JPH0993124A - 広帯域ｖｃｏ回路 - Google Patents
広帯域ｖｃｏ回路Info
- Publication number
- JPH0993124A JPH0993124A JP7273426A JP27342695A JPH0993124A JP H0993124 A JPH0993124 A JP H0993124A JP 7273426 A JP7273426 A JP 7273426A JP 27342695 A JP27342695 A JP 27342695A JP H0993124 A JPH0993124 A JP H0993124A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vco
- circuit
- control voltage
- variable capacitance
- capacitance
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- Pending
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広帯域ＶＣＯでありながらＶＣＯ感度を一定
にすることにより発振を安定させるとともに、ＶＣＯ感
度を適切な値に調節することにより外乱による位相ノイ
ズを低減することを可能とする広帯域ＶＣＯ回路を提供
すること。 【解決手段】 入力した制御電圧に応じて発振周波数を
制御する、発振用のトランジスタ１とコンデンサ２〜４
・９・２６とコイル６・１０・１２・２４と可変容量ダ
イオードを備えた広帯域ＶＣＯ回路は、ＰＬＬ制御電圧
１１により共振容量を制御する可変容量ダイオード２７
・２８と、Ｄ／Ａコンバータの出力電圧により共振容量
を制御する可変容量ダイオード２２・２３とを有する。
可変容量ダイオード２７・２８と可変容量ダイオード２
２・２３に印加される制御電圧により、ＶＣＯ感度を任
意に決定する。
にすることにより発振を安定させるとともに、ＶＣＯ感
度を適切な値に調節することにより外乱による位相ノイ
ズを低減することを可能とする広帯域ＶＣＯ回路を提供
すること。 【解決手段】 入力した制御電圧に応じて発振周波数を
制御する、発振用のトランジスタ１とコンデンサ２〜４
・９・２６とコイル６・１０・１２・２４と可変容量ダ
イオードを備えた広帯域ＶＣＯ回路は、ＰＬＬ制御電圧
１１により共振容量を制御する可変容量ダイオード２７
・２８と、Ｄ／Ａコンバータの出力電圧により共振容量
を制御する可変容量ダイオード２２・２３とを有する。
可変容量ダイオード２７・２８と可変容量ダイオード２
２・２３に印加される制御電圧により、ＶＣＯ感度を任
意に決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は広帯域ＶＣＯ回
路、とくにＰＬＬ回路に有利に適用される広帯域ＶＣＯ
回路に関する。
路、とくにＰＬＬ回路に有利に適用される広帯域ＶＣＯ
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】つぎに、従来技術による広帯域ＶＣＯ回
路の構成を図４により説明する。図４に示す広帯域ＶＣ
Ｏ回路５６では、トランジスタ１、コンデンサ２・３、
コイル６および可変容量ダイオード１４・１５で、コル
ピッツ回路によるＬＣ発振回路を構成している。広帯域
ＶＣＯ回路５６はまた、出力負荷のコイル１０、トラン
ジスタ１にベース電圧を供給するための分圧抵抗である
抵抗７・８、トランジスタ１のベースを高周波的に接地
するためのコンデンサ９、トランジスタ１のバイアス電
流を決める抵抗１３を備えている。
路の構成を図４により説明する。図４に示す広帯域ＶＣ
Ｏ回路５６では、トランジスタ１、コンデンサ２・３、
コイル６および可変容量ダイオード１４・１５で、コル
ピッツ回路によるＬＣ発振回路を構成している。広帯域
ＶＣＯ回路５６はまた、出力負荷のコイル１０、トラン
ジスタ１にベース電圧を供給するための分圧抵抗である
抵抗７・８、トランジスタ１のベースを高周波的に接地
するためのコンデンサ９、トランジスタ１のバイアス電
流を決める抵抗１３を備えている。
【０００３】ＰＬＬの制御出力１１が、チョークコイル
１２を通り、可変容量ダイオード１４，１５の容量を可
変することにより、出力１７から広帯域の高周波信号を
出力することができる。
１２を通り、可変容量ダイオード１４，１５の容量を可
変することにより、出力１７から広帯域の高周波信号を
出力することができる。
【０００４】図５は、図４に示した広帯域ＶＣＯ回路５
６を用いたＰＬＬ回路の構成を示したものである。この
ＰＬＬ回路では、広帯域ＶＣＯ回路５６の出力１７を分
周器１８で分周し、その出力を位相比較器２０で基準発
振器１９の出力と比較し、その出力をローパスフィルタ
２１を通してＶＣＯ回路５６に入力している。
６を用いたＰＬＬ回路の構成を示したものである。この
ＰＬＬ回路では、広帯域ＶＣＯ回路５６の出力１７を分
周器１８で分周し、その出力を位相比較器２０で基準発
振器１９の出力と比較し、その出力をローパスフィルタ
２１を通してＶＣＯ回路５６に入力している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような広帯域ＶＣ
Ｏ回路５６において、出力１７から広帯域な高周波信号
を出力するためには、可変容量ダイオード１４・１５の
容量を大きく可変する必要がある。しかし、従来の広帯
域ＶＣＯ回路５６では、図７に示すように、ＰＬＬの制
御電圧が小さいときと大きいときとでは可変容量ダイオ
ード１４・１５の容量変化の割合が大きく異なる。この
ため、図９に示すようなＧＨｚクラスの広帯域では、発
振周波数の帯域に応じてＶＣＯ感度が大きく異なり、安
定した発振を得ることが難しいという問題があった。し
たがって、図６に示すスペクトラム波形のように、比較
的発振周波数の低い帯域では、ＶＣＯ感度が高くなりす
ぎるため、ＰＬＬの制御出力ライン側に入り込む外乱に
よる位相ノイズが図６の様に大きくなるという問題があ
った。
Ｏ回路５６において、出力１７から広帯域な高周波信号
を出力するためには、可変容量ダイオード１４・１５の
容量を大きく可変する必要がある。しかし、従来の広帯
域ＶＣＯ回路５６では、図７に示すように、ＰＬＬの制
御電圧が小さいときと大きいときとでは可変容量ダイオ
ード１４・１５の容量変化の割合が大きく異なる。この
ため、図９に示すようなＧＨｚクラスの広帯域では、発
振周波数の帯域に応じてＶＣＯ感度が大きく異なり、安
定した発振を得ることが難しいという問題があった。し
たがって、図６に示すスペクトラム波形のように、比較
的発振周波数の低い帯域では、ＶＣＯ感度が高くなりす
ぎるため、ＰＬＬの制御出力ライン側に入り込む外乱に
よる位相ノイズが図６の様に大きくなるという問題があ
った。
【０００６】このように、従来技術における広帯域ＶＣ
Ｏ回路５６では、可変容量ダイオード１４，１５の容量
がＰＬＬ制御電圧により大きく変化するため、ＶＣＯ感
度が帯域に応じて大きく変化してしまい、広帯域にわた
り安定した発振を得ることが困難であった。また、発振
周波数の低い帯域ではＶＣＯ感度が高くなり、外乱によ
る位相ノイズが大きくなってしまうという問題があっ
た。
Ｏ回路５６では、可変容量ダイオード１４，１５の容量
がＰＬＬ制御電圧により大きく変化するため、ＶＣＯ感
度が帯域に応じて大きく変化してしまい、広帯域にわた
り安定した発振を得ることが困難であった。また、発振
周波数の低い帯域ではＶＣＯ感度が高くなり、外乱によ
る位相ノイズが大きくなってしまうという問題があっ
た。
【０００７】この発明は、広帯域ＶＣＯでありながらＶ
ＣＯ感度を一定にすることにより発振を安定させるとと
もに、ＶＣＯ感度を適切な値に調節することにより外乱
による位相ノイズを低減することを可能とする広帯域Ｖ
ＣＯ回路を提供することを目的とする。
ＣＯ感度を一定にすることにより発振を安定させるとと
もに、ＶＣＯ感度を適切な値に調節することにより外乱
による位相ノイズを低減することを可能とする広帯域Ｖ
ＣＯ回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、入力した制御電圧に応じて発振周波数
を制御する、発振用のトランジスタとコンデンサとコイ
ルと可変容量ダイオードを備えた広帯域ＶＣＯ回路は、
第１の制御電圧により共振容量を制御する第１の可変容
量ダイオードと、第２の制御電圧により共振容量を制御
する第２の可変容量ダイオードとを有する。第１の可変
容量ダイオードと第２の可変容量ダイオードに印加され
る制御電圧により、ＶＣＯ感度を任意に決定する。
め、この発明は、入力した制御電圧に応じて発振周波数
を制御する、発振用のトランジスタとコンデンサとコイ
ルと可変容量ダイオードを備えた広帯域ＶＣＯ回路は、
第１の制御電圧により共振容量を制御する第１の可変容
量ダイオードと、第２の制御電圧により共振容量を制御
する第２の可変容量ダイオードとを有する。第１の可変
容量ダイオードと第２の可変容量ダイオードに印加され
る制御電圧により、ＶＣＯ感度を任意に決定する。
【０００９】
【発明の実施の形態】次にこの発明による広帯域ＶＣＯ
回路の実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明
による広帯域ＶＣＯ回路の実施の形態を示す回路図であ
り、図４と同じ構成要素には同一の符号を記している。
回路の実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明
による広帯域ＶＣＯ回路の実施の形態を示す回路図であ
り、図４と同じ構成要素には同一の符号を記している。
【００１０】図１に示す広帯域ＶＣＯ回路１６では、ト
ランジスタ１、コンデンサ２・３、コイル６および、可
変容量ダイオード２２・２３・２７・２８でコルピッツ
回路によるＬＣ発振器を構成している。広帯域ＶＣＯ回
路１６はまた、出力負荷のコイル１０、トランジスタ１
にベース電圧を供給するための分圧抵抗である抵抗７・
８、トランジスタ１のベースを高周波的に接地するため
のコンデンサ９、トランジスタ１のバイアス電流を決め
る抵抗１３を備えている。
ランジスタ１、コンデンサ２・３、コイル６および、可
変容量ダイオード２２・２３・２７・２８でコルピッツ
回路によるＬＣ発振器を構成している。広帯域ＶＣＯ回
路１６はまた、出力負荷のコイル１０、トランジスタ１
にベース電圧を供給するための分圧抵抗である抵抗７・
８、トランジスタ１のベースを高周波的に接地するため
のコンデンサ９、トランジスタ１のバイアス電流を決め
る抵抗１３を備えている。
【００１１】Ｄ／Ａコンバータ出力２５がノイズ除去用
の容量の大きなコンデンサ２６とチョークコイル２４を
通り、図８に示す容量の大きい可変容量コンデンサ２２
・２３の容量を可変する。また、ＰＬＬの制御出力１１
がチョークコイル１２を通り、図８に示す容量の小さい
可変容量コンデンサ２７・２８の容量を可変する。
の容量の大きなコンデンサ２６とチョークコイル２４を
通り、図８に示す容量の大きい可変容量コンデンサ２２
・２３の容量を可変する。また、ＰＬＬの制御出力１１
がチョークコイル１２を通り、図８に示す容量の小さい
可変容量コンデンサ２７・２８の容量を可変する。
【００１２】ある周波数で発振させるために必要な可変
容量ダイオードの容量は、可変容量ダイオード２２・２
３の合成容量と可変容量ダイオード２７・２８の合成容
量の和となるが、Ｄ／Ａコンバータ出力電圧２５を任意
に選ぶことにより可変容量ダイオード２７・２８の容量
が任意に決定できる。このため、ＶＣＯ回路１６は、Ｐ
ＬＬ制御出力１１によるＶＣＯ感度を可変容量ダイオー
ド２７・２８の可変容量内において任意に決定すること
が出来る。
容量ダイオードの容量は、可変容量ダイオード２２・２
３の合成容量と可変容量ダイオード２７・２８の合成容
量の和となるが、Ｄ／Ａコンバータ出力電圧２５を任意
に選ぶことにより可変容量ダイオード２７・２８の容量
が任意に決定できる。このため、ＶＣＯ回路１６は、Ｐ
ＬＬ制御出力１１によるＶＣＯ感度を可変容量ダイオー
ド２７・２８の可変容量内において任意に決定すること
が出来る。
【００１３】例えば図１１の様に可変容量ダイオード２
２・２３の合成容量と可変容量ダイオード２７・２８の
合成容量の和をＣｔ0 とすると、ＤＡ出力電圧をＶ1 と
すれば必要な可変容量ダイオード２７・２８の合成容量
はＣｔ3 となり、このときの可変容量ダイオード２７・
２８の容量を制御するＰＬＬ制御電圧はＶ3 となる。ま
た、Ｄ／Ａ出力電圧をＶ2 とすれば、必要な可変容量ダ
イオード２７・２８の合成容量はＣｔ4 となり、このと
きの可変容量ダイオード２７・２８の容量を制御するＰ
ＬＬ制御電圧はＶ4 となる。Ｖ3 とＶ4 では、可変容量
ダイオードの電圧あたりの容量変化率が異なるので、Ｖ
ＣＯの感度も異なることになる。
２・２３の合成容量と可変容量ダイオード２７・２８の
合成容量の和をＣｔ0 とすると、ＤＡ出力電圧をＶ1 と
すれば必要な可変容量ダイオード２７・２８の合成容量
はＣｔ3 となり、このときの可変容量ダイオード２７・
２８の容量を制御するＰＬＬ制御電圧はＶ3 となる。ま
た、Ｄ／Ａ出力電圧をＶ2 とすれば、必要な可変容量ダ
イオード２７・２８の合成容量はＣｔ4 となり、このと
きの可変容量ダイオード２７・２８の容量を制御するＰ
ＬＬ制御電圧はＶ4 となる。Ｖ3 とＶ4 では、可変容量
ダイオードの電圧あたりの容量変化率が異なるので、Ｖ
ＣＯの感度も異なることになる。
【００１４】したがって発振周波数帯域内において、Ｄ
／Ａコンバータ出力電圧を任意に決定することにより、
どの発振周波数でもおよそＶＣＯ感度を一定にすること
がででき、図１０のように広帯域にわたり、およそＶＣ
Ｏ感度が一定で発振特性のおよそ一様な安定した発振回
路を得ることができる。
／Ａコンバータ出力電圧を任意に決定することにより、
どの発振周波数でもおよそＶＣＯ感度を一定にすること
がででき、図１０のように広帯域にわたり、およそＶＣ
Ｏ感度が一定で発振特性のおよそ一様な安定した発振回
路を得ることができる。
【００１５】また、可変容量ダイオード２７・２８の容
量を可変容量ダイオード２２・２３の容量の数分の１の
ものを選ぶことにより、ＶＣＯ感度を数分の１にするこ
とができる。したがって、ＰＬＬ制御出力ラインから入
り込んでくる外乱による位相ノイズを低減することが可
能となる。
量を可変容量ダイオード２２・２３の容量の数分の１の
ものを選ぶことにより、ＶＣＯ感度を数分の１にするこ
とができる。したがって、ＰＬＬ制御出力ラインから入
り込んでくる外乱による位相ノイズを低減することが可
能となる。
【００１６】また、出力負荷のコイル１０、トランジス
タ１にベース電圧を供給するための分圧抵抗である抵抗
７・８トランジスタ１のベースを高周波的に接地するた
めのコンデンサ９、トランジスタ１の電流を決める抵抗
１３により構成されている。
タ１にベース電圧を供給するための分圧抵抗である抵抗
７・８トランジスタ１のベースを高周波的に接地するた
めのコンデンサ９、トランジスタ１の電流を決める抵抗
１３により構成されている。
【００１７】図２は、図１に示した広帯域ＶＣＯ回路１
６をＰＬＬ回路に適用したときの構成を示す機能ブロッ
ク図である。本実施の形態におけるＰＬＬ回路では、図
４に示したＰＬＬ回路の広帯域ＶＣＯ回路５６の代わり
に広帯域ＶＣＯ回路１６を用い、この広帯域ＶＣＯ回路
１６の共振容量を粗に可変するためのＤ／Ａコンバータ
２９を追加したことに特徴がある。
６をＰＬＬ回路に適用したときの構成を示す機能ブロッ
ク図である。本実施の形態におけるＰＬＬ回路では、図
４に示したＰＬＬ回路の広帯域ＶＣＯ回路５６の代わり
に広帯域ＶＣＯ回路１６を用い、この広帯域ＶＣＯ回路
１６の共振容量を粗に可変するためのＤ／Ａコンバータ
２９を追加したことに特徴がある。
【００１８】図２に示したＰＬＬ回路でも、ＶＣＯ回路
１６の出力１７を分周器１８で分周し、その出力を位相
比較器２０で基準発振器１９の出力と比較し、その出力
をローパスフィルタ２１を通して、ＶＣＯ回路１６に入
力するという点においては、図４に示したＰＬＬ回路で
も同様である。
１６の出力１７を分周器１８で分周し、その出力を位相
比較器２０で基準発振器１９の出力と比較し、その出力
をローパスフィルタ２１を通して、ＶＣＯ回路１６に入
力するという点においては、図４に示したＰＬＬ回路で
も同様である。
【００１９】このように本実施の形態における広帯域Ｖ
ＣＯ回路１６では、広帯域に渡り特性の一定な安定した
発振を得ることができる。したがって、このＶＣＯ回路
１６をＰＬＬ回路に適用することにより、発振周波数が
比較的低い帯域でも図３に示すスペクトラム波形のよう
に位相ノイズのない、ＶＣＯ出力を得ることができる。
ＣＯ回路１６では、広帯域に渡り特性の一定な安定した
発振を得ることができる。したがって、このＶＣＯ回路
１６をＰＬＬ回路に適用することにより、発振周波数が
比較的低い帯域でも図３に示すスペクトラム波形のよう
に位相ノイズのない、ＶＣＯ出力を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】この発明によれば、広帯域に渡り、ＶＣ
Ｏ感度を概ね一定にすることが可能な広帯域ＶＣＯ回路
を提供することができる。また、ＶＣＯ感度を従来の数
分の１の適切なレベルに下げることができるので、外乱
による位相ノイズが低減できる効果がある。さらに、こ
の発明による広帯域ＶＣＯ回路をＰＬＬ回路に適用すれ
ば、特性の一定な安定した発振が得られ、また、外乱に
よる位相ノイズを低減することができる。
Ｏ感度を概ね一定にすることが可能な広帯域ＶＣＯ回路
を提供することができる。また、ＶＣＯ感度を従来の数
分の１の適切なレベルに下げることができるので、外乱
による位相ノイズが低減できる効果がある。さらに、こ
の発明による広帯域ＶＣＯ回路をＰＬＬ回路に適用すれ
ば、特性の一定な安定した発振が得られ、また、外乱に
よる位相ノイズを低減することができる。
【図１】この発明による広帯域ＶＣＯ回路の実施の形態
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】図１の広帯域ＶＣＯ回路を適用したＰＬＬ回路
の機能ブロック図である。
の機能ブロック図である。
【図３】この発明による広帯域ＶＣＯ回路の周波数スペ
クトラム波形図である。
クトラム波形図である。
【図４】従来技術による広帯域ＶＣＯ回路の回路図であ
る。
る。
【図５】従来技術によるＰＬＬ回路の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図６】図４の周波数スペクトラム波形図である。
【図７】図４のＰＬＬ制御電圧と可変容量ダイオードの
容量の関係を示したグラフである。
容量の関係を示したグラフである。
【図８】この発明の実施の形態に使用するＰＬＬ制御電
圧、ＤＡ出力電圧と可変容量ダイオードの容量の関係を
示したグラフである。
圧、ＤＡ出力電圧と可変容量ダイオードの容量の関係を
示したグラフである。
【図９】図４の発振周波数とＶＣＯ感度の関係を示した
グラフである。
グラフである。
【図１０】図１の広帯域ＶＣＯ回路の実施の形態におけ
る発振周波数とＶＣＯ感度の関係を示すグラフである。
る発振周波数とＶＣＯ感度の関係を示すグラフである。
【図１１】図１の広帯域ＶＣＯ回路の実施の形態に使用
するＰＬＬ制御電圧、ＤＡ出力電圧と可変容量ダイオー
ドの容量の関係を説明するグラフである。
するＰＬＬ制御電圧、ＤＡ出力電圧と可変容量ダイオー
ドの容量の関係を説明するグラフである。
１ トランジスタ ２〜４・９・２６ コンデンサ ６・１０・１２・２４ コイル ７・８・１３ 抵抗 ２２・２３・２７・２８ 可変容量ダイオード １８ 分周器 １９ 基準発振器 ２０ 位相比較器 ２１ ローパスフィルタ ２５ Ｄ／Ａコンバータ出力
Claims (3)
- 【請求項１】 入力した制御電圧に応じて発振周波数を
制御する、発振用のトランジスタとコンデンサとコイル
と可変容量ダイオードを備えた広帯域ＶＣＯ回路におい
て、 第１の制御電圧により共振容量が制御される第１の可変
容量ダイオードと、 第２の制御電圧により共振容量が制御される第２の可変
容量ダイオードとを有し、 前記第１の可変容量ダイオードに印加される前記第１の
制御電圧と第２の可変容量ダイオードに印加される前記
第２の制御電圧により、ＶＣＯ感度を任意に決定するこ
とを特徴とする広帯域ＶＣＯ回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の広帯域ＶＣＯ回路にお
いて、前記第１の可変ダイオードの容量を前記第２の可
変ダイオードの容量の数分の１にすることにより、前記
ＶＣＯ感度を数分の１にすることを特徴とするＰＬＬ回
路。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の広帯域ＶＣＯ
回路を備えたことを特徴とするＰＬＬ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273426A JPH0993124A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 広帯域ｖｃｏ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273426A JPH0993124A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 広帯域ｖｃｏ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993124A true JPH0993124A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17527740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7273426A Pending JPH0993124A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 広帯域ｖｃｏ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0993124A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999013514A2 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Electrical devices and a method of manufacturing the same |
| DE102004020975A1 (de) * | 2004-04-22 | 2005-11-17 | Atmel Germany Gmbh | Oszillator und Verfahren zum Betreiben eines Oszillators |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP7273426A patent/JPH0993124A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999013514A2 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Electrical devices and a method of manufacturing the same |
| WO1999013514A3 (en) * | 1997-09-11 | 1999-06-24 | Ericsson Telefon Ab L M | Electrical devices and a method of manufacturing the same |
| US6100770A (en) * | 1997-09-11 | 2000-08-08 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | MIS transistor varactor device and oscillator using same |
| DE102004020975A1 (de) * | 2004-04-22 | 2005-11-17 | Atmel Germany Gmbh | Oszillator und Verfahren zum Betreiben eines Oszillators |
| US7471164B2 (en) | 2004-04-22 | 2008-12-30 | Atmel Germany Gmbh | Oscillator and method for operating an oscillator |
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