JPS6022523B2 - トランジスタ発振回路 - Google Patents

トランジスタ発振回路

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JPS6022523B2
JPS6022523B2 JP51137678A JP13767876A JPS6022523B2 JP S6022523 B2 JPS6022523 B2 JP S6022523B2 JP 51137678 A JP51137678 A JP 51137678A JP 13767876 A JP13767876 A JP 13767876A JP S6022523 B2 JPS6022523 B2 JP S6022523B2
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謙造 田辺
昌志 菅野
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源電圧が一定であることをあまり期待するこ
とができないポータブルラジオ受信機などの受信機の局
部発振器として適したIC回路用トランジスタ発振回路
に関するものであり、発振回路部の電源電圧の変化によ
る発振周波数の変化を極力少なくし、かつIC化を容易
にすることを目的とするものである。
従来より電源電圧の変化に対する発振周波数の変化を少
なくするのに通常採用せられている方法は、発振回路部
の電源電圧を電圧安定化回路を通して安定化し、一定の
電圧を上記発振回路部に供給する方法であるが、この場
合、電圧安定化回路がコスト増加の要因になり、また、
電圧安定化回路は通常、その入−出力間でいく分かの電
圧降下が生ずるため、電源電圧の利用効率も低下する。
そして、この後者の欠点はポータブルラジオ受信機など
のように低電圧で作動することを要求される機器では致
命的な欠点となるという問題があった。本発明は上記の
電圧安定化回路を使用せず、トランジスタ発振回路部の
電源電圧が変化しても、その発振周波数が変化しない簡
単なIC回路用トランジスタ発振回路を提案するもので
ある。
本発明のトランジスタ発振回路は、IC発振回路の発振
用トランジスタを直流的にコレクタ、べースを同電位で
使用することにより、コレクタ・ベース間の障壁容量が
電源電圧変動の影響を受けなくすると共に、上記発振用
トランジスタのェミッタと直列に別個の定電流用トラン
ジスタを接続したタンデム構成のトランジスタLC発振
回路において、このLC発振回路の電源電圧の変化と「
上記定電流用トランジス外こよって定められる発振用ト
ランジスタの直流バイアス電流の変化の間の関係が、あ
る特定の値になるように設定することにより、電源電圧
変化により主として上記発振用トランジスタのコレク夕
・半導体基板(以下コレクタ・サブストレートと称す)
間の容量の変化に基づく発振周波数変化を打ち消すこと
を特徴とするものである。以下、本発明につき図面と共
に説明する。
第1図は本発明を説明するための発振回路の発振周波数
の変化と、電源電圧、直流バイアス電流の変化との間の
関係を測定するための回路図であり、発振用トランジス
タ5、コイル3、同調用コンデンサ4、および帰還用コ
ンデンサ8,9はコルピッツ型発振回路を構成している
6は上記発振回路におけるトランジスタ5の直流バイア
ス電流を調整する定電流用トランジスタであり、その電
圧が可変できる制御用電線7が制御される。
1は発振回路の電源であり、ここでは第2,3図に示す
特性を測定するために可変にしている。
コンデンサ2は高周波的に電源のインピーダンスを下げ
ておくためのものであり、電源1の電圧および発振回路
の直流バイアス電流はそれぞれ、直流電圧計11および
直流電流計10で測定できる。ななトランジスタ5,6
はIC化をめざし、P型サブストレート上に形成された
ものとし、サブストレートはアース端子12に接続され
ているものとする。第2図は第1図に示す発振回路をF
Mラジオ受信機の局部発振器として使用することを想定
した場合の発振回路の直流バイアス電流の変化に対する
発振周波数の変化を測定したものであり、電源1を固定
として、制御用電源7の電圧を調整することにより得ら
れた結果である。
第2図より明らかなようにこの場合の、電源電圧を一定
にしたときの発振用トランジスタの直流バイアス電流の
変化の発振周波数の変化におよぼす影響はほぼ一4MH
Z/mAで表わされることがわかる。第3図は第2図と
同じ目的で第1図に示す発振回路を使用した場合におい
て、発振用トランジスタの直流バイアス電流を一定にし
たときの電源電圧の変化に対する発振周波数の変化を測
定したもであり、蟹源1、制御用電源7の電圧を共に調
整することにより得られた結果である。第3図より明ら
かなようにこの場合の、直流バイアス電流を一定にした
ときの電源電圧の変化の発振周波数の変化に及ぼす影響
はほぼ90KHZ/Vで表わされることがわかる。
第1図に示す発振回路が第2図の様な特性を示す主な原
因は、発振用トランジスタ5のベース、ェミッタ間容量
CB耳のェミッタ電流依存性であり、第3図の様な特性
を示す主な原因は、発振用トランジスタ5のコレクタ、
サブストレート間容量および定電流用トランジスタ6の
コレクタ、サブストレート間容量、コレクタ、ェミッタ
間容量などの電圧依存性であるが、とりわけ発振用トラ
ンジスタのコレク夕・サプストレート間容量の影響が大
きい。
以上の結果から、発振用トランジスタの直流バイアス電
流を一定にしたときの電源電圧の変化の発振周波数の変
化に及ぼす影響をk,(HZわ/V)、電源電圧を一定
にしたときの直流バイアス電流の変化の発振周波数の変
化に及ぼす影響をk2(HZ/Amp)とするとき、電
源電圧の変化△Vおよび直流バイアス電流の変化△1の
発振周波数の変化△ハこ及ぼす影響は一般的に△〆=k
l△V十k2AI …‐‐‐【1)で表わさ
れる。
本発明は上記{1}式に基づいて、第1図に示す発振回
路が電源電圧に変化があってもその発振周波数をほとん
ど変化させないようにするため、すなわち‘11式にお
いて△ナを零にするためのAVと△1の関係が△1−−
k, ……‘21△V− k2で
あることに着目したものであり、第4図はその一構成例
を示すものである。
0 なお、第2,3図に示すデータによれば、■式の具
体的な数値はこの場合、0.0228hA/Vとなる。
第4図に示す発振回路の構成は第1図と同じであるため
、同じ機能を有する素子には同じ番号を付している。端
子13は電源端子であり、アース端子12との間に(図
示しないが)直流電源が印加される。第4図によって1
4に定電流用トランジスタ6を駆動する駆動回路であり
、電源端子13と接続されている端子A、アース端子1
2と接続されている端子Cおよび出力端子Bを有してい
る。
駆動回路14のもつべき機能は電源電圧の変化に応じて
定電流用トランジスタ6を介して{2}式に示すような
直流バイアス電流の変化を生ぜしめることであり、第5
図にその具体実施例を示す。第5図において端子A,B
,C,は第4図のそれと同じである。また、第5図にお
いて、ダイオード接続されたトランジスタ19,20は
トランジスタ17、抵抗18に対して定電圧源の役目を
果たし、トランジスタ17のコレクタ電流は、ほぼトラ
ンジスタ20のコレクタ、ェミッタ間電圧(ほぼ0.7
V)を抵抗18の値で除した値になり、この電流はダイ
オード接続されたトランジスタ15に供V給される。
一方、トランジスタ15のコレクタ、ェミッタ間の電圧
はトランジスタ16のベース、ェミッタ間に加えられて
いるため、トランジスタ15と16がほぼ同じ特性を有
しているものとすれば、トランジスタ16のコレクタ電
流はトランジスタ15のそれとほぼ等しくなる。
このトランジスタ16のコレクタ電流はダイオード接続
されたトランジスタ19,20に供給されるため、ダイ
オード接続されたトランジスタ19,20の電流は、端
子A,C間に加えられる電源電圧の変動に対して安定化
される。
さらに、抵抗21はその一端が端子Aに接続されている
が、他端は、端子○として、図示する端子EまたはFに
接続するようになす。
本実施例においてはこの抵抗21が重要な役目を果すも
のであり、この抵抗21に流れる電流はほぼそのまま、
ダイオード接続されたトランジスタ201こ流される。
この抵抗21を通じて流れる電流は電源電圧の変化によ
り変化し、その変化割合し、は抵抗21の値をR(Q)
とすれば1/R(Amp/Volt)で表わされる。し
たがって、トランジスタ20に流れる電流は電源電圧の
変動に対して安定化された電流と、鰭源電圧の変動に対
して、その変化割合し、が1/Rで表わされる電流の和
となる。
そこで、第4図に示す定電流用トランジスタ6の特性と
第5図に示すダイオード接続されたトランジスタ20の
特性をそろえておけば、トランジスタ20と定電流用ト
ランジスタ6はカレントミラー回路を構成することにな
り、トランジスタ6の鰭流はほぼトランジスタ20の電
流と等しくすることができる。
したがって、第4図に示した発振回略の発振周波数の変
化が電源電圧の変化に対して少なくなるようにするため
前述の{2’式を満足させるには第5図では抵抗21の
値を適正に選定すればよい。このことを第2,3図の場
合について適用すれば電源電圧の変化に対する必要な電
流変化量は0.022軌ムノVであるため抵抗21の値
は約4巡Qとなる。なお、ダイオード接続されたトラン
ジスタ20は、トランジスタ15,16,17,19と
共に開ループを構成しているため、抵抗21を通してト
ランジスタ20に流れる電流はこの閉ループに対して少
しの影響を与えるが、閉ループのループ利得はこの場合
、十分1より小さい状態で使用するため、大きな問題と
はならない。
また、第4図の構成例ではトランジスタ6がその定亀流
源としての機能を発揮するためにはコレクタ、ェミッ夕
闇電圧はIVもあれば十分であるため、第i図の回路は
電源電圧が2V以下に低下しても安定な動作が期待でき
、ポータブルラジオ受信機用としての効果は大きい。
0 以上に詳述したように本発明によれば、電源電圧の
変化に対してその発振周波数を安定化でき、しかも、か
なりの低電圧でも動作させることができるため、ポータ
ブルラジオ受信機用局部発振回路を含めたIC化に対し
て有用であり、その実用タ的効果は大きいものである。
なお、第4図ではコルピツッ型発振回路につにて示した
が、たとえばハートレー型発振回路に同様の考え方を適
用できるのは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の発振回路を説明するための回略図、第
2図は第1図における発振回路の通流バイアス電流の変
化に対する発振周波数の変化と示す特性図、第3図は第
1図における発振回路の電源電圧の変化に対する発振周
波数の変化を示す特性図、第4図は本発明の発振回路の
一構成例を示す回路図、第5図は同回路における駆動回
路の一例を示す具体回路図である。 5・・・・・・発振用トランジスタ、6…・・・定電流
用トランジスタ、14・…・・駆動回路。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 LC発振回路において、半導体基板上に構成される
    発振用トランジスタのコレクタ、ベースを直流的に同電
    位で使用すると共に、上記発振用トランジスタのエミツ
    タに直列に同じ半導体基板上に構成される別個の定電流
    用トランジスタを接続したタンデム構成のトランジスタ
    発振回路において、前記発振用トランジスタの直流バイ
    アス電流を一定にしたときの電源電圧の変化の発振周波
    数の変化に及ぼす影響をK_1(Hz/V)、電源電圧
    を一定にしたときの前記発振用トランジスタの直流バイ
    アス電流の変化の発振周波数の変化に及ぼす影響をK_
    2(Hz/Amp)とするとき、前記発振用トランジス
    タの直流バイアス電流の変化と電源電圧の変化の関係が
    (−K_1/K_2)となるよう、上記定電流用トラン
    ジスタを含めたカレントミラー回路、このカレントミラ
    ー回路に含まれるカレントミラー用トランジスタに対し
    、電源電圧変化に対して安定化された定電流を供給する
    ための定電流回路、および上記カレントミラー回路に含
    まれるカレントミラー用トランジスタに対し、電源電圧
    変化に比例して変化する補正電流を供給するための抵抗
    回路網から構成される定電流用トランジスタ駆動回路を
    設けたことを特徴とするトランジスタ発振回路。
JP51137678A 1976-11-15 1976-11-15 トランジスタ発振回路 Expired JPS6022523B2 (ja)

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FR7734178A FR2371095A1 (fr) 1976-11-15 1977-11-14 Circuit d'entree pour recepteur vhf
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