JPH04284005A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

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JPH04284005A
JPH04284005A JP3048134A JP4813491A JPH04284005A JP H04284005 A JPH04284005 A JP H04284005A JP 3048134 A JP3048134 A JP 3048134A JP 4813491 A JP4813491 A JP 4813491A JP H04284005 A JPH04284005 A JP H04284005A
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JP
Japan
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circuit
inverting amplifier
oscillation circuit
oscillation
inductive
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JP3048134A
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Shinji Hara
信二 原
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H03B5/24—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator active element in amplifier being semiconductor device
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    • H03B5/1841—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
    • H03B5/1847—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
    • H03B5/1852—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device
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    • H03B7/00—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes
    • H03B7/12—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B7/14—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance active element being semiconductor device

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、発振回路に関し、特
に、電界効果トランジスタにより等価的に構成される誘
導性回路を使用した発振回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のマイクロ波発振回路の等
価回路図である。図３を参照して、この発振回路は、電
界効果トランジスタ７０と、伝送線路７５を介してトラ
ンジスタ７０のソースに接続されたインダクタ７２およ
びキャパシタ７３と、トランジスタ７０のドレインに接
続された出力負荷抵抗７４と、トランジスタ７０のゲー
トに接続されたインダクタ７１とを含む。トランジスタ
７０のゲートがインダクタ７１を介して接地されている
ので、トランジスタ７０のソースからトランジスタ７０
側を見ると、所望の周波数帯域で負性抵抗を有する回路
が構成できる。インダクタ７２とキャパシタ７３とによ
って並列共振回路が構成されているので、これに接続さ
れた伝送線路７５を負性抵抗に対して発振条件を満たす
位相条件に設定することにより、発振回路が構成される
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マイクロ波帯域では、
このような発振回路を構成するのに集中定数のインダク
タを実現することが非常に困難であるため、共振素子と
してのインダクタンスは、通常、伝送線路７５を用いて
構成される。このような方式の発振回路は、構成が簡単
であるため広く使用されているが、伝送線路７５を使用
するため回路の大型化が避けられない。
【０００４】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、発振回路を小型化することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る発振回路
は、電界効果トランジスタにより構成された反転増幅器
手段と、反転増幅器手段の出力信号をその入力に同相で
かつ並列に帰還する帰還手段とを含む。帰還手段はカス
ケード接続された２つのソース接地電界効果トランジス
タによって構成される。反転増幅器手段および帰還手段
は、反転増幅器手段の出力側から見て、負性抵抗を有す
る誘導性回路を構成する。この発振回路は、さらに、反
転増幅器手段の出力に接続され、誘導性回路とともに並
列共振回路を構成する容量手段を含む。
【０００６】
【作用】この発明における発振回路では、反転増幅器手
段と帰還手段とによって負性抵抗を有する誘導性回路が
構成される。すなわち、誘導性素子としての伝送線路を
必要とすることなく並列共振回路が構成されるので、発
振回路を小型化することができる。
【０００７】
【実施例】図１は、この発明の一実施例を示すマイクロ
波発振回路の回路図である。図１を参照して、この発振
回路は、１８０°位相特性のカスコード増幅器１を構成
するソース接地電界効果トランジスタ１４およびゲート
接地電界効果トランジスタ１５と、カスコード増幅器１
の同相帰還回路２を構成するソース接地電界効果トラン
ジスタ１６および１７と、カスコード増幅器１の出力と
接地との間に接続されたキャパシタ２１と、出力負荷抵
抗２２とを含む。トランジスタ１４および１５によって
構成されたカスコード増幅器１は、逆相増幅器、すなわ
ち反転増幅器として動作する。各トランジスタ１６およ
び１７は、反転増幅器を構成しており、したがってカス
コード増幅器１の出力信号を同相でかつ並列にその入力
に帰還することができる。
【０００８】ここで、説明を簡単化するため、図１に示
されたすべての電界効果トランジスタ１４，１５，１６
および１７が同一であり、各々が相互コンダクタンスｇ
ｍとゲート−ソース間容量Ｃｇｓのみで表わされるもの
仮定する。また、抵抗１８の値をＲｏとする。それによ
り、図１に示した回路のトランジスタ１５のゲート−ド
レイン間のアドミッタンスＹは、次式により表わされる
。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここで、ωは角周波数、ｊは純虚数を示す
。したがって、図１に示した回路は、図２に示すような
並列共振回路として等価的に表わされる。したがって、
図２に示したインダクタンスＬ，抵抗Ｒおよび容量Ｃが
それぞれ次式により得られる。
【００１１】
【数２】
【００１２】式（３）からわかるように、トランジスタ
１４ないし１７と抵抗１８とによって構成された回路が
負性抵抗を有する誘導性回路であることが指摘される。 図１に示した回路では、この誘導性回路にキャパシタ２
１が接続され、負性抵抗を打消さない程度に絶対値の大
きい負荷抵抗２２が接続されているので、発振が可能と
なる。
【００１３】図４は、図１に示した回路を実現するため
の実際の回路図である。図４を参照して、図１に示した
回路素子に対応するものに同じ参照番号が付されている
。この回路では、２種類の電源ＶｄｄおよびＶｇｇが接
続される。マイクロ波帯域では、通常、負荷抵抗が５０
オームであり、抵抗２０として５０オームの抵抗素子を
使用すると発振条件が満たされなくなる。したがって、
図４に示した回路では、発振回路の出力段に、電界効果
トランジスタ３１および３２によって構成されたバッフ
ァアンプが設けられ、このバッファアンプを介して５０
オームの負荷抵抗３３が接続されている。
【００１４】図５は、図４に示した回路について行なっ
たスパイスシミュレーションの結果を示す発振波形図で
ある。図５において、縦軸が出力電圧（ｍＶ）を示し、
横軸が時間の経過（ｎｓｅｃ）を示す。図４に示した発
振回路において、図５に示すような発振波形が得られた
。
【００１５】なお、図４に示した発振回路において、バ
イアス電圧Ｖｇｇを制御することにより、等価的に構成
される誘導性回路のインダクタンスの値を制御すること
が可能で、したがって発振周波数を制御できる可変発振
回路も実現可能であることが指摘される。
【００１６】このように、図１に示した発振回路におい
て、トランジスタ１４および１５により１８０゜位相特
性を有するカスコード増幅器１が構成され、それに０゜
位相特性を有する帰還回路２を並列に接続することによ
り、負性抵抗を有する誘導性回路、すなわちインダクタ
を等価的に構成できる。したがって、その等価インダク
タとキャパシタ２１とによって決定される共振周波数に
おいて発振する発振回路が伝送線路を用いることなく実
現できた。言い換えると、伝送線路によるインダクタを
必要としないでマイクロ波発振回路が構成できるので、
小型化された回路が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、反転
増幅器手段および帰還手段によって負性抵抗を有する誘
導性回路が構成され、これと容量手段とによって並列共
振回路が構成されるので、伝送線路を必要とせず、した
がって小型化された発振回路が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すマイクロ波発振回路
の回路図である。
【図２】図１に示した回路の等価回路図である。
【図３】従来のマイクロ波発振回路の等価回路図である
。
【図４】図１に示した回路を実現するための実際の回路
図である。
【図５】図４に示した回路について行なったスパイスシ
ミュレーションの結果を示す発振波形図である。
【符号の説明】
１　　カスコード増幅器 ２　　帰還回路 ２１　　キャパシタ ２２　　出力負荷抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　電界効果トランジスタにより構成され
    た反転増幅器手段と、前記反転増幅器手段の入力と出力
    との間に接続され、前記反転増幅器手段の出力信号を入
    力に同相でかつ並列に帰還する帰還手段とを含み、前記
    帰還手段は、カスケード接続された２つのソース接地電
    界効果トランジスタによって構成され、前記反転増幅器
    および帰還手段は、前記反転増幅器手段の出力側から見
    て、負性抵抗を有する誘導性回路を構成し、前記反転増
    幅器手段の出力に接続され、前記誘導性回路とともに並
    列共振回路を構成する容量手段を含む、発振回路。
JP3048134A 1991-03-13 1991-03-13 発振回路 Withdrawn JPH04284005A (ja)

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US07/849,463 US5175513A (en) 1991-03-13 1992-03-11 Oscillator circuit employing inductive circuit formed of field effect transistors

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JP (1) JPH04284005A (ja)

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US5175513A (en) 1992-12-29

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