JPH056363B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH056363B2 JPH056363B2 JP58130533A JP13053383A JPH056363B2 JP H056363 B2 JPH056363 B2 JP H056363B2 JP 58130533 A JP58130533 A JP 58130533A JP 13053383 A JP13053383 A JP 13053383A JP H056363 B2 JPH056363 B2 JP H056363B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- variable
- frequency
- variable capacitance
- control voltage
- vcxo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は各種通信機等に用いられる電圧制御
型の可変周波数水晶発振回路に関する。
型の可変周波数水晶発振回路に関する。
背景技術とその問題点
電圧制御型可変周波数発振器は、各種通信機等
の構成上、重要な機能ブロツクであり、特に高周
波数安定度が要求される用途については可変周波
数水晶発振回路（以下VCXOという）が用いら
れる。
の構成上、重要な機能ブロツクであり、特に高周
波数安定度が要求される用途については可変周波
数水晶発振回路（以下VCXOという）が用いら
れる。
このVCXOは発振素子としての水晶振動子に
直列可変容量ダイオード（バリキヤツプ）が接続
され、この可変容量ダイオードに直流制御電圧が
供給されることにより発振周波数が可変される。
この場合に、VCXOの周波数可変範囲を拡大す
る必要があるとき、水晶振動子に直列に伸長コイ
ル（可変又は半固定インダクタンス）を接続し、
可変容量ダイオードをさらにこれに直列に接続し
て水晶振動子の等価定数を制御する方法が一般に
用いられる。
直列可変容量ダイオード（バリキヤツプ）が接続
され、この可変容量ダイオードに直流制御電圧が
供給されることにより発振周波数が可変される。
この場合に、VCXOの周波数可変範囲を拡大す
る必要があるとき、水晶振動子に直列に伸長コイ
ル（可変又は半固定インダクタンス）を接続し、
可変容量ダイオードをさらにこれに直列に接続し
て水晶振動子の等価定数を制御する方法が一般に
用いられる。
周波数可変範囲を拡大する必要性は、オーバー
トーンVCXO場合に特に大きい。すなわち、発
振周波数として数＋ＭHzの高周波数を得る場合、
コスト的に安価等の理由でオーバートーン
VCXOが用いられる。このオーバートーン
VCXOは水晶振動子をその高調波振動（オーバ
ートーン）で励振するもので、発振周波数はｎ次
の高調波となる。ところが、このオーバートーン
VCXOの場合、周波数が高いほど、つまりｎの
値が大きいほど周波数可変範囲が狭くなる。そこ
で、オーバートーンVCXOの場合、可変範囲拡
大のため伸長コイルが用いられることが多い。
トーンVCXO場合に特に大きい。すなわち、発
振周波数として数＋ＭHzの高周波数を得る場合、
コスト的に安価等の理由でオーバートーン
VCXOが用いられる。このオーバートーン
VCXOは水晶振動子をその高調波振動（オーバ
ートーン）で励振するもので、発振周波数はｎ次
の高調波となる。ところが、このオーバートーン
VCXOの場合、周波数が高いほど、つまりｎの
値が大きいほど周波数可変範囲が狭くなる。そこ
で、オーバートーンVCXOの場合、可変範囲拡
大のため伸長コイルが用いられることが多い。
ところで、可変容量ダイオードの容量−制御電
圧特性は第１図で実線で示すような曲線ａとなる
が、この可変容量ダイオードの大容量領域（制御
電圧小領域）においては、Ｑの低下、直流への信
号重畳による変調現象が発生し、発振スペクトル
の純度低下を招くという欠点がある。
圧特性は第１図で実線で示すような曲線ａとなる
が、この可変容量ダイオードの大容量領域（制御
電圧小領域）においては、Ｑの低下、直流への信
号重畳による変調現象が発生し、発振スペクトル
の純度低下を招くという欠点がある。
このため、例えば第１図に示すように使用でき
る容量の上限Ｕが定められ、また、容量−制御電
圧曲線から使用可能な容量の下限ｄが定められ、
制御電圧D1の範囲で容量制御されるようになさ
れる。
る容量の上限Ｕが定められ、また、容量−制御電
圧曲線から使用可能な容量の下限ｄが定められ、
制御電圧D1の範囲で容量制御されるようになさ
れる。
一方、VCXOの制御可能周波数範囲は次のよ
うに定まる。第２図はVCXOの周波数特性を示
すもので、単に水晶振動子を接続しただけのとき
は実線イのようになり、Ｌ性（インダクタンス）
の外周条件により決まるＬ性インピーダンスによ
り要求される値L0に対応する周波数で発振する。
そして、この水晶発振器に上記のように伸長コイ
ルを接続すると点線ロで示すように周波数が低い
方向に推移し、推移の量はインダクタンス値が大
きい程大きくなる。また、この水晶発振器に伸長
コイルの代わりにコンデンサを直列接続すると、
周波数特性は一点鎖線ハで示すように周波数が高
い方に推移し、容量が小さいほどその推移量は大
きい。
うに定まる。第２図はVCXOの周波数特性を示
すもので、単に水晶振動子を接続しただけのとき
は実線イのようになり、Ｌ性（インダクタンス）
の外周条件により決まるＬ性インピーダンスによ
り要求される値L0に対応する周波数で発振する。
そして、この水晶発振器に上記のように伸長コイ
ルを接続すると点線ロで示すように周波数が低い
方向に推移し、推移の量はインダクタンス値が大
きい程大きくなる。また、この水晶発振器に伸長
コイルの代わりにコンデンサを直列接続すると、
周波数特性は一点鎖線ハで示すように周波数が高
い方に推移し、容量が小さいほどその推移量は大
きい。
以上のことから、VCXOの周波数可変範囲Ｆ
が定められる。この場合、可変容量ダイオードの
使用可能な最小容量は上述したように下限ｄとし
て定まり、このため、周波数可変範囲Ｆの上限は
定まるから、周波数可変範囲Ｆを拡大するには伸
長コイルのインダクタンス値を大きくして周波数
の下限を下げるようにすればよい。
が定められる。この場合、可変容量ダイオードの
使用可能な最小容量は上述したように下限ｄとし
て定まり、このため、周波数可変範囲Ｆの上限は
定まるから、周波数可変範囲Ｆを拡大するには伸
長コイルのインダクタンス値を大きくして周波数
の下限を下げるようにすればよい。
ところが、伸長コイルのインダクタンス値を大
きくするとＱが低下してしまう。特に、オーバー
トーンVCXOの場合、高次になればなるほど、
基本周波数のときよりもＱが低下しているため、
この伸長コイルのインダクタンス値を大にするこ
とによりさらにＱが低下することとなり安定度が
悪くなる。このため、従来は、発振器の安定度を
確保するため伸長コイルのインダクタンス値をあ
まり大きくできず、VCXOの周波数可変範囲を
拡大することができなかつた。
きくするとＱが低下してしまう。特に、オーバー
トーンVCXOの場合、高次になればなるほど、
基本周波数のときよりもＱが低下しているため、
この伸長コイルのインダクタンス値を大にするこ
とによりさらにＱが低下することとなり安定度が
悪くなる。このため、従来は、発振器の安定度を
確保するため伸長コイルのインダクタンス値をあ
まり大きくできず、VCXOの周波数可変範囲を
拡大することができなかつた。
発明の目的
この発明は上記の点にかんがみ、周波数可変範
囲の拡大ができるようにしたVCXOを提供しよ
うとするものである。
囲の拡大ができるようにしたVCXOを提供しよ
うとするものである。
発明の概要
この発明は、発振素子としての水晶振動子６に
伸長コイル７及び複数の可変容量ダイオード８及
び９が直列に接続され、共通の直流制御電圧VC
を、複数の可変容量ダイオード８及び９の夫々に
直流通路を設けることにより供給して同時に制御
し最小容量の低減により可変比を大きくするよう
になされた可変周波数水晶発振回路であつて、こ
れにより周波数可変範囲の拡大が図れるとともに
制御感度の向上が図れるものである。
伸長コイル７及び複数の可変容量ダイオード８及
び９が直列に接続され、共通の直流制御電圧VC
を、複数の可変容量ダイオード８及び９の夫々に
直流通路を設けることにより供給して同時に制御
し最小容量の低減により可変比を大きくするよう
になされた可変周波数水晶発振回路であつて、こ
れにより周波数可変範囲の拡大が図れるとともに
制御感度の向上が図れるものである。
実施例
以下、この発明の一実施例を、オーバートーン
VCXOの場合を例にとつて第３図を参照しなが
ら説明しよう。
VCXOの場合を例にとつて第３図を参照しなが
ら説明しよう。
第３図において、１はアンプ、２は正の直流電
圧の得られる電源端子、３は発振出力信号の出力
端子、４は帰還用コンデンサである。アンプ１の
入力端子間にはコンデンサ５が接続されるととも
にアンプ１の入力端子の一方とアース間には水晶
振動子６、伸長コイル７、２個の可変容量ダイオ
ード８及び９の直列接続が接続される。可変容量
ダイオード８及び９は互いに逆向きに、この場
合、互いのカソード同志が接続されるようにされ
る。
圧の得られる電源端子、３は発振出力信号の出力
端子、４は帰還用コンデンサである。アンプ１の
入力端子間にはコンデンサ５が接続されるととも
にアンプ１の入力端子の一方とアース間には水晶
振動子６、伸長コイル７、２個の可変容量ダイオ
ード８及び９の直列接続が接続される。可変容量
ダイオード８及び９は互いに逆向きに、この場
合、互いのカソード同志が接続されるようにされ
る。
水晶振動子６と伸長コイル７との接続点は直流
パス用の抵抗１０を介して接地され、また、可変
容量ダイオード８及び９の接続点は抵抗１１を介
して直流制御電圧VCの入力端子１２に接続され
る。なお、入力端子１２はコンデンサ１３を介し
て接地され、抵抗１０及び１１は十分大きな抵抗
とされる。
パス用の抵抗１０を介して接地され、また、可変
容量ダイオード８及び９の接続点は抵抗１１を介
して直流制御電圧VCの入力端子１２に接続され
る。なお、入力端子１２はコンデンサ１３を介し
て接地され、抵抗１０及び１１は十分大きな抵抗
とされる。
以上のことから、２個の可変容量ダイオード８
及び９は、制御電圧VCによつて同時に制御され
る。この場合、これら２個の可変容量ダイオード
は信号に対しては直列、制御電圧VCに対しては
並列とみなせることになり、制御電圧VCによつ
て制御される２個の可変容量ダイオード８及び９
の合成容量としては、第１図で点線ｂのようにな
るので、１個の可変容量ダイオードの場合よりも
小さな最小容量d′が得られる。即ち、最小容量は
１／２になる。この最小容量は第２図について説明
したように周波数可変範囲Ｆの上限を定めるもの
であるから、従来よりも上限が高くなり、それだ
け周波数可変範囲Ｆは広がる。すなわち、伸長コ
イルのインダクタンス値を大きくすることなく、
周波数可変範囲の拡大が図れる。したがつて、伸
長コイルのインダクタンス値は、発振回路の安定
度を損わないような値とすることができる。
及び９は、制御電圧VCによつて同時に制御され
る。この場合、これら２個の可変容量ダイオード
は信号に対しては直列、制御電圧VCに対しては
並列とみなせることになり、制御電圧VCによつ
て制御される２個の可変容量ダイオード８及び９
の合成容量としては、第１図で点線ｂのようにな
るので、１個の可変容量ダイオードの場合よりも
小さな最小容量d′が得られる。即ち、最小容量は
１／２になる。この最小容量は第２図について説明
したように周波数可変範囲Ｆの上限を定めるもの
であるから、従来よりも上限が高くなり、それだ
け周波数可変範囲Ｆは広がる。すなわち、伸長コ
イルのインダクタンス値を大きくすることなく、
周波数可変範囲の拡大が図れる。したがつて、伸
長コイルのインダクタンス値は、発振回路の安定
度を損わないような値とすることができる。
そして、この場合、狭い制御電圧範囲内で、最
小容量を1/2にすることができることから、それ
だけ制御感度が向上するものである。
小容量を1/2にすることができることから、それ
だけ制御感度が向上するものである。
なお、第３図の例では２個の可変容量ダイオー
ドを互に逆向きに接続したが、これは可変容量ダ
イオードの非直線性を打ち消すためで、このよう
に逆向きに接続する必要はなく、例えば第４図に
示すように２個の可変容量ダイオードD1，D2を
同じ向きに接続するようにしてもよい。この場合
にも制御電圧VCは２個の可変容量ダイオードD1，
D2を同時に制御するように供給される。
ドを互に逆向きに接続したが、これは可変容量ダ
イオードの非直線性を打ち消すためで、このよう
に逆向きに接続する必要はなく、例えば第４図に
示すように２個の可変容量ダイオードD1，D2を
同じ向きに接続するようにしてもよい。この場合
にも制御電圧VCは２個の可変容量ダイオードD1，
D2を同時に制御するように供給される。
また、可変容量ダイオードは２個に限らず、例
えば第５図及び第６図に示すように３個及び４個
用いてもよい。この場合にも制御電圧VCは全て
の可変容量ダイオードを同時に制御するように供
給されるのは勿論である。
えば第５図及び第６図に示すように３個及び４個
用いてもよい。この場合にも制御電圧VCは全て
の可変容量ダイオードを同時に制御するように供
給されるのは勿論である。
なお、第４図〜第５図において、抵抗２１〜２
９はそれぞれ十分大きな値とされる。
９はそれぞれ十分大きな値とされる。
発明の効果
以上のようにして、この発明においては、伸長
コイルのインダクタンス値を大きくすることな
く、従つてVCXOの安定度を損うことなく、
VCXOの周波数可変範囲を拡げることができる。
しかも、制御電圧によつて制御できる可変容量の
最小容量値を下げるものであるので、制御感度の
向上も図れるという効果がある。
コイルのインダクタンス値を大きくすることな
く、従つてVCXOの安定度を損うことなく、
VCXOの周波数可変範囲を拡げることができる。
しかも、制御電圧によつて制御できる可変容量の
最小容量値を下げるものであるので、制御感度の
向上も図れるという効果がある。
第１図は可変容量ダイオードの容量−制御電圧
特性を示す図、第２図はVCXOの周波数特性を
説明するための図、第３図はこの発明の一例の回
路図、第４図〜第６図はこの発明の他の例の要部
をそれぞれ示す図である。 ６は水晶振動子、７は伸長コイル、８及び９は
可変容量ダイオード、１２は制御電圧の入力端子
である。
特性を示す図、第２図はVCXOの周波数特性を
説明するための図、第３図はこの発明の一例の回
路図、第４図〜第６図はこの発明の他の例の要部
をそれぞれ示す図である。 ６は水晶振動子、７は伸長コイル、８及び９は
可変容量ダイオード、１２は制御電圧の入力端子
である。
Claims (1)
- １ 発振素子としての水晶振動子に伸長コイル及
び複数の可変容量ダイオードが直列に接続され、
共通の直流制御電圧を、上記複数の可変容量ダイ
オードの夫々に直流通路を設けることにより供給
して同時に制御し最小容量の低減により可変比を
大きくするようになされた可変周波数水晶発振回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053383A JPS6021602A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 可変周波数水晶発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13053383A JPS6021602A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 可変周波数水晶発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021602A JPS6021602A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH056363B2 true JPH056363B2 (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15036566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13053383A Granted JPS6021602A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 可変周波数水晶発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021602A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526966U (ja) * | 1991-09-17 | 1993-04-06 | 大同特殊鋼株式会社 | コード巻取装置 |
| JPH0557914U (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-30 | 京セラ株式会社 | 電圧制御型発振回路 |
| JP4911310B2 (ja) * | 2007-06-15 | 2012-04-04 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電発振器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5264857A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Fujitsu Ltd | Voltage control quartz crystal oscillator |
| JPS57192104A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Toshiba Corp | Voltage controlled quartz oscillator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228084Y2 (ja) * | 1979-10-13 | 1987-07-18 | ||
| JPS56105911U (ja) * | 1980-01-14 | 1981-08-18 |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP13053383A patent/JPS6021602A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5264857A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Fujitsu Ltd | Voltage control quartz crystal oscillator |
| JPS57192104A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Toshiba Corp | Voltage controlled quartz oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021602A (ja) | 1985-02-04 |
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