JPH118513A - 高周波lc発振器 - Google Patents
高周波lc発振器Info
- Publication number
- JPH118513A JPH118513A JP17519297A JP17519297A JPH118513A JP H118513 A JPH118513 A JP H118513A JP 17519297 A JP17519297 A JP 17519297A JP 17519297 A JP17519297 A JP 17519297A JP H118513 A JPH118513 A JP H118513A
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- JP
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- transistor
- base
- frequency
- oscillator
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- Pending
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の自己バイアス方式の高周波LC発振器
においては自己バイアス用の抵抗による出力電圧降下が
避けられず、高周波出力レンジが前記抵抗の電圧降下分
だけ小さくなるという問題があった。本発明は出力レン
ジ広くした発振器を提供することを目的とする。 【解決手段】 発振部である第1のトランジスタのエミ
ッタ−アース間に抵抗と可変抵の直列回路を接続し、前
記可変抵抗の両端の直流電圧を第2のトランジスタのベ
ース電圧として前記発振部に直流の負帰還を掛けると共
に直流電源と第1のトランジスタのコレクタを直結した
高周波LC発振器である。
においては自己バイアス用の抵抗による出力電圧降下が
避けられず、高周波出力レンジが前記抵抗の電圧降下分
だけ小さくなるという問題があった。本発明は出力レン
ジ広くした発振器を提供することを目的とする。 【解決手段】 発振部である第1のトランジスタのエミ
ッタ−アース間に抵抗と可変抵の直列回路を接続し、前
記可変抵抗の両端の直流電圧を第2のトランジスタのベ
ース電圧として前記発振部に直流の負帰還を掛けると共
に直流電源と第1のトランジスタのコレクタを直結した
高周波LC発振器である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波LC発振器に
関し、特に発振器の出力電圧レンジを広くした高周波L
C発振器に関する。
関し、特に発振器の出力電圧レンジを広くした高周波L
C発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CD、DVD(デジタル・ビディ
オ・ディスク)、MO(光磁気ディスク)等の光を利用
した高密度記憶情報記録媒体が多量に用いられている。
これら光ディスクに情報を書き込む、あるいは書き込ま
れている情報を読みとるための光ピックアップは半導体
レーザと光学系デバイスとから構成されている。一般
に、光ピックアップは半導体レーザから出射する光ビー
ムを光学系レンズを介して光ディスクに照射し、その反
射光を光検出器で検出することにより光ディスクに記録
された情報を読みとるものである。この際、上記半導体
レーザを直流電流源と高周波電流源の2つの電流源から
の電流で駆動することにより、反射光の帰還による半導
体レーザの光出力変動を抑止している。
オ・ディスク)、MO(光磁気ディスク)等の光を利用
した高密度記憶情報記録媒体が多量に用いられている。
これら光ディスクに情報を書き込む、あるいは書き込ま
れている情報を読みとるための光ピックアップは半導体
レーザと光学系デバイスとから構成されている。一般
に、光ピックアップは半導体レーザから出射する光ビー
ムを光学系レンズを介して光ディスクに照射し、その反
射光を光検出器で検出することにより光ディスクに記録
された情報を読みとるものである。この際、上記半導体
レーザを直流電流源と高周波電流源の2つの電流源から
の電流で駆動することにより、反射光の帰還による半導
体レーザの光出力変動を抑止している。
【0003】図2はこのような高周波電流源に用いられ
る高周波LC発振器の回路を示す一例であって、所謂コ
ルピッツ型発振器である。トランジスタTRのコレクタ
には直流電源Vccから抵抗R1を介して直流電圧が印
加されると共にコレクタとベース間には自己バイアス電
圧用の抵抗R2が接続されている。トランジスタTRの
ベースには発振周波数を決める主要素子であるインダク
タンスL1と容量C1との直列回路が接続され、その一
方の端はアースに接続されている。また、ベースとエミ
ッタ間には容量C2が並列接続されている。更に、エミ
ッタは抵抗R3を介して接地されると共に抵抗R3のエ
ミッタ側より容量C3を介して発振出力を取りだし、出
力端と接地間には容量C4が並列に接続されている。な
お、トランジスタTRのコレクタには高周波バイパスコ
ンデンサ用C5を並列接続する。
る高周波LC発振器の回路を示す一例であって、所謂コ
ルピッツ型発振器である。トランジスタTRのコレクタ
には直流電源Vccから抵抗R1を介して直流電圧が印
加されると共にコレクタとベース間には自己バイアス電
圧用の抵抗R2が接続されている。トランジスタTRの
ベースには発振周波数を決める主要素子であるインダク
タンスL1と容量C1との直列回路が接続され、その一
方の端はアースに接続されている。また、ベースとエミ
ッタ間には容量C2が並列接続されている。更に、エミ
ッタは抵抗R3を介して接地されると共に抵抗R3のエ
ミッタ側より容量C3を介して発振出力を取りだし、出
力端と接地間には容量C4が並列に接続されている。な
お、トランジスタTRのコレクタには高周波バイパスコ
ンデンサ用C5を並列接続する。
【0004】図2に示す高周波LC発振器の発振周波数
は、発振ループを構成する素子値L1、C1、C2、C
3及びC4によって決まり、そのいずれかの素子値ある
いは複数の素子値を変化させることにより、高周波LC
発振回路の発振周波数を可変することができる。
は、発振ループを構成する素子値L1、C1、C2、C
3及びC4によって決まり、そのいずれかの素子値ある
いは複数の素子値を変化させることにより、高周波LC
発振回路の発振周波数を可変することができる。
【0005】図2に示す高周波LC発振器の動作を説明
すると、該発振器の発振出力、即ち発振起動時の小信号
から出力飽和時の大信号までの安定化をはかるため、一
般的に用いられる自己バイアス方式を採用している。周
知のように自己バイアス方式は温度等によるトランジス
タTRの電流増幅率の変化によりコレクタ電流Icが変
化した場合、抵抗R1、R3の両端の電圧V1、V3は
それぞれ次式のように表される。 V1=R1×Ic V3≒R3×Ic トランジスタTRのコレクタ−エミッタ間の電圧をVCE
とすると Vcc=V1+ VCE +V3 従って、トランジスタのエミッタ電圧V3は V3={R3/(R1+R3)}×(Vcc− VCE) となる。例えば、電源電圧Vcc=5V、R1=100
Ω、R3=100Ω、VCE =0.2Vとすれば、V3
=2.4Vとなる。即ち、発振出力はピーク値で2.4
Vp−p(ピークツーピーク)となる。
すると、該発振器の発振出力、即ち発振起動時の小信号
から出力飽和時の大信号までの安定化をはかるため、一
般的に用いられる自己バイアス方式を採用している。周
知のように自己バイアス方式は温度等によるトランジス
タTRの電流増幅率の変化によりコレクタ電流Icが変
化した場合、抵抗R1、R3の両端の電圧V1、V3は
それぞれ次式のように表される。 V1=R1×Ic V3≒R3×Ic トランジスタTRのコレクタ−エミッタ間の電圧をVCE
とすると Vcc=V1+ VCE +V3 従って、トランジスタのエミッタ電圧V3は V3={R3/(R1+R3)}×(Vcc− VCE) となる。例えば、電源電圧Vcc=5V、R1=100
Ω、R3=100Ω、VCE =0.2Vとすれば、V3
=2.4Vとなる。即ち、発振出力はピーク値で2.4
Vp−p(ピークツーピーク)となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の自己バイアス方式の高周波LC発振器において
は抵抗R1が不可欠であるが、該抵抗R1による電圧降
下が避けられず、高周波発振周波数の最大振幅(レベ
ル)、即ちダイナミックレンジが前記抵抗R1の両端の
電圧降下分だけ小さくなるという問題があった。更に、
例えば5Vで設計した電源電圧が3Vまで降下すると発
振が停止するという問題がある。本発明は上記問題を解
決するためになされたものであって、ダイナミックレン
ジを広くすると共に電源電圧が1V程度まで降下しても
発振を継続する高周波LC発振器を提供することを目的
とする。
た従来の自己バイアス方式の高周波LC発振器において
は抵抗R1が不可欠であるが、該抵抗R1による電圧降
下が避けられず、高周波発振周波数の最大振幅(レベ
ル)、即ちダイナミックレンジが前記抵抗R1の両端の
電圧降下分だけ小さくなるという問題があった。更に、
例えば5Vで設計した電源電圧が3Vまで降下すると発
振が停止するという問題がある。本発明は上記問題を解
決するためになされたものであって、ダイナミックレン
ジを広くすると共に電源電圧が1V程度まで降下しても
発振を継続する高周波LC発振器を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る高周波LC発振器の請求項1記載の発明
は、第1のトランジスタTR1のエミッタ−アース間に
固定抵抗R3と可変抵抗Rv1の直列回路を接続し、直
流電源に前記TR1のコレクタを接続すると共に該コレ
クタから固定抵抗R2とR4との直列回路を介してTR
1のベースに直流電圧を印加し、更に前記TR1のベー
スとアース間にLCの共振回路を挿入したLC発振器で
あって、前記Rv1の両端から直流電圧を抽出しこれを
第2のトランジスタTR2のベース電圧とし、前記抵抗
R2とR4の接続点とTR2とを接続し、TR2のエミ
ッタを接地したことにより前記LC発振器に直流の負帰
還を掛けたことを特徴とする高周波LC発振器である。
請求項2記載の発明は、前記トランジスタの少なくとも
一方をFETとしたことを特徴とする請求項1記載の高
周波LC発振器である。
に本発明に係る高周波LC発振器の請求項1記載の発明
は、第1のトランジスタTR1のエミッタ−アース間に
固定抵抗R3と可変抵抗Rv1の直列回路を接続し、直
流電源に前記TR1のコレクタを接続すると共に該コレ
クタから固定抵抗R2とR4との直列回路を介してTR
1のベースに直流電圧を印加し、更に前記TR1のベー
スとアース間にLCの共振回路を挿入したLC発振器で
あって、前記Rv1の両端から直流電圧を抽出しこれを
第2のトランジスタTR2のベース電圧とし、前記抵抗
R2とR4の接続点とTR2とを接続し、TR2のエミ
ッタを接地したことにより前記LC発振器に直流の負帰
還を掛けたことを特徴とする高周波LC発振器である。
請求項2記載の発明は、前記トランジスタの少なくとも
一方をFETとしたことを特徴とする請求項1記載の高
周波LC発振器である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る高
周波LC発振器の一実施例を示す回路図であり、第1の
トランジスタTR1のコレクタは直流電圧源Vccに直
結され、電源用端子とアース端子間に高周波バイパスコ
ンデンサC5が接続されている。更に、前記電源Vcc
より抵抗R2と抵抗R4の直列回路がトランジスタTR
1のベースに接続され、該ベースに直流電圧を供給して
いる。また、トランジスタTR1のベースとアース間に
はインダクタンスL1と容量C1の直列回路が接続さ
れ、トランジスタTR1のベースとエミッタ間には容量
C2が並列に接続されている。さらに、トランジスタT
R1のエミッタとアース間には、抵抗R3と可変抵抗R
v1の直列回路と、容量C3と容量C4の直列回路とが
接続され、容量C3と容量C4の接続点が発振周波数の
出力端子となっている。この発振回路はいわゆるコルピ
ッツ型発振回路を構成している。
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る高
周波LC発振器の一実施例を示す回路図であり、第1の
トランジスタTR1のコレクタは直流電圧源Vccに直
結され、電源用端子とアース端子間に高周波バイパスコ
ンデンサC5が接続されている。更に、前記電源Vcc
より抵抗R2と抵抗R4の直列回路がトランジスタTR
1のベースに接続され、該ベースに直流電圧を供給して
いる。また、トランジスタTR1のベースとアース間に
はインダクタンスL1と容量C1の直列回路が接続さ
れ、トランジスタTR1のベースとエミッタ間には容量
C2が並列に接続されている。さらに、トランジスタT
R1のエミッタとアース間には、抵抗R3と可変抵抗R
v1の直列回路と、容量C3と容量C4の直列回路とが
接続され、容量C3と容量C4の接続点が発振周波数の
出力端子となっている。この発振回路はいわゆるコルピ
ッツ型発振回路を構成している。
【0009】高周波バイパスコンデンサC6を前記可変
抵抗Rv1に並列接続し、抵抗R3と可変抵抗Rv1の
接続点の直流電圧を第2のトランジスタTR2のベース
電圧とする。また、トランジスタTR2のコレクタに直
流電源Vccより抵抗R2を介して電圧が印加され、コ
レクタ−エミッタ間には高周波バイパス用の容量C7が
並列接続されている。
抵抗Rv1に並列接続し、抵抗R3と可変抵抗Rv1の
接続点の直流電圧を第2のトランジスタTR2のベース
電圧とする。また、トランジスタTR2のコレクタに直
流電源Vccより抵抗R2を介して電圧が印加され、コ
レクタ−エミッタ間には高周波バイパス用の容量C7が
並列接続されている。
【0010】図1に示す高周波LC発振器の発振周波数
は、発振ループを構成する素子値L1、C1、C2、C
3及びC4によって決まり、そのいずれかの素子値ある
いは複数の素子値を変化させることにより、高周波LC
発振回路の発振周波数を可変することができる。また、
第1のトランジスタTR1のベースに接続した抵抗R4
は、ベース電圧を高周波的に高く保持する作用をする。
は、発振ループを構成する素子値L1、C1、C2、C
3及びC4によって決まり、そのいずれかの素子値ある
いは複数の素子値を変化させることにより、高周波LC
発振回路の発振周波数を可変することができる。また、
第1のトランジスタTR1のベースに接続した抵抗R4
は、ベース電圧を高周波的に高く保持する作用をする。
【0011】図1に示した本発明に係る一実施例の特徴
は、第1のトランジスタTR1のエミッタ−アース間に
抵抗R3と可変抵抗Rv1との直列接続回路を接続し、
可変抵抗Rv1の両端に発生する電圧から交流分を容量
C6によりバイパスして、直流電圧のみを第2のトラン
ジスタTR2のベースに印加しベース電圧とする。トラ
ンジスタTR2のベース−エミッタ間電圧VBEを例えば
0.7Vとすると、該電圧を越える電圧がベースに印加
されると、トランジスタTR2にベース電流IBが流
れ、それに伴いトランジスタTR2に流れるコレクタ電
流ICはβIB(βはエミッタ接地の電流増幅率)とな
る。該コレクタ電流ICが流れると、電源よりトランジ
スタTR1のベースに接続されている抵抗R2の両端の
電圧V2(=R2×IC)は増加する。トランジスタT
R2のコレクタ電圧をVCとすると、Vcc=V2 +V
Cは一定であるから、 V2(=R2×IC)が増加する
とVCは減少し、トランジスタTR1のベース電圧が降
下することになる。このように本発明になる高周波LC
発振器は、発振回路のトランジスタTR1のベース電圧
に直流の負帰還をかけるため、温度変動等に対して安定
な回路を構成することができると共に発振回路のトラン
ジスタTR1のコレクタに電源電圧を直結するため、従
来の図2の回路のように抵抗R1の電圧降下によって発
振電圧レンジが狭まることもなく、発振器出力の範囲を
拡大することが可能となった。
は、第1のトランジスタTR1のエミッタ−アース間に
抵抗R3と可変抵抗Rv1との直列接続回路を接続し、
可変抵抗Rv1の両端に発生する電圧から交流分を容量
C6によりバイパスして、直流電圧のみを第2のトラン
ジスタTR2のベースに印加しベース電圧とする。トラ
ンジスタTR2のベース−エミッタ間電圧VBEを例えば
0.7Vとすると、該電圧を越える電圧がベースに印加
されると、トランジスタTR2にベース電流IBが流
れ、それに伴いトランジスタTR2に流れるコレクタ電
流ICはβIB(βはエミッタ接地の電流増幅率)とな
る。該コレクタ電流ICが流れると、電源よりトランジ
スタTR1のベースに接続されている抵抗R2の両端の
電圧V2(=R2×IC)は増加する。トランジスタT
R2のコレクタ電圧をVCとすると、Vcc=V2 +V
Cは一定であるから、 V2(=R2×IC)が増加する
とVCは減少し、トランジスタTR1のベース電圧が降
下することになる。このように本発明になる高周波LC
発振器は、発振回路のトランジスタTR1のベース電圧
に直流の負帰還をかけるため、温度変動等に対して安定
な回路を構成することができると共に発振回路のトラン
ジスタTR1のコレクタに電源電圧を直結するため、従
来の図2の回路のように抵抗R1の電圧降下によって発
振電圧レンジが狭まることもなく、発振器出力の範囲を
拡大することが可能となった。
【0012】上記のように本発明に係る高周波LC発振
器は、自己バイアス方式の特徴、即ち低電圧から高電圧
まで適切なバイアス電圧を自己設定する機能を生かすと
共に出力電圧レンジの拡大を図った発振回路である。な
お、可変抵抗Rv1を可変することにより、トランジス
タTR2のベース電圧を可変することができ、直流電圧
の帰還量を可変することができる。図1の発振回路を用
いた試作例では、発振周波数400MHz、50Ω終端
で3dBmの出力電圧が得られた。尚、本発明ではトラ
ンジスタを用いて発振回路の作用を説明したが、FET
を用いてもよいことは云うまでもない。
器は、自己バイアス方式の特徴、即ち低電圧から高電圧
まで適切なバイアス電圧を自己設定する機能を生かすと
共に出力電圧レンジの拡大を図った発振回路である。な
お、可変抵抗Rv1を可変することにより、トランジス
タTR2のベース電圧を可変することができ、直流電圧
の帰還量を可変することができる。図1の発振回路を用
いた試作例では、発振周波数400MHz、50Ω終端
で3dBmの出力電圧が得られた。尚、本発明ではトラ
ンジスタを用いて発振回路の作用を説明したが、FET
を用いてもよいことは云うまでもない。
【0013】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、従来回路では抵抗R1により出力電圧レンジが抵
抗R1の電圧降下分だけ狭められていた。本発明では電
源電圧と発振回路のコレクタを直結したのでダイナミッ
クレンジを広げられるのみならず電源電圧の降下に対し
ても発振を継続し、電源電圧5Vの場合で約1Vまで降
下した場合でも発振するという優れた特性を有する。
ので、従来回路では抵抗R1により出力電圧レンジが抵
抗R1の電圧降下分だけ狭められていた。本発明では電
源電圧と発振回路のコレクタを直結したのでダイナミッ
クレンジを広げられるのみならず電源電圧の降下に対し
ても発振を継続し、電源電圧5Vの場合で約1Vまで降
下した場合でも発振するという優れた特性を有する。
【図1】本発明に係る高周波LC発振器の実施の一形態
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図2】従来の高周波LC発振器の一例を示す回路図で
ある。
ある。
TR1、TR2・・トランジスタ R2、R3、R4・・抵抗 Rv1・・可変抵抗 L1・・インダクタンス C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7・・容量 Vcc・・直流電源 GND・・アース
Claims (2)
- 【請求項1】 第1のトランジスタTR1のエミッタ−
アース間に固定抵抗R3と可変抵抗Rv1の直列回路を
接続し、直流電源に前記TR1のコレクタを接続すると
共に該コレクタから固定抵抗R2とR4との直列回路を
介してTR1のベースに直流電圧を印加し、更に前記T
R1のベースとアース間にLCの共振回路を挿入したL
C発振器であって、前記Rv1の両端から直流電圧を抽
出しこれを第2のトランジスタTR2のベース電圧と
し、前記抵抗R2とR4の接続点とTR2とを接続し、
TR2のエミッタを接地したことにより前記LC発振器
に直流の負帰還を掛けたことを特徴とする高周波LC発
振器。 - 【請求項2】 前記トランジスタの少なくとも一方をF
ETとしたことを特徴とする請求項1記載の高周波LC
発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17519297A JPH118513A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 高周波lc発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17519297A JPH118513A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 高周波lc発振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH118513A true JPH118513A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15991906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17519297A Pending JPH118513A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 高周波lc発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH118513A (ja) |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP17519297A patent/JPH118513A/ja active Pending
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