JPH05275923A - Oscillation circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide an oscillation circuit of >=100MHz. CONSTITUTION:A 1st amplifier consists of a transistor TR 1 whose emitter is grounded directly or via a resistor 3 and a load 4. Meanwhile a 2nd amplifier consists of a TR 2 whose emitter is grounded directly or via a resistor 5 and which receives the application of the output of the 1st amplifier at its base and a load 6. Then a resonance circuit is connected between the input of the 1st amplifier and the output of the 2nd amplifier. The amplifiers whose emitters are grounded are cascaded at two stages and positively fed back. Thus the negative resistance is increased compared with a conventional oscillator using an emitter follower. Furthermore a higher output level is obtained than a conventional differential positive feedback oscillator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は発振回路に関し、特に１
ＧＨｚ帯以上の発振回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillator circuit, and more particularly to 1.
The present invention relates to an oscillation circuit in the GHz band or higher.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の発振回路の一例は、図６に示すよ
うに、エミッタホロワをなすトランジスタ１と、このト
ランジスタ１のベースバイアスを与える抵抗１１，１２
と、電流を決定する抵抗２２と、共振用コイル２１とを
備え、コンデンサ１３とコンデンサ１４とにより正帰還
し、直流カットのコンデンサ２３と、コイル１５とによ
って、発振させる構成であった。2. Description of the Related Art As an example of a conventional oscillator circuit, as shown in FIG. 6, a transistor 1 forming an emitter follower and resistors 11 and 12 for providing a base bias of the transistor 1 are shown.
A resistor 22 for determining a current and a resonance coil 21 are provided. Positive feedback is performed by the capacitors 13 and 14, and a direct current cut capacitor 23 and the coil 15 oscillate.

【０００３】また、もう一つの従来例としては、図７に
示すように、エミッタホロワのかわりに、定電流源２４
と、トランジスタ１，２と、負荷４，６とからなる差動
回路において、トランジスタ２のベースにはバイアス７
で一定電圧を印加し、トランジスタ２のコレクタ出力を
トランジスタ１のベースへ、共振回路８によって正帰還
させるという構成であった。As another conventional example, as shown in FIG. 7, a constant current source 24 is used instead of the emitter follower.
In the differential circuit including the transistors 1, 2 and the loads 4, 6, a bias 7 is applied to the base of the transistor 2.
In this configuration, a constant voltage is applied at, and the collector output of the transistor 2 is positively fed back to the base of the transistor 1 by the resonance circuit 8.

【０００４】前記一例としては、次の文献がある。As an example of the above, there is the following document.

【０００５】“Ａ Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｓｉｚｅ
１．５ＧＨｚ Ｂａｎｄ ＶＣＯｕｓｉｎｇ １−ｐｏ
ｒｔ ＳＡＷ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ”Ｔｈｅ ３ｒｄ
Ａｓｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏ
ｎｆ．Ｐｒｏｃｅｅｚｉｎｇ Ｔｏｋｙｏ． １９９０
１２−４ ｐｐ２５４−２６２ また、もう一つの例としては、次の文献がある。"A Thin Small Size"
1.5GHz Band VCOusing 1-po
rt SAW Resonator "The 3rd
Asia-Pacific Microwave Co
nf. Proceeding Tokyo. 1990
12-4 pp254-262 Another example is the following document.

【０００６】“Ａｎ Ａｌｌ−Ｂａｎｄ ＴＶ Ｔｕｎ
ｅｒ ＩＣ ｗｉｔｈ １０ＧＨｚ／１００Ｖ Ｍｉｘ
ｅｄ Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉ Ｂｉｐｏ
ｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”１ＥＥＥ ＩＳＳＣＣ
１９９０ ｐｐ９８−９９"An All-Band TV Tun
er IC with 10GHz / 100V Mix
ed Analog / Digital Si Bipo
lar Technology "1EEE ISSCC
1990 pp98-99

【発明が解決しようとする課題】図６の従来の発振回路
では、エミッタホロワ構成であるため、電圧ゲインが１
である。このため、負性抵抗を大きくすることが困難で
あった。これは、共振回路の損失を低くおさえなけれ
ば、発振しないという欠点がある。In the conventional oscillator circuit of FIG. 6, the voltage gain is 1 because the emitter follower configuration is used.
Is. Therefore, it is difficult to increase the negative resistance. This has the drawback that it will not oscillate unless the loss of the resonant circuit is kept low.

【０００７】図７の従来の発振回路は、差動であるため
に、大きな振幅あるいは大きな出力電力を得ることが困
難であり、電流増大をまねくという欠点があった。Since the conventional oscillation circuit of FIG. 7 is differential, it is difficult to obtain a large amplitude or a large output power, and there is a drawback in that the current increases.

【０００８】本発明の目的は、前記欠点を解決し、良好
に発振し、かつ低電流化を実現した発振回路を提供する
ことにある。It is an object of the present invention to provide an oscillator circuit which solves the above-mentioned drawbacks, oscillates well, and realizes a low current.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の発振回路の構成
は、エミッタが直接あるいは抵抗を介して接地された第
１の増幅器と、入力が第１の増幅器の出力に接続されか
つエミッタが直接あるいは抵抗を介して接地された第２
の増幅器と、第１の増幅器の入力と第２の増幅器との出
力の間に接続された共振回路とを備えていることを特徴
とする。The structure of the oscillator circuit of the present invention comprises a first amplifier whose emitter is grounded directly or through a resistor, and an input whose output is connected to the first amplifier and whose emitter is directly connected. Or a second grounded via a resistor
And an resonant circuit connected between the input of the first amplifier and the output of the second amplifier.

【００１０】[0010]

【実施例】図１は本発明の第１の実施例の発振回路を示
す回路図である。1 is a circuit diagram showing an oscillator circuit according to a first embodiment of the present invention.

【００１１】図１において、本実施例は、トランジスタ
１，抵抗３，負荷４よりなる第１の増幅器と、抵抗５，
トランジスタ２，負荷６よりなる第２の増幅器とが、カ
スコードに接続され、前記第１の増幅器の入力と第２の
増幅器の出力との間に、共振回路８が接続されている。
バイアス回路７は、トランジスタ１のバイアスを与え
る。Referring to FIG. 1, in this embodiment, a first amplifier composed of a transistor 1, a resistor 3 and a load 4 and a resistor 5,
A second amplifier including a transistor 2 and a load 6 is connected in a cascode, and a resonance circuit 8 is connected between the input of the first amplifier and the output of the second amplifier.
The bias circuit 7 provides the bias of the transistor 1.

【００１２】増幅器１の入力と増幅器２の出力とは、同
相であるので、共振回路８によって、ある周波数で発振
する。Since the input of the amplifier 1 and the output of the amplifier 2 are in phase, the resonant circuit 8 oscillates at a certain frequency.

【００１３】図２は本発明の第２の実施例の回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention.

【００１４】図２において、本回路は、抵抗１１，１２
がトランジスタ１のベースバイアス回路、コンデンサ１
３，１４，コイル１５が共振回路８である。ここでは、
トランジスタ１はエミッタ接地としている。負荷４，６
は、抵抗４，６となっている。In FIG. 2, this circuit includes resistors 11 and 12.
Is the base bias circuit of transistor 1 and capacitor 1
3, 14 and the coil 15 are the resonance circuit 8. here,
The transistor 1 has a grounded emitter. Load 4,6
Are resistors 4 and 6.

【００１５】図３は本発明の第３の実施例の発振回路を
示す回路図である。図３において、本実施例は、トラン
ジスタ１，２ともエミッタ接地し、段間をコンデンサ１
０で接続した例である。このようにすると、より高周波
での発振が可能となる。尚、トランジスタ２のベースバ
イアスとして、抵抗１６，１７を付加している。その他
の部分は、図２と同様である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an oscillator circuit according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, in this embodiment, the transistors 1 and 2 are both grounded at the emitter, and the capacitor 1 is provided between the stages.
In this example, 0 is connected. By doing so, it becomes possible to oscillate at a higher frequency. Resistors 16 and 17 are added as a base bias of the transistor 2. Other parts are the same as those in FIG.

【００１６】図４は、これら実施例の動作波形を示す波
形図である。図４の（ａ）において、縦軸が出力
（Ｖ），横軸がｔ（ｎｓ）となっており、波形４０がト
ランジスタ２のコレクタ波形、波形４１がトランジスタ
２のエミッタ波形である。図４の（ｂ）において、トラ
ンジスタ１のコレクタ波形４２，トランジスタ１のベー
ス波形が示されている。図４（ａ）のトランジスタ２の
出力が、図４の（ｂ）のように、トランジスタ１に帰還
されて、発振していることがわかる。FIG. 4 is a waveform diagram showing operation waveforms of these embodiments. In FIG. 4A, the vertical axis represents output (V) and the horizontal axis represents t (ns). The waveform 40 is the collector waveform of the transistor 2 and the waveform 41 is the emitter waveform of the transistor 2. In FIG. 4B, the collector waveform 42 of the transistor 1 and the base waveform of the transistor 1 are shown. It can be seen that the output of the transistor 2 of FIG. 4A is fed back to the transistor 1 and oscillates as shown in FIG. 4B.

【００１７】また、図５に共振回路のコイル１５をはず
して、このコイル側からみた回路の入力インピーダンス
Ｚより、｜Ｚ｜ｃｏｓρを示す。Further, in FIG. 5, the coil 15 of the resonance circuit is removed, and | Z | cosρ is shown from the input impedance Z of the circuit seen from the coil side.

【００１８】図５において、縦軸が｜Ｚ｜ｃｏｓρ、横
軸がｆ（ＧＨｚ）となっており、実践５１が、図１の実
施例の特性、点線５２が図６の従来例の特性である。In FIG. 5, the vertical axis represents | Z | cosρ and the horizontal axis represents f (GHz). Practice 51 is the characteristic of the embodiment of FIG. 1, and dotted line 52 is the characteristic of the conventional example of FIG. is there.

【００１９】本発明の発振回路によれば、大きな負性抵
抗が得られている。According to the oscillator circuit of the present invention, a large negative resistance is obtained.

【００２０】ここで、本実施例の回路（増幅器２段分）
と、図６の多回路の電流値を等しくした。Here, the circuit of this embodiment (for two amplifier stages)
Then, the current values of the multiple circuits in FIG. 6 were made equal.

【００２１】また、ここでは共振回路にコイルを用いた
が、コイルの代わりに水晶発振子を用いれば、より安定
な発振周波数が得られる。Although a coil is used in the resonance circuit here, a more stable oscillation frequency can be obtained by using a crystal oscillator instead of the coil.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、アンプ
２段によって正帰還したので、大きな負性抵抗が得ら
れ、損失の大きな共振回路でも発振させることができる
という効果があり、特に共振回路に水晶発振子を用いた
場合、発振子の損失（抵抗）を十分キャンセルでき、安
定した動作が得られ、また差動回路にくらべて大きな発
振出力が得られるという効果ももっている。As described above, according to the present invention, since positive feedback is provided by the two stages of amplifiers, a large negative resistance is obtained, and it is possible to oscillate even a resonance circuit with a large loss. When a crystal oscillator is used in the circuit, the loss (resistance) of the oscillator can be sufficiently canceled, stable operation can be obtained, and a large oscillation output can be obtained as compared with the differential circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例の発振回路を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an oscillator circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第３の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図４】（ａ），（ｂ）は図１の動作波形図である。4A and 4B are operation waveform diagrams of FIG.

【図５】図１の入力ピンピーダンスを示す特性図であ
る。5 is a characteristic diagram showing the input pin impedance of FIG. 1. FIG.

【図６】従来の発振器回路の一例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional oscillator circuit.

【図７】従来の発振器回路の他例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of a conventional oscillator circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２ トランジスタ ４，６ 負荷 ３，５ 抵抗 ７ バイアス回路 ８ 共振回路 １０ コンデンサ １１，１２，１６，１７，２２ 抵抗 １３，１４，２３ コンデンサ １５，２１ コイル ２４ 定電流源 1, 2 transistors 4, 6 load 3, 5 resistance 7 bias circuit 8 resonance circuit 10 capacitors 11, 12, 16, 17, 22 resistors 13, 14, 23 capacitors 15, 21 coil 24 constant current source

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 エミッタが直接あるいは抵抗を介して接
地されている第１のトランジスタと第１の負荷とからな
る第１の増幅器と、エミッタが直接あるいは抵抗を介し
て接地され、かつベースに前記第１の増幅器の出力が直
接あるいはコンデンサを介して印加された第２のトラン
ジスタと第２の負荷とからなる第２の増幅器とを備え、
前記第１の増幅器の入力と前記第２の増幅器の出力との
間に、共振回路を設けたことを特徴とする発振回路。1. A first amplifier comprising a first transistor and a first load whose emitter is grounded directly or through a resistor; and an emitter which is grounded directly or through a resistor and which is connected to the base. A second amplifier including a second transistor and a second load to which the output of the first amplifier is applied, directly or via a capacitor;
An oscillation circuit, wherein a resonance circuit is provided between the input of the first amplifier and the output of the second amplifier. 【請求項２】 共振回路は、２つの直列コンデンサと、
これらコンデンサの共通接続点とグランドとの間に接続
されたコイルとからなる請求項１記載の発振回路。2. The resonant circuit comprises two series capacitors,
The oscillator circuit according to claim 1, comprising a coil connected between a common connection point of these capacitors and the ground. 【請求項３】 共振回路は、水晶発振子によって実現さ
れている請求項１記載の発振回路。3. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the resonant circuit is realized by a crystal oscillator.