KR100386176B1 - 전압제어발진기 - Google Patents

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KR100386176B1
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Abstract

본 발명의 목적은 이상발진의 현상을 일으킬 염려를 없애고, 부품점수를 적게 함과 동시에 소형화를 도모하는 데 있다.
이를 위하여 본 발명에서는 콜렉터가 고주파적으로 접지된 발진트랜지스터 (1)와, 발진트랜지스터(1)의 베이스와 그라운드 사이에 접속된 공진회로(5)를 구비하고, 공진회로(5)에 크랩콘덴서(5a)와 버랙터다이오드(5b)와 인덕턴스소자(5c)를 설치하며, 버랙터다이오드(5b)의 애노드를 접지함과 동시에 캐소드를 크랩콘덴서 (5a)를 거쳐 발진트랜지스터(1)의 베이스에 접속하고, 인덕턴스소자(5c)의 한쪽 끝을 버랙터다이오드(5b)의 캐소드에 접속함과 동시에 다른쪽 끝을 고주파적으로 접지하였다.

Description

전압제어발진기{VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR}
본 발명은 전압제어발진기에 관한 것이다.
종래의 전압제어발진기를 도 4에 의거하여 설명하면 발진트랜지스터(31)의 콜렉터는 직류차단 콘덴서(32)에 의해 고주파적으로 접지되고, 베이스 및 에미터에는 각각 바이어스전압이 주어진다. 또 베이스와 에미터 사이 및 에미터와 그라운드 사이에는 각각 귀환콘덴서(33, 34)가 접속된다.
그리고 발진트랜지스터(31)의 베이스와 그라운드 사이에는 공진회로(35)가 접속된다. 공진회로(35)는 크랩콘덴서(35a)와 한쪽 끝이 접지된 마이크로스트립라인(35b)과, 애노드가 접지된 버랙터다이오드(35c)를 가지며, 마이크로스트립라인 (35b)의 다른쪽 끝이 크랩콘덴서(35a)를 거쳐 발진트랜지스터(31)의 베이스에 접속된다. 또 버랙터다이오드(35c)의 캐소드가 콘덴서(35d)를 거쳐 마이크로스트립라인(35b)의 다른쪽 끝에 접속된다. 그 결과, 마이크로스트립라인(35b)과 버랙터다이오드(35c)가 병렬로 접속된다.
버랙터다이오드(35c)의 캐소드는 초크인덕터(36)를 거쳐 제어전압 인가단자 (37)에 접속된다. 제어전압 인가단자(37)와 초크인덕터(36)의 접속점은 직류차단 콘덴서(38)에 의해 고주파적으로 접지된다. 따라서 버랙터다이오드(35c)에는 초크인덕터(36)가 병렬로 접속된다.
이상의 구성에 있어서는 초크인덕터(36)의 인덕턴스를 무시하면 버랙터다이오드(35c)와 마이크로스트립라인(35b)에 의해 병렬공진회로가 구성되기 때문에, 그 병렬공진주파수는 제어전압 인가단자(37)에 인가된 제어전압을 변화함으로써 변화된다. 그리고 이 병렬공진주파수보다도 낮은 주파수에서는 유도성의 임피던스가 되고, 이것이 귀환콘덴서(33, 34)와 병렬공진하는 주파수로 발진한다.
그러나 종래의 전압제어발진기에서는 버랙터다이오드(35)에 병렬로 접속되는 초크인덕터(36)의 인덕턴스를 무시할 수 없기 때문에 버랙터다이오드(35c)와 초크인덕터(36)에 의한 새로운 병렬공진회로가 구성된다. 그 결과, 초크인덕터(36)를 포함한 전체의 공진회로(39)로 고려하면 2개의 병렬공진주파수(Frl, Fr2)가 나타나고, 그 임피던스특성은 도 5에 나타내는 바와 같이 된다. 그리고 각각의 병렬공진 주파수보다도 낮은 주파수에 직렬공진주파수(Fs1, Fs2)가 나타나며 병렬공진주파수와 직렬공진주파수 사이의 주파수대(A, B)에서는 유도성이 된다. 따라서 발진트랜지스터(31)의 트랜지션 주파수가 부적절한 경우나 발진트랜지스터(31)측의 음성저항이 충분치 않은 경우에는 원래의 발진주파수(예를 들어 도 5의 A의 주파수영역내) 이외의 주파수(예를 들어 도 5의 B의 주파수영역내)에서 이상발진을 일으킨다는 문제가 있었다.
또 버랙터다이오드(35c)에 제어전압을 공급하기 위해서만 초크인덕터(36)와 직류차단콘덴서(38)를 사용하고 있기 때문에 부품점수가 증가하여 부품비용을 높임과 더불어, 소형화를 저해하고 있었다.
따라서 본 발명의 전압제어발진기는 이상발진의 현상을 일으킬 염려를 없애고, 부품점수를 적게 함과 더불어, 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 전압제어발진기의 구성을 나타내는 회로도,
도 2는 본 발명의 전압제어발진기에 있어서의 공진회로의 임피던스특성도,
도 3은 본 발명의 전압제어발진기의 다른 구성을 나타내는 회로도,
도 4는 종래의 전압제어발진기의 구성을 나타내는 회로도,
도 5는 종래의 전압제어발진기에 있어서의 공진회로의 임피던스특성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 발진트랜지스터 2 : 직류차단 콘덴서
3, 4 : 귀환콘덴서 5 : 공진회로
5a : 크랩콘덴서 5b : 버랙터다이오드
5c : 인덕턴스소자(마이크로스트립라인)
5d : 직류차단 콘덴서 6 : 제어전압 인가단자
7 : 초크인덕터 8 : 직류차단 콘덴서
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 전압제어발진기는 콜렉터가 고주파적으로 접지된 발진트랜지스터와, 상기 발진트랜지스터의 베이스와 그라운드 사이에 접속된 공진회로를 구비하고, 상기 공진회로에 크랩콘덴서와 버랙터다이오드와 인덕턴스소자를 설치하여 상기 버랙터다이오드의 애노드를 접지함과 동시에 캐소드를 상기 크랩콘덴서를 거쳐 상기 발진트랜지스터의 베이스에 접속하고, 상기 인덕턴스소자의 한쪽 끝을 상기 버랙터다이오드의 캐소드에 접속함과 동시에 다른쪽 끝을 고주파적으로 접지하였다.
또 본 발명의 전압제어발진기는 상기 인덕턴스소자의 다른쪽 끝을 직류차단 콘덴서를 거쳐 접지하고, 상기 버랙터다이오드의 캐소드에 공급하기 위한 제어전압을 상기 인덕턴스소자의 다른쪽 끝에 인가하였다.
또 본 발명의 전압제어발진기는 상기 인덕턴스소자를 마이크로스트립라인에 의해 구성하였다.
본 발명의 전압제어발진기를 도 1 내지 도 3에 의거하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 전압제어발진기의 구성을 나타내는 회로도, 도 2는 본 발명의 전압제어발진기에 있어서의 공진회로의 임피던스특성도, 도 3은 본 발명의 전압제어발진기의 다른 구성을 나타내는 회로도이다.
먼저, 도 1에 있어서 발진트랜지스터(1)의 콜렉터는 직류차단콘덴서(2)에 의해서 고주파적으로 접지된다. 또 베이스와 에미터 사이 및 에미터와 그라운드 사이에는 각각 귀환 콘덴서(3, 4)가 접속된다. 또 콜렉터에는 전원전압이 인가되고 베이스 및 에미터에는 바이어스전압이 주어진다.
그리고 발진트랜지스터(1)의 베이스와 그라운드 사이에는 공진회로(5)가 접속된다. 공진회로(5)는 한쪽 끝이 발진트랜지스터(1)의 베이스에 접속된 크랩콘덴서(5a)와 애노드가 접지되고, 캐소드가 크랩콘덴서(5a)를 거쳐 발진트랜지스터(1)의 베이스에 접속된 버랙터다이오드(5b)와, 버랙터다이오드(5b)의 캐소드와 제어전압인가단자(6) 사이에 접속된 인덕턴스소자(5c)와, 제어전압인가단자(6)와 인덕턴스소자(5c)의 접속점을 고주파적으로 접지하는 직류차단콘덴서(5d)에 의해 구성된다. 또한 인덕턴스소자(5c)는 통상은 프린트기판(도시 생략) 상에 형성한 마이크로스트립라인에 의해 구성된다.
따라서 버랙터다이오드(5c)와 인덕턴스소자(5c)는 병렬공진회로를 구성하고, 또한 공진회로(5)는 이 하나의 병렬공진회로를 가지게 되기 때문에 공진회로(5)의 임피던스특성은 도 2에 나타내는 바와 같이 되어 병렬공진회로에 의한 공진주파수 (Fr)를 가진다. 그리고 제어전압인가단자(6)에 인가된 제어전압이 인덕턴스소자 (5c)를 거쳐 버랙터다이오드(5b)의 캐소드에 공급되어 그 전압을 바꿈으로써 공진 주파수(Fr)가 변화된다.
또 병렬공진주파수(Fr)보다도 낮은 주파수에는 직렬공진주파수(Fs)가 나타나고, 병렬공진주파수(Fr)와 직렬공진주파수(Fs) 사이의 주파수대에서는 유도성의 임피던스가 되어 이 유도성 임피던스가 귀환콘덴서(3, 4)와 병렬공진하는 주파수로 발진한다.
따라서 본 발명의 전압제어발진기에 있어서는 공진회로(5)가 유도성이 되는 주파수대가 1개뿐이기 때문에 이상발진을 일으키는 일은 없다.
또 인덕턴스소자(5c)는 버랙터다이오드(5b)의 캐소드에 제어전압을 공급하는 초크인덕터의 역할을 가지기 때문에 공진회로(5)를 구성하는 부품점수가 적어도 된다.
도 3은 그 밖의 구성을 나타낸다. 공진회로(5)에는 초크인덕터(7)와 직류차단콘덴서(8)가 접속된다. 그리고 버랙터다이오드(5b)의 캐소드에는 초크인덕터를 거쳐 제어전압이 공급된다. 그 밖의 구성은 도 1에 나타낸 구성과 동일하다.
이 경우에 있어서도 버랙터다이오드(5b)에는 인덕턴스소자(5c)와 초크인덕터 (7)가 병렬로 접속되기 때문에 1개의 병렬공진회로가 구성된다. 따라서 도 1과 마찬가지로 이상발진을 일으키는 일은 없다. 다만 초크인덕터(7)도 병렬공진주파수에 관여하기 때문에 인덕턴스소자(5c)와 초크인덕터(7)의 인덕턴스치를 설정하여 고칠 필요가 있다.
이상과 같이 본 발명의 전압제어발진기는 콜렉터가 고주파적으로 접지된 발진트랜지스터와, 발진트랜지스터의 베이스와 그라운드 사이에 접속된 공진회로를 구비하고, 공진회로에 크랩콘덴서와 버랙터다이오드와 인덕턴스소자를 설치하여 버랙터다이오드의 애노드를 접지함과 동시에, 캐소드를 크랩콘덴서를 거쳐 발진트랜지스터의 베이스에 접속하고, 인덕턴스소자의 한쪽 끝을 버랙터다이오드의 캐소드에 접속함과 동시에 다른쪽 끝을 고주파적으로 접지하였기 때문에 공진회로내에 생기는 병렬공진주파수는 1개만이 되어 이상발진을 일으키는 일은 없다.
또 본 발명의 전압제어발진기는 인덕턴스소자를 직류차단콘덴서를 거쳐 접지하여 버랙터다이오드의 캐소드에 공급하기 위한 제어전압을 인덕턴스소자의 다른쪽 끝에 인가하였기 때문에 인덕턴스소자가 초크인덕터의 대신으로서 기능한다. 따라서 부품점수를 줄일 수 있어 부품비용의 저감과 소형화가 도모된다.
또 본 발명의 전압제어발진기는 인덕턴스소자를 마이크로스트립라인에 의해구성하였기 때문에 한층 부품비용의 저감과 소형화가 도모된다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 콜렉터가 고주파적으로 접지된 발진트랜지스터와, 상기 발진트랜지스터의 베이스와 그라운드 사이에 접속된 공진회로를 구비하고, 상기 공진회로에 크랩콘덴서와 버랙터다이오드와 인덕턴스소자를 설치하여, 상기 버랙터다이오드의 애노드를 접지함과 동시에 캐소드를 상기 크랩콘덴서를 거쳐 상기 발진트랜지스터의 베이스에 접속하고, 상기 인덕턴스소자의 한쪽 끝을 상기 버랙터다이오드의 캐소드에 접속함과 동시에,
    상기 인덕턴스소자의 다른쪽 끝을 직류차단콘덴서를 거쳐 접지하고, 상기 버랙터다이오드의 캐소드에 공급하기 위한 제어전압을 상기 인덕턴스소자의 다른쪽 끝에 직접 인가하여, 상기 인덕턴스소자와 상기 버랙터다이오드로 병렬공진회로를 구성한 것을 특징으로 하는 전압제어발진기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 인덕턴스소자를 마이크로스트립라인에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 전압제어발진기.
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