10L.
The configuration is shown in which the phase inversion circuit 80 is arranged in the preceding stage or in the preceding stage of the two phase shift circuits 30L and 30C. As described above, when the phase inversion circuit 80 is arranged in the preceding stage, the influence of the feedback impedance element 70a on the preceding phase shift circuit can be minimized.

【0140】また、上述した各実施例において示した移
相回路には可変抵抗16あるいは36が含まれている。これ
らの可変抵抗16、36は、具体的には接合型あるいはMO
S型のFETを用いて実現することができる。
The phase shift circuit shown in each of the above-described embodiments includes the variable resistor 16 or 36. These variable resistors 16 and 36 are specifically junction type or MO type.
It can be realized by using an S-type FET.

【0141】図19は、CR回路を有する2種類の移相
回路10Cあるいは30C内の可変抵抗16あるいは36をFE
Tに置き換えた場合の移相回路の構成を示す図である。
同図(A)には、移相回路10Cにおいて可変抵抗16をFE
Tに置き換えた構成が示されている。同図(B)には、移
相回路30Cにおいて可変抵抗36をFETに置き換えた構
成が示されている。
In FIG. 19, the variable resistor 16 or 36 in the two types of phase shift circuits 10C or 30C having a CR circuit is FE.
It is a figure which shows the structure of the phase shift circuit when it replaces with T.
In the same figure (A), the variable resistor 16 is FE in the phase shift circuit 10C.
The configuration replaced with T is shown. FIG. 1B shows a configuration in which the variable resistor 36 is replaced with an FET in the phase shift circuit 30C.

【0142】同様に、図20はLR回路を有する2種類
の移相回路10Lあるいは30L内の可変抵抗16あるいは36
をFETに置き換えた場合の移相回路の構成を示す図で
ある。同図(A)には、移相回路10Lにおいて可変抵抗16
をFETに置き換えた構成が示されている。同図(B)に
は、移相回路30Lにおいて可変抵抗36をFETに置き換
えた構成が示されている。
Similarly, FIG. 20 shows a variable resistor 16 or 36 in two types of phase shift circuits 10L or 30L having an LR circuit.
It is a figure which shows the structure of the phase shift circuit when replacing with FET. In the same figure (A), in the phase shift circuit 10L, the variable resistor 16
A configuration in which is replaced with an FET is shown. FIG. 2B shows a configuration in which the variable resistor 36 in the phase shift circuit 30L is replaced with an FET.

【0143】このように、FETのソース・ドレイン間
に形成されるチャネルを抵抗体として利用して可変抵抗
16あるいは36の代わりに使用すると、ゲート電圧を可変
に制御してこのチャネル抵抗をある範囲で任意に変化さ
せて各移相回路における位相シフト量を変えることがで
きる。したがって、各発振器において一巡する信号の位
相シフト量が0°となる周波数を変えることができるた
め、発振器の発振周波数を任意に変更することができ
る。
As described above, the channel formed between the source and drain of the FET is used as a resistor to make the variable resistance variable.
When used in place of 16 or 36, the gate voltage can be variably controlled to arbitrarily change the channel resistance within a certain range to change the amount of phase shift in each phase shift circuit. Therefore, in each oscillator, the frequency at which the amount of phase shift of the signal that goes around once becomes 0 ° can be changed, so that the oscillation frequency of the oscillator can be arbitrarily changed.

【0144】なお、図19あるいは図20に示した各移
相回路は、可変抵抗を1つのFET、すなわちpチャネ
ルあるいはnチャネルのFETによって構成したが、p
チャネルのFETとnチャネルのFETとを並列接続し
て1つの可変抵抗を構成し、各FETのゲートとサブス
トレート間に大きさが等しく極性が異なるゲート電圧を
印加するようにしてもよい。抵抗値を可変する場合には
このゲート電圧の大きさを変えればよい。このように、
2つのFETを組み合わせて可変抵抗を構成することに
より、FETの非線形領域の改善を行うことができるた
め、正弦波発振出力の歪みを少なくすることができる。
In each of the phase shift circuits shown in FIG. 19 or 20, the variable resistor is composed of one FET, that is, a p-channel or n-channel FET.
The channel FET and the n-channel FET may be connected in parallel to form one variable resistor, and gate voltages of equal magnitude but different polarities may be applied between the gate of each FET and the substrate. When changing the resistance value, the magnitude of the gate voltage may be changed. in this way,
By forming a variable resistance by combining two FETs, the non-linear region of the FETs can be improved, and therefore distortion of the sine wave oscillation output can be reduced.

【0145】また、上述した各実施例において示した移
相回路10Cあるいは30Cは、キャパシタ14あるいは34と
直列に接続された可変抵抗16あるいは36の抵抗値を変化
させて位相シフト量を変化させることにより全体の発振
周波数を変えるようにしたが、キャパシタ14、34を可変
容量素子によって形成し、その静電容量を変化させるこ
とにより全体の発振周波数を変えるようにしてもよい。
In the phase shift circuit 10C or 30C shown in each of the above-mentioned embodiments, the resistance value of the variable resistor 16 or 36 connected in series with the capacitor 14 or 34 is changed to change the amount of phase shift. Although the overall oscillation frequency is changed by means of, the capacitors 14, 34 may be formed of variable capacitance elements, and the overall oscillation frequency may be changed by changing the capacitance thereof.

【0146】図21は、各実施例において示した移相回
路10Cあるいは30C内のキャパシタ14あるいは34を可変
容量ダイオードに置き換えた場合の移相回路の構成を示
す図である。同図(A)には、図1等に示した移相回路10
Cにおいて、可変抵抗16を固定抵抗に置き換えるととも
にキャパシタ14を可変容量ダイオードに置き換えた構成
が示されている。同図(B)には、図9等に示した移相回
路30Cにおいて、可変抵抗36を固定抵抗に置き換えると
ともにキャパシタ34を可変容量ダイオードに置き換えた
構成が示されている。
FIG. 21 is a diagram showing the structure of the phase shift circuit in the case where the capacitor 14 or 34 in the phase shift circuit 10C or 30C shown in each embodiment is replaced with a variable capacitance diode. FIG. 1A shows the phase shift circuit 10 shown in FIG.
In C, a configuration is shown in which the variable resistor 16 is replaced with a fixed resistor and the capacitor 14 is replaced with a variable capacitance diode. 9B shows a configuration in which the variable resistor 36 is replaced with a fixed resistor and the capacitor 34 is replaced with a variable capacitance diode in the phase shift circuit 30C shown in FIG. 9 and the like.

【0147】なお、図21(A)、(B)において、可変容
量ダイオードに直列に接続されたキャパシタは、可変容
量ダイオードのアノード・カソード間に逆バイアス電圧
を印加する際にその直流電流を阻止するためのものであ
り、そのインピーダンスは動作周波数において極めて小
さく、すなわち大きな静電容量を有している。また、図
21(A)、(B)に示したキャパシタの両端の電位は直流
成分をみると一定であるため、交流成分の振幅より大き
な逆バイアス電圧をアノード・カソード間に印加するこ
とにより、各可変容量ダイオードを容量可変のキャパシ
タとして機能させることができる。
21 (A) and (B), the capacitor connected in series to the variable capacitance diode blocks its direct current when a reverse bias voltage is applied between the anode and cathode of the variable capacitance diode. The impedance is extremely small at the operating frequency, that is, it has a large capacitance. In addition, since the potentials at both ends of the capacitor shown in FIGS. 21A and 21B are constant when the DC component is seen, by applying a reverse bias voltage larger than the amplitude of the AC component between the anode and the cathode, Each variable capacitance diode can function as a variable capacitance capacitor.

【0148】このように、キャパシタ14あるいは34を可
変容量ダイオードで構成し、そのアノード・カソード間
に印加する逆バイアス電圧の大きさを可変に制御してこ
の可変容量ダイオードの静電容量をある範囲で任意に変
化させて各移相回路における位相シフト量を変えること
ができる。したがって、各発振器において一巡する信号
の位相シフト量が0°となる周波数を変えることがで
き、発振器の発振周波数を任意に変更することができ
る。
As described above, the capacitor 14 or 34 is composed of the variable capacitance diode, and the magnitude of the reverse bias voltage applied between the anode and the cathode thereof is variably controlled so that the capacitance of the variable capacitance diode falls within a certain range. The amount of phase shift in each phase shift circuit can be changed by changing the value arbitrarily. Therefore, it is possible to change the frequency at which the amount of phase shift of the signal that goes round in each oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency of the oscillator.

【0149】ところで、上述した図21(A)、(B)では
可変容量素子として可変容量ダイオードを用いたが、ソ
ースおよびドレインを直流的に固定電位に接続するとと
もにゲートに可変電圧を印加したFETを用いるように
してもよい。上述したように、図21(A)、(B)に示し
た可変容量ダイオードの両端電位は直流的に固定されて
いるため、これらの可変容量ダイオードを上述したFE
Tに置き換えるだけでよく、ゲートに印加する電圧を可
変することによりゲート容量、すなわちFETが有する
静電容量を変えることができる。
By the way, although the variable capacitance diode is used as the variable capacitance element in FIGS. 21A and 21B described above, the FET in which the source and the drain are connected to a fixed potential in a direct current and the variable voltage is applied to the gate is used. May be used. As described above, since the potentials at both ends of the variable capacitance diodes shown in FIGS. 21A and 21B are fixed in terms of direct current, these variable capacitance diodes are connected to the FE described above.
It is only necessary to replace it with T, and the gate capacitance, that is, the electrostatic capacitance of the FET can be changed by changing the voltage applied to the gate.

【0150】また、上述した図21(A)、(B)では可変
容量ダイオードの静電容量のみを可変したが、同時に可
変抵抗16あるいは36の抵抗値を可変するようにしてもよ
い。図21(C)には、図1等に示した移相回路10Cにお
いて、可変抵抗16を用いるとともにキャパシタ14を可変
容量ダイオードに置き換えた構成が示されている。同図
(D)には、図9等に示した移相回路30Cにおいて、可変
抵抗36を用いるとともにキャパシタ34を可変容量ダイオ
ードに置き換えた構成が示されている。これらにおいて
可変容量ダイオードをゲート容量可変のFETに置き換
えてもよいことは当然である。
Further, in FIGS. 21A and 21B described above, only the capacitance of the variable capacitance diode is changed, but the resistance value of the variable resistor 16 or 36 may be changed at the same time. FIG. 21C shows a configuration in which the variable resistor 16 is used and the capacitor 14 is replaced with a variable capacitance diode in the phase shift circuit 10C shown in FIG. 1 and the like. Same figure
9D shows a configuration in which the variable resistor 36 is used and the capacitor 34 is replaced with a variable capacitance diode in the phase shift circuit 30C shown in FIG. 9 and the like. It goes without saying that the variable capacitance diode may be replaced with an FET having a variable gate capacitance.

【0151】また、図21(C)、(D)に示した可変抵抗
を図19に示したようにFETのチャネル抵抗を利用し
て形成することができることはいうまでもない。特に、
pチャネルのFETとnチャネルのFETとを並列接続
して1つの可変抵抗を構成し、各FETのベースとサブ
ストレート間に大きさが等しく極性が異なるゲート電圧
を印加した場合には、FETの非線形領域の改善を行う
ことができるため、正弦波発振出力の歪みを少なくする
ことができる。
Needless to say, the variable resistance shown in FIGS. 21C and 21D can be formed by utilizing the channel resistance of the FET as shown in FIG. In particular,
When a p-channel FET and an n-channel FET are connected in parallel to form one variable resistor and gate voltages of equal magnitude and different polarities are applied between the base and substrate of each FET, Since the nonlinear region can be improved, distortion of the sine wave oscillation output can be reduced.

【0152】このように、可変抵抗と可変容量素子を組
み合わせて移相回路を構成した場合であっても、可変抵
抗の抵抗値および可変容量素子の静電容量をある範囲で
任意に変化させて各移相回路における位相シフト量を変
えることができる。したがって、各発振器において一巡
する信号の位相シフト量が0°となる周波数を変えるこ
とができ、発振器の発振周波数を任意に変更することが
できる。
As described above, even when the variable resistance and the variable capacitance element are combined to form the phase shift circuit, the resistance value of the variable resistance and the capacitance of the variable capacitance element can be arbitrarily changed within a certain range. The amount of phase shift in each phase shift circuit can be changed. Therefore, it is possible to change the frequency at which the amount of phase shift of the signal that goes round in each oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency of the oscillator.

【0153】同様に、上述した各実施例において示した
移相回路10Lあるいは30Lは、インダクタ17あるいは37
と直列に接続された可変抵抗16あるいは36の抵抗値を変
化させて位相シフト量を変化させることにより全体の発
振周波数を変えるようにしたが、インダクタ17、37を可
変インダクタによって形成し、そのインダクタンスを変
化させることにより全体の発振周波数を変えるようにし
てもよい。
Similarly, the phase shift circuit 10L or 30L shown in each of the above-described embodiments is the inductor 17 or 37.
The overall oscillation frequency was changed by changing the resistance value of the variable resistance 16 or 36 connected in series with the variable resistance 16 or 36. It is also possible to change the whole oscillation frequency by changing.

【0154】図22は、各実施例において示した移相回
路10Lあるいは30L内のインダクタ17あるいは37を可変
インダクタに置き換えた場合の移相回路の構成を示す図
である。
FIG. 22 is a diagram showing the structure of the phase shift circuit when the inductor 17 or 37 in the phase shift circuit 10L or 30L shown in each embodiment is replaced with a variable inductor.

【0155】同図(A)には、図9等に示した移相回路10
Lにおいて、可変抵抗16を固定抵抗に置き換えるととも
にインダクタ17を可変インダクタ17aに置き換えた構成
が示されている。同図(B)には、図1等に示した移相回
路30Lにおいて、可変抵抗36を固定抵抗に置き換えると
ともにインダクタ37を可変インダクタ37aに置き換えた
構成が示されている。
FIG. 16A shows the phase shift circuit 10 shown in FIG.
In L, a configuration is shown in which the variable resistor 16 is replaced with a fixed resistor and the inductor 17 is replaced with a variable inductor 17a. FIG. 1B shows a configuration in which the variable resistor 36 is replaced with a fixed resistor and the inductor 37 is replaced with a variable inductor 37a in the phase shift circuit 30L shown in FIG.

【0156】このように、インダクタ17あるいは37を可
変インダクタ17aあるいは37aに置き換えて、それらが
有するインダクタンスをある範囲で任意に変化させて各
移相回路における位相シフト量を変えることができる。
したがって、各発振器において一巡する信号の位相シフ
ト量が0°となる周波数を変えることができ、発振周波
数を任意に変更することができる。
As described above, the inductor 17 or 37 can be replaced with the variable inductor 17a or 37a, and the inductance of the variable inductor 17a or 37a can be arbitrarily changed within a certain range to change the phase shift amount in each phase shift circuit.
Therefore, it is possible to change the frequency at which the amount of phase shift of the signal that goes round in each oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency.

【0157】ところで、上述した図22(A)、(B)では
可変インダクタ17aあるいは37aのインダクタンスのみ
を可変したが、同時に可変抵抗16あるいは36の抵抗値を
可変するようにしてもよい。図22(C)には、図9等に
示した移相回路10Lにおいて、可変抵抗16を用いるとと
もにインダクタ17を可変インダクタ17aに置き換えた構
成が示されている。同図(D)には、図1等に示した移相
回路30Lにおいて、可変抵抗36を用いるとともにインダ
クタ37を可変インダクタ37aに置き換えた構成が示され
ている。
22A and 22B described above, only the inductance of the variable inductor 17a or 37a is changed, but the resistance value of the variable resistor 16 or 36 may be changed at the same time. FIG. 22C shows a configuration in which the variable resistor 16 is used and the inductor 17 is replaced with a variable inductor 17a in the phase shift circuit 10L shown in FIG. 9 and the like. FIG. 3D shows a configuration in which the variable resistor 36 is used and the inductor 37 is replaced with a variable inductor 37a in the phase shift circuit 30L shown in FIG.

【0158】また、図22(C)、(D)に示した可変抵抗
を図20に示したようにFETのチャネル抵抗を利用し
て形成することができることはいうまでもない。特に、
pチャネルのFETとnチャネルのFETとを並列接続
して1つの可変抵抗を構成し、各FETのベースとサブ
ストレート間に大きさが等しく極性が異なるゲート電圧
を印加した場合には、FETの非線形領域の改善を行う
ことができるため、正弦波発振出力の歪みを少なくする
ことができる。
Needless to say, the variable resistance shown in FIGS. 22C and 22D can be formed by utilizing the channel resistance of the FET as shown in FIG. In particular,
When a p-channel FET and an n-channel FET are connected in parallel to form one variable resistor and gate voltages of equal magnitude and different polarities are applied between the base and substrate of each FET, Since the nonlinear region can be improved, distortion of the sine wave oscillation output can be reduced.

【0159】このように、可変抵抗と可変インダクタを
組み合わせて移相回路を構成した場合であっても、可変
抵抗の抵抗値および可変インダクタのインダクタンスを
ある範囲で任意に変化させて各移相回路における位相シ
フト量を変えることができる。したがって、各発振器に
おいて一巡する信号の位相シフト量が0°となる周波数
を変えることができ、発振周波数を任意に変更すること
ができる。
As described above, even when the variable resistance and the variable inductor are combined to form the phase shift circuit, the resistance value of the variable resistor and the inductance of the variable inductor are arbitrarily changed within a certain range. The amount of phase shift at can be changed. Therefore, it is possible to change the frequency at which the amount of phase shift of the signal that goes round in each oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency.

【0160】また、上述したように可変抵抗や可変容量
素子あるいは可変インダクタを用いる場合の他、素子定
数が異なる複数の抵抗やキャパシタあるいはインダクタ
を用意しておいて、スイッチを切り換えることにより、
これら複数の素子の中から1つあるいは複数を選ぶよう
にしてもよい。この場合にはスイッチ切り換えにより接
続する素子の個数および接続方法(直列接続、並列接続
あるいはこれらの組み合わせ)によって、素子定数を不
連続に切り換えることができる。
Besides using the variable resistance, variable capacitance element or variable inductor as described above, a plurality of resistors, capacitors or inductors having different element constants are prepared and the switch is switched to
One or a plurality of these elements may be selected. In this case, the element constants can be discontinuously switched by the number of elements to be connected and the connection method (serial connection, parallel connection, or a combination thereof) by switching the switches.

【0161】例えば、可変抵抗の代わりに抵抗値がR、
2R、4R、…といった2のn乗の系列の複数の抵抗を
用意しておいて、1つあるいは任意の複数を選択して直
列接続することにより、等間隔の抵抗値の切り換えをよ
り少ない素子で容易に実現することができる。同様に、
キャパシタの代わりに静電容量がC、2C、4C、…と
いった2のn乗の系列の複数のキャパシタを用意してお
いて、1つあるいは任意の複数を選択して並列接続する
ことにより、等間隔の静電容量の切り換えをより少ない
素子で容易に実現することができる。
For example, instead of the variable resistance, the resistance value is R,
By preparing a plurality of 2n-th power series resistors such as 2R, 4R, ... And selecting one or an arbitrary plurality of resistors and connecting them in series, it is possible to reduce the switching of resistance values at even intervals. Can be easily realized with. Similarly,
In place of the capacitors, a plurality of n-th power series capacitors having capacitances of C, 2C, 4C, ... Are prepared, and one or arbitrary plural capacitors are selected and connected in parallel. Switching of the electrostatic capacitance of the interval can be easily realized with a smaller number of elements.

【0162】図23は、図22に示した可変インダクタ
17aの具体例を示す図であり、半導体基板上に形成され
た平面構造の概略が示されている。なお、同図に示す可
変インダクタ17aの構造は、そのまま可変インダクタ37
aにも適用することができる。
FIG. 23 shows the variable inductor shown in FIG.
It is a figure which shows the specific example of 17a, and the outline of the planar structure formed on the semiconductor substrate is shown. The structure of the variable inductor 17a shown in FIG.
It can also be applied to a.

【0163】同図に示す可変インダクタ17aは、半導体
基板110上に形成された渦巻き形状のインダクタ導体112
と、その外周を周回するように形成された制御用導体11
4と、これらインダクタ導体112および制御用導体114の
両方を覆うように形成された絶縁性磁性体118とを含ん
で構成されている。
The variable inductor 17a shown in the figure is a spiral inductor conductor 112 formed on a semiconductor substrate 110.
And a control conductor 11 formed so as to circulate the outer periphery thereof.
4 and an insulating magnetic body 118 formed so as to cover both the inductor conductor 112 and the control conductor 114.

【0164】上述した制御用導体114は、制御用導体114
の両端に可変のバイアス電圧を印加するために可変電圧
電源116が接続され、この可変電圧電源116によって印加
する直流バイアス電圧を可変に制御することにより、制
御用導体114に流れるバイアス電流を変化させることが
できる。
The control conductor 114 described above is the control conductor 114.
A variable voltage power supply 116 is connected to both ends of the variable voltage power supply 116 to change the bias current flowing through the control conductor 114 by variably controlling the DC bias voltage applied by the variable voltage power supply 116. be able to.

【0165】また、半導体基板110は、例えばn型シリ
コン基板(n−Si基板)やその他の半導体材料(例え
ばゲルマニウムやアモルファスシリコン等の非晶質材
料)が用いられる。また、インダクタ導体112は、アル
ミニウムや金等の金属薄膜あるいはポリシリコン等の半
導体材料を渦巻き形状に形成されている。
As the semiconductor substrate 110, for example, an n-type silicon substrate (n-Si substrate) or another semiconductor material (for example, amorphous material such as germanium or amorphous silicon) is used. The inductor conductor 112 is formed by spirally forming a metal thin film such as aluminum or gold or a semiconductor material such as polysilicon.

【0166】なお、図23に示した半導体基板110に
は、可変インダクタ17aの他に図9等に示した発振器の
他の構成部品が形成されている。
The semiconductor substrate 110 shown in FIG. 23 is formed with other components of the oscillator shown in FIG. 9 and the like in addition to the variable inductor 17a.

【0167】図24は、図23に示した可変インダクタ
17aのインダクタ導体112および制御用導体114の形状を
さらに詳細に示す図である。
FIG. 24 shows the variable inductor shown in FIG.
It is a figure which shows the shape of the inductor conductor 112 and the control conductor 114 of 17a in more detail.

【0168】同図に示すように、内周側に位置するイン
ダクタ導体112は、所定ターン数(例えば約4ターン)
の渦巻き形状に形成されており、その両端には2つの端
子電極122、124が接続されている。同様に、外周側に位
置する制御用導体114は、所定ターン数(例えば約2タ
ーン)の渦巻き形状に形成されており、その両端には2
つの制御電極126、128が接続されている。
As shown in the figure, the inductor conductor 112 located on the inner peripheral side has a predetermined number of turns (for example, about 4 turns).
Is formed in a spiral shape, and two terminal electrodes 122 and 124 are connected to both ends thereof. Similarly, the control conductor 114 located on the outer peripheral side is formed in a spiral shape with a predetermined number of turns (for example, about 2 turns), and the control conductor 114 has two ends at both ends.
Two control electrodes 126 and 128 are connected.

【0169】図25は、図24のA−A線拡大断面図で
あり、インダクタ導体112と制御用導体114を含む絶縁性
磁性体118の横断面が示されている。
FIG. 25 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG. 24, and shows a cross section of the insulating magnetic body 118 including the inductor conductor 112 and the control conductor 114.

【0170】同図に示すように、半導体基板110表面に
絶縁性の磁性体膜118aを介してインダクタ導体112およ
び制御用導体114が形成されており、さらにその表面に
絶縁性の磁性体膜118bが被覆形成されている。これら
2つの磁性体膜118a、118bによって図23に示した絶
縁性磁性体118が形成されている。
As shown in the figure, the inductor conductor 112 and the control conductor 114 are formed on the surface of the semiconductor substrate 110 via the insulating magnetic material film 118a, and the insulating magnetic material film 118b is further formed on the surface thereof. Is coated. The insulating magnetic material 118 shown in FIG. 23 is formed by these two magnetic material films 118a and 118b.

【0171】例えば、磁性体膜118a、118bとしては、
ガンマ・フェライトやバリウム・フェライト等の各種磁
性体膜を用いることができる。また、これらの磁性体膜
の材質や形成方法については各種のものが考えられ、例
えばFeO等を真空蒸着して磁性体膜を形成する方法
や、その他分子線エピタキシー法(MBE法)、化学気
相成長法(CVD法)、スパッタ法等を用いて磁性体膜
を形成する方法等がある。
For example, as the magnetic films 118a and 118b,
Various magnetic films such as gamma-ferrite and barium-ferrite can be used. Various kinds of materials and forming methods of these magnetic films can be considered. For example, a method of forming a magnetic film by vacuum vapor deposition of FeO or the like, other molecular beam epitaxy method (MBE method), chemical vapor deposition, etc. There is a method of forming a magnetic film by using a phase growth method (CVD method), a sputtering method or the like.

【0172】なお、絶縁膜130は、非磁性体材料によっ
て形成されており、インダクタ導体112および制御用導
体114の各周回部分の間を覆っている。このようにして
各周回部分間の磁性体膜118a、118bを排除することに
より、各周回部分間に生じる漏れ磁束を最小限に抑える
ことができるため、インダクタ導体112が発生する磁束
を有効に利用して大きなインダクタンスを有する可変イ
ンダクタ17aを実現することができる。
The insulating film 130 is made of a non-magnetic material, and covers the winding portions of the inductor conductor 112 and the control conductor 114. By eliminating the magnetic films 118a and 118b between the winding portions in this way, the leakage magnetic flux generated between the winding portions can be minimized, so that the magnetic flux generated by the inductor conductor 112 can be effectively used. As a result, the variable inductor 17a having a large inductance can be realized.

【0173】このように、図23等に示した可変インダ
クタ17aは、インダクタ導体112と制御用導体114とを覆
うように絶縁性磁性体118(磁性体膜118a、118b)が
形成されており、制御用導体114に流す直流バイアス電
流を可変に制御することにより、上述した絶縁性磁性体
118を磁路とするインダクタ導体112の飽和磁化特性が変
化し、インダクタ導体112が有するインダクタンスが変
化する。
As described above, in the variable inductor 17a shown in FIG. 23 and the like, the insulating magnetic material 118 (magnetic material films 118a and 118b) is formed so as to cover the inductor conductor 112 and the control conductor 114, By controlling the DC bias current flowing through the control conductor 114 variably, the above-mentioned insulating magnetic material is used.
The saturation magnetization characteristic of the inductor conductor 112 having the magnetic path 118 changes, and the inductance of the inductor conductor 112 changes.

【0174】したがって、インダクタ導体112のインダ
クタンスそのものを直接変化させることができ、しか
も、半導体基板110上に薄膜形成技術や半導体製造技術
を用いて形成することができるため製造が容易となる。
さらに、半導体基板110上には発振器1等の他の構成部
品を形成することも可能であるため、各実施例の発振器
の全体を集積化によって一体形成する場合に適してい
る。
Therefore, the inductance itself of the inductor conductor 112 can be directly changed, and the inductor conductor 112 can be formed on the semiconductor substrate 110 by using the thin film forming technique or the semiconductor manufacturing technique, which facilitates the production.
Further, since it is possible to form other components such as the oscillator 1 on the semiconductor substrate 110, it is suitable when the whole oscillator of each embodiment is integrally formed by integration.

【0175】なお、図23等に示した可変インダクタ17
aは、図26あるいは図27に示すように、インダクタ
導体112と制御用導体114とを交互に周回させたり、イン
ダクタ導体112と制御用導体114とを重ねて形成するよう
にしてもよい。いずれの場合であっても、制御用導体11
4に流す直流バイアス電流を変化させることにより絶縁
性磁性体118の飽和磁化特性を変えることができ、イン
ダクタ導体112が有するインダクタンスをある範囲で変
化させることができる。
The variable inductor 17 shown in FIG.
As shown in FIG. 26 or FIG. 27, a may be formed by alternately winding the inductor conductor 112 and the control conductor 114, or may be formed by stacking the inductor conductor 112 and the control conductor 114. In either case, the control conductor 11
The saturation magnetization characteristic of the insulating magnetic body 118 can be changed by changing the DC bias current flowing through the inductor 4, and the inductance of the inductor conductor 112 can be changed within a certain range.

【0176】また、図23等に示した可変インダクタ17
aは、半導体基板110上にインダクタ導体112等を形成す
る場合を例にとり説明したが、セラミックス等の絶縁性
あるいは導電性の各種基板上に形成するようにしてもよ
い。
The variable inductor 17 shown in FIG.
Although a has been described by taking the case where the inductor conductor 112 and the like are formed on the semiconductor substrate 110 as an example, it may be formed on various insulating or conductive substrates such as ceramics.

【0177】また、磁性体膜118a、118bとして絶縁性
材料を用いたが、メタル粉(MP)のような導電性材料
を用いるようにしてもよい。但し、このような導電性の
磁性体膜を上述した絶縁性の磁性体膜118a等に置き換
えて使用すると、インダクタ導体112等の各周回部分が
短絡されてインダクタ導体として機能しなくなるため、
各インダクタ導体と導電性の磁性体膜との間を電気的に
絶縁する必要がある。この絶縁方法としては、インダク
タ導体112等を酸化して絶縁酸化膜を形成する方法や、
化学気相法等によりシリコン酸化膜あるいは窒化膜を形
成する方法等がある。
Although the insulating material is used for the magnetic films 118a and 118b, a conductive material such as metal powder (MP) may be used. However, if such a conductive magnetic film is used by replacing it with the above-mentioned insulating magnetic film 118a or the like, each winding portion of the inductor conductor 112 or the like is short-circuited and does not function as an inductor conductor.
It is necessary to electrically insulate each inductor conductor from the conductive magnetic film. As this insulating method, a method of forming an insulating oxide film by oxidizing the inductor conductor 112 or the like,
There is a method of forming a silicon oxide film or a nitride film by a chemical vapor deposition method or the like.

【0178】特に、メタル粉等の導電性材料は、ガンマ
・フェライト等の絶縁性材料に比べると透磁率が大きい
ため、大きなインダクタンスを確保することができる利
点がある。
In particular, a conductive material such as metal powder has a large magnetic permeability as compared with an insulating material such as gamma-ferrite, and therefore has an advantage that a large inductance can be secured.

【0179】また、図23等に示した可変インダクタ17
aは、インダクタ導体112と制御用導体114の両方の全体
を絶縁性磁性体118で覆うようにしたが、一部のみを覆
って磁路を形成するようにしてもよい。
In addition, the variable inductor 17 shown in FIG.
In the case of a, the whole of both the inductor conductor 112 and the control conductor 114 is covered with the insulating magnetic material 118, but only part of them may be covered to form the magnetic path.

【0180】図28は、絶縁性磁性体118を部分的に形
成した可変インダクタを示す図である。同図に示すよう
に、絶縁性磁性体118がインダクタ導体112と制御用導体
114の一部を覆うように形成されており、この部分的に
形成された絶縁性磁性体118によって磁路が形成され
る。このように、磁路となる絶縁性磁性体(あるいは導
電性磁性体でもよい)118を部分的に形成した場合に
は、磁路が狭まることによりインダクタ導体112および
制御用導体114によって生じる磁束が飽和しやすくな
る。したがって、制御用導体114に少ないバイアス電流
を流した場合であっても磁束が飽和し、少ないバイアス
電流を可変に制御することによりインダクタ導体112の
インダクタンスを変えることができる。このため、制御
系の構造を簡略化することができる。
FIG. 28 is a diagram showing a variable inductor in which the insulating magnetic material 118 is partially formed. As shown in the figure, the insulating magnetic material 118 is used as the inductor conductor 112 and the control conductor.
It is formed so as to cover a part of 114, and a magnetic path is formed by this partially formed insulating magnetic body 118. In this way, when the insulating magnetic body (or the conductive magnetic body may be used) 118 that serves as a magnetic path is partially formed, the magnetic flux is generated by the inductor conductor 112 and the control conductor 114 due to the narrowed magnetic path. It becomes easy to saturate. Therefore, even when a small bias current is passed through the control conductor 114, the magnetic flux is saturated, and the inductance of the inductor conductor 112 can be changed by variably controlling the small bias current. Therefore, the structure of the control system can be simplified.

【0181】また、図23等に示した可変インダクタ17
aは、インダクタ導体112と制御用導体114とを同心状に
巻回して形成したが、これら各導体を半導体基板110表
面の隣接した位置に形成してそれらの間を絶縁性あるい
は導電性の磁性体によって形成した磁路によって磁気結
合させてもよい。
The variable inductor 17 shown in FIG.
The conductor a is formed by concentrically winding the inductor conductor 112 and the control conductor 114. These conductors are formed at adjacent positions on the surface of the semiconductor substrate 110, and an insulating or conductive magnetic material is formed between them. You may magnetically couple by the magnetic path formed of the body.

【0182】図29は、インダクタ導体と制御用導体と
を隣接した位置に並べて形成した場合の可変インダクタ
17bの概略を示す平面図である。
FIG. 29 is a variable inductor in which an inductor conductor and a control conductor are formed adjacent to each other.
It is a top view which shows the outline of 17b.

【0183】同図に示す可変インダクタ17bは、半導体
基板110上に形成された渦巻き形状のインダクタ導体112
aと、このインダクタ導体112aと隣接した位置に形成
された渦巻き形状の制御用導体114aと、インダクタ導
体112aと制御用導体114aの各渦巻き中心を覆うように
形成された絶縁性磁性体(あるいは導電性磁性体)119
とを含んで構成されている。
The variable inductor 17b shown in the figure is a spiral inductor conductor 112 formed on a semiconductor substrate 110.
a, a spiral-shaped control conductor 114a formed at a position adjacent to the inductor conductor 112a, and an insulating magnetic body (or conductive material) formed so as to cover each spiral center of the inductor conductor 112a and the control conductor 114a. Magnetic material) 119
It is comprised including.

【0184】図23等に示した可変インダクタ17aと同
様に、制御用導体114aにはその両端に可変のバイアス
電圧を印加するために可変電圧電源116が接続されてお
り、この可変電圧電源116によって印加するバイアス電
圧を可変に制御することにより、制御用導体114aに流
れる所定のバイアス電流を変化させることができる。
Similar to the variable inductor 17a shown in FIG. 23, the control conductor 114a is connected to a variable voltage power supply 116 for applying a variable bias voltage across the control conductor 114a. By variably controlling the applied bias voltage, it is possible to change a predetermined bias current flowing through the control conductor 114a.

【0185】図30は、図29に示した可変インダクタ
17bのインダクタ導体112aおよび制御用導体114aの形
状をさらに詳細に示した図である。
FIG. 30 shows the variable inductor shown in FIG.
It is the figure which showed in more detail the shape of the inductor conductor 112a and the control conductor 114a of 17b.

【0186】同図に示すように、インダクタ導体112a
は、所定ターン数(例えば約4ターン)の渦巻き形状に
形成されており、その両端には2つの端子電極122、124
が接続されている。同様に、インダクタ導体112aに隣
接して配置された制御用導体114aは、所定ターン数
(例えば約2ターン)の渦巻き形状に形成されており、
その両端には2つの制御電極126、128が接続されてい
る。
As shown in the figure, the inductor conductor 112a
Is formed in a spiral shape with a predetermined number of turns (for example, about 4 turns), and two terminal electrodes 122 and 124 are provided at both ends thereof.
Is connected. Similarly, the control conductor 114a arranged adjacent to the inductor conductor 112a is formed in a spiral shape with a predetermined number of turns (for example, about 2 turns),
Two control electrodes 126 and 128 are connected to both ends thereof.

【0187】図31は、図30のB−B線拡大断面図で
あり、インダクタ導体112aと制御用導体114aを含む絶
縁性磁性体119の横断面が示されている。
FIG. 31 is an enlarged sectional view taken along the line BB of FIG. 30, showing a cross section of the insulating magnetic body 119 including the inductor conductor 112a and the control conductor 114a.

【0188】同図に示すように、半導体基板110表面に
絶縁性の磁性体膜119aおよび絶縁性の非磁性体膜132が
形成されており、その表面にインダクタ導体112aおよ
び制御用導体114aがそれぞれ形成されている。そし
て、これらインダクタ導体112aと制御用導体114aの各
中心部を貫くようにさらに表面に絶縁性の磁性体膜119
bが被覆形成されている。これら2つの磁性体膜119
a、119bによってインダクタ導体112aと制御用導体11
4aの共通の磁路となる環状の磁性体119が形成されてい
る。
As shown in the figure, an insulating magnetic film 119a and an insulating non-magnetic film 132 are formed on the surface of the semiconductor substrate 110, and the inductor conductor 112a and the control conductor 114a are formed on the surface thereof. Has been formed. Then, an insulating magnetic film 119 is further formed on the surface of the inductor conductor 112a and the control conductor 114a so as to penetrate the central portions thereof.
b is formed by coating. These two magnetic films 119
inductor conductor 112a and control conductor 11 by a and 119b.
An annular magnetic body 119 is formed which serves as a common magnetic path for 4a.

【0189】なお、図31に示した絶縁性の非磁性体膜
132は、磁性体膜119aとほぼ同じ膜厚を有しており、さ
らにそれらの表面においてインダクタ導体112aと制御
用導体114aのそれぞれをほぼ同じ高さに形成するため
のものである。したがって、インダクタ導体112aおよ
び制御用導体114aに多少の段差が生じてもよい場合に
は、非磁性体膜132を形成せずに、半導体基板110上に直
接インダクタ導体112aおよび制御用導体114aの一部を
形成するようにしてもよい。
The insulating non-magnetic film shown in FIG.
Reference numeral 132 has a thickness substantially the same as that of the magnetic film 119a, and is for forming the inductor conductor 112a and the control conductor 114a at substantially the same height on their surfaces. Therefore, if a slight step may occur in the inductor conductor 112a and the control conductor 114a, one of the inductor conductor 112a and the control conductor 114a may be directly formed on the semiconductor substrate 110 without forming the nonmagnetic film 132. You may make it form a part.

【0190】また、磁性体膜119a表面のインダクタ導
体112aおよび制御用導体114aの各周回部分の間には、
図23等に示した可変インダクタ17aと同様に絶縁膜13
0が形成されている。このように部分的に絶縁膜130を充
填して各周回部分間の磁性体膜119a、119bを排除する
ことにより、各周回部分間に生じる漏れ磁束を最小限に
抑えることができるため、インダクタ導体112aによっ
て発生した磁束は、そのほとんどが磁性体膜119a、119
bを通って制御用導体114aと交差するようになる。し
たがって、漏れ磁束を少なくすることにより、インダク
タ導体112aが発生する磁束を有効に利用して大きなイ
ンダクタンスを得ることができる。
Further, between the inductor conductor 112a and the control conductor 114a on the surface of the magnetic film 119a,
Similar to the variable inductor 17a shown in FIG.
0 is formed. By partially filling the insulating film 130 and excluding the magnetic films 119a and 119b between the winding portions in this manner, the leakage flux generated between the winding portions can be minimized. Most of the magnetic flux generated by 112a is magnetic film 119a, 119a.
It comes to intersect with the control conductor 114a through b. Therefore, by reducing the leakage magnetic flux, a large inductance can be obtained by effectively utilizing the magnetic flux generated by the inductor conductor 112a.

【0191】このように、上述した可変インダクタ17b
は、インダクタ導体112aと制御用導体114aの各渦巻き
中心を通るように環状の絶縁性磁性体119(磁性体膜119
a、119b)が形成されている。したがって、制御用導
体114aに流す直流バイアス電流を可変に制御すること
により、上述した磁性体119を磁路とするインダクタ導
体112aの飽和磁化特性が変化し、インダクタ導体112a
が有するインダクタンスも変化する。
As described above, the variable inductor 17b described above is used.
Is an annular insulating magnetic material 119 (magnetic material film 119) so as to pass through the spiral centers of the inductor conductor 112a and the control conductor 114a.
a, 119b) are formed. Therefore, by variably controlling the DC bias current flowing through the control conductor 114a, the saturation magnetization characteristic of the inductor conductor 112a having the magnetic body 119 as a magnetic path changes, and the inductor conductor 112a
The inductance of the element also changes.

【0192】また、上述した各実施例の発振器1等を半
導体基板上に形成した場合には、移相回路10C、30C内
のキャパシタ14あるいは34としてあまり大きな静電容量
を設定することができない。したがって、半導体基板上
に実際に形成したキャパシタの小さな静電容量を、回路
を工夫することにより見かけ上大きくすることができれ
ば、時定数Tを大きな値に設定して発振周波数の低周波
数化を図る際に都合がよい。
When the oscillator 1 of each of the above-described embodiments is formed on a semiconductor substrate, it is not possible to set a very large capacitance as the capacitor 14 or 34 in the phase shift circuits 10C and 30C. Therefore, if the small capacitance of the capacitor actually formed on the semiconductor substrate can be apparently increased by devising the circuit, the time constant T is set to a large value to reduce the oscillation frequency. It is convenient for you.

【0193】図32は、図1等に示した移相回路10C、
30Cに用いたキャパシタ14あるいは34を素子単体ではな
く回路によって構成した変形例を示す図であり、実際に
半導体基板上に形成されるキャパシタの静電容量を見か
け上大きくみせる静電容量変換回路として機能する。な
お、図32に示した回路全体が移相回路10Cあるいは30
Cに含まれるキャパシタ14あるいは34に対応している。
FIG. 32 shows the phase shift circuit 10C shown in FIG.
It is a figure which shows the modification which comprised the capacitor 14 or 34 used for 30C not by a single element but by a circuit, and as an electrostatic capacitance conversion circuit which makes the electrostatic capacitance of the capacitor actually formed on a semiconductor substrate look large. Function. The entire circuit shown in FIG. 32 is the phase shift circuit 10C or 30.
It corresponds to the capacitor 14 or 34 included in C.

【0194】図32に示す静電容量変換回路14aは、所
定の静電容量C0を有するキャパシタ210と、2つのオペ
アンプ212、214と、4つの抵抗216、218、220、222とを
含んで構成されている。
The capacitance conversion circuit 14a shown in FIG. 32 includes a capacitor 210 having a predetermined capacitance C0, two operational amplifiers 212 and 214, and four resistors 216, 218, 220 and 222. Has been done.

【0195】1段目のオペアンプ212は、出力端子と反
転入力端子との間に抵抗218(この抵抗値をR18とす
る)が接続されており、さらにこの反転入力端子が抵抗
216(この抵抗値をR16とする)を介して接地されてい
る。
In the operational amplifier 212 in the first stage, a resistor 218 (whose resistance value is R18) is connected between the output terminal and the inverting input terminal, and the inverting input terminal is a resistor.
It is grounded through 216 (this resistance is R16).

【0196】1段目のオペアンプ212の非反転入力端子
に印加される電圧E1と出力端子に現れる電圧E2との間
には、
Between the voltage E1 applied to the non-inverting input terminal of the first stage operational amplifier 212 and the voltage E2 appearing at the output terminal,

【数36】 の関係がある。この1段目のオペアンプ212は、主にイ
ンピーダンス変換を行うバッファとして機能するもので
あり、利得は1であってもよい。利得1の場合とはR18
/R16=0のとき、すなわちR16を無限大(抵抗216を
除去すればよい)、あるいはR18を0Ω(直結すればよ
い)に設定する。
[Equation 36] There is a relationship. The first-stage operational amplifier 212 mainly functions as a buffer that performs impedance conversion, and the gain may be 1. R18 when the gain is 1
When / R16 = 0, that is, R16 is set to infinity (removing the resistor 216), or R18 is set to 0Ω (direct connection).

【0197】また、2段目のオペアンプ214は、出力端
子と反転入力端子との間に抵抗222(この抵抗値をR22
とする)が接続されているとともに反転入力端子と上述
したオペアンプ212の出力端子との間に抵抗220(この抵
抗値をR20とする)が接続されており、さらに非反転入
力端子が接地されている。
Further, the operational amplifier 214 of the second stage has a resistor 222 (this resistance value is set to R22 between the output terminal and the inverting input terminal).
And a resistor 220 (whose resistance value is R20) is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 212 described above, and the non-inverting input terminal is grounded. There is.

【0198】2段目のオペアンプ214の出力端子に現れ
る電圧をE3とすると、この電圧E3と1段目のオペアン
プ212の出力端子に現れる電圧E2との間には、
When the voltage appearing at the output terminal of the second stage operational amplifier 214 is E3, the voltage E3 appearing between this voltage E3 and the voltage E2 appearing at the output terminal of the first stage operational amplifier 212 is:

【数37】 の関係がある。このように2段目のオペアンプ214は反
転増幅器として機能するものであり、その入力側を高イ
ンピーダンスに設定するために1段目のオペアンプ212
が使用されている。
(37) There is a relationship. In this way, the second-stage operational amplifier 214 functions as an inverting amplifier, and the first-stage operational amplifier 212 is set in order to set its input side to high impedance.
Is used.

【0199】また、このような接続がなされた1段目の
オペアンプ212の非反転入力端子と2段目のオペアンプ2
14の出力端子との間には、上述したように所定の静電容
量を有するキャパシタ210が接続されている。
The non-inverting input terminal of the first-stage operational amplifier 212 and the second-stage operational amplifier 2 which are connected as described above are connected.
As described above, the capacitor 210 having a predetermined electrostatic capacity is connected between the 14 output terminals.

【0200】図32に示した静電容量変換回路14aにお
いて、キャパシタ210を除く回路全体の伝達関数をK4と
すると、静電容量変換回路14aは図33に示すシステム
図で表すことができる。図34は、これをミラーの定理
によって変換したシステム図である。
In the capacitance conversion circuit 14a shown in FIG. 32, if the transfer function of the entire circuit except the capacitor 210 is K4, the capacitance conversion circuit 14a can be represented by the system diagram shown in FIG. FIG. 34 is a system diagram in which this is converted by the Miller's theorem.

【0201】図33に示したインピーダンスZ0を用い
て図34に示したインピーダンスZ1を表すと、
If the impedance Z0 shown in FIG. 33 is used to represent the impedance Z1 shown in FIG.

【数38】 となる。ここで、図32に示した静電容量変換回路14a
の場合には、インピーダンスZ0=1/(jωC0)であ
り、これを(38)式に代入して、
(38) Becomes Here, the capacitance conversion circuit 14a shown in FIG.
In the case of, the impedance Z0 = 1 / (jωC0), and by substituting this into the equation (38),

【数39】 C=(1−K4)C0 …(40) となる。この(40)式は、静電容量変換回路14aにおいて
キャパシタ210が有する静電容量C0が見掛け上は(1−
K4)倍になったことを示している。
[Formula 39] C = (1-K4) C0 (40) In this equation (40), the capacitance C0 of the capacitor 210 in the capacitance conversion circuit 14a is apparently (1-
K4) shows that it has doubled.

【0202】したがって、利得K4が負の場合には常に
(1−K4)は1より大きくなるため、静電容量C0を大
きいほうに変化させることができる。
Therefore, when the gain K4 is negative, (1-K4) is always larger than 1, so that the electrostatic capacitance C0 can be changed to the larger one.

【0203】ところで、図32に示した静電容量変換回
路14aにおける増幅器の利得、すなわちオペアンプ212
と214の全体により構成される増幅器の利得K4は、(36)
式および(37)式から、
By the way, the gain of the amplifier in the capacitance conversion circuit 14a shown in FIG. 32, that is, the operational amplifier 212.
The gain K4 of the amplifier constructed by the whole of
From formula and (37),

【数41】 となる。この(41)式を(40)式に代入すると、[Formula 41] Becomes Substituting equation (41) into equation (40),

【数42】 となる。したがって、4つの抵抗216、218、220、222の
抵抗値を所定の値に設定することにより、2つの端子22
4、226間の見掛け上の静電容量Cを大きくすることがで
きる。
(Equation 42) Becomes Therefore, by setting the resistance value of the four resistors 216, 218, 220, 222 to a predetermined value, the two terminals 22
The apparent capacitance C between 4 and 226 can be increased.

【0204】また、1段目のオペアンプ212による増幅
器の利得が1の場合、すなわち上述したようにR16を無
限大(抵抗216を除去)、あるいはR18を0Ωに設定し
たときであってR18/R16=0の場合には、上述した(4
2)式は簡略化されて、
When the gain of the amplifier by the first stage operational amplifier 212 is 1, that is, when R16 is set to infinity (resistor 216 is removed) or R18 is set to 0Ω as described above, R18 / R16 If = 0, then (4
Equation 2 is simplified to

【数43】 となる。[Equation 43] Becomes

【0205】図35は、図32に示した第1のオペアン
プ212の反転入力端子に接続されている抵抗216を除去し
た静電容量変換回路14bの構成を示す図である。この場
合には、端子224、226間に現れる静電容量Cは(43)式に
より表されるため、R22とR20の比を変化させるだけで
C0を大きいほうに変化させることができる。
FIG. 35 is a diagram showing the configuration of the capacitance conversion circuit 14b in which the resistor 216 connected to the inverting input terminal of the first operational amplifier 212 shown in FIG. 32 is removed. In this case, since the electrostatic capacitance C appearing between the terminals 224 and 226 is expressed by the equation (43), C0 can be changed to a larger value by changing the ratio of R22 and R20.

【0206】このように、上述した静電容量変換回路14
aあるいは14bは、抵抗220と抵抗222との抵抗比R22/
R20あるいは抵抗216と抵抗218との抵抗比R18/R16を
変えることにより、実際に半導体基板上に形成するキャ
パシタ210の静電容量C0を見掛け上大きい方に変換する
ことができる。そのため、半導体基板上に図1等に示し
た発振器1等の全体を形成するような場合には、半導体
基板上に小さな静電容量C0を有するキャパシタ210を形
成しておいて、図32あるいは図35に示した回路によ
って大きな静電容量Cに変換することができ、集積化に
際して好都合となる。
As described above, the capacitance conversion circuit 14 described above is used.
a or 14b is a resistance ratio of the resistance 220 and the resistance 222 R22 /
By changing R20 or the resistance ratio R18 / R16 of the resistor 216 and the resistor 218, the electrostatic capacitance C0 of the capacitor 210 actually formed on the semiconductor substrate can be converted to an apparently larger one. Therefore, when the entire oscillator 1 or the like shown in FIG. 1 or the like is formed on a semiconductor substrate, a capacitor 210 having a small capacitance C0 is formed on the semiconductor substrate, and the capacitor 210 shown in FIG. The circuit shown in FIG. 35 can be converted into a large capacitance C, which is convenient for integration.

【0207】また、抵抗216、218、220、222の中の少な
くとも1つ(図35に示した静電容量変換回路14bの場
合は抵抗220、222の少なくとも1つ)を可変抵抗により
形成することにより、具体的には接合型やMOS型のF
ETあるいはpチャネルFETとnチャネルFETとを
並列に接続して可変抵抗を形成することにより、容易に
静電容量が可変のキャパシタを形成することができる。
したがって、この静電容量変換回路を図21に示した可
変容量ダイオードの代わりに使用することにより、位相
シフト量をある範囲で任意に変化させることができる。
このため、発振器において一巡する信号の位相シフト量
が0°となる周波数を変えることができ、各実施例の発
振器の発振周波数を任意に変更することができる。
Also, at least one of the resistors 216, 218, 220, 222 (at least one of the resistors 220, 222 in the case of the capacitance conversion circuit 14b shown in FIG. 35) is formed by a variable resistor. Therefore, specifically, the junction type or MOS type F
By connecting the ET or p-channel FET and the n-channel FET in parallel to form a variable resistance, it is possible to easily form a capacitor having a variable capacitance.
Therefore, by using this capacitance conversion circuit instead of the variable capacitance diode shown in FIG. 21, the phase shift amount can be arbitrarily changed within a certain range.
Therefore, it is possible to change the frequency at which the phase shift amount of the signal that makes one round in the oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency of the oscillator of each embodiment.

【0208】なお、上述したように第1段目のオペアン
プ212は入力インピーダンスを高くするためのバッファ
として用いているため、このオペアンプ212をエミッタ
ホロワ回路あるいはソースホロワ回路に置き換えるよう
にしてもよい。
Since the first stage operational amplifier 212 is used as a buffer for increasing the input impedance as described above, the operational amplifier 212 may be replaced with an emitter follower circuit or a source follower circuit.

【0209】図36は、1段目にエミッタホロワ回路を
用いた静電容量変換回路14cの構成を示す図である。同
図に示す静電容量変換回路14cは、図32に示した1段
目のオペアンプ212および2つの抵抗216、218をバイポ
ーラトランジスタと抵抗からなるエミッタホロワ回路22
8に置き換えた構成を有している。
FIG. 36 is a diagram showing the configuration of the electrostatic capacity conversion circuit 14c using the emitter follower circuit in the first stage. The capacitance conversion circuit 14c shown in the figure includes an emitter follower circuit 22 including a first-stage operational amplifier 212 and two resistors 216 and 218 shown in FIG.
It has a configuration replaced with 8.

【0210】図37は、1段目にソースホロワ回路を用
いた静電容量変換回路14dの構成を示す図である。同図
に示す静電容量変換回路14dは、図32に示した1段目
のオペアンプ212および2つの抵抗216、218をFETと
抵抗からなるソースホロワ回路230に置き換えた構成を
有している。
FIG. 37 is a diagram showing the configuration of the capacitance conversion circuit 14d using the source follower circuit in the first stage. The capacitance conversion circuit 14d shown in the figure has a configuration in which the first-stage operational amplifier 212 and the two resistors 216 and 218 shown in FIG. 32 are replaced with a source follower circuit 230 including an FET and a resistor.

【0211】また、上述した静電容量変換回路14c、14
dのそれぞれは、オペアンプ214に接続されている抵抗2
20、222の抵抗比を変えることにより端子224、226間の
見掛け上の静電容量Cを任意に変化させることができる
点は図32等に示した静電容量変換回路14a等と同じで
ある。したがって、抵抗220、222の少なくとも一方を、
接合型やMOS型のFETあるいはpチャネルFETと
nチャネルFETとを並列に接続した可変抵抗に置き換
えることにより、静電容量可変のキャパシタを構成する
ことができ、この静電容量変換回路を図21に示した可
変容量ダイオードの代わりに使用することにより、位相
シフト量をある範囲で任意に変化させることができる。
このため、各発振器において一巡する信号の位相シフト
量が0°となる周波数を変えることができ、各実施例の
発振器の発振周波数を任意に変更することができる。
Also, the capacitance conversion circuits 14c and 14 described above are used.
Each of d is a resistor 2 connected to the operational amplifier 214.
The point that the apparent electrostatic capacitance C between the terminals 224 and 226 can be arbitrarily changed by changing the resistance ratio of 20, 222 is the same as the electrostatic capacitance conversion circuit 14a shown in FIG. 32 and the like. . Therefore, at least one of the resistors 220 and 222 is
By replacing the junction-type or MOS-type FET or the variable resistance in which the p-channel FET and the n-channel FET are connected in parallel, a variable capacitance capacitor can be constructed. By using it instead of the variable capacitance diode shown in, the phase shift amount can be arbitrarily changed within a certain range.
Therefore, it is possible to change the frequency at which the amount of phase shift of the signal that makes one round in each oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency of the oscillator of each embodiment.

【0212】ところで、上述した図32〜図37では、
所定の利得を有する増幅器とキャパシタとを組み合わせ
ることにより、見かけ上の静電容量を実際にキャパシタ
素子が有する静電容量より大きくする場合を説明した
が、キャパシタの代わりにインダクタを用い、このイン
ダクタが有するインダクタンスを見かけ上大きくするこ
ともできる。
By the way, in FIGS. 32 to 37 described above,
The case where the apparent capacitance is made larger than the capacitance actually possessed by the capacitor element by combining the amplifier having the predetermined gain and the capacitor has been described, but an inductor is used instead of the capacitor, and this inductor is It is also possible to increase the apparent inductance.

【0213】すなわち、上述したように図33に示した
インピーダンスZ0を用いて図34に示したインピーダ
ンスZ1を表すと(38)式のようになる。ここで、インダ
クタンスL0を有するインダクタの場合には、インピー
ダンスZ0=jωL0であり、これを(38)式に代入して、
That is, when the impedance Z0 shown in FIG. 33 is used to express the impedance Z1 shown in FIG. 34 as described above, the expression (38) is obtained. Here, in the case of the inductor having the inductance L0, the impedance Z0 = jωL0, which is substituted into the equation (38),

【数44】 [Equation 44]

【数45】 となる。この(45)式は、実際にインダクタ素子が有する
インダクタンスが見かけ上1/(1−K4)倍になった
ことを示しており、利得K4が0から1の間に設定され
ているときには見かけ上のインダクタンスが大きくなる
ことがわかる。
[Equation 45] Becomes This equation (45) shows that the inductance actually possessed by the inductor element is apparently 1 / (1-K4) times, and apparently when the gain K4 is set between 0 and 1. It can be seen that the inductance of is increased.

【0214】図38は、図9等に示した移相回路10L、
30Lに用いたインダクタ17あるいは37を素子単体ではな
く回路によって構成した変形例を示す図であり、実際に
半導体基板上に形成されるインダクタ素子(インダクタ
導体)のインダクタンスを見かけ上大きくみせるインダ
クタンス変換回路として機能する。なお、図38に示し
た回路全体が移相回路10L、30Lに含まれるインダクタ
17あるいは37に対応している。
FIG. 38 shows the phase shift circuit 10L shown in FIG.
It is a figure which shows the modification which comprised the inductor 17 or 37 used for 30L not by a single element but by a circuit, and the inductance conversion circuit which makes the inductance of an inductor element (inductor conductor) actually formed on a semiconductor substrate look large. Function as. Note that the entire circuit shown in FIG. 38 is an inductor included in the phase shift circuits 10L and 30L.
It corresponds to 17 or 37.

【0215】図38に示すインダクタンス変換回路17c
は、所定のインダクタンスL0を有するインダクタ260
と、2つのオペアンプ262、264と、2つの抵抗266、268
とを含んで構成されている。
The inductance conversion circuit 17c shown in FIG.
Is an inductor 260 having a predetermined inductance L0
And two operational amplifiers 262 and 264 and two resistors 266 and 268
It is comprised including.

【0216】1段目のオペアンプ262は、出力端子が反
転入力端子に接続された利得1の非反転増幅器であっ
て、主にインピーダンス変換を行うバッファとして機能
する。同様に、2段目のオペアンプ264も出力端子が反
転入力端子に接続されており、利得1の非反転増幅器と
して機能する。また、これら2つの非反転増幅器の間に
は抵抗266と268による分圧回路が挿入されている。
The operational amplifier 262 of the first stage is a non-inverting amplifier with a gain of 1 whose output terminal is connected to the inverting input terminal, and mainly functions as a buffer for impedance conversion. Similarly, the output terminal of the second-stage operational amplifier 264 is connected to the inverting input terminal, and functions as a non-inverting amplifier having a gain of 1. Further, a voltage dividing circuit by resistors 266 and 268 is inserted between these two non-inverting amplifiers.

【0217】このように、間に分圧回路を挿入すること
により、2つの非反転増幅器を含む増幅器全体の利得を
0から1の間で自由に設定することができる。
By thus inserting the voltage dividing circuit, the gain of the entire amplifier including the two non-inverting amplifiers can be freely set between 0 and 1.

【0218】図38に示したインダクタンス変換回路17
cにおいて、インダクタ260を除く回路(増幅器)全体
の伝達関数をK4とすると、この利得K4は抵抗266と268
によって構成される分圧回路の分圧比によって決まり、
それぞれの抵抗値をR66、R68とすると、
The inductance conversion circuit 17 shown in FIG.
In c, when the transfer function of the entire circuit (amplifier) excluding the inductor 260 is K4, this gain K4 is expressed by resistors 266 and 268.
Determined by the voltage division ratio of the voltage dividing circuit
If the respective resistance values are R66 and R68,

【数46】 となる。この利得K4を(45)式に代入して見かけ上のイ
ンダクタンスLを計算すると、
[Equation 46] Becomes Substituting this gain K4 into equation (45) and calculating the apparent inductance L,

【数47】 となる。したがって、抵抗266と268の抵抗比R68/R66
を大きくすることにより、2つの端子254、256間の見か
け上のインダクタンスLを大きくすることができる。例
えば、R68=R66の場合には、(47)式からインダクタン
スLをL0の2倍にすることができる。
[Equation 47] Becomes Therefore, the resistance ratio of resistors 266 and 268 is R68 / R66.
By increasing, the apparent inductance L between the two terminals 254 and 256 can be increased. For example, when R68 = R66, the inductance L can be doubled from L0 from the equation (47).

【0219】このように、上述したインダクタンス変換
回路17cは、2つの非反転増幅器の間に挿入された分圧
回路の分圧比を変えることにより、実際に接続されてい
るインダクタ260のインダクタンスL0を見かけ上大きく
することができる。そのため、半導体基板上に図1等に
示した発振器1等の全体を形成するような場合には、半
導体基板上に小さなインダクタンスL0を有するインダ
クタ260をスパイラル状の導体等によって形成しておい
て、図38に示したインダクタンス変換回路によって大
きなインダクタンスLに変換することができ、集積化に
際して好都合となる。特に、このようにして大きなイン
ダクタンスを確保することができれば、図1に示した発
振器1等の発振周波数を比較的低い周波数領域まで下げ
ることが容易となる。また、集積化を行うことにより、
発振器全体の実装面積を小型化して、材料コスト等の低
減も可能となる。
In this way, the above-described inductance conversion circuit 17c changes the voltage division ratio of the voltage dividing circuit inserted between the two non-inverting amplifiers to make the inductance L0 of the inductor 260 actually connected to appear. Can be made bigger. Therefore, when the entire oscillator 1 shown in FIG. 1 and the like is formed on a semiconductor substrate, an inductor 260 having a small inductance L0 is formed on the semiconductor substrate by a spiral conductor or the like. The inductance conversion circuit shown in FIG. 38 can convert to a large inductance L, which is convenient for integration. In particular, if a large inductance can be secured in this way, it becomes easy to reduce the oscillation frequency of the oscillator 1 shown in FIG. 1 to a relatively low frequency range. In addition, by integrating,
It is possible to reduce the mounting area of the entire oscillator and reduce the material cost.

【0220】なお、抵抗266、268による分圧回路の分圧
比を固定した場合の他、これら2つの抵抗266、268の少
なくとも一方を可変抵抗により形成することにより、具
体的には接合型やMOS型のFETあるいはpチャネル
FETとnチャネルFETとを並列に接続して可変抵抗
を形成することにより、この分圧比を連続的に変化させ
てもよい。この場合には、図38に示したオペアンプ26
2、264を含んで構成される増幅器全体の利得が変わり、
端子254、256間のインダクタンスLも連続的に変化す
る。したがって、このインダクタンス変換回路17cを図
22に示した可変インダクタ17a等の代わりに使用する
ことにより、各移相回路における位相シフト量をある範
囲で任意に変化させることができる。このため、発振器
において一巡する信号の位相シフト量が0°となる周波
数を変えることができ、上述した発振器の発振周波数を
任意に変更することができる。
Incidentally, in addition to the case where the voltage division ratio of the voltage dividing circuit by the resistors 266 and 268 is fixed, at least one of these two resistors 266 and 268 is formed by a variable resistor. Type FET or p-channel FET and n-channel FET are connected in parallel to form a variable resistance, and this voltage division ratio may be continuously changed. In this case, the operational amplifier 26 shown in FIG.
The gain of the entire amplifier including 2,264 changes,
The inductance L between the terminals 254 and 256 also changes continuously. Therefore, by using the inductance conversion circuit 17c instead of the variable inductor 17a shown in FIG. 22 or the like, the phase shift amount in each phase shift circuit can be arbitrarily changed within a certain range. Therefore, it is possible to change the frequency at which the phase shift amount of the signal that makes one round in the oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency of the oscillator described above.

【0221】また、図38に示したインダクタンス変換
回路17cは、2つのオペアンプ262、264を含む増幅器全
体の利得が1以下に設定されているため、全体をエミッ
タホロワ回路あるいはソースホロワ回路に置き換えるよ
うにしてもよい。
Further, in the inductance conversion circuit 17c shown in FIG. 38, since the gain of the entire amplifier including the two operational amplifiers 262 and 264 is set to 1 or less, the whole is replaced with the emitter follower circuit or the source follower circuit. Good.

【0222】図39は、オペアンプ262、264を含む増幅
器全体をエミッタホロワ回路に置き換えたインダクタン
ス変換回路の構成を示す図である。同図(A)に示すイン
ダクタンス変換回路17dは、エミッタに2つの抵抗27
4、276が接続されたバイポーラトランジスタ278と、こ
の2つの抵抗274、276による分圧点とトランジスタ278
のベースとの間に接続されたインダクタ260と、直流電
流阻止用のキャパシタ280とを含んで構成されている。
インダクタ260の一方端側に挿入されたキャパシタ280
は、周波数特性に影響を与えないようにそのインピーダ
ンスは動作周波数において極めて小さく、すなわち大き
な静電容量に設定されている。
FIG. 39 is a diagram showing the structure of an inductance conversion circuit in which the entire amplifier including operational amplifiers 262 and 264 is replaced with an emitter follower circuit. The inductance conversion circuit 17d shown in FIG.
A bipolar transistor 278 to which 4 and 276 are connected, a voltage dividing point by these two resistors 274 and 276, and a transistor 278.
It is configured to include an inductor 260 connected to the base of the capacitor and a capacitor 280 for blocking a direct current.
Inductor 260 Capacitor 280 inserted on one end side
Has an extremely small impedance at the operating frequency, that is, a large capacitance so as not to affect the frequency characteristics.

【0223】上述したエミッタホロワ回路の利得は、主
に2つの抵抗274、276の抵抗比に応じて決まり、しかも
その利得は常に1未満であるため、(45)式からわかるよ
うに、実際にインダクタ260が有するインダクタンスL0
を見掛け上大きくすることができる。しかも、1つのエ
ミッタホロワ回路を用いているだけであり、回路構成が
簡略化でき、最高動作周波数も高く設定することができ
る。
The gain of the above-described emitter follower circuit is determined mainly by the resistance ratio of the two resistors 274 and 276, and the gain is always less than 1. Therefore, as can be seen from the equation (45), the inductor is actually used. Inductance L0 of 260
It can be made larger in appearance. Moreover, since only one emitter follower circuit is used, the circuit configuration can be simplified and the maximum operating frequency can be set high.

【0224】図39(B)はその変形例を示す図であり、
同図(A)の2つの抵抗274、276を可変抵抗282に置き換
えた点が異なっている。このように可変抵抗282を用い
ることにより、利得を任意にしかも連続的に変化させる
ことができるため、見掛け上のインダクタンスLも任意
にしかも連続的に変化させることができ、このインダク
タンス変換回路17eを図22に示した可変インダクタ17
aの代わりに使用することにより、各移相回路における
位相シフト量をある範囲で任意に変化させることができ
る。このため、発振器において一巡する信号の位相シフ
ト量が0°となる周波数を変えることができ、上述した
発振器の発振周波数を任意に変更することができる。
FIG. 39 (B) is a diagram showing a modification thereof,
The difference is that the two resistors 274 and 276 in FIG. 9A are replaced with a variable resistor 282. By using the variable resistor 282 in this way, the gain can be changed arbitrarily and continuously, so that the apparent inductance L can also be changed arbitrarily and continuously, and the inductance conversion circuit 17e can be changed. The variable inductor 17 shown in FIG.
By using it instead of a, the phase shift amount in each phase shift circuit can be arbitrarily changed within a certain range. Therefore, it is possible to change the frequency at which the phase shift amount of the signal that makes one round in the oscillator becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the oscillation frequency of the oscillator described above.

【0225】なお、図39(B)に示したインダクタンス
変換回路17eは、同図(A)の2つの抵抗274、276を1つ
の可変抵抗282に置き換えているが、これら2つの抵抗2
74、276の少なくとも一方を可変抵抗によって構成する
ようにしてもよい。
In the inductance conversion circuit 17e shown in FIG. 39 (B), the two resistors 274 and 276 in FIG. 39 (A) are replaced by one variable resistor 282.
At least one of 74 and 276 may be configured by a variable resistor.

【0226】図40は、図39(A)および(B)に示した
インダクタンス変換回路17d、17eのそれぞれをソース
ホロワ回路によって実現したものであり、バイポーラト
ランジスタ278をFET284に置き換えたものである。図
40(A)が図39(A)に、図40(B)が図39(B)にそ
れぞれ対応している。
FIG. 40 is a circuit in which each of the inductance conversion circuits 17d and 17e shown in FIGS. 39A and 39B is realized by a source follower circuit, and the bipolar transistor 278 is replaced with a FET 284. 40A corresponds to FIG. 39A, and FIG. 40B corresponds to FIG. 39B.

【0227】図41は、図38に示したインダクタンス
変換回路17cの変形例を示す図である。図41に示すイ
ンダクタンス変換回路17fは、npn型のバイポーラト
ランジスタ286およびそのエミッタに接続された抵抗290
と、pnp型のバイポーラトランジスタ288とそのエミ
ッタに接続された抵抗292と、インダクタンスL0を有す
るインダクタ260とを含んで構成されている。
FIG. 41 is a diagram showing a modification of the inductance conversion circuit 17c shown in FIG. The inductance conversion circuit 17f shown in FIG. 41 includes an npn-type bipolar transistor 286 and a resistor 290 connected to its emitter.
A pnp-type bipolar transistor 288, a resistor 292 connected to the emitter thereof, and an inductor 260 having an inductance L0.

【0228】上述した一方のトランジスタ286と抵抗290
により第1のエミッタホロワ回路が、他方のトランジス
タ288と抵抗292により第2のエミッタホロワ回路がそれ
ぞれ形成され、それらが縦続接続されている。しかも、
npn型のトランジスタ286とpnp型のトランジスタ2
88を用いているため、インダクタ260の一方端であるト
ランジスタ286のベース電位とトランジスタ288のエミッ
タ電位とをほぼ同じに設定することができ、直流電流阻
止用のキャパシタが不要となる。
The one transistor 286 and the resistor 290 described above
Form a first emitter follower circuit, and the other transistor 288 and the resistor 292 form a second emitter follower circuit, which are connected in cascade. Moreover,
npn-type transistor 286 and pnp-type transistor 2
Since the 88 is used, the base potential of the transistor 286, which is one end of the inductor 260, and the emitter potential of the transistor 288 can be set to be substantially the same, and a DC current blocking capacitor is not required.

【0229】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の要旨の範囲内で種々の変形実
施が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

【0230】例えば、上述した実施例の発振器1等には
2つの移相回路が含まれているが、発振周波数を可変す
る場合には、両方の移相回路に含まれるCR回路あるい
はLR回路を構成する抵抗とキャパシタあるいはインダ
クタの少なくとも1つの素子定数を変える場合の他、一
方の移相回路に含まれるCR回路あるいはLR回路を構
成する抵抗とキャパシタあるいはインダクタの少なくと
も1つの素子定数を変える場合が考えられる。あるい
は、図1等に示した各移相回路内の可変抵抗16、36等を
抵抗値が固定の抵抗に置き換えて、発振周波数が固定の
発振器を構成するようにしてもよい。
For example, the oscillator 1 and the like of the above-described embodiments include two phase shift circuits, but when the oscillation frequency is variable, the CR circuit or LR circuit included in both phase shift circuits is used. In addition to the case of changing at least one element constant of the resistance and the capacitor or the inductor which configures, the case of changing at least one element constant of the resistor, the capacitor and the inductor which configure the CR circuit or the LR circuit included in one phase shift circuit, Conceivable. Alternatively, the variable resistors 16 and 36 in each phase shift circuit shown in FIG. 1 and the like may be replaced with resistors having a fixed resistance value to form an oscillator having a fixed oscillation frequency.

【0231】また、上述した実施例においては、オペア
ンプを用いて移相回路10C、10L、30C、30Lを構成す
ることにより安定度の高い回路を構成することができる
が、この実施例のような使い方をする場合にはオフセッ
ト電圧や電圧利得はそれほど高性能なものが要求されな
いため、所定の増幅度を有する差動入力増幅器を各移相
回路内のオペアンプの代わりに使用するようにしてもよ
い。
Further, in the above-described embodiment, a circuit with high stability can be constructed by constructing the phase shift circuits 10C, 10L, 30C, 30L using operational amplifiers. Since high performance offset voltage and voltage gain are not required when using, a differential input amplifier having a predetermined amplification degree may be used instead of the operational amplifier in each phase shift circuit. .

【0232】図42は、オペアンプの構成の中で各実施
例の移相回路の動作に必要な部分を抽出した回路図であ
り、全体が所定の増幅度を有する差動入力増幅器として
動作する。同図に示す差動入力増幅器は、FETにより
構成された差動入力段100と、この差動入力段100に定電
流を与える定電流回路102と、定電流回路102に所定のバ
イアス電圧を与えるバイアス回路104と、差動入力段100
に接続された出力アンプ106とによって構成されてい
る。同図に示すように、実際のオペアンプに含まれるオ
フセット調整回路等を省略して、差動入力増幅器の構成
を簡略化することができる。このように、回路の簡略化
を行うことにより、動作周波数の上限を高くすることが
できるため、その分この差動入力増幅器を用いて構成し
た発振器1等の動作周波数の上限を高くすることができ
る。
FIG. 42 is a circuit diagram in which a part necessary for the operation of the phase shift circuit of each embodiment is extracted from the configuration of the operational amplifier, and the whole operates as a differential input amplifier having a predetermined amplification degree. The differential input amplifier shown in the figure has a differential input stage 100 composed of FETs, a constant current circuit 102 for supplying a constant current to the differential input stage 100, and a predetermined bias voltage for the constant current circuit 102. Bias circuit 104 and differential input stage 100
And an output amplifier 106 connected to. As shown in the figure, the offset adjusting circuit and the like included in the actual operational amplifier can be omitted to simplify the configuration of the differential input amplifier. By thus simplifying the circuit, the upper limit of the operating frequency can be increased, and accordingly, the upper limit of the operating frequency of the oscillator 1 and the like configured using this differential input amplifier can be increased. it can.

【0233】また、上述した各実施例の発振器は、発振
器を構成する2つの移相回路の中の1つの回路から、あ
るいは2つの移相回路と非反転回路50あるいは位相反転
回路80の中の1つの回路から正弦波信号を取り出すよう
にしたが、発振器を構成する2つの回路あるいは3つの
回路から正弦波信号を取り出すようにしてもよい。特
に、発振器を構成する2つの移相回路の各時定数を同じ
に設定した場合には、各移相回路における位相シフト量
が90°となるため、互いに位相が90°ずれた2相出
力を取り出すことができる。また、位相反転回路80とそ
の前段の移相回路からは、互いに位相が反転した2相出
力を取り出すことができる。
In addition, the oscillator of each of the above-described embodiments is provided by one of the two phase shift circuits constituting the oscillator, or by the two phase shift circuits and the non-inverting circuit 50 or the phase inverting circuit 80. Although the sine wave signal is taken out from one circuit, the sine wave signal may be taken out from two circuits or three circuits forming the oscillator. In particular, when the time constants of the two phase shift circuits forming the oscillator are set to be the same, the phase shift amount in each phase shift circuit becomes 90 °, so two-phase outputs whose phases are shifted by 90 ° are generated. You can take it out. Also, two-phase outputs whose phases are mutually inverted can be taken out from the phase inversion circuit 80 and the phase shift circuit in the preceding stage.

【0234】[0234]

【発明の効果】以上の各実施例に基づく説明から明らか
なように、発振周波数が高い場合にはこの発明の発振器
を構成する各素子は集積回路の製法によって形成するこ
とが可能であるから、発振器を半導体ウエハ上に集積回
路として小型に形成でき、大量生産によって安価に作る
ことができる。また、各移相回路内のインダクタのイン
ダクタンスをインダクタンス変換回路を用いて、あるい
はキャパシタの静電容量を静電容量変換回路を用いて大
きいほうに変換することができ、発振周波数を低周波化
することもできる。
As is clear from the description based on each of the above embodiments, when the oscillation frequency is high, each element constituting the oscillator of the present invention can be formed by the integrated circuit manufacturing method. The oscillator can be miniaturized as an integrated circuit on a semiconductor wafer, and can be manufactured inexpensively by mass production. Further, the inductance of the inductor in each phase shift circuit can be converted to a larger one by using the inductance conversion circuit or the capacitance of the capacitor by using the capacitance conversion circuit, and the oscillation frequency is lowered. You can also

【0235】特に、各移相回路におけるCR回路あるい
はLR回路の可変抵抗としてFETのソース・ドレイン
間のチャネルを使用し、このFETのゲートに印加する
制御電圧を変化させてチャネルの抵抗を変化させるよう
に構成すると、制御電圧を印加する配線のインダクタン
スや静電容量の影響を回避することができ、ほぼ設計ど
おりの理想的な特性を備えた発振器を得ることができ
る。
In particular, the channel between the source and drain of the FET is used as the variable resistance of the CR circuit or the LR circuit in each phase shift circuit, and the control voltage applied to the gate of this FET is changed to change the resistance of the channel. With this configuration, it is possible to avoid the influence of the inductance and the capacitance of the wiring that applies the control voltage, and it is possible to obtain an oscillator having ideal characteristics almost as designed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明を適用した第1実施例の発振器の構成
を示す回路図、
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an oscillator according to a first embodiment of the invention,

【図2】図1に示した前段の移相回路の構成を抜き出し
て示した図、
FIG. 2 is a diagram showing an extracted configuration of a phase shift circuit in the preceding stage shown in FIG.

【図3】前段の移相回路の入出力電圧とキャパシタ等に
現れる電圧との関係を示すベクトル図、
FIG. 3 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the preceding phase shift circuit and the voltage appearing at a capacitor or the like;

【図4】図1に示した後段の移相回路の構成を抜き出し
て示した図、
FIG. 4 is a diagram showing an extracted configuration of a phase shift circuit at a subsequent stage shown in FIG.

【図5】後段の移相回路の入出力電圧とインダクタ等に
現れる電圧との関係を示すベクトル図、
FIG. 5 is a vector diagram showing a relationship between an input / output voltage of a subsequent phase shift circuit and a voltage appearing in an inductor,

【図6】2つの移相回路の全体を伝達関数K1を有する
回路に置き換えたシステム図、
FIG. 6 is a system diagram in which the entire two phase shift circuits are replaced with a circuit having a transfer function K1.

【図7】図6に示すシステムをミラーの定理によって変
換したシステム図、
FIG. 7 is a system diagram obtained by converting the system shown in FIG. 6 by Miller's theorem,

【図8】第1実施例の発振器の変形例を示す図、FIG. 8 is a diagram showing a modification of the oscillator of the first embodiment,

【図9】この発明を適用した第2実施例の発振器の構成
を示す回路図、
FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of an oscillator according to a second embodiment of the invention.

【図10】図9に示した前段の移相回路の構成を抜き出
して示した図、
FIG. 10 is a diagram showing an extracted configuration of the phase shift circuit at the preceding stage shown in FIG. 9;

【図11】前段の移相回路の入出力電圧とインダクタ等
に現れる電圧との関係を示すベクトル図、
FIG. 11 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the preceding phase shift circuit and the voltage appearing in the inductor,

【図12】図9に示した後段の移相回路の構成を抜き出
して示した図、
12 is a diagram showing an extracted configuration of a phase shift circuit at a subsequent stage shown in FIG. 9,

【図13】後段の移相回路の入出力電圧とキャパシタ等
に現れる電圧との関係を示すベクトル図、
FIG. 13 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the subsequent phase shift circuit and the voltage appearing at a capacitor or the like;

【図14】第2実施例の発振器の変形例を示す図、FIG. 14 is a diagram showing a modification of the oscillator of the second embodiment,

【図15】第3実施例の発振器の構成を示す回路図、FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of an oscillator according to a third embodiment,

【図16】第4実施例の発振器の構成を示す回路図、FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of an oscillator according to a fourth embodiment,

【図17】移相回路と非反転回路との接続形態を示す
図、
FIG. 17 is a diagram showing a connection form of a phase shift circuit and a non-inverting circuit;

【図18】移相回路と位相反転回路との接続形態を示す
図、
FIG. 18 is a diagram showing a connection form of a phase shift circuit and a phase inversion circuit;

【図19】移相回路の可変抵抗をFETに置き換えた移
相回路の構成を示す図、
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a phase shift circuit in which a variable resistance of the phase shift circuit is replaced with an FET,

【図20】移相回路の可変抵抗をFETに置き換えた移
相回路の構成を示す図、
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a phase shift circuit in which a variable resistance of the phase shift circuit is replaced with an FET,

【図21】移相回路のキャパシタを可変容量ダイオード
に置き換えた移相回路の構成を示す図、
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a phase shift circuit in which a capacitor of the phase shift circuit is replaced with a variable capacitance diode;

【図22】移相回路のインダクタを可変インダクタに置
き換えた移相回路の構成を示す図、
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a phase shift circuit in which the inductor of the phase shift circuit is replaced with a variable inductor;

【図23】可変インダクタの一例を示す図、FIG. 23 is a diagram showing an example of a variable inductor;

【図24】図23に示した可変インダクタのインダクタ
導体および制御用導体の形状をさらに詳細に示す図、
24 is a diagram showing in more detail the shapes of the inductor conductor and the control conductor of the variable inductor shown in FIG. 23;

【図25】図24のA−A線拡大断面図、25 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG.

【図26】図23に示した可変インダクタの変形例を示
す図、
26 is a diagram showing a modification of the variable inductor shown in FIG. 23,

【図27】図23に示した可変インダクタの変形例を示
す図、
27 is a diagram showing a modification of the variable inductor shown in FIG. 23,

【図28】図23に示した可変インダクタの変形例を示
す図、
28 is a diagram showing a modification of the variable inductor shown in FIG. 23,

【図29】可変インダクタの他の例を示す図、FIG. 29 is a view showing another example of the variable inductor,

【図30】図29に示した可変インダクタのインダクタ
導体および制御用導体の形状をさらに詳細に示す図、
30 is a diagram showing in more detail the shapes of the inductor conductor and the control conductor of the variable inductor shown in FIG. 29;

【図31】図30のB−B線拡大断面図、31 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 30,

【図32】キャパシタが実際に有する静電容量を見かけ
上大きくする静電容量変換回路の構成を示す図、
FIG. 32 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit that apparently increases the capacitance actually possessed by a capacitor;

【図33】図32に示した回路を伝達関数を用いて表し
た図、
33 is a diagram showing the circuit shown in FIG. 32 using a transfer function,

【図34】図33に示す構成をミラーの定理によって変
換した図、
34 is a diagram in which the configuration shown in FIG. 33 is converted by the Miller's theorem,

【図35】図32の回路を簡略化した静電容量変換回路
の構成を示す図、
35 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit obtained by simplifying the circuit of FIG. 32;

【図36】1段目にエミッタホロワ回路を用いた静電容
量変換回路の構成を示す図、
FIG. 36 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit using an emitter follower circuit in the first stage,

【図37】1段目にソースホロワ回路を用いた静電容量
変換回路の構成を示す図、
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit using a source follower circuit in the first stage,

【図38】インダクタが実際に有するインダクタンスを
見かけ上大きくするインダクタンス変換回路の構成を示
す図、
FIG. 38 is a diagram showing the configuration of an inductance conversion circuit that apparently increases the inductance that the inductor actually has;

【図39】図38に含まれる2つのオペアンプを含む増
幅器全体をエミッタホロワ回路に置き換えたインダクタ
ンス変換回路の構成を示す図、
39 is a diagram showing the configuration of an inductance conversion circuit in which the entire amplifier including the two operational amplifiers included in FIG. 38 is replaced with an emitter follower circuit;

【図40】図39の回路をソースホロワ回路によって実
現した構成を示す図、
40 is a diagram showing a configuration in which the circuit of FIG. 39 is realized by a source follower circuit,

【図41】インダクタンス変換回路の変形例を示す図、FIG. 41 is a view showing a modified example of the inductance conversion circuit,

【図42】オペアンプの構成の中でこの発明の移相回路
の動作に必要な部分を抽出した回路図、
FIG. 42 is a circuit diagram in which a portion necessary for the operation of the phase shift circuit of the present invention is extracted from the configuration of the operational amplifier,

【図43】従来の正弦波発振器の一例を示す回路図、FIG. 43 is a circuit diagram showing an example of a conventional sine wave oscillator,

【図44】従来の正弦波発振器の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 44 is a circuit diagram showing an example of a conventional sine wave oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発振器 10C、30L 移相回路 12、32 オペアンプ(演算増幅器) 14 キャパシタ 16、36 可変抵抗 37 インダクタ 18、20、38、40 抵抗 50 非反転回路 70 帰還抵抗 92 出力端子 1 Oscillator 10C, 30L Phase shift circuit 12, 32 Operational amplifier 14 Capacitor 16, 36 Variable resistance 37 Inductor 18, 20, 38, 40 Resistance 50 Non-inverting circuit 70 Feedback resistance 92 Output terminal

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接
続されており前記第1の抵抗を介して交流信号が入力さ
れる差動入力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力
端子と出力端子との間に接続された第2の抵抗と、前記
第1の抵抗の他方端に接続された第3の抵抗およびキャ
パシタからなる直列回路とを含み、前記第3の抵抗およ
び前記キャパシタの接続部を前記差動入力増幅器の非反
転入力端子に接続した第1の移相回路と、 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続されており前
記第1の抵抗を介して交流信号が入力される差動入力増
幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力端子
との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗の他
方端に接続された第3の抵抗およびインダクタからなる
直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記インダク
タの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子に接
続した第2の移相回路と、 を備え、前記第1および第2の移相回路を縦続接続し、
これら縦続接続された2つの移相回路の中の後段の出力
を前段の入力側に帰還させるとともに、前記第1および
第2の移相回路のいずれかから正弦波発振出力を取り出
すことを特徴とする発振器。
1. A differential input amplifier to which one end of a first resistor is connected to an inverting input terminal and an AC signal is input via the first resistor, and an inverting input terminal of the differential input amplifier. A second resistor connected between the second resistor and the output terminal, and a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, the third resistor and the capacitor. A first phase shifter circuit in which the connection part of is connected to the non-inverting input terminal of the differential input amplifier and one end of a first resistor is connected to the inverting input terminal, and an alternating current is supplied via the first resistor. A differential input amplifier to which a signal is input, a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, and a third resistor connected to the other end of the first resistor. And a series circuit composed of a resistor and an inductor of Includes anti and a second phase shift circuit connection portion of the inductor is connected to the non-inverting input terminal of said differential input amplifier, and connected in cascade said first and second phase shift circuit,
The output of the latter stage of the two phase shift circuits connected in cascade is fed back to the input side of the former stage, and the sine wave oscillation output is taken out from either of the first and second phase shift circuits. Oscillator.
【請求項2】 請求項1において、 前記2つの移相回路から2相出力を取り出すことを特徴
とする発振器。
2. The oscillator according to claim 1, wherein two-phase outputs are taken out from the two phase shift circuits.
【請求項3】 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接
続されており前記第1の抵抗を介して交流信号が入力さ
れる差動入力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力
端子と出力端子との間に接続された第2の抵抗と、前記
第1の抵抗の他方端に接続された第3の抵抗およびキャ
パシタからなる直列回路とを含み、前記第3の抵抗およ
び前記キャパシタの接続部を前記差動入力増幅器の非反
転入力端子に接続した第1の移相回路と、 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続されており前
記第1の抵抗を介して交流信号が入力される差動入力増
幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力端子
との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗の他
方端に接続された第3の抵抗およびインダクタからなる
直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記インダク
タの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子に接
続した第2の移相回路と、 入力される交流信号の位相を変えずに出力する非反転回
路と、 を備え、前記第1および第2の移相回路と前記非反転回
路のそれぞれを縦続接続し、これら縦続接続された複数
の回路の中の最終段の出力を初段の入力側に帰還させる
とともに、これら複数の回路のいずれかから正弦波発振
出力を取り出すことを特徴とする発振器。
3. A differential input amplifier to which one end of a first resistor is connected to an inverting input terminal and an AC signal is input via the first resistor, and an inverting input terminal of the differential input amplifier. A second resistor connected between the second resistor and the output terminal, and a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, the third resistor and the capacitor. A first phase shifter circuit in which the connection part of is connected to the non-inverting input terminal of the differential input amplifier and one end of a first resistor is connected to the inverting input terminal, and an alternating current is supplied via the first resistor. A differential input amplifier to which a signal is input, a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, and a third resistor connected to the other end of the first resistor. And a series circuit composed of a resistor and an inductor of A second phase-shifting circuit in which a connecting portion of the resistance and the inductor is connected to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier; and a non-inverting circuit that outputs the input AC signal without changing the phase, Each of the first and second phase shift circuits and the non-inverting circuit is cascade-connected, and the output of the final stage of the plurality of cascade-connected circuits is fed back to the input side of the first stage, An oscillator characterized by taking out a sine wave oscillation output from one of the circuits.
【請求項4】 請求項3において、 前記2つの移相回路および前記非反転回路から2相出力
を取り出すことを特徴とする発振器。
4. The oscillator according to claim 3, wherein two-phase outputs are taken out from the two phase shift circuits and the non-inverting circuit.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記直列回路を構成する前記キャパシタあるいは前記イ
ンダクタからなるリアクタンス素子と前記第3の抵抗の
接続の仕方を、前記2つの移相回路において反対にした
ことを特徴とする発振器。
5. The method according to claim 1, wherein the reactance element formed of the capacitor or the inductor forming the series circuit and the third resistor are connected in a different manner in the two phase shift circuits. An oscillator characterized in that
【請求項6】 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接
続されており前記第1の抵抗を介して交流信号が入力さ
れる差動入力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力
端子と出力端子との間に接続された第2の抵抗と、前記
第1の抵抗の他方端に接続された第3の抵抗およびキャ
パシタからなる直列回路とを含み、前記第3の抵抗およ
び前記キャパシタの接続部を前記差動入力増幅器の非反
転入力端子に接続した第1の移相回路と、 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続されており前
記第1の抵抗を介して交流信号が入力される差動入力増
幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力端子
との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗の他
方端に接続された第3の抵抗およびインダクタからなる
直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記インダク
タの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子に接
続した第2の移相回路と、 入力される交流信号の位相を反転して出力する位相反転
回路と、 を備え、前記第1および第2の移相回路と前記位相反転
回路のそれぞれを縦続接続し、これら縦続接続された複
数の回路の中の最終段の出力を初段の入力側に帰還させ
るとともに、これら複数の回路のいずれかから正弦波発
振出力を取り出すことを特徴とする発振器。
6. A differential input amplifier to which one end of a first resistor is connected to an inverting input terminal and an AC signal is input via the first resistor, and an inverting input terminal of the differential input amplifier. A second resistor connected between the second resistor and the output terminal, and a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, the third resistor and the capacitor. A first phase shifter circuit in which the connection part of is connected to the non-inverting input terminal of the differential input amplifier and one end of a first resistor is connected to the inverting input terminal, and an alternating current is supplied via the first resistor. A differential input amplifier to which a signal is input, a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, and a third resistor connected to the other end of the first resistor. And a series circuit composed of a resistor and an inductor of A second phase-shifting circuit in which a connection part of the resistance and the inductor is connected to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier; and a phase inverting circuit that inverts and outputs the phase of the input AC signal, Each of the first and second phase shift circuits and the phase inversion circuit is connected in cascade, and the output of the final stage of the plurality of circuits connected in cascade is fed back to the input side of the first stage, An oscillator characterized by taking out a sine wave oscillation output from one of the circuits.
【請求項7】 請求項6において、 前記2つの移相回路および前記位相反転回路から2相出
力を取り出すことを特徴とする発振器。
7. The oscillator according to claim 6, wherein a two-phase output is taken out from the two phase shift circuits and the phase inverting circuit.
【請求項8】 請求項6または7において、 前記直列回路を構成する前記キャパシタあるいは前記イ
ンダクタからなるリアクタンス素子と前記第3の抵抗の
接続の仕方を、前記2つの移相回路において同じにした
ことを特徴とする発振器。
8. The method according to claim 6 or 7, wherein the reactance element formed of the capacitor or the inductor forming the series circuit and the third resistor are connected in the same manner in the two phase shift circuits. An oscillator characterized by.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかにおいて、 前記差動入力増幅器は演算増幅器であることを特徴とす
る発振器。
9. The oscillator according to claim 1, wherein the differential input amplifier is an operational amplifier.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記第
3の抵抗を可変抵抗により形成し、この抵抗値を変える
ことにより、発振周波数を変化させることを特徴とする
発振器。
10. The oscillation frequency according to claim 1, wherein the third resistor included in at least one of the two phase shift circuits is formed by a variable resistor and the resistance value is changed. Oscillator characterized by changing.
【請求項11】 請求項10において、 前記可変抵抗をFETのチャネルによって形成し、ゲー
ト電圧を変えてチャネル抵抗を変えることを特徴とする
発振器。
11. The oscillator according to claim 10, wherein the variable resistance is formed by a channel of an FET, and a gate voltage is changed to change a channel resistance.
【請求項12】 請求項10において、 前記可変抵抗をpチャネル型のFETとnチャネル型の
FETとを並列接続することにより形成し、極性が異な
る各FETのゲート電圧の大きさを変えてチャネル抵抗
を変えることを特徴とする発振器。
12. The channel according to claim 10, wherein the variable resistor is formed by connecting a p-channel type FET and an n-channel type FET in parallel, and changing the magnitude of the gate voltage of each FET having a different polarity. An oscillator characterized by changing resistance.
【請求項13】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の一方に含まれる前記キャパシタを
可変容量素子により形成し、この静電容量を変えること
により、発振周波数を変化させることを特徴とする発振
器。
13. The oscillating frequency according to claim 1, wherein the capacitor included in one of the two phase shift circuits is formed of a variable capacitance element, and the capacitance is changed to change the oscillation frequency. An oscillator characterized in that.
【請求項14】 請求項13において、 前記可変容量素子を逆バイアス電圧が変更可能な可変容
量ダイオード、あるいはゲート電圧可変によってゲート
容量が変更可能なFETによって形成することを特徴と
する発振器。
14. The oscillator according to claim 13, wherein the variable capacitance element is formed of a variable capacitance diode whose reverse bias voltage can be changed or an FET whose gate capacitance can be changed by changing the gate voltage.
【請求項15】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の一方に含まれる前記インダクタが
有するインダクタンスを変えることにより、発振周波数
を変化させることを特徴とする発振器。
15. The oscillator according to claim 1, wherein an oscillation frequency is changed by changing an inductance of the inductor included in one of the two phase shift circuits.
【請求項16】 請求項15において、 前記インダクタは、 基板上にほぼ平面状に渦巻き形状に形成されたインダク
タ導体と、 前記基板上であって前記インダクタ導体とほぼ同心状に
形成されており、所定の直流バイアス電流が流される制
御用導体と、 前記インダクタ導体と前記制御用導体とを覆うように形
成された磁性体と、 を備え、前記制御用導体に流す直流バイアス電流を変え
て前記インダクタ導体の両端に現れるインダクタンスを
変化させることを特徴とする発振器。
16. The inductor according to claim 15, wherein the inductor is formed on the substrate in a substantially planar spiral shape, and the inductor is formed on the substrate substantially concentrically with the inductor conductor. A inductor for changing a direct-current bias current flowing through the control conductor by including a control conductor through which a predetermined direct-current bias current flows, and a magnetic body formed so as to cover the inductor conductor and the control conductor. An oscillator characterized by changing the inductance appearing at both ends of a conductor.
【請求項17】 請求項15において、 前記合成手段のインダクタは、 基板上にほぼ平面状に渦巻き形状に形成されたインダク
タ導体と、 前記基板上であって前記インダクタ導体に隣接する位置
にほぼ平面状で渦巻き形状に形成されており、所定の直
流バイアス電流が流される制御用導体と、 前記インダクタ導体と前記制御用導体の各渦巻き中心を
貫通するように環状に形成された磁性体と、 を備え、前記制御用導体に流す直流バイアス電流を変え
て前記インダクタ導体の両端に現れるインダクタンスを
変化させることを特徴とする発振器。
17. The inductor of the synthesizing means according to claim 15, wherein the inductor conductor is formed in a spiral shape in a substantially flat shape on a substrate, and is substantially flat at a position on the substrate adjacent to the inductor conductor. A control conductor, which is formed in a spiral shape and in which a predetermined DC bias current flows, and a magnetic body formed in an annular shape so as to penetrate through the spiral centers of the inductor conductor and the control conductor, An oscillator comprising: a DC bias current flowing through the control conductor to change an inductance appearing at both ends of the inductor conductor.
【請求項18】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記第
3の抵抗として抵抗値が固定の複数の抵抗を有してお
り、スイッチ切り換えにより選択的に接続することによ
り、発振周波数を変化させることを特徴とする発振器。
18. The method according to claim 1, wherein a plurality of resistors having a fixed resistance value are provided as the third resistors included in at least one of the two phase shift circuits, and are switched by switching. An oscillator characterized in that the oscillation frequency is changed by selectively connecting.
【請求項19】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の一方に含まれる前記キャパシタと
して静電容量が固定の複数のキャパシタを有しており、
スイッチ切り換えにより選択的に接続することにより、
発振周波数を変化させることを特徴とする発振器。
19. The capacitor according to claim 1, wherein the capacitors included in one of the two phase shift circuits include a plurality of capacitors having a fixed capacitance.
By selectively connecting by switching the switch,
An oscillator characterized by changing an oscillation frequency.
【請求項20】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の一方に含まれる前記インダクタと
してインダクタンスが固定の複数のインダクタを有して
おり、スイッチ切り換えにより選択的に接続することに
より、発振周波数を変化させることを特徴とする発振
器。
20. The inductor according to claim 1, wherein the inductor included in one of the two phase shift circuits has a plurality of inductors having a fixed inductance, and is selectively connected by switching a switch. An oscillator characterized by changing the oscillation frequency.
【請求項21】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の一方に含まれる前記キャパシタ
を、利得が負の値を有する増幅器と、前記増幅器の入出
力間に並列接続されたキャパシタ素子に置き換えること
により、前記増幅器の入力側からみた静電容量を実際に
前記キャパシタ素子が有する静電容量よりも大きくする
ことを特徴とする発振器。
21. The capacitor according to claim 1, wherein the capacitor included in one of the two phase shift circuits is connected in parallel between an amplifier having a negative gain and an input / output of the amplifier. An oscillator characterized in that the capacitance seen from the input side of the amplifier is made larger than the capacitance actually possessed by the capacitor element by substituting the capacitor element.
【請求項22】 請求項21において、 前記増幅器の利得を可変して前記増幅器の入力側からみ
た静電容量を変えることにより、発振周波数を変化させ
ることを特徴とする発振器。
22. The oscillator according to claim 21, wherein the oscillation frequency is changed by changing the gain of the amplifier to change the electrostatic capacitance viewed from the input side of the amplifier.
【請求項23】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の一方に含まれる前記インダクタ
を、利得を0から1の間に設定した増幅器と、前記増幅
器の入出力間に並列接続されたインダクタ素子に置き換
えることにより、前記増幅器の入力側からみたインダク
タンスを実際に前記インダクタ素子が有するインダクタ
ンスよりも大きくすることを特徴とする発振器。
23. The inductor according to claim 1, wherein the inductor included in one of the two phase shift circuits has a gain set between 0 and 1 and an input / output of the amplifier. An oscillator characterized in that the inductance seen from the input side of the amplifier is made larger than the inductance actually possessed by the inductor element by replacing with an inductor element connected in parallel.
【請求項24】 請求項23において、 前記増幅器の利得を可変して前記増幅器の入力側からみ
たインダクタンスを変えることにより、発振周波数を変
化させることを特徴とする発振器。
24. The oscillator according to claim 23, wherein the oscillation frequency is changed by changing the gain of the amplifier to change the inductance viewed from the input side of the amplifier.
【請求項25】 演算増幅器と、入力された交流信号が
印加される抵抗およびキャパシタあるいはインダクタの
いずれか一方からなる時定数回路と、前記時定数回路に
発生した信号を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力
する回路と、前記演算増幅器の反転入力端子に接続さ
れ、入力信号が印加される入力抵抗および前記演算増幅
器の出力端子と反転入力端子との間に接続された帰還抵
抗とを有する1段目の移相回路と、 演算増幅器と、入力された交流信号が印加される抵抗お
よびキャパシタあるいはインダクタのいずれか他方から
なる時定数回路と、前記時定数回路に発生した信号を前
記演算増幅器の非反転入力端子に入力する回路と、前記
演算増幅器の反転入力端子に接続され、入力信号が印加
される入力抵抗および前記演算増幅器の出力端子と反転
入力端子との間に接続された帰還抵抗とを有し、入力さ
れた交流信号を前記1段目の移相回路とは反対方向に移
相する2段目の移相回路と、 前記2段目の移相回路の出力を前記1段目の移相回路の
入力へ帰還する帰還側インピーダンス素子と、 を備えることを特徴とする発振器。
25. An operational amplifier, a time constant circuit consisting of one of a resistor and a capacitor or an inductor to which an input AC signal is applied, and a signal generated in the time constant circuit, the non-inverting input of the operational amplifier. 1 having a circuit for inputting to a terminal, an input resistance connected to an inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and a feedback resistance connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier The phase-shift circuit of the stage, an operational amplifier, a time constant circuit composed of the other of the resistor and the capacitor or the inductor to which the input AC signal is applied, and the signal generated in the time constant circuit. A circuit for inputting to the non-inverting input terminal, an input resistance connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and the operational amplifier A second-stage phase shift circuit, which has a feedback resistor connected between the input terminal and the inverting input terminal, and shifts the input AC signal in a direction opposite to that of the first-stage phase shift circuit. An impedance element on the feedback side for returning the output of the phase shift circuit of the second stage to the input of the phase shift circuit of the first stage.
【請求項26】 演算増幅器と、入力された交流信号が
印加される抵抗およびキャパシタあるいはインダクタの
いずれか一方からなる時定数回路と、前記時定数回路に
発生した信号を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力
する回路と、前記演算増幅器の反転入力端子に接続さ
れ、入力信号が印加される入力抵抗および前記演算増幅
器の出力端子と反転入力端子との間に接続された帰還抵
抗とを有する1段目の移相回路と、 演算増幅器と、入力された交流信号が印加される抵抗お
よびキャパシタあるいはインダクタのいずれか他方から
なる時定数回路と、前記時定数回路に発生した信号を前
記演算増幅器の非反転入力端子に入力する回路と、前記
演算増幅器の反転入力端子に接続され、入力信号が印加
される入力抵抗および前記演算増幅器の出力端子と反転
入力端子との間に接続された帰還抵抗とを有し、入力さ
れた交流信号を前記2段目の移相回路と同じ方向に移相
する2段目の移相回路と、 前記2段の移相回路のうち、1段の移相回路の出力の位
相を反転する位相反転回路と、 前記1段目および2段目の移相回路と前記位相反転回路
を含む閉回路を形成する帰還側インピーダンス素子と、 を備えることを特徴とする発振器。
26. An operational amplifier, a time constant circuit composed of one of a resistor and a capacitor or an inductor to which the input AC signal is applied, and a signal generated in the time constant circuit, the non-inverting input of the operational amplifier. 1 having a circuit for inputting to a terminal, an input resistance connected to an inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and a feedback resistance connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier The phase-shift circuit of the stage, an operational amplifier, a time constant circuit composed of the other of a resistor and a capacitor or an inductor to which the input AC signal is applied, and a signal generated in the time constant circuit, A circuit for inputting to the non-inverting input terminal, an input resistance connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and the operational amplifier A second-stage phase shift circuit, which has a feedback resistor connected between the input terminal and the inverting input terminal, and which shifts the input AC signal in the same direction as the second-stage phase shift circuit, A phase inverting circuit that inverts the phase of the output of one phase shifting circuit of the two-stage phase shifting circuit, and a closed circuit including the first and second phase shifting circuits and the phase inverting circuit. An impedance element formed on the feedback side, and an oscillator.
【請求項27】 請求項25または26において、 前記1段目の移相回路の時定数回路の抵抗および/また
は前記2段目の移相回路の時定数回路の抵抗を変化させ
て発振周波数を調整することを特徴とする発振器。
27. The oscillation frequency according to claim 25, wherein the resistance of the time constant circuit of the first-stage phase shift circuit and / or the resistance of the time constant circuit of the second-stage phase shift circuit is changed. An oscillator characterized by being adjusted.
【請求項28】 請求項25または26において、 発振周波数の調整を行う抵抗をFETのチャネルで形成
することを特徴とする発振器。
28. The oscillator according to claim 25 or 26, wherein a resistor for adjusting an oscillation frequency is formed by a channel of an FET.
【請求項29】 請求項1〜28のいずれかにおいて、 半導体集積回路として形成することを特徴とする発振
器。
29. The oscillator according to claim 1, which is formed as a semiconductor integrated circuit.
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