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JPH0416003A - Voltage controlled oscillator - Google Patents

Voltage controlled oscillator

Info

Publication number
JPH0416003A
JPH0416003A JP11868190A JP11868190A JPH0416003A JP H0416003 A JPH0416003 A JP H0416003A JP 11868190 A JP11868190 A JP 11868190A JP 11868190 A JP11868190 A JP 11868190A JP H0416003 A JPH0416003 A JP H0416003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
collector
transistors
voltage
current
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.)
Pending
Application number
JP11868190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Masuda
増田 陽一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11868190A priority Critical patent/JPH0416003A/en
Publication of JPH0416003A publication Critical patent/JPH0416003A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To set the sensitivity of an oscillating frequency optionally with respect to a control voltage by applying feedback control to the voltage controlled oscillator so that an amplification factor of one amplification factor variable amplifier changes in proportion to the control voltage and an amplification factor of other amplification factor variable amplifier changes in inverse proportion to the control voltage. CONSTITUTION:Since a collector current of a transistor (TR) 3 is a current resulting from the subtraction of a current flowing to a TR 4 from a collector current of a TR 1, the collector current is inversely proportional to the amplification factor of a lst amplification factor variable amplifier. Moreover, since a resistor 5 is connected between the collector of the TR 3 and a power terminal 6, the collector level of the TR 3 is inversely proportional to the collector current. When a control voltage fed to a control terminal 21 rises, the base level of the TR 3 is dropped and the base level of the TR 4 is increased. When the base level of the TR 3 is decreased, the collector current is decreased and the collector level is increased. Then the level is fed back negatively to an inverting input of a differential amplifier 20 via a low pass filter 22.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、弾性表面波遅延線を用いた、制御電圧により
発振周波数を可変することのできる電圧制御発振器に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a voltage-controlled oscillator that uses a surface acoustic wave delay line and whose oscillation frequency can be varied by a control voltage.

(従来の技術) 近年、コードレス電話、自動車電話等の無線機器の需要
が急激に増加している。これらの機器は、マルチ・チャ
ンネル・アクセス方式により、電波法でIFJり当てら
れた周波数帯の中の、空いている周波数チャンネルを選
択して通信を行う。このため、送信回路及び受信回路に
用いら才りる基準信号発振器、いわゆるローカル発振器
には、発振周波数の可変できる電圧制御発振器が必要に
なる。
(Prior Art) In recent years, the demand for wireless devices such as cordless phones and car phones has increased rapidly. These devices use a multi-channel access method to communicate by selecting an available frequency channel within the frequency band allocated to IFJ under the Radio Law. Therefore, a reference signal oscillator, a so-called local oscillator, used in transmitting circuits and receiving circuits requires a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency can be varied.

また、周波数の有効利用の観点から、上記の機器のチャ
ンネルの周波数間隣は、例えば25 K Hzと極めて
狭(設定されている。このため、隣のチャンネルに妨害
を与えないよう、ローカル発振器によって発生される基
準信号は極めて安定で、しかも位相雑音が少なくなけれ
ばならない。
In addition, from the perspective of effective use of frequencies, the frequencies between the channels of the devices mentioned above are set to be extremely narrow (for example, 25 KHz). Therefore, in order to prevent interference from adjacent channels, local oscillators are used to The reference signal generated must be extremely stable and have low phase noise.

発振周波数が安定で、位相雑音の少ない発振器としては
、水晶振動子や弾性表面波素子などの圧電素子を用いた
発振器が、よく知られている。発振器において、発振周
波数を安定にすることと、周波数を可変することとは、
矛盾した課題となるが、上記の圧電素子を用いた、周波
数の可変できる発振器がいくつか考案されている。最も
一般的なものは、圧電素子と直列または並列に可変容量
ダイオード等の可変容量素子を接続し、その素子に印加
するバイアス電圧を制御して容量を変化させることによ
り、圧電素子に対する負荷容量を変化させて、発振周波
数を可変する電圧制御発振器であるわ その他のものとしては、第5図に示す弾性表面波遅延線
を用いた電圧制御発振器が考案されている。
Oscillators using piezoelectric elements such as crystal resonators and surface acoustic wave elements are well known as oscillators with stable oscillation frequencies and low phase noise. In an oscillator, stabilizing the oscillation frequency and varying the frequency mean:
Although this is a contradictory issue, several oscillators that use the above-mentioned piezoelectric element and can vary the frequency have been devised. The most common method is to connect a variable capacitance element such as a variable capacitance diode in series or parallel to the piezoelectric element, and change the capacitance by controlling the bias voltage applied to the element, thereby reducing the load capacitance to the piezoelectric element. In addition to this, a voltage controlled oscillator using a surface acoustic wave delay line as shown in FIG. 5 has been devised.

以下、この電圧制御発振器について図面を参照しながら
説明する。第5図において、トランジスタ101のエミ
ッタは接地端子102に接続され、コレクタはトランジ
スタ103.104の各エミッタに接続されている。ト
ランジスタ103のコレクタは直接、トランジスタ10
4のコレクタは抵抗105を介して、それぞれ電源端子
106に接続されている。また、トランジスタ103の
ベースとトランジスタ104のベースは、それぞれ制御
端子107と制御端子108とに接続されている。以上
の回路により、第一の増幅度可変増幅器が構成される。
This voltage controlled oscillator will be explained below with reference to the drawings. In FIG. 5, the emitter of transistor 101 is connected to ground terminal 102, and the collector is connected to each emitter of transistors 103 and 104. The collector of transistor 103 is connected directly to transistor 10.
The collectors of No. 4 are connected to power supply terminals 106 via resistors 105, respectively. Further, the base of the transistor 103 and the base of the transistor 104 are connected to a control terminal 107 and a control terminal 108, respectively. The above circuit constitutes a first variable amplification amplifier.

すなわち、トランジスタ101のベースに入力される入
力電流は増幅されトランジスタ101のコレクタ電流と
なる。制御端子107の電位が制御端子108の電位と
同電位の場合には、トランジスタ103とトランジスタ
104のベース電位が同一となるため、トランジスタ1
01のコレクタ電流はトランジスタ]03と104の各
コレクタ〜エミッタ間に1/2づつ流れる。よって、ト
ランジスタ101によって増幅された電流の1/2が、
抵抗105とトランジスタ104のコレクタ〜エミッタ
間を介して流れる。しかし、制御端子107の電位が制
御端子108の電位より高い場合は、トランジスタ10
3のベース電位がトランジスタ104のベース電位より
高くなり、トランジスタ103 を介して流れるトラン
ジスタ10] のコレクタ電流の割合が増加し、トラン
ジスタ104 を介して流れる割合は減少する。よって
、抵抗105を介して流れるトランジスタ101によっ
て増幅された電流の割合も減少する。抵抗105を負荷
と考えると、増幅度すなわち上記入力電流に対する負荷
電流の比が減少したことになる。逆に、制御端子]08
の電位が制御端子107の電位より高い場合には、抵抗
105を介して流れるトランジスタ101 によって増
幅された電流の割合が増加し、増幅度が増加する。この
ように、制御端子107と108の電位によって増幅度
の可変できる増幅器が構成されている。
That is, the input current input to the base of the transistor 101 is amplified and becomes the collector current of the transistor 101. When the potential of the control terminal 107 is the same as the potential of the control terminal 108, the base potentials of the transistor 103 and the transistor 104 are the same, so that the transistor 1
1/2 of the collector current of transistor 01 flows between the collector and emitter of transistors 03 and 104, respectively. Therefore, 1/2 of the current amplified by the transistor 101 is
The current flows between the resistor 105 and the collector-emitter of the transistor 104. However, if the potential of the control terminal 107 is higher than the potential of the control terminal 108, the transistor 10
3 becomes higher than the base potential of transistor 104, the proportion of the collector current of transistor 10 flowing through transistor 103 increases, and the proportion flowing through transistor 104 decreases. Therefore, the proportion of the current amplified by transistor 101 flowing through resistor 105 also decreases. Considering the resistor 105 as a load, the amplification degree, that is, the ratio of the load current to the input current is reduced. Conversely, control terminal]08
When the potential of the control terminal 107 is higher than the potential of the control terminal 107, the proportion of the current amplified by the transistor 101 flowing through the resistor 105 increases, and the degree of amplification increases. In this way, an amplifier is constructed in which the degree of amplification can be varied depending on the potentials of the control terminals 107 and 108.

次に、第5図において、トランジスタ109のエミッタ
は接地端子102に接続され、コレクタはトランジスタ
]、]、0.111の各エミッタに接続されている。ト
ランジスタ110のコレクタは直接、トランジスタ11
1のコレクタは抵抗105を介して、それぞれ電源端子
106に接続されている。また、トランジスタ110の
ベースとトランジスタ111のベースは、それぞれ制御
端子108と制御端子107とに接続されている。以上
の回路により、第二の増幅度可変増幅器が構成される。
Next, in FIG. 5, the emitter of the transistor 109 is connected to the ground terminal 102, and the collector is connected to the emitters of the transistors ], ], and 0.111. The collector of transistor 110 is connected directly to transistor 11.
1 collectors are connected to power supply terminals 106 via resistors 105, respectively. Further, the base of the transistor 110 and the base of the transistor 111 are connected to the control terminal 108 and the control terminal 107, respectively. The above circuit constitutes a second variable amplification amplifier.

なお、抵抗105は、第一の増幅度可変増幅器と共用し
ているが、抵抗105にコレクタが接続されたトランジ
スタ111のベースが第一の増幅度可変増幅器とは逆に
制御端子107に接続されているため、制御端子107
と108の電位に対する第二の増幅度可変増幅器の増幅
度の変化は、第一の増幅度可変増幅器の増幅度の変化と
は逆になる。
Note that the resistor 105 is shared with the first variable amplification amplifier, but the base of the transistor 111 whose collector is connected to the resistor 105 is connected to the control terminal 107, contrary to the first variable amplification amplifier. Therefore, the control terminal 107
The change in amplification of the second variable amplification amplifier with respect to the potentials of and 108 is opposite to the change in the amplification of the first variable amplification amplifier.

抵抗105が共用されているため、第一と第二の増幅度
可変増幅器の各8力電流は抵抗]05により加算される
Since the resistor 105 is shared, the currents of the first and second variable amplification amplifiers are added by the resistor ]05.

制御端子107と108の電位に対する増幅度の変化が
、第一と第二の増幅度可変増幅器とで逆になっているた
め、制御端子107の電位が制御端子108の電位より
高い場合には、抵抗105に流れる電流のうち、第一の
増幅度可変増幅器によって増幅された電流の割合が、第
二の増幅度可変増幅器によって増幅された電流の割合よ
りも大きくなる。逆に、制御端子108の電位が制御端
子107の電位より高い場合には、抵抗〕05に流れる
電流のうち、第二の増幅度可変増幅器によって増幅され
た電流の割合が、第一の増幅度可変増幅器によって増幅
された電流の割合よりも大きくなる。
Since the amplification changes with respect to the potentials of the control terminals 107 and 108 are opposite between the first and second variable amplification amplifiers, when the potential of the control terminal 107 is higher than the potential of the control terminal 108, Of the current flowing through the resistor 105, the proportion of the current amplified by the first variable amplification amplifier becomes larger than the proportion of the current amplified by the second variable amplification amplifier. Conversely, when the potential of the control terminal 108 is higher than the potential of the control terminal 107, the proportion of the current flowing through the resistor 05 that is amplified by the second variable amplifier is equal to the first amplification. The proportion of current amplified by the variable amplifier will be greater.

ここで、トランジスタ101と109の各ベースに同じ
周波数の90度の位相差をもった信号がそれぞれ入力さ
れると仮定すると、抵抗105に流れる電流の位相を、
制御端子107と108の電位差によって90度変化さ
せることができる。なぜならば、上記第一の増幅度可変
増幅器によって増幅され抵抗105に流れる電流と、上
記第二の増幅度可変増幅器によって増幅され抵抗105
に流れる電流を、それぞれベクトルと考えると、この二
つのベクトルは90度の位相差をもつが、抵抗105に
よって合成され、ひとつの合成ベクトルとなる。上記二
つのベクトルの大きさは制御端子107と108の電位
差によって、それぞれ反対に変化するので、上記合成ベ
クトルはこの二つのベクトルの間を動くことになる。よ
って、上記電位差によって、合成ベクトルすなわち抵抗
105に流れる電流の位相を90度変化させることがで
きる。抵抗105の電流の位相が90度変化するので、
抵抗105とトランジスタ104及び111の各コレク
タとの接続点の電圧の位相も90度変化する。
Here, assuming that signals with the same frequency and a 90 degree phase difference are input to the bases of transistors 101 and 109, the phase of the current flowing through resistor 105 is
It can be changed by 90 degrees depending on the potential difference between control terminals 107 and 108. This is because the current amplified by the first variable amplification amplifier and flowing through the resistor 105, and the current amplified by the second variable amplification amplifier and flowing through the resistor 105.
If we consider the currents flowing through each as a vector, these two vectors have a phase difference of 90 degrees, but are combined by the resistor 105 to form one composite vector. Since the magnitudes of the two vectors change oppositely depending on the potential difference between the control terminals 107 and 108, the composite vector moves between these two vectors. Therefore, the phase of the combined vector, that is, the current flowing through the resistor 105 can be changed by 90 degrees by the potential difference. Since the phase of the current in the resistor 105 changes by 90 degrees,
The phase of the voltage at the connection point between the resistor 105 and the collectors of the transistors 104 and 111 also changes by 90 degrees.

次に、第5図において、抵抗105とトランジスタ10
4及び111の各コレクタの接続点の電圧は増幅器11
2で増幅され、出力端子114に出力されるとともに、
弾性表面波遅延線115の入力インターディジタル電極
116に入力される。弾性表面波遅延線115の第一の
畠カインターディジタル電極所の一端はトランジスタ1
01のベースに接続され、もう一端は接地されている。
Next, in FIG. 5, the resistor 105 and the transistor 10
The voltage at the connection point of each collector of 4 and 111 is the voltage of the amplifier 11.
2 and output to the output terminal 114,
It is input to the input interdigital electrode 116 of the surface acoustic wave delay line 115. One end of the first Hatakeka interdigital electrode of the surface acoustic wave delay line 115 is connected to the transistor 1.
01 base, and the other end is grounded.

また、弾性表面波遅延線l乙 115の第二の呂カインターディジタル電極柵の一端は
トランジスタ109のベースに接続され、もう一端は接
地されている。弾性表面波遅延線115の入力インター
ディジタル電極]16と第一の出力インターディジタル
電極請との音響的な距離と、入力インターディジタル電
極116と第二の出カイt ンターディジタル電極壬との音響的な距離とは、1/4
波長異なるように設計される。これにより、トランジス
タ101と109の各ベースには、90度の位相差を持
つ信号がそれぞれ入力される。さらに、トランジスタ1
01と109の各ベースには、電源端子106と接地端
子102に接続されたバイアス回路がら、それぞれ抵抗
119と118を介してバイアス電圧が印加される。
Further, one end of the second interdigital electrode fence of the surface acoustic wave delay line 115 is connected to the base of the transistor 109, and the other end is grounded. The acoustic distance between the input interdigital electrode 16 and the first output interdigital electrode of the surface acoustic wave delay line 115, and the acoustic distance between the input interdigital electrode 116 and the second output interdigital electrode 16 The distance is 1/4
Designed for different wavelengths. As a result, signals having a phase difference of 90 degrees are input to the bases of the transistors 101 and 109, respectively. Furthermore, transistor 1
A bias voltage is applied to each base of 01 and 109 from a bias circuit connected to a power supply terminal 106 and a ground terminal 102 via resistors 119 and 118, respectively.

以上の構成により、電圧制御発振回路が構成される。以
下、その動作を説明する。弾性表面波遅延線115を除
く回路の入力、すなわちトランジスタ101と109の
ベースには、弾性表面波遅延線115によって、90度
位相の異なる信号が入力される。
The above configuration constitutes a voltage controlled oscillation circuit. The operation will be explained below. Signals having a phase difference of 90 degrees are input by the surface acoustic wave delay line 115 to the inputs of the circuit other than the surface acoustic wave delay line 115, that is, to the bases of the transistors 101 and 109.

この信号は増幅され弾性表面波遅延線115に帰還され
る。よって、弾性表面波遅延線115を除く回路の増幅
度の絶対値が弾性表面波遅延線115の損失の絶対値よ
り大きく、かつ、弾性表面波遅延線115と他の回路と
を通って帰還されてくる信号の位相が0度または360
度の整数倍となる周波数で発振する。弾性表面波遅延線
115は、その通過周波数帯域内において、入出力間の
位相が周波数に依存して変化するので、上記の制御端子
107と108の電位差により、帰還信号の位相を変化
させれば、発振周波数を可変できる。
This signal is amplified and fed back to the surface acoustic wave delay line 115. Therefore, the absolute value of the amplification degree of the circuit excluding the surface acoustic wave delay line 115 is larger than the absolute value of the loss of the surface acoustic wave delay line 115, and the feedback is transmitted through the surface acoustic wave delay line 115 and other circuits. If the phase of the incoming signal is 0 degrees or 360
It oscillates at a frequency that is an integer multiple of degrees. Since the phase between the input and output of the surface acoustic wave delay line 115 changes depending on the frequency within its pass frequency band, the phase of the feedback signal can be changed by the potential difference between the control terminals 107 and 108. , the oscillation frequency can be varied.

以上に説明した第5図の電圧制御発振回路は、水晶振動
子や弾性表面波共振子を用いた電圧制御発振回路と比較
して、周波数変化幅が広い、弾性表面波遅延線の設計に
よりある程度任意の周波数可変幅が得られる、可変容量
素子やインダクタンスさらに大容量のコンデンサが不要
なことから極めて集積回路化に適する、などの特徴があ
る。
The voltage controlled oscillator circuit shown in Fig. 5 described above has a wider frequency change range than voltage controlled oscillator circuits using crystal oscillators or surface acoustic wave resonators, and has a certain degree of variation due to the design of the surface acoustic wave delay line. It has the following characteristics: it can obtain an arbitrary frequency variable width, and it is extremely suitable for integrated circuits because it does not require a variable capacitance element, inductance, or large capacitance.

しかし、第5図に示す従来の電圧制御発振器においては
、制御電圧に対する周波数変化の感度が高すぎる。また
は任意に設定できないという問題があった。第5図にお
いて、トランジスタ103と】04の対と2 トランジ
スタ110と]1]の対とは、それぞれ制御端子107
と108から印加される制御電圧に対する差動増幅器と
して動作する。このため、制御電圧に対する周波数変化
の感度が極めて高くなってしまう。また、この感度は、
トランジスタ103、104.110.111のベース
電圧に対するコレクタ電流の比すなわち相互コンダクタ
ンスによって決定されてしまうものであり、任意に設定
できない。
However, in the conventional voltage controlled oscillator shown in FIG. 5, the sensitivity of frequency changes to the control voltage is too high. Or there was a problem that it could not be set arbitrarily. In FIG. 5, the pair of transistors 103 and ]04 and the pair of transistors 110 and ]1 are the control terminals 107 and 2, respectively.
It operates as a differential amplifier for the control voltages applied from and 108. Therefore, the sensitivity of frequency changes to the control voltage becomes extremely high. Also, this sensitivity is
It is determined by the ratio of the collector current to the base voltage of the transistors 103, 104, 110, and 111, that is, the mutual conductance, and cannot be set arbitrarily.

制御電圧に対する周波数変化の感度は、一般には高い方
が良いとされるが、過度に高いと位相雑音の原因となる
。なぜならば、電圧制御発振器の場合、制御電圧の変化
がそのまま周波数変化となるため、感度が貰いと制御電
圧とともに雑音まで増幅してしまい周波数変化すなわち
位相雑音を増加させてしまうためである。このようなこ
とから、制御電圧に対する周波数変化の感度は任意に設
定できる方が望ましい。
It is generally said that the higher the sensitivity of the frequency change to the control voltage, the better, but if it is too high, it will cause phase noise. This is because, in the case of a voltage controlled oscillator, a change in control voltage directly results in a change in frequency, so if sensitivity is increased, noise is amplified along with the control voltage, resulting in an increase in frequency change, that is, phase noise. For this reason, it is desirable that the sensitivity of frequency changes to the control voltage can be set arbitrarily.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、弾性表面波遅延線を用いた電圧制御発振器に
おいて、制御電圧に対する発振周波数変化の感度が任意
に設定できないという課題を決定しようとするものであ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention attempts to solve the problem that the sensitivity of oscillation frequency change to the control voltage cannot be arbitrarily set in a voltage controlled oscillator using a surface acoustic wave delay line.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、弾性表面波遅延線により得られる位相の異な
る二つの信号をそれぞれ増幅度可変増幅器で増幅した後
、加算することにより、信号の位相を変化させて該弾性
表面波遅延線に帰還する構成の電圧制御発振器において
、該一方の増幅度可変増幅器の増幅度が制御電圧に比例
するように、もう一方の増幅度可変増幅器の増幅度が制
御電圧に反比例するように、フィードバック制御したも
のである。
(Means for Solving the Problems) The present invention changes the phase of the signals by amplifying two signals with different phases obtained by a surface acoustic wave delay line using variable amplification amplifiers, and then adding them together. In the voltage controlled oscillator configured to feed back to the surface acoustic wave delay line, the amplification of the one variable amplification amplifier is proportional to the control voltage, and the amplification of the other variable amplification amplifier is inversely proportional to the control voltage. This is the result of feedback control.

(作用) 上記の構成をとることにより、増幅度可変増幅器の増幅
度を、制御電圧に比例または反比例させて変化させるこ
とができる。そして、該増幅度可変増幅器の電流または
電圧をフィードバックする回路の、増幅度または減衰度
を変化させると、該増幅度可変増幅器の増幅度の制御電
圧に対する比例係数が変化する。その結果、弾性表面波
遅延線に帰還される信号の位相の制御電圧に対する変化
量も変化し、発振周波数の制御電圧に対する感度も変化
する。よって、フィードバック回路の増幅度または減衰
度を所定の値に設定することによって、制御電圧に対す
る発振周波数の感度を任意に設定できる。
(Function) By adopting the above configuration, the amplification degree of the variable amplification amplifier can be changed in proportion or inverse proportion to the control voltage. When the amplification degree or the attenuation degree of the circuit that feeds back the current or voltage of the variable amplification degree amplifier is changed, the proportionality coefficient of the amplification degree of the variable amplification degree amplifier to the control voltage changes. As a result, the amount of change in the phase of the signal fed back to the surface acoustic wave delay line with respect to the control voltage also changes, and the sensitivity of the oscillation frequency with respect to the control voltage also changes. Therefore, by setting the amplification degree or attenuation degree of the feedback circuit to a predetermined value, the sensitivity of the oscillation frequency to the control voltage can be set arbitrarily.

(実施例) 以下1本発明の一実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。第1図は本発明の一実施例を示す回路構
成図である。第1図において、トランジスタ1のエミッ
タは接地端子2に接続され、コレクタはトランジスタ3
,4の各エミッタに接続されている。トランジスタ3の
コレクタは抵抗5を介して、トランジスタ4のコレクタ
は抵抗6を介して、それぞれ電源端子7に接続されてい
る。以上の回路により、第一の増幅度可変増幅器が構成
される。そして、トランジスタ8のエミッタは接地端子
2に接続され、コレクタはトランジスタ9,10の各エ
ミッタに接続されている。トランジスタ9のコレクタは
直接、トランジスタ10のコレクタは抵抗6を介して、
それぞれ電源端子7に接続されている。以上の回路によ
り、第二の増幅度可変増幅器が構成される。さらに、抵
抗6とトランジスタ4及び10の各コレクタの接続点の
電圧は増幅器1〕で増幅され、出力端子12に出力され
るとともに、弾性表面波遅延@13の入力インターディ
ジタル電極】4に入力される。弾性表面波遅延線13の
第一のaカインターディジタル電極15の一端はトラン
ジスタ1のベースに接続され、もう一端は接地されてい
る。また、弾性表面波遅延線コ3の第二の8カインター
デイジタル電極16の一端はトランジスタ8のベースに
接続され、もう一端は接地されている。弾性表面波遅延
線13の入力インターディジタル電極14と第一の出力
インターディジタル電極15との音響的な距離と、入力
インターディジタル電極14と第二の出力インターディ
ジタル電極16との音響的な距離とは、1/4波長異な
るように設計される。これにより、トランジスタ1と8
の各ベースには、 90度の位相差を持つ信号がそれぞ
れ入力される。さらに、トランジスタ1と8の各ベース
には、電源端子6と接地端子2に接続されたバイアス回
路17から、それぞれ抵抗18と19を介してバイアス
電圧が印加される。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the emitter of transistor 1 is connected to ground terminal 2, and the collector is connected to transistor 3.
, 4 are connected to each emitter. The collector of the transistor 3 and the collector of the transistor 4 are connected to a power supply terminal 7 through a resistor 5 and a resistor 6, respectively. The above circuit constitutes a first variable amplification amplifier. The emitter of transistor 8 is connected to ground terminal 2, and the collector is connected to each emitter of transistors 9 and 10. The collector of transistor 9 is connected directly, the collector of transistor 10 is connected through resistor 6,
Each is connected to a power supply terminal 7. The above circuit constitutes a second variable amplification amplifier. Furthermore, the voltage at the connection point between the resistor 6 and the collectors of the transistors 4 and 10 is amplified by the amplifier 1] and output to the output terminal 12, and is also input to the input interdigital electrode 4 of the surface acoustic wave delay @13. Ru. One end of the first interdigital electrode 15 of the surface acoustic wave delay line 13 is connected to the base of the transistor 1, and the other end is grounded. Further, one end of the second 8-interdigital electrode 16 of the surface acoustic wave delay line 3 is connected to the base of the transistor 8, and the other end is grounded. The acoustic distance between the input interdigital electrode 14 and the first output interdigital electrode 15 of the surface acoustic wave delay line 13, and the acoustic distance between the input interdigital electrode 14 and the second output interdigital electrode 16. are designed to differ by 1/4 wavelength. This results in transistors 1 and 8
A signal having a phase difference of 90 degrees is input to each base. Furthermore, a bias voltage is applied to the bases of transistors 1 and 8 from a bias circuit 17 connected to power supply terminal 6 and ground terminal 2 via resistors 18 and 19, respectively.

抵抗5を除く以上の回路は従来の電圧制御発振回路と同
様であるが、この実施例ではさらに、差動増幅器20が
付加されている。差動増幅器20の正入力は制御端子2
1に、負入力はローパス・フィルタ22を介してトラン
ジスタ3のコレクタに、それぞれ接続されており、正出
力はトランジスタ4と9の各ベースに、負出力はトラン
ジスタ3と10の各ベースに接続されている。
The above circuit except for the resistor 5 is similar to the conventional voltage controlled oscillation circuit, but in this embodiment, a differential amplifier 20 is further added. The positive input of the differential amplifier 20 is the control terminal 2.
1, the negative inputs are connected to the collectors of transistors 3 through low-pass filters 22, the positive outputs are connected to the bases of transistors 4 and 9, and the negative outputs are connected to the bases of transistors 3 and 10. ing.

以上が、この実施例の回路構成である。次に、この実施
例の動作を説明する。
The above is the circuit configuration of this embodiment. Next, the operation of this embodiment will be explained.

まず、第一と第二の増幅度可変増幅器の各入力すなわち
トランジスタ1と8の各ベースには、弾性表面波遅延I
!13によって90度位相の異なる信号が印加される。
First, a surface acoustic wave delay I
! 13, signals having a phase difference of 90 degrees are applied.

この信号はそれぞれ増幅され、抵抗6で加算された後、
さらに増幅器11で増幅され、弾性表面波遅延線13に
帰還される。この時、弾性表面波遅延線13を除く他の
回路の増幅度の絶対値が、弾性表面波遅延線13の損失
より大きく、かつ弾性表面波遅延線]3と他の回路とを
通って帰還されてくる信号の位相が0度または360度
の整数倍となる周波数で発振する。以上の動作は、第5
図の従来の電圧制御発振回路と同様である。また、トラ
ンジスタ3と4及び9と10の各ベース電位差に応じて
、第一と第二の増幅度可変増幅器の増幅度が反対に変化
して、上記帰還信号の位相が変化することにより発振周
波数が変化する動作も2第5図の従来の電圧制御発振回
路と同様である。
After each of these signals is amplified and summed by resistor 6,
The signal is further amplified by an amplifier 11 and fed back to a surface acoustic wave delay line 13. At this time, the absolute value of the amplification degree of the other circuits other than the surface acoustic wave delay line 13 is larger than the loss of the surface acoustic wave delay line 13, and the feedback is returned through the surface acoustic wave delay line ] 3 and the other circuits. It oscillates at a frequency where the phase of the incoming signal is an integer multiple of 0 degrees or 360 degrees. The above operation is the fifth
This is similar to the conventional voltage controlled oscillation circuit shown in the figure. In addition, the amplification degrees of the first and second variable amplification amplifiers change in the opposite manner according to the base potential differences between the transistors 3 and 4 and between 9 and 10, and the phase of the feedback signal changes, thereby changing the oscillation frequency. The operation of changing is also similar to that of the conventional voltage controlled oscillation circuit shown in FIG.

次に、第1図の回路において、トランジスタ3のコレク
タ電流は、トランジスタ1のコレクタ電流からトランジ
スタ4に流れる電流を減した残りの電流となるので、第
一の増幅度可変増幅器の増幅度に反比何する。また、I
−ランジスタ3のコレクタと電源端子6の間には、抵抗
5が接続されているため、トランジスタ3のコレクタ電
位は、コレクタ電流に反比例する。結果としては、トラ
ンジスタ3のコレクタ電位は第一の増幅度可変増幅器の
増幅度に比例する。ところで、トランジスタ3と4との
各ベースには、差動増幅器20の負と正との出力電圧が
印加されるため、制御端子21に印加される制御電圧が
上昇すると、トランジスタ3のベース電位が降下し、ト
ランジスタ4のベース電位が上昇する。トランジスタ3
のベース電位が降下すると、コレクタ電流が減少し、コ
レクタ電位が上昇する。そして、この電位がローパス・
フィルタ22を介して差動増幅器20の負入力に負帰還
されるため、今度は逆にトランジスタ3のベース電位が
上昇し、トランジスタ4のベース電位が下降する。この
一連の動作は最終的に、トランジスタ3のコレクタ電位
が制御端子に印加される制御電圧と同一となって安定す
る。すなわち、トランジスタ3のコレクタ電位が制御電
圧に比例して変化するようにフィードバック制御が行わ
れる。なお、ローパス・フィルタ22はトランジスタ3
のコレクタに発生する発振周波数の交流電圧が、差動増
幅器20に入力されないようにするためのものであり、
上記フィードバック制御は直流電圧のみで行われる。ト
ランジスタ3のコレクタ電位が制御電圧に比例するとい
うことは、第一の増幅度可変増幅器の増幅度が制御電圧
に比例して変化するということである。また、トランジ
スタ9と10の各ベースが、トランジスタ4と3の各ベ
ースに接続されているため、第二の増幅度可変増幅器の
増幅度は、第一の増幅度可変増幅器の増幅度とは逆に。
Next, in the circuit of FIG. 1, the collector current of transistor 3 is the remaining current after subtracting the current flowing to transistor 4 from the collector current of transistor 1, so it is inversely proportional to the amplification degree of the first variable amplification amplifier. What do you do? Also, I
- Since the resistor 5 is connected between the collector of the transistor 3 and the power supply terminal 6, the collector potential of the transistor 3 is inversely proportional to the collector current. As a result, the collector potential of transistor 3 is proportional to the amplification of the first variable amplification amplifier. By the way, since the negative and positive output voltages of the differential amplifier 20 are applied to the bases of the transistors 3 and 4, when the control voltage applied to the control terminal 21 increases, the base potential of the transistor 3 increases. The base potential of transistor 4 rises. transistor 3
When the base potential of , the collector current decreases and the collector potential increases. This potential is low-pass
Since this is negatively fed back to the negative input of the differential amplifier 20 via the filter 22, the base potential of the transistor 3 increases and the base potential of the transistor 4 decreases. This series of operations eventually stabilizes as the collector potential of the transistor 3 becomes the same as the control voltage applied to the control terminal. That is, feedback control is performed so that the collector potential of transistor 3 changes in proportion to the control voltage. Note that the low-pass filter 22 is connected to the transistor 3.
This is to prevent the AC voltage at the oscillation frequency generated at the collector from being input to the differential amplifier 20.
The feedback control described above is performed using only DC voltage. The fact that the collector potential of the transistor 3 is proportional to the control voltage means that the amplification degree of the first variable amplification amplifier changes in proportion to the control voltage. Furthermore, since the bases of transistors 9 and 10 are connected to the bases of transistors 4 and 3, the amplification of the second variable amplification amplifier is opposite to that of the first variable amplification amplifier. To.

すなわち制御電圧に反比例して変化することになる。In other words, it changes in inverse proportion to the control voltage.

そして、フィードバック制御が正常に行われている場合
、制御電圧とトランジスタ3のコレクタの直流電位とは
同一となるため、抵抗5の抵抗値を小さくすると、制御
電圧の変化に対する抵抗5を流れる電流の変化量すなわ
ちトランジスタ3のコレクタ電流の変化量が大きくなる
。結果として、制御電圧に対する発振周波数変化量が大
きくなる。
When feedback control is performed normally, the control voltage and the DC potential of the collector of the transistor 3 are the same, so if the resistance value of the resistor 5 is decreased, the current flowing through the resistor 5 in response to a change in the control voltage is reduced. The amount of change, that is, the amount of change in the collector current of transistor 3 increases. As a result, the amount of change in oscillation frequency with respect to the control voltage increases.

このように、抵抗5の抵抗値により制御電圧に対する発
振周波数の感度を調整できる。
In this way, the sensitivity of the oscillation frequency to the control voltage can be adjusted by the resistance value of the resistor 5.

以上のように、第1図の実施例によれば、制御電圧に対
する発振周波数の感度を任意しこ設定することができる
。そして、弾性表面波遅延線を使用しているため極めて
安定で位相雑音の少ない電圧制御発振器が構成できる。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 1, the sensitivity of the oscillation frequency to the control voltage can be set arbitrarily. Furthermore, since a surface acoustic wave delay line is used, a voltage controlled oscillator that is extremely stable and has little phase noise can be constructed.

さらに第1図の実施例は、可変容量素子やインダクタン
ス、大容量のコンデンサ等を必要としないため極めて集
積回路化に適する。例えば第1図の実施例は、弾性表面
波遅延線13を除く他の回路を集積回路化した半導体基
板チップと、弾性表面波遅延線13を形成した圧電基板
チップの、二つのチップで構成することができ5超小型
の電圧制御発振器を構成することが可能である。
Further, the embodiment shown in FIG. 1 does not require a variable capacitance element, an inductance, a large capacitor, etc., and is therefore extremely suitable for integration into an integrated circuit. For example, the embodiment shown in FIG. 1 is composed of two chips: a semiconductor substrate chip on which other circuits except the surface acoustic wave delay line 13 are integrated, and a piezoelectric substrate chip on which the surface acoustic wave delay line 13 is formed. 5 It is possible to construct an ultra-small voltage controlled oscillator.

本発明は第1図の実施例に限定されるものではなく1種
々に変形して実施できる。第2図は、第1図の実施例の
一変形例を示す回路構成図である。
The present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 1, but can be implemented with various modifications. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a modification of the embodiment of FIG. 1.

第1図のローパス・フィルタ22のかわりに、第2図の
実施例においては、抵抗5と並列にコンデンサ23を接
続している。発振周波数において、このコンデンサのイ
ンピーダンスの絶対値が抵抗5の抵抗値より十分小さく
なるように選定することによって、トランジスタ3のコ
レクタ電流の発振周波数成分をこのコンデンサでバイア
スする事ができる。よって、トランジスタ3のコレクタ
に発生する発振周波数の交流電圧を十分小さくすること
ができるるため、第1図の実施例と同様の動作を行わせ
ることができる。
In place of the low-pass filter 22 in FIG. 1, a capacitor 23 is connected in parallel with the resistor 5 in the embodiment shown in FIG. By selecting the absolute value of the impedance of this capacitor to be sufficiently smaller than the resistance value of the resistor 5 at the oscillation frequency, the oscillation frequency component of the collector current of the transistor 3 can be biased by this capacitor. Therefore, the AC voltage at the oscillation frequency generated at the collector of the transistor 3 can be made sufficiently small, so that the same operation as in the embodiment shown in FIG. 1 can be performed.

第2図の実施例においても、第1図の実施例と同様の効
果が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the same effects as in the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

第3図は、第1図の実施例の他の変形例を示す回路構成
図である。第1図のローパス・フィルタの変わりに、第
3図の実施例においては、差動増幅器20の二つの入力
に抵抗24と25をそれぞれ挿入し、さらに正出力から
負出力にコンデンサ26で負帰還を施すことによって、
差動増幅器20をいわゆるアクティブ・フィルタとして
動作させることによって、トランジスタ3のコレクタに
発生する発振周波数の交流電圧を増幅しないようにした
ものである。このような構成によっても第1図の実施例
と同様の動作を行わせることができる。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another modification of the embodiment of FIG. 1. In place of the low-pass filter of FIG. 1, in the embodiment of FIG. 3, resistors 24 and 25 are inserted into the two inputs of the differential amplifier 20, and a capacitor 26 is used to provide negative feedback from the positive output to the negative output. By applying
By operating the differential amplifier 20 as a so-called active filter, the AC voltage at the oscillation frequency generated at the collector of the transistor 3 is not amplified. With such a configuration, the same operation as the embodiment shown in FIG. 1 can be performed.

第3図の実施例においても第1図の実施例と同様の効果
が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the same effects as in the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

第4図は本発明の他の実施例を示す回路構成図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

この実施例は高周波回路部分を全て差動回路構成とした
ものである。第4図において、トランジスタ41と42
の各エミッタは直流電流源43を介して接地端子44に
接続され、トランジスタ41のコレクタはトランジスタ
45と46の各エミッタに、トランジスタ42のコレク
タはトランジスタ47と48の各エミッタに接続されて
いる。トランジスタ45のコレクタは抵抗49を介して
、トランジスタ46と47のコレクタは抵抗50を介し
て、トランジスタ48のコレクタは抵抗51を介して、
それぞれ電源端子52に接続されている。以上の回路に
より、第一の増幅度可変増幅器が構成される。そして、
トランジスタ53と54の各エミッタは直流電流源55
を介して接地端子44に接続され、トランジスタ53の
コレクタはトランジスタ56と57の各エミッタに、ト
ランジスタ54のコレクタはトランジスタ58と59の
各エミッタに接続されている。トランジスタ56のコレ
クタは抵抗49を介して、トランジスタ57と58のコ
レクタは直接、トランジスタ59のコレクタは抵抗51
を介して、それぞれ電源端子52に接続されている。以
上の回路により、第二の増幅度可変増幅器が構成される
。さらに、抵抗51とトランジスタ48及び59の各コ
レクタの接続点の電圧は増幅器60で増幅され、出力端
子61と62に8力されるとともに、弾性表面波遅延線
63の入力インターディジタル電極64に入力される。
In this embodiment, all the high frequency circuit portions have a differential circuit configuration. In FIG. 4, transistors 41 and 42
are connected to a ground terminal 44 via a direct current source 43, the collector of transistor 41 is connected to the emitters of transistors 45 and 46, and the collector of transistor 42 is connected to the emitters of transistors 47 and 48. The collector of transistor 45 is connected through resistor 49, the collectors of transistors 46 and 47 are connected through resistor 50, and the collector of transistor 48 is connected through resistor 51.
Each is connected to a power supply terminal 52. The above circuit constitutes a first variable amplification amplifier. and,
Each emitter of transistors 53 and 54 is connected to a direct current source 55.
The collector of transistor 53 is connected to the emitters of transistors 56 and 57, and the collector of transistor 54 is connected to the emitters of transistors 58 and 59. The collector of transistor 56 is connected via resistor 49, the collectors of transistors 57 and 58 are directly connected, and the collector of transistor 59 is connected to resistor 51.
are connected to the power supply terminals 52 through the respective terminals. The above circuit constitutes a second variable amplification amplifier. Further, the voltage at the connection point between the resistor 51 and the collectors of the transistors 48 and 59 is amplified by an amplifier 60 and applied to output terminals 61 and 62, and is also input to the input interdigital electrode 64 of the surface acoustic wave delay line 63. be done.

弾性表面波遅延線63の第一の出力インターディジタル
電極65の一端はトランジスタ41と42のベース間に
接続されている。また、弾性表面波遅延線63の第二の
出力インターディジタル電極66の一端はトランジスタ
53と54のベース間に接続されている。弾性表面波遅
延線63の入力インターディジタル電極64と第一の出
力インターディジタル65との音響的な距離と、入力イ
ンターディジタル電極64と第二の出力インターディジ
タル電極66との音響的距離とは、1/4波長異なるよ
うに設計される。これにより、トランジスタ41と42
のベース間とトランジスタ53と54のベース間とには
、90度の位相差を持つ信号がそれぞれ入力される。ト
ランジスタ41.42.53.54の各ベースには、電
源端子52と接地端子44に接続されたバイアス回路6
7から、それぞれ抵抗68.69.70゜71を介して
バイアス電圧が印加される。さらに、差動増幅器72の
正入力は制御端子73に、負入力はトランジスタ46と
47の各コレクタに、それぞれ接続されており、正出力
はトランジスタ45.48.57゜58の各ベースに、
負出力はトランジスタ46.47゜56.59の各ベー
スに接続されている。
One end of the first output interdigital electrode 65 of the surface acoustic wave delay line 63 is connected between the bases of transistors 41 and 42. Further, one end of the second output interdigital electrode 66 of the surface acoustic wave delay line 63 is connected between the bases of the transistors 53 and 54. The acoustic distance between the input interdigital electrode 64 and the first output interdigital electrode 65 of the surface acoustic wave delay line 63 and the acoustic distance between the input interdigital electrode 64 and the second output interdigital electrode 66 are as follows. Designed to differ by 1/4 wavelength. As a result, transistors 41 and 42
Signals having a phase difference of 90 degrees are input between the bases of the transistors 53 and 54 and between the bases of the transistors 53 and 54, respectively. A bias circuit 6 connected to a power supply terminal 52 and a ground terminal 44 is connected to the base of each transistor 41, 42, 53, 54.
7, a bias voltage is applied through resistors 68, 69, and 70° 71, respectively. Further, the positive input of the differential amplifier 72 is connected to the control terminal 73, the negative input is connected to the collectors of the transistors 46 and 47, and the positive output is connected to the bases of the transistors 45, 48, 57, 58,
The negative output is connected to each base of transistors 46.47.56.59.

以上が、この実施例の回路構成である。次に、二の実施
例の動作を説明する。
The above is the circuit configuration of this embodiment. Next, the operation of the second embodiment will be explained.

まず、第一と第二の増幅度可変増幅器の各入力すなわち
トランジスタ41と42のベース間とトランジスタ53
と54のベース間には、弾性表面波遅延線13によって
90度位相の異なる信号が印加される。
First, between each input of the first and second variable amplification amplifiers, that is, between the bases of transistors 41 and 42, and between the transistor 53
Signals having a phase difference of 90 degrees are applied between the bases of and 54 by the surface acoustic wave delay line 13.

この二つの信号は、トランジスタ41と42との差動増
幅動作と、トランジスタ53と54との差動増幅動作と
によって、それぞれ増幅される。この増幅された信号す
なわちトランジスタ4]、、 42のコレクタ電流と、
トランジスタ53.54のコレクタ電流とは、それぞれ
トランジスタ45.46.47.48と、トランジスタ
56.57.58.59とを介して流れる。トランジス
タ45.48.57.58の各ベースは差動増幅器72
の正出力に、トランジスタ46.47.56.59の各
ベースは差動増幅器72の負出力に、それぞれ接続され
ているため、トランジスタ41のコレクタ電流がトラン
ジスタ45を介して流れる割合、トランジスタ42のコ
レクタ電流がトランジスタ48を介して流れる割合、ト
ランジスタ53のコレクタ電流がトランジスタ57を介
して流れる割合、トランジスタ54のコレクタ電流がト
ランジスタ58を介して流れる割合は、全て同じになる
。当然ながら、トランジスタ41のコレクタ電流がトラ
ンジスタ46を介して流れる割合、トランジスタ42の
コレクタ電流がトランジスタ47を介して流れる割合、
トランジスタ53のコレクタ電流がトランジスタ56を
介して流れる割合、トランジスタ54のコレクタ電流が
トランジスタ59を介して流れる割合も、全て同しにな
る。
These two signals are amplified by the differential amplification operation of transistors 41 and 42 and the differential amplification operation of transistors 53 and 54, respectively. This amplified signal, that is, the collector current of transistor 4], 42,
The collector currents of transistors 53, 54 flow through transistors 45, 46, 47, 48 and 56, 57, 58, 59, respectively. The base of each transistor 45, 48, 57, 58 is a differential amplifier 72
Since the bases of transistors 46, 47, 56, and 59 are respectively connected to the positive output of transistor 46, 47, 56, and 59 to the negative output of differential amplifier 72, the rate at which the collector current of transistor 41 flows through transistor 45, The rate at which the collector current flows through transistor 48, the rate at which the collector current of transistor 53 flows through transistor 57, and the rate at which the collector current of transistor 54 flows through transistor 58 are all the same. Naturally, the proportion of the collector current of the transistor 41 flowing through the transistor 46, the proportion of the collector current of the transistor 42 flowing through the transistor 47,
The ratio at which the collector current of transistor 53 flows through transistor 56 and the ratio at which the collector current of transistor 54 flows through transistor 59 are also the same.

そして、トランジスタ45と56を流れる電流は抵抗4
9で加算され、同様にトランジスタ48と59を流れる
電流は抵抗51で加算される。この時、抵抗49とトラ
ンジスタ45.56のコレクタとの接続点に発生する電
圧と、抵抗51とトランジスタ48.59のコレクタと
の接続点に発生する電圧とは、位相が180度異4り、
差動電圧となる。この電圧が増幅器60で増幅され弾性
表面波遅延i&163に帰還される。そして、弾性表面
波遅延線63を除く回路の増幅度が、弾性表面波遅延線
63の損失より大きくなり、かつ弾性表面波遅延線63
と他の回路とを通って帰還されてくる信号の位相が0度
または360度の整数倍となる周波数で発振する。
Then, the current flowing through the transistors 45 and 56 is
Similarly, the currents flowing through transistors 48 and 59 are added at resistor 51. At this time, the voltage generated at the connection point between the resistor 49 and the collector of the transistor 45.56 and the voltage generated at the connection point between the resistor 51 and the collector of the transistor 48.59 have a phase difference of 180 degrees.
It becomes a differential voltage. This voltage is amplified by the amplifier 60 and fed back to the surface acoustic wave delay i&163. Then, the amplification degree of the circuit excluding the surface acoustic wave delay line 63 becomes greater than the loss of the surface acoustic wave delay line 63, and
It oscillates at a frequency where the phase of the signal fed back through the circuit and other circuits is an integer multiple of 0 degrees or 360 degrees.

ところで、トランジスタ45.48の各ベースと、トラ
ンジスタ56.59の各ベースとは、それぞれ差動増幅
器72の正と負の出力に接続されているため、差動増幅
器72の出力電圧によってトランジスタ45゜48のコ
レクタ電流が増加すると、トランジスタ56゜59の電
流が減少し、逆に、トランジスタ45.48のコレクタ
電流が減少すると、トランジスタ56.59の電流が増
加する動作となる。トランジスタ45と48の各コレク
タ電流と、トランジスタ56と59の各コレクタ電流は
、それぞれ弾性表面波遅延線からの90度位相の異なる
信号を増幅したものである。
By the way, each base of the transistor 45.48 and each base of the transistor 56.59 are connected to the positive and negative outputs of the differential amplifier 72, respectively, so the output voltage of the differential amplifier 72 causes the transistor 45° When the collector current of transistors 45 and 48 increases, the current of transistors 56 and 59 decreases, and conversely, when the collector current of transistors 45 and 48 decreases, the current of transistors 56 and 59 increases. The respective collector currents of the transistors 45 and 48 and the respective collector currents of the transistors 56 and 59 are amplified signals having a phase difference of 90 degrees from the surface acoustic wave delay line.

よって、抵抗49と51とによって加算される信号は、
差動増幅器72の出力電圧に応じて90度変化する。
Therefore, the signals added by resistors 49 and 51 are:
It changes by 90 degrees depending on the output voltage of the differential amplifier 72.

結果として、弾性表面波遅延線63に帰還される信号の
位相も変化し、発振周波数が差動増幅器72の出力電圧
に応じて変化する。
As a result, the phase of the signal fed back to the surface acoustic wave delay line 63 also changes, and the oscillation frequency changes depending on the output voltage of the differential amplifier 72.

次に、第4図の回路において、トランジスタ46と47
のコレクタ電流は、それぞれトランジスタ41と42の
コレクタ電流からトランジスタ45と48に流れる電流
を減じた残りの電流となるので、第一の増幅度可変増幅
器の増幅度に反比例する。また、トランジスタ46.4
7のコレクタと電源端子52の間には、抵抗50が接続
されているため、トランジスタ46.47のコレクタ電
位は、コレクタ電流に反比例する。結果として、トラン
ジスタ46.47のコレクタ電位は第一の増幅度可変増
幅器の増幅度に比例する。ところで、トランジスタ46
.47と45.48の各ベースには、差動増幅器20の
負の正の出力電圧が印加されるため、制御端子73に印
加される制御電圧が上昇すると、トランジスタ46.4
7のベース電位が降下し、トランジスタ45.48のベ
ース電位が上昇する。トランジスタ46.47のベース
電位が降下すると、コレクタ電流が減少し、コレクタ電
位が上昇する。そして、この電位が差動増幅器20の負
入力に負帰還されるため、今度は逆にトランジスタ46
.47のベース電位が上昇し、トランジス945.48
のベース電位が下降する。この一連の動作は最終的に、
トランジスタ46.47のコレクタ電位が制御端子に印
加される制御電圧と同一となって安定する。すなわち、
トランジスタ46.47のコレクタ電位が制御電圧に比
例して変化するようにフィードバック制御が行われる9
なお、トランジスタ46と47のコレクタ電流の発振周
波数の交流成分は、トランジスタ41と42の差動動作
により、位相が180度異l6ため、抵抗50で加算さ
れると、お互いが打ち消しあい、抵抗50に流れる電流
は直流成分のみとなる。よって、トランジスタ46.4
7のコレクタに発生する電圧も直流電圧となるため、第
1図の実施例のようなローパス・フィルタは不要となる
Next, in the circuit of FIG. 4, transistors 46 and 47
Since the collector current is the remaining current after subtracting the current flowing through the transistors 45 and 48 from the collector current of the transistors 41 and 42, respectively, it is inversely proportional to the amplification degree of the first variable amplification amplifier. Also, transistor 46.4
Since the resistor 50 is connected between the collector of the transistor 7 and the power supply terminal 52, the collector potential of the transistor 46, 47 is inversely proportional to the collector current. As a result, the collector potential of transistors 46, 47 is proportional to the amplification of the first variable amplification amplifier. By the way, transistor 46
.. Since the negative and positive output voltages of the differential amplifier 20 are applied to the bases of the transistors 47 and 45.48, when the control voltage applied to the control terminal 73 increases, the transistors 46.4
The base potential of transistors 45 and 48 decreases, and the base potential of transistors 45 and 48 increases. When the base potential of transistors 46 and 47 decreases, the collector current decreases and the collector potential increases. Since this potential is negatively fed back to the negative input of the differential amplifier 20, the transistor 46
.. The base potential of 47 rises and the transistor 945.48
The base potential of decreases. This series of actions ultimately leads to
The collector potential of the transistors 46 and 47 becomes the same as the control voltage applied to the control terminal and becomes stable. That is,
Feedback control is performed so that the collector potential of the transistors 46 and 47 changes in proportion to the control voltage 9
Note that the alternating current components of the oscillation frequencies of the collector currents of the transistors 46 and 47 have a phase difference of 180 degrees l6 due to the differential operation of the transistors 41 and 42, so when they are added at the resistor 50, they cancel each other out, and the resistor 50 The current that flows through is only a DC component. Therefore, transistor 46.4
Since the voltage generated at the collector of 7 is also a DC voltage, a low-pass filter like the embodiment shown in FIG. 1 is not required.

トランジスタ46.47のコレクタ電位が制御電圧に比
例するということは、第一の増幅度可変増幅器の増幅度
が制御電圧に比例して変化するということである。また
、トランジスタ46.47のベースとトランジスタ56
.59のベースが、トランジスタ45と48のベースが
トランジスタ57.58のベースに接続されているため
、第二の増幅度可変増幅器の増幅度は、第一の増幅度可
変増幅器の増幅度とは逆に、すなわち制御電圧に反比例
して変化することになる。
The fact that the collector potential of the transistors 46 and 47 is proportional to the control voltage means that the amplification degree of the first variable amplification amplifier changes in proportion to the control voltage. Also, the bases of transistors 46 and 47 and the transistor 56
.. Since the bases of transistors 45 and 48 are connected to the bases of transistors 57 and 58, the amplification of the second variable amplification amplifier is opposite to that of the first variable amplification amplifier. In other words, it changes in inverse proportion to the control voltage.

そして、フィードバック制御が正常に行われている場合
、制御電圧とトランジスタ46.47のコレクタの直流
電位とは同一となるため、抵抗50の抵抗値を小さくす
ると、制御電圧の変化に対する抵抗50を流れる電流の
変化量すなわちトランジスタ46、47のコレクタ電流
の変化量が大きくなる。結果として、制御電圧に対する
発振周波数変化量が大きくなる。このように、抵抗60
の抵抗値により制御電圧に対する発振周波数の感度を調
整できる。
When the feedback control is performed normally, the control voltage and the DC potential of the collector of the transistor 46, 47 are the same, so if the resistance value of the resistor 50 is decreased, the current flowing through the resistor 50 in response to a change in the control voltage is The amount of change in current, that is, the amount of change in the collector currents of transistors 46 and 47 increases. As a result, the amount of change in oscillation frequency with respect to the control voltage increases. In this way, resistance 60
The sensitivity of the oscillation frequency to the control voltage can be adjusted by the resistance value.

以上のように、第4図の実施例によれば、制御電圧に対
する発振周波数の感度を任意に設定することができる。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 4, the sensitivity of the oscillation frequency to the control voltage can be set arbitrarily.

さらに2弾性表面波遅延線を使用しているため、極めて
安定で位相雑音の少ない電圧制御発振器が構成できる。
Furthermore, since two surface acoustic wave delay lines are used, a voltage controlled oscillator that is extremely stable and has little phase noise can be constructed.

さらに第4図の実施例は、可変容量素子やインダクタン
ス、大容量のコンデンサ等を必要としないため極めて集
積回路化に適する。よって、第1図の実施例と同様に第
4図の実施例も、弾性表面波遅延1i13を除く他の回
路を集積回路化した半導体基板チップと、弾性表面波遅
延線13を形成した圧電基板チップの、二つのチップで
構成することができ、超小型の電圧制御発振器を構成す
ることが可能である。
Further, the embodiment shown in FIG. 4 does not require a variable capacitance element, inductance, large capacitor, etc., and is therefore extremely suitable for integrated circuit implementation. Therefore, similar to the embodiment shown in FIG. 1, the embodiment shown in FIG. It can be configured with two chips, and it is possible to configure an ultra-small voltage controlled oscillator.

以上に説明した全ての実施例、変形例においては、フィ
ードバック制御される電圧すなわちトランジスタ3やト
ランジスタ46.47のコレクタ電位と、制御電圧とは
、同電位となる。しかし、使用目的によっては、制御電
圧を任意の範囲に設定できる方が望ましい。このような
場合には、差動増幅器20.72の正の入力または負の
入力に、電圧シフト回路または直流電圧源を接続するこ
とにより、フィードバック制御される電圧と制−電圧と
の間に電位差を生じさせることができる。この電位差は
該電圧シフト回路の電圧ソフト量、または該直流電圧源
の電圧により、任意に設定できるので。
In all the embodiments and modifications described above, the feedback-controlled voltage, that is, the collector potential of the transistors 3 and 46 and 47, and the control voltage are at the same potential. However, depending on the purpose of use, it is desirable to be able to set the control voltage within an arbitrary range. In such a case, by connecting a voltage shift circuit or a DC voltage source to the positive input or negative input of the differential amplifier 20.72, a potential difference can be created between the feedback-controlled voltage and the control voltage. can be caused. This potential difference can be arbitrarily set by the voltage soft amount of the voltage shift circuit or the voltage of the DC voltage source.

制御電圧を任意の範囲に設定できる。Control voltage can be set to any range.

または、以上の全ての実施例、変形例においては1弾性
表面波遅延線の第一の出力インターディジタル電極と第
二の出力インターディジタルとがら得られる二つの信号
は、位相が90度l4るものとしだが、これに限定され
るものではなく任意の位相差であっても動作することが
できる。そして、その位相差に応じて発振周波数の変化
範囲を変化させることができる。よって、弾性表面波遅
延線の入力インターディジタル電極と第一の呂カインタ
ーディジタル電極との音響的な距離と、入力インターデ
ィジタル電極と第二のインターディジタル電極との音響
的な距離とは、1/4波長異なるものだけに限定される
ものではない。ただし、該位相差が、0度の場合には発
振周波数が変化せず、180度の場合には二つの信号の
中間の位相が得られなくなるため二つの周波数でしが発
振しない動作となるため、それぞれ本発明の目的を達成
できなくなる。
Alternatively, in all the above embodiments and modifications, it is assumed that the two signals obtained from the first output interdigital electrode and the second output interdigital electrode of one surface acoustic wave delay line have a phase of 90 degrees l4. However, the present invention is not limited to this, and can operate with any phase difference. Then, the range of change in the oscillation frequency can be changed depending on the phase difference. Therefore, the acoustic distance between the input interdigital electrode of the surface acoustic wave delay line and the first interdigital electrode, and the acoustic distance between the input interdigital electrode and the second interdigital electrode are 1. It is not limited to those having different wavelengths by /4. However, if the phase difference is 0 degrees, the oscillation frequency will not change, and if it is 180 degrees, it will not be possible to obtain an intermediate phase between the two signals, resulting in an operation in which the two frequencies do not oscillate. , the object of the present invention cannot be achieved.

なお、本発明は弾性表面波遅延線を除く他の回路を、集
積回路化して実施することが望ましいが、個別のトラン
ジスタや抵抗を用いて実施しても、本発明の目的は十分
達成される。
Note that although it is preferable to implement the present invention by integrating circuits other than the surface acoustic wave delay line, the purpose of the present invention can be sufficiently achieved even if implemented using individual transistors and resistors. .

以上、本発明の実施例、変形例について説明したが、要
するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々に変形して実施することができる。
The embodiments and modifications of the present invention have been described above, but in short, the present invention includes the following without departing from the gist thereof:
It can be implemented with various modifications.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明の電圧制御発振器によれば、
制御電圧に対する発振周波数の感度を任意に設定するこ
とができる。そして、極めて安定で位相雑音の少ない電
圧制御発振器が構成できる。さらに、半導体基板チップ
と圧電基板チップの二つのチップで構成することもでき
るため、超小型の電圧制御発振器を提供することが可能
である。
As explained above, according to the voltage controlled oscillator of the present invention,
The sensitivity of the oscillation frequency to the control voltage can be set arbitrarily. Thus, a voltage controlled oscillator that is extremely stable and has little phase noise can be constructed. Furthermore, since it can be configured with two chips, a semiconductor substrate chip and a piezoelectric substrate chip, it is possible to provide an ultra-small voltage controlled oscillator.

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

第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図は
第1図の実施例の一変形例を示す回路構成図、第3図は
第1図の実施例の他の変形例を示す回路構成図、第4図
は本発明の他の実施例を示す回路構成図、第5図は従来
例を示す回路構成図である。 1.3,4,8,9.10・・・トランジスタ41、4
2.45.46.47.48・・トランジスタ53、5
4.56.57.58.59・・・トランジスタ2.4
4・・・接地端子 5、6.18.19.24.25・・・抵抗49、50
.51.68.69.70.71・・・抵抗7.52・
・・電源端子 11、60・・・増幅器 12、61.62・・・8力端子 13、63・・・弾性表面波遅延線 14、64・・・入力インターディジタル電極15、6
5・・・第一の出力インターディジタル電極16、66
・第二の出力インターディジタル電極17、67・・・
バイアス回路 20、72・・・差動増幅器 21、73・・・制御端子 22・・・ローパス・フィルタ 23、26・・・コンデンサ 43、55・・・直流電流源 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  竹花喜久男 第1図 第2図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a modification of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is another modification of the embodiment of FIG. 1. FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional example. 1.3, 4, 8, 9.10...transistor 41, 4
2.45.46.47.48...Transistor 53, 5
4.56.57.58.59...Transistor 2.4
4... Ground terminal 5, 6.18.19.24.25... Resistance 49, 50
.. 51.68.69.70.71...Resistance 7.52.
...Power terminals 11, 60...Amplifiers 12, 61.62...8-power terminals 13, 63...Surface acoustic wave delay lines 14, 64...Input interdigital electrodes 15, 6
5...First output interdigital electrode 16, 66
・Second output interdigital electrode 17, 67...
Bias circuit 20, 72...Differential amplifier 21, 73...Control terminal 22...Low pass filter 23, 26...Capacitor 43, 55...DC current source agent Noriyuki Chika, patent attorney Kikuo Takehana Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)弾性表面波遅延線により得られる位相が異なる2
つの信号をそれぞれ増幅度可変増幅器で増幅後加算する
ことにより信号の位相を変化させる手段と、 この位相を変化させた信号を前記弾性表面波遅延線に帰
還する手段とを備え、 一方の前記増幅度可変増幅器の増幅度が制御電圧に比例
して変化するように、 且つもう一方の前記増幅度可変増幅器の増幅度が制御電
圧に反比例して変化するように、フィードバック制御し
たことを特徴とする電圧制御発振器。
(1) The phase obtained by the surface acoustic wave delay line is different2
means for changing the phase of the two signals by respectively amplifying and adding the two signals with variable amplification amplifiers; and means for feeding back the phase-changed signal to the surface acoustic wave delay line; Feedback control is performed so that the amplification degree of the variable amplification amplifier changes in proportion to the control voltage, and the amplification degree of the other variable amplification amplifier changes in inverse proportion to the control voltage. Voltage controlled oscillator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5508237A (en) * 1994-03-14 1996-04-16 Corning Incorporated Flat panel display

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5508237A (en) * 1994-03-14 1996-04-16 Corning Incorporated Flat panel display
USRE37920E1 (en) 1994-03-14 2002-12-03 Corning Incorporated Flat panel display

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