JPH1065444A - 電圧制御発振器及びこの発振器を使用したｐｌｌ 周波数シンセサイザ - Google Patents
電圧制御発振器及びこの発振器を使用したｐｌｌ 周波数シンセサイザInfo
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- JPH1065444A JPH1065444A JP8219830A JP21983096A JPH1065444A JP H1065444 A JPH1065444 A JP H1065444A JP 8219830 A JP8219830 A JP 8219830A JP 21983096 A JP21983096 A JP 21983096A JP H1065444 A JPH1065444 A JP H1065444A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高速に周波数の切替ができるようにする。
【解決手段】コルピッツ型発振器のコレクタ−ベース間
に接続した誘導性インピーダンスを示すインダクタンス
部１に具備したインダクタンス素子に並列に接続され、
印加される逆バイアス電圧によって静電容量を変化させ
て、前記コルピッツ型発振器の発振周波数を変化させる
第１のバリキャップダイオードＸ１を備える電圧制御発
振器２１において、第２のバリキャップダイオードＸ２
をインダクタンス素子と第１のバリキャップダイオード
Ｘ１との間に直列に接続し、このバリキャップダイオー
ドＸ２に印加する逆バイアス電圧によってこのバリキャ
ップダイオードＸ２の静電容量を変化させ、インダクタ
ンス素子に対する第１のバリキャップダイオードＸ１の
逆バイアス電圧による静電容量変化の影響を大きくする
ことによりコルピッツ型発振器の発振周波数を高速に変
化させる。
に接続した誘導性インピーダンスを示すインダクタンス
部１に具備したインダクタンス素子に並列に接続され、
印加される逆バイアス電圧によって静電容量を変化させ
て、前記コルピッツ型発振器の発振周波数を変化させる
第１のバリキャップダイオードＸ１を備える電圧制御発
振器２１において、第２のバリキャップダイオードＸ２
をインダクタンス素子と第１のバリキャップダイオード
Ｘ１との間に直列に接続し、このバリキャップダイオー
ドＸ２に印加する逆バイアス電圧によってこのバリキャ
ップダイオードＸ２の静電容量を変化させ、インダクタ
ンス素子に対する第１のバリキャップダイオードＸ１の
逆バイアス電圧による静電容量変化の影響を大きくする
ことによりコルピッツ型発振器の発振周波数を高速に変
化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧制御発振器及び
この発振器を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザに関
し、特に周波数を高速に切替える電圧制御発振器及びこ
の発振器を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザに関す
る。
この発振器を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザに関
し、特に周波数を高速に切替える電圧制御発振器及びこ
の発振器を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電圧制御発振器及びこの
発振器を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザは、ある基
準とする高安定な信号に対して特定の周波数関係にある
高安定な出力信号を形成するために用いられている。
発振器を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザは、ある基
準とする高安定な信号に対して特定の周波数関係にある
高安定な出力信号を形成するために用いられている。
【０００３】この従来の電圧制御発振器２６を示す回路
図である図４を参照すると、従来の電圧制御発振器２６
は、トランジスタＱ１を能動素子とし、トランジスタＱ
１のベースをコンデンサＣ６で高周波的に接地したコル
ピッツ型の発振器である。トランジスタＱ１のコレクタ
−エミッタ間には容量性インピーダンスを示すコンデン
サＣ４を、エミッタ−ベース間には容量性インピーダン
スを示すコンデンサＣ５を、コレクタ−ベース間には誘
導性インピーダンスを示すインダクタンス部１をそれぞ
れ接続している。トランジスタＱ１のコレクタには発振
信号リーク防止用のインダクタンスＬ３を介して電源端
子４から電源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースには電源電
圧Ｖｃｃを抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧した電圧が供給さ
れ、エミッタは抵抗器Ｒ３を介して接地されている。ト
ランジスタＱ１のエミッタから出力されるこの電圧制御
発振器２６の出力信号３４はコンデンサＣ７を通して出
力端子３に導かれる。
図である図４を参照すると、従来の電圧制御発振器２６
は、トランジスタＱ１を能動素子とし、トランジスタＱ
１のベースをコンデンサＣ６で高周波的に接地したコル
ピッツ型の発振器である。トランジスタＱ１のコレクタ
−エミッタ間には容量性インピーダンスを示すコンデン
サＣ４を、エミッタ−ベース間には容量性インピーダン
スを示すコンデンサＣ５を、コレクタ−ベース間には誘
導性インピーダンスを示すインダクタンス部１をそれぞ
れ接続している。トランジスタＱ１のコレクタには発振
信号リーク防止用のインダクタンスＬ３を介して電源端
子４から電源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースには電源電
圧Ｖｃｃを抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧した電圧が供給さ
れ、エミッタは抵抗器Ｒ３を介して接地されている。ト
ランジスタＱ１のエミッタから出力されるこの電圧制御
発振器２６の出力信号３４はコンデンサＣ７を通して出
力端子３に導かれる。
【０００４】インダクタンス部１は、直流を阻止し発振
信号を通過させる結合コンデンサであるコンデンサＣ３
を介して一端をトランジスタＱ１のコレクタに接続し他
端を接地したインダクタンスＬ４と、アノードとカソー
ドとを有し、直流を阻止し発振信号を通過させる結合コ
ンデンサであるコンデンサＣ２を介してカソードをこの
インダクタンスＬ４に接続すると共に周波数制御端子５
に接続しアノードを接地した、周波数制御端子５に印加
される任意の周波数制御電圧Ｖ３に応答して静電容量を
変化させる第１のバリキャップダイオードＸ１とを具備
する構成である。周波数制御端子５に印加される制御電
圧Ｖ３を変化させることにより、この第１のバリキャッ
プダイオードＸ１に印加される逆バイアス電圧を変化さ
せることによって静電容量を制御してこの電圧制御発振
器２６の発振周波数を変化させている。
信号を通過させる結合コンデンサであるコンデンサＣ３
を介して一端をトランジスタＱ１のコレクタに接続し他
端を接地したインダクタンスＬ４と、アノードとカソー
ドとを有し、直流を阻止し発振信号を通過させる結合コ
ンデンサであるコンデンサＣ２を介してカソードをこの
インダクタンスＬ４に接続すると共に周波数制御端子５
に接続しアノードを接地した、周波数制御端子５に印加
される任意の周波数制御電圧Ｖ３に応答して静電容量を
変化させる第１のバリキャップダイオードＸ１とを具備
する構成である。周波数制御端子５に印加される制御電
圧Ｖ３を変化させることにより、この第１のバリキャッ
プダイオードＸ１に印加される逆バイアス電圧を変化さ
せることによって静電容量を制御してこの電圧制御発振
器２６の発振周波数を変化させている。
【０００５】また、従来のＰＬＬ周波数シンセサイザを
示すブロック図である図５を参照すると、従来のＰＬＬ
周波数シンセサイザは、基準周波数で発振する基準信号
３０を出力する基準発振器２４と、帰還信号３１とこの
基準信号３０とを入力し帰還信号３１の有する帰還周波
数と基準信号３０の有する基準周波数との乗算処理を行
い、それぞれの入力周波数との位相差と位相誤差となる
高周波信号とを含んだ位相信号ａ３２を出力する位相比
較器２３と、位相信号ａ３２から位相誤差となる高調波
信号を除き位相信号ｂ３３として出力するループフィル
タ２２と、位相信号ｂ３３を入力し周波数を切替えこの
周波数を有する出力信号３４を出力する電圧制御発振器
２６と、この出力信号３４の周波数を指定する出力周波
数指定信号３５を入力し出力周波数を有する出力信号３
４を帰還周波数を有する帰還信号３１に変換して出力す
る可変分周器２５とを有する構成である。
示すブロック図である図５を参照すると、従来のＰＬＬ
周波数シンセサイザは、基準周波数で発振する基準信号
３０を出力する基準発振器２４と、帰還信号３１とこの
基準信号３０とを入力し帰還信号３１の有する帰還周波
数と基準信号３０の有する基準周波数との乗算処理を行
い、それぞれの入力周波数との位相差と位相誤差となる
高周波信号とを含んだ位相信号ａ３２を出力する位相比
較器２３と、位相信号ａ３２から位相誤差となる高調波
信号を除き位相信号ｂ３３として出力するループフィル
タ２２と、位相信号ｂ３３を入力し周波数を切替えこの
周波数を有する出力信号３４を出力する電圧制御発振器
２６と、この出力信号３４の周波数を指定する出力周波
数指定信号３５を入力し出力周波数を有する出力信号３
４を帰還周波数を有する帰還信号３１に変換して出力す
る可変分周器２５とを有する構成である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電圧制
御発振器は、外部より印加する制御電圧に対する周波数
変化（例えば４ＭＨｚ／Ｖ）を示すコントロール電圧感
度（制御電圧対発振周波数変化比）を制御しておらず、
電圧制御発振器の信号対雑音比であるＳ／Ｎを一定値以
上確保するために、周波数の高速切替ができないという
問題点がある。また、この従来の電圧制御発振器を使用
したＰＬＬ周波数シンセサイザは、位相比較器より入力
した位相信号ａから位相誤差となる高調波信号を除くた
めに遮断周波数を低く設定したループフィルタを使用し
ているため、ＰＬＬ周波数シンセサイザの周波数切替を
高速にできないという問題点がある。
御発振器は、外部より印加する制御電圧に対する周波数
変化（例えば４ＭＨｚ／Ｖ）を示すコントロール電圧感
度（制御電圧対発振周波数変化比）を制御しておらず、
電圧制御発振器の信号対雑音比であるＳ／Ｎを一定値以
上確保するために、周波数の高速切替ができないという
問題点がある。また、この従来の電圧制御発振器を使用
したＰＬＬ周波数シンセサイザは、位相比較器より入力
した位相信号ａから位相誤差となる高調波信号を除くた
めに遮断周波数を低く設定したループフィルタを使用し
ているため、ＰＬＬ周波数シンセサイザの周波数切替を
高速にできないという問題点がある。
【０００７】本発明の目的はこのような従来の欠点を除
去するため、高速に周波数の切替ができる電圧制御発振
器及びループフィルタの遮断周波数を低く設定しても周
波数切替を高速にできる、この電圧制御発振器を使用し
たＰＬＬ周波数シンセサイザを提供することにある。
去するため、高速に周波数の切替ができる電圧制御発振
器及びループフィルタの遮断周波数を低く設定しても周
波数切替を高速にできる、この電圧制御発振器を使用し
たＰＬＬ周波数シンセサイザを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電圧制御発振器
は、トランジスタのエミッタ−コレクタ間とベース−エ
ミッタ間とを容量性インピーダンスとしベース−コレク
タ間を誘導性インピーダンスとした発振器であるコルピ
ッツ型発振器のコレクタ−ベース間に接続した誘導性イ
ンピーダンスを示すインダクタンス部に具備したインダ
クタンス素子に並列に接続され、印加される逆バイアス
電圧によって静電容量を変化させて、前記コルピッツ型
発振器の発振周波数を変化させる第１のバリキャップダ
イオードを備える電圧制御発振器において、前記インダ
クタンス素子と前記第１のバリキャップダイオードとの
間に直列に接続し、印加される逆バイアス電圧によって
静電容量を変化させる第２のバリキャップダイオードを
具備し、前記第２のバリキャップダイオードに印加する
逆バイアス電圧を変化させて前記インダクタンス素子に
対する前記第１のバリキャップダイオードの逆バイアス
電圧による静電容量変化の影響を大きくすることにより
前記コルピッツ型発振器の発振周波数を高速に変化させ
るようにしている。
は、トランジスタのエミッタ−コレクタ間とベース−エ
ミッタ間とを容量性インピーダンスとしベース−コレク
タ間を誘導性インピーダンスとした発振器であるコルピ
ッツ型発振器のコレクタ−ベース間に接続した誘導性イ
ンピーダンスを示すインダクタンス部に具備したインダ
クタンス素子に並列に接続され、印加される逆バイアス
電圧によって静電容量を変化させて、前記コルピッツ型
発振器の発振周波数を変化させる第１のバリキャップダ
イオードを備える電圧制御発振器において、前記インダ
クタンス素子と前記第１のバリキャップダイオードとの
間に直列に接続し、印加される逆バイアス電圧によって
静電容量を変化させる第２のバリキャップダイオードを
具備し、前記第２のバリキャップダイオードに印加する
逆バイアス電圧を変化させて前記インダクタンス素子に
対する前記第１のバリキャップダイオードの逆バイアス
電圧による静電容量変化の影響を大きくすることにより
前記コルピッツ型発振器の発振周波数を高速に変化させ
るようにしている。
【０００９】また、本発明の電圧制御発振器を使用した
ＰＬＬ周波数シンセサイザは、基準周波数で発振する基
準信号を出力する基準発振器と、帰還信号と前記基準信
号とを入力し前記帰還信号の有する帰還周波数と前記基
準信号の有する前記基準周波数との乗算処理を行い、前
記帰還周波数と前記基準周波数との位相差と位相誤差と
なる高周波信号とを含んだ位相信号ａを出力する位相比
較器と、前記位相信号ａから前記位相誤差のなる高調波
信号を除き位相信号ｂとして出力するループフィルタ
と、前記第２のバリキャップダイオードに印加する逆バ
イアス電圧を示す制御信号と前記位相信号ｂとを入力
し、周波数を高速に切替えてこの周波数を有する出力信
号を出力する前記電圧制御発振器と、前記出力信号の周
波数を指定する出力周波数指定信号を入力し前記出力周
波数を有する出力信号を前記帰還周波数を有する前記帰
還信号に変換して出力する可変分周器と、を備えて構成
されている。
ＰＬＬ周波数シンセサイザは、基準周波数で発振する基
準信号を出力する基準発振器と、帰還信号と前記基準信
号とを入力し前記帰還信号の有する帰還周波数と前記基
準信号の有する前記基準周波数との乗算処理を行い、前
記帰還周波数と前記基準周波数との位相差と位相誤差と
なる高周波信号とを含んだ位相信号ａを出力する位相比
較器と、前記位相信号ａから前記位相誤差のなる高調波
信号を除き位相信号ｂとして出力するループフィルタ
と、前記第２のバリキャップダイオードに印加する逆バ
イアス電圧を示す制御信号と前記位相信号ｂとを入力
し、周波数を高速に切替えてこの周波数を有する出力信
号を出力する前記電圧制御発振器と、前記出力信号の周
波数を指定する出力周波数指定信号を入力し前記出力周
波数を有する出力信号を前記帰還周波数を有する前記帰
還信号に変換して出力する可変分周器と、を備えて構成
されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１１】図１は、本発明の電圧制御発振器の一つの
実施の形態を示す回路図である。
実施の形態を示す回路図である。
【００１２】図１に示す本実施の形態の電圧制御発振器
２１は、トランジスタＱ１と、トランジスタＱ１のコレ
クタ−エミッタ間に設けた容量性インピーダンスを示す
コンデンサＣ４と、エミッタ−ベース間に設けた容量性
インピーダンスを示すコンデンサＣ５と、コレクタ−ベ
ース間に設けた誘導性インピーダンスを示すインダクタ
ンス部１とにより構成されている。
２１は、トランジスタＱ１と、トランジスタＱ１のコレ
クタ−エミッタ間に設けた容量性インピーダンスを示す
コンデンサＣ４と、エミッタ−ベース間に設けた容量性
インピーダンスを示すコンデンサＣ５と、コレクタ−ベ
ース間に設けた誘導性インピーダンスを示すインダクタ
ンス部１とにより構成されている。
【００１３】インダクタンス部１は、直流を阻止し発振
信号を通過させる結合コンデンサであるコンデンサＣ３
を介して一端をトランジスタＱ１のコレクタに接続し他
端を接地したこの電圧制御発振器２１の発振周波数にお
いて誘導性インピーダンスを示すインダクタンス素子で
ある例えば共振器１２と、この共振器１２に結合コンデ
ンサＣ２を介して接続した可変キャパシタンス部１１と
により構成されている。
信号を通過させる結合コンデンサであるコンデンサＣ３
を介して一端をトランジスタＱ１のコレクタに接続し他
端を接地したこの電圧制御発振器２１の発振周波数にお
いて誘導性インピーダンスを示すインダクタンス素子で
ある例えば共振器１２と、この共振器１２に結合コンデ
ンサＣ２を介して接続した可変キャパシタンス部１１と
により構成されている。
【００１４】可変キャパシタンス部１１は、アノードと
カソードとを有しカソードを前記結合コンデンサＣ２に
接続すると共にインダクタンスＬ１を介してコントロー
ル電圧感度制御端子２に接続しアノードを一端を接地し
たインダクタンスＬ２の他端と結合コンデンサＣ１の一
端とに接続した、印加した逆バイアス電圧に応答して静
電容量を変化させる第２のバリキャップダイオードＸ２
と、アノードとカソードとを有しカソードを結合コンデ
ンサＣ１の他端と周波数制御端子５とに接続しアノード
を接地した、印加した逆バイアス電圧に応答して静電容
量を変化させる第１のバリキャップダイオードＸ１とに
より構成されている。
カソードとを有しカソードを前記結合コンデンサＣ２に
接続すると共にインダクタンスＬ１を介してコントロー
ル電圧感度制御端子２に接続しアノードを一端を接地し
たインダクタンスＬ２の他端と結合コンデンサＣ１の一
端とに接続した、印加した逆バイアス電圧に応答して静
電容量を変化させる第２のバリキャップダイオードＸ２
と、アノードとカソードとを有しカソードを結合コンデ
ンサＣ１の他端と周波数制御端子５とに接続しアノード
を接地した、印加した逆バイアス電圧に応答して静電容
量を変化させる第１のバリキャップダイオードＸ１とに
より構成されている。
【００１５】次に、本実施の形態の電圧制御発振器２１
の動作を図３を参照して詳細に説明する。
の動作を図３を参照して詳細に説明する。
【００１６】図３は、本発明の実施の形態の電圧制御発
振器の動作の一例を示す図であり、（ａ）は第２のバリ
キャップダイオードＸ２の静電容量の増減を示し、
（ｂ）は第１のバリキャップダイオードＸ１の静電容量
の変化を示し、（ｃ）は周波数ｆ１から周波数ｆ２へ周
波数を変化させることを示す引き込み動作の状況を示し
ている。また、実線は本発明の電圧制御発振器２１の動
作例を、一点破線は従来の電圧制御発振器２６の動作例
をそれぞれ示している。
振器の動作の一例を示す図であり、（ａ）は第２のバリ
キャップダイオードＸ２の静電容量の増減を示し、
（ｂ）は第１のバリキャップダイオードＸ１の静電容量
の変化を示し、（ｃ）は周波数ｆ１から周波数ｆ２へ周
波数を変化させることを示す引き込み動作の状況を示し
ている。また、実線は本発明の電圧制御発振器２１の動
作例を、一点破線は従来の電圧制御発振器２６の動作例
をそれぞれ示している。
【００１７】図１において、この電圧制御発振器２１
は、トランジスタＱ１を能動素子とし、トランジスタＱ
１のベースをコンデンサＣ６で高周波的に接地したコル
ピッツ型の発振器である。トランジスタＱ１のコレクタ
−エミッタ間には容量性インピーダンスを示すコンデン
サＣ４を、エミッタ−ベース間には容量性インピーダン
スを示すコンデンサＣ５を、コレクタには誘導性インピ
ーダンスを示すインダクタンス部１をそれぞれ接続して
いる。トランジスタＱ１のコレクタには発振信号リーク
防止用のインダクタンスＬ３を介して電源端子４から電
源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースには電源電圧Ｖｃｃを
抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧した電圧が供給され、また、
エミッタは抵抗器Ｒ３を介して接地されている。この電
圧制御発振器２１の出力信号３４はコンデンサＣ７を通
して出力端子３に出力される。
は、トランジスタＱ１を能動素子とし、トランジスタＱ
１のベースをコンデンサＣ６で高周波的に接地したコル
ピッツ型の発振器である。トランジスタＱ１のコレクタ
−エミッタ間には容量性インピーダンスを示すコンデン
サＣ４を、エミッタ−ベース間には容量性インピーダン
スを示すコンデンサＣ５を、コレクタには誘導性インピ
ーダンスを示すインダクタンス部１をそれぞれ接続して
いる。トランジスタＱ１のコレクタには発振信号リーク
防止用のインダクタンスＬ３を介して電源端子４から電
源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースには電源電圧Ｖｃｃを
抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧した電圧が供給され、また、
エミッタは抵抗器Ｒ３を介して接地されている。この電
圧制御発振器２１の出力信号３４はコンデンサＣ７を通
して出力端子３に出力される。
【００１８】インダクタンス部１は、この電圧制御発振
器２１の発振周波数において誘導性インピーダンスを示
すインダクタンス素子である例えば共振器１２と、この
共振器１２に結合コンデンサＣ２を介して接続した可変
キャパシタンス部１１とを備える。可変キャパシタンス
部１１は、周波数制御端子５に印加される制御電圧Ｖ３
に応答して静電容量が変化し、この静電容量変化に対応
して電圧制御発振器２１の発振周波数が変化する。外部
より印加する制御電圧に対する周波数変化（例えば４Ｍ
Ｈｚ／Ｖ）を示すコントロール電圧感度（制御電圧対発
振周波数変化比）を制御するための電圧を印加するコン
トロール電圧感度制御端子２には、ある一定の制御電圧
Ｖ１を印加している。なお、コンデンサＣ２及びＣ３
は、可変キャパシタンス部１１と共振器１２との間及び
共振器１２とトランジスタＱ１のコレクタとの間の直流
阻止を行うと共に発振信号成分を通過させる結合コンデ
ンサであり、発振周波数に対してほぼ零インピーダンス
を呈する。共振器１２は、一般に水晶振動子や誘電体共
振器等の共振の鋭さを示すＱの値が高い共振器を用いる
が、ストリップライン共振器等、Ｑの値が比較的低い共
振器を用いることもある。また、共振器１２をインダク
タンスに置き換えも可能である。
器２１の発振周波数において誘導性インピーダンスを示
すインダクタンス素子である例えば共振器１２と、この
共振器１２に結合コンデンサＣ２を介して接続した可変
キャパシタンス部１１とを備える。可変キャパシタンス
部１１は、周波数制御端子５に印加される制御電圧Ｖ３
に応答して静電容量が変化し、この静電容量変化に対応
して電圧制御発振器２１の発振周波数が変化する。外部
より印加する制御電圧に対する周波数変化（例えば４Ｍ
Ｈｚ／Ｖ）を示すコントロール電圧感度（制御電圧対発
振周波数変化比）を制御するための電圧を印加するコン
トロール電圧感度制御端子２には、ある一定の制御電圧
Ｖ１を印加している。なお、コンデンサＣ２及びＣ３
は、可変キャパシタンス部１１と共振器１２との間及び
共振器１２とトランジスタＱ１のコレクタとの間の直流
阻止を行うと共に発振信号成分を通過させる結合コンデ
ンサであり、発振周波数に対してほぼ零インピーダンス
を呈する。共振器１２は、一般に水晶振動子や誘電体共
振器等の共振の鋭さを示すＱの値が高い共振器を用いる
が、ストリップライン共振器等、Ｑの値が比較的低い共
振器を用いることもある。また、共振器１２をインダク
タンスに置き換えも可能である。
【００１９】可変キャパシタンス部１１は、第１のバリ
キャップダイオードＸ１と第２のバリキャップダイオー
ドＸ２とを備え、第１のバリキャップダイオードＸ１の
カソードは周波数制御端子５及びコンデンサＣ１の一端
に接続され、アノードは接地されている。コンデンサＣ
１の他端は、第２のバリキャップダイオードＸ２のアノ
ードに接続され、第２のバリキャップダイオードＸ２の
カソードは結合コンデンサＣ２に接続すると共にインダ
クタンスＬ１を介してコントロール電圧感度制御端子２
に接続されている。ここで、第２のバリキャップダイオ
ードＸ２は、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２の間に位
置していればよく、第２のバリキャップダイオードＸ２
の接続方向を逆にしカソードをコンデンサＣ１にアノー
ドをコンデンサＣ２に接続しても良い。なお、コンデン
サＣ１は、第１のバリキャップダイオードＸ１と第２の
バリキャップダイオードＸ２との間の直流阻止を行って
おり、コンデンサＣ２，Ｃ３と同様の働きをする。イン
ダクタンスＬ１及びインダクタンスＬ２は、第２のバリ
キャップダイオードＸ２に逆バイアス電圧を印加してお
り、発振周波数に対して影響しない高いインピーダンス
を呈する。
キャップダイオードＸ１と第２のバリキャップダイオー
ドＸ２とを備え、第１のバリキャップダイオードＸ１の
カソードは周波数制御端子５及びコンデンサＣ１の一端
に接続され、アノードは接地されている。コンデンサＣ
１の他端は、第２のバリキャップダイオードＸ２のアノ
ードに接続され、第２のバリキャップダイオードＸ２の
カソードは結合コンデンサＣ２に接続すると共にインダ
クタンスＬ１を介してコントロール電圧感度制御端子２
に接続されている。ここで、第２のバリキャップダイオ
ードＸ２は、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２の間に位
置していればよく、第２のバリキャップダイオードＸ２
の接続方向を逆にしカソードをコンデンサＣ１にアノー
ドをコンデンサＣ２に接続しても良い。なお、コンデン
サＣ１は、第１のバリキャップダイオードＸ１と第２の
バリキャップダイオードＸ２との間の直流阻止を行って
おり、コンデンサＣ２，Ｃ３と同様の働きをする。イン
ダクタンスＬ１及びインダクタンスＬ２は、第２のバリ
キャップダイオードＸ２に逆バイアス電圧を印加してお
り、発振周波数に対して影響しない高いインピーダンス
を呈する。
【００２０】定常動作時はコントロール電圧感度制御端
子２にある一定の制御電圧Ｖ１（定常動作時設定電圧）
を印加しこの電圧Ｖ１が第２のバリキャップダイオード
Ｘ２に掛かり、このときの第２のバリキャップダイオー
ドＸ２の静電容量（定常動作時静電容量）を図３の
（ａ）に示したようにＣＸ１とする。ここで、ある一定
の制御電圧Ｖ１とは、この制御電圧Ｖ１をコントロール
電圧感度制御端子２に印加したときにこの電圧制御発振
器２１の信号対雑音電力比であるＳ／Ｎが所望のＳ／Ｎ
となるときの制御電圧である。そして、周波数を切替え
ることを示す引き込み動作を行うときは、コントロール
電圧感度制御端子２に制御電圧Ｖ１よりも低い制御電圧
Ｖ２（引き込み動作時設定電圧）を印加することによ
り、第２のバリキャップダイオードＸ２の静電容量（引
き込み動作時静電容量）がＣＸ１より大きなＣＸ２に変
化する。制御電圧Ｖ２を制御電圧Ｖ１より低い電圧に設
定し第２のバリキャップダイオードＸ２の静電容量を増
大させることにより、発振周波数に対するインピーダン
スを低くして、インダクタンス素子である共振器１２に
対する第１のバリキャップダイオードＸ１の逆バイアス
電圧による静電容量変化の影響を大きく見せることによ
り、コントロール電圧感度を大きくし、周波数切り替え
時に高速に引き込み動作を行う。引き込み動作開始後
は、コントロール電圧感度制御端子２には制御電圧Ｖ２
をγｍｓの間印加し、その後はコントロール電圧感度制
御端子２に制御電圧Ｖ１を印加し第２のバリキャップダ
イオードＸ２の静電容量をＣＸ１に変化させ所望のＳ／
Ｎに戻す。周波数引き込み時の制御電圧Ｖ２の印加時間
γｍｓは、周波数切り替え時間より短く設定することに
より、第２のバリキャップダイオードＸ２の静電容量を
ＣＸ２からＣＸ１に変化させたときの可変キャパシタン
ス部１１のインピーダンス変化によって、切り替え後の
周波数が不安定になるのを防いでいる。
子２にある一定の制御電圧Ｖ１（定常動作時設定電圧）
を印加しこの電圧Ｖ１が第２のバリキャップダイオード
Ｘ２に掛かり、このときの第２のバリキャップダイオー
ドＸ２の静電容量（定常動作時静電容量）を図３の
（ａ）に示したようにＣＸ１とする。ここで、ある一定
の制御電圧Ｖ１とは、この制御電圧Ｖ１をコントロール
電圧感度制御端子２に印加したときにこの電圧制御発振
器２１の信号対雑音電力比であるＳ／Ｎが所望のＳ／Ｎ
となるときの制御電圧である。そして、周波数を切替え
ることを示す引き込み動作を行うときは、コントロール
電圧感度制御端子２に制御電圧Ｖ１よりも低い制御電圧
Ｖ２（引き込み動作時設定電圧）を印加することによ
り、第２のバリキャップダイオードＸ２の静電容量（引
き込み動作時静電容量）がＣＸ１より大きなＣＸ２に変
化する。制御電圧Ｖ２を制御電圧Ｖ１より低い電圧に設
定し第２のバリキャップダイオードＸ２の静電容量を増
大させることにより、発振周波数に対するインピーダン
スを低くして、インダクタンス素子である共振器１２に
対する第１のバリキャップダイオードＸ１の逆バイアス
電圧による静電容量変化の影響を大きく見せることによ
り、コントロール電圧感度を大きくし、周波数切り替え
時に高速に引き込み動作を行う。引き込み動作開始後
は、コントロール電圧感度制御端子２には制御電圧Ｖ２
をγｍｓの間印加し、その後はコントロール電圧感度制
御端子２に制御電圧Ｖ１を印加し第２のバリキャップダ
イオードＸ２の静電容量をＣＸ１に変化させ所望のＳ／
Ｎに戻す。周波数引き込み時の制御電圧Ｖ２の印加時間
γｍｓは、周波数切り替え時間より短く設定することに
より、第２のバリキャップダイオードＸ２の静電容量を
ＣＸ２からＣＸ１に変化させたときの可変キャパシタン
ス部１１のインピーダンス変化によって、切り替え後の
周波数が不安定になるのを防いでいる。
【００２１】図３（ｂ）は、第１のバリキャップダイオ
ードＸ１の逆バイアス電圧による静電容量の変化を示
す。ここでは、静電容量が小から大に変化したときの例
を示したが、静電容量が大から小に変化するときは左上
から右下に下がるグラフとなる。 図３（ｃ）は、
（ａ）と（ｂ）とで示したように制御をしたときの周波
数の変化を示す。すなわち、第１のバリキャップダイオ
ードＸ１の静電容量は、周波数ｆ１からｆ２へ切り替わ
る間、周波数切替時の引き込み動作開始点から第２のバ
リキャップダイオードＸ２の静電容量切り替え点まで急
激に増加し、それ以降引き込み動作終了点までは、第２
のバリキャップダイオードＸ２の静電容量がＣＸ１時の
増加を示し、周波数がｆ２になると一定値に落ち着く。
ードＸ１の逆バイアス電圧による静電容量の変化を示
す。ここでは、静電容量が小から大に変化したときの例
を示したが、静電容量が大から小に変化するときは左上
から右下に下がるグラフとなる。 図３（ｃ）は、
（ａ）と（ｂ）とで示したように制御をしたときの周波
数の変化を示す。すなわち、第１のバリキャップダイオ
ードＸ１の静電容量は、周波数ｆ１からｆ２へ切り替わ
る間、周波数切替時の引き込み動作開始点から第２のバ
リキャップダイオードＸ２の静電容量切り替え点まで急
激に増加し、それ以降引き込み動作終了点までは、第２
のバリキャップダイオードＸ２の静電容量がＣＸ１時の
増加を示し、周波数がｆ２になると一定値に落ち着く。
【００２２】また、コントロール電圧感度制御なしの場
合の周波数切り替え時間を例えばαｍｓとすると、コン
トロール電圧感度制御有りの場合は第２のバリキャップ
ダイオードＸ２の静電容量がＣＸ１からＣＸ２へγｍｓ
の間増加するため、周波数切り替えがβｍｓで終了する
（α＞β＞γ）。なお、周波数引き込み時の制御電圧Ｖ
２を印加している時間γｍｓは一定でなくてもよく、任
意の切り替え周波数幅毎に設定してよい。
合の周波数切り替え時間を例えばαｍｓとすると、コン
トロール電圧感度制御有りの場合は第２のバリキャップ
ダイオードＸ２の静電容量がＣＸ１からＣＸ２へγｍｓ
の間増加するため、周波数切り替えがβｍｓで終了する
（α＞β＞γ）。なお、周波数引き込み時の制御電圧Ｖ
２を印加している時間γｍｓは一定でなくてもよく、任
意の切り替え周波数幅毎に設定してよい。
【００２３】図２は、本発明の電圧制御発振器を使用し
たＰＬＬ周波数シンセサイザの一つの実施の形態を示す
ブロック図である。
たＰＬＬ周波数シンセサイザの一つの実施の形態を示す
ブロック図である。
【００２４】図２に示す本実施の形態の電圧制御発振器
２１を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザは、基準周波
数で発振する基準信号３０を出力する基準発振器２４
と、帰還信号３１と基準信号３０とを入力しこれらの信
号の有する周波数から位相差を検出し位相信号ａ３２を
出力する位相比較器２３と、位相信号ａ３２から高調波
信号を除き位相信号ｂ３３として出力するループフィル
タ２２と、第２のバリキャップダイオードＸ２に印加す
る逆バイアス電圧（制御電圧Ｖ１）を示す制御信号と位
相信号ｂ３３とを入力し、周波数を高速に切替えてこの
周波数を有する出力信号３４を出力する前記電圧制御発
振器２１と、出力信号３４の周波数を指定する信号を入
力し出力周波数を有する出力信号３４を帰還周波数を有
する帰還信号３１に変換して出力する可変分周器２５と
により構成されている。
２１を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザは、基準周波
数で発振する基準信号３０を出力する基準発振器２４
と、帰還信号３１と基準信号３０とを入力しこれらの信
号の有する周波数から位相差を検出し位相信号ａ３２を
出力する位相比較器２３と、位相信号ａ３２から高調波
信号を除き位相信号ｂ３３として出力するループフィル
タ２２と、第２のバリキャップダイオードＸ２に印加す
る逆バイアス電圧（制御電圧Ｖ１）を示す制御信号と位
相信号ｂ３３とを入力し、周波数を高速に切替えてこの
周波数を有する出力信号３４を出力する前記電圧制御発
振器２１と、出力信号３４の周波数を指定する信号を入
力し出力周波数を有する出力信号３４を帰還周波数を有
する帰還信号３１に変換して出力する可変分周器２５と
により構成されている。
【００２５】次に、本実施の形態の電圧制御発振器２１
を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザの動作を説明す
る。
を使用したＰＬＬ周波数シンセサイザの動作を説明す
る。
【００２６】基準発振器２４は、基準周波数で発振する
基準信号３０を出力する。位相比較器２３は、帰還信号
３１と基準信号３０とを入力し帰還信号３１の有する帰
還周波数と基準信号３０の有する基準周波数との乗算処
理を行い、帰還周波数と基準周波数との位相差と位相誤
差となる高周波信号を含んだ位相信号ａ３２を出力す
る。ループフィルタ２２は、位相信号ａ３２から位相誤
差となる高調波信号を除き位相信号ｂ３３として出力す
る。前記電圧制御発振器２１は、第２のバリキャップダ
イオードＸ２に印加する逆バイアス電圧を示す制御信号
と位相信号ｂ３３とを入力し、周波数を高速に切替えて
この周波数を有する出力信号３４を出力する。可変分周
器２５は、出力信号３４の周波数を指定する出力周波数
指定信号３５を入力し出力周波数の有する出力信号３４
を帰還周波数を有する帰還信号３１に変換して出力す
る。
基準信号３０を出力する。位相比較器２３は、帰還信号
３１と基準信号３０とを入力し帰還信号３１の有する帰
還周波数と基準信号３０の有する基準周波数との乗算処
理を行い、帰還周波数と基準周波数との位相差と位相誤
差となる高周波信号を含んだ位相信号ａ３２を出力す
る。ループフィルタ２２は、位相信号ａ３２から位相誤
差となる高調波信号を除き位相信号ｂ３３として出力す
る。前記電圧制御発振器２１は、第２のバリキャップダ
イオードＸ２に印加する逆バイアス電圧を示す制御信号
と位相信号ｂ３３とを入力し、周波数を高速に切替えて
この周波数を有する出力信号３４を出力する。可変分周
器２５は、出力信号３４の周波数を指定する出力周波数
指定信号３５を入力し出力周波数の有する出力信号３４
を帰還周波数を有する帰還信号３１に変換して出力す
る。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電圧制御
発振器によれば、コントロール電圧感度を変化させるバ
リキャップダイオードを設け、外部より印加する制御電
圧でこのバリキャップダイオードの静電容量を制御して
コントロール電圧感度を大きくして高速に周波数を引き
込むため、高速に周波数の切替ができる。
発振器によれば、コントロール電圧感度を変化させるバ
リキャップダイオードを設け、外部より印加する制御電
圧でこのバリキャップダイオードの静電容量を制御して
コントロール電圧感度を大きくして高速に周波数を引き
込むため、高速に周波数の切替ができる。
【００２８】また、本発明の電圧制御発振器を使用した
ＰＬＬ周波数シンセサイザによれば、高速に周波数を引
き込むことのできる電圧制御発振器を使用しているた
め、ループフィルタの遮断周波数を低く設定しても周波
数切替を高速にできる。
ＰＬＬ周波数シンセサイザによれば、高速に周波数を引
き込むことのできる電圧制御発振器を使用しているた
め、ループフィルタの遮断周波数を低く設定しても周波
数切替を高速にできる。
【図１】本発明の電圧制御発振器の一つの実施の形態を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図２】本発明の電圧制御発振器を使用したＰＬＬ周波
数シンセサイザの一つの実施の形態を示すブロック図で
ある。
数シンセサイザの一つの実施の形態を示すブロック図で
ある。
【図３】本発明の実施の形態の電圧制御発振器の動作の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図４】従来の電圧制御発振器を示す回路図である。
【図５】従来のＰＬＬ周波数シンセサイザを示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１ インダクタンス部 ２ コントロール電圧感度制御端子 ３ 出力端子 ４ 電源端子 ５ 周波数制御端子 １１ 可変キャパシタンス部 １２ 共振器 ２１ 電圧制御発振器 ２２ ループフィルタ ２３ 位相比較器 ２４ 基準発振器 ２５ 可変分周器 ２６ 電圧制御発振器 ３０ 基準信号 ３１ 帰還信号 ３２ 位相信号ａ ３３ 位相信号ｂ ３４ 出力信号 ３５ 出力周波数指定信号 Ｃ１〜Ｃ７ コンデンサ Ｌ１〜Ｌ４ インダクタンス Ｑ１ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗器 Ｘ１ 第１のバリキャップダイオード Ｘ２ 第２のバリキャップダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 トランジスタのエミッタ−コレクタ間と
ベース−エミッタ間とを容量性インピーダンスとしベー
ス−コレクタ間を誘導性インピーダンスとした発振器で
あるコルピッツ型発振器のコレクタ−ベース間に接続し
た誘導性インピーダンスを示すインダクタンス部に具備
したインダクタンス素子に並列に接続され、印加される
逆バイアス電圧によって静電容量を変化させて、前記コ
ルピッツ型発振器の発振周波数を変化させる第１のバリ
キャップダイオードを備える電圧制御発振器において、
前記インダクタンス素子と前記第１のバリキャップダイ
オードとの間に直列に接続し、印加される逆バイアス電
圧によって静電容量を変化させる第２のバリキャップダ
イオードを具備し、前記第２のバリキャップダイオード
に印加する逆バイアス電圧を変化させて前記インダクタ
ンス素子に対する前記第１のバリキャップダイオードの
逆バイアス電圧による静電容量変化の影響を大きくする
ことにより前記コルピッツ型発振器の発振周波数を高速
に変化させるようにしたことを特徴とする電圧制御発振
器。 - 【請求項２】 前記インダクタンス素子は、前記コルピ
ッツ型発振器の発振周波数付近の共振周波数をもつ共振
器としたことを特徴とする請求項１記載の電圧制御発振
器。 - 【請求項３】 基準周波数で発振する基準信号を出力す
る基準発振器と、 帰還信号と前記基準信号とを入力し前記帰還信号の有す
る帰還周波数と前記基準信号の有する前記基準周波数と
の乗算処理を行い、前記帰還周波数と前記基準周波数と
の位相差と位相誤差となる高周波信号とを含んだ位相信
号ａを出力する位相比較器と、 前記位相信号ａから前記位相誤差のなる高調波信号を除
き位相信号ｂとして出力するループフィルタと、 前記第２のバリキャップダイオードに印加する逆バイア
ス電圧を示す制御信号と前記位相信号ｂとを入力し、周
波数を高速に切替えてこの周波数を有する出力信号を出
力する前記電圧制御発振器と、 前記出力信号の周波数を指定する出力周波数指定信号を
入力し前記出力周波数を有する出力信号を前記帰還周波
数を有する前記帰還信号に変換して出力する可変分周器
と、 を備えたことを特徴とするＰＬＬ周波数シンセサイザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219830A JPH1065444A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 電圧制御発振器及びこの発振器を使用したｐｌｌ 周波数シンセサイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219830A JPH1065444A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 電圧制御発振器及びこの発振器を使用したｐｌｌ 周波数シンセサイザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1065444A true JPH1065444A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16741720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8219830A Pending JPH1065444A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 電圧制御発振器及びこの発振器を使用したｐｌｌ 周波数シンセサイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1065444A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2401263A (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-03 | Motorola Inc | Wireless communication unit and wideband voltage controlled oscillator therefor |
| WO2015074184A1 (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
-
1996
- 1996-08-21 JP JP8219830A patent/JPH1065444A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2401263A (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-03 | Motorola Inc | Wireless communication unit and wideband voltage controlled oscillator therefor |
| GB2401263B (en) * | 2003-04-29 | 2006-01-11 | Motorola Inc | Wireless communication terminal and voltage controlled oscillator therefor |
| WO2015074184A1 (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 海能达通信股份有限公司 | 一种可变压控灵敏度的压控振荡器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990928 |