JPS61256803A - Voltage controlled oscillator - Google Patents
Voltage controlled oscillatorInfo
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- JPS61256803A JPS61256803A JP7796386A JP7796386A JPS61256803A JP S61256803 A JPS61256803 A JP S61256803A JP 7796386 A JP7796386 A JP 7796386A JP 7796386 A JP7796386 A JP 7796386A JP S61256803 A JPS61256803 A JP S61256803A
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電圧制御発振器に関するものである〇従来の技
術の１例を第１図によって説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a voltage controlled oscillator. An example of a conventional technique will be explained with reference to FIG.
ベースとコレクタを、それぞれ他のトランジスタのコレ
クタとベースに接続したトランジスタ１．２のエミッタ
を共通接続して電流源８に接続する。トランジスタ１の
コレクタは、直接電源端＋４に接続し、トランジスタ２
のコレクタは、コイル５とコンデンサ６からなる並列共
振回路を通して電源端子４に接続する。トランジスタ２
のコレクタからコンデンサ７を通して可変容量ダイオー
ド８に接続し、可変容量ダイオードの反対側はＧＮＤ（
接地端子）９に接続する。The emitters of transistors 1.2 whose bases and collectors are connected to the collectors and bases of other transistors, respectively, are connected in common and connected to a current source 8. The collector of transistor 1 is directly connected to the power supply terminal +4, and the collector of transistor 2
The collector of is connected to the power supply terminal 4 through a parallel resonant circuit consisting of a coil 5 and a capacitor 6. transistor 2
The collector of is connected to the variable capacitance diode 8 through the capacitor 7, and the opposite side of the variable capacitance diode is connected to GND (
Connect to ground terminal (ground terminal) 9.
制御入力端子ｌＯから抵抗１１を通して、上記コンデン
サ７と可変容量ダイオード８の接続点へ接続する。The control input terminal IO is connected to the connection point between the capacitor 7 and the variable capacitance diode 8 through the resistor 11.
この電圧制御発振器の発振周波数ｆａ８ｃはｆｏｍｃ＝
％７ｒｆＬ了Ｃ＋ＣＤ） −”” （１）で与えられ
る。ただし、Ｃ？ Ｂ ＣＤ 、 Ｒ，１＞＞ ２Ｔｆ
ｏｓｃ Ｌ。The oscillation frequency fa8c of this voltage controlled oscillator is fomc=
%7rfL C+CD) −”” (1). However, C? B CD , R, 1 >> 2Tf
osc L.
Ｃ：コンデンサ６の容量、
ｃＤ ：可変容量ダイオード８の容量、Ｒ１１：抵抗１
１の大きさ。C: capacitance of capacitor 6, cD: capacitance of variable capacitance diode 8, R11: resistor 1
The size of 1.
ここで、可変容量ダイオード８の容ｔＣＤは制御入力電
圧によって変化させられるので、発振周波数が変化でき
る。Here, since the capacitance tCD of the variable capacitance diode 8 is changed by the control input voltage, the oscillation frequency can be changed.
上記のように、従来はコイルとコンデンサで構成される
共振回路を用いた電圧制御発振器では、可変容量ダイオ
ードを用いて発振周波数を変化させていた。しかし、こ
の回路構成では可変容量ダイオードの容量変化幅の大き
さ、制御幅に対する容量変化の直線性、同調容量として
のＱ特性が要求されるためコストが高くなシ、又、集積
回路化が困難な回路構成である欠点があった。As mentioned above, in conventional voltage controlled oscillators using a resonant circuit composed of a coil and a capacitor, a variable capacitance diode was used to change the oscillation frequency. However, this circuit configuration requires a large capacitance change width of the variable capacitance diode, linearity of capacitance change with respect to control width, and Q characteristics as a tuning capacitor, so it is expensive and difficult to integrate. The disadvantage was that the circuit configuration was complicated.
本発明は、これらの欠点を除くため可変容置ダイオード
を用いずに、発振周波数に対して制御特性の直線性がよ
く変化幅がひろく、又、集積回路化するに容易な回路の
電圧制御発振器を構成するものである。In order to eliminate these drawbacks, the present invention provides a voltage controlled oscillator that does not use a variable capacity diode, has good linearity of control characteristics with respect to the oscillation frequency, has a wide variation range, and is easy to integrate into an integrated circuit. It constitutes.
本発明を因習を用いて説明する。The present invention will be explained using convention.
第２図に示すように、それぞれベースをコレクタに互い
に接続したトランジスタ１．２のエミッタを共通接続し
て可変電流源１２に接続する。トランジスタｌのコレク
タは、直接電源端子４に接続し、トランジスタ２のコレ
クタは、コイル５とコンデンサ６からなる並列共娠回路
を通して、電源端＋４に接続する。可変電流源１２の大
きさは、制御入力端子１０からの人力によって変化でき
る。As shown in FIG. 2, the emitters of transistors 1.2 whose bases are connected to their collectors are commonly connected to a variable current source 12. The collector of the transistor 1 is directly connected to the power supply terminal 4, and the collector of the transistor 2 is connected to the power supply terminal +4 through a parallel circuit consisting of a coil 5 and a capacitor 6. The magnitude of the variable current source 12 can be changed by manual input from the control input terminal 10.
次に、この回路の発振周波数が可変電流源１２の電流値
に依在することを示す。Next, it will be shown that the oscillation frequency of this circuit depends on the current value of the variable current source 12.
第３図は、第２図に示される発振回路の発振周波数を計
算するための等何回略図であって、それぞれベースをコ
レクタに互いに接続し、共通エミッタ接続したトランジ
スタ１．２をハイブリッドＴ形等価回路で表わしている
。端子１８．１４および１５は、それぞれトランジスタ
１のコレクタ、ベースおよびエミッタ端子に相当し、端
子１６．１７および１８は、それぞれトランジスタ２の
コレクタ、ベースおよびエミッタ端子に相当する。又、
トランジスタ１および２のベース抵抗は、等価抵抗１９
および２０、入力抵抗は等価抵抗２１および２２で示さ
れ、エミッタ、ベース接合の空乏層容量は、等価容景２
８および２４、エミッタ拡散容量は等価容［２５および
２６、コレクタ、ベース接合の空乏層容量は等価容ｔ２
７および２８、従属電源は２９および８０でそれぞれ示
す。FIG. 3 is a schematic diagram for calculating the oscillation frequency of the oscillation circuit shown in FIG. It is expressed as an equivalent circuit. Terminals 18.14 and 15 correspond to the collector, base and emitter terminals of transistor 1, respectively, and terminals 16.17 and 18 correspond to the collector, base and emitter terminals of transistor 2, respectively. or,
The base resistance of transistors 1 and 2 is equal to the equivalent resistance 19
and 20, the input resistance is shown by the equivalent resistances 21 and 22, and the depletion layer capacitance of the emitter and base junctions is the equivalent resistance 2
8 and 24, the emitter diffusion capacitance is the equivalent capacitance [25 and 26, the depletion layer capacitance of the collector and base junctions is the equivalent capacitance t2
7 and 28, and auxiliary power supplies are shown at 29 and 80, respectively.
定常発振時には、ループ利得が１と小さく又、コレクタ
、ベース接合の空乏層容ｔ２７および２８は小さいので
同容量は無視できる。又、回路の対称性よシ第３図を書
き直すと、等側口路第４図を得る。During steady oscillation, the loop gain is as small as 1, and the depletion layer capacitances t27 and 28 of the collector and base junctions are small, so they can be ignored. Also, if we rewrite FIG. 3 to improve the symmetry of the circuit, we obtain the isolateral path in FIG. 4.
ここで、トランジスタ１．２のコレクタ間のインピーダ
ンスを求めると
ただし、ｆＴ）ｆＯ
２：トランジスタ１，２のコレクタ間のインピーダンス
、
Ｌ ：コイル５のインダクタンス、
Ｃ：コンデンサ６の容量、
Ｃｂ：等価容景２３と等価容量２５の容量の和、
二等価容ｔ２４と等価容ｔ２６の容
量の和、
ｒｂ：等価抵抗１９．２０の値、
ｒπ ：等価抵抗２１．２２の値、
ｆＴ ：Ｉβｌ＝１となる周波数、
β ：エミッタ接地電流増幅率。Here, to find the impedance between the collectors of transistors 1 and 2, fT) fO 2: impedance between the collectors of transistors 1 and 2, L: inductance of coil 5, C: capacitance of capacitor 6, Cb: equivalent capacitance The sum of the capacitances of the two equivalent capacitances 23 and 25, the sum of the capacitances of the two equivalent capacitances t24 and t26, rb: value of equivalent resistance 19.20, rπ: value of equivalent resistance 21.22, fT: Iβl=1. β: common emitter current amplification factor.
発振周波域において２は、位相負零の純抵抗となるので
（２の虚数部）＝Ｏとおいて（３）式を得る。In the oscillation frequency range, 2 is a pure resistance with a negative phase of zero, so (imaginary part of 2) is set as =O to obtain equation (3).
これよシ発振周波数が求まって、
ｆｏｓｃ：発振周波数、ｋ：ボルツマン定数、ｑ：電子
の電荷、Ｔ：絶対温１．、Ｉｏ：可変電流源１２の電流
の大きさ
ただし、ｆＴ＞＞ ｆｏｓｃ、 Ｃ）Ｃｈ、 ｒｆｆ
＞＞ ｒｂ（。Now that the oscillation frequency has been found, fosc: oscillation frequency, k: Boltzmann constant, q: electron charge, T: absolute temperature 1. , Io: magnitude of current of variable current source 12, where fT>> fosc, C) Ch, rff
>> rb(.
となる。上記（４）式は、可変電流源１２の電流の大き
さ工０ を変えることによって、発振周波数を変化でき
ることを示している。becomes. Equation (4) above indicates that the oscillation frequency can be changed by changing the magnitude of the current of the variable current source 12.
以上説明したように、本発明によれば可変電流源１２の
電流の大きさを変化させることばよって、発振周波数を
変化させられるので可変容量ダイオードを用いなくてよ
いため、集積回路化しやすい効果がある。又、（４）式
に示されるように、発振周波数の変化は可変電流源１２
の電流の大きさＩｏに比例するので、発振周波数の制御
特性の直線性をよくする効果がある。As explained above, according to the present invention, since the oscillation frequency can be changed by changing the magnitude of the current of the variable current source 12, there is no need to use a variable capacitance diode, which has the effect of making it easier to integrate the circuit. . Furthermore, as shown in equation (4), the change in the oscillation frequency is caused by the variable current source 12.
Since it is proportional to the magnitude of the current Io, it has the effect of improving the linearity of the control characteristics of the oscillation frequency.
以上のように優れた特長をもっているので、本発明を位
相同期回路の電圧制御発振器として用いてＦＭ検波もし
くはＰＭ検波させると検波歪が小さい検波回路が実現で
きる。Because of the excellent features described above, when the present invention is used as a voltage controlled oscillator in a phase-locked circuit for FM detection or PM detection, a detection circuit with small detection distortion can be realized.
第５図は、本発明の具体的な一実施例の回路接続図であ
る。FIG. 5 is a circuit connection diagram of a specific embodiment of the present invention.
それぞれベースをコレクタに互いに接続した、トランジ
スタ１，２のエミッタを共通接続してトランジスタ８０
のコレクタに接続する。トランジスタ１のコレクタは、
直接電源端子４へ接続１．、トランジスタ２のコレクタ
は、コイル５とコンデンサ６で構成する並列共振回路の
コイルに中間接続点を設けて接続し、並列共振回路の１
端は電源端子４に接続する。トランジスタ８１のベース
は、制御入力端子１０に接続し、エミッタは抵抗８ｚを
通してＧＮＤ端子９に接続する。A transistor 80 is formed by connecting the emitters of transistors 1 and 2 in common, each having its base connected to its collector.
Connect to the collector of The collector of transistor 1 is
Connect directly to power terminal 4 1. , the collector of the transistor 2 is connected to the coil of a parallel resonant circuit composed of a coil 5 and a capacitor 6 through an intermediate connection point, and
The end is connected to the power supply terminal 4. The base of the transistor 81 is connected to the control input terminal 10, and the emitter is connected to the GND terminal 9 through a resistor 8z.
トランジスタ８８のベースをトランジスタ２のコレクタ
に、コレクタを電源端子４にエミッタを出力端子８４に
、それぞれ接続するとともにエミッタを抵抗８５を通し
てＧＮＤ端子９に接続する。第５図に示す本例は、位相
同期回路の電圧制御発振器として用いた例であって、可
変周波数幅がひろがりすぎるのをさけるため、共振回路
のコイル５１Ｃ中間接続点を設けて用いている。コイル
５の全体に対して、中間点までの巻数比が１：ｍである
とすると、等測的に同調容量が１／ｍ’倍になるため発
振周波数は、（０＜ｍ＜１）
１、、ニドランジス：４！８１のコレクタ電流となって
、発掘周波数変化は（４）式に比較しＭ倍に小さくなっ
ている。The base of the transistor 88 is connected to the collector of the transistor 2, the collector is connected to the power supply terminal 4, the emitter is connected to the output terminal 84, and the emitter is connected to the GND terminal 9 through the resistor 85. The present example shown in FIG. 5 is an example in which it is used as a voltage controlled oscillator of a phase-locked circuit, and in order to avoid the variable frequency width from becoming too wide, an intermediate connection point of the coil 51C of the resonant circuit is provided. Assuming that the turns ratio up to the midpoint of the entire coil 5 is 1:m, the tuning capacitance is isometrically increased by 1/m', so the oscillation frequency is (0<m<1) 1 , Nidorangis: The collector current is 4!81, and the excavation frequency change is M times smaller than in equation (4).
第６図に示すのは、本発明の具体的な他の実施例であっ
て、上記実施例とは抵抗８６ 、８７が、それぞれトラ
ンジスタ１．Ｂのエミッタに接続された点が異なってい
る。この場合の発振周波数は、抵抗８６および８７の抵
抗値をＲｅで表わすと、
となる。この式は、エミッタに抵抗が入ったことにより
、発振周波数のトランジスタ８１のコレクタ電流に対す
る依存性が小さくなることを示しているが、反面トラン
ジスタ１．２のパラメータのバラツキに対して、発振器
の特性がバックのを押える効果がある。又、本発明では
、第１および第２のトランジスタの各エミッタ電流は、
電流源となる第３のトランジスタからのみ供給するので
、周波数の増減が任意に設定できる。FIG. 6 shows another specific embodiment of the present invention, in which resistors 86 and 87 are replaced by transistors 1 and 1, respectively. The difference is that it is connected to the emitter of B. The oscillation frequency in this case is as follows, where the resistance values of the resistors 86 and 87 are expressed as Re. This equation shows that the dependence of the oscillation frequency on the collector current of the transistor 81 becomes smaller due to the inclusion of a resistor in the emitter, but on the other hand, the oscillator's characteristics has the effect of suppressing the back. Further, in the present invention, each emitter current of the first and second transistors is
Since the current is supplied only from the third transistor serving as the current source, the frequency can be increased or decreased as desired.
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の電圧制御発振器を説明する回路接続図
、第２図は本発明の一実施例の回路接続図、第３図は、
前記実施例の発振周波数を求める等価回路図、第４図は
第３図の等価回路図、第５図は本発明の具体的な一実施
例を示す回路後り図、第６図は本発明の他の実施例を示
す回路接続図である。
１，２，８１．８８・・・・・・トランジスタ、８・・
・電流源、４・・・・・・電源端子、５・・・・・・コ
イル、６゜７・・・・・・コンデンサ、８・・・・・・
可変容量ダイオード、９・・・・・・ＧＮＤ端子、１０
・・・・・・制御入力端子、１１．８２．８５．８６．
３７・・・・・・抵抗、１２・・・・・・可変電流源、
１８．１６・・・・・・コレクタ端子、１４．１’７・
・・・・・ベース端子、１５ 、１ ｓ・・・・・・エ
ミッタ端子、１９．２０，２１．２２・・・・・・等価
抵抗、２３．２４，２５．２６．２７．２８・・・等価
容量、２９．８０・・・・・・従Ｒ＠流源、８４・・・
出力端子。
第７１Ｂ
ｆ−２已
第３ 圀
γ
第 ４ 目
ｆ″Ｓ
第 、５ 図[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a circuit connection diagram explaining a conventional voltage controlled oscillator, Fig. 2 is a circuit connection diagram of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a circuit connection diagram illustrating a conventional voltage controlled oscillator.
4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of the present invention. It is a circuit connection diagram which shows another Example. 1, 2, 81.88...transistor, 8...
・Current source, 4...Power terminal, 5...Coil, 6゜7...Capacitor, 8...
Variable capacitance diode, 9...GND terminal, 10
...Control input terminal, 11.82.85.86.
37...Resistor, 12...Variable current source,
18.16... Collector terminal, 14.1'7.
...Base terminal, 15, 1 s...Emitter terminal, 19.20, 21.22...Equivalent resistance, 23.24, 25.26.27.28...・Equivalent capacity, 29.80... Sub-R@flow source, 84...
Output terminal. 71B f-2 3rd area γ 4th f″S 5th figure
Claims (1)
クタに他のベースが一方のコレクタに、それぞれ接続さ
れた第１および第２のトランジスタと、これら第１と第
２のトランジスタのコレクタ間に接続された共振回路と
、前記第１および第２のトランジスタのエミッタ結合点
に接続された第３のトランジスタと、制御信号に応答し
て前記第３のトランジスタに流れる電流を制御する手段
とを有し、前記第１および第２トランジスタの各エミッ
タ電流は、前記第３のトランジスタからのみ供給される
ことを特徴とする電圧制御発振器。first and second transistors whose emitters are connected to each other, one base to the collector of the other, and the other base to the collector of the other, and between the collectors of the first and second transistors; a third transistor connected to an emitter junction of the first and second transistors; and means for controlling a current flowing through the third transistor in response to a control signal; A voltage controlled oscillator, wherein each emitter current of the first and second transistors is supplied only from the third transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7796386A JPS61256803A (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Voltage controlled oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7796386A JPS61256803A (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Voltage controlled oscillator |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52147542A Division JPS6022845B2 (en) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | voltage controlled oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256803A true JPS61256803A (en) | 1986-11-14 |
Family
ID=13648618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7796386A Pending JPS61256803A (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Voltage controlled oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256803A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0324806A (en) * | 1989-06-21 | 1991-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oscillator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963996A (en) * | 1974-09-05 | 1976-06-15 | Zenith Radio Corporation | Oscillation system for integrated circuit |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP7796386A patent/JPS61256803A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963996A (en) * | 1974-09-05 | 1976-06-15 | Zenith Radio Corporation | Oscillation system for integrated circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0324806A (en) * | 1989-06-21 | 1991-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oscillator |
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