JPS6158302A - 電圧制御発振器 - Google Patents

電圧制御発振器

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Publication number
JPS6158302A
JPS6158302A JP17934384A JP17934384A JPS6158302A JP S6158302 A JPS6158302 A JP S6158302A JP 17934384 A JP17934384 A JP 17934384A JP 17934384 A JP17934384 A JP 17934384A JP S6158302 A JPS6158302 A JP S6158302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
transistor
circuit
node
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP17934384A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Takayama
一男 高山
Hiroyuki Shintani
浩之 新谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP17934384A priority Critical patent/JPS6158302A/ja
Publication of JPS6158302A publication Critical patent/JPS6158302A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、電圧制御発振器に関し、特にセラミック振動
子等の周波数選択素子を使用し、例えば同期検波回路あ
るいはパイロット信号検出回路等に使用される電圧制御
発振器に関する。
(従来の技術) 一般に、セラミック振動子あるいは水晶振動子等を使用
した電圧制御発振器は、引き込み周波数範囲を例えば発
振周波数に対して0.5%と狭くする必要がある場合に
利用される。し九がって、この二つな電圧制御発振器に
おいては、中心周波数は温度変〔ヒおよび各部品の定数
の偏差等に1って生ずるばらつきt&力少なくすること
が要求されるC 第4図は、従来形の電圧制御発振器を示す。同図の電圧
制御発振器は、第1の差動増幅回路を構成するトランジ
スタロ工e Q2  および抵抗R1と、第2の差動増
幅回路を構成するトランジスタQsrQ4  および定
1!流回路I S+と、エミッタホロワを構成するトラ
ンジスタQ5  と、トランジスタQ。
のエミッタとトランジスタQ4 のペース間に接続され
たセラミック振動子X1  と、トランジスタQ4のペ
ースとグランド間に接続されたコンデンサC2と、トラ
ンジスタQ4  のコレクタとトランジスタQ、のペー
ス間に接続された抵抗R2およびコンデンサC1からな
る整相回路とを具備する。
第4図の発振回路においては、トランジスタQ4のペー
スすなわちノードP2 から第2の差動増何回路のトラ
ンジスタQ、のコレクタ、第1の差動増(隅回路のトラ
ンジスタQ2 のコレクタ、トランジスタQ、のエミ゛
ツタすなわちノードP1、およびセラミック振動子X1
  からノードP2  に至る正帰還回路にLって発振
が行なわれる。そして、トランジスタQ4  のコレク
タからトランジスタQ。
のペースに接続された移相回路に工ってノードP1およ
びP2 間の移相量が適切に調整され、制御電圧VcN
T がOvすなわちトランジスタQ1  とQ2のコレ
クタ電流がバランス状態にある時の発振周波数が中心周
波数として設定される。そして、制御電圧vCNT  
”正および負の値に変比させることに工って、正帰還回
路の利得が変fヒレ、この利得変化に応じて、ノードP
□およびP2の間の移相量が変比し、したがって発振周
波数が変化する0なお、ノードP2  とグランド間に
接続されたコンデンサC2は高調波の発振を抑制するた
めのものである。
ところが、第4図の発振回路においては、制御電圧■c
NTがOv、すなわちトランジスタQ1  とQ2  
の電流がバランスしている場合に中心周波数の発振が行
なわれるが、この場合にもノードP1とP2 間には抵
抗R2とコンデンサC1とに!、って構成される移相回
路および正帰還回路の利得等に二って決定される位相推
移が与えられている。
このため、中心Ji!1a数がセラミツク振動子X1自
体の固有周波数から若干ずれ7c値となり、特に発振回
路を集積回路化した場合にコンデンサC1の容量値がば
らつくことにエフ中心周波数が精密に設定されなくなる
という不都合がありた。また、コンデンサC8の容量値
および正帰還回路の利得等が温度変fヒ等の環境条件の
変化に工って変動し、こねにエフ中心周波数が不安定に
なるという不都合もあった。
(発明が解決しょうとする問題点1 本発明に、セラミック振動子等の周波数選択素子を用い
た電圧制御発振器において、中心周波数が周波数選択素
子自体の固有周仮数によって決定さnるようにし、各部
品の定数値の偏差および温度変1ヒ等による中心周波数
のばらつきおよび変動を除去すること?目的とする。
(間3点を解決するための手段) 上述の問題点を解決する之め、本発明に1nば、周波数
選択素子、該周′e、数選択素子が接続さf′Lfc正
帰還回路勿有する発振回路部、および周波数制御部?具
備し、該周波数制御部はコンデンサと、該コンデンサに
流几る電五と略同極性および逆極性の電ak作戊すt極
性変換回路と、該同極性および逆極性の4:rL流流側
制御信号応じた比率で混合して該属性変換回路に帰還す
る(0回路と忙有し、制御信号に応じて正負両極性の等
価容量忙発生することに、cv発振周波数の設定2行な
うこと?1−特徴とする電圧制御発振器が提供さnる。
(作用) 本発明にJ:2’Lば2上述の手段に剛いることによっ
て、発振菌性を設定する発振回路部とJ、flil条数
を設定する周波数制御部とが互いに独立して愼能し、中
心周波数においては周波数制御部の等価容量がゼロとな
り、発振回路部は周波数選択素子に固有の周波数で発振
を行なうことができる。しにかって、中心周波数がコン
デンサの容量お=び帰還回路の利得等の各回路定数の影
響を受けなくなる〇 (実施例) 以下、図面にエフ本発明の実施例t−説明する。
第1図は、本発明の1実施例に係わる電圧制御発振器を
示す。同図の発振器は、差動増幅器krA成するトラン
ジスタQ6=Qt および定電流回路ISzと、該差動
増幅器の正帰還回路に挿入されたセラミック振動子Xl
および抵抗Rs  k翌する発振回路部、および、それ
ぞれ差動増幅回路を構成するトランジスタQ8.Q5.
Q1゜+Qt+ 、およびQ1□。
Qssと、定を流回路IS、  と、コンデンサC3と
を有する周波数制御部を具備する。周波数制御部におい
て、互いに接続されたトランジスタQ8 およびQll
のペースと互いに接続されたトランジスタQ、およびQ
l。のペースとのIIJには制#電圧vCNTが印加さ
れる。トランジスタQ、およびQllのコレクタは互い
に接続され発振回路部のトランジスタQ7  のコレク
タに接続され、かつコンデンサC3ヲ介してトランジス
タQ13のベースに接続されている。トランジスタQI
2のコレクタおよびQ 13のコレクタはそれぞれ互い
に接続されたトランジスタQ8 おLびQ、のエミッタ
およびトランジスタQ、。おLびQ t sのエミッタ
に接続されている。また、発振回路部のトランジスタQ
6おLび周波数制御部のトランジスタQg  tQto
のコレクタは共に電源VCcに接続されている。
第1図の回路において、発振回路部のトランジスタQ7
  のコレクタから、セラミック振動子X1が接続され
たノードP3  および抵抗R3を通りトランジスタQ
6  のベースに至る正帰還回路に二ってセラばツク振
動子X1 の固有周波数を中心周波数とする発振が行な
われる。一方、ノードP3  からコンデンサC3に流
れる電流工、と同極性および逆極性の電流がそれぞれト
ランジスタQ1gお=びQl3のコレクタに発生し、そ
れぞれの電流が制御電圧V、N、 K対応する割合で混
合されて互いに接続すれ之トランジスタQ、およびQl
lのコレクタに出力され、ノードP、およびコンデンサ
C3ヲ介してトランジスタQ13のベースに帰遺される
したがって、制御電圧vcNTの値に応じて正および負
の等価容量がノードP、に接続されることになり、制御
電圧vcNTQ値に応じて発振周波数の調節上行なうこ
とができる。
上述の動作を数式を用いてエフ詳A町に説明する。
トランジスタQ12 + Ql3  の電流増幅率をβ
1、トランジスタQs = Q7の電流増@藁?β2 
とし、P=jW とする。また、各トランジスタ対Qs
  +Q、およびQl。+QttVC−おけるトランジ
スタQsおよびQllの電流の分流比7にとすると、各
トランジスタ対における他のトランジスタQ9 および
Qllの分流比は(1,[)となる。そして、ノードP
、の電位kEとし、トランジスタQ13の入力インピー
ダンスが充分小さいものとするとトランジスタQ 1z
のペース篭流工、は 1、   =EPC3・・・ ・・・   (lンとな
る。この時、トランジスタQ1□およびQl3のコレク
タに概れる電流はそれぞれ−βI IIおよびβ、11
となり、さらに各トランジスタQ、およびQ1□のコレ
クタに流れる1!流はそれぞれ−(1−K ”)II 
II  および■(β1工、となるからノーFPpら各
トランジスタQ、およびQ1+のコレクタに流れる電流
工2 は I 2 ” E P C3β、(2に−1+  ・・・
・・・(2)となる。また−ノードP3 から抵抗R3
?介してトランジスタQ6 のベースに17iLれる電
流I、およびノードP37>らトランジスタQ7 のコ
レクタに流れる電流I4 はそれぞれ以下の工うになる
I、=E/R,・・・・・・ (3) I4=−Eβ2/R3・・・・・・(4)したがって、
ノードP3  ’i>−ら各トランジスタQ7  eQ
9 # Q+ +  に流れる電流の総和である電lん
工、はI、=I、+I。
=E(−β2/R3÷PC,β1(、2!(−1))・
・(5)となる。式(5)から明らかなように電ηjI
5  の作り出すインピーダンスの等価回路に第2図の
工うになる。
第2図から明らかな工うに、電流工、の作り出すインピ
ーダンスは負性抵抗−R,/β2?有しており、この負
性抵抗に1って信号の発振が行なわれる。また、電流工
、の作り出すインピーダンスは容量成分C3/、(2に
−1)を富んでおり、分流比には制御電圧VcNTに工
って制御されるから、この容量成分C3β、(2に一]
)に工って発振周波数の制御が行なわれる。そして、こ
の容量成分C1β1(2に−1)に、Kが1に近づくと
正の容量となり発振周波数が低くなり、KがO1C近づ
くと負の容量となって発振周波数が高くなる。そして、
K=1/2の場合、すなわち各トランジスタ対Qg +
Q、お=びQso + Quに流れる電流がそれぞれバ
ランス状態にある時には該容量成分はゼロとなる。すな
わち、制御電圧■cNTが911えばOvであってに=
】/2の場合には、第1図の回路はセラミック振動子の
固有の周波数によって発振を行ない、この固有の周波数
が中心周波数となる。そして、制御電圧VCNT k変
化させることIcニジこの中心周波数を基41として発
振周波数をエリ高い周波数およびニジ低い周波数に調節
することができる。
第3図は、第1図の等価回整を具体でヒした発振回路を
示す。同図の発振回路においては第1図の回路における
定電旋回路■S2およびIS3がそれぞれトランジスタ
Q14およびQ10によって実現され、電源vccとグ
ランド間に直列接続された抵抗R7およびダイオードD
1.D2 、Dsの@路に1って作成されたバイアス電
圧が回路各部に供給されている。すなわち、抵抗R7と
ダイオードD1の接続点からトランジスタQ7  およ
びQ1□のペースVC直接バイアス電圧が供給され、さ
らにそれぞf’を抵抗R<  オニびR6k介して各ト
ランジスタQ6およびQ 13のベースにバイアス電圧
が供給されているCま7乙ダイオード島 とD3  の
接続点から各トランジスタQ+4およびQ15のペース
にバイアス電圧が供給されている。なお、コンデンサc
4 に直流遮断用のカップリングコンデンサであり、抵
抗R5は谷トランジヌタQ7 * QD + Q++に
共通に設けらt′Lだコレクタ抵抗である。
(発明の効果) 以上の工うに本発明にLF′Lば、発振回路を是振条件
を設定するための発振口@部と周波数条件を設定するた
めの周波数制御部とによって構成し、該周波数制御部の
等価容量が中心周波数でゼロとなる工うにすることがで
きるから、′市王制御斃憑器の中心周波数をセラミック
憑動子等の周波a選択素子に固有のWtJ技数とするこ
とが可δととなり、各部品の定数の偏差および周囲温度
等によって中心周波数がばらつきかつ変動することが防
止され、集積回路比した場合にも極めて高精度かつ高安
定度の発揚回路金構成することが可能VCなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施り]に係わる電圧制御発振器V
等価回路を示す電気回路図、第2図はψl′図の回路の
等価インピーダンスを示す可気回跨図、第3図は第1図
の等価回路を具体化した発振回路上水す電気回路図、そ
して第4図は従来形の電圧制御発振器を示す電気回路図
である。 Q11Q21・・・・・・sQ+s:)ランジスタ、R
,In21・・・・・・R7:抵抗、C1,C,2,C
s 、C4:コンデンサ、rs++Isz+Iss:定
電流回路、Xl:セラミック愚動子、DI  + Di
n D3:ダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 周波数選択素子、該周波数選択素子が接続された正帰還
    回路を有する発振回路部、および周波数制御部を具備し
    、該周波数制御部はコンデンサと、該コンデンサに流れ
    る電流と略同極性および逆極性の電流を作成する極性変
    換回路と、該同極性および逆極性の電流を制御信号に応
    じた比率で混合して該極性変換回路に帰還する回路とを
    有し、制御信号に応じて正負両極性の等価容量を発生す
    ることにより発振周波数の設定を行なうことを特徴とす
    る電圧制御発振器。
JP17934384A 1984-08-30 1984-08-30 電圧制御発振器 Pending JPS6158302A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339642B1 (en) 1995-03-24 2002-01-15 Canon Kabushiki Kaisha Telephone apparatus with howling prevention function

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