JP3093355U - Voltage controlled oscillator - Google Patents
Voltage controlled oscillatorInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バラクタダイオードに印加する同調電圧を低
くしても発振周波数の安定度と同調電圧に対する発振周
波数の変化の直線性とを高め、発振信号のＣ／Ｎを大き
くするする。
【解決手段】 発振トランジスタ１と、バラクタダイオ
ード４ｂを有すると共に発振トランジスタ１のベースと
コレクタとの間に結合された共振回路４とを備え、発振
信号から負電圧を出力する整流回路８を設け、バラクタ
ダイオード４ｂのアノードに負電圧を印加すると共に、
カソードに発振周波数設定用の同調電圧を印加した。
[PROBLEMS] To increase the stability of the oscillation frequency and the linearity of the change of the oscillation frequency with respect to the tuning voltage even if the tuning voltage applied to the varactor diode is lowered, and to increase the C / N of the oscillation signal. I do. SOLUTION: A rectifying circuit 8 including an oscillation transistor 1, a resonance circuit 4 having a varactor diode 4b and coupled between a base and a collector of the oscillation transistor 1, and outputting a negative voltage from an oscillation signal is provided. While applying a negative voltage to the anode of the varactor diode 4b,
A tuning voltage for setting the oscillation frequency was applied to the cathode.
Description
【０００１】[0001]
この考案は携帯電話機等に使用される電圧制御発振器に関する。 This invention relates to a voltage controlled oscillator used in a mobile phone or the like.
【０００２】[0002]
従来の電圧制御発振器を図３に示す。発振トランジスタ３１のコレクタは高周 波的に接地され、ベースとエミッタとの間、及びエミッタとグランドとの間には それぞれ帰還用の容量素子３２、３３が接続される。また、ベースには共振回路 ３４の一端が結合され、他端は接地される。共振回路３４はインダクタンス素子 ３４ａとそれに並列接続されたバラクタダイオード３４ｂとを有し、バラクタダ イオード３４ｂのアノードが接地される。バラクタダイオード３４ｂのカソード には発振周波数設定用の同調電圧Ｖが同調電圧端子３５から印加される。 A conventional voltage controlled oscillator is shown in FIG. The collector of the oscillation transistor 31 has a high frequency. Wave grounded, between the base and emitter, and between the emitter and ground Capacitance elements 32 and 33 for feedback are respectively connected. In addition, the base has a resonance circuit. One end of 34 is coupled and the other end is grounded. The resonance circuit 34 is an inductance element 34a and a varactor diode 34b connected in parallel thereto, The anode of the ion 34b is grounded. Cathode of varactor diode 34b A tuning voltage V for setting the oscillation frequency is applied from the tuning voltage terminal 35.
【０００３】 以上の構成で、バラクタダイオード３４ｂの電圧対容量値の特性は図２のカー ブＡに示すように同調電圧Ｖが低くなるほど容量値が急激に大きくなり、例えば 同調電圧がＶ１からＶ２の範囲で変化すると、容量値の変化はΔＣａとなる。こ の容量値の変化に対応して発振周波数が変化する。[0003] With the above configuration, the characteristic of the voltage-capacitance value of the varactor diode 34b is shown in FIG. As shown in B, as the tuning voltage V becomes lower, the capacitance value rapidly increases. When the tuning voltage changes in the range of V1 to V2, the change of the capacitance value becomes ΔCa. This The oscillation frequency changes according to the change in the capacitance value of.
【０００４】[0004]
近年の携帯電話機等は省電力化のために、電源電圧が低電圧化されており、そ れに対応して電圧制御発振器に使用される電源電圧も低くなっている。そのため 、同調電圧も必然的に低くなる。その結果、様々な不具合が発生する。第一には 、電圧に対する対容量値の変化割合が大きくなるので、発振周波数の安定度が悪 化する。第二には、バラクタダイオードのＱは容量値が大きくなると低下する性 質を有するので、発振信号のＣ／Ｎが悪化する。第三には、同調電圧が低くなる ほど容量値の変化が非直線性となるので、発振周波数の直線性が得られなくなる 。 In recent years, the power supply voltage of mobile phones and the like has been lowered to save power. Correspondingly, the power supply voltage used for the voltage controlled oscillator is also low. for that reason , The tuning voltage is inevitably low. As a result, various problems occur. First, , The rate of change of the capacitance value with respect to the voltage is large, so the stability of the oscillation frequency is poor. Turn into. Secondly, the Q of the varactor diode may decrease as the capacitance value increases. Since the quality is high, the C / N of the oscillation signal is deteriorated. Third, the tuning voltage is low As the change in capacitance value becomes more non-linear, the oscillation frequency becomes less linear. .
【０００５】 本考案は、これらの問題を解決するため、バラクタダイオードに印加する同調 電圧を低くしても発振周波数の安定度と同調電圧に対する発振周波数の変化の直 線性とを高め、発振信号のＣ／Ｎを大きくするすることを目的とする。[0005] The present invention solves these problems by applying a tuning applied to a varactor diode. Even if the voltage is lowered, the stability of the oscillation frequency and the direct change of the oscillation frequency with respect to the tuning voltage It is intended to improve the linearity and increase the C / N of the oscillation signal.
【０００６】[0006]
上記課題を解決する手段として、本考案では、発振トランジスタと、バラクタ ダイオードを有すると共に前記発振トランジスタのベースとコレクタとの間に結 合された共振回路とを備え、発振信号から負電圧を出力する整流回路を設け、前 記バラクタダイオードのアノードに前記負電圧を印加すると共に、カソードに発 振周波数設定用の同調電圧を印加した。 As a means for solving the above problems, the present invention is directed to an oscillation transistor and a varactor. It has a diode and is connected between the base and collector of the oscillation transistor. And a rectifier circuit that outputs a negative voltage from the oscillation signal. The negative voltage is applied to the anode of the varactor diode, and the negative voltage is applied to the cathode. A tuning voltage for setting the vibration frequency was applied.
【０００７】 また、前記発振信号を増幅するバッファアンプを設け、前記バッファアンプに よって増幅された発振信号を前記整流回路によって整流した。[0007] Further, a buffer amplifier for amplifying the oscillation signal is provided, and the buffer amplifier is Therefore, the amplified oscillation signal was rectified by the rectification circuit.
【０００８】 また、前記発振トランジスタのコレクタを高周波的に接地し、エミッタから出 力される発振信号を前記バッファアンプに入力した。[0008] Also, ground the collector of the oscillation transistor at high frequency and The applied oscillation signal was input to the buffer amplifier.
【０００９】[0009]
本考案の電圧制御発振器を図１に示す。発振トランジスタ１のコレクタは高周 波的に接地され、ベースとエミッタとの間、及びエミッタとグランドとの間には それぞれ帰還用の容量素子２、３が接続される。また、ベースには共振回路４の 一端が結合され、他端は接地される。よって共振回路４はベースとコレクタとの 間に結合される。共振回路４はインダクタンス素子４ａとそれに並列接続された バラクタダイオード４ｂとを有し、バラクタダイオード４ｂのアノードは接地用 の容量素子４ｃによって高周波的に接地される。バラクタダイオード４ｂのカソ ードには発振周波数設定用の同調電圧Ｖが同調電圧端子５から印加される。 The voltage controlled oscillator of the present invention is shown in FIG. The collector of the oscillation transistor 1 has a high frequency. Wave grounded, between the base and emitter, and between the emitter and ground Capacitance elements 2 and 3 for feedback are respectively connected. The base of the resonance circuit 4 One end is coupled and the other end is grounded. Therefore, the resonance circuit 4 has a base and a collector. Is bound in between. The resonance circuit 4 is connected in parallel with the inductance element 4a. Has a varactor diode 4b, and the anode of the varactor diode 4b is for grounding It is grounded at a high frequency by the capacitive element 4c. Cascade of varactor diode 4b A tuning voltage V for setting the oscillation frequency is applied to the mode from the tuning voltage terminal 5.
【００１０】 発振トランジスタ１のエミッタから出力された発振信号はバッファアンプ６に よって増幅され、他の回路に供給される。また、バッファアンプ６によって増幅 された発振信号は結合用の容量素子７を介して整流回路８に入力される。発振ト ランジスタ１と整流回路８との間にバッファアンプ６が介在するので、整流回路 ８による発振トランジスタ１への負荷変動はない。[0010] The oscillation signal output from the emitter of the oscillation transistor 1 is sent to the buffer amplifier 6. Therefore, it is amplified and supplied to other circuits. Also, it is amplified by the buffer amplifier 6. The generated oscillation signal is input to the rectifier circuit 8 via the coupling capacitive element 7. Oscillation Since the buffer amplifier 6 is interposed between the transistor 1 and the rectifier circuit 8, the rectifier circuit There is no load variation on the oscillation transistor 1 due to 8.
【００１１】 整流回路８は整流ダイオード８ａと平滑用の容量素子８ｂおよび抵抗８ｃを有 し、ダイオード８ａのカソードがバッファアンプ側となるように接続される。よ って、整流回路８からは負電圧Ｅが出力される。この負電圧はバラクタダイオー ド４ｂのアノードに印加される。[0011] The rectifier circuit 8 has a rectifier diode 8a, a smoothing capacitive element 8b, and a resistor 8c. Then, the cathode of the diode 8a is connected so as to be on the buffer amplifier side. Yo Thus, the rectifier circuit 8 outputs the negative voltage E. This negative voltage is the varactor diode Applied to the anode of the battery 4b.
【００１２】 以上の構成では、バラクタダイオード４ｂのアノードに負電圧Ｅが印加される ので、電圧対容量値の特性は図２のカーブＢに示すようになる。すなわち、カー ブＡで示す従来の特性を電圧Ｅだけ低い方にシフトした特性となる。この結果、 従来と同じ同調電圧を印加した場合はバラクタダイオード４ｂのアノードとカソ ードとの間に加わる電圧はＥだけ高くなる。そして、容量値も少なくなる。また 、電圧がＶ１からＶ２までの範囲では容量値の変化（傾斜）は従来よりも緩慢と なると共に変化量もΔＣｂと少なくなる。[0012] In the above configuration, the negative voltage E is applied to the anode of the varactor diode 4b. Therefore, the characteristic of the voltage-capacity value is as shown by the curve B in FIG. Ie car This is a characteristic obtained by shifting the conventional characteristic indicated by the curve A to the lower side by the voltage E. As a result, When the same tuning voltage as before is applied, the anode of the varactor diode 4b and the cathode The voltage applied to the node increases by E. And the capacity value is also reduced. Also In the voltage range from V1 to V2, the change (gradient) of the capacitance value is slower than before. As a result, the amount of change also decreases to ΔCb.
【００１３】 よって、バラクタダイオード４ｂのＱが高くなり発振信号のＣ／Ｎが大きくな ると共に同調電圧に対する発振周波数の直線性が向上する。また容量値変化が緩 慢となることで同調電圧に対する発振周波数の安定度も向上する。なお、容量値 そのものが小さくなるが、インダクタンス素子４ａのインダクサンス値を大きく することで発振周波数を補正できる。[0013] Therefore, the Q of the varactor diode 4b increases and the C / N of the oscillation signal increases. In addition, the linearity of the oscillation frequency with respect to the tuning voltage is improved. In addition, the change in capacitance value is slow Being strict also improves the stability of the oscillation frequency with respect to the tuning voltage. The capacity value Although it becomes smaller, increase the inductance value of the inductance element 4a. By doing so, the oscillation frequency can be corrected.
【００１４】[0014]
以上説明したように、本考案では、発振トランジスタと、バラクタダイオード を有すると共に発振トランジスタのベースとコレクタとの間に結合された共振回 路とを備え、発振信号から負電圧を出力する整流回路を設け、バラクタダイオー ドのアノードに負電圧を印加すると共に、カソードに発振周波数設定用の同調電 圧を印加したので、従来と同じ同調電圧を印加してもバラクタダイオードのアノ ードとカソードとの間に加わる電圧は高くなる。そして、容量値も少なくなると 共に、容量値の変化（傾斜）は従来よりも緩慢となる。 よって、バラクタダイオード４ｂのＱが高くなり発振信号のＣ／Ｎが大きくな ると共に同調電圧に対する発振周波数の直線性が向上する。また容量値変化が緩 慢となることで同調電圧に対する発振周波数の安定度も向上する。なお、負電圧 は電圧制御発振器自身から得るので構成が簡単になる。 。 As described above, in the present invention, the oscillation transistor and the varactor diode are used. And a resonance circuit coupled between the base and collector of the oscillation transistor. And a rectifier circuit that outputs a negative voltage from the oscillation signal. A negative voltage is applied to the anode of the cathode and a tuning voltage for setting the oscillation frequency is applied to the cathode. Since the voltage is applied, even if the same tuning voltage as before is applied, the varactor diode The voltage applied between the cathode and the cathode is high. And when the capacity value also decreases In both cases, the change (slope) of the capacitance value becomes slower than in the past. Therefore, the Q of the varactor diode 4b increases and the C / N of the oscillation signal increases. In addition, the linearity of the oscillation frequency with respect to the tuning voltage is improved. In addition, the change in capacitance value is slow Being strict also improves the stability of the oscillation frequency with respect to the tuning voltage. Note that negative voltage Since it is obtained from the voltage controlled oscillator itself, the configuration is simplified. .
【００１５】 また、発振信号を増幅するバッファアンプを設け、バッファアンプによって増 幅された発振信号を整流回路によって整流したので、大きな負電圧が得られると 共に、整流回路による発振トランジスタへの影響もない。[0015] In addition, a buffer amplifier that amplifies the oscillation signal is provided, Since the oscillated signal that has been widened is rectified by the rectifier circuit, when a large negative voltage is obtained In both cases, the rectifier circuit does not affect the oscillation transistor.
【００１６】 また、発振トランジスタのコレクタを高周波的に接地し、エミッタから出力さ れる発振信号をバッファアンプに入力したので共振回路は整流回路の影響を受け ない。[0016] Also, ground the collector of the oscillation transistor at high frequency and output from the emitter. The resonant circuit is affected by the rectifier circuit because the oscillation signal is input to the buffer amplifier. Absent.
【図１】本考案の電圧制御発振器の構成を示す回路図で
ある。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a voltage controlled oscillator according to the present invention.
【図２】バラクタダイオードの電圧電圧に対する容量値
の変化特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of change in capacitance value with respect to voltage of varactor diode.
【図３】従来の電圧制御発振器の構成を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional voltage controlled oscillator.
１ 発振トランジスタ ２、３ 帰還用容量素子 ４ 共振回路 ４ａ インダクタンス素子 ４ｂ バラクタダイオード ４ｃ 接地用容量素子 ５ 同調電圧端子 ６ バッファアンプ ７ 結合用容量素子 ８ 整流回路 ８ａ 整流ダイオード ８ｂ 平滑用容量素子 ８ｃ 平滑用抵抗 1 oscillation transistor 2,3 Feedback capacitive element 4 resonance circuit 4a Inductance element 4b Varactor diode 4c Grounding capacitive element 5 Tuning voltage terminal 6 buffer amplifier 7 Capacitive element for coupling 8 Rectifier circuit 8a rectifier diode 8b Smoothing capacitive element 8c Smoothing resistor
Claims (3)
ドを有すると共に前記発振トランジスタのベースとコレ
クタとの間に結合された共振回路とを備え、発振信号か
ら負電圧を出力する整流回路を設け、前記バラクタダイ
オードのアノードに前記負電圧を印加すると共に、カソ
ードに発振周波数設定用の同調電圧を印加したことを特
徴とする電圧制御発振器。1. A rectifier circuit that includes an oscillating transistor and a resonant circuit that has a varactor diode and that is coupled between a base and a collector of the oscillating transistor, and that includes a rectifier circuit that outputs a negative voltage from an oscillating signal. The voltage-controlled oscillator, wherein the negative voltage is applied to the anode of and the tuning voltage for setting the oscillation frequency is applied to the cathode.
を設け、前記バッファアンプによって増幅された発振信
号を前記整流回路によって整流したことを特徴とする請
求項１に記載の電圧制御発振器。2. The voltage controlled oscillator according to claim 1, further comprising a buffer amplifier that amplifies the oscillation signal, and the oscillation signal amplified by the buffer amplifier is rectified by the rectifier circuit.
波的に接地し、エミッタから出力される発振信号を前記
バッファアンプに入力したことを特徴とする請求項２に
記載の電圧制御発振器。3. The voltage controlled oscillator according to claim 2, wherein a collector of the oscillation transistor is grounded at a high frequency, and an oscillation signal output from the emitter is input to the buffer amplifier.
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| JP2002006454U JP3093355U (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Voltage controlled oscillator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002006454U JP3093355U (en) | 2002-10-10 | 2002-10-10 | Voltage controlled oscillator |
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| JP3093355U true JP3093355U (en) | 2003-05-09 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010226954A (en) * | 2003-09-02 | 2010-10-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
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2002
- 2002-10-10 JP JP2002006454U patent/JP3093355U/en not_active Expired - Fee Related
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