JP4399782B2 - Frequency selective oscillator and electronic device equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は周波数選択型発振器に係り、特に異なる複数の発振周波数の信号を出力する周波数選択型発振器およびこれを備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a frequency selective oscillator, and more particularly, to a frequency selective oscillator that outputs signals having a plurality of different oscillation frequencies and an electronic apparatus including the same.
携帯電話や光ファイバ通信システム等の通信機器では、発振器からのクロック信号に基づいて通信データの送受信が行われている。そして光ファイバ通信システムでは、送受信されるデータ構造等の違いから複数の周波数が使用されるものがある。例えば米国のSONET方式の光ファイバ通信システムでは、600MHzの帯域において4つの周波数、具体的には622.08MHz、644.53125MHz、666.51429MHzおよび669.32658MHzが使用されているので、それぞれの周波数に対応した高周波発振器が必要となっている。このため複数の圧電素子を設け、複数の異なる周波数の中からいずれか1つの周波数の信号を出力する電圧制御型発振器が発明されている。 In communication devices such as mobile phones and optical fiber communication systems, communication data is transmitted and received based on a clock signal from an oscillator. Some optical fiber communication systems use a plurality of frequencies due to differences in data structures to be transmitted and received. For example, in the US SONET optical fiber communication system, four frequencies in the 600 MHz band, specifically, 622.08 MHz, 644.53125 MHz, 666.551429 MHz, and 669.32658 MHz are used. A corresponding high-frequency oscillator is required. For this reason, a voltage controlled oscillator has been invented in which a plurality of piezoelectric elements are provided and a signal having any one of a plurality of different frequencies is output.
この異なる周波数の信号を出力する発振器については、特許文献1および2に開示されている。特許文献1に開示された発振器は、発振周波数の異なる複数の水晶発振器を選択的に動作させ、当該動作中の水晶発振器の高調波成分を表面波フィルタで選択し、前記高調波成分を増幅して相補出力させるものである。また特許文献2に開示された発振器は、複数の共振回路、発振用トランジスタおよび複数のバイアス回路から構成され、必要とされる発振周波数に応じて一方のバイアス回路が選択され、この選択されたバイアス回路を介して一方の共振回路に電源が接続されて、この共振回路を発振させるものである。
ところで発振器に複数の圧電素子を設けて電圧制御型発振器を構成し、複数の異なる周波数の中からいずれか1つの周波数の信号を出力する場合、圧電素子が印加される制御電圧と、圧電素子の周波数変化量との周波数制御特性が各圧電素子で同じであることが好ましい。 By the way, when a voltage controlled oscillator is configured by providing a plurality of piezoelectric elements in the oscillator and a signal of any one of a plurality of different frequencies is output, the control voltage applied to the piezoelectric element, It is preferable that the frequency control characteristics with the frequency change amount are the same for each piezoelectric element.
しかしながら発振器に複数の圧電素子を設けた場合、1つの圧電素子と他の圧電素子とが常に接続していると、圧電素子間のアイソレーションが確保されず、周波数制御特性に影響を及ぼしあう問題点がある。また複数の圧電素子を設けて、これらを1つの発振回路により発振させる場合、発振回路が共用されているので圧電素子毎に周波数制御特性を調整するにも限界がある問題点がある。そして各圧電素子の周波数制御特性が異なる場合、これらが用いられる発振器の後段に接続される回路において、圧電素子毎に異なる周波数制御特性を調整しなければならない問題点があった。 However, when a plurality of piezoelectric elements are provided in an oscillator, if one piezoelectric element and another piezoelectric element are always connected, isolation between the piezoelectric elements is not ensured and the frequency control characteristics are affected. There is a point. Further, when a plurality of piezoelectric elements are provided and these are oscillated by a single oscillation circuit, there is a problem that there is a limit to adjusting the frequency control characteristics for each piezoelectric element because the oscillation circuit is shared. When the frequency control characteristics of each piezoelectric element are different, there is a problem in that a frequency control characteristic different for each piezoelectric element must be adjusted in a circuit connected to a subsequent stage of an oscillator in which these piezoelectric elements are used.
また特許文献1では複数の圧電発振器、すなわち圧電振動子毎に発振用増幅器が設けられているので、発振器全体の回路構成が大きくなるとともに、圧電発振器が高価となる問題点がある。また特許文献2では圧電振動子を発振させる回路、すなわち発振用トランジスタや分割コンデンサ等が共用され、また圧電振動子間のアイソレーションが確保されてないので、圧電振動子毎に周波数制御特性を正確に調整できない問題点がある。
Further, in
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、圧電素子毎に周波数制御特性を調整して、各圧電素子の前記周波数制御特性を同様にする周波数選択型発振器を提供することを目的とする。
また上述した周波数選択型発振器を備えた電子機器を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a frequency selective oscillator that adjusts the frequency control characteristic for each piezoelectric element and makes the frequency control characteristic of each piezoelectric element similar. Objective.
It is another object of the present invention to provide an electronic device including the frequency selective oscillator described above.
上記目的を達成するために、本発明に係る周波数選択型発振器は、一端と他端の間に抵抗とインダクタとコンデンサとを並列に接続した並列共振回路により構成されるタンク回路と、反転入力端子および非反転入力端子を有し、前記反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方に前記タンク回路の一端が接続され、他方に前記タンク回路の前記他端が接続されバイアス電圧が入力される増幅器と、前記増幅器が出力した信号の位相を所定量進ませるまたは遅らせて出力する電圧制御移相回路と、を備えた周波数選択型発振器であって、一端と他端との間に圧電素子とインピーダンス素子とを直列に接続して構成される直列回路を複数有し、前記電圧制御移相回路が出力した信号を、前記複数の直列回路のうちいずれかの直列回路の前記一端に供給する第1の切換部と、前記電圧制御移相回路が出力した信号が供給される前記直列回路の前記他端を、前記タンク回路の前記一端に接続する第2の切換部と、を更に備えたことを特徴としている。
インピーダンス素子を調整することにより、圧電素子の制御電圧に対する周波数変化量(周波数制御特性)を上下に移動して調整することができる。よって圧電素子毎にインピーダンス素子を調整して、各圧電素子の前記特性を同様にできる。そして周波数選択型発振器の後段の回路において、圧電素子毎に異なる周波数制御特性を調整する必要がないので、前記回路を簡略化できる。
In order to achieve the above object, a frequency selective oscillator according to the present invention includes a tank circuit including a parallel resonant circuit in which a resistor, an inductor, and a capacitor are connected in parallel between one end and the other end, and an inverting input terminal. And one end of the tank circuit is connected to one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal, and the other end of the tank circuit is connected to the other to input a bias voltage. And a voltage-controlled phase shift circuit that outputs the signal output from the amplifier by advancing or delaying the phase by a predetermined amount, and a piezoelectric element between one end and the other end And a plurality of series circuits configured by connecting impedance elements in series, and a signal output from the voltage controlled phase shift circuit is connected to any one of the plurality of series circuits. A first switching unit and supplies the serial one end, the other end of said series circuit signal by the voltage controlled phase shift circuit is output is supplied, a second switching unit that connects to the one end of the tank circuit , Is further provided.
By adjusting the impedance element, the amount of frequency change (frequency control characteristic) with respect to the control voltage of the piezoelectric element can be adjusted by moving up and down. Therefore, by adjusting the impedance element for each piezoelectric element, the characteristics of each piezoelectric element can be made the same. In the subsequent circuit of the frequency selective oscillator, it is not necessary to adjust different frequency control characteristics for each piezoelectric element, so that the circuit can be simplified.
また周波数選択型発振器は、複数の異なる発振周波数の信号を出力できる。さらに切換部で選択された圧電素子と、選択されていない圧電素子とは接続していないので、圧電素子間のアイソレーションを確保することができ、圧電素子間で周波数制御特性を及ぼしあうことがない。 The frequency selective oscillator can output signals having a plurality of different oscillation frequencies. Furthermore, since the piezoelectric element selected by the switching unit and the non-selected piezoelectric element are not connected, isolation between the piezoelectric elements can be secured, and frequency control characteristics may be exerted between the piezoelectric elements. Absent.
また前記電圧制御移相回路と前記第1の切換部との間に調整インピーダンス素子を設けたことを特徴としている。この調整インピーダンス素子と、圧電素子毎に設けられたインピーダンス素子とを組み合わせると、周波数制御特性を幅広い範囲で、かつ細かく調整できる。 An adjustment impedance element is provided between the voltage control phase shift circuit and the first switching unit . By combining this adjustment impedance element and the impedance element provided for each piezoelectric element, the frequency control characteristics can be finely adjusted over a wide range.
また前記インピーダンス素子はインダクタまたはコンデンサであることを特徴としている。これにより圧電素子の周波数制御特性を上下に移動、すなわち周波数変化量を調整することができ、各圧電素子の前記特性を同様にできる。 The impedance element is an inductor or a capacitor. Thereby, the frequency control characteristic of the piezoelectric element can be moved up and down, that is, the frequency change amount can be adjusted, and the characteristic of each piezoelectric element can be made the same .
また調整用コンデンサを備え、前記調整用コンデンサの一端は前記第2の切換部と前記タンク回路との間に接続され、前記調整コンデンサの他端は接地さていることを特徴としている。このコンデンサと、圧電素子毎に設けられたコンデンサとを組み合わせてキャパシタンスを変化させると、周波数制御特性を幅広い範囲で、かつ細かく調整できる。
また前記圧電素子は、弾性表面波共振子であることを特徴としている。これにより低いジッタ特性の信号を得ることができる。
An adjustment capacitor is provided, and one end of the adjustment capacitor is connected between the second switching unit and the tank circuit, and the other end of the adjustment capacitor is grounded . When the capacitance is changed by combining this capacitor and a capacitor provided for each piezoelectric element, the frequency control characteristics can be finely adjusted in a wide range.
The piezoelectric element is a surface acoustic wave resonator. As a result, a signal with low jitter characteristics can be obtained.
また本発明に係る電子機器は、上述した周波数選択型発振器を備えたことを特徴としている。これにより電子機器は複数の異なる周波数の信号を得ることができる。そして圧電素子毎に異なる周波数制御特性を調整する必要がないので、電子機器を簡略化することができる。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described frequency selective oscillator. Thereby, the electronic device can obtain signals having a plurality of different frequencies. Since there is no need to adjust different frequency control characteristics for each piezoelectric element, the electronic device can be simplified.
以下に、本発明に係る周波数選択型発振器およびこれを備えた電子機器の好ましい実施の形態について説明する。図1に周波数選択型発振器の説明図を示す。なお図1では、圧電素子として弾性表面波(SAW)共振子を用い、インピーダンス素子としてインダクタL1,L2を用いた形態について記載している。周波数選択型発振器10は、SAW共振子12、インダクタL1,L2、コンデンサC1,C2、切換部14、タンク回路16、発振用差動増幅器18、出力用差動増幅器20、帰還バッファ用差動増幅器22および電圧制御移相回路24から構成され、電圧制御型発振器を構成している。そしてSAW共振子12、インダクタL1,L2、タンク回路16、発振用差動増幅器18、帰還バッファ用差動増幅器22および電圧制御移相回路24により正帰還発振ループが形成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of a frequency selective oscillator and an electronic apparatus including the same according to the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram of a frequency selective oscillator. FIG. 1 shows a mode in which a surface acoustic wave (SAW) resonator is used as a piezoelectric element and inductors L1 and L2 are used as impedance elements. The frequency
前記SAW共振子12は複数設けられ、それぞれ発振周波数が異なるものである。SAW共振子12は主振動以外に不要な振動が存在しないため、ジッタの発生要因とはならないという特徴を有する。このSAW共振子12のそれぞれにインダクタL1(L1a,L1b)が直列に接続されている。SAW共振子12とインダクタL1とを直列に接続した回路の両端に切換部14(14a,14b)が設けられている。すなわち前記回路を複数並列に接続し、この並列接続した箇所に切換部14が設けられている。また前記回路のそれぞれに一方の切換部14aを介してコンデンサC1(C1a,C1b)が直列に接続されている。
A plurality of
なお図1ではSAW共振子12を2つ用いた形態で記載しているが、この形態に限定されることはなく、発振周波数の異なるSAW共振子12を3つ以上設けてもよい。また前記回路の両端に接続された切換部14は、切換端子Tcを介して入力される制御信号CONTによって連動し、複数のSAW共振子12の中からいずれか1つを選択する構成である。さらにSAW共振子12の入力側に設けられた切換部14bの前段、すなわち他方の切換部14bと電圧制御移相回路24との間にインダクタL2が設けられている。インダクタL1,L2はSAW共振子12の制御電圧に対する周波数変化量(周波数制御特性)の調整に用いられる。
Although FIG. 1 shows a form using two
前記タンク回路16は抵抗R、インダクタLおよびコンデンサCの並列共振回路により構成され、一端がSAW共振子12と発振用差動増幅器18の非反転入力端子D1との間に接続されている。またタンク回路16の他端は発振用差動増幅器18の反転入力端子D2に接続されている。このタンク回路16と一方の切換部14aとの間にコンデンサC2の一端が接続され、コンデンサC2の他端が接地されている。このコンデンサC2と、切換部14で選択されたSAW共振子12に直列接続するコンデンサC1とがタンク回路16と並列接続して、制御電圧に対する周波数変化量の変化量(制御感度)の調整に用いられている。またタンク回路16はコンデンサC1,C2と並列接続して、定められた周波数で共振するようになる。
The
また発振用差動増幅器18、出力用差動増幅器20および帰還バッファ用差動増幅器22は集積化され、1つの集積回路(IC)チップ26として形成され、このICチップ26は発振回路を構成している。またこれらの差動増幅器18,20,22はECLラインレシーバ(エミッタ結合理論)を用いた差動増幅回路から構成されているので集積回路化が容易であり、周波数選択型発振器10の小型化が容易となっている。
The
前記発振用差動増幅器18の非反転入力端子D1は切換部14に接続され、非反転入力端子D1にSAW共振子12の出力信号が入力される。また発振用差動増幅器18の反転入力端子D2はタンク回路16を介して切換部14に接続されている。さらに反転入力端子D2には、ICチップ26から出力された基準バイアス電圧VBBが印加される。なおSAW共振子12からの出力信号を発振用差動増幅器18の反転入力端子D2に入力し、バイアス電圧VBBを非反転入力端子D1に入力する構成としてもよい。そして発振用差動増幅器18は、相互の位相差が180度である出力信号を、非反転出力端子Q+と反転出力端子Q−から出力する構成である。
The non-inverting input terminal D1 of the
また出力用差動増幅器20の非反転入力端子は発振用差動増幅器18の非反転出力端子Q+に接続され、反転入力端子は発振用差動増幅器18の反転出力端子Q−に接続されている。そして出力用差動増幅器20は発振用差動増幅器18からの出力信号を波形整形し、クロック信号として出力端子T+,T−を介して出力するものである。
The non-inverting input terminal of the
さらに帰還バッファ用差動増幅器22はバッファ機能を有する差動増幅器である。帰還バッファ用差動増幅器22の反転入力端子は発振用差動増幅器18の反転出力端子Q−に接続され、非反転入力端子は発振用差動増幅器18の非反転出力端子Q+に接続されている。そして帰還バッファ用差動増幅器22の非反転出力端子Q1から出力される信号SQ1は、周波数選択型発振器10の外部へ出力される。また反転出力端子Q2から出力される信号SQ2は、正帰還発振ループ用の出力信号として電圧制御移相回路24に入力される。なお非反転出力端子Q1の出力信号SQ1を正帰還発振ループ用出力信号として、反転出力端子Q2の出力信号SQ2を周波数選択型発振器10の外部へ出力してもよい。
Further, the feedback
図2に電圧制御移相回路24の回路図を示す。前記電圧制御移相回路24は可変容量ダイオードCvを用いた電圧制御型のリアクタンス制御回路からなり、周波数選択型発振器10の位相条件を満足させるため、電圧制御端子Tvを介して入力される制御電圧Vcに基づいて帰還バッファ用差動増幅器22からの出力信号SQ1またはSQ2のいずれかの位相を所定量進ませ、または遅らせて、所定の位相量に調整するものである。
FIG. 2 shows a circuit diagram of the voltage control
次に、インダクタL1,L2を用いた周波数制御特性の調整について説明する。図3にSAW共振子12の周波数制御特性における周波数変化量の調整についての説明図を示す。図3(a)は前記変化量が上下に移動するときの説明図であり、同図(b)は各SAW共振子12の前記特性を同じにするときの説明図である。前記インダクタL1,L2のインダクタンスを変化させると、SAW共振子12の周波数制御特性の周波数変化量が調整される。すなわち図3(a)に示す実線がインダクタンスを変化させることにより実線の上または下に示した点線のようになり、周波数変化量が変化する。このため各SAW共振子12にインダクタL1,L2を設けないと、各SAW共振子12(SAW共振子1,2)の周波数制御特性は図3(b)の実線のようにそれぞれ異なるものになるが、各SAW共振子12にインダクタL1を設けてインダクタL2とともにインダクタンスを変化させると、各SAW共振子12の周波数制御特性の周波数変化量が調整されて同様になり図3(b)の点線のようになる。
Next, adjustment of frequency control characteristics using the inductors L1 and L2 will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram for adjusting the frequency change amount in the frequency control characteristic of the
なおインダクタL1,L2を用いる場合、インダクタL2で全てのSAW共振子12の発振周波数を調整し、インダクタL1で各SAW共振子12の発振周波数を調整している。すなわちインダクタL2に大きなインダクタンスのものを用い、インダクタL1に小さなインダクタンスのものを用いると、インダクタンスの振れ幅が大きく、かつ細かく変化させることができる。したがって周波数制御特性も振れ幅が大きく、かつ細かく周波数変化量を調整できる。また実施の形態によっては、インダクタL2を設けない構成としてもよい。さらに本実施の形態ではインピーダンス素子としてインダクタL1,L2を用いた形態で説明しているが、インダクタのかわりにコンデンサを用いてもよい。
When the inductors L1 and L2 are used, the oscillation frequency of all the
次に、コンデンサC1,C2を用いた周波数制御特性の調整について説明する。図4にSAW共振子12の周波数制御特性における制御感度の調整についての説明図を示す。図4(a)は前記特性の制御感度が変わるときの説明図であり、同図(b)は各SAW共振子12の前記特性を同じにするときの説明図である。SAW共振子12に接続されたコンデンサC1,C2のキャパシタンスを変化させると、SAW共振子12の制御電圧に対する周波数変化量の変化量(制御感度)が変化する。これは図4(a)に示す実線が、キャパシタンスを変化させることにより前記特性の制御感度が変化して、点線のように変化する。このためコンデンサC1,C2を用いなければ各SAW共振子12(SAW共振子1,2)の制御感度は図4(b)の実線で示すようにそれぞれ異なるものになるが、各SAW共振子12にコンデンサC1を接続し、コンデンサC2とともにキャパシタンスを変化させると、各SAW共振子12の周波数制御特性の制御感度が調整されて同様になり、図4(b)の点線で示すようになる。
Next, adjustment of frequency control characteristics using the capacitors C1 and C2 will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram for adjusting the control sensitivity in the frequency control characteristics of the
なおコンデンサC1,C2を用いる場合、コンデンサC2に大きなキャパシタンスのものを用い、コンデンサC1に小さなキャパシタンスのものを用いると、キャパシタンスの振れ幅が大きく、かつ細かく変化させることができる。したがって周波数制御特性の制御感度も振れ幅が大きく、かつ細かく調整することができる。また実施の形態によっては、コンデンサC2を設けない構成としてもよい。 In the case where the capacitors C1 and C2 are used, if a capacitor C2 having a large capacitance is used and a capacitor C1 having a small capacitance is used, the capacitance swing is large and can be finely changed. Therefore, the control sensitivity of the frequency control characteristic has a wide fluctuation range and can be finely adjusted. In some embodiments, the capacitor C2 may not be provided.
また各SAW共振子12の周波数制御特性が周波数変化量の調整と制御感度調整とのいずれも必要な場合は、インダクタL1,L2のインダクタンスを変化させるとともに、コンデンサC1,C2のキャパシタンスを変化させることにより、各SAW共振子12の前記特性を同様にできる。
When the frequency control characteristic of each
次に、周波数選択型発振器10の作用について説明する。まず切換部14は切換端子Tcを介して入力される制御信号CONTにより、複数のSAW共振子12の中からいずれか1つのSAW共振子12を選択している。この選択されたSAW共振子12はインダクタL2,L1、タンク回路16、ICチップ26および電圧制御移相回路24とともに正帰還発振ループを形成している。選択されたSAW共振子12は、インダクタL1,L2を介して信号を入力し、このSAW共振子12の所定の周波数で発振して信号を出力している。そしてSAW共振子12から出力された信号は、タンク回路16を介して発振用差動増幅器18に入力される。この発振用差動増幅器18からの出力信号は相互の位相差が180度であり、この出力信号は出力用差動増幅器20および帰還バッファ用差動増幅器22に入力される。出力用差動増幅器20は発振用差動増幅器18からの出力信号を波形整形し、クロック信号として出力端子T+,T−を介して周波数選択型発振器10の外部へ出力する。また前記出力信号は、帰還バッファ用差動増幅器22を介して非反転出力端子Q1および反転出力端子Q2に出力される。そして電圧制御移相回路24は、電圧制御端子Tvを介して入力された制御電圧Vcに基づいて、帰還バッファ用差動増幅器22の反転出力端子Q2から出力された出力信号SQ2の位相を適切な位相に調整する。また非反転出力端子Q1から出力される信号SQ1は、周波数選択型発振器10の外部へ出力される。
Next, the operation of the frequency
このような周波数選択型発振器10は、SAW共振子12毎にインダクタL1を接続したので、SAW共振子12毎に周波数制御特性の周波数変化量を調整することができる。そしてSAW共振子12毎に前記特性を調整することにより、周波数選択型発振器10に設けられた全てのSAW共振子12の前記特性を同様にすることができる。また電圧制御移相回路24と切換部14との間にインダクタL2を設けたので、インダクタL2とインダクタL1とを組み合わせてインダクタンスを調整することにより、インダクタンスの振れ幅が大きく、かつ細かく変化させることができ、前記特性を細かく調整することができる。したがって周波数選択型発振器10の出力側に接続される回路へ、制御電圧に対して一定の周波数変化量を有する信号を出力することができる。また各SAW共振子12に対応して周波数制御特性を調整する必要がないので、周波数選択型発振器10の出力側に接続される回路を簡略化することができる。
In such a frequency
またSAW共振子12毎にコンデンサC1を接続したので、SAW共振子12毎に周波数制御特性の制御感度を調整することができる。またコンデンサC2を用いることにより、前記特性の制御感度を細かく調整することができる。そしてSAW共振子12毎に前記特性を調整することにより、周波数選択型発振器10に設けられた全てのSAW共振子12の制御感度を同様にすることができる。
Further, since the capacitor C1 is connected to each
またインダクタL1,L2のインダクタンスを変化させて前記特性の周波数変化量を調整するとともに、コンデンサC1,C2のキャパシタンスを変化させて前記特性の制御感度を調整することにより、周波数選択型発振器10に設けられた全てのSAW共振子12の前記特性を同様にすることができる。
Further, the frequency change amount of the characteristic is adjusted by changing the inductances of the inductors L1 and L2, and the control sensitivity of the characteristic is adjusted by changing the capacitances of the capacitors C1 and C2, so that the frequency
またSAW共振子12の入力側と出力側とに切換部14を設け、切換端子Tcから切換部14へ入力される制御信号CONTに基づいて複数のSAW共振子12の中からいずれか1つを選択できるようにしたので、正帰還発振ループには1つのSAW共振子12のみが接続される。したがって切換部14で選択されたSAW共振子12と選択されていない他のSAW共振子12とのアイソレーションを確保することができ、周波数制御特性に影響を及ぼしあうことがない。また1つの周波数選択型発振器10から複数の異なる周波数の信号を出力できるので、電子機器の仕様に応じた所定の発振周波数を得ることができる。そして1種類の周波数選択型発振器10で 光ファイバ通信システムにおける個々のシステム仕様に応じることができる。
Further, a switching unit 14 is provided on the input side and the output side of the
またコンデンサC1,C2がタンク回路16と並列接続しているので、各SAW共振子12に対応してタンク回路16単位で切り換える必要がなく、複数個のインダクタ部品を削減することができ、電圧制御型発振器の大型化を抑制できる。
Further, since the capacitors C1 and C2 are connected in parallel with the
また本実施の形態では、圧電素子としてSAW共振子12を用いた形態で説明したが、圧電素子としてATカット等の圧電振動子を用いることができる。なおSAW共振子12は圧電振動子のように副振動がないので、主振動と副振動とが結合することがなく、不要なスプリアスも存在しない。また高い周波数をえるための逓倍回路を必要としないので、高調波も発生することがない。したがってSAW共振子12はこれらに起因するジッタを発生することがないので、高品質な信号を出力することができる。
In the present embodiment, the
次に、上述した周波数選択型発振器10を電子機器に搭載した一例について説明する。図5に光インターフェースモジュールの概要構成の説明図を示す。光インターフェースモジュール30は、光ネットワークを介してデータ送受信等を実行するために、光信号と電気信号との信号変換を行うものである。例えば、10.3125Gbit/sの光信号と、3.125Gbit/sの電気信号(4系統)との信号変換を行う。電気/光変換部32は、パラレル/シリアル(P/S)変換部34から出力された電気信号を光信号に変換し、光ネットワーク側に出力する。光/電気変換部36は、光ネットワーク側から入力された光信号を電気信号に変換しシリアル/パラレル(S/P)変換部38に出力する。電圧制御型発振器40は上述した周波数選択型発振器10であり、この発振器にSAW共振子12は4つ設けられている。そして電圧制御型発振器40から出力されたクロック信号は基準信号として、ビット符号変換部42を介して接続された3.125Gbit/sのS/P変換部44およびP/S変換部46、10.3125Gbit/sのP/S変換部34およびS/P変換部38の各部に用いられる。
Next, an example in which the above-described frequency
このように、光インターフェースモジュール30に電圧制御型発振器40として周波数選択型発振器10を設けたので、光インターフェースモジュール30は1つの周波数選択型発振器10で異なる複数の周波数の信号を得ることができる。そして前記発振器10に搭載された各SAW共振子12の周波数制御特性は同様な制御電圧に対する周波数変化量となっているので、周波数選択型発振器10の後段の回路側に前記周波数変化量を調整する回路を設ける必要がなく、光インターフェースモジュール30の構成を簡略化することができる。
As described above, since the frequency
また光インターフェースモジュール30は、選択されるSAW共振子12毎に簡易にタンク回路16を形成して不要なジッタを大幅に削減し、高安定化された電圧制御型発振器40を使用している。これにより送受信データとクロック信号間におけるタイミングマージンが確保されるので、誤動作することなく光ネットワークを介して安定したデータ送受信を行うことができる。さらに動画像のような大量のデータが伝送できる10Gbit/sの高速ネットワークシステムにおいて、安定した動作を容易に確保することができる。
In addition, the
なお周波数選択型発振器10は電圧制御型発振器なので、位相比較器、ループフィルタおよび電圧制御発振器からなる位相同期回路に適用することができる。したがって前記位相同期回路を搭載する電子機器に、周波数選択型発振器10を搭載することができる。
Since the frequency
10………周波数選択型発振器、12………弾性表面波(SAW)共振子、14………切換部、16………タンク回路、24………電圧制御移相回路、30………光インターフェースモジュール。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
反転入力端子および非反転入力端子を有し、前記反転入力端子および前記非反転入力端子のいずれか一方に前記タンク回路の一端が接続され、他方に前記タンク回路の前記他端が接続されバイアス電圧が入力される増幅器と、
前記増幅器が出力した信号の位相を所定量進ませるまたは遅らせて出力する電圧制御移相回路と、
を備えた周波数選択型発振器であって、
一端と他端との間に圧電素子とインピーダンス素子とを直列に接続して構成される直列回路を複数有し、
前記電圧制御移相回路が出力した信号を、前記複数の直列回路のうちいずれかの直列回路の前記一端に供給する第1の切換部と、
前記電圧制御移相回路が出力した信号が供給される前記直列回路の前記他端を、前記タンク回路の前記一端に接続する第2の切換部と、
を更に備えたことを特徴とする周波数選択型発振器。 A tank circuit constituted by a parallel resonant circuit in which a resistor, an inductor and a capacitor are connected in parallel between one end and the other end ;
A bias voltage having an inverting input terminal and a non-inverting input terminal, one end of the tank circuit being connected to one of the inverting input terminal and the non-inverting input terminal, and the other end of the tank circuit being connected to the other An amplifier to which
A voltage-controlled phase shift circuit that advances or delays the phase of the signal output from the amplifier by a predetermined amount; and
A frequency selective oscillator comprising:
A plurality of series circuits formed by connecting the piezoelectric element and the impedance element in series between the one end and the other end,
A first switching unit that supplies a signal output from the voltage controlled phase shift circuit to the one end of any of the plurality of series circuits;
A second switching unit for connecting the other end of the series circuit to which the signal output from the voltage control phase shift circuit is supplied to the one end of the tank circuit;
A frequency selective oscillator, further comprising:
前記調整用コンデンサの一端は前記第2の切換部と前記タンク回路との間に接続され、
前記調整コンデンサの他端は接地されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の周波数選択型発振器。 It has a capacitor for adjustment,
One end of the adjustment capacitor is connected between the second switching unit and the tank circuit ,
4. The frequency selective oscillator according to claim 1, wherein the other end of the adjustment capacitor is grounded .
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