JP3132297B2 - バランス型発振器とそれを用いた高周波装置 - Google Patents

バランス型発振器とそれを用いた高周波装置

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JP3132297B2
JP3132297B2 JP06176820A JP17682094A JP3132297B2 JP 3132297 B2 JP3132297 B2 JP 3132297B2 JP 06176820 A JP06176820 A JP 06176820A JP 17682094 A JP17682094 A JP 17682094A JP 3132297 B2 JP3132297 B2 JP 3132297B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバランス型発振器とそれ
を用いた高周波装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下に従来のバランス型発振器について
説明する。
【0003】従来の発振器は、図10に示すように構成
されていた。すなわち、プリント基板507の上に、バ
ランス型発振回路を含むIC501と、このIC501
の第1の出力端子508と第1のアースパターン511
との間に設けられた第1の調整用コイル505と、前記
IC501の第2の出力端子510と第2のアースパタ
ーン512との間に設けた第2の調整用コイル506
と、前記第1の出力端子508と第2の出力端子510
との間にカソード同士を接続した2個のバリキャップダ
イオード503と504との直列回路とを配置してい
た。
【0004】また、この2個のバリキャップダイオード
503と504の接続点513と前記IC501の電圧
制御端子509との間には抵抗502を設けていた。
【0005】そして、この発振周波数の調整は前記第1
の調整用コイル505と前記第2の調整用コイル506
の間隔を調整して相互インダクタンスを可変することに
より行っていた。
【0006】図11(a),(b),(c),(d)に
従来の発振器での調整用コイルによる調整の様子を説明
する。
【0007】図11(a)では、図10を上面Aからみ
た状態を示し、図11(b)では、図10を側面Bから
みた状態を示す。
【0008】図11(a)および(b)では、プリント
基板507のアースパターン557は金属フレーム55
5に半田付けされ、前記基板507には第1の調整用コ
イル505と第2の調整用コイル506を設け、前記金
属フレーム555はカバー554と558とで覆われ、
このカバー554にはコイル調整用のカバー穴551を
設けている。
【0009】この時、前記第1の調整用コイル505と
前記第2の調整用コイル506とは巻軸をほぼ同一方向
にして配置するとともに、この第1の調整コイル505
と第2の調整用コイル506の外径Pは略同一とし、こ
の第1の調整コイル505と第2の調整用コイル506
の間隔Uを前記第1の調整用コイル505の外径Pの約
1/2とし互いに相互インダクタンスMをもたせてい
る。
【0010】図11(c)および(d)では、この2つ
の調整用コイルによる調整後の状態を示す。
【0011】図11(c)および(d)において、第1
の調整用コイル505を第2の調整用コイル506の方
へ傾けて両者の間隔を調整すると、前記第1の調整用コ
イル505と前記第2の調整用コイル506の両者の相
互インダクタンスが△Mだけ増減でき、発振器のバラン
スを保ちながら発振周波数の調整を行うことができる。
【0012】具体的には、前記第1の調整用コイル50
5による発振周波数の可変範囲は約35MHzで、実際に
必要な可変範囲の10MHzに対しては十分な値である
が、互いの相互インダクタンスMが大きく、コイル調整
時の相互インダクタンスの変化△Mが大きくなってしま
い、結果として周波数の変化量が大きくなり発振周波数
の微調整が困難であった。
【0013】この改善法のひとつとして、図11(b)
において前記第1の調整用コイル505と前記第2の調
整用コイル506の間隔Uを広げることが考えられる
が、例えば前記第1の調整用コイル505による発振周
波数の可変範囲を従来の35MHzから約1/2とするに
は、実験より前記第1の調整用コイル505と前記第2
の調整用コイル506の間隔Uを、前記第1の調整用コ
イル505の外径Pに対して0.5倍から1.25倍と
約2.5倍に広げなければならない。
【0014】つまり、従来例よりプリント基板上で大き
くスペースを占有してしまう。また、調整用コイルから
の発振成分の輻射により、例えばBSチューナの感度を
下げたりノイズ量を大きくして性能を劣化させていた。
【0015】さらに、調整棒によって一方の調整用コイ
ルを調整する時に他方の調整用コイルにあたり、この2
つの調整用コイル505,506を調整するための前記
コイル調整用のカバー穴551をさらに約2倍以上大き
くする必要があり、このカバー穴551による不要輻射
および飛び込みによりBSチューナの外部に対し影響を
受けたり与えたりする。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、調整用コイル505,506からの発振成分の輻
射により、例えばBSチューナの感度を下げたりノイズ
量を大きくして性能を劣化させていた。
【0017】また、調整時には、コイル調整用のカバー
穴551に調整棒を入れ2つの調整用コイル505,5
06の間隔により相互インダクタンスを変えて発振周波
数を調整するので被調整側の調整用コイルを変形した
り、またコイル調整時の発振周波数への変化量が大きく
所定の発振周波数に合わせにくいため工数がかかってい
た。
【0018】そのため、このカバー穴551はコイルの
調整のためには大きく、一方で不要輻射および飛び込み
による妨害が発生のためには小さくせねばならず、解決
せねばならない課題であった。そこで本発明は調整精度
が高く、しかも不要輻射や飛び込みの少ないものを提供
することを目的とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の発振器の同調回路において、第1のインダク
タンスを巻線コイルからなる調整用コイルとし、第2の
イダンクタンスはプリントパターンからなる同調用パタ
ーンで形成するとともに、前記第1のインダクタンスと
前記第2のインダクタンスとの間で相互インダクタンス
を有するように対向させて配置する。
【0020】
【作用】この構成より、第1のインダクタンスを巻線コ
イルとし、第2のインダクタンスはプリントパターンで
形成しているので、カバー穴から見た調整用コイルは1
個となり、従来のように他方の調整用コイルを気にする
ことなく発振周波数の調整が可能であり、またコイル調
整時の発振周波数への変化量を小さくできるので、より
少ない工数で精度よく発振周波数の調整が可能となる。
【0021】さらに、第2のインダクタンスをプリント
パターンにするとともに反対面をアースパターンとすれ
ば、前記第2のプリントパターンからの不要輻射を低減
させることができる。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。図1は本発明の一実施例におけるBSチ
ューナを示すブロック図である。
【0023】図1において、BSチューナ14はダウン
コンバータ部12と、復調部13とからなる。前記ダウ
ンコンバータ部12は、入力端子1に接続されたRF増
幅器2と、このRF増幅器2と第1の発振器8とが入力
されるミキサー3と、このミキサー3の出力に接続され
たIF増幅器4とからなる。
【0024】前記復調部13は、前記IF増幅器4に接
続された位相比較器5と、この位相比較器5に接続され
たループアンプ6と、このループアンプ6に接続された
ビデオアンプ7と、前記ループアンプ6の出力に接続さ
れたローパスフィルタ(以下LPFという)10と、こ
のLPF10の出力に接続された前記第2の発振器9と
からなり、この第2の発振器9の出力を前記位相比較器
5に入力する。
【0025】また前記ビデオアンプ7の出力は出力端子
11に接続している。次に動作について説明する。前記
入力端子1を通してBSアンテナからの入力信号が前記
RF増幅器2で増幅されて後に前記ミキサ3に入力され
る。
【0026】このミキサー3に入力された信号は前記第
1の発振器8により周波数変換され、前記IF増幅器4
で増幅された後、前記位相比較器5と前記ループアンプ
6と前記LPF10と前記第2の発振器9で構成される
前記復調部13で復調され、復調成分は前記ビデオアン
プ7で増幅されて前記出力端子11より出力される。
【0027】図2は、前記第2の発振器9の詳細図であ
る。図2では、バランス型発振回路71と発振周波数を
決定する同調回路72を示す。
【0028】初めにバランス型発振回路71について説
明する。トランジスタ53および54により差動増幅回
路を構成し、そのエミッタは共に定電流源60を通って
アース端子63に接続する。
【0029】前記トランジスタ54のコレクタはコンデ
ンサ55を介して第1の出力端子62に接続され、また
この第1の出力端子62はコンデンサ56を介して前記
トランジスタ53のベースに接続する。
【0030】さらに、このトランジスタ53のコレクタ
はコンデンサ58を介して第2の出力端子64に接続
し、この第2の出力端子64はコンデンサ57を介して
前記トランジスタ54のベースに接続する。
【0031】また、電圧供給端子61に加えられた電圧
は抵抗51と52を介してそれぞれ前記トランジスタ5
3と54に供給し、電圧制御端子65にはループアンプ
の増幅回路59の出力を接続する。
【0032】次に前記同調回路72について説明する。
前記第1の出力端子62とアースパターン間に設けた調
整用コイル66と、前記第2の出力端子64とアースパ
ターン間に設けた同調用パターン70と、前記第1の出
力端子62と前記第2の出力端子64との間にカソード
同士を接続したバリキャップダイオード67と69の直
列回路とで構成する。
【0033】さらに、この2つのバリキャップダイオー
ド67と69の接続点と前記電圧制御端子65との間に
は抵抗68を設ける。
【0034】以上の構成により、前記トランジスタ53
と54とでバランス型発振回路を組み、前記コンデンサ
55と56と57と58によって正帰還がかけられて、
前記同調回路72の中の前記調整用コイル66と前記同
調用パターン70と前記2個のバリキャップダイオード
67と69とで主に発振周波数が決定される。
【0035】図3は、図2に示す本発明による第2の発
振器の要部斜視図である。図3において、プリント基板
107の上に、バランス型発振回路71を含むIC10
1と、このIC101の第1の出力端子62と第1のア
ースパターン111との間に接続した巻線コイルからな
る調整用コイル66と、第2の出力端子64と第2のア
ースパターン112との間に接続したプリントパターン
からなる同調用パターン70と、前記第1の出力端子6
2と前記第2の出力端子64との間にカソード同士を接
続したバリキャップダイオード67と69の直列回路を
接続する。
【0036】また、この2つのバリキャップダイオード
67と69との接続点113と、電圧制御端子65との
間に抵抗68を設けている。
【0037】次に前記調整用コイル66により発振周波
数を調整する様子を図4で説明する。図4(a)は図3
をカバーの上面Aより見たものであり、図4(b)は図
3を側面Bから見たものである。
【0038】図4(a)および図4(b)において、金
属フレーム255はプリント基板107のアースパター
ン257とは半田付けにより接続され、上面は金属カバ
ー254と258とで覆われ、この金属カバー254に
はコイル調整用のカバー穴251を設ける。
【0039】この時に、前記調整用コイル66の巻軸の
方向と前記同調用パターン253とはほぼ平行に位置さ
せ、かつ前記調整用コイル66から前記同調用パターン
70の外側までの間隔Qは前記調整用コイル66の外径
Pに対して同等かそれ以下にしておく。
【0040】但し、この時に前記調整用コイル66の前
記プリント基板107に対する浮きは無いものとして考
えている。
【0041】これにより、前記調整用コイル107と前
記同調用パターン70との間で発生している相互インダ
クタンスMを、前記調整用コイル107を前記同調用パ
ターン70の方へ傾けることにより相互インダクタンス
の変化分として△Mずつ可変でき、結果として同調回路
のバランスをほとんどくずすことなく発振周波数の調整
が可能となる。
【0042】図4(c)および(d)では、図4(a)
および(b)において調整用コイルを一組の同調用パタ
ーンの方へ傾けて調整した後の状態を示す。
【0043】図4(a),(b),(c),(d)を用
いて、前記調整用コイル66から前記同調用パターン7
0の外側までの間隔Qを前記調整用コイル66の外径P
の約1/2に設定した場合について説明する。
【0044】この設定により、前記調整用コイル66と
前記同調用パターン70との間の相互インダクタンスM
を従来例に対し約1/2にでき、相互インダクタンスの
変化△Mを従来例に対して1/2にできる。また、その
時の前記調整用コイル66による発振周波数の可変範囲
は約18MHzで、実際に必要な可変範囲の10MHzに対
して十分である。
【0045】つまり、調整用コイルによる周波数の変化
への感度を従来例の約1/2に設定でき、発振周波数の
精度の良い調整が可能となる。
【0046】また、図4(a)より明らかなように前記
調整用カバー穴251より見えるコイルは1個の調整用
コイル66のみとなり、この調整用コイル66を傾けて
調整するので調整が容易であり、さらにはこの調整用カ
バー穴を小さくできるものであり不要輻射や飛び込みを
改善できるものである。
【0047】図5(a),(b)では、図4(a),
(b)より同調回路のインダクタンスを構成するプリン
トパターンの反対面にアースパターンを設けた場合を示
す。
【0048】図5(a),(b)において、金属フレー
ム255はプリント基板107のアースパターン307
とは半田付けにより接続され、前記金属フレーム255
は金属カバー254と258とで覆われ、この金属カバ
ー254にはコイル調整用のカバー穴251を設ける。
【0049】前記プリント基板107には調整用コイル
66と同調用パターン70とを図4(a),(b)と同
じ位置関係におき、この同調用パターン70の反対面に
は前記アースパターン307を置き、マイクロストリッ
プラインの構成とする。
【0050】これにより、前記同調用パターン70によ
るインダクタンスから放出される不要輻射のレベルは低
減される。
【0051】図6は、図2に示す本発明による第2の発
振器の要部斜視図であり、同調用パターンを構成するプ
リントパターンの形状の異なる場合を示す。
【0052】図6において、プリント基板357の上
に、バランス型発振回路を含むIC101と、このIC
101の第1の出力端子62とアースパターン111と
の間に接続した調整用コイル66と、第2の出力端子6
4とアースパターン112との間に接続した同調用パタ
ーン356と、前記第1の出力端子62と前記第2の端
子64との間にカソード同士を直列接続したバリキャッ
プダイオード67と69とを配置する。
【0053】また、この2つのバリキャップダイオード
67と69との接続点113と、電圧制御端子65との
間に抵抗68を設けている。
【0054】前記調整用コイル66により発振周波数を
調整する様子を図7(a),(b)で説明する。
【0055】図7(a)は図6をカバーの上面Aより見
たものであり、図7(b)は図6を側面Bから見たもの
である。
【0056】図7(a)および(b)において、金属フ
レーム255はプリント基板357のアースパターン4
07とは半田付けにより接続され、408,409,4
10等よりなる同調用パターン356の基板の反対面に
は前記アースパターン407を置く場合を示す。
【0057】前記金属フレーム255は金属カバー25
8と254とで覆い、この金属カバー254にはコイル
調整用のカバー穴251を設ける。
【0058】この時に、前記同調用コイル66に対向さ
せて408〜410よりなるコ字型の前記同調用パター
ン356を設ける。
【0059】具体的には、前記調整用コイル66より最
も遠い同調用パターン部分410を調整用コイル66の
巻線の方向に対してほぼ平行に位置させ、前記同調用パ
ターン部分410の一方にはこの同調用パターン部分4
10にほぼ直角に同調用パターン部分409を前記調整
用コイル66の方向へ接続し、前記同調用パターン部分
410の他端には前記同調用パターン部分410にほぼ
直角に同調用パターン部分408を前記調整用コイル6
6の方向へ接続する。
【0060】この時、前記調整用コイル66の巻線部の
外径Pと、前記調整用コイル66から前記同調用パター
ン部分410の外側までの寸法Rとの関係はほぼP≧R
とし、さらに前記同調用パターン部分410の長さSに
ついてはほぼP≦Sとする。
【0061】これにより、前記同調用パターン部分40
8および409および410のすべてが前記調整用コイ
ル66との間で相互インダクタンスを持つことになり、
このR及びSの設定によりコイル調整時の周波数の調整
範囲および調整精度を選ぶことができる。
【0062】図8及び図9では、本発明の一実施例であ
る図7(a)の408,409,410から構成されて
いる同調用パターンの形状の異なる場合を示す。
【0063】図8において、金属カバー254には調整
用のカバー穴251を設け、巻線コイルからなる調整用
コイル66とプリントパターンからなるジグザグ型の同
調用パターン454とを設けている。
【0064】この時、前記調整用コイル66から前記同
調用パターン454の外側までの寸法Vは、前記調整用
コイル66の外径Pに対してほぼ同じかそれ以下にす
る。
【0065】これにより、前記調整用コイル66と前記
同調用パターン454の間での相互インダクタンスが、
本発明の一実施例である図7(a)での相互インダクタ
ンスより大きくとれ、コイル調整時の周波数の調整範囲
および調整精度を選ぶことができる。
【0066】図9において、金属カバー254には調整
用のカバー穴251を設け、巻線コイルからなる調整用
コイル66と渦巻状にしたプリントパターンからなる同
調用パターン454を設け、その中心部をアースパター
ン475に接続する。
【0067】この時、前記調整用コイル66から前記同
調用パターン474の外側までの寸法Wは、前記調整用
コイル66の外径Pに対してほぼ同じかそれ以下にす
る。
【0068】これにより、前記調整用コイル66と前記
同調用パターン474の間での相互インダクタンスが、
本発明の一実施例である図7(a)での相互インダクタ
ンスより大きくとれ、コイル調整時の周波数の調整範囲
および調整精度を選ぶことができる。
【0069】
【発明の効果】以上のように、本発明の発振器の同調回
路によれば、第1のインダクタンスを巻線コイルからな
る調整用コイルとし、第2のインダクタンスはマイクロ
ストリップラインからなる同調用パターンで形成すると
ともに、前記第1のインダクタンスと前記第2のインダ
クタンスとの間で相互インダクタンスを有するように対
向させて配置し、前記調整用コイルを前記インダクタン
スの方へ傾けて調整する。
【0070】これにより、カバー穴から見た調整用コイ
ルは1個となり、従来のように他方のコイルを気にする
ことなく調整が可能なため調整用のカバー穴を小さくで
き不要輻射や飛び込みによる妨害に対し有効な設計が可
能である。
【0071】さらに、プリント基板の裏面側をアースパ
ターンとすれば、マイクロストリップラインからなる同
調用パターンと調整用コイルとからなる同調回路の構成
により、調整時に最適な相互インダクタンスの変化量を
設定でき発振周波数の制度の良い調整が可能となる。
また同調回路にマイクロストリップラインを用いること
により同調回路からの発振成分の漏洩大幅に低減でき
る。
【0072】以上のように、本発明を採用することによ
り低コストで、かつ優れたバランス型発振器を持つ高周
波装置を提供できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるBSチューナを示すブ
ロック図
【図2】同BSチューナの第2の発振器の回路図
【図3】同BSチューナの第2の発振器の要部斜視図
【図4】(a)は図3のコイルによる調整前の状態を、
図3のカバーの上面Aより見た上面図 (b)は図3のコイルによる調整前の状態を、図3の側
面Bより見た断面図 (c)は図3のコイルによる調整後の状態を、図3のカ
バーの上面Aより見た上面図 (d)は図3のコイルによる調整後の状態を、図3の側
面Bより見た断面図
【図5】(a)は図4(a)に対応する他の実施例の上
面図 (b)は図4(b)に対応する他の実施例の断面図
【図6】BSチューナの第2の発振器の要部斜視図
【図7】(a)は図6のコイルによる調整前の状態を、
カバーの上面Aより見た上面図 (b)は図6のコイルによる調整前の状態を、カバーの
側面Bより見た断面図
【図8】同調用パターンの他の実施例の上面図
【図9】同調用パターンの他の実施例の上面図
【図10】従来のBSチューナの第2の発振器の要部斜
視図
【図11】(a)は図10のコイルによる調整前の状態
を、カバーの上面Aより見た上面図 (b)は図10のコイルによる調整前の状態を、カバー
の側面Bより見た断面図 (c)は図11(a)のコイルによる調整後の状態を示
す上面図 (d)は図11(b)のコイルによる調整後の状態を示
す断面図
【符号の説明】
1 入力端子 9 第2の発振回路 11 出力端子 12 ダウンコンバータ部 13 復調部 62 第1の出力端子 64 第2の出力端子 66 調整用コイル 67 バリキャップダイオード 69 バリキャップダイオード 70 同調用パターン 71 バランス型発振回路 72 同調回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−806(JP,A) 特開 平3−214906(JP,A) 特開 昭63−67031(JP,A) 特開 平6−291548(JP,A) 特開 平6−291549(JP,A) 特開 平4−290005(JP,A) 実開 昭61−162127(JP,U) 実開 昭59−31205(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 5/00 - 5/28 H04B 1/26 H03H 7/01

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属フレーム内に装着されるとともにプリ
    ント基板上に実装されたバランス型発振回路と、このバ
    ランス型発振回路の出力側に接続された同調回路と、前
    記金属フレームに被せられた金属製のカバーとから成
    り、前記バランス型発振回路は、差動増幅回路を構成す
    る第1、第2のトランジスタと、前記第1、第2のトラ
    ンジスタのエミッタが接続されるとともにアースとの間
    に接続された定電流源と、前記第2のトランジスタのコ
    レクタと第1の出力端子との間に接続された第1のコン
    デンサと、前記第1の出力端子と前記第1のトランジス
    タのベースとの間に接続された第2のコンデンサと、前
    記第1のトランジスタのコレクタと第2の出力端子との
    間に接続された第3のコンデンサと、前記第2の出力端
    子と前記第2のトランジスタのベースとの間に接続され
    た第4のコンデンサと、電源供給端子と前記第1のトラ
    ンジスタのコレクタとの間に接続された第1の抵抗と、
    前記電源供給端子と前記第2のトランジスタのコレクタ
    との間に接続された第2の抵抗とを有し、前記同調回路
    は、前記第1の出力端子と第1のアース間とに接続され
    た巻線コイルよりなる調整用コイルと、前記第2の出力
    端子と第2のアース間との間に接続されたプリントパタ
    ーンからなる同調用パターンと、前記第1の出力端子と
    前記第2の出力端子との間に接続されたキャパシタンス
    とを有し、前記調整用コイルと前記同調用パターンとの
    間に相互インダクタンスを持たせ、前記カバーに調整用
    のカバー穴を設けるとともに、このカバー穴から、前記
    調整用コイルにより前記相互インダクタンスを調整して
    発振周波数の調整を可能としたバランス型発振器。
  2. 【請求項2】プリント基板の片面にプリントパターンか
    らなる同調用パターンを形成するとともに、その反対面
    側にはアースパターンを配した請求項1記載のバランス
    型発振器。
  3. 【請求項3】入力端子と、この入力端子に接続されたダ
    ウンコンバータ部と、このダウンコンバータ部の出力
    接続された復調部と、この復調部の出力に接続された出
    力端子とを備え、前記復調部内に請求項1記載のバラン
    ス型発振器が設けられた高周波装置。
  4. 【請求項4】入力端子と、この入力端子に接続されたダ
    ウンコンバータ部と、このダウンコンバータ部の出力
    接続された復調部と、この復調部の出力に接続された出
    力端子とを備え、前記復調部内に請求項2記載のバラン
    ス型発振器が設けられた高周波装置。
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