JPS6048921B2 - Fet発振回路 - Google Patents

Fet発振回路

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JPS6048921B2
JPS6048921B2 JP865077A JP865077A JPS6048921B2 JP S6048921 B2 JPS6048921 B2 JP S6048921B2 JP 865077 A JP865077 A JP 865077A JP 865077 A JP865077 A JP 865077A JP S6048921 B2 JPS6048921 B2 JP S6048921B2
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fet
oscillation
frequency
gate
line
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JP865077A
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寛治 庄山
敬郎 新川
忠一 袖山
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • 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
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
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    • H03B2200/00Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
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    • H03B5/1852Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波帯で使用されるFET発振器の異
常発振を防止するなど安定な動作が得られる発振回路に
関する。
SHFコンバータの局部発振回路には、±100KH
2/−20℃〜+50℃の周波数安定度が要求されるた
め、従来は水晶逓信方式が使用されていたが、近年FE
T発振器が実用化される様になつた。
こ のようなFET発振器において、発振周波数を安定
化するためにFETの各端子に接続される線路の一つに
誘電体共振器を結合させることが提案されている。誘導
体共振器を結合させる場合、FETのゲートに接続され
た線路に結合させると、出力側の線路に結合させた場合
に比べて発振出力を十分な大きさで得ることができる。
これは誘電体共振器が結合された点のインピーダンスが
低下するので、出力側の線路に結合させると出力信号が
減衰されるためと考えられる。このようにゲートに接続
された線路に誘電体共振器を結合させた発振回路をソー
ス接地のFETと組合せた例を第1図に示す。FETI
のソース2に、他端が短絡されその特性インピーダンス
がZ。1でその長・さが1、のマイクロストリップ線路
5を接続して、ソース2にインピーダンスlを付加する
同じく負荷抵抗6をインピーダンス変換器7にインピー
ダンスを変換し、ドレイン3にインピーダンスZ2を付
加する。誘電体共振器8の共振周波数f。におフいてゲ
ート4からFET側をみたインピーダンスZ、(■−R
3+jX3)が負性抵抗になる様に、ソース2およびド
レイン3の付加インピーダンスZ1、Z2を各々決める
。また、ゲート4に長さが12で特性インピーダンスが
Z(Y2であるマイクロストリップ線路9を接ドし、そ
のマイクロストリップ線路9と、ゲートがら距離1。
の点で誘電体共振器8と結合させると、13点でインピ
ーダンスは誘電体共振器8の共振周 ι波数ちでは数オ
ームの純抵抗γになる。従つてゲート4からマイクロス
トリップ線路9をみたインピーダンスムは次式で与えら
れる。Z=42tanh(γ1+Q)=R。
+JX。Q=Tan−゛h(1)ZI γ:伝ぱん定数 従つて ムニーR。
+JX。Z=R。
+JX。より R3≧R, X3=ーX, となる様に抵抗γおよび距離1。
を決定すれば、FETIは誘電体共振器8の共振周波数
て発振する。同図において、端子10はドレイン電圧供
給端子、端子12はゲート電圧供給端子である。
また、コイル11は高周波阻止用で、コンデンサ13は
直流阻止用である。なお、図示した例では、所要インピ
ーダンスA,Z2,lを実現するためにマイクロストリ
ップ線路を利用した例を示したが、同軸線路を利用して
も実現できることは明らかてある。この第1図に示した
回路において、ソース2およびドレイン3の付加インピ
ーグンスZl,Z2はストリップライン5および7の線
路長を利用して実現しているため、インピーダンスZ,
,lは周波数によつて変化する。
この結果、ゲート4からFET側をみたインピーダンス
4は、希望発振周.波数F.(誘電体共振器8の共振周
波数)のみならず種々の周波数で負性抵抗を示す。一方
、ゲート4にはストリップライン9が接続されており、
そのストリップライン9と誘電体共振器8を結合させて
、希望発振周波数F。(誘電体共振器8の共振く周波数
)で発振する様にしているが、誘電体共振器8の共振周
波数F。から離れた周波数では、ゲート4からストリッ
プライン9側をみたインピーグンスAは、誘電体共振器
8が無い場合と同じであり、周波数によつて種々の値(
Z。=4。C0thγ1。)をとる。この結果、FET
Iは希望発振周波数F。(誘電体共振器8の共振周波数
)以外の周波数でも発振する可能性がある。このため、
負荷抵夕抗6の変動や周囲温度変化によつて発振周波数
がジャンプするという問題がある。本発明の目的は、上
記した問題点を解決し、簡単な構成て負荷抵抗の変動や
周囲温度の変化に対して安定に動作するFET発振回路
を提供するこoとにある。
上記の目的を達成するために本発明は、FETのゲート
にマイクロストリップ線路または同軸の線路を接続し、
このマイクロストリップ線路または同軸線路に希望発振
周波数を共振周波数とする5誘電体共振器を結合させる
とともに、FETをドレイン接地形式とすることによつ
てドレインに不要な寄生インピーグンスが接続されるこ
とを避けて発振周波数がジャンプする可能性を少なくす
る。
さらに安定度を良くするために、誘電体共振フ器が結合
されたマイクロストリップ線路または同軸線路に抵抗ダ
ミー(50〜200Ω程度)を接続する。このようにす
ることにより、誘電体共振器の共振周波数から離れた周
波数においてゲートに接続された線路のインピーダンス
がほぼ純抵抗となiることにより誘電体共振器の共振周
波数以外で発振することが防止できる。また、誘電体共
振器が結合された線路に抵抗ダミーを接続した場合は、
安定度が良いので、FETはドレイン接地に限らす、ソ
ース接地の形式ても安定した発振動作を得゜ることがで
きる。本発明の特徴によれは、負荷抵抗の変動や周囲温
度変化によつて発振周波数がジャンプする事を妨ぐ事が
できるとともに、ソースあるいはドレインに付加するマ
イクロストリップ線路または同軸線路やバイアス供給用
チョークコイルの使用周波数は誘電体共振器の使用周波
数帯のみを考えれば良く、設計が簡単になる利点がある
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第1図
と同一機能の素子には同一番号を付してある。この例は
、FETIのドレイン3側をストリップライン5を介し
て接地し、そのストリップライン5のインピーグンスを
通してドレイン接地形式としたものである。そして、ソ
ース2にインピータンス変換器7を介して負荷抵抗6を
接続する。端子14はソース電圧供給用の端子である。
このようなドレイン接地の回路においても先に示したソ
ース接地と同じ動作原理によつて発振動作が行なわれる
ことは明らかであるが、トレイZン接地とした場合には
、ソース2とゲート4の間ではFET自体の帰還インピ
ーダンスが利用できるので、ストリップライン5を省略
してインピーダンスを介すことなく直接接地することが
できる。このようにすると、ドレイン3に不要な寄生J
インピーダンスを生じないため、発振周波数がジャンプ
するなどの可能性を低減させることができる。なお、こ
の接地は直流まで接地するものに限らず、通常のFET
回路と同様に高周波信号がドレーイン端子部で接地され
るようにした場合でも同様の効果が得られることは明ら
かである。
次に第3図は、発振動作をさらに安定にするための実施
例を示す回路図である。
この回路は第1図に示したソース接地形の発振回路でゲ
ート4に接続されたマイクロストリップ線路9に直流阻
止用コンデンサを接続してさらに線路9’を延長し、こ
のマイクロストリップ線路9’にダミー抵抗15を接続
した点が特徴てある。このようにダミー抵抗15を接続
することにより、ゲート4からマイクロストリップ線路
9側を見たインピーグンスムは、誘電体共振8の共振周
波数F。
から離れた他の周波数では、マイクロストリップ線路9
がダミー抵抗15で終端されているため、たとえばダミ
ー抵抗値を線路9の特性インピーダンスと等しく選べば
ムニ4。
(=RO。)となり、R゜2>R3 にすれば、誘電体共振器8の共振周波数F。
以外て発振する事はない。この様にグミー抵抗15を適
当な値に選べば、希望発振周波数ち以外の周波数で発振
する事を防ぐことができる。
この場合の抵抗値は、誘電体共振器8の共振周波数F。
以外の周波数でゲート側に接続されるインピーダンスが
発振条件を満すよう ’(なインピーダンスにならなけ
れば良いのであるから、必ずしも線路の特性インピーグ
ンスと等しくする必要はない。この結果、発振周波数は
誘電体共振器8の共抗周波数(のみを考慮すれば良いの
で、図示のようにソース接地形式の回路でも十分安定な
動作が得られる。
またドレイン3へのバイアス電圧供給のためのチョーク
コイルは周波数F。付近のみにおける特性を考慮すれば
良いので、例えば図示のような通常使われる簡単なフィ
ルタ16が使用できる。ただし、ゲート電圧供給用のチ
ョークコイルは、発振周波数ちのみでなく広い周波数帯
域に渡つて高周波阻止の特性が要求される。第4図は、
本発明のさらに他の一実施例を示す回路図であり、第3
図と同様にソース接地形式の発振回路である。
この回路では、マイクロストリップ線路9の終端に接続
されたダミー抵抗15の他端からFETIのゲートバイ
アス電圧を供給するようにしたものである。このように
すれば、例えばダミー抵抗15の他端に高周波バイパス
用のコンデンサ17を接続して、チョークコイル11を
省略することが可能となる。このように、ダミー抵抗1
5を設けることによつて、ソース接地のFET発振回路
でも安定な動作が得られるので、第2図に示したような
ドレイン接地の発振回路においてもダミー抵抗を設けれ
ば、さらに動作が安定となることは言うまでもない。
すなわち、第3,4図に示した実施例におい・て、ドレ
イン接地形式に変更すれば更に安定度が良好となること
は明らかである。また、この場合も先に述べたようにド
レインを直接接地してストリップライン5を省略するこ
とができることは目うまでもない。以上述べた実施例に
おいては、FETのゲートに接続する線路をマイクロス
トリップ線路とした例で説明したが、この代りに同軸線
路を接続して構成する例においても本発明の効果が期待
できることは明らかである。
5 以上述べたように、本発明によれば、ゲートに接続
された線路に誘電体共振器を結合させてFET発振回路
を構成する際、FETをドレイン接地形式にするか、あ
るいは、ゲートに接続される線路の終端にダミー抵抗を
接続することによつθて、希望発振周波数以外の周波数
において発振条件が生ずるような寄生のインピーダンス
が発生することが防止できるので、負荷抵抗の変動や周
囲温度の変化によつて発振周波数がジャンプするような
事が防止てき、安定な動作をするFET発振回路が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はゲートに誘電体共振器を結合させたFET発振
回路の例を示す回路図、第2図は本発明の一実施例を示
す回路図、第3図は本発明の他の一実施例を示す回路図
、第4図は本発明のさらに他の一実施例を示す回路図で
ある。 1・・・FET)2・・・ソース、3・・・ドレイン、
4 ・・・ゲート、8・・・誘導体発振器、9 ・・・
マイクロストリップ線路、15・・・ダミー抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 SHF帯で動作し、FETを発振素子とするFET
    発振回路において、少なくとも上記FETのゲートにマ
    イクロストリップ線路または同軸線路を接続し、該マイ
    クロストリップ線路または同軸線路に、発振周波数に一
    致した共振周波数を持つ誘電体共振器を結合させるとと
    もに、この線路にダミー抵抗を接続し、かつ、上記FE
    Tをドレイン接地形式に配設したことを特徴とするFE
    T発振回路。 2 特許請求の範囲第1項記載のFET発振回路におい
    て、上記ダミー抵抗は他端にバイアス供給手段が接続さ
    れ、上記FETのゲートにバイアスを印加する手段を兼
    ねたことを特徴とするFET発振回路。
JP865077A 1977-01-31 1977-01-31 Fet発振回路 Expired JPS6048921B2 (ja)

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JP865077A JPS6048921B2 (ja) 1977-01-31 1977-01-31 Fet発振回路
US05/873,526 US4187476A (en) 1977-01-31 1978-01-30 SHF band oscillator circuit using FET
DE2803846A DE2803846C2 (de) 1977-01-31 1978-01-30 Zentimeterwellen-Oszillatorschaltung mit einem Feldeffekttransistor

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JPS5394753A JPS5394753A (en) 1978-08-19
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