JPH06252640A - Voltage controlled oscillator - Google Patents
Voltage controlled oscillatorInfo
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- JPH06252640A JPH06252640A JP5036274A JP3627493A JPH06252640A JP H06252640 A JPH06252640 A JP H06252640A JP 5036274 A JP5036274 A JP 5036274A JP 3627493 A JP3627493 A JP 3627493A JP H06252640 A JPH06252640 A JP H06252640A
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御電圧により発振周波数を制御する電圧制
御発振回路に関し、周波数可変範囲を拡大すると共に、
直線性を改善し、且つ出力レベルを安定化する。
【構成】 インダクタンス1と静電容量2とからなるL
C共振回路を入力側に接続したトランジスタ増幅器3の
出力信号を、第1,第2の静電容量4,5により分圧し
て入力側へ正帰還するクラップ形発振回路に於いて、L
C共振回路の静電容量2を第1の可変容量ダイオードに
より構成し、正帰還用の第1,第2の静電容量4,5の
少なくとも何れか一方を第2の可変容量ダイオードによ
り構成し、抵抗8を介して制御電圧を第1の可変容量ダ
イオードに印加して発振周波数を制御すると共に、抵抗
9を介して第2の可変容量ダイオードに制御電圧を印加
して、容量分割による帰還量を制御する。
(57) [Abstract] [Purpose] Regarding the voltage controlled oscillator circuit that controls the oscillation frequency by the control voltage, while expanding the frequency variable range,
Improves linearity and stabilizes output level. [Structure] L composed of an inductance 1 and an electrostatic capacitance 2
In the Clap-type oscillator circuit in which the output signal of the transistor amplifier 3 having the C resonance circuit connected to the input side is divided by the first and second electrostatic capacitances 4 and 5 and positively fed back to the input side,
The capacitance 2 of the C resonance circuit is configured by the first variable capacitance diode, and at least one of the positive feedback first and second capacitances 4 and 5 is configured by the second variable capacitance diode. , A control voltage is applied to the first variable capacitance diode via the resistor 8 to control the oscillation frequency, and a control voltage is applied to the second variable capacitance diode via the resistor 9 to feedback the capacitance. To control.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、制御電圧により発振周
波数を制御する電圧制御発振回路に関する。電圧制御発
振回路は、FM変調器,FM復調器,位相同期回路(P
LL),周波数シンセサイザ等の構成要素として広く使
用されている。この電圧制御発振回路に対する要求性能
は、それぞれの使用目的によっても相違するが、一般的
には発振周波数の可変範囲、制御電圧は発振周波数との
関係の直線性、出力レベルの安定性、低雑音特性等があ
る。例えば、周波数シンセサイザに於いては、その出力
周波数は、電圧制御発振回路により発生できる周波数範
囲により制限されることになる。従って、広い周波数範
囲のシンセサイザを実現する為には、発振周波数の可変
範囲が広い電圧制御発振回路が不可欠となる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator circuit which controls an oscillation frequency by a control voltage. The voltage controlled oscillator circuit includes an FM modulator, an FM demodulator, a phase locked loop (P
LL), frequency synthesizers, etc., are widely used. The required performance of this voltage controlled oscillator differs depending on the purpose of use, but in general, the variable range of the oscillation frequency, the control voltage is linear with the oscillation frequency, the stability of the output level, and the low noise. There are characteristics, etc. For example, in a frequency synthesizer, its output frequency will be limited by the frequency range that can be generated by the voltage controlled oscillator circuit. Therefore, in order to realize a synthesizer with a wide frequency range, a voltage controlled oscillator circuit with a wide variable range of the oscillation frequency is indispensable.
【0002】又映像信号をFM変調して無線周波数で伝
送する為のFM変調器に於いては、広い周波数範囲にわ
たり、制御電圧の変化に対する出力周波数の変化が一定
となる直線性が要求される。特に、光伝送路によりアナ
ログ信号を伝送する技術の開発が進められているが、こ
のような目的にも、直線性の良いFM変調器が必要とな
る。又何れの応用分野に於いても、発振周波数を変化さ
せても出力レベルが変化しないことが要望されている。
このように、電圧制御発振回路に対しては、発振周波数
の可変範囲の拡大,直線性の向上,出力レベルの安定化
等が要望されている。An FM modulator for FM-modulating a video signal and transmitting it at a radio frequency is required to have linearity so that the change of the output frequency with respect to the change of the control voltage becomes constant over a wide frequency range. . In particular, a technique for transmitting an analog signal through an optical transmission line is being developed, but an FM modulator having good linearity is also required for this purpose. Further, in any application field, it is desired that the output level does not change even if the oscillation frequency is changed.
As described above, there is a demand for the voltage controlled oscillator circuit to expand the variable range of the oscillation frequency, improve the linearity, stabilize the output level, and the like.
【0003】[0003]
【従来の技術】図7は従来例の説明図であり、Qはトラ
ンジスタ、R1 〜R4 は抵抗、Lはインダクタンス、C
1 〜C4 はコンデンサ、VDは可変容量ダイオード、+
Vは電源電圧である。トランジスタQのコレクタに電源
電圧+Vを印加し、抵抗R2 ,R3 により電源電圧+V
を分圧してベースにバイアス電圧を印加し、エミッタに
抵抗R4 を接続すると共に、出力信号を導出し、この出
力信号をコンデンサC3,C4 により分圧してベースに
帰還し、ベースにコンデンサC2 を介してインダクタン
スLとコンデンサC1 からなるLC共振回路を接続した
構成は、クラップ形発振回路と称されるものである。こ
の場合のコンデンサC2 ,C3 ,C4 は、LC共振回路
のコンデンサC1 に比較して大きな静電容量とし、発振
周波数には影響しないように選定されている。2. Description of the Related Art FIG. 7 is an explanatory view of a conventional example, in which Q is a transistor, R 1 to R 4 are resistors, L is an inductance, and C.
1 to C 4 are capacitors, VD is a variable capacitance diode, +
V is a power supply voltage. Power supply voltage + V is applied to the collector of transistor Q, and power supply voltage + V is applied by resistors R 2 and R 3.
Is divided, a bias voltage is applied to the base, a resistor R 4 is connected to the emitter, an output signal is derived, this output signal is divided by capacitors C 3 and C 4 and fed back to the base, and a capacitor is connected to the base. A configuration in which an LC resonance circuit composed of an inductance L and a capacitor C 1 is connected via C 2 is called a Clap type oscillation circuit. In this case, the capacitors C 2 , C 3 , and C 4 have a larger electrostatic capacitance than the capacitor C 1 of the LC resonance circuit and are selected so as not to affect the oscillation frequency.
【0004】このクラップ形発振回路のLC共振回路の
コンデンサC1 を可変容量ダイオードVDとし、この可
変容量ダイオードVDに抵抗R1 を介して制御電圧を印
加することにより、可変容量ダイオードVDの静電容量
を変化し、それによりLC共振回路の共振周波数を変化
させて、制御電圧により発振周波数を制御する電圧制御
発振回路を構成することができる。The capacitor C 1 of the LC resonance circuit of this Clapp oscillator is a variable capacitance diode VD, and a control voltage is applied to this variable capacitance diode VD via a resistor R 1 , so that the capacitance of the variable capacitance diode VD becomes electrostatic. It is possible to configure a voltage controlled oscillator circuit in which the capacitance is changed, thereby changing the resonance frequency of the LC resonance circuit, and the oscillation frequency is controlled by the control voltage.
【0005】このように、電圧制御発振回路は、可変容
量ダイオードVDに制御電圧を印加し、その静電容量を
変化させるものであり、その可変容量ダイオードVDの
特性に従って、周波数可変範囲や直線性等が決定される
ことになる。その為に、従来は、可変容量ダイオードV
Dの特性改善の為の努力が払われていた。As described above, the voltage controlled oscillation circuit applies a control voltage to the variable capacitance diode VD to change its electrostatic capacitance, and the frequency variable range and linearity are changed according to the characteristics of the variable capacitance diode VD. Etc. will be decided. Therefore, conventionally, the variable capacitance diode V
Efforts were made to improve the characteristics of D.
【0006】可変容量ダイオードVDは、pn接合面に
逆バイアス電圧を印加することにより発生する空乏層を
利用するものであり、この空乏層は一種のコンデンサと
見做すことができる。そして、印加する逆バイアス電圧
の変化による空乏層の厚さの変化によって静電容量が変
化する。これによって、可変容量ダイオードVDを用い
たLC共振回路の共振周波数が変化する。この可変容量
ダイオードVDの可変特性向上の方法として、pn接合
部の不純物濃度の分布を、接合面の近くで急激に変化さ
せ、接合面から離れるに従って緩やかに減少させる所謂
超階段接合構成が知られている。The variable capacitance diode VD utilizes a depletion layer generated by applying a reverse bias voltage to the pn junction surface, and this depletion layer can be regarded as a kind of capacitor. Then, the capacitance changes due to the change in the thickness of the depletion layer due to the change in the reverse bias voltage applied. As a result, the resonance frequency of the LC resonance circuit using the variable capacitance diode VD changes. As a method for improving the variable characteristic of the variable capacitance diode VD, a so-called super staircase junction configuration is known in which the distribution of the impurity concentration of the pn junction is rapidly changed near the junction surface and is gradually decreased as the distance from the junction surface increases. ing.
【0007】又電圧制御発振回路をFM変調器に適用す
る場合、その直線性を改善する為に、例えば、特許第1
013758号明細書,特開昭57−10762号公
報,特開昭57−10763号公報等が知られている。
これらの場合の直線性の改善は、何れも周波数特性の補
償等の手段を設けることにより、直線性の向上を図るも
のであるが、出力レベルの安定化はできないものであっ
た。When the voltage controlled oscillator circuit is applied to an FM modulator, in order to improve its linearity, for example, Japanese Patent No. 1 is used.
The specification of 0137758, JP-A-57-10762 and JP-A-57-10763 are known.
The improvement of the linearity in these cases is intended to improve the linearity by providing a means for compensating the frequency characteristic, but the output level cannot be stabilized.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前述のようなクラップ
形発振回路を基本構成とした電圧制御発振回路に於いて
は、コンデンサC3 ,C4 による容量分割により出力信
号が入力側へ帰還されて発振が継続されるものであり、
トランジスタQのエミッタに接続された抵抗R4に並列
にコンデンサC4 が接続されていることにより、発振周
波数が高くなるに従ってコンデンサC4 のインピーダン
スが小さくなって帰還量が減少する傾向となる。In the voltage controlled oscillator circuit based on the above-mentioned Clap type oscillator circuit, the output signal is fed back to the input side due to the capacitance division by the capacitors C 3 and C 4. Oscillation continues,
Since the capacitor C 4 is connected in parallel with the resistor R 4 connected to the emitter of the transistor Q, the impedance of the capacitor C 4 becomes smaller and the amount of feedback tends to decrease as the oscillation frequency becomes higher.
【0009】その為、従来例の電圧制御発振回路は、図
8に示すような特性となる。即ち、横軸を制御電圧
〔V〕、縦軸を周波数〔MHz〕及び出力レベル〔dB
m〕として示し、コンデンサC2 を470pF、コンデ
ンサC3 を12pF、コンデンサC4 を24pF、抵抗
R1 を10kΩ、抵抗R4 を470Ωとした場合であ
り、制御電圧を0Vから直線的に上昇させた時、曲線a
に示すように、発振周波数は305MHzから次第に上
昇した。しかし、制御電圧を3.5Vとした時に発振が
停止した。その時の発振周波数は約380MHzであっ
た。従って、発振周波数の可変範囲は約75MHzであ
った。Therefore, the conventional voltage controlled oscillator circuit has the characteristics shown in FIG. That is, the horizontal axis represents the control voltage [V], the vertical axis represents the frequency [MHz], and the output level [dB].
m], the capacitor C 2 is 470 pF, the capacitor C 3 is 12 pF, the capacitor C 4 is 24 pF, the resistor R 1 is 10 kΩ, and the resistor R 4 is 470 Ω, and the control voltage is linearly increased from 0V. Curve a
As shown in, the oscillation frequency gradually increased from 305 MHz. However, the oscillation stopped when the control voltage was set to 3.5V. The oscillation frequency at that time was about 380 MHz. Therefore, the variable range of the oscillation frequency was about 75 MHz.
【0010】又出力レベルは、曲線bに示すように、発
振周波数に逆比例するように−5dBmから−12dB
mに大きく変化した。なお、コンデンサC3 ,C4 の値
を種々変化した場合も、発振周波数の範囲は多少相違し
たものとなるが、変化範囲は100MHz程度であり、
この変化範囲を更に広くするように回路定数を設定した
としても、直線性が非常に悪いものとなり、且つ出力レ
ベルは、曲線bに類似して発振周波数に逆比例するよう
に大きく減少する特性であった。本発明は、周波数可変
範囲を拡大すると共に直線性を改善し、且つ出力レベル
を安定化することを目的とする。The output level is -5 dBm to -12 dB so as to be inversely proportional to the oscillation frequency, as shown by the curve b.
It changed to m. Even when the values of the capacitors C 3 and C 4 are variously changed, the range of the oscillation frequency is slightly different, but the range of change is about 100 MHz.
Even if the circuit constant is set so as to further widen this change range, the linearity becomes very poor, and the output level is greatly reduced so as to be inversely proportional to the oscillation frequency similar to the curve b. there were. An object of the present invention is to expand the frequency variable range, improve linearity, and stabilize the output level.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の電圧制御発振回
路は、図1を参照して説明すると、インダクタンス1と
静電容量2とからなるLC共振回路を入力側に接続した
トランジスタ増幅器3の出力信号を、第1,第2の静電
容量4,5により分圧して入力側に正帰還するクラップ
形発振回路に於いて、LC共振回路の静電容量2を第1
の可変容量ダイオードにより構成し、正帰還用の第1,
第2の静電容量4,5の少なくとも何れか一方を第2の
可変容量ダイオードにより構成し、第1の可変容量ダイ
オードに印加する制御電圧により発振周波数を制御する
と共に、第2の可変容量ダイオードに制御電圧を印加し
て、帰還量を制御する構成とした。又6,7は直流遮断
用の静電容量、8,9は制御電圧印加用の抵抗、10は
出力用の抵抗、11,12はバイアス電圧用の抵抗であ
る。A voltage controlled oscillator circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. 1. A voltage controlled oscillator circuit of a transistor amplifier 3 having an LC resonance circuit composed of an inductance 1 and a capacitance 2 connected to an input side thereof is described. In the Clap type oscillation circuit which divides the output signal by the first and second electrostatic capacitances 4 and 5 and positively feeds back to the input side, the electrostatic capacitance 2 of the LC resonance circuit is first
Of the variable capacitance diode of
At least one of the second capacitances 4 and 5 is composed of a second variable capacitance diode, the oscillation frequency is controlled by a control voltage applied to the first variable capacitance diode, and the second variable capacitance diode is used. A control voltage is applied to the circuit to control the feedback amount. Further, 6 and 7 are capacitances for blocking direct current, 8 and 9 are resistors for applying a control voltage, 10 is a resistor for output, and 11 and 12 are resistors for bias voltage.
【0012】又第1の可変容量ダイオードに印加する制
御電圧を、第2の可変容量ダイオードにレベルシフタを
介して印加する構成とした。Further, the control voltage applied to the first variable capacitance diode is applied to the second variable capacitance diode via the level shifter.
【0013】[0013]
【作用】トランジスタ増幅器3の入力側のベースに静電
容量7を介して接続したLC共振回路の静電容量2を第
1の可変容量ダイオードとし、抵抗8を介して制御電圧
を第1の可変容量ダイオードに印加して、LC共振回路
の共振周波数を変化する電圧制御発振回路を構成してい
る。又正帰還用の静電容量4,5の静電容量5を図示の
ように第2の可変容量ダイオードとした場合、制御電圧
を抵抗9を介して第2の可変容量ダイオードに印加する
ことにより、発振周波数を高くするに従って可変容量ダ
イオードの静電容量を小さくすることができる。従っ
て、発振周波数が高くなるに従って帰還量が減少するこ
とを防止し、所望の帰還量を維持できることになり、周
波数が高い範囲まで発振を継続することができ、且つ直
線性を改善すると共に出力レベルの安定化を図ることが
できる。又正帰還用の静電容量4を可変容量ダイオード
とすることもできる。又正帰還用の両方の静電容量4,
5を可変容量ダイオードとすることもできる。The capacitance 2 of the LC resonance circuit connected to the input side base of the transistor amplifier 3 via the capacitance 7 is used as the first variable capacitance diode, and the control voltage is changed to the first variable capacitance via the resistor 8. A voltage-controlled oscillation circuit that changes the resonance frequency of the LC resonance circuit by applying the capacitance diode is configured. When the capacitance 5 of the positive feedback capacitances 4 and 5 is the second variable capacitance diode as shown in the figure, the control voltage is applied to the second variable capacitance diode via the resistor 9. The capacitance of the variable capacitance diode can be reduced as the oscillation frequency is increased. Therefore, it is possible to prevent the feedback amount from decreasing as the oscillation frequency becomes higher, and to maintain the desired feedback amount, so that the oscillation can be continued up to the high frequency range, and the linearity is improved and the output level is improved. Can be stabilized. Further, the capacitance 4 for positive feedback may be a variable capacitance diode. Also, both capacitances for positive feedback 4,
5 may be a variable capacitance diode.
【0014】又レベルシフタは、LC共振回路の静電容
量2を構成する第1の可変容量ダイオードに印加する制
御電圧による静電容量の変化と、正帰還用の第2の可変
容量ダイオードに印加する制御電圧による静電容量の変
化とを比例的に、且つ異なる値とする為のものであり、
ツェナーダイオード,演算増幅器,抵抗等の各種の構成
を利用することができる。Further, the level shifter changes the electrostatic capacitance due to the control voltage applied to the first variable capacitance diode which constitutes the electrostatic capacitance 2 of the LC resonance circuit, and applies it to the second variable capacitance diode for positive feedback. It is for making the change of the electrostatic capacitance due to the control voltage proportional and a different value,
Various configurations such as a Zener diode, an operational amplifier, and a resistor can be used.
【0015】[0015]
【実施例】図2は本発明の第1の実施例の説明図であ
り、Qはトランジスタ、R1 〜R5は抵抗、C1 〜C5
はコンデンサ(静電容量)、Lはインダクタンス、+V
は電源電圧である。LC共振回路を構成するコンデンサ
C1 を第1の可変容量ダイオードVD1 とし、正帰還用
のコンデンサC4 を第2の可変容量ダイオードVD2と
した場合を示す。FIG. 2 is an explanatory view of the first embodiment of the present invention, in which Q is a transistor, R 1 to R 5 are resistors, and C 1 to C 5 are shown.
Is a capacitor (capacitance), L is an inductance, + V
Is the power supply voltage. A case where the capacitor C 1 forming the LC resonance circuit is the first variable capacitance diode VD 1 and the positive feedback capacitor C 4 is the second variable capacitance diode VD 2 is shown.
【0016】制御電圧を抵抗R1 を介して第1の可変容
量ダイオードVD1 に印加して、LC共振回路の共振周
波数を変化させると共に、抵抗R5 を介して第2の可変
容量ダイオードVD2 に印加し、コンデンサC3 ,
C4 ,C5 による出力信号の分圧比を変化させる。又ト
ランジスタQのエミッタに抵抗R4 を接続し、このエミ
ッタとベースとの間に前記コンデンサC3 を接続して、
コンデンサC4 ,C5 により分圧された出力信号を、ト
ランジスタ増幅器の入力側としてのベースに帰還する。
又従来例と同様に、抵抗R2 ,R3 により電源電圧+V
が分圧されてベースにバイアス電圧が印加される。The control voltage is applied to the first variable capacitance diode VD 1 via the resistor R 1 to change the resonance frequency of the LC resonance circuit, and the second variable capacitance diode VD 2 is changed via the resistor R 5. Applied to the capacitor C 3 ,
C 4, changes the voltage dividing ratio of the output signal due to C 5. A resistor R 4 is connected to the emitter of the transistor Q, and the capacitor C 3 is connected between the emitter and the base,
The output signal divided by the capacitors C 4 and C 5 is fed back to the base as the input side of the transistor amplifier.
Also, as in the conventional example, the power supply voltage + V is set by the resistors R 2 , R 3.
Is divided and a bias voltage is applied to the base.
【0017】制御電圧を高くして第1の可変容量ダイオ
ードVD1 の静電容量を小さくし、LC共振回路の共振
周波数を高くした時、第2の可変容量ダイオードVD2
の静電容量も小さくなるように制御される。従って、ト
ランジスタQのエミッタからベースへの帰還量は減少し
ないことになる。それにより、発振周波数を高くしても
発振が停止しないから、発振周波数の可変範囲を拡大す
ることができる。又帰還量をトランジスタQの利得等と
の関係で選定することにより、出力レベルを安定化する
ことができ、且つ直線性を改善することができる。When the control voltage is increased to reduce the capacitance of the first variable capacitance diode VD 1 and the resonance frequency of the LC resonance circuit is increased, the second variable capacitance diode VD 2 is increased.
Is controlled so that the electrostatic capacitance of is also small. Therefore, the amount of feedback from the emitter of the transistor Q to the base does not decrease. As a result, the oscillation does not stop even if the oscillation frequency is increased, so that the variable range of the oscillation frequency can be expanded. Also, by selecting the feedback amount in relation to the gain of the transistor Q, the output level can be stabilized and the linearity can be improved.
【0018】図3は本発明の実施例の特性測定曲線図で
あり、図8に示す従来例の特性測定曲線図と同様に、横
軸を制御電圧〔V〕、縦軸を周波数〔MHz〕及び出力
レベル〔dBm〕として示す。又回路定数も図8に示す
従来例の場合と同様であり、又抵抗R5 を15kΩと
し、第1の可変容量ダイオードVD1 に抵抗R1 を介し
て制御電圧を印加し、又第2の可変容量ダイオードVD
2 に抵抗R5 を介して制御電圧を印加し、その制御電圧
を0Vから上昇させた。FIG. 3 is a characteristic measurement curve diagram of the embodiment of the present invention. Like the characteristic measurement curve diagram of the conventional example shown in FIG. 8, the horizontal axis represents the control voltage [V] and the vertical axis represents the frequency [MHz]. And the output level [dBm]. The circuit constant is also the same as in the case of the conventional example shown in FIG. 8, the resistance R 5 is set to 15 kΩ, the control voltage is applied to the first variable capacitance diode VD 1 via the resistance R 1, and the second Variable capacitance diode VD
A control voltage was applied to 2 through the resistor R 5 , and the control voltage was increased from 0V.
【0019】その結果、制御電圧を8Vとしても発振は
継続し、発振周波数は曲線Aで示すように、約300M
Hzから550MHzにわたる約250MHzの変化範
囲となった。これは、従来例に比較して2倍以上の変化
範囲であることを示す。又曲線Aからも判るように直線
性も改善されている。又出力レベルは曲線Bで示すよう
に、−2dBm〜−5dBmの範囲となり、従来例に比
較して著しく安定化されている。なお、出力レベルは、
回路定数の選定により更に安定化することも可能であ
る。As a result, the oscillation continues even when the control voltage is 8 V, and the oscillation frequency is about 300 M as shown by the curve A.
The change range was about 250 MHz from Hz to 550 MHz. This indicates that the change range is twice or more that of the conventional example. Further, as can be seen from the curve A, the linearity is also improved. Further, the output level is in the range of -2 dBm to -5 dBm as shown by the curve B, which is remarkably stabilized as compared with the conventional example. The output level is
Further stabilization is possible by selecting the circuit constant.
【0020】図4は本発明の第2の実施例の説明図であ
り、図2と同一符号は同一部分を示し、VD3 は可変容
量ダイオードである。この実施例は、正帰還用のコンデ
ンサC3 を第2の可変容量ダイオードVD3 とした場合
を示す。この第2の可変容量ダイオードVD3 には、ト
ランジスタQのベースに印加されるバイアス電圧と、抵
抗R5 を介して印加される制御電圧との差分が印加され
ることになる。従って、第1の可変容量ダイオードVD
1 に印加される制御電圧を上昇して発振周波数を高くす
ると、第2の可変容量ダイオードVD3 に印加される電
圧は減少して、その静電容量は増加する。それにより、
発振周波数が高くなっても帰還量の減少が防止され、発
振周波数の変化範囲を拡大することができる。FIG. 4 is an explanatory view of the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same parts, and VD 3 is a variable capacitance diode. In this embodiment, the positive feedback capacitor C 3 is the second variable capacitance diode VD 3 . A difference between the bias voltage applied to the base of the transistor Q and the control voltage applied via the resistor R 5 is applied to the second variable capacitance diode VD 3 . Therefore, the first variable capacitance diode VD
When the control voltage applied to 1 is increased to raise the oscillation frequency, the voltage applied to the second variable capacitance diode VD 3 is decreased and its capacitance is increased. Thereby,
Even if the oscillation frequency becomes high, the amount of feedback is prevented from decreasing, and the variation range of the oscillation frequency can be expanded.
【0021】図5は本発明の第3の実施例の説明図であ
り、図2と同一符号は同一部分を示し、VD2 ,VD3
は可変容量ダイオードであって、正帰還用のコンデンサ
C3,C4 の両方を可変容量ダイオードとした場合を示
す。この場合は、制御電圧を上昇して、第1の可変容量
ダイオードVD1 の静電容量を小さくし、LC共振回路
の共振周波数を高くした時、可変容量ダイオードVD2
に印加される制御電圧も上昇して、その静電容量は小さ
くなり、又可変容量ダイオードVD3 に印加される制御
電圧は反対に低下することになり、その静電容量は大き
くなる。それにより、発振周波数を高くした時の帰還量
の減少を確実に防止し、発振周波数の変化範囲を更に拡
大することができ、且つ直線性を改善することができ
る。FIG. 5 is an explanatory view of the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same parts, and VD 2 and VD 3
Shows a variable capacitance diode in which both positive feedback capacitors C 3 and C 4 are variable capacitance diodes. In this case, when the control voltage is increased to reduce the capacitance of the first variable capacitance diode VD 1 and the resonance frequency of the LC resonant circuit is increased, the variable capacitance diode VD 2
The control voltage applied to the variable capacitance diode VD 3 also decreases and the control voltage applied to the variable capacitance diode VD 3 decreases, and the capacitance increases. As a result, it is possible to reliably prevent a reduction in the feedback amount when the oscillation frequency is increased, to further expand the range of variation of the oscillation frequency and to improve the linearity.
【0022】図6は本発明の第4の実施例の説明図であ
り、図2と同一符号は同一部分を示し、ZDはツェナー
ダイオード、R6 は抵抗である。この実施例は、ツェナ
ーダイオードZDをレベルシフタとした場合を示し、制
御電圧は、抵抗R1 を介してLC共振回路の第1の可変
容量ダイオードVD1 に印加されると共に、第2の可変
容量ダイオードVD2 には、ツェナーダイオードZDに
よるツェナー電圧だけシフトされた制御電圧が抵抗R5
を介して印加される。FIG. 6 is an explanatory view of the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same parts, ZD is a Zener diode, and R 6 is a resistor. In this embodiment, the Zener diode ZD is used as a level shifter, and the control voltage is applied to the first variable capacitance diode VD 1 of the LC resonance circuit via the resistor R 1 and the second variable capacitance diode. A control voltage shifted by the Zener voltage by the Zener diode ZD is applied to VD 2 by the resistor R 5
Is applied via.
【0023】この実施例は、第1,第2の可変容量ダイ
オードVD1 ,VD2 を同一構成とした場合に、制御電
圧による第1の可変容量ダイオードVD1 の静電容量
と、第2の可変容量ダイオードVD2 の静電容量とを相
違させ、且つその静電容量の変化方向を同一とし、発振
周波数の可変範囲を拡大するものである。In this embodiment, when the first and second variable capacitance diodes VD 1 and VD 2 have the same structure, the capacitance of the first variable capacitance diode VD 1 by the control voltage and the second capacitance The variable capacitance diode VD 2 is made different from the electrostatic capacitance, and the changing direction of the electrostatic capacitance is made the same to expand the variable range of the oscillation frequency.
【0024】ツェナーダイオードZDによるレベルシフ
タの代わりに、演算増幅器による減算回路等により、制
御電圧から基準電圧を減算することにより、制御電圧の
レベルをシフトして、第1の可変容量ダイオードVD1
に印加される電圧に対して、所定レベル差の電圧を第2
の可変容量ダイオードVD2 に印加される構成とするこ
とも可能である。又抵抗分圧等を組合せて、第1の可変
容量ダイオードVD1に印加される電圧と、第2の可変
容量ダイオードVD2 に印加される電圧とのレベル差を
与えることもできる。又図4及び図5に示す実施例に於
いても、レベルシフタを設けて、第1の可変容量ダイオ
ードVD1 に印加される電圧に対して、可変容量ダイオ
ードVD2 ,VD3 に印加される電圧にレベル差を与え
ることができる。Instead of the level shifter using the Zener diode ZD, the level of the control voltage is shifted by subtracting the reference voltage from the control voltage by a subtracting circuit using an operational amplifier, etc., and the first variable capacitance diode VD 1
The voltage of a predetermined level difference with respect to the voltage applied to the second
It is also possible to adopt a configuration in which the variable capacitance diode VD 2 is applied. It is also possible to give a level difference between the voltage applied to the first variable capacitance diode VD 1 and the voltage applied to the second variable capacitance diode VD 2 by combining resistance voltage division and the like. Also in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, a level shifter is provided so that the voltage applied to the variable capacitance diodes VD 2 and VD 3 with respect to the voltage applied to the first variable capacitance diode VD 1. Can be given a level difference.
【0025】又前述の各実施例の電圧制御発振回路の制
御電圧を画像信号として、電圧制御発振回路から周波数
変調信号を出力し、この出力信号をレーザダイオードの
駆動信号とし、レーザダイオードの出力光を光伝送路に
より伝送する構成とすることができる。即ち、発振周波
数の可変範囲が広く且つ直線性が良い電圧制御発振回路
の出力信号によりレーザダイオードを駆動する光輝度変
調器を構成することができる。Further, a frequency-modulated signal is output from the voltage-controlled oscillation circuit using the control voltage of the voltage-controlled oscillation circuit of each of the above-mentioned embodiments as an image signal, and this output signal is used as a drive signal for the laser diode to output light from the laser diode. Can be transmitted by an optical transmission line. That is, it is possible to configure an optical brightness modulator that drives a laser diode by an output signal of a voltage controlled oscillation circuit having a wide variable range of oscillation frequency and good linearity.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インダ
クタンス1と静電容量2とからなるLC共振回路の静電
容量2を第1の可変容量ダイオードにより構成し、トラ
ンジスタ増幅器3の出力信号を正帰還する為の第1,第
2の静電容量4,5の少なくとも何れか一方を第2の可
変容量ダイオードにより構成し、制御電圧により第1の
可変容量ダイオードの静電容量を変化させて発振周波数
を変化させ、それと同時に、第2の可変容量ダイオード
の静電容量を変化させて、発振周波数の変化に伴う帰還
量の減少を防止し、発振周波数が高い場合でも発振が停
止しないようにすることができる。従って、発振周波数
の可変範囲を拡大することができる。それと共に、直線
性を改善し、且つ帰還量の所望の値に維持して出力レベ
ルを安定化することができる利点がある。As described above, according to the present invention, the capacitance 2 of the LC resonance circuit including the inductance 1 and the capacitance 2 is constituted by the first variable capacitance diode, and the output signal of the transistor amplifier 3 is obtained. At least one of the first and second electrostatic capacitances 4 and 5 for positive feedback of is constituted by the second variable capacitance diode, and the electrostatic capacitance of the first variable capacitance diode is changed by the control voltage. Change the oscillation frequency, and at the same time, change the electrostatic capacitance of the second variable capacitance diode to prevent the reduction of the feedback amount due to the change of the oscillation frequency, so that the oscillation does not stop even when the oscillation frequency is high. Can be Therefore, the variable range of the oscillation frequency can be expanded. At the same time, there is an advantage that the linearity can be improved and the feedback level can be maintained at a desired value to stabilize the output level.
【0027】又ツェナーダイオードZDや演算増幅器等
によるレベルシフタを設けて、第1の可変容量ダイオー
ドに印加する電圧に対して、第2の可変容量ダイオード
に印加する電圧をレベルシフタによるレベルだけシフト
することにより、第1の可変容量ダイオードの静電容量
と、第2の可変容量ダイオードの静電容量とを相違させ
ると共に、発振周波数を変化させた時の帰還量の減少を
防止し、発振周波数の変化範囲の拡大と、直線性の改善
と、出力レベルの安定化とを図ることができる利点があ
る。Further, by providing a level shifter including a Zener diode ZD and an operational amplifier, the voltage applied to the second variable capacitance diode is shifted by the level of the level shifter with respect to the voltage applied to the first variable capacitance diode. , The capacitance of the first variable capacitance diode is made different from the capacitance of the second variable capacitance diode, and the reduction of the feedback amount when the oscillation frequency is changed is prevented, and the variation range of the oscillation frequency is , The linearity is improved, and the output level is stabilized.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例の特性測定曲線図である。FIG. 3 is a characteristic measurement curve diagram of an example of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention.
【図7】従来例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example.
【図8】従来例の特性測定曲線図である。FIG. 8 is a characteristic measurement curve diagram of a conventional example.
1 LC共振回路を構成するインダクタンス 2 LC共振回路を構成する静電容量 3 トランジスタ増幅器 4,5 正帰還用の静電容量 6,7 直流遮断用の静電容量 8,9 制御電圧印加用の抵抗 10 出力用の抵抗 11,12 バイアス電圧用の抵抗 1 Inductance configuring an LC resonance circuit 2 Capacitance configuring an LC resonance circuit 3 Transistor amplifier 4,5 Capacitance for positive feedback 6,7 Capacitance for blocking DC 8,9 Resistance for applying control voltage 10 Output resistance 11, 12 Bias voltage resistance
Claims (2)
とからなるLC共振回路を入力側に接続したトランジス
タ増幅器(3)の出力信号を、第1,第2の静電容量
(4),(5)により分圧して前記入力側に正帰還する
クラップ形発振回路に於いて、 前記LC共振回路の前記静電容量(2)を第1の可変容
量ダイオードにより構成し、正帰還用の前記第1,第2
の静電容量(4),(5)の少なくとも何れか一方を第
2の可変容量ダイオードにより構成し、 前記第1の可変容量ダイオードに印加する制御電圧によ
り発振周波数を制御すると共に、前記第2の可変容量ダ
イオードに制御電圧を印加して、帰還量を制御する構成
としたことを特徴とする電圧制御発振回路。1. Inductance (1) and capacitance (2)
A clapper that positively feeds back to the input side by dividing the output signal of the transistor amplifier (3) having an LC resonance circuit composed of and connected to the input side by the first and second electrostatic capacitances (4) and (5). In the positive oscillation circuit, the capacitance (2) of the LC resonance circuit is constituted by a first variable capacitance diode, and the first and second positive feedback diodes are provided.
At least one of the electrostatic capacitances (4) and (5) of the second variable capacitance diode is configured, and the oscillation frequency is controlled by the control voltage applied to the first variable capacitance diode. A voltage-controlled oscillation circuit having a configuration in which a control voltage is applied to the variable capacitance diode to control the feedback amount.
る制御電圧を、前記第2の可変容量ダイオードにレベル
シフタを介して印加する構成としたことを特徴とする請
求項1記載の電圧制御発振回路。2. The voltage controlled oscillator circuit according to claim 1, wherein the control voltage applied to the first variable capacitance diode is applied to the second variable capacitance diode via a level shifter. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5036274A JPH06252640A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Voltage controlled oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5036274A JPH06252640A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Voltage controlled oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06252640A true JPH06252640A (en) | 1994-09-09 |
Family
ID=12465201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5036274A Withdrawn JPH06252640A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Voltage controlled oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06252640A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100772747B1 (en) * | 1997-09-26 | 2007-12-14 | 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 | Voltage controlled oscillator with wide frequency range and low noise for integrated circuit fabrication |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5036274A patent/JPH06252640A/en not_active Withdrawn
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