JPS60248006A - 発振器 - Google Patents

発振器

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JPS60248006A
JPS60248006A JP59105186A JP10518684A JPS60248006A JP S60248006 A JPS60248006 A JP S60248006A JP 59105186 A JP59105186 A JP 59105186A JP 10518684 A JP10518684 A JP 10518684A JP S60248006 A JPS60248006 A JP S60248006A
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JP
Japan
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circuit
signal
phase
capacitor
resistor
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JP59105186A
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JPH0469442B2 (ja
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Masami Miura
三浦 正己
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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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
    • H03B5/20Generation 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
    • H03B5/24Generation 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 active element in amplifier being semiconductor device
    • 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
    • H03B5/1237Generation 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 comprising means for varying the frequency of the generator

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】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体集積回路内での使用に適した発年I鴇 
戯r 嶺」’T”*ll湘疫Ig競(LJ 下、V (
”! n L lへA )に関するものである。
(従来技術) 従来、vcoは半導体集積回路内テPLL(Phase
Lochad Loop)を形成する時広く用いられ、
例えばFM スfレオマルチプレックス(以下、FMM
PXという)等で用いられる。FM MPXでは、RC
発振器の原理で発振するVCOにより約76KHzの周
波数を得、この発振周波数を4分周して約19KHzの
信号を得、この19 KHzの信号とFM複合信号中の
19 KHzのパイロット信号と位相比較して位相差に
応じた電圧を得、この電圧でVCOの発振周波数を調節
することによシ、VCOを75KHzで発振させていた
かかるVCOの従来例を第1図を参照して説明する。定
電流源I。2に共通にエミッタが接続されたトランジス
タQ1とQ2との差動増幅器のトランジスタQ1のベー
スには■CO外部からの電圧で定電流値の変わる定電流
源I01と可変抵抗R1とコンデンサC1との並列回路
とが接続されている。可変抵抗R1とコ/デンサC饋の
並列回路は端子Aで外付けとなっておシ、その他は半導
体集積回路内に形成される。トランジスタQ1のコレク
タは安定化された電圧vsに端子Bを介して接続されて
いる。
トランジスタQ、のコレクタは、トランジスタQ?とQ
、とのカレントミラーに接続されておシ、このカレント
ミラーには端子Cを介して安定化されない電圧VCCが
与えられている。このカレントミラーのトランジスタQ
sのコレクタには定電流源Iosが接続されておシ、こ
のコレクタ出力でトランジスタQ、、!=Q、とが駆動
されている。トランジスタQsのエミッタは抵抗R6を
介してトランジスタQ、のベースに帰還されている。一
方、トランジスタQ6のエミッタは抵抗R,とR3とを
介して接地されておシ、抵抗R1,!:R3との接続点
はトランジスタQ2のベースと抵抗R4とに接続されて
いる。
かかるvCOは正帰還回路が構成されておシ、コンデン
サC1の充放電によシトランジスタQ、 、Q。
がオン、オフを繰シ返して発振する。このような発振の
端子Aにおける発振波形を第2図に示す。
今、定電流源I01 (発振周波数制御電流)を零とす
ると端子Aにおける発振波形の■H2■L及び周期”I
nt!は以下の如くになる。
ここで、Ll−Rsは抵抗RI−Rsのそれぞれの抵抗
値であ’) 、Vcgs、t (Q@)はトランジスタ
Q6のコレクターエミッタ間飽和電圧である。今、VC
KSat(Q6)を無視すると周期1..12は(5)
式および(6)式R・刊・ ・・・・・・(6) t!=R1CIIIIllI(R2+R1)従って、制
御電流のない状態での発振周波数fO8cは(7)式の
如くになる。
このように、従来のvCOは構成されているが、発振周
波数fO8cは抵抗R2〜Rsに依存しておシ、これら
抵抗R2〜R8は半導体集積回路内に形成されるためバ
ラツキも大きく、結果として発振周波数fO8cのバラ
ツキが大きくなるという欠点があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は集積回路内に形成される素子の電気的特
性のバラツキに発振周波数が影響を受けることがない発
振周波数が電気的に制御される発振器を得ることにある
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、タンク回路と、タンク回路の一端に一
端が接続された移相回路と、移相回路の他端に接続され
た位相進み回路と位相遅れ回路との直列回路と、位相進
み回路で得られる信号を増幅する第1の利得可変増幅器
と、位相遅れ回路で得られる信号を増幅する第2の利得
可変増幅器と、第1および第2の利得可食増幅器の出力
を加算する加算回路と、加算回路の出力をタンク回路に
帰還する手段と、第1および第2の利得可変増幅器の利
得を制御する制御回路とを含む発振器を得る。
(実施例) 次に、図面を番照して本発明をより詳細に説明する。
第3図に本発明の原理を示すブロック図を示す。
端子Eを介して集積回路の外部に外付けされるコイルL
、とコンデンサCOとのタンク回路が取シ付けられてい
る。端子Eは抵抗RtとコンデンサC饋の移相回路5お
よび抵抗R2とコンデンサC1との移相回路6との直列
回路に接続されている。コンデンサCIと抵抗R2との
接続点と接地点間の信号■!は基準となる位相を持って
いるが、抵抗R2の両端間の信号V、は信号■2の位相
に対し遅れた位相を持っておシ、コンデンサC−の両端
間の信号■4は信号■意の位相に対し進んだ位相を持っ
ている。抵抗R2の両端の電圧が利得可変増幅器1の差
動入力に与えられておシ、コンデンサC2の両端の電圧
が利得可変増幅器2の差動入力に与えられている。これ
ら利得可変増幅器1,2の利得は利得制御回路4の出力
で制御され、利得制御回路4の出力は端子F。
Gを介してその入力に与えられる制御信号で調節される
。利得制御信号1,2で増幅された信号■6と■6とは
加算回路7で加算されて信号■1を端子Hに得る。端子
Hの信号は増幅器3を介して端子Eに帰還されて発振を
維持されている。
コンデンサC8とコイルLoとのタンク回路の発振周波
数はそれに加えられる信号の位相に応じてその中心周波
数fcに対しその上下にずれる特性を持っている。この
ため、利得可変増幅器1,2の利得が同じで信号■5と
■6とが同じ振幅であれば出力信号N7は位相の遅れも
進みもないのでタンク回路の中心周波数fcで発振する
。一方、利得可変増幅器1,2の利得に差をもたせると
、出力信号■7には位相の遅れないし進みが生じるので
、タンク回路もそれに応じて中心周波数fcO上又は下
にずれた周波数で発振する。このように、本発明にょれ
は端子F、Gに与えられる制御信号で利得可変増幅器1
,2の利得を変えることによシ発振周波数を制御するこ
とができる。この時、発振周波数はタンク回路のみで決
まるので、集積回路内に形成される素子の電気的特性の
バラツキに影響されることがない。同、ここで抵抗R1
と抵抗R2との抵抗値は等しく、コンデンサC1とコン
デンサC2との容量も等しくシ、これら抵抗値と容量値
は(8)式で示すようにコイルL、とコンデンサCoと
のタンク回路の中心周波数fcと等しくしておく必要が
ある。このようにすることによって信号V2は信号■1
の半分の振幅となる1、 第4図に各信号■1〜■7の位相関係を示す。信号■1
と■2とは位相差はないが、上述のように信号v2の振
幅は信号族の振幅の半分になっている。この信号V2が
移相回路6で位相の遅れた信号■3と位相の進んだ信号
■4とに分けられる。各信号■3と■4鉱それぞれ利得
可変増幅器1,2で増幅される。これら利得可変増幅器
1,2の利得が等しい場合には、信号■3は信号■6に
増幅され、信号■4は信号■6に増幅され、これら信号
■6と■6が加算されて位相の遅れも進みもない信号■
1となる。一方、利得可変増幅器1の利得を利得可変増
幅器2の利得よシ大きくすると、信号■3は信号■5′
に増幅され、信号V4は信号V6’に増幅され、これら
信号V5’とV6’とが加算されて一φの位相遅れをも
つ信号■1′となる。逆に、利得可変増幅器1の利得を
利得可変増幅器2の利得よシ小さくすると、信号■3は
信号V、Iに増幅され、信号■4は信号■6′に増幅さ
れ、これら信号V5″とV6′とが加算されて+φの位
相進みをもつ信号V7となる。
コンデンサCoとコイルL、とのタンク回路の位相特性
は第5図のようになっているので、加算出力が位相の遅
れも進みもない信号Vフの時には発振周波数はタンク回
路の中心周波数fcとなる。一方、加算出力が一φの位
相遅れをもった信号■7′の時には発振周波数はfHと
なシ、逆に加算出力が+φの位相進みをもった信号■フ
′の時には発振周波数はfLとなる。従って、発振周波
数はfLからfHの範囲で制御できる。
同、コンデンサCoとコイルL、とのタンク回路はり、
C共振回路の外にセラミックフィルター等の発振素子で
あっても、上記と全く同様の動作をするものである。
次に、本発明の具体的実施例を第6図に示す。
端子EにはセラミックフィルタCFがタンク回路として
接続されている。この端子Eには更に抵抗R1とコンデ
ンサC1との移相回路5と抵抗R。
とコンデンサC2との位相回路6とが直列に接続され、
端子■で接地されている。同、端子Iは接地以外の直流
電圧でもかまわない。抵抗R2の両端電圧はトランジス
タQ3.Q4抵抗R4およびダイオードD8で形成され
る利得可変増幅器1の差動入力端に加えられ、コンデン
サC2の両端電圧はトランジスタQ、 、Q、抵抗R5
およびダイオード1)2で形成される利得可変増幅器2
の差動入力端に加えられている。
移送回路6には並列に抵抗3が接続されている。
2つの利得制御増幅器1と2とはトランジ4スタQ8と
qの共通エミッタおよびトランジスタqとQ6との共通
エミッタに制御回路4のトランジスタQ1とQ2のコレ
クタから供給される電流値を端子FとGとに加える制御
信号で制御することによりて制御されている。トランジ
スタQ1とQ2との共通エミッタには定電流源IIIが
接続されている。利得可変増幅器1.2の出力は加算回
路7で加算される。
加算回路7は定電流理工I2でエミッタ電流が供給され
るトランジスタQ、 、Q、とそれらのコレクタに接続
されたダイオードD、 、D4と更に直列接続されたダ
イオードDII、D、とから構成されている。加算回路
7の出力は増幅器3で増幅されて端子Eに帰還している
。この増幅器3は差動増幅器で定電流源I1m とトラ
ンジスタQ* tQ+o 、Qs+ IQI!とで構成
されている。伺、端子Jに電源電圧が供給される。
(発明の効果) このように、本願発明によれば、タンク回路以外の回路
素子の電気的特性に発振周波数が影響されない■COを
得ることができ、集積回路に形成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電圧制御発振器の回路図、第2図はその
発振波形を示す波形図である。 第3図は本発明の一実施例を示すブロック図、第4図は
各部信号の電圧と位相の関係を示す図、第5図はタンク
回路の信号位相と発振周波数の関係を−示す図、第6図
は本発明の一実施例の具体例を示す回路図である。 1.2・・・・・・利得可変増幅器、3・・・・・・増
幅器、4・・・・・・制御回路、5,6・・・・・・移
相回路、7・・・・・・加算回路。 @灰 82図 債S図 躬ろ図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. タンク回路と、該タンク回路に接続された位相進み回路
    と位相遅れ回路との直列回路と、該位相進み回路の出力
    を増幅する第1の利得可変増幅器と、該位相遅れ回路の
    出力を増幅する第2の利得可変増幅器と、該第1および
    第2の利得可変増幅器の出力を加算する加算回路と、該
    加算回路の出力を前記タンク回路に帰還する手段と、前
    記第1および第2の利得可変増幅器の利得を制御する制
    御回路とを含むことを特徴とする発振器。
JP59105186A 1984-05-24 1984-05-24 発振器 Granted JPS60248006A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59105186A JPS60248006A (ja) 1984-05-24 1984-05-24 発振器
US06/737,268 US4595887A (en) 1984-05-24 1985-05-23 Voltage controlled oscillator suited for being formed in an integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

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JP59105186A JPS60248006A (ja) 1984-05-24 1984-05-24 発振器

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JPS60248006A true JPS60248006A (ja) 1985-12-07
JPH0469442B2 JPH0469442B2 (ja) 1992-11-06

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ID=14400644

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JPH0469442B2 (ja) 1992-11-06

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