KR100709761B1 - 듀얼밴드 발진기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2개의 발진신호를 변환하여 공통의 단자로부터 출력하는 경우에, 발진신호의 감쇠를 적게 하기 위하여, 제 1 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 1 발진 트랜지스터(11)와, 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터에 전원을 공급하는 제 1 인덕터(12)와, 제 1 발진 트랜지스터(11)의 동작을 변환하는 제 1 스위치 소자(16)와, 제 2 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 2 발진 트랜지스터(21)와, 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터에 전원을 공급하는 제 2 인덕터(22)와, 제 2 발진 트랜지스터(21)의 동작을 변환하는 제 2 스위치 소자(26)와, 제 1 주파수대의 발진신호 또는 제 2 주파수대의 발진신호를 외부에 출력하는 출력단자(30)를 구비하고, 제 1 인덕터(12)와 출력단자(30)와의 사이에 제 1 스위치 소자(16)를 거쳐 삽입하고, 제 2 인덕터(22)와 출력단자(30)와의 사이에 제 2 스위치 소자(26)를 거쳐 삽입하였다.

Description

듀얼밴드 발진기{DUAL BAND OSCILLATOR}
도 1은 본 발명의 듀얼밴드 발진기의 제 1 실시형태의 구성을 나타내는 회로도,
도 2는 본 발명의 듀얼밴드 발진기의 제 2 실시형태의 구성을 나타내는 회로도,
도 3은 종래의 듀얼밴드 발진기의 구성을 나타내는 회로도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 제 1 발진 트랜지스터 12 : 제 1 인덕터
13 : 제 1 공진회로 13a : 버랙터 다이오드
13b : 공진선로 14, 15 : 저항
16 : 제 1 스위치 소자 17 : 제 1 콘덴서
21 : 제 2 발진 트랜지스터 22 : 제 2 인덕터
23 : 제 2 공진회로 23a : 버랙터 다이오드
23b : 공진선로 24, 25 : 저항
26 : 제 2 스위치 소자 27 : 제 2 콘덴서
본 발명은 2개의 대역의 발진신호를 택일적으로 출력 가능한 듀얼밴드 발진기에 관한 것이다.
도 3에 나타내는 바와 같이 PCS(1900 MHz대의 셀룰러 전화)용 및 DCS(1800 MHz대의 셀룰러 전화)용으로 사용되는 듀얼밴드형 전압 제어 발진기는, PCS용 VCO 회로(10)와 DCS용 VCO 회로(20)로 구성되어 있고, 이들 2개의 VCO회로(10, 20)는 기본적으로 동일한 회로 구성으로 되어 있다.
PCS용 VCO 회로(10)와 DCS용 VCO 회로(20)는 각각 디지털 트랜지스터(DTr-1, DTr-2)를 가지고, 한쪽의 디지털 트랜지스터(DTr-1)의 베이스는 다른쪽의 디지털 트랜지스터(DTr-2)의 콜렉터에 접속되고, 이 디지털 트랜지스터(DTr-2)의 베이스에 스위치 단자(Vsw)가 접속되어 있다. 따라서 스위치 단자(Vsw)에 음의 스위치 전압을 인가하여 디지털 트랜지스터(DTr-2)가 온상태가 되면, 전원전압단자(Vcc)로부터의 전원전압은 DCS용 VCO 회로(20)의 발진용과 버퍼용 트랜지스터(Tr-2)에 바이어스 전압을 가하여, DCS용 VCO 회로(20)가 1800 MHz대의 주파수에서 동작한다.
이때, 디지털 트랜지스터(DTr-1)의 베이스에는 양의 전압이 인가되기 때문에 디지털 트랜지스터(DTr-1)는 오프상태가 되고, PCS의 1900 MHz의 회로는 발진 동작하지 않는다. 이것과는 반대로, 스위치 단자(Vsw)에 양의 스위치 전압을 인가하면, 디지털 트랜지스터(DTr-2)는 오프상태가 되기 때문에, DCS의 1800 MHz의 회로는 발진 동작하지 않으나, 디지털 트랜지스터(DTr-2)의 콜렉터에 음의 전압이 인가된 것이 되기 때문에, 디지털 트랜지스터(DTr-1)의 베이스에 그대로 음의 전압이 인가된다. 이에 의하여 전원전압단자(Vcc)로부터의 전원전압은 PCS용 VCO회로(10)의 발진용과 버퍼용 트랜지스터(Tr-1)에 바이어스 전압을 가하여 PCS용 VCO회로(10)가 1900 MHz대의 주파수에서 동작한다.
상기한 종래구성에서는 발진신호는 각각의 VCO(10, 20)의 출력단(RFout-1, RFout-2)으로부터 출력되나, 이들 2개의 출력단을 서로 접속하여 공통 출력단으로 하면, 출력된 발진신호의 레벨이 감쇠되어 버린다는 문제가 있다.
본 발명은, 2개의 발진신호를 변환하여 공통의 단자로부터 출력하는 경우에, 발진신호의 감쇠를 적게 하는 것을 목적으로 한다.
제 1 해결수단으로서, 콜렉터로부터 제 1 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 1 발진 트랜지스터와, 상기 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터에 전원을 공급하는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환하는 제 1 스위치 소자와, 콜렉터로부터 제 2 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 2 발진 트랜지스터와, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터에 상기 전원을 공급하는 제 2 인덕터와, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환하는 제 2 스위치 소자와, 상기 제 1 주파수대의 발진신호 또는 상기 제 2 주파수대의 발진신호를 외부로 출력하는 출력단자를 구비하고, 상기 제 1 인덕터와 상기 출력단자와의 사이에 상기 제 1 스위치 소자를 거쳐 삽입하고, 상기 제 2 인덕터와 상기 출력단자와의 사이에 상기 제 2 스위치 소자를 거쳐 삽입하였다.
또, 제 2 해결수단으로서, 상기 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터를 상기 제 1 인덕터에 직접 접속함과 동시에, 상기 제 1 발진 트랜지스터의 베이스에는 상기 제 1 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하고, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터를 상기 제 2 인덕터에 직접 접속함과 동시에, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 베이스에는 상기제 2 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하였다.
또, 제 3 해결수단으로서, 상기 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베이스에 상기 제 1 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하고, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베이스에 상기 제 2 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하였다.
또, 제 4 해결수단으로서, 상기 제 1 인덕터를 상기 제 1 주파수대의 발진신호의 1/4 파장의 길이를 가지는 제 1 스트립 선로로 구성하고, 상기 제 2 인덕터를 상기 제 1 주파수대의 발진신호의 1/4 파장의 길이를 가지는 제 1 스트립 선로로 구성하였다.
또, 제 5 해결수단으로서, 상기 제 1 스위치 소자 및 상기 제 2 스위치 소자를 각각 트랜지스터로 구성하였다.
도 1은 제 1 실시형태를 나타낸다. 제 1 발진 트랜지스터(11)(NPN형)는 제 1 주파수대(약 1.8 GHz대)에서 발진한다. 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터에는 제 1 인덕터(12)를 거쳐 전원단자(Vcc)로부터 급전된다. 제 1 인덕터(12)는 스트립선로로 구성되고, 그 길이는 제 1 주파수대의 발진신호의 약 1/4 파장의 길이를 가진다. 베이스에는 제 1 공진회로(13)가 결합된다. 제 1 공진회로(13)에는 버랙터 다이오드(13a)와 공진선로(13b)가 설치되고, 버랙터 다이오드(13a)에 제어전 압(Vt)이 인가된다. 제 1 발진 트랜지스터(11)의 베이스에는 저항(14, 15)에 의하여 바이어스 전압이 인가되나, 전원측의 저항(14)은 제 1 스위치 소자(16)를 거쳐 제 1 인덕터(12)에 접속된다. 제 1 스위치 소자(16)는 트랜지스터(PNP형)로 구성되고, 에미터가 제 1 인덕터(12)에 접속되고, 콜렉터가 저항(14)에 접속된다.
제 2 발진 트랜지스터(21)(NPN 형)는 제 2 주파수대(약 3.6 GHz대)에서 발진한다. 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터에는 제 2 인덕터(22)를 거쳐 전원단자(Vcc)로부터 급전된다. 제 2 인덕터(22)는 스트립 선로로 구성되고, 그 길이는 제 2 주파수대의 발진신호의 약 1/4 파장의 길이를 가진다. 이 길이는 제 1 주파수대에 대해서는 1/2 파장에 상당하고 있다. 베이스에는 제 2 공진회로(23)가 결합된다. 제 2 공진회로(23)에는 버랙터 다이오드(23a)와 공진선로(23b)가 설치되고, 버랙터 다이오드(23a)에 제어전압(Vt)이 인가된다. 제 2 발진 트랜지스터(21)의 베이스에는 저항(24, 25)에 의하여 바이어스 전압이 인가되나, 전원측의 저항(24)은 제 2 스위치 소자(26)를 거쳐 제 2 인덕터(22)에 접속된다. 제 2 스위치 소자(26)는 트랜지스터(PNP형)로 구성되고, 에미터가 제 2 인덕터(22)에 접속되고, 콜렉터가 저항(24)에 접속된다.
출력단자(30)에는 제 1 주파수대의 발진신호 또는 제 2 주파수대의 발진신호가 출력된다. 그 때문에 제 1 스위치 소자(16)가 제 1 콘덴서(17)를 거쳐 출력단자(30)에 결합되고, 제 2 스위치 소자(26)가 제 2 콘덴서(27)를 거쳐 출력단자(30)에 결합된다. 이 출력의 전환은 제 1 스위치 소자(16) 및 제 2 스위치 소자(26)에 의하여 제어된다.
여기서 제 1 주파수대의 발진신호를 출력하는 경우는, 제 1 스위치 소자(16)의 베이스에 로우(low)의 전압을 인가하여 이것을 온(on)으로 한다. 제 1 발진 트랜지스터(11)는 베이스에 바이어스 전압이 인가되어 제 1 주파수대에서 발진한다. 제 2 스위치 소자(26)는 오프(off)인 채로 한다. 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터로부터 출력된 발진신호는 제 1 스위치 소자(16), 제 1 콘덴서(17)를 거쳐 출력단자(30)에 출력된다. 이때, 제 2 스위치 소자(26)는 오프상태이기 때문에, 발진신호가 제 2 인덕터(22)측 및 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터측으로는 전송되지 않으므로 발진신호의 손실은 없다.
마찬가지로 제 2 주파수대의 발진신호를 출력하는 경우는, 제 2 스위치 소자(26)의 베이스에 로우의 전압을 인가하여 이것을 온으로 한다. 제 2 발진 트랜지스터(21)는 베이스에 바이어스 전압이 인가되어 제 2 주파수대에서 발진한다. 제 1 스위치 소자(16)는 오프인 채로 한다. 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터로부터 출력된 발진신호는 제 2 스위치 소자(26), 제 1 콘덴서(27)를 거쳐 출력단자(30)에 출력된다. 이때 제 1 인덕터(12)를 구성하는 스트립 라인이 제 2 주파수대에 대해서는 1/2 파장의 길이에 상당하나, 제 1 스위치 소자(16)가 오프상태이기 때문에, 발진신호가 제 1 인덕터(12)측 및 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터측으로는 전송되지 않으므로 발진신호의 손실은 없다.
도 2에 나타내는 제 2 실시형태에서는 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터가 제 1 인덕터(12)에 직접 접속되는 대신에, 제 1 스위치 소자(16)와 저항(14)과의 접속점에 접속되고, 마찬가지로 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터가 제 2 인덕 터(22)에 직접 접속되는 대신에, 제 2 스위치 소자(26)와 저항(24)과의 접속점에 접속되어 있는 것이 도 1과는 다르다. 즉, 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터는 제 1 스위치 소자(16)를 거쳐 제 1 인덕터(12)에 접속되고, 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터는 제 2 스위치 소자(26)를 거쳐 제 2 인덕터(22)에 접속되어 있다. 그 밖의 구성은 도 1과 동일하다.
도 2의 구성에 있어서도, 제 1 주파수대의 발진신호를 출력하는 경우는, 제 1 스위치 소자(16)의 베이스에 로우의 전압을 인가하여 이것을 온으로 한다. 제 1 발진 트랜지스터(11)는 콜렉터와 베이스에 제 1 인덕터(12)로부터 전원이 공급되어 제 1 주파수대에서 발진한다. 제 2 스위치 소자(26)는 오프인 채로 한다. 제 1 발진 트랜지스터(11)의 콜렉터로부터 출력된 발진신호는 제 1 콘덴서(17)를 거쳐 출력단자(30)에 출력된다. 이때 제 2 스위치 소자(26)는 오프상태이기 때문에, 발진신호가 제 2 인덕터(22)측으로는 전송되지 않으므로 발진신호의 손실은 없다.
마찬가지로 제 2 주파수대의 발진신호를 출력하는 경우는, 제 2 스위치 소자(26)의 베이스에 로우의 전압을 인가하여 이것을 온으로 한다. 제 2 발진 트랜지스터(21)는 콜렉터와 베이스에 제 2 인덕터(22)로부터 전압이 인가되어 제 2 주파수대에서 발진한다. 제 1 스위치 소자(16)는 오프인 채로 한다. 제 2 발진 트랜지스터(21)의 콜렉터로부터 출력된 발진신호는 제 2 콘덴서(27)를 거쳐 출력단자(30)에 출력된다. 이때 제 1 스위치 소자(16)는 오프상태이기 때문에, 제 1 인덕터(12)의 길이가 제 2 주파수대에 대해서는 1/2 파장이 되나, 발진신호가 제 1 인덕터(12)측으로는 전송되지 않으므로 발진신호의 손실은 없다.
제 1 해결수단에 의하면, 콜렉터로부터 제 1 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 1 발진 트랜지스터와, 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터에 전원을 공급하는 제 1 인덕터와, 제 1 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환하는 제 1 스위치 소자와, 콜렉터로부터 제 2 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 2 발진 트랜지스터와, 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터에 전원을 공급하는 제 2 인덕터와, 제 2 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환하는 제 2 스위치 소자와, 제 1 주파수대의 발진신호 또는 제 2 주파수대의 발진신호를 외부에 출력하는 출력단자를 구비하고, 제 1 인덕터와 출력단자와의 사이에 제 1 스위치 소자를 거쳐 삽입하고, 제 2 인덕터와 출력단자와의 사이에 제 2 스위치 소자를 거쳐 삽입하였기 때문에, 한쪽의 발진 트랜지스터로부터 출력된 발진신호가 다른쪽의 발진 트랜지스터의 콜렉터에 접속된 인덕터에 의하여 감쇠되는 일이 없다.
또, 제 2 해결수단에 의하면, 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터를 제 1 인덕터에 직접 접속함과 동시에, 제 1 발진 트랜지스터의 베이스에는 제 1 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하고, 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터를 제 2 인덕터에 직접 접속함과 동시에, 제 2 발진 트랜지스터의 베이스에는 제 2 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하였기 때문에, 각 발진 트랜지스터의 베이스에 인가되는 전압에 의하여 각 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환한다.
또, 제 3 해결수단에 의하면, 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베이스에 제 1 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하고, 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베 이스에 제 2 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하였기 때문에, 각 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베이스에 인가하는 전압에 의하여 동작/비동작을 변환한다.
또, 제 4 해결수단으로서, 제 1 인덕터를 제 1 주파수대의 발진신호의 1/4 파장의 길이를 가지는 제 1 스트립 선로로 구성하고, 제 2 인덕터를 제 1 주파수대의 발진신호의 1/4 파장의 길이를 가지는 제 1 스트립 선로로 구성하였기 때문에, 콜렉터로부터 출력된 발진신호의 감쇠가 없다.
또, 제 5 해결수단으로서, 제 1 스위치 소자 및 제 2 스위치 소자를 각각 트랜지스터로 구성하였기 때문에, 베이스에 인가하는 전압에 의하여 각 스위치 소자를 간단하게 제어할 수 있다.

Claims (5)

  1. 콜렉터로부터 제 1 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 1 발진 트랜지스터와,
    상기 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터에 전원을 공급하는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환하는 제 1 스위치 소자와,
    콜렉터로부터 제 2 주파수대의 발진신호를 출력하는 제 2 발진 트랜지스터와,
    상기 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터에 상기 전원을 공급하는 제 2 인덕터와,
    상기 제 2 발진 트랜지스터의 동작/비동작을 변환하는 제 2 스위치 소자와,
    상기 제 1 주파수대의 발진신호 또는 상기 제 2 주파수대의 발진신호를 외부에 출력하는 출력단자를 구비하고,
    상기 제 1 인덕터와 상기 출력단자와의 사이에 상기 제 1 스위치 소자를 거쳐 삽입하고, 상기 제 2 인덕터와 상기 출력단자와의 사이에 상기 제 2 스위치 소자를 거쳐 삽입한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 발진기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터를 상기 제 1 인덕터에 직접 접속함과 동시에, 상기 제 1 발진 트랜지스터의 베이스에는 상기 제 1 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하고, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터를 상기 제 2 인덕터에 직접 접속함과 동시에, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 베이스에는 상기 제 2 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 발진기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베이스에 상기 제 1 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급하고, 상기 제 2 발진 트랜지스터의 콜렉터 및 베이스에 상기 제 2 스위치 소자를 거쳐 전원을 공급한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 발진기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터를 상기 제 1 주파수대의 발진신호의 1/4 파장의 길이를 가지는 제 1 스트립 선로로 구성하고, 상기 제 2 인덕터를 상기 제 2 주파수대의 발진신호의 1/4 파장의 길이를 가지는 제 2 스트립 선로로 구성한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 발진기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 소자 및 상기 제 2 스위치 소자를 각각 트랜지스터로 구성한 것을 특징으로 하는 듀얼밴드 발진기.
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