JPH01160103A - Oscillation circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a stable oscillation frequency even at a low voltage by means of a simple two-terminal coil by adopting the feedback of AC component only through capacitor coupling for a feedback circuit. CONSTITUTION:Transistors(TR) 24, 25 constitute a differential amplifier and resistors 26, 17 are loads of the circuit. Capacitors 30, 31 are feedback capacitors respectively and a coil 33 and a capacitor 34 constitute a resonance circuit for deciding the oscillating frequency. Through the constitution above, a DC current flowing to resistors 28, 29 is only a base current of the TRs 24, 25 respectively and its voltage drop is less. The feedback circuit in the oscillation circuit is used for the feedback of the AC component only through the capacitor coupling, then the stable oscillation circuit operated at a low voltage is obtained by using a simple two-terminal coil.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は低電圧で使用される局部発振器に最適な発振回
路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an oscillation circuit suitable for a local oscillator used at low voltage.

従来の技術 第３図は従来のコルピッツ型発振回路の回路図である。Conventional technology FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional Colpitts type oscillation circuit.

第３図において、１１は電源電圧端子、１は定電流源、
２，３および４はＮＰＮ　トランジスタ、５は抵抗、６
〜９はコンデンサ、１０はコイルである。トランジスタ
４．抵抗５．コンデンサ６〜９およびコイル１０により
コルピッツ型の発振回路を構成しており、コンデンサ６
の容量値を０６、同７の容量値を０７、同８の容量値を
Ｃ８、同９の容量値を０９、コイル１０のインダクタン
スをＬＩＯとすれば、（１）式によって決定される周波
数（ｆｌ）で発振が起こる。In FIG. 3, 11 is a power supply voltage terminal, 1 is a constant current source,
2, 3 and 4 are NPN transistors, 5 is a resistor, 6
9 is a capacitor, and 10 is a coil. Transistor 4. Resistance 5. Capacitors 6 to 9 and coil 10 constitute a Colpitts-type oscillation circuit, and capacitor 6
If the capacitance value of the coil 10 is 06, the capacitance value of the coil 7 is 07, the capacitance value of the coil 8 is C8, the capacitance value of the coil 9 is 09, and the inductance of the coil 10 is LIO, then the frequency ( oscillation occurs at fl).

通常の受信機では、この発振の振幅が０．４Ｖ、−。In a normal receiver, the amplitude of this oscillation is 0.4V, -.

以上必要とされている。第３図のコルピッツ型発振回路
の場合、トランジスタ４のベースから発振波を取り出す
のが一般的であるため、トランジスタ４のベースに、０
，４Ｖ、−ｐ以上の振幅をもつ発振波が発生するように
、各定数を決定する必要がある。この場合、トランジス
タ４は、エミッタホロワとして動作するため、トランジ
スタ４のベースに発生する発振波とほぼ同程度の振幅を
もつ発振波が、トランジスタ４のエミッタにも現れるこ
とになる。More than that is needed. In the case of the Colpitts-type oscillator circuit shown in FIG. 3, the oscillation wave is generally extracted from the base of transistor 4.
It is necessary to determine each constant so that an oscillation wave having an amplitude of , 4V, -p or more is generated. In this case, since the transistor 4 operates as an emitter follower, an oscillation wave having approximately the same amplitude as the oscillation wave generated at the base of the transistor 4 also appears at the emitter of the transistor 4.

ここで、電源電圧端子１１が１ｖの場合、定電流源１の
電流値１＋＝１ｍＡ、抵抗５の抵抗値Ｒｓ＝１０にΩと
すれば、トランジスタ４のベース電位ＶＢ４は、直流電
流増幅率ｈＦＥを１００として、（２）式で求まる電位
となる。Here, when the power supply voltage terminal 11 is 1V, the current value 1+ of the constant current source 1 is 1mA, and the resistance value Rs of the resistor 5 is 10 and Ω, the base potential VB4 of the transistor 4 is the DC current amplification factor hFE. Assuming that 100, the potential is determined by equation (2).

トランジスタ４のベース・エミッタ間電圧Ｖ　ＢＦ２は
、はぼ０．７Ｖであるので、トランジスタ３のコレクタ
電位は、およそ０．２Ｖとなる。すなわち、トランジス
タ３のコレクタ・エミッタ間電圧Ｖ　ＣＨ２が０．２ｖ
となる。さらに発振状態にある場合には、トランジスタ
３のコレクタ電位は、０．２Ｖを中心に、０．４Ｖｐ−
、の振動をするため、同トランジスタ３のＶＣＥは、Ｏ
Ｖ〜０．４ｖの変動となる。すなわち、トランジスタ３
が飽和領域で動作するため、そのコレクタ電流は、発振
の同期と同期して変化することになり、安定した発振が
得られないという不都合が生じることになる。Since the base-emitter voltage VBF2 of transistor 4 is approximately 0.7V, the collector potential of transistor 3 is approximately 0.2V. That is, the collector-emitter voltage V CH2 of transistor 3 is 0.2v.
becomes. Further, when in the oscillation state, the collector potential of the transistor 3 is around 0.2V, and is 0.4Vp-
, the VCE of transistor 3 is O
The fluctuation will be V~0.4v. That is, transistor 3
Since it operates in the saturation region, its collector current changes in synchronization with the oscillation, resulting in the inconvenience that stable oscillation cannot be obtained.

この問題を解決したものに第２図の差動アンプ型発振回
路がある。第２図において、トランジスタ１４．１５は
差動アンプを構成し、抵抗１６は発振振幅を決定し、コ
ンデンサ１７．コイル１８は共振回路を構成し、発振周
波数を決定している。この構成によって、トランジスタ
１４．１５のベース電位は、電源電圧端子１１と等しく
なり、発振状態にある場合でも、電源電圧を中心に振動
する。さらに、トランジスタ３のコレクタ電位、すなわ
ちトランジスタ１４．１５のエミッタ電位は、同トラン
ジスタ１４．１５自身のベース電位のどちらか高い方に
よって決定されるため、電源電圧１■の時でも、発振振
幅を０．４Ｖｐ−、、トランジスタのベース・エミッタ
間電圧を０．７Ｖとすると、トランジスタ３のコレクタ
電位は、常に０．３Ｖ以上であり、トランジスタ３は飽
和しない。よって、第３図の発振回路で生じた問題は起
こらない。A differential amplifier type oscillation circuit shown in FIG. 2 solves this problem. In FIG. 2, transistors 14.15 constitute a differential amplifier, resistor 16 determines the oscillation amplitude, and capacitors 17. The coil 18 constitutes a resonant circuit and determines the oscillation frequency. With this configuration, the base potential of the transistors 14, 15 becomes equal to the power supply voltage terminal 11, and oscillates around the power supply voltage even in an oscillation state. Furthermore, since the collector potential of transistor 3, that is, the emitter potential of transistor 14.15, is determined by the higher of the base potentials of transistor 14.15 itself, the oscillation amplitude can be reduced to 0 even when the power supply voltage is 1. .4Vp-, assuming that the voltage between the base and emitter of the transistor is 0.7V, the collector potential of the transistor 3 is always 0.3V or more, and the transistor 3 is not saturated. Therefore, the problem that occurred in the oscillation circuit of FIG. 3 does not occur.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第２図の構成において、コイル１８は、
３端子のコイルが必要であり、かつコイルの中点を端子
に出す必要があり、非常に複雑なコイルを使用しなけれ
ばならない。また、簡単な２端子コイルを使用する場合
は、同特性のものが２個必要となり、発振回路を構成す
る上で、必要な部品点数が増えるという欠点を有してい
る。Problems to be Solved by the Invention However, in the configuration of FIG. 2, the coil 18 is
A three-terminal coil is required, and the midpoint of the coil must be brought out to the terminal, making it necessary to use a very complex coil. Furthermore, when using a simple two-terminal coil, two coils with the same characteristics are required, which has the disadvantage of increasing the number of parts required to construct the oscillation circuit.

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、電源電圧
が、１ｖ程度でも安定な発振が得られるだけでなく、共
振回路を構成するコイル等も、簡単な２端子コイルの使
用で、安定した発振波が得られる発振回路を提供するこ
とを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and not only can stable oscillation be obtained even with a power supply voltage of about 1V, but also stable oscillation can be achieved by using a simple two-terminal coil for the coils forming the resonant circuit. An object of the present invention is to provide an oscillation circuit that can obtain oscillation waves with a high oscillation frequency.

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の発振回路は、発振
条件として必要なアンプには、差動アンプを使用し、差
動アンプの負荷は抵抗である。共振回路は差動アンプを
構成する２つのトランジスタの互いのベース間に接続さ
れ、帰還回路は、交流成分のみを帰還し、直流成分は帰
還しないコンデンサ結合となっている。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the oscillation circuit of the present invention uses a differential amplifier as an amplifier necessary for oscillation conditions, and the load of the differential amplifier is a resistor. The resonant circuit is connected between the bases of two transistors constituting the differential amplifier, and the feedback circuit is a capacitor coupling that feeds back only the AC component and does not feed back the DC component.

作用 本発明によると、発振回路における帰還回路を、コンデ
ンサ結合による交流成分のみの帰還とすることによって
、単純な２端子コイルを用い、低電圧での安定な発振回
路が実現できる。According to the present invention, a stable oscillation circuit at low voltage can be realized using a simple two-terminal coil by making the feedback circuit in the oscillation circuit feedback only of the alternating current component through capacitor coupling.

実施例 以下、本発明の一実施例について、第１図を参照しなが
ら説明する。第１図において、１，２゜３は従来例と同
様に、定電流を伝達する回路である。トランジスタ２４
．２５は、差動アンプを構成し、抵抗２６．２７はその
負荷になっている。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1,2°3 is a circuit for transmitting a constant current, similar to the conventional example. transistor 24
．． 25 constitutes a differential amplifier, and resistors 26 and 27 serve as its load.

抵抗２８．２９は、トランジスタ４，５のベース電位供
給用である。３０．３１はそれぞれ帰還用コンデンサで
あり、コイル３３と、コンデンサ３４は、発振周波数決
定用の共振回路を構成している。この構成において、抵
抗２８．２９に流れる直流電流は、それぞれトランジス
タ２４．２５のベース電流のみであり、その電圧降下分
は少ない。例えば、定電流源１の電流値１１＝１ｍＡ、
抵抗２８．２９の抵抗値Ｒ８，Ｒ９をＲｓ＝Ｒｓ＝　１
０１（Ω、トランジスタ２４．２５の直流電流増幅率ｈ
ＦＥを１００とすれば、抵抗２９の電圧降下分ＶＨ２は
（３）式で表わされ、非常に小さいことがわかる。Resistors 28 and 29 are for supplying base potentials of transistors 4 and 5. 30 and 31 are feedback capacitors, and the coil 33 and capacitor 34 constitute a resonant circuit for determining the oscillation frequency. In this configuration, the direct current flowing through the resistors 28 and 29 is only the base current of the transistors 24 and 25, and the voltage drop thereof is small. For example, current value 11 of constant current source 1 = 1 mA,
Resistance values R8 and R9 of resistor 28.29 are Rs=Rs=1
01 (Ω, DC current amplification factor h of transistor 24.25
If FE is 100, the voltage drop VH2 across the resistor 29 is expressed by equation (3) and is found to be extremely small.

また、トランジスタ３のコレクタ電位ＶＣ３も第２図の
場合と同様に、トランジスタ２４．２５のベース電位の
どちらか高い方で決定されるため、たとえ電源電圧がＩ
Ｖ、トランジスタ２４．２５のベース・エミッタ間電圧
が０．７Ｖであっても、定常状態の場合の電位（４）式
より、低くなることはない。In addition, the collector potential VC3 of the transistor 3 is also determined by the higher of the base potentials of the transistors 24 and 25, as in the case of FIG.
Even if the base-emitter voltage of the transistors 24 and 25 is 0.7 V, the potential will not become lower than the potential in the steady state according to equation (4).

＝０．２５Ｖ　　　　　・・・・・・（４）すなわち、
低電圧においても安定した発振波が得られる。=0.25V (4) That is,
Stable oscillation waves can be obtained even at low voltages.

次に、コンデンサ３０．３１による交流成分のみの帰還
回路により、差動アンプを構成するトランジスタ２４．
２５の、ベース電位とコレクタ電位をそれぞれ独自に設
定できるため、差動アンプの負荷をコイルにする必要が
なくなり、共振回路には直流電流が流れない構成にする
ことができる。Next, a feedback circuit for only AC components using capacitors 30 and 31 is used to form a differential amplifier using transistors 24 and 24.
Since the base potential and collector potential of No. 25 can be independently set, it is not necessary to use a coil as the load of the differential amplifier, and a configuration in which no direct current flows through the resonant circuit can be achieved.

なお、第１図では低電圧においても安定な発振波が得ら
れるように、差動アンプを構成するトランジスタ２４．
２５のベース電位を、電源電圧端子１１とほぼ同電位に
設定したが、これを別の電源電圧端子へ、抵抗２８．２
９を通して接続してもよいことは言うまでもない。Note that in FIG. 1, transistors 24 .
The base potential of 25 was set to almost the same potential as the power supply voltage terminal 11, but this was connected to another power supply voltage terminal by connecting the resistor 28.2.
Needless to say, connection may be made through 9.

発明の効果 以上のように本発明は発振回路における帰還回路を、コ
ンデンサ結合による交流成分のみの帰還とすることによ
り、簡単な２端子コイルで低電圧においても、安定した
発振波が得られる優れた発振回路を実現できるものであ
る。Effects of the Invention As described above, the present invention has an excellent structure in which a stable oscillation wave can be obtained even at low voltage with a simple two-terminal coil by using a feedback circuit in an oscillation circuit that feeds back only the alternating current component through capacitor coupling. It is possible to realize an oscillation circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は従来の差
動アンプ型発振回路の回路図、第３図は従来のコルピッ
ツ型発振回路の回路図である。 １・・・・・・定電流源、２，３，２４．２５・・・・
・・ＮＰＮトランジスタ、２６．２７，２８．２９・・
・・・・抵抗、３０．３１・・・・・・帰還用コンデン
サ、１１・・・・・・電源電圧端子、３３・・・・・・
共振コイル、３４・・・・・・共振コンデンサ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名／　−ｍ一
定電流源 ２．３．２＋、、２Ｓ−ＮＰ　Ｎ　）、ランジヌタ３３
−　コイル ３４−　　コン≠ンサ 第１図 ／FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional differential amplifier type oscillation circuit, and FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional Colpitts type oscillation circuit. 1... Constant current source, 2, 3, 24.25...
・・NPN transistor, 26.27, 28.29・・
...Resistor, 30.31...Feedback capacitor, 11...Power supply voltage terminal, 33...
Resonance coil, 34... Resonance capacitor. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person / -m constant current source 2.3.2+, 2S-NPN), Langinuta 33
- Coil 34 - Con≠ Sensor Fig. 1/

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 差動対トランジスタの共通エミッタに電流源回路を結合
し、同差動対トランジスタの各コレクタに負荷抵抗を有
し、互いのトランジスタのコレクタ・ベース間をそれぞ
れ、コンデンサで結合し、かつ、前記差動対トランジス
タの互いのベース間をコイルおよびコンデンサで並列結
合した発振回路。A current source circuit is coupled to the common emitters of the differential pair transistors, a load resistor is provided to each collector of the differential pair transistors, the collectors and bases of each transistor are coupled by capacitors, and An oscillation circuit in which the bases of dynamic pair transistors are connected in parallel with a coil and a capacitor.