JPS6322730B2 - - Google Patents

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JPS6322730B2
JPS6322730B2 JP57087221A JP8722182A JPS6322730B2 JP S6322730 B2 JPS6322730 B2 JP S6322730B2 JP 57087221 A JP57087221 A JP 57087221A JP 8722182 A JP8722182 A JP 8722182A JP S6322730 B2 JPS6322730 B2 JP S6322730B2
Authority
JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
input
output
electrodes
Prior art date
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Expired
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JP57087221A
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English (en)
Other versions
JPS58205309A (ja
Inventor
Shigeki Saito
Shuji Urabe
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Priority to EP83901625A priority patent/EP0109446B1/en
Priority to DE8383901625T priority patent/DE3373046D1/de
Priority to PCT/JP1983/000159 priority patent/WO1983004350A1/ja
Priority to US06/557,132 priority patent/US4590442A/en
Publication of JPS58205309A publication Critical patent/JPS58205309A/ja
Publication of JPS6322730B2 publication Critical patent/JPS6322730B2/ja
Granted 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

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、VHF帯、UHF帯において動作する
可変周波数発振器に関する。
従来、この種の発振器は、増幅器の入出力間
を、バラクタダイオードを用いたCR移相器また
はLC移相器によつて結合し、バラクタダイオー
ドに印加する電圧によつて静電容量を変化させる
ことによつて移相量を可変させることにより発振
周波数を変化させている。しかし、バラタクダイ
オードは、その特性を支配する不純物分布を一定
にすることの困難性などにより、集積化し難く、
小形化が困難である。
第1図に示すように、1つの入力に対して2つ
の異なる位相出力を持つ弾性表面波素子2の2つ
の出力を、可変抵抗器3によつて合成して増幅器
1の入力に入力させ、増幅器1の出力を弾性表面
波素子2の入力に接続し、前記可変抵抗器3の合
成比を変化させることにより発振周波数を変化さ
せるようにした弾性表面波可変周波数発振器も知
られている。この発振器は可変抵抗器を用いるた
ため、やはり小形化が困難であるか。
本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、
小形軽量で安定な可変周波数を発振できる弾性表
面波発振器を提供することにある。
本発明の発振器は、弾性表面波基板上に1個の
入力電極と複数の出力電極とを有して入力信号を
複数に分割出力する電力分配器と、該電力分配器
の各出力信号をそれぞれ増幅する複数の可変利得
増幅器と、前記電力分配器と同一の前記弾性表面
波基板上に複数の入力電極と該入力電極からの信
号を固定的な位相差をもつて合成出力する出力電
極とが形成された弾性表面波結合素子とを備え
て、前記複数の可変利得増幅器の出力を該弾性表
面波結合素子の複数の入力電極にそれぞれ接続
し、前記電力分配記の複数の出力電極は入力電極
に対して等位相の位置にそれぞれ形成され、前記
弾性表面波結合素子の入力電極は該弾性表面波結
合素子の出力電極に対してそれぞれ異なる位相の
位置に形成され、該弾性表面波結合素子の出力電
極と前記電力分配器の入力電極とは増幅器を介し
て接続されるか又はこれらが形成された同一の弾
性表面波基板上で直接接続されて正帰還ループを
構成したことを特徴とする。
次に、本発明について、図面を参照して詳細に
説明する。
第2図は、本発明の基本的な原理を示す構成図
である。すなわち、電力分配器4は、例えば2個
の抵抗器で構成され、入力を同位相で2分して出
力し、可変利得増幅器5および6にそれぞれ入力
させる。可変利得増幅器5および6の出力は、弾
性表面波結合素子7の2つの入力電極7aおよび
7bにそれぞれ入力させる。入力電極7aおよび
7bは、それぞれ入力電圧によつて励振されて弾
性表面波を発生し、該弾性表面波は出力電極7c
によつて合成され再び電気的出力に変換して出力
される。ここで、入力電極7a,7bの弾性表面
波の伝播方向(図中左右方向)に対する空間的な
位置をずらせることにより、両電極で変換された
弾性表面波に固定的な伝播位相差を生じさせるこ
とができる。該位相差をαとすると、出力電極7
cで合成出力される電気信号の位相は、可変利得
増幅器5,6の増幅器を変化させることによつて
任意に変化させることが可能である。本基本的な
原理構成においては、上記位相差αは90゜に設定
されている。すなわち、入力電極7aと7bの空
間的な電極位置のずれは、mλ+λ/4(λは動作
中心周波数における弾性表面波の波長、m=0,
1,2,…)である。
今、電力分配器4の出力に対して、増幅器5の
利得を4とし、増幅器6の利得を2とした場合
は、第3図aに示すように入力電極7aの出力
は、入力電極7bの出力の2倍となるか、出力電
極7cからの合成出力の位相は、入力電極7aの
入力に対して約27゜変化している。同様に、増幅
器5の利得を2とし、増幅器6の利得を4とした
場合は、出力電極7cの合成出力は同図bに示す
ように、入力電極7aの入力に対して約63゜の位
相変化がある。このように、増幅器5,6の増幅
度を変化させることによつて、出力電極7cから
の合成出力信号の位相を任意に変化させることが
できる。したがつて、出力電極7cの出力を前記
電力分配器4の入力に加えて正帰還ループを構成
し、このループの利得が1以上であれば、ループ
の位相が2nπ(nは整数)となる周波数で発振す
る。すなわち、増幅器5,6の利得を可変するこ
とにより、発振周波数を変化させることができ
る。
第4図は、本発明の第1の実施例を示す構成図
であり、電力分配器8を弾性表面波素子によつて
構成し、かつ、弾性表面波結合素子7と同一の弾
性表面波基板U上に形成している。電力分配器8
は、入力電極8aと、2個の出力電極8b,8
b′を有するが、弾性表面波の伝播方向に対する入
力電極8aと出力電極8b,8b′との位置ずれは
mλであるから、2個の出力電極8b,8b′の出
力信号は同位相であり電力分配器として動作す
る。そして、出力電極8b,8b′の出力は、それ
ぞれ増幅器5,6によつて増幅されて弾性表面波
結合素子7の入力電極7a,7bにそれぞれ入力
され、その出力電極7cからの合成出力は増幅器
1によつて増幅されて、電力分配器8の入力電極
8aに正帰還される。上記入力電極7a,7bは
表面波伝播方向に対してλ/4の位置ずれがあ
る。また、上記増幅器1は、電力分配器8の挿入
損失を補うが、増幅器5,6によりループの損失
を補える場合は省略してもよい。本実施例は電力
分配器8と弾性表面波結合素子とが同一の基板上
に形成されるとともに第1図に示された従来例の
ように可変抵抗器を必要とせず、小形化が可能と
なる。
第5図は、本発明の第2の実施例を示す構成図
である。この場合は、同一の弾性表面波基板9上
に2個の弾性表面波結合素子を形成して、一方を
電力分配器として使用し、他方を弾性表面波結合
素子として使用することは前述の第1の実施例と
同様である。しかし、本実施例においては、電力
分配器を構成する入力電力9aおよび出力電極9
b,9b′の配列および弾性表面波結合素子の電極
配列に特徴がある。すなわち、入力電力9aの両
側の同位相の位置に出力電極9b,9b′がそれぞ
れ形成されている。また、弾性表面波結合素子の
2個の入力電極9d,9eは、出力電極9cの両
側の異なる位相位置にそれぞれ形成されていて、
出力電極9cの出力は前記電力分配器の入力電極
9aに共通の弾性表面波基板9上にて直接接続さ
れている。このように構成することにより電力分
配器の入力電極9aおよび弾性表面波結合素子の
出力電極9cの形状を、第4図に示した第1の実
施例に比して約1/2の大きさとすることができる。
すなわち、非常に小面積の基板上に形成できる効
果がある。勿論出力電極9b,9b′は可変利得増
幅器5,6を介してそれぞれ入力電極9d,9e
に接続される。
第6図は、本発明の第3の実施例を示す。この
場合は、電力分配器11は、1個の入力電極11
aと4個の出力電極11b,11b′,11b″,1
1bを有する弾性表面波素子で構成され、上記
4個の出力電極は、それぞれ可変利得増幅器5,
6,5′,6′の入力に接続される。また、弾性表
面波結合素子12は、4個の入力電極12a,1
2b,12c,12dと、1個の出力電極12e
とを有する。4個の入力電極のそれぞれと出力電
極12eとの間の表面波位相量は、90゜ずつ異な
るように配置されている。そして、可変利得増幅
器5,6,5′,6′の出力は、それぞれ入力電極
12a,12b,12c,12dに入力され、出
力電極12eの出力は増幅器1を介して電力分配
器11の入力電極11aに帰還される。この場合
は、入力電極12aと出力電極12e間の位相量
を基準として、入力電極12aにて変換される表
面波13と、入力電極12bにて変換される表面
波14と、入力電極12cにて変換される表面波
15と、入力電極12dにて変換される表面波1
6との間には、それぞれ90゜ずつの位相差があり、
各表面波13〜16は、第7図に示すようにそれ
ぞれ90゜ずつ異なるベクトルとして表現できる。
そして、表面波13〜16の強度は、それぞれ可
変利得増幅器5,6,5′,6′の利得によつて定
まる。今、例えば増幅器5′,6′の利得を0とす
れば、表面波13と14が出力電極12eから
(電気的に変換されて)出力されるから、第3図
で説明したと同様に可変利得増幅器5,6の利得
を変化させることによつて発振周波数を変化させ
ることができる。この場合の位相変化は第7図に
示した第1象限内の変化である。次に、増幅器5
と6′の利得を0とすれば、増幅器6と5′の利得
変化により同様に第2象限内の位相変化を得る。
同様に増幅器5と6の利得を0とすれば第3象限
内で、増幅器6と5′の利得を0とすれば第4象
限内の位相変化を得る。すなわち、可変利得増幅
器5,6,5′,6′等の利得を調整することによ
つて360゜の位相範囲において発振周波数を変化さ
せることができるから、発振周波数の可変範囲を
大にすることが可能である。
本実施例では、90゜の位相差をもつ4個の入力
電極による例を示したが、例えば120゜の位相差を
持つ3個の入力電極によつても、それぞれに接続
する3個の可変利得増幅器の利得調整により、
360゜の範囲の位相変化を得ることが可能である。
上記各実施例においては、すべて、可変利得増
幅の利得制御によつて発振周波数を変化させるこ
とが可能であり、可変抵抗器等を使用しないから
小形に構成できる。また、弾性表面波結合素子の
複数の入力電極と出力電極間の各位相差は、空間
的配置によつて固定的に定まるから安定してい
る。
従つて、発振周波数は、増幅器の利得変化のみ
によつて安定して制御することができる。すなわ
ち、VHF帯からUHF帯においてIC化可能で小
形、軽量、高安定な可変周波数発振器を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の弾性表面波可変周波数発振器の
一例を示す構成図、第2図は本発明の基本的な原
理構成を示す構成図、第3図は上記基本的な原理
構成の動作を説明するための図、第4図〜第6図
はそれぞれ本発明の第1〜第3の実施例を示す構
成図、第7図は上記第3の実施例の動作を説明す
るための図である。 図において、1……増幅器、2……弾性表面波
素子、3……可変抵抗器、4,8,11……電力
分配器、5,6,5′,6′……可変利得増幅器、
7,12……弾性表面波結合素子、9……弾性表
面波基板、8a,9a,11a……電力分配器の
入力電極、8b,8b′,9b,9b′,11b,1
1b′,11b″,11b……電力分配器の出力電
極、7a,7b,9d,9e,12a,12b,
12c,12d……弾性表面波結合素子の入力電
極、7c,9c,12e……弾性表面波結合素子
の出力電極、U……弾性表面波基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 弾性表面波基板上に1個の入力電極と複数の
    出力電極とを有して入力信号を複数に分割出力す
    る電力分配器と、該電力分配器の各出力信号をそ
    れぞれ増幅する複数の可変利得増幅器と、前記電
    力分配器と同一の前記弾性表面波基板上に複数の
    入力電極と該入力電極からの信号を固定的な位相
    差をもつて合成出力する出力電極とが形成された
    弾性表面波結合素子とを備えて、前記複数の可変
    利得増幅器の出力を該弾性表面波結合素子の複数
    の入力電極にそれぞれ接続し、前記電力分配器の
    複数の出力電極は入力電極に対して等位相の位置
    にそれぞれ形成され、前記弾性表面波結合素子の
    入力電極は該弾性表面波結合素子の出力電極に対
    してそれぞれ異なる位相の位置に形成され、該弾
    性表面波結合素子の出力電極と前記電力分配器の
    入力電極とは増幅器を介して接続されるか又はこ
    れらが形成された同一の弾性表面波基板上で直接
    接続されて正帰還ループを構成したことを特徴と
    する弾性表面波発振器。
JP8722182A 1982-05-25 1982-05-25 弾性表面波発振器 Granted JPS58205309A (ja)

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JPS58205309A JPS58205309A (ja) 1983-11-30
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US4884041A (en) * 1987-06-05 1989-11-28 Hewlett-Packard Company Fully integrated high-speed voltage controlled ring oscillator
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5412693A (en) * 1977-06-30 1979-01-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Elastic surface wave oscillator

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