KR20000009352A

KR20000009352A - 듀얼 밴드 전압제어발진기

Info

Publication number: KR20000009352A
Application number: KR1019980029684A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2000-02-15

Abstract

본 발명은 서로다른 두 개의 발진주파수 대역을 커버하는 발진기를 간단한 회로로 구현하여 소형화가 가능하도록 하고, 이에따라 저렴하게 생산할 수 있으며, 또한 양호한 발진특성을 갖도록 한 듀얼 밴드 전압제어발진기에 관한 것으로, 본 발명은 스위칭전압(Vsw)을 하이레벨로 제공하면, 탱크 스위칭회로부(34)의 제1 다이오드(D1)가 온되어 제1 탱크회로부(31)의 제1 공진주파수(f1)가 발진 트랜지스터(Q1)에 의해 발진되어 출력되고, 반면에 상기 스위칭전압(Vsw)가 로우레벨이면, 탱크 스위칭회로부(34)의 제2 다이오드(D2)가 온되어 제2 탱크회로부(32)의 제2 공진주파수(f2)가 발진 트랜지스터(Q1)에 의해 발진되어 출력되며, 이에따라 상기 스위칭전압의 레벨제어로 발진주파수를 서로다른 2개의 발진주파수 대역을 커버할 수 있도록 제공하게 되는 것이다.

Description

듀얼 밴드 전압제어발진기

본 발명은 듀얼 밴드 전압제어발진기에 관한 것으로, 특히 서로다른 두 개의 발진주파수 대역을 커버하는 발진기를 간단한 회로로 구현하여 소형화가 가능하도록 하고, 이에따라 저렴하게 생산할 수 있으며, 또한 양호한 발진특성을 갖도록 한 듀얼 밴드 전압제어발진기에 관한 것이다.

일반적으로, 이동체 통신시스템으로 현재 서비스되고 있는 방식은 크게 사용 주파수대역을 기준으로 800MHz대역을 사용하는 GSM,AMPS, TACS, D-AMPS, CT-2, CT-1과 같은 시스템과, 1.8GHz대역을 사용하는 DECT,PCS,DCS-1800,PCS-1900과 같은 시스템으로 구분되는데, 현재 이 두 그룹의 시스템간의 호환 및 겸용이 가능한 단말기(이하, "듀얼 모드 단말기"라고 칭함)가 개발되고 있으며, 이와같은 추세에 대응하기 위해서는 두 주파수대역을 커버할 수 있는 국부발진기의 필요성이 대두되고 있다.

도 1은 종래 듀얼 밴드 전압제어발진기의 회로도로서, 도 1을 참조하면, 종래 듀얼 밴드 전압제어발진기(VCO)는 두 개의 발진주파수 대역을 커버하기 위해서 각 주파수대역에 해당하는 발진회로(11,12) 2개를 포함하고 있으며, 이 2개의 발진회로를 스위칭신호(SW1,SW2)로 선택하여 원하는 발진주파수를 출력하도록 되어 있다.

도 2는 종래 다른 듀얼 밴드 전압제어발진기의 회로도로서, 도 2를 참조하면, 종래 다른 듀얼 밴드 전압제어발진기는 탱크단의 인덕터(SL1,SL2)를 복수개를 연결하고 스위칭수단에 의한 스위칭전압(Vsw)을 이용하여 탱크단 상호간의 결합을 조합하거나 인덕터의 실효길이를 변경시키는 방법으로 2개의 발진주파수 대역을 커버하도록 되어 있다.

그러나, 도 1의 종래 듀얼 밴드 전압제어발진기는 2개의 발진주파수 대역을 커버하기 위해서 서로다른 2개의 발진회로를 포함하는 관계로, 회로가 복잡하여 소형화가 불가능할 뿐만아니라 생산단가가 올라가게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 도 2의 종래 다른 듀얼 밴드 전압제어발진기에 있어서, 양호한 발진특성을 얻기 위해서는 피드백 커패시터와 피드백 비율조정을 위한 커패시터와의 비(比)를 사용 주파수에 맞춰 조정을 해주어야 하는데, 도 2에서는 고정된 값을 가지므로, 두 개의 발진주파수 대역이 차이가 많이 나는 경우에는 양 주파수 대역에서 고른 발진특성을 얻기 어렵다는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 서로다른 두 개의 발진주파수 대역을 커버하는 발진기를 간단한 회로로 구현하여 소형화가 가능하도록 하고, 이에따라 저렴하게 생산할 수 있으며, 또한 양호한 발진특성을 갖도록 한 듀얼 밴드 전압제어발진기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 듀얼 밴드 전압제어발진기의 회로도이다.

도 2는 종래 다른 듀얼 밴드 전압제어발진기의 회로도이다.

도 3는 본 발명에 따른 듀얼 밴드 전압제어발진기의 회로도이다.

도 4 및 도 5는 도 3의 스위칭전압에 따른 각 등가회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

31 : 제1 탱크회로부 32 : 제2탱크회로부

33 : 공통탱크회로부 34 : 탱크 스위칭회로부

Q1 : 발진 트랜지스터 VT : 튜닝전압

VD1,VD2 : 바랙터 다이오드 D1,D2 : 스위칭 다이오드

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 듀얼 밴드 전압제어발진기는 튜닝전압에 따라 가변되는 커패시턴스와 고정 리액턴스로 제1 주파수를 공진시키는 제1 탱크회로부; 튜닝전압에 따라 가변되는 커패시턴스와 고정 리액턴스로 제2 주파수를 공진시키는 제2 탱크회로부; 상기 제1 탱크회로부에 제1 피드백 커패시터와 제1 결합커패시터를 통해 에미터단자가 접속되고, 상기 제2 탱크회로부에 제2 피드백 커패시터와 제2 결합커패시터를 통해 에미터단자가 접속되며, 그 컬렉터단자가 전원에 접속된 발진 트랜지스터; 상기 발진트랜지스터의 출력단자인 에미터단자에 접속되어 상기 제1 탱크회로부와 제2탱크회로부 각각에 공통으로 커패시턴스와 리액턴스를 제공하는 공통 탱크회로부; 상기 제1 결합 커패시터와 제1 피트백 커패시터의 접속접과 상기 발진 트랜지스터의 베이스단자간의 접속을 스위칭전압에 따라 스위칭시키는 제1 스위칭다이오드와와, 상기 제2 결합 커패시터와 제2 피트백 커패시터의 접속접과 상기 발진 트랜지스터의 베이스단자간의 접속을 스위칭전압에 따라 스위칭시키는 제2 스위칭다이오드를 포함하는 탱크 스위칭회로부; 를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 듀얼 밴드 전압제어발진기에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3는 본 발명에 따른 듀얼 밴드 전압제어발진기의 회로도로서, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼 밴드 전압제어발진기(VCO)는 튜닝전압(VT)에 따라 가변되는 커패시턴스와 고정 리액턴스로 제1 주파수(f1)를 공진시키는 제1 탱크회로부(31)와, 튜닝전압(VT)에 따라 가변되는 커패시턴스와 고정 리액턴스로 제2 주파수(f2)를 공진시키는 제2 탱크회로부(32)와, 상기 제1 탱크회로부(31)에 제1 피드백 커패시터(CF1)와 제1 결합커패시터(CC1)를 통해 에미터단자가 접속되고, 상기 제2 탱크회로부(32)에 제2 피드백 커패시터(CF2)와 제2 결합커패시터(CC2)를 통해 에미터단자가 접속되며, 그 컬렉터단자가 전원(VCC)에 접속된 발진 트랜지스터(Q1)와, 상기 발진트랜지스터(Q1)의 출력단자(Fout)인 에미터단자에 접속되어 상기 제1 탱크회로부(31)와 제2탱크회로부(32) 각각에 공통으로 커패시턴스와 리액턴스를 제공하는 공통 탱크회로부(33)와, 상기 제1 탱크회로부(31)와 제2 탱크회로부(32)를 선택적으로 상기 발진 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 접속시키는 탱크 스위칭회로부(34)로 구성한다.

상기 탱크 스위칭회로부(34)는 상기 제1 결합 커패시터(CC1)와 제1 피트백 커패시터(CF1)의 접속접과 상기 발진 트랜지스터(Q1)의 베이스단자간의 접속을 스위칭전압에 따라 스위칭시키는 제1 스위칭다이오드와(D1)와, 상기 제2 결합 커패시터(CC2)와 제2 피트백 커패시터(CF2)의 접속접과 상기 발진 트랜지스터(Q1)의 베이스단자간의 접속을 스위칭전압에 따라 스위칭시키는 제2 스위칭다이오드와(D2)로 구성한다.

또한, 상기 탱크 스위칭회로부(44)는 스위칭전압(Vsw)을 상기 제1 스위칭다이오드(D1)의 애노드단에 제공하는 쵸크코일(L1)과, 상기 스위칭전압(Vsw)을 인버팅시키는 인버터(INV1)와, 상기 인버터(INV1)의 출력을 상기 제2 스위칭다이오드(D2)의 애노드단에 제공하는 쵸크코일(L2)을 더 포함한다.

상기 제1 탱크회로부(31)는 튜닝전압(VT)에 의해 커패시턴스가 가변되는 바랙터 다이오드(VD1)와 고정 커패시터(CR1) 및 인덕터(L5)로 구성하여, 이들 커패시턴스와 인덕턴스 및 공통 탱크회로부(33)의 커패시턴스와 인덕턴스에 의해 결정되는 제1 공진주파수(f1)가 제공된다. 그리고, 상기 제2 탱크회로부(32)는 튜닝전압(VT)에 의해 커패시턴스가 가변되는 바랙터 다이오드(VD2)와 고정 커패시터(CR2) 및 인덕터(L6)로 구성하여, 이들 커패시턴스와 인덕턴스 및 공통 탱크회로부(33)의 커패시턴스와 인덕턴스에 의해 결정되는 제2 공진주파수(f2)가 제공되며, 상기 제1 공진주파수(f1)와 제2 공진주파수(f2)가 서로다른 두 개의 발진주파수 대역을 커버하도록 상기 제1 탱크회로부(31)와 제2 탱크회로부(32)의 커패시턴스와 인덕턴스를 설정한다.

도 4 및 도 5는 도 3의 스위칭전압에 따른 각 등가회로도로서, 도 4는 스위칭전압(Vsw)에 의해 탱크 스위칭회로부(34)의 제1 스위칭 다이오드(D1)가 온되는 경우에 대한 도 3의 교류 등가회로도이며, 도 5는 스위칭전압(Vsw)에 의해 탱크 스위칭회로부(34)의 제2 스위칭 다이오드(D2)가 온되는 경우에 대한 도 3의 교류 등가회로도이다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

본 발명은 스위칭전압(Vsw)을 하이레벨로 제공하면, 탱크 스위칭회로부(34)의 제1 다이오드(D1)가 온되어 제1 탱크회로부(31) 및 공통 탱크회로부(33)에 의한 제1 공진주파수(f1)가 발진 트랜지스터(Q1)에 의해 발진되어 출력되고, 반면에 상기 스위칭전압(Vsw)가 로우레벨이면, 탱크 스위칭회로부(34)의 제2 다이오드(D2)가 온되어 제2 탱크회로부(32) 및 공통 탱크회로부(33)에 의한 제2 공진주파수(f2)가 발진 트랜지스터(Q1)에 의해 발진되어 출력되며, 이에따라 상기 스위칭전압의 레벨제어로 발진주파수를 서로다른 2개의 발진주파수 대역을 커버할 수 있도록 제공하게 되는 것으로, 이를 하기에 구체적으로 설명한다.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여, 먼저, 스위칭전압(Vsw)이 하이레벨이면, 이 하이레벨에 의해 제1 탱크회로부(31)와 발진 트랜지스터(Q1)가 접속되도록 탱크 스위칭회로부(34)가 동작하는데, 상기 스위칭전압(Vsw)은 탱크 스위칭회로부(34)의 쵸크코일(L1)을 통해 제1 다이오드(D1)의 애노드단으로 제공됨에 따라 제1 다이오드(D1)가 온되며, 이때 도 3의 교류 등가회로는 도 4에 도시한 바와같다.

도 4를 참조하면, 먼저 튜닝전압(VT)에 의해 제1 탱크회로부(31)의 바랙터 다이오드(VD1)의 커패시턴스(CVD1)가 가변되고, 이 가변 커패시턴스와 고정 커패시터(CR1)의 커패시턴스(CR1) 및 인덕터(L5)의 인덕턴스(L5)를 갖는 제1 탱크회로부(31)와, 공통 탱크회로부(34)에 의해서 제1 공진주파수(f1)가 결정된다.

상기 제1 공진주파수(f1)는 발진 트랜지스터(Q1)에 의해서 발진되어 출력단(fout)을 통해 출력된다.

그리고, 스위칭전압(Vsw)이 로우레벨이면, 이 로우레벨에 의해 제2 탱크회로부(32)와 발진 트랜지스터(Q1)가 접속되도록 탱크 스위칭회로부(34)가 동작하는데, 상기 스위칭전압(Vsw)은 탱크 스위칭회로부(34)의 인버터(INV1)에 의해 하이레벨로 인버팅된후 쵸크코일(L2)을 통해 제2 다이오드(D2)의 애노드단으로 제공됨에 따라 제2 다이오드(D2)가 온되며, 이때 도 3의 교류 등가회로는 도 5에 도시한 바와같다.

도 5를 참조하면, 상기 튜닝전압(VT)에 의해 제2 탱크회로부(32)의 바랙터 다이오드(VD2)의 커패시턴스(CVD2)가 가변되고, 이 가변 커패시턴스와 고정 커패시터(CR2)의 커패시턴스(CR2) 및 인덕터(L6)의 인덕턴스(L6)를 갖는 제2 탱크회로부(32)와, 공통 탱크회로부(34)에 의해서 제2 공진주파수(f2)가 결정된다.

상기 제2 공진주파수(f2)는 발진 트랜지스터(Q1)에 의해서 발진되어 출력단(fout)을 통해 출력된다.

상기한 본 발명은 하나의 스위치전압으로 두 개의 탱크단중 하나를 선택할 수 있도록함으로 서로다른 두 개의 발진주파수 대역을 커버할 수 있도록 하는 것이다.

상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 서로다른 두 개의 발진주파수 대역을 커버하는 발진기를 간단한 회로로 구현하여 소형화가 가능하도록 하고, 이에따라 저렴하게 생산할 수 있으며, 또한 양호한 발진특성을 갖는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능한다.

Claims

듀얼 밴드 전압제어발진기에 있어서,

튜닝전압(VT)에 따라 가변되는 커패시턴스와 고정 리액턴스로 제1 주파수를 공진시키는 제1 탱크회로부(31);

튜닝전압(VT)에 따라 가변되는 커패시턴스와 고정 리액턴스로 제2 주파수를 공진시키는 제2 탱크회로부(32);

상기 제1 탱크회로부(31)에 제1 피드백 커패시터(CF1)와 제1 결합커패시터(CC1)를 통해 에미터단자가 접속되고, 상기 제2 탱크회로부(32)에 제2 피드백 커패시터(CF2)와 제2 결합커패시터(CC2)를 통해 에미터단자가 접속되며, 그 컬렉터단자가 전원(VCC)에 접속된 발진 트랜지스터(Q1);

상기 발진트랜지스터(Q1)의 출력단자(Fout)인 에미터단자에 접속되어 상기 제1 탱크회로부(31)와 제2탱크회로부(32) 각각에 공통으로 커패시턴스와 리액턴스를 제공하는 공통 탱크회로부(33);

상기 제1 결합 커패시터(CC1)와 제1 피트백 커패시터(CF1)의 접속접과 상기 발진 트랜지스터(Q1)의 베이스단자간의 접속을 스위칭전압에 따라 스위칭시키는 제1 스위칭다이오드와(D1)와, 상기 제2 결합 커패시터(CC2)와 제2 피트백 커패시터(CF2)의 접속접과 상기 발진 트랜지스터(Q1)의 베이스단자간의 접속을 스위칭전압에 따라 스위칭시키는 제2 스위칭다이오드와(D2)를 포함하는 탱크 스위칭회로부(44); 를 구비함을 특징으로 하는 듀얼 밴드 전압제어발진기.
제1항에 있어서, 상기 탱크 스위칭회로부(44)는 스위칭전압(Vsw)을 상기 제1 스위칭다이오드(D1)의 애노드단에 제공하는 쵸크코일(L1);

상기 스위칭전압(Vsw)을 인버팅시키는 인버터(INV1);

상기 인버터(INV1)의 출력을 상기 제2 스위칭다이오드(D2)의 애노드단에 제공하는 쵸크코일(L2);를 더 포함함을 특징으로 하는 듀얼 밴드 전압제어발진기.