JPH09200001A - Voltage controlled oscillator circuit - Google Patents
Voltage controlled oscillator circuitInfo
- Publication number
- JPH09200001A JPH09200001A JP8005981A JP598196A JPH09200001A JP H09200001 A JPH09200001 A JP H09200001A JP 8005981 A JP8005981 A JP 8005981A JP 598196 A JP598196 A JP 598196A JP H09200001 A JPH09200001 A JP H09200001A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- control
- circuit
- input terminal
- variable range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はコントロール電圧を
変えることにより発振周波数を変化させることができる
電圧制御発振回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator circuit capable of changing an oscillation frequency by changing a control voltage.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2に、従来の電圧制御発振回路とし
て、3段のインバータからなるリング・オシレータで構
成された回路を示す。図において、リング・オシレータ
部は3つのPチャンネル・トランジスタ(以下、「Pc
h−Tr」と略記する)1,3,5と3つのNチャンネ
ル・トランジスタ(以下、「Nch−Tr」と略記す
る)2,4,6とからなる。Pch−Tr1とNch−
Tr2、Pch−Tr3とNch−Tr4、およびPc
h−Tr5とNch−Tr6の3組がそれぞれのインバ
ータを構成している。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows, as a conventional voltage controlled oscillator circuit, a circuit composed of a ring oscillator composed of three stages of inverters. In the figure, the ring oscillator section includes three P-channel transistors (hereinafter, referred to as “Pc
1 and 3, and 5 and three N-channel transistors (hereinafter, abbreviated as “Nch-Tr”) 2, 4, and 6. Pch-Tr1 and Nch-
Tr2, Pch-Tr3 and Nch-Tr4, and Pc
Three sets of h-Tr5 and Nch-Tr6 constitute respective inverters.
【0003】7は固定電圧側Pch−Trであり、8は
コントロール電圧側Pch−Trである。Nch−Tr
9および10はカーレント・ミラーを構成している。同
様に、Pch−Tr11および12もカーレント・ミラ
ーを構成している。Pch−Tr13および14、そし
てNch−Tr15,16および17はリング・オシレ
ータの各インバータに流れる電流を制御するためのトラ
ンジスタである。コンデンサ18,19および20は、
リング・オシレータの遅延値を決めるためのものであ
る。Reference numeral 7 is a fixed voltage side Pch-Tr, and 8 is a control voltage side Pch-Tr. Nch-Tr
9 and 10 form a Carrent Miller. Similarly, Pch-Trs 11 and 12 also constitute a Carrent mirror. Pch-Trs 13 and 14, and Nch-Trs 15, 16 and 17 are transistors for controlling the current flowing through each inverter of the ring oscillator. The capacitors 18, 19 and 20 are
This is for determining the delay value of the ring oscillator.
【0004】以上のような構成の電圧制御発振回路にお
いて、Pch−Tr1とNch−Tr2で構成されたイ
ンバータ、Pch−Tr3とNch−Tr4で構成され
たインバータ、そしてPch−Tr5とNch−Tr6
で構成されたインバータの3段インバータで構成される
リング・オシレータが発振動作を行う。このリング・オ
シレータの発振周波数は次のようにして決まる。In the voltage controlled oscillator circuit having the above-mentioned structure, an inverter composed of Pch-Tr1 and Nch-Tr2, an inverter composed of Pch-Tr3 and Nch-Tr4, and Pch-Tr5 and Nch-Tr6.
A ring oscillator composed of a three-stage inverter of the inverter composed of oscillates. The oscillation frequency of this ring oscillator is determined as follows.
【0005】固定電圧側Pch−Tr7のドレイン・ソ
ース間に流れる電流と、コントロール電圧側Pch−T
r8のドレイン・ソース間に流れる電流との和がNch
−Tr9に流れる。Tr8のドレイン・ソース間に流れ
る電流は、Tr8のゲートにかかるコントロール電圧に
より制御される。Tr9はTr10とカーレント・ミラ
ーを構成しているので、Tr10にも同等の電流が流
れ、その電流は用Pch−Tr11にも流れる。Tr1
1はPch−Tr12とカーレント・ミラーを構成して
いるので、Tr12にも同等の電流が流れる。そして、
電流制御用のPch−Tr13および14にはTr12
(11)とのサイズ比に比例した電流がそれぞれ流れ
る。同様に、電流制御用のNch−Tr15,16およ
び17には、Tr10(9)とのサイズ比に比例した電
流が流れる。The current flowing between the drain and source of the fixed voltage side Pch-Tr 7 and the control voltage side Pch-T
The sum of the current flowing between the drain and source of r8 is Nch
-Flow to Tr9. The current flowing between the drain and source of Tr8 is controlled by the control voltage applied to the gate of Tr8. Since Tr9 forms a current mirror with Tr10, an equivalent current flows in Tr10, and the current also flows in Pch-Tr11 for use. Tr1
Since 1 composes a Prentch-Tr12 and a current mirror, an equivalent current flows through Tr12. And
Tr12 for Pch-Tr13 and 14 for current control
Currents proportional to the size ratio with (11) respectively flow. Similarly, a current proportional to the size ratio with Tr10 (9) flows through the Nch-Trs 15, 16 and 17 for current control.
【0006】このようにして、Tr1および2で構成さ
れたインバータ、Tr3および4で構成されたインバー
タ、そしてTr5および6で構成された3段のインバー
タにそれぞれ流れる電流値と、遅延用コンデンサ18,
19および20の値によって発振周波数が決まる。各コ
ンデンサ18,19,20はリング・オシレータを構成
する各段のインバータの負荷容量として、各段の遅延時
間を決定している。In this way, the current values flowing through the inverters formed by Tr1 and 2, the inverters formed by Tr3 and 4, and the three-stage inverters formed by Tr5 and 6, respectively, and the delay capacitor 18,
The values of 19 and 20 determine the oscillation frequency. Each of the capacitors 18, 19 and 20 determines the delay time of each stage as the load capacity of the inverter of each stage forming the ring oscillator.
【0007】したがって、発振周波数は、コントロール
電圧側Pch−Tr8のゲート電圧であるコントロール
電圧を変えてリング・オシレータの各インバータに流れ
る電流を変えることによって変化する。また固定電圧側
Pch−Tr7のゲート電圧である固定電圧の設定値を
変えることによって、同様にリング・オシレータの各イ
ンバータに流れる電流値が変化するので、同じコントロ
ール電圧でも発振周波数が異なることになる。つまり、
固定電圧側Pch−Tr7のゲート電圧である固定電圧
をパラメータとする複数の発振周波数対コントロール電
圧特性が得られる。Therefore, the oscillation frequency changes by changing the control voltage, which is the gate voltage of the control voltage side Pch-Tr 8, to change the current flowing through each inverter of the ring oscillator. Further, by changing the set value of the fixed voltage which is the gate voltage of the fixed voltage side Pch-Tr7, the value of the current flowing through each inverter of the ring oscillator also changes, so that the oscillation frequency differs even with the same control voltage. . That is,
It is possible to obtain a plurality of oscillation frequency vs. control voltage characteristics using the fixed voltage, which is the gate voltage of the fixed voltage side Pch-Tr 7, as a parameter.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
圧制御発振回路は、コントロール電圧側Pch−Tr8
の非飽和領域においては、Pch−Tr8のゲート電圧
であるコントロール電圧を変化させることによって発振
周波数を変化させることができる。しかし、Pch−T
r8のカットオフ領域や飽和領域においては、Pch−
Tr8のゲート電圧を変化させても発振周波数を変化さ
せることができない。一方、このような発信回路をブラ
ックボックスとして外部からみた場合、発信回路に与え
るコントロール電圧の可変範囲において、発信周波数が
連続的に、できれば直線的に変化することが好ましい。The conventional voltage controlled oscillator circuit as described above has the control voltage side Pch-Tr8.
In the non-saturation region, the oscillation frequency can be changed by changing the control voltage which is the gate voltage of Pch-Tr8. However, Pch-T
In the cut-off region and saturation region of r8, Pch-
Even if the gate voltage of Tr8 is changed, the oscillation frequency cannot be changed. On the other hand, when such a transmission circuit is viewed from the outside as a black box, it is preferable that the transmission frequency continuously changes, preferably linearly, in the variable range of the control voltage applied to the transmission circuit.
【0009】そこで、本発明は、上記のような従来の問
題点を改善し、発信回路に与えるコントロール電圧の可
変範囲全域にわたって発振周波数が連続的に変化する電
圧制御発振回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a voltage controlled oscillator circuit in which the above-mentioned conventional problems are improved and the oscillation frequency continuously changes over the entire variable range of the control voltage applied to the oscillator circuit. And
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による電圧制御発
振回路は、複数段のインバータからなるリング・オシレ
ータと、各インバータに流れる電流を制御することによ
り発信周波数を変化させるためのコントロール用トラン
ジスタと、このコントロール用トランジスタに与えるコ
ントロール電圧の入力端子と、前記コントロール用トラ
ンジスタの動作パラメータを設定する固定電圧の入力端
子とを備えたものであって、前記コントロール電圧の入
力端子と前記コントロール用トランジスタとの間に、入
力されたコントロール電圧を変換して、その可変範囲が
前記コントロール用トランジスタの非飽和領域の範囲内
に入るようにする電圧変換回路を備えていることを特徴
とする。A voltage controlled oscillator circuit according to the present invention includes a ring oscillator including a plurality of stages of inverters, and a control transistor for changing an oscillation frequency by controlling a current flowing through each inverter. An input terminal for a control voltage applied to the control transistor and a fixed voltage input terminal for setting an operating parameter of the control transistor, wherein the control voltage input terminal and the control transistor are provided. In between, a voltage conversion circuit for converting the input control voltage so that the variable range thereof falls within the non-saturation region of the control transistor is provided.
【0011】このような構成によれば、発振回路の外部
に付加回路を必要とせずに、コントロール電圧の可変範
囲全域にわたって発振周波数を連続的に変化させること
ができる。前記電圧変換回路は、公知の種々の回路を用
いることができるが、最も簡単な好ましい回路例とし
て、前記コントロール電圧の入力端子と前記固定電圧の
入力端子との間の電圧を分圧して前記コントロール用ト
ランジスタに与える抵抗分圧回路で構成することができ
る。With such a configuration, the oscillation frequency can be continuously changed over the entire variable range of the control voltage without requiring an additional circuit outside the oscillation circuit. Various known circuits can be used as the voltage conversion circuit, but as the simplest preferable circuit example, the voltage between the control voltage input terminal and the fixed voltage input terminal is divided to control the control circuit. It can be configured by a resistance voltage dividing circuit applied to the transistor for use.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態である
電圧制御発振回路の回路図を図1に示す。図において、
図2に示した従来例と同じ回路要素については同じ番号
を付している。3段のインバータからなるリング・オシ
レータとその周辺の回路は、図2の従来例と全く同じで
あるので説明を省略する。1 is a circuit diagram of a voltage controlled oscillator circuit according to a preferred embodiment of the present invention. In the figure,
The same circuit elements as those in the conventional example shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. The ring oscillator consisting of three stages of inverters and the circuits around it are exactly the same as in the conventional example of FIG.
【0013】図1の本発明による電圧制御発振回路が図
2の従来例と異なる点は、コントロール用Pch−Tr
21のゲートに与えられるコントロール電圧の入力回路
である。つまり、コントロール電圧の入力端子24と固
定電圧の入力端子25との間の電圧を分圧してコントロ
ール用Pch−Tr21のゲートに与えるための抵抗2
2および23からなる抵抗分圧回路が備えられている。
これに伴い、図2の従来回路にあった固定電圧側Pch
−Tr7は削除されている。この抵抗22および23の
値を、発信回路を構成する各トランジスタ等の特性に応
じて適切に決めることにより、入力されたコントロール
電圧の可変範囲がコントロール用Pch−Tr21の非
飽和領域の範囲内に入り、コントロール電圧の可変範囲
全域にわたって発振周波数を連続的に変化させることが
できる。The voltage-controlled oscillation circuit according to the present invention shown in FIG. 1 differs from the conventional example shown in FIG. 2 in that a control Pch-Tr is used.
It is an input circuit of the control voltage given to the gate of 21. That is, the resistor 2 for dividing the voltage between the control voltage input terminal 24 and the fixed voltage input terminal 25 and applying it to the gate of the control Pch-Tr 21.
A resistive voltage divider circuit consisting of 2 and 23 is provided.
Accordingly, the fixed voltage side Pch in the conventional circuit of FIG.
-Tr7 has been deleted. By appropriately determining the values of the resistors 22 and 23 in accordance with the characteristics of each transistor constituting the oscillator circuit, the variable range of the input control voltage falls within the non-saturation range of the control Pch-Tr 21. The oscillation frequency can be continuously changed over the entire variable range of the control voltage.
【0014】なお、上記のような抵抗分圧回路の代わり
に、OPアンプ等による電圧変換回路によってコントロ
ール電圧を変換して、その可変範囲が前記コントロール
用トランジスタの非飽和領域内に入るようにしてもよ
い。Instead of the resistance voltage divider circuit as described above, the control voltage is converted by a voltage conversion circuit such as an OP amplifier so that its variable range falls within the non-saturation region of the control transistor. Good.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上のように、本発明による電圧制御発
振回路は、発振回路の外部に付加回路を必要とせずに、
コントロール電圧の可変範囲全域にわたって発振周波数
を連続的に変化させることができる。As described above, the voltage controlled oscillation circuit according to the present invention does not require an additional circuit outside the oscillation circuit,
The oscillation frequency can be continuously changed over the variable range of the control voltage.
【図1】本発明の実施形態に係る電圧制御発振回路の回
路図FIG. 1 is a circuit diagram of a voltage controlled oscillator circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の電圧制御発振回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional voltage controlled oscillator circuit.
1,3,5 リング・オシレータ部のPチャンネル・ト
ランジスタ 2,4,6 リング・オシレータ部のNチャンネル・ト
ランジスタ 9,10 カーレント・ミラー用Nチャンネル・トラン
ジスタ 11,12 カーレント・ミラー用Pチャンネル・トラ
ンジスタ 12,13,14 電流制限用Pチャンネル・トランジ
スタ 15,16,17 電流制限用Nチャンネル・トランジ
スタ 18,19,20 遅延用コンデンサ 21 コントロール用Pチャンネル・トランジスタ 22,23 分圧回路用抵抗 24 コントロール電圧の入力端子 25 固定電圧の入力端子1,3,5 P-channel transistor of ring oscillator section 2,4,6 N-channel transistor of ring oscillator section 9,10 N-channel transistor for current mirror 11,12 P-channel transistor for current mirror 12, 13, 14 Current limiting P-channel transistor 15, 16, 17 Current limiting N-channel transistor 18, 19, 20 Delay capacitor 21 Control P-channel transistor 22, 23 Voltage divider resistor 24 Control voltage Input terminal 25 fixed voltage input terminal
Claims (2)
シレータと、各インバータに流れる電流を制御すること
により発信周波数を変化させるためのコントロール用ト
ランジスタと、このコントロール用トランジスタに与え
るコントロール電圧の入力端子と、前記コントロール用
トランジスタの動作パラメータを設定する固定電圧の入
力端子とを備えた電圧制御発振回路であって、前記コン
トロール電圧の入力端子と前記コントロール用トランジ
スタとの間に、入力されたコントロール電圧を変換し
て、その可変範囲が前記コントロール用トランジスタの
非飽和領域内に入るようにする電圧変換回路を備えてい
ることを特徴とする電圧制御発振回路。1. A ring oscillator including a plurality of stages of inverters, a control transistor for changing an oscillation frequency by controlling a current flowing through each inverter, and an input terminal for a control voltage applied to the control transistor. A voltage-controlled oscillation circuit having a fixed voltage input terminal for setting an operating parameter of the control transistor, wherein a control voltage input between the control voltage input terminal and the control transistor is A voltage controlled oscillator circuit comprising a voltage conversion circuit for converting the variable range so that the variable range is within the non-saturation region of the control transistor.
電圧の入力端子と前記固定電圧の入力端子との間の電圧
を分圧して前記コントロール用トランジスタに与える抵
抗分圧回路である請求項1記載の電圧制御発振回路。2. The resistance voltage dividing circuit according to claim 1, wherein the voltage conversion circuit divides a voltage between the control voltage input terminal and the fixed voltage input terminal and applies the divided voltage to the control transistor. Voltage controlled oscillator circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8005981A JPH09200001A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Voltage controlled oscillator circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8005981A JPH09200001A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Voltage controlled oscillator circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09200001A true JPH09200001A (en) | 1997-07-31 |
Family
ID=11626005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8005981A Pending JPH09200001A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Voltage controlled oscillator circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09200001A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6617933B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-09-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | VCO circuit with wide output frequency range and PLL circuit with the VCO circuit |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP8005981A patent/JPH09200001A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6617933B2 (en) | 2000-09-29 | 2003-09-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | VCO circuit with wide output frequency range and PLL circuit with the VCO circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3260615B2 (en) | Voltage controlled oscillator | |
EP0294203B1 (en) | A fully integrated high-speed voltage controlled ring oscillator | |
US5602514A (en) | Quadrature oscillator having a variable frequency | |
US5917383A (en) | Compact voltage controlled ring oscillator with quadrature outputs | |
JP3613017B2 (en) | Voltage controlled oscillator | |
JPH0332923B2 (en) | ||
US4146849A (en) | Voltage controlled oscillator | |
JPH09200001A (en) | Voltage controlled oscillator circuit | |
JPH07176996A (en) | Electric current controlled oscillator | |
JP2710507B2 (en) | Amplifier circuit | |
US5216390A (en) | Oscillator having a linear frequency versus current characteristic | |
JPH0155769B2 (en) | ||
JP2005269232A (en) | Frequency mixer | |
US4855688A (en) | Multiple reference frequency generator | |
JP2600479B2 (en) | Voltage controlled oscillator | |
JP3717845B2 (en) | Ring oscillator | |
JPH09246921A (en) | Voltage controlled oscillation circuit | |
JPH0758602A (en) | Voltage controlled oscillation circuit | |
JP2001196873A (en) | Gain variable amplifier | |
JPH0279603A (en) | Oscillation circuit | |
JPS6210917A (en) | Differential amplifier type hysteresis comparator circuit | |
JPH01126822A (en) | Programmable input circuit | |
JPS6236848A (en) | Internal power source voltage generating circuit of semiconductor integrated circuit | |
JPH048667Y2 (en) | ||
EP0859461A1 (en) | Mixer circuit with wide dynamic range |