JPS60172805A - コイル励磁用発振回路 - Google Patents

コイル励磁用発振回路

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JPS60172805A
JPS60172805A JP59013347A JP1334784A JPS60172805A JP S60172805 A JPS60172805 A JP S60172805A JP 59013347 A JP59013347 A JP 59013347A JP 1334784 A JP1334784 A JP 1334784A JP S60172805 A JPS60172805 A JP S60172805A
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JP
Japan
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coil
tank circuit
circuit
waveform
amplifier
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Pending
Application number
JP59013347A
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English (en)
Inventor
Tadahiro Nagayama
長山 忠洋
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS60172805A publication Critical patent/JPS60172805A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1231Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising one or more bipolar transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H03B5/26Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator frequency-determining element being part of bridge circuit in closed ring around which signal is transmitted; frequency-determining element being connected via a bridge circuit to such a closed ring, e.g. Wien-Bridge oscillator, parallel-T oscillator

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、tti4ff誘導形テイジタイザに使用す
る電磁ペンのコイル等を励磁し、正弦波の磁束な一得る
のに適したコイル励磁用発儀回路に関するものである。
〔従来技術〕
第1図は従来の電磁ペン励磁回路の一利を示す7’c+
ツタ図である。この図で、1は7スデーノルマルチバイ
プレータまたは水晶発振器を使用したクロックを分周し
て得た矩形波発生回路、2は増幅器である。増幅器2の
出力は、電磁ペンのコイル3とコンデンサ4とからなる
タンク回路に供給される。発振回路として矩形波発生回
路1が使用されるのは、正弦波発振器より構成が電車な
こと、大きな出力の増幅器2が小さいトランジスタで構
成できることが理由である。
しかし、この回路は、矩形波発生回路1の繰り返し周波
数とコイル3とコンデンサ4とで決まる共像周波数とが
一致するように、コイル3のインダクタンスまたはコン
デンサ4のキャパシタンスを調整するか、あるいは矩形
波発生回路1の発振周波数が可変であれば発振周波数を
調整する必費がある欠点を有する。これが矩形波発生回
路1が正弦波発掘器であっても同じである。
コルピッツ発掘器、八−トレー発皇器等のLC発振器の
インダクタンスに電磁ペンのペンコイルを使用する場合
は、発振周波数がペンフィルとコンデンサ4かうなるタ
ンク回路により定まるため、上記の周波数の調整は不快
であるが、正弦波の発振器でありA級動作が必要なため
、矩形波を扱5回v6と比較し°(大重力を扱えるトラ
ンジスタを使用しなVすれはならない欠点がある。
〔発明の概要〕
この軸明は、ペンフィル4Iの一束を発生させるための
コイルを、タンク回路のインタフタンスとすることによ
り周波数の調整を不要とし、かつ、矩形波もしくは矩形
波に近い波形でタンク回路をドライブするよう圧して、
小さなトランジスタで大出力が得られるようにした発振
回路を提供するものである。以下、図面によりこの発明
の詳細な説明する。
〔発明の実施例〕
第2図は、この発明の一実施例な示す図である。
この図で、11は電磁ペン等のコイルであり、コンデン
サ12.13とともにタンク回路を構成している。14
は前自己コイル11に発生している電圧を検出するため
のコイルである。コイル14に発生した電圧は、抵抗器
15を介して増幅器16に印加される。増幅器16の帰
還回路には、コンデンサ17と抵抗器18が接続されて
いる。増幅器16の出力は、抵抗器19とコンデンサ2
0を介してトランジスタ210ベースに印加される。
抵抗器22,23.24は、トランジスタ21にバイデ
スを与える役目を持つ。増幅器16の出力電圧が上昇す
るとき、トランジスタ210ベース・エミッタを通り、
さらに抵抗器24およびコンデンサ25.13を通りト
ランジスタ21のベースNmが流れる。このため、トラ
ンジスタ21のコレクタ電流が、抵抗器24およびコン
デンサ25゜13に流れる。
次に、増幅器16の出力電圧が減少するときは、コンデ
ンサ13,25.)ランジスタ26のエミッタ・ベース
を通ってトランジスタ26のベース電流が流れる。この
ため、コンデンサ13,25、トランジスタ26のエミ
ッタ・コレクタを通ってトランジスタ26のコレクタ電
流が流れる。トランジスタ21.26が動作したとき、
コンデンサ25を介してコイル11.コンデンサ12.
13からなるタンク回路は励磁され、タンク回路の共振
周波数の周波数成分の振1−が増大する。この電圧はコ
イル14を経て増幅器16にフィードバックされ、増幅
器16.トランジスタ21.26によって再び増幅され
、タンク回路に供給される。
このため、発振が持続する。発振開始は、トランジスタ
21のコレクタや増幅器16に接続されている電流投入
時に発生する過渡的な振動や、コイル11に訪導される
ノイズなどにより行われる。
次に、上記第2図の実施例におけるフィードバックルー
プの位相について説明する。
コイル11の電圧の位相を基準とすると、コンデンサ1
2.13の電圧の位相は同相であり、コイル14の出力
電圧は180°ずれている。コイル14の電圧は増幅器
16の反転入力端子に印加されており、増幅器16のフ
ィードバック回路にコンデンサが接続され積分器となっ
ているため、増幅器16の出力電圧の位相は900進み
、コイル11の電圧に対し90°遅れた波形となる。こ
の波形がトランジスタ21.26に印加されると、両ト
ランジスタ21,2Bはほぼ飽和し、矩形波に近い波形
となる。これらの位相の関係を第3図に示す。
m3図で、Aはコイル11およびコンデンサ12゜13
の電圧、Bは増幅器16の重加電圧、Cはトランジスタ
21.26のエミッタ電圧をそれぞれ示す波形である。
波形Cの電圧のタンク回路への印加はコンデンサ25を
介し、また、コンデンサ12.13の結合部分に対して
行われるため、波形Cの立ち上り、立ち下り部分がタン
ク回路の励mK寄与する。すなわち、励振に有効な波形
Cの部分は波形Aと同相となり、この回路のフィードバ
ックはポジティブフィードバックとなる。したがって、
この回路は発振器となる。
増幅器16のフィードバック回路には、コンデンサ11
の他抵抗器18が接続されているため、増幅器16によ
る位相の進みは正確には90’ではないが、抵抗器18
の役目は主としてコンデンサ11のテイスチャージであ
り、位相に与える影響は少なく、位相の進みはかまば9
0°とみなすことができる。コンデンサ11と抵抗器1
8の値を調整し、位相の進み角を調整することは1能で
ある。
また、増幅器16の出力が正弦波であれはコンデンサ2
0により電流の位相が進むが、抵抗器19等の接続があ
るため位相の進みはわずかである。
第4図にコイル11およびトランジスタ21゜26のエ
ミッタ11!圧の波形の例を示す。この北4図はクラウ
ン管の写真をトレースしたものである。
第4図の(a)はコイル11の上端(コンデンサ12と
の接続部ンの電圧で、 50V/divの目盛(縦軸)
であり、第4図の(b)はトランジスタ21.26のエ
ミッタの電圧で、 sv/ cl+vの目盛(縦軸)で
ある。時間目盛(横軸)は共通で2μS/djvである
増幅器16の出力電圧は正弦波であってもよいが、少し
飽和させて台形状にしてもよい。また、コイル14の出
力電圧を増幅器16の反転入力端子に印加する代りに、
コイル11の中間から取ったタップの゛電圧を増幅器1
6の反転入力jiij子に印加してもよいが、この場合
は、増幅器16が過大な人力電圧により破壊しないよう
にする配慮が必要である。なお、トランジスタ26のコ
レクタは負電源に接続してもよい。また、コンデンサ2
5には直列に抵抗器を接続し、タンク回路の励振の強さ
を調整してもよい。
第5図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。第
2図とは電力増幅部が異なる。すなわち、電力増幅はト
ランジスタ27.28により行われる。抵抗器29.3
0は、トランジスタ27.28のバイアスを与えるため
の抵抗器である。第2図のトランジスタ21.26の回
路がエミツタフオo7であり、位相が反転しないのに対
し、第5図のトランジスタ、27.28による回路は位
相が反転するため、増幅器16への電圧の印加はコイル
11のタップ31から行う。なお、抵抗器29゜30の
間の点32とトランジスタ27.28のコレクタを結ぶ
位置330間を抵抗器で結合すると、トランジスタ27
.28の直流電流増幅率h□にアンバランスがあっても
飽和しK<くなる。 ・第5図の回路においては、トラ
ンジスタ21゜28のエミッタ・ベース間に大きな逆電
圧が印加されるため、エミッタ・ベース間の逆耐圧が高
いトランジスタを使用する必要がある。増11〜FA器
16の/イードバック回路をよコンデンサ11と抵抗器
18かbノ、【るか、コンデンサ17のみ、または抵抗
器18のみであってもウラ]級はIJI能である。しか
し、コンゲンーリ”11と抵抗器18の両方を使用した
方か発振の振幅も大きく、かつ、発振が安定である0” 以上に説明した回路以外であっても、増幅、移相、波形
整形を受け持つ楕成安素を持つ回路であれは、i(V 
li品、移相、波形整形を行う回路かいかなる回路であ
っても、この発明の発振器を構成することができる。
なお、発振周波Hrはコイル11のインタフタンスLと
、コンデンサ12,13.25のキャパシタンスC,I
 C,、C8によって定まり、以下の式%式% また、コイル11とコンデンサ12,13とは電圧の位
相が等しいから巣2図、第5図において、コンデンサ1
2.13の間の点から増幅器16へ電圧をフィードバッ
クし、トランジスタ21.26またはトランジスタ27
.28からコイル14またはコイル11のタップ31へ
、矩形波または矩形波に近い波形の電圧を印加しても発
振は可能である。ただし、この場合はコイル11に流れ
る電流はひずみやノイズが多い波形となる。
なお、上iIl:8実施例においては、コンデンサ17
によって位相を移動させているが、これはタンク回路を
励振する成分を多くし、発振出力を大きくすることを目
的としている。しかし、単に発振させるだけであれは移
相機能は不云である。これは位相を移動させなくてもタ
ンク回路を励振させる成分は存在するためである。この
場合、励振させるための成分が少ないために発振出力は
小さい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明の発振器は、タンク回路
と増幅機能および波形整形機能を持つ処理回路を有し、
波形整形後の矩形波もしくは矩形波に近い波形の立ち上
り、立ち下りでポジティブフィードバックをかける構成
としたので、タンク回路に゛電力を供給する電力増幅部
はA級動作が不安であり、発熱が少なく、小形のトラン
ジスタで大出力をイ拝ることがLFJ能となる。このこ
とは消費電力が小さいことと、放熱設計が容易になる。
また、発振周波叡はタンク回路のインタフタンスとキャ
パシタンスによって定まるから、第1図に示す従来の回
路のように、発振器の発振周波数とタンク回路の共振周
波数を一致させるための調整が不安である利点がある。
さらに、この発明は、タンク回路の容量部に電力を供給
する回路であるため、タンク回路の共振周波数以外の電
流はコンデンサには流れるが、コイルにはほとんど流れ
ない特徴を持つ。したがって、コイルから発生する(6
束は、周波舷がタンク回路の共振周波数のほぼ正弦波に
近い波形となる。
このため、コイルから正弦波に近い磁束を発生させる電
磁導電形テイジタイザ用電磁ペンの発振および磁束発生
回路として利用すると効果が大きい。
この4 合、’t’l磁ペンのペンフィルをタンク回路
のコイルとする。そして、ペンコイルには不安な電流が
流れないため、コイルにフェライト等の磁心を入れた場
合に飽和しにくく、また、発熱が少ない利点も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電磁ペア励磁正路を斥す図、第2図はこ
の発明の一実施例を示j′回路図、第3図は第2図の実
施例における位相関係を示す要部の波形図、第4図は波
形の実際例を示す図、第5図はこの発明の他の実施例を
示す回路図である。 図中、11.14はコイル、12,13.17゜20.
25はコンデンサ、15.1B、19,22゜23.2
4.29.30は抵抗器、16は増幅器、21’、26
,2T、28はトランジスタ、31はタンプ、32は抵
抗器29.30間の点、33はトランジスタ27.28
のコレクタを結ぶ位鍮でたる・ 第1図 第3図 第4図 42、us/div

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 インダクタンスとキャパシタンスが並列に接続されてな
    るタンク回路と、増幅僚能、波形聚形機能を持つ処理回
    路を有し、前記タンク回路から検出した波形を前記処理
    回路により増幅ならびに波形整形処理した後、整形され
    た波形の立ち上り。 立ち下り部分により前記タンク回路の励振を行うことを
    特徴とするコイル励磁相@振回路。
JP59013347A 1984-01-30 1984-01-30 コイル励磁用発振回路 Pending JPS60172805A (ja)

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JPS60172805A true JPS60172805A (ja) 1985-09-06

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61131603A (ja) * 1984-11-23 1986-06-19 テクトロニツクス・インコーポレイテツド 高周波発振器
JP2017511669A (ja) * 2014-04-17 2017-04-20 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) 直列共振発振子

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