JPS60201703A - 発振器 - Google Patents

発振器

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Publication number
JPS60201703A
JPS60201703A JP5729084A JP5729084A JPS60201703A JP S60201703 A JPS60201703 A JP S60201703A JP 5729084 A JP5729084 A JP 5729084A JP 5729084 A JP5729084 A JP 5729084A JP S60201703 A JPS60201703 A JP S60201703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
high frequency
feedback
gate
oscillation
Prior art date
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Pending
Application number
JP5729084A
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English (en)
Inventor
Shinzo Minoke
蓑毛 伸三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5729084A priority Critical patent/JPS60201703A/ja
Publication of JPS60201703A publication Critical patent/JPS60201703A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/326Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator the resonator being an acoustic wave device, e.g. SAW or BAW device

Landscapes

  • 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1周波数変換に用いられる局部発振器等の発
振器に係り、特にGaAs(ガリウムする。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に、CATV等に用いられる広帯域の受る。このダ
ブルス−パーヘテロダイン方式として、第1の混合器で
信号周波数を一担、所定の周波数に上げ、第2の混合器
で所要の中間周波数に下げる方式がある。この方式は9
通常アップダウンチューナと呼ばれ、広帯域の受信回路
例えばテレビ信号の様にVHF帯からUHF帯までを帯
域の切換なしで全バンドを一つの同調回路で受信する場
合に用いられる。このようなアップダウンチューナでは
9局部発振器としては高周波で安定な発振器が、信号周
波数を変換する上で必要となる。
帰還発振器は、出力の一部が帰還路を通じて入力側に帰
還したとき、このループの位相が同相で利得が1以上で
あれば発振回路が形成される。第1図は、帰還発振器の
原理を示すu路図であり、1は帰還信号を増幅する増幅
回路、2得るための帰還回路であり9発振信号は端子3
に得る。この帰還発振回路は、増幅器1.帰還回路2を
夫々yパラメータで表わすと第2図のようになる。そし
て、この場合、全体のYパラメータは次式で示される。
Yn=yi+yt1・・・・・・・・・・・・・・・(
1)YI2 =yr+ y12・・・・・・・・・・・
・・・・(2)Y21 =yf+yzs・・・・・・・
・・・・・・・・(3)Y22 = yo十y22・・
・・・・・・・・・・・・・(4)また、第2図で電流
i+、i2 に着目すると。
これらの電流は次式で示すことができる。
i 1 =Y1ffl+Y12v2−・−・・・・・(
51i 2 = Y21Vl+Y22V2−−−−・・
−・−(5)回路が発振するということは、入力端子1
K が零にも拘らず、電圧v +、 V 2が発生する
ことであ上記第(7)式において分母が零となるとv2
は無限大どなり、この回路は発振する。即ち A = YlIY22− Y12Y21・・・・・・・
・・・・・・・・(8)が零となれば回路はその周波数
で発振する。第(8)式を実数部と丸数部に分けて考え
Im(YttYzz −Y12Y21 )= 0・−・
・・・、、−・・・(X))の2式が満足されると回路
は発振する。上記第9式で、rは発振のしやすさを表わ
す定数で。
1より大きいと発振し、その値が大きいほど発振しやす
い。このrは通常2〜10程度に選定される。
従来、上記帰還回路は、LC共振回路、セラミック共振
素子を用いた共振回路等が用いられていたが、LC共振
回路にあっては回路のQが周波数によって変化し、更に
は寄生素子等が問題となり高周波域において安定した発
振が望めん ない。また、セラミック共振素子を用いれ回路にあって
は、共振特性と安定性に問題がある。
更に、上述した発振器は、温度変化に対する安定性の点
に関しても問題を有する。
〔発明の目的J この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、高
周波の追随性及び温度変化に対し発振周波数を安定にす
る観点から、AaGsFETを用いて発振回路を構成し
安定した発振動作を行なう発振回路を提供することを目
的とする。
〔発明の概要〕
この発明では、帰還増幅回路にGa As F E T
を用い、この帰還増幅回路のバイアスを高周波成分によ
る影響を安定化して、高周波的にも温度変化に対しても
安定した高周波発信信号を得る。
〔発明の実施例〕
第3図は、この発明に係る発振器の一実施例であり、帰
還増幅器の能動素子としてGa As XITを用い、
帰還回路に弾性表面波フィルりを用いである。
第3図は2例えば、CATV等でテレビジョン信号を扱
う場合に広帯域の信号を帯域の切換なしに受信を可能と
する。2つの混合器を用いたアップダウンチューナにこ
の発明に係る発振器を適用した例を示す。この第3図に
示した発ン 振回路は、アップダウンチューナのダウンコナバータの
発振器として用いられる。第3図中。
10は帰還増幅器をなすGa As F E Tであり
、第1のゲー)Gl、第2のゲー)G2 を有する。ま
た11は帰還経路を構成する表面波共振子で1表面波共
振子は伝播関数、を設定しやすい点や温度変化による影
響が小さいという特徴を有する。
表面波共振子11の入力端は、整合用インダクタンスL
1 で入力インピーダンスが低下するのを防ぎ、帰還信
号の減衰を防ぐ。また上記表面波共振子11の出力側の
損失は、インダクタンスL2によって防ぎ出力インピー
ダンスの整合作用をなす。また9表面波共振子11の出
力側のコンデンサC1は直流分を遮断するものであり、
更に・抵抗R1は電源投入時等において過渡的な電圧か
ら上記表面波共振子11が破損するのを防止するための
リーク抵抗である。また、抵抗R2コンデンサC2は、
上記Ga As F E TIOのソースに対するバイ
アス回路をなす。更に、抵抗Ra。
R4,−y ンf ン−fc3 はGaAsFET10
のゲートG2 に対するバイアス回路を構成する。端子
lは発振器に対するバイアス電圧を供給するバイアス電
源であり、抵抗R5は帰還率に関与する抵抗である。
上記実施例では2発振周波数は帰還回路を構成する表面
波共振子11の周波数特性によって発振周波数が主とし
て決められる。そして帰還増幅回路は、デュアルゲート
のC11As FETを用いている。C1Asを用いた
デュアルゲートのFETは、ゲートがショットキー構造
となっているが、ゲートの電気的性質はPN接合に非常
に似ている。また材料としてG15As を用いること
で、移動度非常に太き(することができ例えば、5.0
0(1)m2/■・S の値が実現される。また。
これ以上電界をかけても電子速度が一定となる飽和速度
電界も、シリコンを用いたものが12.5kv / m
である+7)ic対しGa A、 0)場合には3.9
kV / cm程度となる。このためGa Asを用い
たFETの特性として高周波においてゲートコンダクタ
ンスが小さく、かつ順伝達アドミッタンスが大きいため
、利得が大きく、、 NF (ノイズフィギュア)が小
さい点があげられる。このようなGa Asの特質を本
実施では、コンバータの発振器として利用しているので
安定した発振周波数信号を、コンデンサC6を介して端
子13に得ることができる。
このように、GaAsを帰還増幅回路として用 ・いた
この実施例では、高域周波数特性に優れた発振器が提供
されるが、高周波特性に優れているが故に9例えばテレ
ビジョン信号のVHF帯アップダウンチューナに好適な
発振器を得ることができる。高周波特性に優れたこの発
明に係る上記実施例では、高周波に対する利得が大きい
ことから9回路基板に素子を実装するにあたっては、G
aAsFET10−の入力側で不要高周波信号が十分側
路する必要がある。この点に関しでは、第4図に示すよ
うにGa h F E TのゲートG1 側の交流的な
アース点EAtと02 側のアース点EA2とを近接し
である。これは、ゲートGl 側のアース点とゲートG
2 側のアース点との間に高周波電流が分布し、これら
2つのアース電位間に電位差が生じ、雑音成分がGa 
As FETのゲートG2 側に印加され、高利得で増
幅されてNF (雑音指数)が悪化するのを防ぐためで
ある。
第5図は、この発明に係る発振器の他の実施例を示す回
路図であり、第3図に示す実施例とは、コンデンサC7
をゲートG2 と電源端子3間に接続した点にある。第
3図に示した回路に巧 対応する部分については同−付号を得しその説明を省略
する。
QIAs F E Tは上述したように、そのキャリア
の移動度はSi (シリコン)を用いたFBTの場合に
比し非常に大きい。この移動度が大きいことにより9通
常は、電源端子12には12Vの電圧が印加されるが、
電源電圧が12Vよりも高(なると、FETl0の利得
が増加する。このため9抵抗R3での電圧降下が太き(
なりゲー)G2の電位がさがる。また、:p(イアス抵
抗R2の端θ 子電圧が上昇し、V72s、即ち、ゲートG2 とソー
スS間の電位差が減少しループ利得も低下する。この結
果、全体としてのNF(fit音指数)が劣化する。第
6図は、このことを示す特性図であり9通常のバイアス
電圧である12Vを越えlこ ると、NFが劣化することを示す。これl対処するため
上記実施例ではGaAsFET10のゲー)G2 側に
おける抵抗Rs、コンデンサC4を介した接地点EAI
とドレイン側のインダクタンスL2.コンデンザC5を
介した接地点EA2とを近接している。即ち第7図に示
す接地点EA1、EA2を第7図に示すように近接する
よう印刷配線板の接地パターンを設ける。
上記のように、この実施例によれば、コンデンサC7を
帰還増幅器を構成するGa As F’ E TlOの
入力端に設けることで、不要高域信号成分をアースに側
路される。このためキャリアの移動度が大きく高周波域
に対する13号利得が大きいというGa’ As F 
E Tの特質を利点として利用し、不要信号が帰還され
て雑音指数が劣化するを防止する。また、この実施例で
追加したコンデンサC7は1発j辰パワーが増加して、
ゲートG2 に不要電流がiノ(されるのを防ぎ、ゲー
トG2と怜≠+≠伊セドレインDとを不要高周波に対し
実質的に短絡する。これにより、ゲートG2とソースS
間のバイアスが高周波雑音によって下がることを防ぐこ
とができ、高周波雑音によ゛′ル’f−トG2 とソー
スS間のバイアス電圧の低下が阻止できる。即ち、コン
デンサC7を設けない第3図に示した実施例ではゲー)
G2 とソースS間のバイアス電圧VG 2S は第8
図中の点線Aに示す特性を示すのに対し、この実施例に
防止される。
〔発明の効果〕
以上、述べたように、帰還増幅回路にGa AsFET
を用い、かつGa As F E Tの高周波に対する
高利得特性を高周波雑音に対する対策を施すことにより
安定発振に寄与されるよう利用した発振回路をこの発明
によれば提供し得る。このため、この発明による発振器
は、広帯域の受信回路9例えばテレビ信号の様にVHF
帯から−ナに用いて好適である。
また、キャリアの移動度の高いGa As E F T
を安定なバイアスのもとに発振動作を行なわせているの
で、温度変化に対しても安定に発振動作が持続する発振
回路を、この発明は提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は一般的な帰還形発振器の発振原理を説
明するに供する回路図、第3図及び第5図はこの発明に
係る発振器の実施例を示す回路図、第4図は第3図の実
施例を説明するための回路図、第6図及び第8図はこの
発明に係る発振d:9の動作を説明するに供する特性図
、第7図はこの発明に係る発振回路に適用される印刷配
線板の回路パターン図である。 10・・・・・・・・・Ga As F E T11・
・・・・・・・・SAW共振子 R3,R4,C4、C5、C7・・・・・・高周波信号
側路手段代理人弁理士 則 近 憲 佑 (ばか1名)
第 1 図 tJ 3 図 第 5 図 1 第 4 図 第 7 図 第 8 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 出力端子側からの帰還信号を発振能動素子の入力側に導
    出する帰還回路と。 この帰還回路からの人力信号を入力とし、前記発振能動
    素子としGaAs(ガリウムヒ素)FETを用いた帰還
    増幅回路と。 この帰還増幅回路を構成する前記Ga As F ET
    のゲートバイアス手段に設けた不用高周波帯成 域信号を側路する高周派信号側路手段とを少な(とも具
    備したことを特徴とする発振回路。
JP5729084A 1984-03-27 1984-03-27 発振器 Pending JPS60201703A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5729084A JPS60201703A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 発振器

Applications Claiming Priority (1)

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JP5729084A JPS60201703A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 発振器

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JPS60201703A true JPS60201703A (ja) 1985-10-12

Family

ID=13051417

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5729084A Pending JPS60201703A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 発振器

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JP (1) JPS60201703A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980020084A (ko) * 1996-09-05 1998-06-25 김광호 손상방지를 위한 발진회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980020084A (ko) * 1996-09-05 1998-06-25 김광호 손상방지를 위한 발진회로

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