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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987000706A1
    申请号:PCT/JP1986/000358
    申请日:1986-07-14
    公开日:1987-01-29
    发明作者:Kazuhiko Kubo；Akira Usui；Hiroyuki Nagai
    申请人:Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.；
    IPC主号:H03L1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 . 発明の名称
    [0002] 局部発振装置
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 通信機器のロ ーカルオシレ ータゃ、 ダブルス ーパ 方式チ ュ ーナの固定口 マカルオ シレ一タとして用いることので きる局部発振装置に関するものである。.'
    [0005] 示技
    [0006] 近年、 自動車電話等、 移動通信に 8 00〜 1000MHz帯の周 波数を利用 したシステムが多く使われはじめてお]) 、 その通信 機器のロー カルオシ レータと して、 又、 最近のテレ ビの CA^V 化に伴ない、 多チ ャ ンネル受信に適するダブルス ーパ方式のチ ュ一ナの固定ローカル才シレ一タと して、 誘電体'セ ラ ミ ックを 用いた同軸共振器を利用することが考えられている。
    [0007] 従来の技術と しては、 例えば 「ナシ ョ ナルテク ニカル レポ一 ト Vo^ 31 , fo.2. , Apr 1 985 」 に記載の技術がある。
    [0008] 以下、 図面を参照しながら、 上述した従来の局部発振装置に ついて説明を行なう。
    [0009] 第 1 図は従来の同軸共振器を用いた局部発振装置を示すもの である。 第 1 図において、 4 1 は誘電体セラ ミ ックを用いた同 軸共振器、 4 2は同軸共振器 4 1 と発振回路との結合コ ンデン サ、 4 3は同軸共振器 4 1 と可変容量ダイ才— ド 4 4 との結合 コ ンデンサ 、 4 4は発振周波数を可変するための可変容量ダイ 才一 ド、 4 5は発振用 ト ラ ン ジスタ 、 4 6 ， 4 7 ， 4 9は帰還 用コ ンデンサ、 4 8は発振用 ト ラ ンジス タ 4 5 のベースを接地 するためのコンデンサ、 S Oはバイ パスコンデンサ、 51 〜54 は発振用 ト ラ ンジスタ 4 5に電源を供給、 或いはバイ アスする ための抵抗、 5 5は可変容量ダイオー ド 4 4に電圧を供給する ための抵抗である。
    [0010] 以上のように構成された局部発振装置について、 以下その動 作について説明する。
    [0011] この従来例は、 ベース接地型のクラップ発振回路の構成にな つている。 同軸共振器 4 1 は、 型の同軸共振器で、 共振点 近傍での誘導性（ L成分 ） を利用したものである。 第 2図はク- ラ ップ発振回路の基本回路を示すものであ ]3 、 その発振周波数 は次のように表わされる。
    [0012] /。= (1)
    [0013] 2 π LC Ό, し 4 ^2^3
    [0014] —し 1 + つしゥ + 1 。 又、 同軸共振器 4 1 には並列に可変容量ダイオー ド 4 4が接 続されている。 端子 Aに加わるコ ン ト ロ ール電圧によ 、 可変 容量ダィオー ド 4 4の容量値を変化させ、 同軸共振器 4 1 の共 振周波数を等価的に変化させている。 発振出力信号は端子 B よ j9取出される。
    [0015] しかしながら上記のような構成の場合は、 CO式で示したよう に、 発振周波数の決まる要素と して、 第 1 図のコンデンサ 42， 4 6 ， 4 7 ， 4 9がある。 これらコンデンサの容量値は大体 4 pF〜5 pF あ ])、 温度変化による発振周波数の変化は、 これら コンデンサの温度特性に大き く左右される。 すなわち、 同軸共 , 振器 4 1 自体は N 1 0 ppmZで位で、 ほぼ直線的な変化である が、 J記したコ ンデンサも含めた発振回路全体と しては、 第 3 図に示すよ うに数百 KHzの幅 Wをもった曲線となる。 このため、 例え温度補債を行るつても、 幅の分だけの周波数誤差が出てし まい、 完全な温度補償をはかることが困難であるという問題点 を有していた。
    [0016] また、 この回路は、 上記した複数のコ ンデンサのため、 集積回 路化が困難であるという問題点も有する。
    [0017] 発明の開示
    [0018] 本発明は上記問題点に鑑み、 集積回路化が容易で、 かつ温度 ドリ フ トの影響を輊減しう る局部発振装置を提供することを目 的とするものである。 .
    [0019] 本発明の局部発振装置は、.同軸共振器と、 出力端が第 1 のコ ンデンサを介して上記同軸共振器の中心導体に接続され、 入力 端が第 2のコンデンサを介して上記中心導体に接続される増幅' 回路と、 同軸共振器の中心導体に第 3のコ ンデンサを介して一 端が接続され、 他端が交流的に接地された可変容量ダイ才一ド とを備え、 可変容量ダィ ォー ドに加える電圧によって発振周波 数を変化させるようにしたことを特徴とする。
    [0020] この構成によれば、 増幅回路の入出力端子間を同軸共振器に よ 非常に疎に結合して帰還形発振器を構成できるため、 増幅 器内での発振周波数の温度ドリ フ トの要因を殆んど排除するこ とができ、 同軸共振器の温度特性を補償するだけで温度変化を 抑えることができるものであ ]9、 安定した発振周波数を得るこ とができる。 図面の簡単る説明
    [0021] 第 1 ·図は従来の発振器の回路図、 第 2図は従来の発振器の基 本回路図、 第 3図は従来の発振器の周波数—温度特性図、 第 4 図は本発明の一実施例における局部発振装置の回路図、 第 5図
    [0022] 5 A ， Bは第 4図における同軸共振器の通過特性図、 第 6図 Aは 第 4図において使用可能 温度補償回路の回路図、 第 6図 'Bは その温度特性図、 第 7図 ，第 8図は本発明の他の実施例におけ る局部発振装置の回路図である。
    [0023] 発明を実施するための最良の形態
    [0024] l O 以下、 本発明の一実施例について、 図面を参照しながら説明 する。 第 4図は本発明の一実施例における局部発振装置を示す ものである。
    [0025] 第 4図に.おいて、 1 は誘電体同軸共振器、 2 , 3は基板の ¾ 体箔間を利用した容量、 又は 0 . 3〜1 p F 程度の小容量コ ンデ
    [0026] 1 5 ンサで、 おのおの一端を同軸共振器 1 の中心導体に接続してい る。 4は可変容量ダイォ— ド 5と結合し容量変化を緩和するた めの結合コンデンサ、 5は周波数を可変するための可変容量ダ ィオー ド、 6は D Cカツ 卜 コンデンサ、 了 ， 8は可変容量ダイ 才ー ド 5の両端に直流電圧を印加するための抵抗、 9 , 1 0 , 0 1 1 は増幅用 ト ラ ン ジス タ 、 1 2 , 1 6 , 1 9は負荷抵抗、 1 3， 1 4 , 1 5 , 1 了 ， 1 8はバイ ァス抵抗、 2 Oは結合コ ンデン サ、 2 1 はバイ パスコ ンデンサ、 2 2は出力への結合コ ンデン サである。 尚、 2 6は 3段のェミ ッタ接地形増幅を行う 3段増 幅器であ 、 集積回路化できるもので る。 上記コ ンデンサ 3 5 は他端を増幅用 ト ラ ン ジス タ 9のベースに接続してお 、 また コ ンデンサ 2は他端を増幅用 ト ラ ンジスタ 1 1 のコ レク タに接 続し いる。
    [0027] 以上のよ うに構成された発振装置について、 以下その動'作に ついて説明する。 第 4図において、 回路構成は D , E点を境に して考えることができる。 まず、 D ， E点よ 増幅器 2 6側を みる。 D点は初段増幅用ト ラ ンジスタ 9のベースに、 E点は3 段目増幅用ト ラ ンジスタ 1 1 のコ レク タにおのおの接続されて いる。 増幅器 2 6 と してはエミ ッタ接地型の 3段構成で、 利得 は 2 5〜3 0 d Bの広帯域増幅器である。
    [0028] —方、 D , E点-よ 同軸共振器側をみた場合の通過特性を第 5図に示す。 第 5図において、 Aは振幅特性、 Bは位相特性を 示している。 同軸共振器 1 は第 4図に示す非常に小容量のコン デンサ 2 ， 3で増幅器 2 6 と結合されているた.め、 損失は ^I O d B 位あるが、'負荷 Qは高く ¾ j 、 純度の高い発振が得ら o 発振周波数は、 D ， Ε点を境に増幅器側を同軸共振器側の位相 和が零になる周波数で発振する。 即ち、 増幅器側の位相をー01 とすると 第 5図 Βで示すよ うに同軸共振器側の位相が + 0 1 になる周波数 f0 で発振する。 又、 同軸共振器 1 に並列に接続 された可変容量ダイ才— ド 5の容量を変えると第 5図の破線で 示すよ うに周波数 /0が変化し、 同様に位相が + ø 1 になる周 波数 /0ζ で発振することになる。
    [0029] —方、 温度特性であるが、 同軸共振器自体は温度が上がると 共振周波数は高く 、 約 1 0〜2 O Ppm/ °Cの直線的 変化 である。 ここで、 コンデンサ 2 , 3 ， 4は上記のよ うに O . 3〜 0 . 5 p F とその容量値が極めて小さ く、 これらを加えても、 そ • の温度特性は直線的な変化を示す。 これを補償する手段として は、 例えば同軸共振器に並列にアル ミナ基板を利用したコ ンデ ンサを接続して補償する方法がある。 又、 或いは第 6図 Aで示 すよ うな ト ラ ンジスタ増幅器のベース · エミ ッタ電圧 VB Eの温 5 度変化を利用する方法がある。 この ト ラ ンジスタ増幅器のコ レ クタから出力を取！）出すと、 温度に対する出力電圧の変化は第 6図 Bのよ うになる。 第 6図 Aにおいて、 抵抗 3 1 ， 3 2によ 電圧変化をさせる温度を設定でき、 抵抗 3 3 ， 3 4にて温度 に対する電圧変化を調節できる。 この補正電圧を第 4図の端子 l O Aに加え、 発振周波数を調整する電圧を端子 C_に加えれば、 温 度上昇に伴るい、 可変容量ダイォ— ド 5の両端に加わる電圧が 減少し、 容量が増大するため、'発振周波数を下げる方向に ί ο このよ うにして共—振器自体の-温度に対-する周波数変動を補償す, . ることができる。' -
    [0030] I S 以上のように第 4図の構成によれば、 増幅器 2 6の入出力端 子間に非常に疎に結合した誘電体同軸共振器 1 を接続すること によ 、 増幅器側の温度に対する非直線的な発振周波数の変動 の影響を排除することができ、 したがって温度補償も、 同軸共 振器 1 の直線的 変化を補償すればよ く、 容易に温度補償が可 0 能と る。 第 4図の構成によれば約 1 O O KHz以内の周波数変 動に抑えることができる。
    [0031] 又、 第 1 図のク ラップ型発振器の場合、 出力は一 5 d B m位し か得られるいので、' ドライバ—が必要であるが、 本構成では O d B mの出力が得られている。 又、 この 3段増幅器 2 6や、 第 25 6図 Aに示す温度補償電圧発生用の回路はいずれも集積回路内 に組込むことが可能であるため、 回路的にも簡略化できる。又、 同軸共振器の負荷が疎結合のため、 同軸共振器の Qが高くな 、 よ 純度の高い発振が得られ、 発振キ ヤ リャの C N比が良く な る 0
    [0032] 第 7図に本発明の他の実施例を示す。 この実施例は、 温度補 償のために A F C回路 3 1 を利用し、 また発振周波数の調整を 電源 + νσ σ端子と接地間に直列に挿入した抵抗 3 2 と可変抵抗 器 3 3を用いて行う よ うにしたものである。 可変容量ダィォ— ド 5は力ソ ー ドをコ ンデンサ 6を介して交流的に接地し、 ァノ ― ドをコ ンデンサ 4を介して同軸共振器 1 に接続している。 そ して、 可変容量ダイ 才— ド 5のカ ソ 一 ドに + Vcc電圧を抵抗 8 を介して供給し、 アノー ドに可変抵抗器 3 3と抵抗器 3 2 とで 決まる直流電圧および A F C回路— 3 1 の出力を供給している。 ' こ ©構成によ つても第 4図 ©例と同様の作用効果を _得るこ -と—が できる。
    [0033] 第 8図に本発明のさらに他の実施例を示す。 第 8図において、 抵抗 3 2 と可変抵抗器 3 3で決まる直流電圧並びに A F C回路 3 1 の出力電圧を発振周波数調整用と し "tまた温度補償のため に可変容量ダイ ォ一 ド 5のァノ 一 ドに加える点、 またカ ソ 一 ド に Vcc電圧を抵抗 8を介して供給する点は第 7図と同様である。 第 8図では可変容量ダイ ォ一 ド 5の極性を第 7図と異¾らせ、 アノ ー ドをコ ンデンサ 6を介して接地している。 この構成でも 第 4図 ，第ァ図の例と同様 ¾効果を得ることができる。
    [0034] 産業上の利用可能性
    [0035] 以上のように、 本発明によれば、 増幅器の入出力端子間に疎 に結合した同軸共振器を接続した構成にすることによって、 易に温度補償を行う ことができ、 また集積回路化も容易にでき、 安定な発振を得ることができ、 ダブルス ーパー方式のチューナ や C A T V用コ ンバータの固定ロ ーカル才 シレ一タ として^!月 することができる。
    权利要求:
    Claims

    • 請 求 の 範 囲
    1 . 発振周波数決定素子と して同軸共振器を備えた局部発振装 置において、 出力端が第 1 のコンデンサを介して上記同翱共 器の中心導体に接続され、 入力端が第 2のコンデンサを介して
    5 上記中心導体に接続された増幅回路と、 上記同軸共振器の中心 導体に第 3のコ ンデンサを介して一 y¾が接続され、 他端が交流 的に接地された可変容量ダイ 才— ドとを '備え、 上記可変容量ダ ィ才ー ドに加えられる電圧によ つて発振周波数が変化されるよ うになされていることを特徴とする局部発振装置。
    l O 2。 請求の範囲第1 項において、 第1 ， 第2のコンデンサは、 配線基板上の導体箔間の容量を利用して構成されてい—ることを 特徴とする局部発振装置。
    3 - 請求の範囲第 1 項において、 増幅器はエミ ッ タ接地形の 3 段縦続接続された増幅,器で構成されて'いることを特徵とする局 1 5 部発振装置。
    4 . 請求の範囲第 1 項において、 可変容量ダイ才— ドの一 ¾§に は周波数調整用の電圧が加えられ、 上記可変容量ダイォ— ドの 他端には温度補償用の電圧が加えられていることを特徵とする 局部発振装置。
    20 5。 請求の範囲第 1 項において、 可変容量ダイオー ドは、 カソ
    一 ドが交流的に接地され、 このカ ソ ー ドに固定電圧が加えら: アノー ドに周波数調整用の電圧および A F C回路の出力電圧 ; 加えられていることを特徴とする局部発振装置。
    6 . 請求の範囲第 1 項において、 可変容量ダイ才— ドは、 ァノ 25 — ドが交流的に接地され、 このアノー ドに周波数調整用の電圧 • および A F C回路の出力電圧が加えられ、 力ソー ドに固定電 E が加 られていることを特徵とする局部発振装置。
    7 · 請求の範囲第1 ¾において、 増幅器は集積回路で構成され ていることを特徴とする局部発振装置。
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    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    公开号 | 公开日
    GB2189359A|1987-10-21|
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    JPS6221304A|1987-01-29|
    GB2189359B|1989-08-09|
    DE3690374T0||
    GB8705531D0|1987-04-15|
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    DE3690374C2|1992-04-02|
    DE3690374T1|1987-08-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-01-29| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE GB US |
    1987-08-06| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3690374 Country of ref document: DE Date of ref document: 19870806 |
    1987-08-06| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3690374 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP60/161396||1985-07-22||
    JP16139685A|JPH052001B2|1985-07-22|1985-07-22||GB8705531A| GB2189359B|1985-07-22|1986-07-14|Local oscillation apparatus.|
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