JP4939228B2 - 熱ドリフトがユーザ指定可能な電圧制御発振器 - Google Patents
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Description
Q=単位面積当たりの電荷
ε=ε0εr、εr=誘電率、
A=装置(デバイス)断面積
d=空乏層幅
c=単位面積当たりの容量
m=不純物指数
q=電荷
B=磁場
T=温度
V=ダイオードに印加された逆方向電圧
E=電場
である。
γ=容量指数で、ダイオードのドーピング分布(doping geometry)に依存する。その値はSi(シリカ)ダイオードでは1/3乃至2にわたって変化する。階段接合ダイオードのγの値は1/2であるが、斯かるダイオードは限界同調比を有する。広帯域同調性にとっては、超階段接合ダイオード(hyper abrupt junction diode)が好ましく、γの値は1または2である。
φ=接合接触電位(Si(シリカ)では0.7V)
C0=ゼロ電圧における容量値
Cc=ケース容量(case capacitance)
Cj=接合容量
Rp=ダイオードの並列抵抗または逆抵抗
Rs=ダイオード素子材料のバルク抵抗
Ls=内部導線インダクタンス
Ls’=外部導線インダクタンス
Cc=ケース容量
Claims (28)
- 第1、第2、および第3の端子を有する能動装置と、
前記能動装置の第1および第2の端子の間に結合されており、前記能動装置にバイアス電圧を掛けてその能動装置に位相ノイズをフィードバックする働きをする回路と、
前記能動装置の第2の端子にスロット切込プリント基板結合回路を介して結合された同調ダイオード回路網と、
を具備する発振器であって、
前記スロット切込プリント基板結合回路が、幅寸法w、高さ寸法h、ならびに長さ寸法l1およびl2のベースと、幅dのスロットとを備え、前記スロットが前記ベースをl1およびl2で画成される2領域に分け、
前記スロット幅dに適した比l1/wまたはl2/wを選択して、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するための熱プロファイルを定める、
ことを特徴とする発振器。 - 前記スロット切込プリント基板結合回路は、該スロット切込プリント基板結合回路に結合された共振器と前記能動装置との間でエバネセントモード・バッファとしての機能を果たし、
前記エバネセントモード・バッファは、温度変化のために前記発振器によって生み出される余分なエネルギーを蓄えることによって、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償することであることを特徴とする請求項1に記載の発振器。 - 前記熱プロファイルが、周波数と温度との間に放物線形状または線形の関係を含むことを特徴とする請求項1に記載の発振器。
- 前記能動装置の第2および第3の端子の間に結合されたフィードバック・コンデンサを更に具備することを特徴とする請求項1に記載の発振器。
- 2段階再生フィルタリングを実施するために前記能動装置の第3の端子に結合された第1のフィルタおよび第2のフィルタを更に具備することを特徴とする請求項1に記載の発振器。
- 前記第1および第2のフィルタの間に結合された出力信号を提供するための手段を更に具備することを特徴とする請求項5に記載の発振器。
- 前記能動装置は電界効果型トランジスタから成り、前記第1、第2および第3の端子がそれぞれ該電界効果型トランジスタのドレイン・ノード、ゲート・ノードおよびソース・ノードを成すことを特徴とする請求項1に記載の発振器。
- 前記能動装置はバイポーラトランジスタから成り、前記第1、第2および第3の端子がそれぞれ該バイポーラトランジスタのコレクタ・ノード、ベース・ノードおよびエミッタ・ノードを成すことを特徴とする請求項1に記載の発振器。
- 能動装置と、
共振器、同調ダイオード回路網および前記能動装置の間に接続される回路と、を備え、
前記回路が前記共振器と前記能動装置との間でエバネセントモード・バッファとして作動する、電圧制御発振器であって、
前記回路が、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するための熱プロファイルを定める働きをするスロット切込プリント基板を備え、
前記スロット切込プリント基板が、幅寸法w、高さ寸法h、第1の長さ寸法l1、第2の長さ寸法l2を有するベースと、l1で画成される領域とl2で画成される領域との間に位置する幅寸法dのエリアとを備え、
前記熱プロファイルは、前記長さ寸法のうちの少なくとも一方を選択することによって定められ、
前記エバネセントモード・バッファは、温度変化のために前記発振器によって生み出される余分なエネルギーを蓄えることによって、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償することであることを特徴とする電圧制御発振器。 - 前記エリアの幅dに適した前記比l1/wまたはl1/wを選択して、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するための熱プロファイルを定めることを特徴とする請求項9に記載の発振器。
- 前記熱プロファイルが、周波数と温度との間に放物線形状または線形の関係を含むことを特徴とする請求項10に記載の発振器。
- 前記同調ダイオード回路網は、前記回路に容量結合されていることを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。
- 前記能動装置にバイアスを掛けるために前記能動装置に結合された回路網を更に具備す
ることを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。 - 前記共振器は、セラミック共振器から成ることを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。
- 前記共振器は、並列に結合した1対のセラミック共振器から成ることを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。
- 当該発振器の出力ポートにおいて2段階再生フィルタを提供するために前記能動装置に結合された第1のフィルタおよび第2のフィルタを更に具備することを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。
- 前記能動装置は、電界効果型トランジスタから成ることを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。
- 前記能動装置は、バイポーラトランジスタから成ることを特徴とする請求項9に記載の電圧制御発振器。
- 位相ロックループを具備する装置であって、
前記位相ロックループは、前記装置に対して送受信される情報を伝送または再生するために使用されるクロック信号を発生し、
前記位相ロックループは、前記クロック信号を発生する電圧制御発振器を含み、
前記電圧制御発振器が、
能動装置と、
共振器、同調ダイオード回路網および前記能動装置の間に結合されており、前記共振器、前記同調ダイオード回路網および前記能動装置の間で共通結合コンデンサとして機能する働きをするスロット切込プリント基板結合回路と、
を備え、
前記スロット切込プリント基板結合回路が、幅寸法w、高さ寸法h、ならびに長さ寸法l1およびl2のベースと、幅dのスロットとを備え、前記スロットが前記ベースをl1およびl2で画成される2領域に分け、
前記スロットの幅dに適した比l1/wまたはl1/wを選択して、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するための熱プロファイルを定める、
ことを特徴とする装置。 - 無線装置を構成することを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 前記無線装置はセルラ携帯電話機であることを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 個人用情報携帯端末を構成することを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 位相ロックループを具備する電話機であって、
前記位相ロックグループは、前記電話機に対して送受信される情報を伝送または再生するために使用されるクロック信号を発生し、
前記位相ロックグループは、前記クロック信号を発生する電圧制御発振器を含み、
前記電圧制御発振器が、
能動装置と、
共振器、同調ダイオード回路網および前記能動装置に結合される回路とを具備し、
前記回路が、温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するための熱プロファイルを定める働きをするスロット切込プリント基板を備え、
前記スロット切込プリント基板が、幅寸法w、高さ寸法h、第1の長さ寸法l1、第2の長さ寸法l2を有するベースと、l1で画成される領域とl2で画成される領域との間に位置する幅寸法dのスロットとを含み、
前記熱プロファイルは、前記長さ寸法のうちの少なくとも一方を選択することによって定められる、
ことを特徴とする電話機。 - 前記情報は、無線ネットワーク上で伝達されることを特徴とする請求項23に記載の電話機。
- 前記情報は、有線ネットワーク上で伝達されることを特徴とする請求項23に記載の電話機。
- 発振器の熱プロファイルを定めるための方法であって、
共振器、同調ダイオード回路網および能動装置にスロット切込プリント基板を結合させるステップであって、前記スロット切込プリント基板が、幅寸法w、高さ寸法h、第1の長さ寸法l1、第2の長さ寸法l2を有するベースと、幅dのスロットをと含み、前記スロットが前記ベースをl1およびl2で画成される2領域に分ける、結合させるステップと、
熱プロファイルを定めるために、前記スロットの幅dに適した、前記スロット切込プリント基板の比l1/wまたはl2/wを選択するステップと、
温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するために、前記スロット切込プリント基板を前記共振器と前記能動装置との間で機能させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記能動装置に所定の電圧でバイアスを掛けて、前記スロット切込プリント基板がその所定の電圧レベルを維持して温度変化による前記発振器の出力周波数のドリフトを補償するようにするステップを更に含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記スロット切込プリント基板は、温度変化のために前記発振器によって生み出された余分なエネルギーを蓄えることによって、温度変化による前記発振器の前記出力周波数のドリフトを補償するエバネセントモード・バッファとしての機能を果たすことを特徴とする請求項26に記載の方法。
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