KR100226284B1 - 고주파 발진장치 - Google Patents

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Abstract

고주파 발진장치는 발진신호의 이득특성과 주파수 특성을 향상시킨다. 이를 위하여, 고주파 발진장치는 귀환루프에 접속된 임피던스 정합수단을 사용하여 귀환루프의 양단의 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합수단을 구비한다. 임피던스 정합수단은 저역 여파 기능을 수행하여 발진신호의 고주파 성분을 제거한다.

Description

고주파 발진장치
제1도는 종래의 고주파 발진장치의 회로도.
제2도는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제3도는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제4도는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제5도는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제6도는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제7도는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제8도는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
제9도는 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 고주파 발진장치의 회로도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 40 : 제 1 전압원 20, 50 : 제 2 전압원
12, 42, 80 : 공진기 14, 44, 76, 96, 98 : 바이폴라 트랜지스터
16, 46, 58 : 인덕터 18, 48, 54, 56, 62, 68, 72 : 캐패시터
22, 28, 32, 52, 60, 78, 84, 92, 100, 102, 104 : 저항
66 : 트랜스퍼머 82, 86, 88, 90 : 바렉터 다이오드
본 발명은 통신기기 및 고주파 측정기 등의 고주파회로에 이용되는 발진장치에 관한 것으로, 특히 발진신호의 주파수 특성 및 진폭특성을 향상시킬 수 있는 고주파 발진장치에 관한 것이다.
텔레비젼(Television), 레디오 수신기(Radio Receiver), 고주파 무선기기 등과 같은 통신기기와 고주파 측정기 등에 사용되는 고주파 회로는 기저대역의 신호를 고주파대역으로 이동시키거나 또는 고주파신호를 기저대역으로 주파수 이동시킨다. 이를 위하여, 고주파 회로는 기저대역의 신호 또는 고주파신호를 국부발진원으로부터의 반송파신호와 혼합한다. 이 국부발진원으로 콜피츠 발진기, 하아틀리 발진기, 클랩 발진기 또는 이들로부터 변형된 발진기들이 사용되었다.
그러나, 이들 종래의 발진기들은 발진신호에 고조파 성분을 많이 발생시켜 고주파 회로가 대역 여파기 또는 대역 제한 증폭기를 포함하도록 하였다. 또한, 종래의 발진기들은 구동전압에 대하여 작은 이득의 발진신호를 발생함으로써 다단 접속되는 증폭기들을 요구하였다. 이러한 종래의 발진기의 단점들을 첨부한 제 1 도를 참조하여 상세히 살펴보기로 하자.
제 1 도를 참조하면, 종래의 발진기는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(10)사이에 접속된 공진기(12)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(14)를 구비한다. 공진기(12)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(10) 사이에 병렬 접속된 인덕터(16) 및 제 1 캐패시터(18)로 구성되어 역동부의 기능을 수행한다. 바이폴라 트랜지스터(14)는 제 2 전압원(20)으로부터 제 1 저항(22) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(22)은 바이폴라 트랜지스터(14)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(14)의 베이스에 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 종래의 발진기는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(24)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(10) 사이에 병렬 접속된 제 3 캐패시터(26) 및 제 2 저항(28)을 추가로 구비한다. 제 2 저항(28)은 제 3 노드(N3)를 경유하여 바이폴라 트랜지스터(14)의 에미터에 접속되어 바이폴라 트랜지스터(14)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다. 제 2 캐패시터(24)는 제 3 노드(N3)에 접속된 바이폴라 트랜지스터(14)의 에미터로부터의 신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시킨다. 제 3 캐패시터(26)는 고주파 잡음신호를 바이패스함과 아울러 바이폴라 트랜지스터(14)의 베이스와 에미터의 임피던스를 정합시킨다. 또한, 제 2 및 제 3 캐패시터(24,26)는 발진기의 위상조건을 설정하는 역할을 담당한다.
또한, 종래의 발진기는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(30)와, 제 2 전압원(20)과 바이폴라 트랜지스터(14)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(32)을 구비한다. 제 4 캐패시터(30)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(32)는 바이폴라 트랜지스터(14)의 부하저항의 기능을 담당한다. 제 1 전압원(10)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(20)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
이상의 같은 구성을 갖는 종래의 발진기에 있어서, 발진 주파수는 공진기(12)의 고유 공진 주파수와, 제 2 및 제 3 캐패시터(24,26)의 용량값과, 바이폴라 트랜지스터(14)의 내부 용량값 등에 의해 결정된다.
그러나, 종래의 발진기에 사용된 제 2 및 제 3 캐패시터는 발진기의 위상조건으로 인하여 조합상의 제한을 받으므로 귀환루프의 이득을 크게 할 수 없다. 이로 인하여, 종래의 발진기는 차단주파수가 상당히 높은 트랜지스터를 이용하여야만 한다. 이 결과, 종래의 발진기에서 발생되는 발진신호는 고조파 성분을 많이 포함하고 아울러 구동전압에 대해 작은 이득을 갖게 된다. 더 나아가, 종래의 발진기는 고주파 회로에 대역 여파기, 대역 제한 증폭기 및 광대역 증폭기 등이 추가되도록 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 발진신호의 이득특성을 향상시킬 수 있는 고주파 발진장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 발진신호의 주파수 특성을 향상시킬 수 있는 고주파 발진장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 발진신호의 주파수를 가변시킬 수 있는 고주파 발진장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고주파 발진장치는 귀환루프에 접속되어 발진신호의 이득을 극대화 하는 임피던스 정합수단을 구비한다.
임피던스 정합수단은 저역 여파 기능을 수행하여 발진신호의 고조파 성분을 제거한다.
본 발명에 따른 고주파 발진장치는 발진신호의 주파수를 결정하는 공진수단의 용량을 가변시키기 위한 가변 용량 소자를 구비한다.
상기 목적들 외에 본발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 다음의 실시 예들에 대한 상세한 설명란을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제 2 도에는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 공진기(42)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고주파 발진장치가 도시되어 있다. 공진기(42)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40) 사이에 병렬 저속된 제 1 인덕터(46) 및 제 1 캐패시터(48)로 구성되어 역동부의 기능을 수행한다. 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이오스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스에 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 제 3 캐패시터(56)와, 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터로부터의 신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환푸르의 이득은 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 제 2 인덕터(58)와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 제 2 인덕터(58)과 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로를 이루어 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고주파 성분을 제 1 전압원(4)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 2 저항(60)과, 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)을 구비한다. 제 2 저항(60)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류랑을 제한한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
제 3 도는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 공진기(42)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고주파 발진장치를 도시한다. 공진기(42)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40)사이에 병렬 접속된 제 1 인덕터(46) 및 제 1 캐패시터(48)로 구성되어 역동부의 기능을 수행한다. 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 병렬 접속된 제 3 캐패시터(56) 및 제 2 저항(60)과, 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 인덕터(58)는 제 2 저항(60)과 함께 하나의 리액턴스 소자로 작용한다. 제 2 저항(60)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다. 제 2 캐패시터(54) 및 리액턴스 소자는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로 로 이루어 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고주파 성분을 제 1 전압원(40)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고주파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)을 구비한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
제 4 도를 참조하면, 제 1 노드(N1), 출력라인(41)과 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 트랜스포머(66)와, 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 고주파 발진장치를 도시한다. 트랜스포머(66)의 1차 코일(66A)은 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속되어 제 1 노드(N1)상의 발진신호가 2차 코일(66B)에 유기되도록 한다. 또한, 트랜스포머(66)의 1차 코일(66A)는 제 1 캐패시터(48)과 함께 역동부의 기능을 수행하는 공진기(42)를 이룬다. 한편, 출력라인(41)과 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 트랜스퍼머(66)의 2차 코일(66B)은 제 1 코일(66A)로부터 유기된 발진신호를 출력라인(41)쪽으로 송출한다. 트랜스포머(66)의 2차 코일(66B)에 유기된 발진신호는 제 1 노드(N1)상의 발진신호가 1차 코일(66A)와의 권선비에 따라 변압된 크기를 갖는다. 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스에 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 병렬 접속된 제 3 캐패시터(56) 및 제 2 저항(60)과, 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 인덕터(58)는 제 2 저항(60)과 함께 하나의 리액턴스 소자로 작용한다. 제 2 저항(60)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다. 제 2 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로를 이루어 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고조파 성분을 제 1 전압원(4)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)을 구비한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
제 5 도는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 공진기(42)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고주파 발진장치를 도시한다. 공진기(42)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40)사이에 병렬 접속된 제 1 인덕터(46) 및 제 1 캐패시터(48)로 구성되어 역동부의 기능을 수행한다. 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 병렬 접속된 제 3 캐패시터(56) 및 제 2 저항(60)과, 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 인덕터(58)는 제 2 저항(60)과 함께 하나의 리액턴스 소자로 작용한다. 제 2 저항(60)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다. 제 2 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로를 이루어 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고주파 성분을 제 1 전압원(40)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)와, 제 1 노드(N1)와 출력라인(41) 사이에 접속된 제 5 캐패시터(68)을 구비한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 5 캐패시터(68)는 제 1 노드(N1)상의 발진신호만을 출력라인(41)쪽으로 전송되도록 함과 아울러 직류성분의 잡음신호를 차단한다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
제 6 도는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 공진기(42)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고주파 발진장치를 도시한다. 공진기(42)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40)사이에 병렬 접속된 제 1 인덕터(46) 및 제 1 캐패시터(48)로 구성되어 역동부의 기능을 수행한다. 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 병렬 접속된 제 3 캐패시터(56) 및 제 2 저항(60)과, 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 인덕터(58)는 제 2 저항(60)과 함께 하나의 리액턴스 소자로 작용한다. 제 2 저항(60)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다. 제 2 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 리액턴스 소자와 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로를 이루어 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고조파 성분을 제 1 전압원(4)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)와, 제 1 노드(N1)와 출력라인(41) 사이에 접속된 제 5 캐패시터(68)을 구비한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 5 캐패시터(68)는 제 1 노드(N1)상의 발진신호만을 출력라인(41)쪽으로 전송되도록 함과 아울러 직류성분의 잡음신호를 차단한다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
더 나아가, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)에 접속된 주파수 가변부(70)를 구비한다. 주파수 가변부(70)은 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이의 용량값을 변화시켜 발진신호의 주파수를 큰 폭으로 이동시킨다. 이를 위하여, 주파수 가변부(70)는 제 1 노드(N1)와 제 4노드(N4) 사이에 접속된 제 6 캐패시터(72)와, 제 5 노드(N5)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 선택스위치(74)와, 제 4 및 제 5 노드(N4,N5)와 제 1 전압원(40)사이에 접속된 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)를 구비한다. 선택스위치(74)는 사용자의 조작에 의해 턴-온(Turn-on) 또는 턴-오프(Turn-off)되어 제 5 노드(N5)에 로우(Low) 또는 하이(High)의 논리신호를 발생시킨다. 제 5 노드(N5)에 하이의 논리신호가 발생될 때, 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)은 턴-온되어 제 6 캐패시터(72)를 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40)사이에 접속시킨다. 이 때, 제 6 캐패시터(72)는 제 1 캐패시터(48)에 병렬 접속되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 증가시킴으로써 제 1 노드(N1)상에 발생되는 발진신호의 주파수를 낮춘다. 반대로 제 5 노드(N5)에 로우의 논리신호가 발생될 경우, 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)은 턴-오프되어 제 6 캐피시터(72)를 제 1 전압원(40)와 분리시킨다. 이때 제 6 캐피시터(72)는 제 1 캐패시터(48)와 분리도어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 감소시킴으로써 제 1 노드(N1)상에 발생되는 발진신호의 주파수를 상승시킨다. 결과적으로, 제 6 캐패시터(72)는 선택스위치(74)의 절환상태에 따라 제 1 노드(N1)상의 용량값을 가변시켜 공진기(42)의 공진주파수를 증감 조절한다. 그리고 제 2 전압원(50)과 제 5 노드(N5) 사이에 접속된 제 4 저항(78)은 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)의 베이스에 공급되는 전류량을 제한한다.
제 7 도에는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 공진기(80)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 고주파 발진장치를 도시한다. 전압 제어 공진기(80)는 역동부의 기능을 수행함과 아울러 입력라인(43)으로부터의 전압 제어신호의 크기에 따라 제 1 노드(N1)에 발생되는 발진신호의 주파수를 가변시킨다. 이를 위하여, 전압 제어 공진기(80)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 1 인덕터(46)와, 제 1 및 제 6 노드(N1,N2)사이의 제 1 캐패시터(48)와, 제 6노트(N6)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 바렉터 다이오드(82)와, 제 6 노드(N6)와 입력라인(43) 사이에 접속된 제 5 저항(84)로 구성된다. 바렉터 다이오드는 입력라인(43) 및 제 5 저항(84)를 경유하여 제 6 노드(N6)에 공급되는 전압 제어신호가 증가됨에 따라 커지는 용량값을 갖는다. 바렉터 다이오드(82)의 용량값은 제 1 캐패시터(48)의 용량값과 병렬 합성되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 결정한다. 바렉터 다이오드(82)와 제 1 캐패시터(48)와 합성 용량값은 제 1 인덕터(46)의 리액턴스와 함께 제 1 노드(N1)에서 발생되는 발진신호의 주파수를 결정한다. 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 병렬 접속된 제 3 캐패시터(56) 및 제 2 저항(60)과, 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 인덕터(58)는 제 2 저항(60)과 함께 하나의 리액턴스 소자로 작용한다. 제 2 저항(60)은 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다. 제 2 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피턴스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 제 2 인덕터(58)와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 제 2 인덕터(58)와 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로를 이루어 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고조파 성분을 제 1 전압원(40)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)와, 제 1 노드(N1)와 출력라인(41) 사이에 접속된 제 5 캐패시터(68)을 구비한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 5 캐패시터(68)는 제 1 노드(N1)상의 발진신호만을 출력라인(41)쪽으로 전송되도록 함과 아울러 직류성분의 잡음신호를 차단한다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
더 나아가, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)에 접속된 주파수 가변부(70)를 구비한다. 주파수 가변부(70)은 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이의 용량값을 변화시켜 발진신호의 주파수를 큰 폭으로 조절한다. 이를 위하여, 주파수 가변부(70)는 제 1 노드(N1)와 제 4노드(N4) 사이에 접속된 제 6 캐패시터(72)와, 제 5 노드(N5)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 선택스위치(74)와, 제 4 및 제 5 노드(N4,N5)와 제 1 전압원(40)사이에 접속된 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)를 구비한다. 선택스위치(74)는 사용자의 조작에 의해 턴-온(Turn-on) 또는 턴-오프(Turn-off)되어 제 5 노드(N5)에 로우(Low) 또는 하이(High)의 논리신호를 발생시킨다. 제 5 노드(N5)에 하이의 논리신호가 발생될 때, 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)은 턴-온되어 제 6 캐패시터(72)를 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40)사이에 접속시킨다. 이 때, 제 6 캐패시터(72)는 제 1 캐패시터(48)에 병렬 접속되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 증가시킴으로써 제 1 노드(N1)상에 발생되는 발진신호의 주파수를 낮춘다. 반대로 제 5 노드(N5)에 로우의 논리신호가 발생될 경우, 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)은 턴-오프되어 제 6 캐피시터(72)를 제 1 전압원(40)와 분리시킨다. 이때 제 6 캐패시터(72)는 제 1 캐패시터(48)와 분리되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 감소시킴으로써 제 1 노드(N1)상에 발생되는 발진신호의 주파수를 상승시킨다. 그리고 제 2 전압원(50)과 제 5 노드(N5) 사이에 접속된 제 4 저항(78)은 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)의 베이스에 공급되는 전류량을 제한한다.
제 8 도를 참조하면, 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40)사이에 접속된 전압제어 공진기(80)와 제 2 노드(N2)에 베이스를 접속한 바이폴라 트랜지스터(44)를 구비한 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 고주파 발진장치를 도시한다. 전압 제어 공진기(80)는 역동부의 기능을 수행함과 아울러 제 1 입력라인(43)으로부터 제 1 전압 제어신호(VCS1)의 크기에 따라 제 1 노드(N1)에 발생되는 발진신호의 주파수를 가변시킨다. 이를 위하여, 전압 제어 공진기(80)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 1 인덕터(46)와, 제 1 및 제 4 노드(N1,N4)사이에 접속된 제 1 바렉터 다이오드(88)와, 제 4 노드(N4)와 제 1 전압원(40)사이에 접속된 제 2 바렉터 다이오드(88)와, 제 4 노드(N4)와 제 1 입력라인(43) 사이에 접속된 제 5 저항(84)로 구성된다. 제 1 및 제 2 바렉터 다이오드(86,88)는 제 1 입력라인(43) 및 제 5 저항(84)를 경유하여 제 6 노드(N6)에 공급되는 전압 제어신호가 증가됨에 따라 커지는 용량값을 갖는다. 제 1 바렉터 다이오드(86)의 용량값은 제 2 바렉터 다이오드(88)의 용량값과 병렬 합성되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 결정한다. 제 1 및 제 2 바렉터 다이오드들(86,88)의 합성 용량값은 제 1 인덕터(46)의 리액턴스와 함께 제 1 노드(N1)에서 발생되는 발진신호의 주파수를 결정한다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 바렉터 다이오드를 (86,88)은 제 1 입력라인(43)상의 제 1 전압 제어신호(VCS1)의 전압증가됨에 따라 제 1 노드(N1)에 발생되는 발진신호의 주파수를 낮춘다. 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동된다. 제 1 저항(52)은 바이폴라 트랜지스터(44)의 바이어스 저항으로 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 1 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 5 노드(N5) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(56), 제 5 노드(N5)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 3 바렉터 다이오드(90)와, 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)와, 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 2 저항(60)를 추가로 구비한다. 제 1 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터로 부터의 신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 바이폴라 트랜지스터(44)가 발진되도록 한다. 또한, 이귀환루프의 이득은 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터의 임피던스가 정합될 때 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스와 에미터와의 임피던스 정합은 제 2 인덕터(58)와 제 2 캐패시터(56) 및 제 3 바렉터 다이오드(90)에 의해 이루어진다. 제 2 인덕터(58)와 제 2캐패시터(56) 및 제 3 바렉터다이오드(90)와 함께 직렬 공진회로를 이루어 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스의 임피던스와 에미터 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 한편, 저역 여파기는 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고조파 성분을 제 1 전압원(40)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 바이폴라 트랜지스터(44)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다. 제 3 바렉터 다이오드(90)는 제 2 입력라인(45)으로부터 제 6 저항(92)을 경유하여 입력되는 제 2 전압 제어신호(VCS2)가 커짐에 따라 점진적으로 증가되는 용량값을 갖는다. 그리고 제 3 바렉터 다이오드(90)의 용량값은 제 2 캐패시터(56)의 용량값과 병렬 합성되어 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이의 용량값이 제 2 전압 제어신호(VCS2)에 따라 증감되도록 한다. 이에 따라, 제 2 캐패시터(56), 제 3 바렉터 다이오드(90) 및 제 2 인덕터(58)로 구성된 저역 여파기는 제 2 전압 제어신호(VCS2)에 따라 변화되는 차단 주파수 특성을 갖게 된다. 그리고 제 2 전압 제어신호(VCS2)는 항상 제 1 전압 제어신호(VCS1)의 위상과 일치하도록 변화되어 저역 여파기로 하여금 제 1 노드(N1)에 발생되는 발진신호의 2차 이상의 고조파 성분의 잡음신호들을 제거하도록 한다. 한편, 제 2 저항(60)은 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한한다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 3 캐패시터(62)와, 제 2 전압원(50)과 제 1 바이폴라 트랜지스터(44)의 콜렉터 사이에 접속된 제 3 저항(64)와, 제 1 노드(N1)와 출력라인(41) 사이에 접속된 제 5 캐패시터(68)을 구비한다. 제 3 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 3 저항(64)는 바이폴라 트랜지스터(44)의 부하저항으로 사용된다. 제 4 캐패시터(68)는 제 1 노드(N1)상의 발진신호만을 출력라인(41)쪽으로 전송되도록 함과 아울러 직류성분의 잡음신호를 차단한다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
더 나아가, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)에 접속된 주파수 가변부(70)를 구비한다. 주파수 가변부(70)은 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이의 용량값을 변화시켜 발진신호의 주파수를 큰 폭으로 조절한다. 이를 위하여, 주파수 가변부(70)는 제 1 노드(N1)와 제 6 노드(N6) 사이에 접속된 제 5 캐패시터(72)와, 제 3 입력라인(47), 제 6 노드(N6)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)와, 제 3 입력라인(47)과 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)이 베이스 사이에 접속된 제 4 저항(78)으로 구성된다. 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)는 제 3 입력라인(47)으로부터 제 4 저항(78)을 경유하여 자신의 베이스쪽으로 인가되는 주파수 점프신호(FJS)의 논리상태에 따라 제 5 캐패시터(72)를 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속 또는 분리시킨다. 이를 상세히 하면, 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)는 주파수 점프신호(FJS)가 하이논리를 유지할 경우에 턴-온되어 제 5 캐패시터(72)를 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40)사이에 접속시킨다. 이때 제 5 캐패시터(72)는 제 1 및 제 2 바렉터 다이오드(86,88)의 직렬회로와 병렬 접속되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 증가시킴으로써 제 1 노드(N1)상에 발생되는 발진신호의 주파수를 낮춘다. 반대로 주파수 점프신호(FJS)가 로우논리를 유지할 경우, 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)은 턴-오프되어 제 5 캐패시터(72)를 제 1 전압원(40)와 분리시킨다. 이때, 제 6 캐패시터(72)는 제 1 및 제 2 바렉터 다이오드(86,88)의 직렬회로와 분리되어 제 1 노드(N1)상의 용량값을 감소시킴으로써 제 1 노드(N1)상에 발생되는 발진신호의 주파수를 상승시킨다. 그리고 제 6 저항(78)은 제 2 바이폴라 트랜지스터(76)의 베이스에 공급되는 전류량을 제한한다.
제 9 도는 제 1 노드(N1)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 공진기(42)와, 제 2 노드(N2)에 접속된 다알링통(Dalington) 회로(94)를 구비한 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 고주파 발진장치가 도시되어 있다. 공진기(42)는 제 1 노드(N1)과 제 1 전압원(40)사이에 병렬 접속된 제 1 인덕터(46) 및 제 1 캐패시터(48)로 구성되어 역동부의 기능을 수행한다. 제 1 인덕터(46)의 리액턴스 및 제 1 캐패시터(48)의 용량값은 제 1 노드(N1)에 발생되는 발진신호의 주파수를 결정한다. 상기 다알링톤 회로(94)는 제 2 전압원(50)으로부터 제 1 저항(52) 및 제 2 노드(N2)를 경유하여 인가되는 전압에 의해 구동되어 공진기(42)에 의해 결정된 주파수의 발진신호를 발생한다. 이를 위하여, 다알링통 회로(94)는 제 2 및 제 4 노드(N2,N4)와 제 2 전압원(50) 사이에 접속된 제 1 바이폴라 트랜지스터(96)와, 제 4 노드(N4)에 베이스를 접속한 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)와, 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 2 저항(100)과, 제 4 노드(N4) 및 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 3 저항(102)과 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 콜렉터와 제 2 전압원(50) 사이에 접속된 제 4 저항(104)으로 구성된다. 제 2 저항은(100)은 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터에 흐르는 전류량을 제한하고, 제 3 저항(102)은 제 1 바이폴라 트랜지스터(96)의 에미터 흐르는 전류량을 제한한다. 그리고 제 4 저항(104)은 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 부하저항의 기능을 수행한다. 제 1 저항(52)은 다알링톤 회로(94)의 바이오스 저항으로 제 1 바이폴라 트랜지스터(96)의 베이스에 공급되는 전압값을 조절한다.
그리고 고주파 발진장치는 제 2 노드(N2)와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 캐패시터(54)와, 제 3 노드(N3)와 제 1 전압원(40) 사이에 접속된 제 3 캐패시터(56)와, 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터와 제 3 노드(N3) 사이에 접속된 제 2 인덕터(58)를 추가로 구비한다. 제 2 캐패시터(54) 및 제 2 인덕터(58)는 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터로부터의 신호를 제 2 노드(N2)를 경유하여 베이스쪽으로 귀환시키기 위한 귀환루프를 마련한다. 이 귀환루프는 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터 출력신호를 베이스쪽으로 정귀환시켜 다알링톤 회로(94)가 발진되도록 한다. 또한, 이 귀환루프의 이득은 제 1 바이폴라 트랜지스터(96)의 베이스의 임피던스와 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터의 임피던스가 정합될 때(즉, 다알링톤 회로(94)의 입출력 임피던스가 정합될 때) 증가되어 높은 레벨의 발진신호가 얻어지도록 한다. 제 1 바이폴라 트랜지스터(96)의 베이스와 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터와의 임피던스 정합은 제 2 인덕터(58)와 제 3 캐패시터(56)에 의해 이루어진다. 제 2 인덕터(58)과 제 3 캐패시터(56)는 직렬 공진회로를 이루어 바이폴라 트랜지스터(96)의 베이스의 임피던스와 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터의 임피던스를 정합시킴과 아울러 저역 여파기를 구성하여 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터 출력신호에 포함된 고조파 성분을 제거한다. 이 직렬 공진회로는 공진기(42)와 함께 이중 공진기를 형성하여 발진장치의 주파수 선택도(Q)를 향상시키고 나아가 발진장치가 높은 신호 대 잡음비를 유지하도록 한다. 또한, 저역 여파기는 제 2 바이폴라 트랜지스터(98)의 에미터 출력신호 중 자신의 차단 주파수 보다 높은 고주파 성분을 제 1 전압원(40)쪽으로 바이패스시켜 공진 주파수 성분만이 제 1 바이폴라 트랜지스터(96)의 베이스쪽으로 귀환되도록 한다. 또한, 저역 여파기의 차단주파수는 제 2 고조파 성분을 포함한 그 이상의 고조파 성분들이 모두 제거되도록 제 2 고조파의 주파수 보다 낮게 설정된다.
또한, 고주파 발진장치는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된 제 4 캐패시터(62)와, 제 1 노드(N1)와 출력라인(41) 사이에 접속된 제 6 캐패시터(68)을 구비한다. 제 4 캐패시터(62)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에서 교류신호만이 전송되도록 한다. 제 6 캐패시터(68)는 제 1 노드(N1)상의 발진신호만이 출력라인(41)쪽으로 전송되도록 함과 아울러 직류성분의 잡음신호를 차단한다. 제 1 전압원(40)은 기저전압을 발생하는 반면에 제 2 전압원(50)은 일정한 레벨의 전압을 발생한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파 발진장치는 귀환루프의 입력측 임피던스와 출력측 임피던스를 정합시켜 귀환루프의 이득을 향상시킴으로써 발진신호의 진폭을 크게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고주파 발진장치는 귀환루프에 저역 여파 기능을 부가하여 고조파 성분의 발생을 방지함으로써 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있다. 이 결과, 본 발명에 따른 고주파 발진장치는 고주파 회로에 부가되어야만 했던 대역 여파기, 대역 제한 증폭기 및 광대역 증폭기 등과 같은 보조회로들을 고주파 회로로부터 제거하여 고주파 회로를 간소함과 아울러 고주파 회로의 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 고주파 발진장치는 공진주파수를 가변하여 다양한 주파수의 발진신호를 발생할 수 있고, 더 나아가 발진 주파수에 따라 적응적으로 사용될 수 있는 잇점을 제공한다.
본 발명은 지금까지 제 2 도 내지 제 9 도에 도시된 8개의 실시 예로 설명되었으나 이것들에 의해 한정되는 것이라 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 이해하여야 한다. 예를 들어 , 제 2 도 내지 제 5 도에서 바이폴라 트랜지스터와, 제 6 도 내지 제 8 도에서 도시된 제 1 바이폴라 트랜지스터와, 제 9도에 있어서 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터들을 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor)로 대치하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것을 당업자 라면 누구나 알 수 있을 것이다. 아울러, 제 6 도 내지 제 8 도에 도시된 제 2 바이폴라 트랜지스터가 릴레이과 같은 전자식 제어 스위치로 대치된다 할지라도 본 발명은 동일한 동작, 기능 및 효과를 발생시킨다. 따라서 본 발명은 다음의 특허청구의 범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 발진신호를 발생하기 위하여 귀환루프를 갖는 발진수단과, 상기 귀환루프에 설치되어 상기 귀환루프의 양단의 임피던스를 정합시킴과 아울러 상기 발진수단의 선택도를 향상시키는 공진회로를 가지는 임피던스 정합수단을 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  2. 발진신호를 발생하기 위하여 귀환루프를 갖는 발진수단과, 상기 귀환루프에 설치되어 상기 귀환루프의 양단의 임피던스를 정합시킴과 아울러 상기 발진수단의 발진신호에 포함된 고조파 성분의 잡음신호를 제거하는 저역여파기를 가지는 임피던스 정합수단을 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  3. 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발진수단은 발진신호의 전류이득을 극대화하는 다알링톤 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 발진신호의 주파수를 지정하기 위한 공진수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 공진수단은 전압 제어신호의 크기에 따라 상기 발진신호을 주파수가 미세하게 변화시키기 위한 가변 임피던스 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가변 임피던스 소자는 상기 전압 제어신호에 따라 변화된 용량값을 갖는 가변용량소자로 된 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 저역 여파수단은 제 2 전압 제어신호에 응답하여 고역 차단 특성이 가변되도록 하는 제 2 가변용량소자를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 공진수단의 용량값을 변화시켜 상기 발진신호의 주파수를 큰 폭으로 변화시키기 위한 주파수 가변수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  9. 제 1 노드와 제 1 전압원 사이에 접속되어 제 1 노드에 발생될 발진신호의 주파수를 결정하기 위한 공진수단과, 상기 제 1 노드에 접속된 베이스와 상기 제 2 전압원에 접속된 콜렉터를 가진 바이폴라 트랜지스터와, 제 2 노드와 상기 제 1 노드 사이에 접속된 제 1 용량성 소지와, 상기 제 2 노드와 상기 제 1 전압원 사이에 접속된 제 2 용량성와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터와 상기 제 2 노드 사이에 접속된 유도성 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터와 상기 제 1 전압원 사이에 접속되어 전류량을 제한하는 저항을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제 2 노드와 상기 제 1 전압원 사이에 접속되어 전류량을 제한하기 위한 저항을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  12. 제 1 노드와 제 1 전압원 사이에 접속되어 제 1 노드에 발생될 발진신호의 주파수를 결정하기 위한 공진수단과, 상기 제 1 노드에 접속된 베이스와, 상기 제 2 전압원에 접속된 콜렉터와, 제 2 노드에 접속된 에미터를 가진 제 1 바이폴라 트랜지스터와, 상기 제 2 노드에 접속된 베이스와, 상기 제 2 전압원에 접속된 콜렉터와, 제 2 바이폴라 트랜지스터와, 제 3 노드와 상기 제 1노드 사이에 접속된 제 1 용량성 소자와, 상기 제 3 노드와 상기 제 1 전압원 사이에 접속된 제 2 용량성와, 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터의 에미터 상기 제 3 노드 사이에 접속된 유도성 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제 2 노드와 상기 제 1 전압원 사이에 접속되어 전류량을 제한하는 제 1 저항과, 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터의 에미터어와 상기 제 1 전압원 사이에 접속되어 전류량을 제한하기 위한 제 2 저항을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
  14. 제 1 노드와 제 1 전압원 사이에 접속되어 제 1 노드에 발생될 발진신호의 주파수를 결정하기 위한 공진수단과, 상기 제 1 노드의 접속된 게이트와 상기 제 2 전압원에 접속된 소오스를 가진 바이폴라 트랜지스터와, 제 2 노드와 상기 제 1 노드 사이에 접속된 제 1 용량성 소자와, 상기 제 2 노드와 상기 제 1 전압원 사이에 접속된 제 2 용량성와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 드레인 상기 제 2 노드 사이에 접속된 유도성 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 고주파 발진장치.
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