JPS6021602A - 可変周波数水晶発振回路 - Google Patents
可変周波数水晶発振回路Info
- Publication number
- JPS6021602A JPS6021602A JP13053383A JP13053383A JPS6021602A JP S6021602 A JPS6021602 A JP S6021602A JP 13053383 A JP13053383 A JP 13053383A JP 13053383 A JP13053383 A JP 13053383A JP S6021602 A JPS6021602 A JP S6021602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diodes
- frequency
- control voltage
- variable
- variable capacitance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION 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
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は各種通信機等に用いられる電圧制御型の可変
周波数水晶発振回路に関する。
周波数水晶発振回路に関する。
背景技術とその問題点
電圧制御型可変周波数発振器は、各種通信機等の構成上
、重要な機能ブロックであシ、特に高周波数安定度が要
求される用途については可変周波数水晶発振回路(以下
vcxoという)が用いられる。
、重要な機能ブロックであシ、特に高周波数安定度が要
求される用途については可変周波数水晶発振回路(以下
vcxoという)が用いられる。
とのvcxoは発振素子としての水晶振動子に直列に可
変容量ダイオード(バリキャラf)が接続され、この可
変容量ダイオードに直流制御電圧が供給されることによ
シ発振周波数が可変される。
変容量ダイオード(バリキャラf)が接続され、この可
変容量ダイオードに直流制御電圧が供給されることによ
シ発振周波数が可変される。
この場合に、vcxoの周波数可変範囲を拡大する必要
があるとき、水晶振動子に直列に伸長コイルを接続し、
可変容量ダイオードをさらにこれに直列に接続して水晶
振動子の等測定数を制御する方法が一般に用いられ)。
があるとき、水晶振動子に直列に伸長コイルを接続し、
可変容量ダイオードをさらにこれに直列に接続して水晶
振動子の等測定数を制御する方法が一般に用いられ)。
周波数可変範囲を拡大する必要性は、オーバートーンv
cxoの場合に特に%きい。すなわち、発振周波数とし
て数十M Hzの高周波数を得る場合、コスト的に安価
等の理由でオーバートーンvcx。
cxoの場合に特に%きい。すなわち、発振周波数とし
て数十M Hzの高周波数を得る場合、コスト的に安価
等の理由でオーバートーンvcx。
が用いられ怠。このオーバートーンvcxoは水晶振動
子をその高調波振動(オーバートーン)で励振するもの
で、発振周波数はn次の高調波となる。
子をその高調波振動(オーバートーン)で励振するもの
で、発振周波数はn次の高調波となる。
ところが、このオーバートーンvcxoの場合、周波数
が高いほど、つまシnの値が大きいほど周波数可変範囲
が狭くなる。そこで、オーバートーンvcxoの場合、
可変範囲拡大のため伸長コイルが用いられることが多い
。
が高いほど、つまシnの値が大きいほど周波数可変範囲
が狭くなる。そこで、オーバートーンvcxoの場合、
可変範囲拡大のため伸長コイルが用いられることが多い
。
ところで、可変容量ダイオードの容量−制御電正特性は
第1図で実線で示すような曲線aとなるが、この可変容
量ダイオードの大容量領域(制御電圧小領域)において
は、Qの低下、直流への信号重畳による変調現象が発生
し、発振スペクトルの純度低下を招くという欠点がある
。
第1図で実線で示すような曲線aとなるが、この可変容
量ダイオードの大容量領域(制御電圧小領域)において
は、Qの低下、直流への信号重畳による変調現象が発生
し、発振スペクトルの純度低下を招くという欠点がある
。
このため、例えば第1図に示すよりに使用できる容量の
上限Uが定められ、また、容量−制御電圧曲線から使用
可能な容量の下限dが定められ、制御電圧D1の範囲で
容量制御されるようになされる。
上限Uが定められ、また、容量−制御電圧曲線から使用
可能な容量の下限dが定められ、制御電圧D1の範囲で
容量制御されるようになされる。
一方、VCXOの制御可能周波数範囲は次のように定ま
る。第2図はvcxoの周波数特性を示すもので、単に
水晶振動子を接続しただけのときは実線(イ)のように
なり、L性(インダクタンス)の外周条件によシ決まる
L性インピーダンスによシ要求される値Loに対応する
周波数で発振する。そして、この水晶発振器に上記のよ
うに伸長コイルを接続すると点線(ロ)で示すように周
波数が低い方向に推移し、推移の量はインダクタンス値
が大きい程大きくなる。また、この水晶発振器に伸長コ
イルの代わシにコンデンサを直列接続すると、周波数特
性は一点鎖線allで示すように周波数が高い方に推移
し、容量が小さいほどその推移量は大きい。
る。第2図はvcxoの周波数特性を示すもので、単に
水晶振動子を接続しただけのときは実線(イ)のように
なり、L性(インダクタンス)の外周条件によシ決まる
L性インピーダンスによシ要求される値Loに対応する
周波数で発振する。そして、この水晶発振器に上記のよ
うに伸長コイルを接続すると点線(ロ)で示すように周
波数が低い方向に推移し、推移の量はインダクタンス値
が大きい程大きくなる。また、この水晶発振器に伸長コ
イルの代わシにコンデンサを直列接続すると、周波数特
性は一点鎖線allで示すように周波数が高い方に推移
し、容量が小さいほどその推移量は大きい。
以上のことから、vcxoの周波数可変範囲Fが定めら
れる。この場合、可変容量ダイオードの使用可能な最小
容量は上述したように下限dとして定まル、このため、
周波数可変範囲Fの上限は定まるから、周波数可変範囲
Fを拡大するには伸長コイルのインダクタンス値を大き
くして周波数の下限を下げるようにすればよい。
れる。この場合、可変容量ダイオードの使用可能な最小
容量は上述したように下限dとして定まル、このため、
周波数可変範囲Fの上限は定まるから、周波数可変範囲
Fを拡大するには伸長コイルのインダクタンス値を大き
くして周波数の下限を下げるようにすればよい。
ところが、伸長コイルのインダクタンス値を大きくする
とQが低下してしまう。特に、オーバートーンvcxo
の場合、高次になればなるほど、基本周波数のときよシ
もQが低下しているため、この伸長コイルのインダクタ
ンス値を大にすることによ)さらにQが低下することと
なシ安定度が悪くなる。このため、従来は、発振器の安
定度を確保するため伸長コイルのインダクタンス値をあ
まシ大きくできず、vcxoの周波数可変範囲を拡大す
ることができなかった。
とQが低下してしまう。特に、オーバートーンvcxo
の場合、高次になればなるほど、基本周波数のときよシ
もQが低下しているため、この伸長コイルのインダクタ
ンス値を大にすることによ)さらにQが低下することと
なシ安定度が悪くなる。このため、従来は、発振器の安
定度を確保するため伸長コイルのインダクタンス値をあ
まシ大きくできず、vcxoの周波数可変範囲を拡大す
ることができなかった。
発明の目的
この発明は上記の点にかんがみ、周波数可変範囲の拡大
ができるようにしたv cxoを提供しようとするもの
である。
ができるようにしたv cxoを提供しようとするもの
である。
発明の概要
この発明は、発振素子としての水晶振動子に伸長コイル
及び複数個の可変容量ダイオードが直列に接続され、共
通の直流制御電圧によって上記複数の可変容量ダイオー
ドが同時に制御されて発振周波数が可変されるようにな
された可変周波数水晶発振回路であって、これによシ周
波数可変範囲の拡大が図れるとともに制御感度の向上が
図れるものである。
及び複数個の可変容量ダイオードが直列に接続され、共
通の直流制御電圧によって上記複数の可変容量ダイオー
ドが同時に制御されて発振周波数が可変されるようにな
された可変周波数水晶発振回路であって、これによシ周
波数可変範囲の拡大が図れるとともに制御感度の向上が
図れるものである。
実施例
以下、この発明の一実施例を、オーバートーンVCXO
の場合を例にとって第3図を参照しながら説明しよう。
の場合を例にとって第3図を参照しながら説明しよう。
第3図において、(1)はアンプ、(2)は正の直流電
圧の得られる電源端子、(3)は発振出力信号の出力端
子、、(4)は帰還用コンデンサである。アン7°(1
)の入力端子間にはコンデンサ(5)が接続されるとと
もにアンプ(1)の入力端子の一方とアース間には水晶
振動子(6)、伸長コイル(力、2個の可変容量ダイオ
ード(8)及び(9)の直列接続が接続される。可変容
量ダイオード(8)及び(9)は互いに逆向きに、この
場合、互いのカソード同志が接続されるようにされる。
圧の得られる電源端子、(3)は発振出力信号の出力端
子、、(4)は帰還用コンデンサである。アン7°(1
)の入力端子間にはコンデンサ(5)が接続されるとと
もにアンプ(1)の入力端子の一方とアース間には水晶
振動子(6)、伸長コイル(力、2個の可変容量ダイオ
ード(8)及び(9)の直列接続が接続される。可変容
量ダイオード(8)及び(9)は互いに逆向きに、この
場合、互いのカソード同志が接続されるようにされる。
水晶振動子(6)と伸長コイル(力との接続点は直流t
4ス用の抵抗(IIを介して接地され、また、可変容量
ダイオード(8)及び(9)の接続点は抵抗αυを介し
て直流制御電圧Vcの入力端子(121に接続される。
4ス用の抵抗(IIを介して接地され、また、可変容量
ダイオード(8)及び(9)の接続点は抵抗αυを介し
て直流制御電圧Vcの入力端子(121に接続される。
なお、入力端子α2はコンデンサ(131を介して接地
され、抵抗a〔及びaυは十分大きな抵抗とされる。
され、抵抗a〔及びaυは十分大きな抵抗とされる。
以上のことから、2個の可変容量ダイオード(8)及び
(9)は、制御電圧Vcによって同時に制御される。こ
の場合、これら2個の可変容量ダイオードは信号に対し
ては直列、制御電圧Vcに対しては並列とみなせること
になシ、制御電圧Vcによって制御される2個の可変容
量ダイオード(8)及び(9)の合成容量としては、第
1図で点線すのようになるので、1個の可変容量ダイオ
ードの場合よシも小さな最小容量d′が得られる。即ち
、最小容量は棒になる。この最小容量は第2図について
説明したように周波数可変範囲Fの上限を定めるもので
あるから、従来よりも上限が高くなシ、それだけ周波数
可変範囲Fは広がる。す彦わち、伸長コイルのインダク
タンス値を大きくすることなく、周波数可変範囲の拡大
が図れる。したがって、伸長コイルのインダクタンス値
は、発振回路の安定度を損わないような値とすることが
できる。
(9)は、制御電圧Vcによって同時に制御される。こ
の場合、これら2個の可変容量ダイオードは信号に対し
ては直列、制御電圧Vcに対しては並列とみなせること
になシ、制御電圧Vcによって制御される2個の可変容
量ダイオード(8)及び(9)の合成容量としては、第
1図で点線すのようになるので、1個の可変容量ダイオ
ードの場合よシも小さな最小容量d′が得られる。即ち
、最小容量は棒になる。この最小容量は第2図について
説明したように周波数可変範囲Fの上限を定めるもので
あるから、従来よりも上限が高くなシ、それだけ周波数
可変範囲Fは広がる。す彦わち、伸長コイルのインダク
タンス値を大きくすることなく、周波数可変範囲の拡大
が図れる。したがって、伸長コイルのインダクタンス値
は、発振回路の安定度を損わないような値とすることが
できる。
そして、この場合、狭い制御電圧範囲内で、最小容量を
ににすることができることから、それだけ制御感度が向
上するものである。
ににすることができることから、それだけ制御感度が向
上するものである。
なお、第3図の例では2個の可変容量ダイオードを互に
逆向きに接続したが、これは可変容量ダイオードの非直
線性を打ち消すためで、このように逆向きに接続する必
要はなく、例えば第4図に示すように2個の可変容量ダ
イオードD1.D2を同じ向きに接続するようにしても
よい。この場合にも制御電圧VCは2個の可変容量ダイ
オードD1.D2を同時に制御するように供給される。
逆向きに接続したが、これは可変容量ダイオードの非直
線性を打ち消すためで、このように逆向きに接続する必
要はなく、例えば第4図に示すように2個の可変容量ダ
イオードD1.D2を同じ向きに接続するようにしても
よい。この場合にも制御電圧VCは2個の可変容量ダイ
オードD1.D2を同時に制御するように供給される。
また、可変容量ダイオードは2個に限らず、例えば第5
図及び第6図に示すように3個及び4個用いてもよい。
図及び第6図に示すように3個及び4個用いてもよい。
この場合にも制御電圧Vcは全ての可変容量ダイオード
を同時に制御するように供給されるのは勿論である。
を同時に制御するように供給されるのは勿論である。
なお、第4図〜第5図において、抵抗圓〜@はそれぞれ
十分太き々値とされる。
十分太き々値とされる。
発明の効果
以上のようにして、この発明においては、伸長コイルの
インダクタンス値を大きくすることなく、従ってvcx
oの安定度を損うことなく、vcxoの周波数可変範囲
を拡げるこ、とができる。しかも、制御電圧によって制
御できる可変容量の最小容量値を下げるものであるので
、制御感度の向上も図れるという効果がある。
インダクタンス値を大きくすることなく、従ってvcx
oの安定度を損うことなく、vcxoの周波数可変範囲
を拡げるこ、とができる。しかも、制御電圧によって制
御できる可変容量の最小容量値を下げるものであるので
、制御感度の向上も図れるという効果がある。
第1図はヤ寺可変容量ダイオードの容量−制御電圧特性
を示す図、第2図はvcxoの周波数特性を説明するた
めの図、第3図はこの発明の一例の回路図、第4図〜第
6図はこの発明の他の例の要部をそれぞれ示す図である
。 (6)は水晶振動子、(7)は伸長コイル、(8)及び
(9)は可変容量ダイオード、α2は制御電圧の入力端
子である。 第1図 第2図 り大 □ −一今り小
を示す図、第2図はvcxoの周波数特性を説明するた
めの図、第3図はこの発明の一例の回路図、第4図〜第
6図はこの発明の他の例の要部をそれぞれ示す図である
。 (6)は水晶振動子、(7)は伸長コイル、(8)及び
(9)は可変容量ダイオード、α2は制御電圧の入力端
子である。 第1図 第2図 り大 □ −一今り小
Claims (1)
- 発揚素子としての水晶振動子に伸長コイル及び複数個の
可変容量ダイオードが直列に接続され、共通の直流制御
電圧によって上記複数の可変容量ダイオードが同時に制
御されて発振周波数が可変されるようになされた可変周
波数水晶発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053383A JPS6021602A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 可変周波数水晶発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053383A JPS6021602A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 可変周波数水晶発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021602A true JPS6021602A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH056363B2 JPH056363B2 (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15036566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13053383A Granted JPS6021602A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 可変周波数水晶発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021602A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526966U (ja) * | 1991-09-17 | 1993-04-06 | 大同特殊鋼株式会社 | コード巻取装置 |
| JPH0557914U (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-30 | 京セラ株式会社 | 電圧制御型発振回路 |
| JP2008312000A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Epson Toyocom Corp | 圧電発振器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5264857A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Fujitsu Ltd | Voltage control quartz crystal oscillator |
| JPS5660307U (ja) * | 1979-10-13 | 1981-05-22 | ||
| JPS56105911U (ja) * | 1980-01-14 | 1981-08-18 | ||
| JPS57192104A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Toshiba Corp | Voltage controlled quartz oscillator |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP13053383A patent/JPS6021602A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5264857A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Fujitsu Ltd | Voltage control quartz crystal oscillator |
| JPS5660307U (ja) * | 1979-10-13 | 1981-05-22 | ||
| JPS56105911U (ja) * | 1980-01-14 | 1981-08-18 | ||
| JPS57192104A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Toshiba Corp | Voltage controlled quartz oscillator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526966U (ja) * | 1991-09-17 | 1993-04-06 | 大同特殊鋼株式会社 | コード巻取装置 |
| JPH0557914U (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-30 | 京セラ株式会社 | 電圧制御型発振回路 |
| JP2008312000A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Epson Toyocom Corp | 圧電発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH056363B2 (ja) | 1993-01-26 |
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