JPS6030125B2 - 可変リアクタンス回路 - Google Patents
可変リアクタンス回路Info
- Publication number
- JPS6030125B2 JPS6030125B2 JP49076779A JP7677974A JPS6030125B2 JP S6030125 B2 JPS6030125 B2 JP S6030125B2 JP 49076779 A JP49076779 A JP 49076779A JP 7677974 A JP7677974 A JP 7677974A JP S6030125 B2 JPS6030125 B2 JP S6030125B2
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- JP
- Japan
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- transistor
- circuit
- base
- variable
- reactance
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Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/10—Angle modulation by means of variable impedance
- H03C3/12—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element
- H03C3/14—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element simulated by circuit comprising active element with at least three electrodes, e.g. reactance-tube circuit
- H03C3/145—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element simulated by circuit comprising active element with at least three electrodes, e.g. reactance-tube circuit by using semiconductor elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/10—Angle modulation by means of variable impedance
- H03C3/12—Angle modulation by means of variable impedance by means of a variable reactive element
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば可変周波数発振器やFM変調回路等に
適用される可変リアクタンス回路に関する。
適用される可変リアクタンス回路に関する。
従来の可変リアクタンス回路としては、バラクタダイオ
ードを用いたものが知られているが、これは可変範囲が
小さく、またIC化に不適当であった。
ードを用いたものが知られているが、これは可変範囲が
小さく、またIC化に不適当であった。
そこで定電流源及びダイオード直列回路と、ェミッタが
接地されたトランジスタと、このトランジスタのベース
と先のダイオードのアノ−ド間に接続された制御信号源
と、コレクタ及びダイオードのアノード間に接続された
コンデンサとより成る可変IJァクタンス回路が考えら
れるが、この回路では出力インピーダンスを大とする必
要があったり、インダクタンス素子が必要だったり、又
リアクタンスの可変量を大きくするには先のコンデンサ
の容量を大きくする必要等がありやはりIC化は困難で
あった。そこで本案の目的は上述の欠点を無くした可変
リアクタンス回路を提供するものである。
接地されたトランジスタと、このトランジスタのベース
と先のダイオードのアノ−ド間に接続された制御信号源
と、コレクタ及びダイオードのアノード間に接続された
コンデンサとより成る可変IJァクタンス回路が考えら
れるが、この回路では出力インピーダンスを大とする必
要があったり、インダクタンス素子が必要だったり、又
リアクタンスの可変量を大きくするには先のコンデンサ
の容量を大きくする必要等がありやはりIC化は困難で
あった。そこで本案の目的は上述の欠点を無くした可変
リアクタンス回路を提供するものである。
更に他の目的は回路中の容量の大きさも小さくに化に適
する可変リアクタンス回路を提供するものである。本案
の回路構成によると2つのトランジスタにより差動増中
器を構成し、一方のトランジスタのコレクタ及びベース
間にリアクタンス素子を挿入すると共に、トランジスタ
のベースに直流電位を与え、他方の上記両方のトランジ
スタのヱミッタ共通接続点に制御信号源を接続し、上記
一方のトランジスタの入力インピーダンスとして上記制
御信号源のレベルに応じたりアクタンス成分を得るよう
にした可変リアクタンス回路であり、本発明においては
、出力インピーダンスを充分大にすることは必ずしも必
要でないから負荷として抵抗を用いることができ、IC
化が容易となる。
する可変リアクタンス回路を提供するものである。本案
の回路構成によると2つのトランジスタにより差動増中
器を構成し、一方のトランジスタのコレクタ及びベース
間にリアクタンス素子を挿入すると共に、トランジスタ
のベースに直流電位を与え、他方の上記両方のトランジ
スタのヱミッタ共通接続点に制御信号源を接続し、上記
一方のトランジスタの入力インピーダンスとして上記制
御信号源のレベルに応じたりアクタンス成分を得るよう
にした可変リアクタンス回路であり、本発明においては
、出力インピーダンスを充分大にすることは必ずしも必
要でないから負荷として抵抗を用いることができ、IC
化が容易となる。
また、リアクタンス変化に伴なつて直流レベルの変化が
なく、次段の例えば発振器との直結が可能である。更に
、リアクタンスの可変範囲を広くとれる利点がある。先
に第1図Aに示す可変1′ァクタンス回路が提案されて
いる。
なく、次段の例えば発振器との直結が可能である。更に
、リアクタンスの可変範囲を広くとれる利点がある。先
に第1図Aに示す可変1′ァクタンス回路が提案されて
いる。
これは、定電流源1及びダイオード2の直列回路と、ェ
ミッタが接地されたトランジスタ3と、このトランジス
タ3のベース及びダイオード2のアノード間に接続され
た制御電圧源4と、トランジスタ3のコレクタ及びダイ
オード2のァノード間に接続されたコンデンサ5とから
構成されたものである。一般に第1図Aの回路は第1図
Bの等価回路で示される。そして信号源einから可変
IJァクタンス回路に流れ込む電流をiin、容量性I
Jァクタンスなを通り増中器Aに流れ込む電流をj,、
増中器Aの出力電流をi2とし、増中器の順電流利得を
8とすればi,=勢,i2=8・iが成り立ち 1m=i・十ら=i・十8.・・:e苅‐辛要三が成り
立ち、従って信号源側から負荷側を見た総合インピーダ
ンスはZin:害焦 ・…・仙 で表わされる。
ミッタが接地されたトランジスタ3と、このトランジス
タ3のベース及びダイオード2のアノード間に接続され
た制御電圧源4と、トランジスタ3のコレクタ及びダイ
オード2のァノード間に接続されたコンデンサ5とから
構成されたものである。一般に第1図Aの回路は第1図
Bの等価回路で示される。そして信号源einから可変
IJァクタンス回路に流れ込む電流をiin、容量性I
Jァクタンスなを通り増中器Aに流れ込む電流をj,、
増中器Aの出力電流をi2とし、増中器の順電流利得を
8とすればi,=勢,i2=8・iが成り立ち 1m=i・十ら=i・十8.・・:e苅‐辛要三が成り
立ち、従って信号源側から負荷側を見た総合インピーダ
ンスはZin:害焦 ・…・仙 で表わされる。
ここで増中器Aの電流利得Bを変える具体的回路として
は上述の第1図Aがあり、ここでEB:トランジスタ3
の制御信号 Vは:トランジスタ3のベース・ェミッタ間電圧v鷺:
ダイオード2のアノード・カソード間電圧k :ボルッ
マン定数 T :絶対温度 q :電子の電荷 ls:トランジスタ3およびダイオード2の飽和電流l
out:トランジスタ3のコレクタ電流lin:ダイオ
ード2に流れ込む電流 とすれば 一般に VはニkqT・n亨; “””{2}Vb
=vbe−EB ”””‘3’肌
=ls・exp誌vbe .・・.・・{4’‘
3}式を(4}式に代入して1肌=IS・exp誌(v
be−E8) =IS●eXp語(申n書−EB) =IS・羊/eXp等 =・in/eXpも葦 .・・.・・‘5’ここで
・8=羊糊p−鰐B .・・.・側 側式を‘1ー式に代入すれば ここで、コンデンサ5の値をCoとすると、トランジス
タ3の入力インピーダンスつまりコレク機燭のインピ−
ダンスZin:名まこの■式から明かなように、制御電
圧EBによって入力インピーダンスZinを可変するこ
とができ、入力インピーダンスZinとして可変容量を
得ることができる。
は上述の第1図Aがあり、ここでEB:トランジスタ3
の制御信号 Vは:トランジスタ3のベース・ェミッタ間電圧v鷺:
ダイオード2のアノード・カソード間電圧k :ボルッ
マン定数 T :絶対温度 q :電子の電荷 ls:トランジスタ3およびダイオード2の飽和電流l
out:トランジスタ3のコレクタ電流lin:ダイオ
ード2に流れ込む電流 とすれば 一般に VはニkqT・n亨; “””{2}Vb
=vbe−EB ”””‘3’肌
=ls・exp誌vbe .・・.・・{4’‘
3}式を(4}式に代入して1肌=IS・exp誌(v
be−E8) =IS●eXp語(申n書−EB) =IS・羊/eXp等 =・in/eXpも葦 .・・.・・‘5’ここで
・8=羊糊p−鰐B .・・.・側 側式を‘1ー式に代入すれば ここで、コンデンサ5の値をCoとすると、トランジス
タ3の入力インピーダンスつまりコレク機燭のインピ−
ダンスZin:名まこの■式から明かなように、制御電
圧EBによって入力インピーダンスZinを可変するこ
とができ、入力インピーダンスZinとして可変容量を
得ることができる。
しかしながら斯る第1図に示す可変リアクタンス回路は
信号電流iinをトランジスタ3のコレクタ側から入れ
るのでこの可変リアクタンス回路の出力インピーダンス
が大でないと信号電流iinがコレクタ負荷に流れ込み
可変リアクタンス回路としての効率が低下するので一般
に負荷として大きなコイル6が必要でありに化には適さ
ない。又、上記制御信号がEB=0のときはB=1、E
B=のの時は8=0であり、つまり3の可変範囲は1〜
0の間であり、‘8}式で表わされる入力インピーダン
スZ;nはCoの大きさで決定されるので電流利得の可
変範囲が小さいにもかかわらず大きな容量を得ようとす
ると、コンデンサ5の値を大きくしなければならず、I
C化にとって不利な点がある。
信号電流iinをトランジスタ3のコレクタ側から入れ
るのでこの可変リアクタンス回路の出力インピーダンス
が大でないと信号電流iinがコレクタ負荷に流れ込み
可変リアクタンス回路としての効率が低下するので一般
に負荷として大きなコイル6が必要でありに化には適さ
ない。又、上記制御信号がEB=0のときはB=1、E
B=のの時は8=0であり、つまり3の可変範囲は1〜
0の間であり、‘8}式で表わされる入力インピーダン
スZ;nはCoの大きさで決定されるので電流利得の可
変範囲が小さいにもかかわらず大きな容量を得ようとす
ると、コンデンサ5の値を大きくしなければならず、I
C化にとって不利な点がある。
更に、直流電圧が高くなり、次段の発振回路等への直結
が難しい欠点がある。本発明は斯る点に鑑みIC化が容
易で、可変範囲が大きくとれ、次段へ直接可能な可変リ
アクタンス回路を得んとするものである。
が難しい欠点がある。本発明は斯る点に鑑みIC化が容
易で、可変範囲が大きくとれ、次段へ直接可能な可変リ
アクタンス回路を得んとするものである。
本発明の基本的原理を第2図Aと第2図B(等価回路図
)を参照して説明するに、ェミッタが接地されたトラン
ジスタ7のコレクタに負荷8を援続し、トランジスタ7
のコレクタ・ベース間にリアクタンス素子9を接続する
。
)を参照して説明するに、ェミッタが接地されたトラン
ジスタ7のコレクタに負荷8を援続し、トランジスタ7
のコレクタ・ベース間にリアクタンス素子9を接続する
。
斯くすれば、トランジスタ7のベース側からみたつまり
ベース接地間の入力インピーダンスZinは、トランジ
スタ7の相互コンダクタンスgm、負荷8のインピーダ
ンスをRいりアクタンス素子9のリアクタンスをZc、
入力電圧をein、出力電圧をe。ut、入力電流をi
,十i2、トランジスタ7の入力インピーダンスが十分
大であるとすれば、÷ ei ÷
eout −11=Z打に’12;zZ打に’e
Out=gm・RL・ein il+i2=貴十前 Z害に(1十gmRL ei) ここでトランジスタ7の入力インピーダンスを十分大と
したので第2図Aは第2図Cと書き換えられ、従ってz
m=ごL Z十Rし ,Z。
ベース接地間の入力インピーダンスZinは、トランジ
スタ7の相互コンダクタンスgm、負荷8のインピーダ
ンスをRいりアクタンス素子9のリアクタンスをZc、
入力電圧をein、出力電圧をe。ut、入力電流をi
,十i2、トランジスタ7の入力インピーダンスが十分
大であるとすれば、÷ ei ÷
eout −11=Z打に’12;zZ打に’e
Out=gm・RL・ein il+i2=貴十前 Z害に(1十gmRL ei) ここでトランジスタ7の入力インピーダンスを十分大と
したので第2図Aは第2図Cと書き換えられ、従ってz
m=ごL Z十Rし ,Z。
十RL ……t9,1,十12 1十gm RL I
gm RL・.・gmRL》1ここでZc》RLのよう
に選べば、(9〕式はZin=柳声; ‐・‐
.・側となる。
gm RL・.・gmRL》1ここでZc》RLのよう
に選べば、(9〕式はZin=柳声; ‐・‐
.・側となる。
‘10}式より明かなように、トランジスタ7の相互コ
ンダクタンスgmを制御信号により変化させれば、制御
信号に応じたりアクタンス成分を入力インピーダンスZ
inとして得ることができる。
ンダクタンスgmを制御信号により変化させれば、制御
信号に応じたりアクタンス成分を入力インピーダンスZ
inとして得ることができる。
斯る原理に基づく本発明の一実施例について、第3図を
参照して説明しよう。第3図において、7A,7Bは差
動増中器を構成するトランジスタを示す。
参照して説明しよう。第3図において、7A,7Bは差
動増中器を構成するトランジスタを示す。
トランジスタ7Aは、第2図のトランジスタ7と同様に
そのコレク夕に負荷抵抗が接続され、コレクタ及びベー
ス間にリアクタンス素子としてのコンデンサ11が接続
されている。トランジスタ7A及び7Bのェミッタ共通
接続点はトランジスター3のコレクタに接続され、トラ
ンジスター3のェミッタは抵抗14を介して接地され、
トランジスタ13のベースには、直流分の重畳された制
御信号源15が接続される。また、16は発振器17を
構成するトランジス夕であり、そのェミッタ及びベース
間の帰還路中にセラミック振動子18が接続されている
。
そのコレク夕に負荷抵抗が接続され、コレクタ及びベー
ス間にリアクタンス素子としてのコンデンサ11が接続
されている。トランジスタ7A及び7Bのェミッタ共通
接続点はトランジスター3のコレクタに接続され、トラ
ンジスター3のェミッタは抵抗14を介して接地され、
トランジスタ13のベースには、直流分の重畳された制
御信号源15が接続される。また、16は発振器17を
構成するトランジス夕であり、そのェミッタ及びベース
間の帰還路中にセラミック振動子18が接続されている
。
このトランジスター6のベースと上述のトランジスタ7
Aのベースが接続される。更に、トランジスタ7A,7
B及び16の夫々のベースに、抵抗19及び20を介し
て直流バイアスが与えられている。直流バイアスは、べ
−スに直流電源21が接続されたトランジスタ22とそ
のェミツタに接続された抵抗23により形成される。更
にトランジスタ7Bのベースにはデカツプリング用のコ
ンデンサ24が接続される。斯る構成において、増中器
を構成するトランジスタ7Aのベース側よりみた入力イ
ンピーダンスをZinとし、負荷抵抗10の値をRLと
し、コンデンサ11のリアクタンスをZcとすれば、(
1の式と同様に・− Z ……(
11)Zin=嵐耳が成立する。
Aのベースが接続される。更に、トランジスタ7A,7
B及び16の夫々のベースに、抵抗19及び20を介し
て直流バイアスが与えられている。直流バイアスは、べ
−スに直流電源21が接続されたトランジスタ22とそ
のェミツタに接続された抵抗23により形成される。更
にトランジスタ7Bのベースにはデカツプリング用のコ
ンデンサ24が接続される。斯る構成において、増中器
を構成するトランジスタ7Aのベース側よりみた入力イ
ンピーダンスをZinとし、負荷抵抗10の値をRLと
し、コンデンサ11のリアクタンスをZcとすれば、(
1の式と同様に・− Z ……(
11)Zin=嵐耳が成立する。
ここで、トランジスター3を流れる電流を1とし差動増
中器7を構成するトランジスタ7A,7Bのェミッタ抵
抗を夫々reとし、差動増中器7の入力インピーダンス
をZdとすればZd=公eX8
……(12)B:差動増中器7の電流利得一般に差動増
中器を構成する一方のトランジスタのェミッタ抵抗re
はkT ….(13)re=
q;子k:ボルッマン定数 T:絶対温度 q:電子の
電荷として表されるので、(13)式を(12)式に代
入してZd刊B=2・点・8等・8・・・・・・(I心
となる。
中器7を構成するトランジスタ7A,7Bのェミッタ抵
抗を夫々reとし、差動増中器7の入力インピーダンス
をZdとすればZd=公eX8
……(12)B:差動増中器7の電流利得一般に差動増
中器を構成する一方のトランジスタのェミッタ抵抗re
はkT ….(13)re=
q;子k:ボルッマン定数 T:絶対温度 q:電子の
電荷として表されるので、(13)式を(12)式に代
入してZd刊B=2・点・8等・8・・・・・・(I心
となる。
従ってトランジスタ7Aの出力電圧e。uは、ibをト
ランジスタ7Aのベース電流としてe肌=・d・RL・
8:勢・RL・8 ‐.・・・‐(15)となりこの左
辺がghRLeiと等しくなるはずであるから差動増中
器の相互コンダクタンスgmは、風=孝=語
‐.・‐‐‐(16)として表わされる。(16)式を
(10)式に代入すれば、 ZC 寅C − Zin=幻m前門L 4kTZc毒.RL
古RL1..・.・(17)となる。
ランジスタ7Aのベース電流としてe肌=・d・RL・
8:勢・RL・8 ‐.・・・‐(15)となりこの左
辺がghRLeiと等しくなるはずであるから差動増中
器の相互コンダクタンスgmは、風=孝=語
‐.・‐‐‐(16)として表わされる。(16)式を
(10)式に代入すれば、 ZC 寅C − Zin=幻m前門L 4kTZc毒.RL
古RL1..・.・(17)となる。
そして、本例では、リアクタンスZcはコンデンサ11
の値をCとすれば、(‐i点)となるから、(16)式
は、zin=器・H才) .・・.・・(18)とな
る。
の値をCとすれば、(‐i点)となるから、(16)式
は、zin=器・H才) .・・.・・(18)とな
る。
但し、(h=kT/q)である。式(18)のZinは
まさに一iで表わされる容量成分である。従って、第3
図において破線で示された電流全体は、発振器17のセ
ラミック振動子18と並列に可変容量C′が接続される
ことと等価的に考えられる。この可変容量C′は制御電
流1に比例して変化し、その結果発振器17の発振周波
数も変化する。尚、上述の可変周波数発振器において、
制御信号源15を変調信号源とすれば、FM変調を行な
うことができる。
まさに一iで表わされる容量成分である。従って、第3
図において破線で示された電流全体は、発振器17のセ
ラミック振動子18と並列に可変容量C′が接続される
ことと等価的に考えられる。この可変容量C′は制御電
流1に比例して変化し、その結果発振器17の発振周波
数も変化する。尚、上述の可変周波数発振器において、
制御信号源15を変調信号源とすれば、FM変調を行な
うことができる。
また、負荷10としては、抵抗以外にタンク回路を用い
ることができる。この場合、この負荷のタンク回路のイ
ンピーダンス変化と発振器17側のセラミック共振子1
8に含まれる等価的タンク回路とのインピーダンスが逆
方向に変化して発振器側のタンク回路に得られる発振出
力の振中は一定となる利点がある。尚、リアクタンス素
子としてはコンデンサ以外にコイルを適用することも可
能である。
ることができる。この場合、この負荷のタンク回路のイ
ンピーダンス変化と発振器17側のセラミック共振子1
8に含まれる等価的タンク回路とのインピーダンスが逆
方向に変化して発振器側のタンク回路に得られる発振出
力の振中は一定となる利点がある。尚、リアクタンス素
子としてはコンデンサ以外にコイルを適用することも可
能である。
第1図Aは可変リアクタンス回路の一例の後続図、第1
図Bは第1図A例の等価回路を示す図、第2図Aは本発
明の原理説明に用いる接続図、第2図Bおよび第2図C
はともに第2図A例の等価回路を示す図、第3図は本発
明の一実施例の接続図である。 8は負荷、9はリアクタンス素子、10は負荷抵抗、1
1はコンデンサ、7A及び7Bは差動増中器を構成する
トランジスタ、17は発振器である。 第2図 第1図 第3図
図Bは第1図A例の等価回路を示す図、第2図Aは本発
明の原理説明に用いる接続図、第2図Bおよび第2図C
はともに第2図A例の等価回路を示す図、第3図は本発
明の一実施例の接続図である。 8は負荷、9はリアクタンス素子、10は負荷抵抗、1
1はコンデンサ、7A及び7Bは差動増中器を構成する
トランジスタ、17は発振器である。 第2図 第1図 第3図
Claims (1)
- 1 第1及び第2のトランジスタにより差動増巾器を構
成し、第1のトランジスタに負荷抵抗を接続し、且つこ
のトランジスタのコレクタ及びベース間にリアクタンス
素子を挿入すると共に、第2のトランジスタのベースに
直流電位を与え、第1及び第2のトランジスタのエミツ
タ共通接続点に制御信号源を接続し、第1のトランジス
タの入力インピーダンスとして上記制御信号源のレベル
に応じたリアクタンス成分を得るようにした可変リアク
タンス回路。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49076779A JPS6030125B2 (ja) | 1974-07-04 | 1974-07-04 | 可変リアクタンス回路 |
US05/589,903 US3986145A (en) | 1974-07-04 | 1975-06-24 | Variable reactance circuit including differentially-connected transistor device providing a variable reactance input impedance |
GB27354/75A GB1486526A (en) | 1974-07-04 | 1975-06-27 | Variable reactance circuit |
DE2529544A DE2529544C2 (de) | 1974-07-04 | 1975-07-02 | Schaltung mit variabler Reaktanz |
CA230,693A CA1039819A (en) | 1974-07-04 | 1975-07-03 | Variable reactance circuit |
FR7520973A FR2277463A1 (fr) | 1974-07-04 | 1975-07-03 | Circuit de reactance variable |
NL7508039A NL7508039A (nl) | 1974-07-04 | 1975-07-04 | Schakeling met variabele reactantiewaarde. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49076779A JPS6030125B2 (ja) | 1974-07-04 | 1974-07-04 | 可変リアクタンス回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS516444A JPS516444A (ja) | 1976-01-20 |
JPS6030125B2 true JPS6030125B2 (ja) | 1985-07-15 |
Family
ID=13615070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP49076779A Expired JPS6030125B2 (ja) | 1974-07-04 | 1974-07-04 | 可変リアクタンス回路 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3986145A (ja) |
JP (1) | JPS6030125B2 (ja) |
CA (1) | CA1039819A (ja) |
DE (1) | DE2529544C2 (ja) |
FR (1) | FR2277463A1 (ja) |
GB (1) | GB1486526A (ja) |
NL (1) | NL7508039A (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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