KR100468689B1 - 출력레벨보상기능을갖는다채널용전압제어발진기 - Google Patents

Abstract

출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기가 개시된다. 본 발명에 따른 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기는, 외부에서 인가되는 제어 전압에 상응하여 다수 채널의 발진 주파수 신호를 생성하고, 소정의 구동 전류를 공급받아 발진 주파수 신호의 출력 레벨을 일정하게 유지하는 전압 제어 발진 수단, 전압 제어 발진 수단으로부터 제1~제N스위치 제어 신호를 입력하고, 스위치 제어 신호에 응답하여 소정의 구동 전류를 전압 제어 발진 수단의 제1출력 단자에 공급하는 제1전류 구동 수단, 및 전압 제어 발진 수단으로부터 제1~제N스위치 제어 신호를 입력하고, 스위치 제어 신호에 응답하여 소정의 구동 전류를 전압 제어 발진 수단의 제2출력 단자에 공급하는 제2전류 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기{Multi-channel voltage controlled oscillator having function of output level compensation}

본 발명은 전압 제어 발진기에 관한 것으로서, 특히, 다채널용 전압 제어 발진기에서 채널 간의 출력 레벨 차를 보상할 수 있는 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기에 관한 것이다.

일반적으로 다수의 채널을 사용하는 무선 전화기와 같은 무선 통신기기의 경우에 서로 다른 채널 주파수를 얻기 위해서 다채널용 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillatoor: VCO)를 이용하게 되는데, 이러한 경우에 다채널 VCO의 채널별 출력 레벨 차로 인하여 주파수 믹서 특성에 영향을 미치는 경우가 발생하게 된다.

또한, VCO의 입력 전압에 대한 주파수 변화를 나타내는 변환 이득 (conversion gain:Kv)은 위상 노이즈 특성에 매우 중요한 요소가 되며, 만일, VCO의 변환 이득 곡선이 너무 경사가 가파르다거나, 너무 예리한 경우에는 위상 노이즈 특성을 약화시키게 된다. 이것은 공정상 제공할 수 있는 바리캡 다이오드(Variable Capacitance Diode)의 특성에서 원하는 Kv특성 범위 즉, 바리캡 다이오드에 인가되는 역전압에 대한 출력 주파수의 레벨이 최적인 구간에서만 이용해야 한다는 것을 의미한다. 즉, 코일과 커패시터의 병렬 동조 회로인 LC탱크에서 높은 선택도(Q)를 얻으면, 원하는 위상 노이즈 특성을 얻을 수 있다. 또한, 인접 채널의 주파수 대역에 영향을 받지 않고 원하는 채널의 주파수 대역을 선택할 수 있는 인접 채널 선택도와 상호 변조 특성은 VCO에서 원하는 주파수 성분 이외의 주파수 성분이 발생하게 되는 스퓨리어스(spurious) 특성에 의해 좌우된다.

도 1은 종래의 다채널용 전압 제어 발진기를 설명하기 위한 회로도로서, 코일(L11), 커패시터(C11)로 이루어진 LC탱크(110), 전류원(I12), 전류원(I13), 바리캡 다이오드(D12, D13), NPN트랜지스터들(N16, N17), 제어부(170) 및 채널 변환부(130)를 이루는 커패시터들(C14, C15)과 스위치들(S14,S15)로 구성된다.

도 1을 참조하면, LC탱크(110)는 코일(L11)과 커패시터(C11)가 병렬로 연결되어 출력 단자 Vo+와 Vo-사이에 연결된다. 전류원(I12)과 전류원(I13)는 전원 전압(VDD)과 연결되어 일정 전류를 공급하고, 전류원(I12)과 전류원(I3)의 각 일측에는 바리캡 다이오드(D12)와 바리캡 다이오드(D13)의 애노드가 각각 연결되고, 캐소드는 서로 연결되어 바리캡 다이오드 역전압(varicap diode reverse voltage)이 인가된다. 이 역전압은 저역 통과 필터에서 출력된 VCO 제어 전압을 나타낸다. 또한, 채널 변환부(130)의 커패시터(C14)는 스위치(S14)와 연결되고, 커패시터(C15)는 스위치(S15)와 연결되고, 스위치들(S14, S15)은 제어부(17)에서 출력되는 스위치 제어 신호(SC1, SC2)에 응답하여 온/오프된다. 따라서, 온/오프된 스위치(S14 또는 S15)와 연결된 커패시터(C14 또는 C15)의 정전 용량에 상응하는 채널 구간으로 점프되어 VCO출력 주파수를 가변시킨다. 제1출력 단자인 Vo+와 연결된 트랜지스터(N16)의 콜렉터는 전류원(I12)의 일측과 연결되고, 베이스는 트랜지스터(N17)의 콜렉터와 연결되고, 에미터는 기준 전원(GND)과 연결된다. 또한, 트랜지스터(N17)는 콜렉터가 전류원(I13)의 일측과 연결되고, 베이스는 트랜지스터(N16)의 콜렉터와 연결되며, 에미터는 기준 전원(GND)과 연결된다.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 다채널용 VCO의 제어 전압에 따른 출력 레벨 특성을 설명하기 위한 그래프로서, 각각 제1~X채널 구간의 제어 전압에 상응하는 VCO의 출력 레벨(22), 제(X+1)~Y채널 구간의 제어 전압에 상응하는 VCO의 출력 레벨(24) 및 제(Y+1)~Z채널 구간의 제어 전압에 상응하는 VCO의 출력 레벨(26)을 나타낸다.

도 3은 일반적인 바리캡 다이오드의 각 채널에 상응하는 변환 이득 특성을 설명하기 위한 그래프로서, 1~X채널 구간, (X+1)~Y채널 구간, (Y+1)~Z채널 구간 에서 각각 제어 전압이 증가할수록 바리캡 다이오드의 정전 용량이 작아지게 된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 채널을 사용하는 경우에 입력되는 바리캡 다이오드 역전압 즉, 제어 전압에 대해 일정한 출력 레벨을 유지하는 최적의 Kv구간만을 이용하여 채널 구간을 1~X, (X+1)~Y, (Y+1)~Z로 구분한다. 이러한 경우에 종래의 다채널용 VCO에서는 내부적으로 채널 점프가 가능하도록 커패시터(C14 또는 C15)를 선택하게 되며, 커패시터와 연결된 스위치들(S14, S15)의 내부 저항 성분에 의해 채널 구간 사이에서 VCO의 출력 레벨 강하가 발생하게 된다. 도 2를 참조하면, 하이 채널인 (Y+1)~Z채널 구간의 출력(26)은 원하는 만큼 높은 레벨을 얻을 수 있으나, 그 이외의 1~Y채널 구간의 출력(22, 24)은 스위치의 기생 저항 성분에 의해 그 레벨이 낮아지게 된다. 채널 간의 출력 레벨 강하는 VCO의 특성에 열화를 일으키는 원인이 되며, 이러한 열화 현상은 VCO의 출력을 국부 발진 신호로 이용하는 고주파 믹서 회로에서 채널 별로 균등하지 않은 스퓨리어스 특성을 발생시키게 된다. 결국, VCO 레벨이 안정되지 않고 채널에 따라 변하게 되면, 주파수 믹서 특성에서 이러한 스퓨리어스를 발생시키게 된다는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 채널간 출력 레벨 차에 상응하는 구동 전류를 공급받음으로써 출력 레벨을 보상할 수 있는 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기를 제공하는데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기는, 외부에서 인가되는 제어 전압에 상응하여 다수 채널의 발진 주파수 신호를 생성하고, 소정의 구동 전류를 공급받아 발진 주파수 신호의 출력 레벨을 일정하게 유지하는 전압 제어 발진 수단, 전압 제어 발진 수단으로부터 제1~제N스위치 제어 신호를 입력하고, 스위치 제어 신호에 응답하여 소정의 구동 전류를 전압 제어 발진 수단의 제1출력 단자에 공급하는 제1전류 구동 수단, 및 전압 제어 발진 수단으로부터 제1~제N스위치 제어 신호를 입력하고, 스위치 제어 신호에 응답하여 소정의 구동 전류를 전압 제어 발진 수단의 제2출력 단자에 공급하는 제2전류 구동 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기의 바람직한 일실시예의 회로도로서, VC0(400), 제1전류 보상부(480a) 및 제2전류 보상부(480b)로 구성된다.

도 4를 참조하면, VCO(400)는 제1출력 단자 Vo+과 제2출력 단자 Vo-사이에 병렬 연결된 코일(L41)과 커패시터(C41)로 이루어진 LC탱크(410), 전원 전압(VDD) 과 제1출력 단자 Vo+사이에 연결된 전류원(I42), 전원 전압(VDD)과 제2출력 단자 Vo-사이에 연결된 전류원(I43), 제어 전압 입력 단자 V_IN과 제1출력 단자 Vo+사이에 연결된 바리캡 다이오드(D42), 제어 전압 입력 단자 V_IN과 제2출력 단자 Vo-사이에 연결된 바리캡 다이오드(D43), 두 출력 단자 사이에 연결된 채널 변환부(440), 제1출력 단자 Vo+과 기준 전원(GND)사이에 연결된 콜렉터와 에미터를 갖고, 제2출력 단자 Vo-와 연결된 베이스를 갖는 NPN트랜지스터(N46), 제2출력 단자 Vo-와 기준 전원(GND) 사이에 연결된 콜렉터와 에미터를 갖고, 제1출력 단자 Vo+과 연결된 베이스를 갖는 NPN트랜지스터(N47) 및 제어부(420)로 구성된다. 또한, 주파수 변환부(440)는 커패시터들(C44, C45) 및 스위치들(S44, S45)로 구성된다. 즉, 커패시터(C44)는 스위치(S44)와 직렬로 연결되어 제1출력 단자 Vo+와 제2출력 단자 Vo-사이에 연결되고, 커패시터(C45)는 스위치(S45)와 직렬로 연결되어 제1출력 단자 Vo+과 제2출력 단자 Vo-사이에 연결된다.

도 5는 도 4에 도시된 제1전류 구동부(480a)와 제2전류 구동부(480b)를 설명하기 위한 바람직한 일실시예의 회로도이다.

도 5를 참조하면, 제1전류 구동부(480a)와 제2전류 구동부(480b)는 같은 구조를 가지며, 전원 전압(VDD)과 연결된 저항(R56), 저항(R56)의 일측과 연결된 에미터를 갖고, 베이스와 콜렉터가 연결된 다이오드 구조를 갖는 PNP 트랜지스터(P56), PNP트랜지스터(P56)의 콜렉터 및 베이스와 기준 전원(GND)사이에 연결된 전류원(I50), 전원 전압(VDD)과 연결되며 서로 다른 저항 값을 갖는 저항들(R52, R54), 저항들(R52, R54)의 일측과 각각 연결된 스위치들(S58, S59), 스위치들(S58,S59)의 일측과 각각 에미터가 연결되고, 베이스가 PNP트랜지스터 (P56)의 베이스 및 콜렉터와 연결되며, 콜렉터가 VCO(400)의 제1 또는 제2출력 단자 V_O(Vo+ 또는 Vo-)와 연결된 PNP트랜지스터들(P52, P54)로 구성된다.

즉, 도 5에 도시된 전류 구동부(480a 또는 480b)의 PNP트랜지스터들(P52, P54 및 P56)은 전류 반복기 즉, 전류 미러 구조를 이루며, PNP트랜지스터(P56)의 콜렉터에 흐르는 전류 즉, 전류원(I50)의 전류량을 i라 하면, 이 전류는 스위치(S59) 또는 스위치(S58)가 온 될때 저항(R54) 또는 저항(R52)의 저항 값에 상응하는 전류로 반복되어 PNP트랜지스터들(P52,P54)에 흐르게 된다. 여기에서, 전류 미러를 이루는 트랜지스터들의 수와, 트랜지스터와 연결되는 스위치의 수는 VCO를 몇 개의 채널로 설계할 것인가에 따라서 가변적으로 선택될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기에 있어서 입력되는 제어 전압에 따른 출력 레벨 특성을 설명하기 위한 그래프이다.

이하에서, 본 발명에 따른 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기의 동작에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4에 도시된 VCO(400)는 위상 동기 루프(Phase Locked Loop:PLL)의 저역 통과 필터에서 출력되는 제어 전압을 제어 전압 입력 단자 V_IN을 통하여 입력한다. 즉, VCO(400)는 입력되는 제어 전압에 따라 그 출력 신호의 주파수가 변하게 되며, 다채널용으로 이용하는 경우에는 채널 별로 입력되는 제어 전압 즉, 바리캡 다이오드에 인가되는 역전압이 다르고, 그에 따라서 각 채널마다 출력되는 주파수가 다르게 된다. 본 발명에 따른 VCO(400)는 차동 증폭 구조를 가지고 있으며, 제1출력 단자인 Vo+과 제2출력 단자인 Vo-에서 출력되는 신호는 차동 입력 구조를 갖는 위상 비교기(미도시)의 정입력 단자와 부입력 단자로 각각 입력되어 기준 주파수 신호(V_REF)와 위상 비교된다. 만약, 위상 비교기를 중간 주파수 신호를 생성하기 위한 고주파 믹서 회로에 이용한다면, 기준 신호 입력 단자에는 고주파 신호(Radio Frequency:RF)가 입력되고, 출력되는 발진 주파수 신호는 국부 발진 주파수 신호(Local Frequency:LF)로서 비교 신호 입력 단자로 입력되며, 주파수 믹서 회로에서는 원하는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency:IF)가 생성된다.

그러나, VCO(400)의 바리캡 다이오드의 최적의 Kv구간 만을 이용하여 원하는 모든 채널의 주파수를 얻을 수 없으므로 채널 변환부(440)의 커패시터(C44) 또는 커패시터(C45)를 선택하여 더 많은 채널을 이용한다. 따라서, VCO(400)의 채널을 로우 채널인 1채널에서 하이 채널인 Z채널까지 최적의 Kv특성을 얻을 수 있는 구간만을 이용하여 1~X채널, (X+1)~Y채널, (Y+1)~Z채널 구간으로 구분한다.

우선, 하이 채널인 (Y+1)~Z 채널에서는 인가되는 제어 전압에 따라서 바리캡 다이오드(D42, D43)의 정전 용량이 달라지고, 전류원(I42 및 I43)은 전원 전압(VDD)을 공급받아 트랜지스터들(N46, N47)에 소정 전류를 공급한다. NPN트랜지스터(N46)와 NPN트랜지스터(N47)는 각각 제2출력 단자 Vo-의 출력 전압과 제1출력 단자 Vo+의 출력 전압을 바이어스 전압으로 입력하여 출력 레벨의 직류 전위를 유지한다.

즉, 하이 채널 구간인 채널 (Y+1)~Z구간 동안에 인가되는 제어 전압에 따른 VCO 출력 주파수는 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서, C41은 LC탱크(410)의 커패시터(C41)의 정전 용량이고, L41은 코일 (L41)의 인덕턴스량이고, C_VAR는 입력 단자 V_IN을 통하여 입력되는 바리캡 다이오드(D42, D43)의 정전 용량이다. 이때 제어부(420)는 동작하지 않고, 채널 변환부(440)에서 추가로 선택되는 커패시터는 없게 된다. 따라서, 즉, 도 3에 도시된 바리캡 다이오드 특성을 참조하여 설명하면, (Y+1)-Z채널 내에서 제어 전압이 증가함에 따라 바리캡 다이오드(D42, D43)의 정전 용량(C_VAR)은 줄어들게 되고, 따라서 VCO의 출력 주파수는 증가하게 된다. (Y+1)~Z채널 구간에서 VCO(400)의 출력 레벨은 도 2 또는 도 6에 도시된 바와 같이 하이 레벨을 유지한다.

한편, 중간 채널 구간인 (X+1)~Y구간 내에서 입력되는 제어 전압에 상응하는 VC0(400)의 출력 주파수는 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서, C44는 채널 변환부(440)의 커패시터(C44)의 정전 용량이다. 즉, 도 1에 도시된 제어부(420)는 마이컴(미도시)로부터 입력 단자 M_IN을 통하여 입력되는 채널 선택 명령에 응답하여 스위치 제어 신호(SC1)를 출력하고 채널 변환부(440)의 스위치들(S44, S45)중 스위치(S44)를 구동시킨다. 구동된 스위치에 연결된 커패시터(C44)는 수학식2에 나타난 바와 같이 VCO의 출력 주파수를 변화시킨다. 이 때 커패시터(C44)가 양 출력 단자 사이에 연결되며, 커패시터(C44)에 의해서 (X+1)~Y채널 구간으로 채널 점프되고, 그 구간 내에서 입력되는 제어 전압에 따라서 바리캡 다이오드(D42, D43)의 가변되는 정전 용량(C_VAR)에 상응하는 채널 주파수를 갖는 출력 신호를 생성한다.

즉, 제어부(420)는 스위치(S44)를 구동하기 위한 스위치 구동 신호(SC1)를 인가하여 스위치(44)를 온 시킨다. 이 때 커패시터(C44)가 양 출력 단자 사이에 연결되면, 스위치(S44)는 내부에 저항 값을 가지고 있기 때문에 VCO(400)에서 출력되는 발진 주파수의 레벨은 상술한 채널 Y~Z구간에서보다 스위치(S44)의 기생 저항 값에 상응하는 레벨 만큼 낮아지게 된다. 이 때 제1 또는 제2전류 구동부(480a 또는 480b)는 스위치 구동 신호(SC1)가 인가될 때 스위치 구동 신호(SC1)를 입력받아 내부의 스위치(S59)를 온시킨다. 따라서, 전원 전압(VDD)과 연결된 저항(R56)을 통하여 소정의 전류가 다이오드 구조로 연결된 PNP트랜지스터(P56)에 흐르게 되고, 이 때 PNP트랜지스터(P56)의 콜렉터에 흐르는 전류를 i이라고 하면, 스위치(S59)와 연결된 트랜지스터(P54)가 PNP트랜지스터 (P56)와 특성이 같고, 저항(R56)과 저항(R54)의 값이 같다고 하면, PNP트랜지스터(P54)의 콜렉터에 반복되어 나타나는 전류량은 같은 i가 된다. 따라서, 이 전류량 i는 VCO(400)의 제1출력 단자 Vo+ 또는 제2출력 단자Vo-에 구동 전류로서 공급되어 VCO(400)의 출력 레벨을 높히게 된다. 즉, 도 2에 도시된 종래의 VCO는 참조 부호 24에 나타난 바와 같이, 그 레벨이 낮았으나, 도 6을 참조하면 본 발명의 VCO(400)는 구동 전류를 공급받음으로써 레벨 강하를 제거하였으므로 하이 채널 구간인 (Y+1)~Z채널 과 비교하여 레벨 차가 거의 없게 된다.

한편, 가장 낮은 채널들인 1~X채널 구간에서의 레벨 보상에 관하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 제어부(420)는 입력 단자 M_IN으로부터 받은 채널 선택 명령에 응답하여 스위치 제어 신호(SC2)를 출력하게 된다. 따라서, 채널 변환부(440)의 스위치(S45)는 인가되는 스위치 선택 신호(SC2)에 응답하여 온되고, VCO(400)의 양 출력 단자 사이에는 커패시터(C45)가 연결된다. 이 때 커패시터(C45)는 그 정전 용량이 커패시터(C44)보다 더 큰 값을 갖도록 설정하여 VCO의 채널 주파수가 (X+1)~Y채널보다 더 낮은 채널 주파수를 갖도록 한다.

즉, 채널 구간 1-X에서 입력되는 제어 전압에 상응하는 VCO의 출력 주파수를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.

여기에서, C45는 채널 변환부(440)의 커패시터(C45)의 정전 용량이다.

상술한 채널 구간 (X+1)~Y구간에서와 마찬가지로 커패시터(C45)가 양 출력 단자 사이에 연결된 경우로서, 커패시터(C44)에 의해서 1~X채널 구간으로 채널 점프되고, 그 구간 내에서 인가되는 제어 전압에 따라서 바리캡 다이오드(D42, D43)의 가변되는 정전 용량(C_VAR)에 상응하여 채널 주파수가 변화된다.

여기에서, 제어부(420)는 마이컴으로부터 입력된 채널 선택 명령에 응답하여 스위치(S45)를 구동하기 위한 스위치 구동 신호(SC2)를 출력하고, 스위치(S45)를 온 시킨다. 즉, 스위치(S45)는 자체의 내부 저항 값을 가지고 있기 때문에, VCO(400)에서 출력되는 출력 레벨은 채널 구간(X+1)~Y구간에서와 마찬가지로 (Y+1)~Z채널 구간보다 낮아지게 된다. 이 때 제1 또는 제2전류 구동부(480a 또는 480b)는 스위치 구동 신호(SC2)가 인가될 때 내부의 스위치(S58)를 온시킨다. 따라서, 제1 또는 제2전류 구동부(480a또는 480b)의 PNP트랜지스터(P56)에 흐르는 전류를 i로 설정하였으므로 전류 구동부(480a또는 480b)는 전류량 i로부터 트랜지스터(P52)의 에미터와 연결된 저항(R52)의 저항 값을 적절히 선택함으로써 원하는 전류량을 생성한다. 만약, 스위치(S45)의 내부 저항값에 상응하는 레벨 강하를 보상하기 위해 필요한 전류량이 K라면, 원하는 전류량 K를 생성하기 위해 저항(R56)의 값의 1/K인 저항을 선택한다. 마찬가지로 이 전류량 K는 VCO(400)의 출력 단자 Vo+ 또는 Vo-에 구동 전류로서 공급되어 VCO(400)의 출력 레벨을 높힌다. 즉, 도 2에 도시된 종래의 VCO에서는 참조 부호 22와 같이, 레벨이 낮았으나 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 VCO에서는 구동 전류를 인가하여 레벨 강하를 제거하였으므로 하이 채널 구간 (Y+1)~Z과 비교할 때 출력 레벨 차가 거의 없게 된다.

상술한 바와 같이, 종래의 VCO에 전류 구동부(480a 와 480b)를 부가함으로써 스위치(S44 또는 S45)의 기생 저항 성분에 의한 VCO의 출력 레벨 강하를 없애고 일정하게 하이 레벨을 유지하도록 제어하게 된다.

즉, 도 6을 참조하면, 도 2에 도시된 종래의 다채널용 전압 제어 발진기와는 달리, 채널 구간(1~X), 채널 구간(X+1)~Y 및 채널 구간(Y+1)-Z에서 그 출력 레벨이 일정하게 하이 레벨을 유지하게 됨을 알 수 있다. 또한, 채널 점프를 위한 커패시터를 선택하는 경우에 설계하기에 따라서 더 많은 수의 커패시터를 선택하도록 하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 다 채널용 VCO의 출력 레벨을 일정하게 함으로써 출력 레벨의 안정화를 유지하고, 그에 따라서 전 채널의 주파수 믹서 특성을 일정하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 전 채널에 걸쳐서 균등한 스퓨리어스 특성을 얻을 수 있기 때문에 VCO의 특성 열화 현상을 제거할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 다채널용 전압 제어 발진기를 설명하기 위한 회로도이다.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 다채널용 전압 제어 발진기의 출력 레벨 특성을 설명하기 위한 그래프이다.

도 3은 일반적인 바리캡 다이오드의 채널에 상응하는 변환 이득 특성을 설명하기 위한 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기를 설명하기 위한 회로도이다.

도 5는 도 4에 도시된 전압 제어 발진기의 전류 구동부를 설명하기 위한 바람직한 일실시예의 회로도이다.

도 6은 도 4에 도시된 전압 제어 발진기의 출력 레벨 특성을 설명하기 위한 그래프이다.

Claims (4)

1. 외부에서 인가되는 제어 전압에 상응하여 다수 채널의 발진 주파수 신호를 생성하고, 소정의 구동 전류를 공급받아 상기 발진 주파수 신호의 출력 레벨을 일정하게 유지하는 전압 제어 발진 수단;

   상기 전압 제어 발진 수단으로부터 제1~제N스위치 제어 신호를 입력하고, 상기 스위치 제어 신호에 응답하여 상기 소정의 구동 전류를 상기 전압 제어 발진 수단의 제1출력 단자에 공급하는 제1전류 구동 수단; 및

   상기 전압 제어 발진 수단으로부터 제1~제N스위치 제어 신호를 입력하고, 상기 스위치 제어 신호에 응답하여 상기 소정의 구동 전류를 상기 전압 제어 발진 수단의 제2출력 단자에 공급하는 제2전류 구동 수단을 포함하며,

   상기 전압 제어 발진 수단은,

   상기 제1출력 단자와 상기 제2출력 단자 사이에 연결되고, 병렬 연결된 하나의 코일과 커패시터를 구비하는 LC탱크;

   상기 전원 전압과 상기 전압 제어 발진 수단의 제1출력 단자 사이에 연결된 제2전류원;

   상기 전원 전압과 상기 전압 제어 발진 수단의 제2출력 단자 사이에 연결된 제3전류원;

   상기 전압 제어 발진 수단의 제어 전압 입력 단자와 연결된 캐소드와, 상기 상기 제1출력 단자와 연결된 애노드를 갖고, 상기 제어 전압에 상응하여 정전 용량이 변화하는 제1바리캡 다이오드;

   상기 제어 전압 입력 단자와 연결된 캐소드와, 상기 제2출력 단자와 연결된 애노드를 갖고, 상기 제어 전압에 상응하여 정전 용량이 변화하는 제2바리캡 다이오드;

   마이컴으로부터 입력되는 소정의 제어 명령에 응답하여 상기 제1~제N스위치 제어 신호를 출력하는 제어부;

   상기 제1출력 단자와 상기 제2출력 단자 사이에 연결되고, 상기 제1~제N스위치 제어 신호에 응답하여 상기 전압 제어 발진 수단의 채널 주파수를 변환시키는 채널 변환부;

   상기 제1출력 단자와 상기 기준 전원 사이에 연결된 콜렉터와 에미터를 갖고, 상기 제2출력 단자와 연결된 베이스를 갖는 제2트랜지스터; 및

   상기 제2출력 단자와 상기 기준 전원 사이에 연결된 콜렉터와 에미터를 갖고, 상기 제1출력 단자와 연결된 베이스를 갖는 제3트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1및 제2전류 구동 수단은,

   상기 제1~제N스위치 제어 신호에 응답하여 온/오프되는 N개의 스위치들;

   일측이 전원 전압과 연결되고, 타측이 상기 N개의 스위치들과 각각 연결되며, 서로 다른 저항 값을 갖는 N개의 저항들;

   상기 전압 제어 발진 수단의 제1또는 제2출력 단자와 상기 N개 스위치들의 타측 사이에 연결된 에미터와 콜렉터를 갖고, 베이스가 서로 연결된 N개의 트랜지스터들;

   상기 전원 전압과 연결된 제1저항;

   상기 제1저항의 타측과 연결된 에미터를 갖고, 콜렉터 및 베이스가 상기 N개의 트랜지스터들의 베이스와 연결된 제1트랜지스터; 및

   상기 제1트랜지스터의 베이스 및 콜렉터와 기준 전원 사이에 연결된 제1전류원을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2전류 구동 수단은 각각 전류 미러를 이루는 것을 특징으로 하는 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기.
4. 제1항에 있어서, 상기 채널 변환부는,

   상기 제1출력 단자와 상기 제2출력 단자 사이에 병렬로 연결되고, 서로 다른 정전 용량을 갖는 하나 이상 N개의 커패시터들; 및

   상기 N개의 커패시터들과 직렬로 연결되고, 상기 제1~제N스위치 제어 신호에 응답하여 온/오프되는 N개의 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 레벨 보상 기능을 갖는 다채널용 전압 제어 발진기.

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