KR940001723B1 - 동조 발진회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

동조 발진회로
제1도는 서로 다른 대역에 공통인 발진기부, 전류제어동조 및 밴드 스위칭을 사용한 본 발명에 따른 동조 발진회로의 일실시예시도.
제2도는 본 발명에 따른 동조 발진회로의 또다른 실시예도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2 : 에미터 전류원 3 : 제어 전류원
4 : 제어신호 발생회로 VS1, VS2: 공통 스위칭 전압
본 발명은 베이스가 반대편 콜렉터에 교차로 접속되어 있는 한쌍의 발진기 트랜지스터가 제공되고, 각각의 에미터가 에미터 전류원을 통하여 기준전압에 접속되어 있는 발진기 트랜지스터의 에미터간에 캐패시턴스가 제공되는 동조 발진회로에 관한 것이다.
동조가능한 무안정 멀티바이브레터로 참조되는 이러한 형태의 동조 발진회로는 1972년 4월, A, B, 그리벤에 의해 "IEEE 스펙트럼"내의 34 내지 40페이지에 공고된 논문, "단일 파형 발생기"에서 공지되어 있다.
공지된 발진회로는 발진기 트랜지스터의 에미터 전류원에 변화에 의해 동조된다. 출력은 발진기 트랜지스터의 콜렉터에 의해 구성된다. 각각의 콜렉터는 병렬로 된 콜렉터 레지스터 및 제한 다이오드를 통하여, 전원에 접속된다. 제한 다이오드는 캐패시턴스 전압 변화를 결정하여 제한하며 에미터 전류원의 전류크기 및 캐패시턴스의 크기와 함께 발진주파수를 이울러 결정한다. 그러나, 고단부에서의 동조범위는 발진기 트랜지스터 및 제한 다이오드의 기생용량에 의해 제한된다.
본 발명의 목적은 발진기 출력전압 선택에 있어 제한함이 없이 간단한 방법으로 종래의 동조가능한 무안정 멀티바이브레이터의 동조범위를 넓히도록 하는데에 있다.
본 발명에 의하면, 서두에서 기술된 형태의 동조 발진회로는 공통 베이스 구성의 한쌍의 버퍼 트랜지스터를 특징으로 하는데, 이들 2개의 콜렉터는 한쌍의 레지스터를 통하여 전원에 접속되어 동조 발진회로의 출력을 구성하며, 상기 한쌍의 버퍼 트랜지스터는 한쌍의 발진기 트랜지스터와 함께 종속 접속된 구조로 배열되어 있고 버퍼 트랜지스터의 에미터 전류는 발진기 트랜지스터의 베이스 콜렉터 전류의 합과 일치하도록 되어 있다.
소위 밀러 효과를 제한하도록 한쌍의 증폭기 트랜지스터의 종속 접속된 한쌍의 버퍼 트랜지스터의 사용에 관한 것은 1980년 11월 15일, 일본 공개 특허 공보 제147016호에 공지되어 있다.
본 발명은 아래와 같은 사실에 근거를 두고 있는데, 한면으로는, 버퍼 트랜지스터의 에미터에 교환된 베이스 일련 저항과 함께 작은 신호 일련 저항은, 이상의 루프 이득을 수 ㎃의 에미터 전류와 공통으로 사용된 넓은 동조범위 이상으로 유지하여 발진을 유지하도록 하는 발진기 트랜지스터용의 충분한 고임피던스를 가지게 하며, 다른 한편으로는 이러한 임피던스가 공지된 경우보다도 상기 공통으로 사용된 에미터전류로 상당히 작은 용량 전압 변이가 일어나도록 충분히 낮다는 것이다.
본 발명에 의한 기술을 사용할시에는, 용량 전압 변화가 공지된 경우보다 매우 작게 되어, 더 높은 동조 주파수는 등가의 조건하에서 얻어질 수 있게 된다. 또한 버퍼 트랜지스터는 발진기 트랜지스터의 콜렉터로부터 발진기 회로의 출력을 분리하여, 발진기 출력 전압이 주파수에 영향을 미치지 않고서 콜렉터저항의 적당한 선택에 의해 소정치로 조정될 수 있게 된다.
동조범위에 있어 가장 높은 발진기 주파수의 더 많은 증가를 위하여, 본 발명에 위한 동조 발진회로는 발진기 트랜지스터의 에미터 표면이 버퍼 트랜지스터의 것보다 적어도 1.25배 더 크게 되는 것을 특징으로 한다.
이러한 기술적 구성은 에미터에 교차로 배치된 버퍼 트랜지스터의 베이스 일련 저항이 주목할만한 높은 주파수에서 발진기 트랜지스터의 기생 콜렉터 베이스 용량을 상당히 보상하도록 하기 위하여 발진기 트랜지스터에 대한 충분하게 큰 유도성 부하를 구성할 수 있는 사실에 근거를 둔다.
후자의 기술적 구성을 사용하여 그러한 보상이 이루어질 경우에 기생궤환은 크게 감소되어, 매우 높은 주파수는 물론 발진에 대한 조건이 따르게 되며 발진회로의 동작 범위가 주파수에 있어서 상당히 증가된다.
동조범위내의 가장 낮은 발진기 주파수의 더 많은 감소를 위하여, 본 발명에 의한 동조 발진기 회로는 한쌍의 버퍼 트랜지스터의 2개의 에미터는 한쌍의 저항을 통하여 한쌍 발진기 트랜지스터의 2개의 콜렉터에 접속되는 것을 특징으로 한다.
이러한 기술적 구성은 발진기 트랜지스터의 콜렉터 임피던스와, 그로부터의 유도성 부분이 버퍼 트랜지스터의 에미터에서 저주파수에 대하여 너무 낮아 발진을 지속하도록 충분히 크게 되는 루프이득을 실현할 수 없기 때문에, 낮은 동조범위가 제한되는 것에 근거를 두고 있다.
후자의 기술적 단계가 사용될시에, 상기 저항은 발진기 트랜지스터의 콜렉터 임피던스를 증가시키기 때문에 저주파수는 물론 발진기 트랜지스터 이득은 발진조건에 맞도록 충분히 크게 된다.
이러한 형태의 동조 발진회로의 또 다른 양호한 실시예는 공통 베이스 구조로 또 다른 한쌍의 버퍼 트랜지스터를 특성으로 하되, 이는 먼저 언급한 버퍼 트랜지스터의 것과 결합된 2개의 콜렉터가 한쌍의 콜렉터 레지스터를 통하여 전원에 접속되어 있고 2개의 에미터가 한쌍의 발진기 트랜지스터의 2개의 콜렉터에 접속되어 있는 발진기 트랜지스터 한쌍과 함께 종속 구조로 배치되어 있으며, 스위칭 전압은 한쌍의 버퍼 트랜지스터로부터 다른 한쌍의 버퍼 트랜지스터로 동작을 스위칭 하기 위한 2쌍의 버퍼 트랜지스터 각각의 베이스에 제공된다.
이러한 기술적 구성이 사용될시에 발진회로는 광대역 주파수 범위, 예를들어 45-855㎒ 텔레비젼 주파수 범위내의 소정 주파수로 정확하게 동조가능할 수 있다.
본 발명에 의한 동조 발진회로는 처음에 언급한 한쌍의 발진기 트랜지스터의 베이스 및 콜렉터에 접속된 베이스 및 콜렉터와 제어가능한 전류원에 접속되어 있는 상호 접속된 에미터를 가진 한쌍의 제어 트랜지스터를 특징으로 하는데, 발진 트랜지스터에 에미터 전류원은 제어가능한 전류원의 방향과 반대방향으로 제어 가능하게 되어, 에미터 전류원과 제어가능한 전류원과의 합은 동조범위내에서 대체로 일정하게 된다. 고정된 캐패시터와 쉽게 실현할 수 있는 동조는 따라서 가능하게 된다.
이하 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 기술하기로 한다.
제1도는 베이스가 반대편 콜렉터에 교차로 접속되어 있는 제1쌍의 발진기 트랜지스터 T1, T2와 상호 일정한 제어가능 에미터 전류원(1 및 2)을 통한 교류에 대하여 접지되어 있는 T1및 T2의 에미터 사이의 캐패시턴스 C를 가진 무안정 멀티 바이브레터형 동조 발진회로를 도시한다. 제1쌍의 버퍼 트랜지스터 T3, T4는 T1및 T2의 콜렉터와 전원간의 제1쌍의 발진기 트랜지스터 T1및 T2과 종속 접속된 구조로 배치되어 있고 버퍼 트랜지스터 T3및 T4의 에미터 전류는 발진기 트랜지스터 T1및 T2의 베이스 및 콜렉터 전류의 합에 일치한다. 버퍼 트랜지스터 T1및 T2의 콜렉터는 발진회로의 출력 O,
Figure kpo00001
를 구성하며 상호 동등한 콜렉터 저항 RC를 통하여 전원에 접속되는 반면, 그들의 베이스는 공통 스위칭 전압 VS2에 접속되므로 교류에 대하여 접지로 접속된다. 이후에는 제2의 쌍의 참조될 버퍼 트랜지스터 T5및 T6의 다른쌍은 제1쌍의 발진기 트랜지스터 T1및 T2와 함께 종속 접속되어 있으며, 에미터는 상호 동등한 저항 RS를 통하여 T1및 T2의 콜렉터에 각각 접속되어 있다. 버퍼 트랜지스터 T5및 T6의 콜렉터는 각각 버퍼 트랜지스터 T3및 T4의 콜렉터에 접속되며 베이스는 공통 스위칭 전압 VS1에 접속되고 이 스위칭 전압을 통하여 교류에 대하여 접지되어 있다.
제어 트랜지스터 T7및 T8은 각각의 발진기 트랜지스터 T1및 T2양단에 배치되며, 상기 제어 트랜지스터 T7및 T8의 콜렉터 및 베이스는 각각의 발진기 트랜지스터 T1및 T2의 베이스에 접속되며, 그들 에미터는 제어 전류원(3)을 통하여 접지에 상호 접속되어 연결된다. 상기 전류원(1 내지 3)의 총 전류의 합이 일정한 상태에서 에미터 전류원(1 및 2)의 전류가 제어 전류원(3)의 전류에 대하여 반대 방향으로 변하는 식으로, 제어신호는 한 단부에서 에미터 전류원(1 및 2)과, 단일 입력 제어신호의 영향하에서 제어신호 발생회로(4)로부터의 다른 단부에서 제어 신호(3)에 인가된다. 그러한 제어신호 발생회로의 구성은 본 기술분야에서 널리 공지되어 있으므로 자세한 것은 생략하기로 한다.
스위칭 전압 VS1및 VS2는 높은 값에서 낮은 값으로 계단식으로 변화하고 여기서, 스위칭 전압 VS1은 VS2가 낮을때 높게 되며 그 역도 성립한다. 만일 스위칭 전압 VS1이 높고 스위칭 전압 VS2가 낮을 경우, 버퍼 트랜지스터 T5및 T6은 도전상태가 되며 버퍼 트랜지스터 T3및 T4가 차단되어 총 동조범위의 낮은 부분(예를들어, VHF 및 하이퍼밴드)에서의 동조가 가능해진다. 반전상태에서는 총 동조범위의 높은 부분(예를들어 UHF 밴드)의 동조가 가능해진다.
각각의 발진기 트랜지스터(T1및 T2)의 에미터 표면은 적어도 1.25배 크며 실제로 실시예에서는 각 버퍼 트랜지스터 T3및 T4의 에미터 표면보다 1.5배 크다. 그후 에미터에 교차로 배치된 버퍼 트랜지스터 T3및 T4의 고유의 베이스 일련저항(도시안됨)은, 이들 발진기 트랜지스터의 기생 콜렉터 베이스 용량을 적어도 상당히 보상하도록 충분히 크게 되어 발진기 트랜지스터(T1및 T2)용 유도성 임피던스를 구성한다.
에미터에 교차로 배치된 트랜지스터의 베이스 일련 저항의 유도성 효과는 1968년 3월, 고상회로의 IEEE 기술잡지 SC-3권, 제1호, 12-21페이지에 공고된 J.A. 아쳐등등에 의한 논문, "대역 증폭기의 내부단소자로서의 트랜지스터가 가장 인덕턴스"에 기술되어 있다.
총 동조범위의 가장 높은 발진기 주파수로의 동조가 요구될시에, VS2는 높아야 하고 VS1은 낮아야 하며, 반면 에미터 전류원(1 및 2)의 전류는 최대치로 조정되고 제어전류원(3)의 전류는 최소치 혹은 0으로 조정된다. 콜렉터 임피던스는 수 ㎃의 에미터 전류원의 전류에 대한 정상치가 사용될 시의 경우인 수십 ohm으로 캐패시턴스 전압 변화가 매우 낮게 되는 사실에 기인하여, 이 가장 높은 발진 주파수는 공지된 경우보다 상당히 높게 된다. 덧붙여, 상기 에미터 표면 칫수는 콜렉터 임피던스의 유도성 부분(주로 에미터에 교차로 배치된 버퍼 트랜지스터 T3및 T4의 베이스 일련 저항에 의해 발생되는)에 의한 현저한, 발진기 트랜지스터 T1및 T2의 기생 콜렉터 베이스 용량을 보상하게 하여, 가장 높은 발진기 주파수의 또다른 증가가 얻어진다.
주파수는 제어 전류원(3)의 전류를 증가하도록 하고 동시에 에미터 전류원(1 및 2)의 전류를 감소하도록 하여 감소된다. 이들 전류원(1 내지 3)의 총 전류가 동일하게 되는 것에 기인하여, 그러한 변화는 오직 다른 한편들 트랜지스터의 콜렉터 전압 크기를 변화시킴이 없이 한편으로 발진기 트랜지스터(T1및 T2)와 다른 한편으로는 제어 트랜지스터(T7및 T8)간의 전류 분배를 좌우한다. 그러므로 균일한 동조가 가능하게 된다.
총 콜렉터 임피던스의 상기 유도성 부분의 영향은 이 주파수가 감소하는 동안 작게 미친다. 그러나 콜렉터 임피던스는 비교적 주파수 범위(예를들어 UHF밴드) 이상으로 유지하도록 충분히 높게 된다. 또다른 주파수 감소의 경우에 있어서, 스위칭 전압 VS1및 VS2는 그들 레벨내에서 반전되어야 하며, 동시에 에미터 전류원(1 및 2)의 전류는 최대치로 조정되어야 하고 제어가능한 전류원(3)의 전류는 너무 낮은 루프 이득에 기인하여 회로가 발전을 정지하기 전에 최소치 혹은 제로로 조정되어야만 한다. 저항 RS때문에, 발진상태를 VHF 밴드의 최저 주파수 아래로 유지하는 것이 가능하다.
커버될 동조범위의 최적 밴드 분배가 이루어지도록 도시된 에미터 저항 RS에 관한 적절한 비율이 선택되고 이와 대응하는 저항을 포함하여, 보다 정확한 동조가 제2의 쌍의 버퍼 트랜지스터 T5및 T6와 같은 구조내로 제3의 쌍의 버퍼 트랜지스터를 부가함으로써 가능해진다.
제2도는 본 발명에 의한 동조 발진회로의 교호 실시예를 도시한 것으로, 여기에서 제1도에서 도시되고 기술된 소자는 동일한 부호로 표기된다. 이전의 도면과 유사하지 않은 본 도면의 동조는 캐패시턴스 C를 변화시킴으로써 변화되는데 이에 대하여 예를들어 가변 캐패시터 다이오드는 공지된 방법으로 사용된다. 더우기 이 발진회로는 버퍼 트랜지스터 T5및 T6에 관한 T1내지 T4와 같은 종속 접속된 구조로 배열된 제2쌍으로써 이후에 참조된 또다른 쌍의 발진기 트랜지스터 T9및 T10이 제공된다. 이러한 제2의 종속 접속된 구성의 T5, T6, T9, T10은 버퍼 트랜지스터 T5및 T6의 콜렉터를 통하여 콜렉터 저항 RC에 접속되며 발진기 트랜지스터 T9및 T10의 에미터를 통하여 캐패시턴스 C 양단에 배열되는 반면, 전술한 저항 RS는 T5및 T6의 에미터와 T9와 T10의 콜렉터간에 배열된다.
전환(switch-over)된 경우에 있어서, 버퍼 트랜지스터 T3, T4및 T5, T6가 각각 스위치 온 혹은 오프될 뿐만 아니라 이러한 발진기 실시예에 있어서, 그들간에 종속 접속된 구조로 배치된 발진기 트랜지스터 T1및 T2및 T9, T10도 스위치 온 혹은 오프된다. 버퍼 및 발진기 트랜지스터쌍의 제3의 종속 접속된 구성을 부가함에 의하여 보다, 정확한 동조가 에미터 저항이 적절하게 선택된 경우에 가능하다.
제1도 회로의 전류 제어되는 동조는 제2도의 회로에 응용 가능하고, 그역도 성립한다는 것은 명백해진다.

Claims (6)

  1. 베이스가 반대편 콜렉터에 교차로 접속되어 있는 한쌍의 발진기 트랜지스터와 발진기 트랜지스터의 에미터간에 배열된 캐패시턴스가 제공되며, 상기 각각의 에미터는 에미터 전류원을 통하여 기준전압에 접속되는 동조 발진회로에 있어서, 공통 베이스 구성인 한쌍의 버퍼 트랜지스터를 구비하며, 상기 버퍼 트랜지스터의 두 콜렉터는 한쌍의 콜렉터 저항을 통해 접속되어 동조 발진회로의 출력을 구성하고, 상기 한쌍의 버퍼 트랜지스터는 한쌍의 발진기 트랜지스터와 종속 접속 구성으로 배열되어 있으며, 버퍼 트랜지스터의 에미터 전류는 발진기 트랜지스터의 베이스와 콜렉터 전류의 합과 동일한 것을 특징으로 하는 동조 발진회로.
  2. 제1항에 있어서, 발진기 트랜지스터의 에미터 표면은 버퍼 트랜지스터 보다 최소한 1.25배 큰 것을 특징으로 하는 동조 발진회로.
  3. 제1항에 있어서, 한쌍의 버퍼 트랜지스터의 두 에미터는 한쌍의 저항을 통해 발진기 트랜지스터의 두 콜렉터에 결합되는 것을 특징으로 하는 동조 발진회로.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공통 베이스 구성인 또다른 한쌍의 버퍼 트랜지스터를 구비하며, 상기 또다른 한쌍의 버퍼 트랜지스터는 제1언급된 한쌍의 버퍼 트랜지스터의 콜렉터에 결합된 두 콜렉터와 두 에미터를 갖는 한쌍의 발진기 트랜지스터와 종속 접속 구성으로 배열되며, 상기 두 콜렉터는 한쌍의 콜렉터 저항을 통해 공급전압에 접속되며 상기 두 에미터는 한쌍의 저항을 통해 한쌍의 발진기 트랜지스터의 두 콜렉터에 접속되며, 스위칭 전압은 두 쌍의 버퍼 트랜지스터의 각각의 베이스에 제공되어 한쌍의 버퍼 트랜지스터에서 다른 쌍의 버퍼 트랜지스터로 동작이 전환되도록 하는 것을 특징으로 하는 동조 발진회로.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 또다른 한쌍의 베이스-콜렉터 교차 결합된 발진기 트랜지스터와 종속 접속 구성으로 배열된 공통 베이스 구성인 또다른 한쌍의 버퍼 트랜지스터를 구비하며, 제1언급된 한쌍의 버퍼 트랜지스터의 콜렉터에 결합된 상기 또 다른 한쌍의 버퍼 트랜지스터의 콜렉터는 상기 한쌍의 콜렉터 저항을 통해 공급전압에 접속되며, 상기 또다른 한쌍의 발진기 트랜지스터의 에미터는 상기 캐패시턴스가 배열된 사이에 제1언급된 발진기 트랜지스터의 에미터에 결합되며, 스위칭 전압은 상기 두쌍의 버퍼 트랜지스터의 각각의 베이스에 제공되어 한쌍의 버퍼 트랜지스터에서 다른쌍의 버퍼 트랜지스터로 동작이 전환되도록 하는 것을 특징으로 하는 동조 발진회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1언급된 한쌍의 발진기 트랜지스터의 베이스 및 콜렉터 각각에 결합된 베이스 및 콜렉터와 제어가능한 전류원에 접속된 상호 접속된 에미터를 갖는 한쌍의 제어 트랜지스터를 구비하며, 발진기 트랜지스터의 에미터 전류원은 제어가능한 전류원의 방향과는 반대방향으로 조정가능하여 에미터 전류원과 제어가능한 전류원의 합은 동조동작 범위내에서는 최소한 실제로 일정한 것을 특징으로 하는 동조 발진회로.
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