JPS61244133A - 発振器タンク回路 - Google Patents

発振器タンク回路

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JPS61244133A
JPS61244133A JP61088390A JP8839086A JPS61244133A JP S61244133 A JPS61244133 A JP S61244133A JP 61088390 A JP61088390 A JP 61088390A JP 8839086 A JP8839086 A JP 8839086A JP S61244133 A JPS61244133 A JP S61244133A
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capacitor
varactor
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ground
capacitors
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J5/00Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner
    • H03J5/24Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner with a number of separate pretuned tuning circuits or separate tuning elements selectively brought into circuit, e.g. for waveband selection or for television channel selection
    • H03J5/246Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner with a number of separate pretuned tuning circuits or separate tuning elements selectively brought into circuit, e.g. for waveband selection or for television channel selection using electronic means

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

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】 発明の背景 本発明は、電圧制御発振器(VCO) 、特に、制御線
感度をほぼ一定に維持しながら、vCOの帯域を切り替
える回路に関する。
入力制御電圧に従い所定の範囲にわたって変化する出力
周波数を有する電圧制御発振器はラジオおよびテレビの
ような通信装置に用いられる周知の構成要素である。固
定コンデンサを使用してVCOの帯域を切り替えると(
即ち、第1の所定の周波数帯域から第2の所定の周波数
帯域に動かすと)、入力制御電圧の変化に対する出力周
波数の変化に関する700222回路の感度が変化する
ことはまた周知のことである。一般に、この影響を補償
する回路がない場合には、入力制御電圧の変化が、同じ
であるとき、容量が共振回路内のどの位置に加えられる
かに応じて、高い帯域における周波数変化は低い帯域に
おける周波数変化と異なる(すなわち、大きくなるか、
または小さくなる)。
感度を変化させるこの影響を補償するために、従来、周
波数範囲を変更するとき一定感度を維持するようにイン
ダクタを切り替える回路や、または多数のバラクタまた
はスイッチを利用した複雑な設計のVCO構成が使用さ
れている。上記例としては、米国特許第3111136
15号、米国特許第3825858号および米国特許第
3866138号がある。
上記特許は主にインダクタを切り替えるものであるが、
コンデンサを切り替える方が好ましい。
その1つの理由はタップ付のコイルまたは多重コイルは
正確な周波数の切替えのために細かく比例させることが
困難なためである。また、インダクタを切り替える場合
には、共振周波数のピーク値の急峻さに関連するタンク
回路の品質係数すなわちQを高く維持することがより困
難なためである。
更に、多重コイルは電子回路の小型化の時代において余
分なスペースを必要とするためである。しかしながら、
コンデンサの単純な変更だけではVCOを更に複雑な設
計にすることが必要となるか、またはvCOの感度が大
幅に変化する。このため、vCOを複雑な設計にするこ
とが行なわれていたが、これは多数の電子スイッチを必
要とし、したがって高価な部品や、スペースをとる部品
や、信頼性のないような多数の部品を使用している。
発明の概要 従って、本発明の主な目的は制御線感度をほぼ一定に維
持しながら、VCOの帯域を切り替える発振器タンク回
路を提供することにある。
本発明の他の目的はVCOの帯域を切り替えるために発
振器タンク回路のコンデンサを切り替えることである。
更に別の目的は、従来よりもより少ない数の部品、特に
スイッチを使用して制御線感度を維持しながら帯域の切
替えを行なうことである。
これらのおよび他の目的および利点は以下の詳細な説明
、図面および実施例から更に明確に理解されるであろう
簡単に説明すると、上記目的を達成するため、本発明で
は、制御線電圧入力を受けて発振回路の出力信号周波数
を発生する電圧可変コンデンサ(バラクタ)を設ける。
2つの部分に分割された容量性素子が画部分の接続点に
おいて切り替えられ、高い周波帯域の動作モードでは前
記容量性素子は電圧可変コンデンサと並列に接続される
。低い周波数帯域の動作モードにおいては、容量性素子
は切替えによりアースに接続されて、その2つの部分が
同時にバラクタの両側に配列される。この閉じた状態に
おいては、同調回路の全体の容量が増大し、この回路の
同調周波数を低くする。このように切り替えられた容量
(すなわち、回路の同調周波数を変更する容量)がバラ
クタの両側に配列されるので、バラクタは感度を維持す
る。
本明細書は、本発明と見なされる主題は特許請求の範囲
に記載されているが、本発明は添付の図面を参照した好
適実施例についての以下の説明からよりよく理解されよ
う。
好適実施例の説明 全ての図において同じ構成要素には同じ符号を付してい
る。まず最初に第1図を参照すると、周知の電圧制御発
振器(VCO)10はその出力周波数信号12が入力側
[圧14に従っである範囲にわたって変化するようにな
っている。スイッチ16は1つの周波数帯域から他の周
波数帯域に切り替えるために用いられる。二方向無線装
置の場合には、スイッチ16の開閉により、例えば15
0乃至175MHz帯域の上半分と下半分との間で切り
替えることができる。
コンデンサを使用してvCOの帯域を切り替えると、回
路の感度も変化することが知られている。
第2図の典型的な発振器タンク回路、すなわち、チョー
ク17を介して制御電圧によって駆動され、かつ発振回
路に接続される、電圧可変コンデンサ(バラクタ)D2
コンデンサC1およびタンクコイルLを有する回路につ
いて考えると、コンデンサC2がスイッチS1を介して
接続されているときの低い周波数帯域と比較して、高い
周波数帯域では感度が大きくなる。このことを第3a図
および第3b図に概略的に示しており、これらの図はそ
れぞれ低い周波数帯域および高い周波数帯域における制
御電圧の変化に対する周波数の変化を示している。制御
電圧の変化が等しいとき、高い周波数帯域においては実
質的に大きな周波数変化ΔF2が生じる。これは高い周
波数において単側波帯雑音を増大する欠点がある。高い
周波数における雑音レベルを低減するには、ΔF2を小
さくして、低い帯域における周波数変化ΔF1に近づけ
ることが好ましく、これは制御電圧の変化を第3b図に
示すものの約半分まで低減することによって行なうこと
ができる。このように制御電圧の範囲を小さくすると、
勿論、ΔF1が所望の周波数範囲の約半分まで低減する
ことになる。
従来この問題が認識されており、良好なシンセサイザの
ループ性能が得られるように雑音に対する周波数範囲を
平衡させることによってVCOの全周波数範囲にわたっ
て感度をほぼ一定に維持する回路が開発されていた。従
来の方法の1つが第4図に示されている。タンク回路に
容量を追加することによって回路の感度が変わり、該容
量が追加される位置に応じて感度が増大するか、または
低下することが知られている。第4図の回路は、影響を
平衡化し、関心のある周波数範囲にわたって感度をほぼ
一定に維持するようにしているものである。コンデンサ
C1に並列に加えられるコンデンサC3はVCOの感度
を増大させ、インダクタしに並列にコンデンサC2を加
えることにより感度を低下させるようになっている。コ
ンデンサC3はスイッチS2を閉じることによって回路
に接続され、コンデンサC2はスイッチS1によって回
路に接続される。スイッチS1およびS2は、それぞれ
高帯域−低帯域間を切り替えるときに同時に作動される
(両方とも開放されるか両方とも閉成される)。勿論、
コンデンサC2およびC3の値は選択された回路、特に
コンデンサC1、バラクタDおよび同調コイルLの値に
応じて定められる。適当な値を選択することは本技術分
野に専門知識を釘する者にとって容易であろう。コンデ
ンサC2およびC3の全体の影響を平衡化すると、vc
o感度を一定に維持しながら周波数範囲を変化させるこ
とができる。
このように、コンデンサを切り替える従来のVCO回路
においては、スイッチS1およびS2を同時に閉じるこ
とによりC2およびC3を接続することによって、適当
な低い周波数帯域にすると共に、感度に対する影響を平
衡化する。スイッチS1およびS2は簡単な機械的スイ
ッチでなく、むしろ多数の部品からなる複雑な電子式ス
イッチである。■Coタンク回路のコンデンサおよびイ
ンダクタは比較的安価なものであるのに対して、電子ス
イッチは装置にとってかなり高価なものである。本発明
は同じ機能をたった1つのスイッチによって達成し、そ
れによって回路の価格をかなり低減することである。
第5図を次に参照すると、本発明の好適実施例による改
良された発振器タンク回路18が示されている。この回
路においては、バラクタDおよびコンデンサC1の位置
が第4図の従来の回路とは入れ替わっている。この実施
例の回路は、第4図の従来の回路と同様に、容量を同調
コイルしにJk列にまたダイオードDに直列に加える目
的を達成するものであるが、単一のスイッチを使用する
ように変更された構成を形成している。具体的にいうと
、バラクタDに並列に接続された容量性素子20が2つ
の部分すなわちコンデンサC4およびC5に分割され、
スイッチS3がこの分割された部分のコンデンサC4お
よびC5の接続点24とアースとの間に接続されている
。同調コイルしは前述のようにアースに接続され、コン
デンサC1(従来の回路のバラクタDの位置に配置され
ている)は同様にアースに接続されている。こ−で、バ
ラクタDは設計者の選択によって(多重バラクタまたは
背中合せに接続したバラクタを含む)同様なダイオード
の任意のアレーであってもよいことに注意されたい。
スイッチS3が開いていると、小さな容量がバラクタD
に並列に加えられ、これによって結合を減少し、感度を
低下させている。このように容量を加えることにより、
バラクタDの可変の容量の全体的な効果を低下させる(
したがってvCOの感度を低下させる)傾向がある。こ
れはコンデンサC1の容量を僅かに増大し、同調コイル
Lのインダクタンスを減少させることによって補償して
、所望の感度に戻すことができる。コンデンサC1、C
4およびC5の値を適当に選択することによって、高帯
域および低帯域における感度を得ることができる。
スイッチS3を閉じると、容量がインダクタンスLと並
列に直接アースに接続され、コンデンサC4はアースに
直接接続され、これにより低い周波数帯域における結合
を増大する。適切な周波数帯域の変化を行なわせ、かつ
両帯域において適切な感度を得るためには、反復的にコ
ンデンサC1、C4およびC5とインダクタンスLの値
を変化させることが必要である。しかしながら、一旦そ
れぞれの値が決定されると、設計は完了し、正常な環境
の下で適正に動作する。
勿論、コンデンサC1、C4およびC5の値は特定の用
途および他の回路パラメータに対して適切に選択されな
ければならないが、本発明ではいくらか異なる容量では
あるが、他の構成要素の全体の数は同じでありながら、
従来2つのスイッチを必要としたものに対して1つのス
イッチ(機械的または電子的なもの)で達成されている
ことが明らかであろう。
以上、本発明を実施する最良のモードを詳しく説明した
。特に、最良と考えられる方法で本発明の(製造および
使用を含む)実施を行なえる好適な電気回路構成を説明
した。
本発明の概念から逸脱することなく種々の変更を行なう
ことができることは本技術分野に専門知識を有する者に
とって明らかであろう。例えばダイオードまたはバラク
タDは多重ダイオードおよび関連回路によって置き替え
ることができるし、スイッチS3はより復雑なpinダ
イオード構成のものよりもアースに接続されたトランジ
スタ・スイッチによって一層簡11iに近似することが
できる。特許請求の範囲は本発明の概念内でのこれらの
変更および他のすべての変更を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電圧制御発振器回路の概略図であり、 第2図は典型的な発振器タンク回路の概略回路図であり
、 第3a図およびfflab図はそれぞれ第2図の発振器
タンク回路の低いおよび高い周波数帯域における感度を
表わすグラフであり、 第4図は低いおよび高い周波数帯域間で感度を一定にす
るように設計された従来の発振器タンク回路の回路図で
あり、 第5図は本発明による改良された発振器タンク回路の回
路図である。 17・・・チョーク、18・・・発振器タンク回路、2
0・・・容量性素子、C1、C4、C5・・・コンデン
サ、D・・・バラクタ、L・・・インダクタ、S3・・
・スイッチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、制御線の感度をほぼ一定に維持しながら、電圧制御
    発振器の帯域を切り替える発振器タンク回路であって、 制御線入力を受けて、出力信号を発生するバラクタと、 前記制御線入力とアースとの間に接続された第1のコン
    デンサと、 前記バラクタの出力とアースとの間に接続された同調コ
    イルと、 前記バラクタに並列に接続された直列接続の第2および
    第3のコンデンサと、 前記第2および第3のコンデンサをアースに接続すると
    共に前記バラクタの両側に前記第2および第3のコンデ
    ンサを同時に接続して、制御線の感度を維持しながら回
    路の全体の同調容量を増大させるスイッチ手段と、 を有する発振器タンク回路。 2、特許請求の範囲第1項記載の発振器タンク回路にお
    いて、前記スイッチ手段が機械的スイッチで構成されて
    いる発振器タンク回路。 3、特許請求の範囲第1項記載の発振器タンク回路にお
    いて、前記スイッチ手段が電気的スイッチで構成されて
    いる発振器タンク回路。 4、制御線の感度をほぼ一定に維持しながら、電圧制御
    発振器の帯域を切り替える発振器タンク回路であって、 制御線入力を受けて、出力信号を発生するバラクタと、 前記制御線入力とアースとの間に接続された第1のコン
    デンサと、 前記バラクタの出力とアースとの間に接続されたインダ
    クタと、 前記バラクタの両端間に接続された直列接続の第2およ
    び第3のコンデンサと、 前記第1のコンデンサの両端間および前記インダクタの
    両端間にそれぞれ接続されるように前記第2および第3
    のコンデンサをアースに同時に切替え接続する手段と、 を有する発振器タンク回路。 5、制御線感度をほぼ一定に維持しながら、電圧制御発
    振器の帯域を切り替える回路であって、アースにそれぞ
    れ接続されている第1のコンデンサとタンク・コイルと
    の間に電気的に結合されたバラクタと、 前記バラクタに並列に接続された直列接続の第2および
    第3のコンデンサと、 前記第1のコンデンサの両端間に前記第2のコンデンサ
    を切替え接続すると同時に前記タンク・コイルの両端間
    に前記第3のコンデンサを切替え接続する手段と、 を有する回路。 6、電圧制御発振器の帯域を切り替える発振器タンク回
    路であって、 アースに接続された第1のコンデンサとアースに接続さ
    れたタンク・コイルとの間に電気的に結合されたバラク
    タと、 制御線感度をほぼ一定に維持しながら、前記第1のコン
    デンサと前記タンク・コイルの両端間に同時に容量を加
    える手段と、 を有する発振器タンク回路。 7、特許請求の範囲第6項記載の発振器タンク回路にお
    いて、前記容量を加える手段が、 前記バラクタに並列に接続された直列接続の第2および
    第3のコンデンサと、 前記第2および第3のコンデンサの接続点とアースとの
    間に接続されたスイッチであって、該スイッチが開いて
    いる時は、前記第2および第3のコンデンサを前記バラ
    クタの両端間に接続し、また前記スイッチが閉じている
    時は、前記第2および第3のコンデンサをそれぞれ前記
    第1のコンデンサおよび前記タンク・コイルと並列にな
    るようにアースに接続して、前記回路の全体の容量を増
    大させる当該スイッチと、 で構成されている発振器タンク回路。
JP61088390A 1985-04-19 1986-04-18 発振器タンク回路 Expired - Lifetime JPH0763152B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/724,977 US4602222A (en) 1985-04-19 1985-04-19 Circuit for bandswitching a voltage controlled oscillator
US724977 1985-04-19

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JPS61244133A true JPS61244133A (ja) 1986-10-30
JPH0763152B2 JPH0763152B2 (ja) 1995-07-05

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ID=24912633

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61088390A Expired - Lifetime JPH0763152B2 (ja) 1985-04-19 1986-04-18 発振器タンク回路

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DE (1) DE3681842D1 (ja)
DK (1) DK167722B1 (ja)

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