JPS61172426A - 集積可変容量性リアクタンス回路 - Google Patents

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、キャパシタンス多倍器（ｃａｐａｃ　ｉ　ｔ
ａｎｃｅｍｕｌｔｉｐｌ　１ｅｒ）、とりわけ出力キャ
パシタンスを所定の範囲の値で電子的に変化させること
が可能な可変容量性リアクタンスを有する回路に関する
。

（従来の技術） 電子的に同調可能なリアクタンス回路には多くの用途が
ある。例えば、周波数変調（ＦＭ）システムは周波数変
調用の可変キャパシタンスを含む水晶制御発振器回路を
しばしば使用する。例えば従来使用されてきた従来型の
技術の１例では直接的な周波数変調のために前記の発振
器と組合わせて可変キャパシタンスダイオードを使用し
ている。

しかし、集積回路で可変キャパシタンスダイオードを実
現するのは困難ないし不可能であるので従来型の技術は
集積回路周波数変調には有効ではない。それ故、モトロ
ーラ社製のＭＣ１３７６のようないくつかの従来型の集
積回路は可変キャパシタンスダイオードを使用する代り
に、発振器の帰還位相を変化させることにより周波数変
調を行ってきた。

従って、上記のキャパシタンス多倍回路の実効キャパシ
タンスを所定の範囲にわたって変化させることか可能で
あるなら、このような回路を周波数変調用の集積回路に
使用することが可能であろう。

このように容量性リアクタンスが所定の値の範囲内で電
子的に変化可能であり、かつ集積回路の形式で製造する
のに適したキャパシタンス多倍回路の必要性が存在する
。

（発明の目的および概要） 従って、本発明の目的は改良されたキャパシタンス多倍
回路を提供することである。

本発明の別の目的は改良された可変リアクタンス回路を
提供することである。

本発明の更に別の目的は集積回路の形式で製造するのに
適しており、出力リアクタンスを電子的に変化させるこ
とが可能な可変リアクタンス回路を提供することである
。

゛　本発明の更に別の目的は周波数変調システムで使用
するための可変リアクタンス回路を提供することである
。

上記の目的及びその他の目的に従い、出力キャパシタン
スが可変であり、エミッタはグランドに交流結合され、
コレクタは回路の出力に結合されているトランジスタと
、該トランジスタのベースとコレクタの間に結合された
コンデンサと、該トランジスタのベースとエミッタの間
に交流結合された可変インピーダンスと、印加された入
力信号に応答し該トランジスタのエミッタ電流と可変イ
ンピーダンスのインピーダンスが直接的な相関関係で変
化して、それにもとづき可変リアクタンス回路の出力キ
ャパシタンス値も変化せしめられる形式の制御回路とを
具備する可変リアクタンス回路が提供される。

（実施例の説明） 次に添付図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図を参照すると、本発明の可変リアクタンス回路１
０が示しである。可変リアクタンス回路１０はモノリシ
ック集積回路の形式で製造するのに適しており、出力１
２と１対の入力１４および１６とを含んでいる。後に詳
述するように、出力インピーダンスＺｏｕｔの出力容量
性リアクタンス値は、入力１４と１６に印加される入力
信号■ｉｎに応答して所定の範囲で電子的に変化させる
ことができる。入力１４と１６はＮＰＮトランジスタ２
０と２２とを具備する差動増幅器１８の第１と第２の入
力に連結されている。トランジスタ２０と２２のベース
電極はそれぞれ入力１４と１６とに接続され、エミッタ
は抵抗２４と２６を経て電流源３０への共通のノードへ
と接続されている。トランジスタ２０と２２のコレクタ
は差動増幅器１８の第１と第２の出力に対応している。

トランジスタ２０と２２のコレクタには電圧オフセット
手段４０を経て差動増幅器１８の出力の間に電力供給導
体３８へと接続されているダイオード３２と３４により
電流負荷手段が設けられている。動作電源ＶＣＣは電力
供給導体３８に供給されている。電圧オフセット手段４
０は電力供給導体３８とダイオード３２と３４の陽極へ
のノード３６との間に接続されたバッテリまたはダイオ
ードを使用して実現可能である。

１対のトランジスタ４４と４６とを含む第２の差動増幅
器４２は差動増幅器１８への負荷段として機能する。ト
ランジスタ４４と４６のベース電極はそれぞれトランジ
スタ２０と２２のコレクタに連結されている。トランジ
スタ４４と４６のエミッタは電流源４８に相互接続され
、コンデンサ５０を経てグランドに交流結合されている
。トランジスタ４４のコレクタは電力供給導体３８に直
接接続され、一方トランジスタ４６のコレクタは負荷抵
抗５５を経て電力供給導体３８に接続される。トランジ
スタ４４のコレクタは適宜の抵抗を経て電力供給導体３
８へと接続してもよいことが了解されよう。定格キャパ
シタンス値を有するコンデンサ５２はトランジスタ４６
のベースと出力１２に連結されたコレクタの間に接続さ
れている。

動作に於ては、差動増幅器４２のトランジスタ４６は共
通エミッタ増幅器として交流接続され、コレクタとベー
スの闇に連結されたコンデンサ５２を含む。かくして、
出力１２における実効出力キャパシタンスはコンデンサ
５２のキャパシタンス値に比例する。入力信号ｖｉｎの
値が変化すると、差動増幅器１８とトランジスタ４４は
連携して制御回路として機能し、トランジス４６とダイ
オード３４の導通を逆方向に変化せしめ、それによりダ
イオード３４のインピーダンスがトランジスタ４６のエ
ミッタ電流と直接的な関係をもって変化する。従ってダ
イオード３４を流れる電流が減少すると、そのインピー
ダンスはトランジスタ４６のエミッタ電流と直接的な関
係をもって■ｉｎに応答して増大し、出力１２における
実効出力キャパシタンスを、コンデンサ５２のキャパシ
タンスと等しい最小値から、トランジスタ４６のエミッ
タ電流、トランジスタ４６のベータ（β）およびコンデ
ンサ５２の値と比例する最大値へと所定範囲の値にわた
り変化せしめる。

本発明の可変リアクタンス回路１０は、発振信号の直接
的な周波数変調が行なわれる第２図に示す周波数変ＩＩ
（ＦＭ）システムに利用することが可能である。第２図
のＦＭシステムでは、可変リアクタンス回路１０の出力
ｚｏｕｔはインダクタ５４および発振器５８の水晶５６
を具備するタンク回路と結合されている。発振器５８は
増幅器６０とコンデンサ６２および６４への帰還回路と
を含み、可変リアクタンス回路１０のリアクタンスがＶ
ｉｎに応じて変化すると、周波数変調された出力信号Ｆ
Ｍｏｕｔが出力６６にて生成される。

このように、これまで説明してきたのは、２組の差動増
幅器を有し、第２の増幅器は第１の増幅器の負荷に対応
し、第２の差動増幅器の１つのトランジスタは、そのコ
レクタとベースの間に接続されたコンデンサと組合わさ
れてキャパシタンス多倍回路として機能する形式の新規
の可変リアクタンス回路である。ダイオードはトランジ
スタのベース（これは第１の差動増幅器の１つの出力に
接続されている）とそのエミッタとの間に交流結合され
た可変インピーダンスを提供し、そのインピーダンスは
第１の差動増幅器に印加された信号に応じたトランジス
タの導通度と直接的な関係にて変化する。それによって
、可変リアクタンス回路における実効出力容量性リアク
タンスが相応に変化する。

（発明の効果） このように、本発明によれば、可変容量ダイオード等を
用いることなく可変リアクタンス回路が実現され、広範
囲にわたりキャパシタンスを電子的に変化させることが
可能になるとともに集積回路化が極めて容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例に係る可変リアクタン
ス回路の概略図、そして 第２図は第１図に示す可変リアクタンス回路を含む周波
数変調システムの概略的ブロック回路図である。 １０：可変リアクタンス、　　１２：出力、１４．１６
：入力、　　１８：差動増幅器、２０．２２：ＮＰＮト
ランジスタ、 ２４．２６：抵抗、　　３８：導体、 ４０：電圧オフセット手段、 ４２：差動増幅器、 ４４．４６：トランジスタ、 ４８：電流源、　　５０．５２：コンデンサ、５４：イ
ンダクタ、　　５５：負荷抵抗、５６：水晶、　　５８
：発振器、 ６０：増幅器、　　６２，６４：コンデンサ、６６：出
力す

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１対の入力および出力を有する可変リアクタンス回
   路において、 エミッタとコレクタとベース電極とを有し、前記コレク
   タ電極は回路の出力に接続されている第１トランジスタ
   と、 前記第１トランジスタの前記ベース電極と前記コレクタ
   電極との間に接続され、定格キャパシタンス値を有する
   コンデンサと、 前記第１トランジスタの前記ベース電極と前記エミッタ
   電極との間に交流結合された可変インピーダンス素子と
   、 前記第１トランジスタのエミッタ電流と前記可変インピ
   ーダンス素子の前記インピーダンスを直接的な関係にて
   変化せしめるように印加された信号に応答し、それによ
   り前記可変リアクタンス回路の出力キャパシタンスが変
   化する制御回路とを具備することを特徴とする可変リア
   クタンス回路。 ２、第１および第２の入力と出力を有する集積可変リア
   クタンス回路に於て、 出力電位とグランド電位とをそれぞれ受けるようにされ
   た第１と第２の電力供給導体と、 第１と第２の入力および第１と第２の出力を有し、前記
   第１と第２の入力は可変入力制御信号が供給される集積
   可変リアクタンス回路の第１と第２の入力にそれぞれ接
   続されている第１の差動増幅器と、 前記第１の差動増幅器の前記第１と第２の出力を前記第
   １の電力供給導体に接続するための電流負荷回路と、 第１および第２の入力と出力とを有し、前記第１と第２
   の入力は前記第１の差動増幅器の前記第１と第２の出力
   に接続され、前記出力は集積可変リアクタンス回路の出
   力に接続されている第２の差動増幅器と、 前記第２の差動増幅器の前記第２の入力と前記第２の差
   動増幅器の前記出力との間に接続されたコンデンサとを
   具備し、 前記電流負荷回路は前記第２の差動増幅器の前記第２の
   入力と前記第２の電力供給導体との間に交流結合された
   可変インピーダンス素子を含み、該可変インピーダンス
   素子のインピーダンスは変化する前記入力制御信号に応
   答して変化されることを特徴とする集積可変リアクタン
   ス回路。 ３、水晶制御発振器と、可変キャパシタンスとインダク
   タとにより形成されたリアクタンス形タンク回路を含み
   、キャパシタンス値が変化して発振器からの出力発振信
   号の周波数を変化せしめる周波数変調システムに於て、 動作電位とグランド電位とをそれぞれ受けるようにされ
   た第１と第２の電力供給導体と、 第１と第２の入力および第１と第２の出力を有し、前記
   第１と第２の入力は入力制御信号を受けるようにされた
   第１の差動増幅器と、 前記第１の差動増幅器の前記第１と第２の出力を前記第
   １の電力供給導体に連結するための電流負荷回路と、 第１と第２の入力および出力を有し、前記第１と第２の
   入力は前記第１の差動増幅器の前記第１と第２の出力に
   連結され、前記出力はリアクタンス形タンク回路のイン
   ダクタに連結されている第２の差動増幅器と、 前記第２の差動増幅器の前記第２の入力と、前記第２の
   差動増幅器の前記出力との間に連結されたコンデンサと
   を具備し、 前記電流負荷回路は前記第２の差動増幅器の前記第２の
   入力と前記第２の電力供給導体との間に交流結合された
   可変インピーダンス素子を含み、前記可変インピーダン
   ス素子のインピーダンスは変化する前記入力制御信号の
   値に応答して変化することを特徴とする周波数変調シス
   テム。