(57)【要約】【課題】製造コストの追加なく一般的に用いられる可変容量素子を利用し、位相雑音特性に優れたＲＴＷ形式の電圧制御発振回路を実現できるようにする。【解決手段】電圧制御発振回路は、ループ状の伝送線路１５と、信号線路と接続されたアクティブ回路１７と、信号線路と接続され複数の可変容量ユニット２３を有する可変容量部２１とを備えている。各可変容量ユニット２３は、可変容量素子３１と、可変容量素子３１に制御電位を印加する制御端子４１と、可変容量素子３１に基準電位を印加する基準電位端子４３とを有している。少なくとも２つの可変容量ユニット２３は、基準電位が互いに異なっている。【選択図】図１
2010147977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号線路が互いに間隔をおいて並行に配置された並行部及び信号線路が電気的に絶縁されて交差する交差部をそれぞれ奇数個有するループ状の伝送線路と、
前記信号線路と接続されたアクティブ回路と、
前記信号線路と接続され、複数の可変容量ユニットを有する可変容量部とを備え、
前記各可変容量ユニットは、可変容量素子と、前記可変容量素子に制御電位を印加する制御端子と、前記可変容量素子に基準電位を印加する基準電位端子とを有し、
少なくとも２つの前記可変容量ユニットは、前記基準電位の値が互いに異なることを特徴とする電圧制御発振回路。
【請求項２】
前記可変容量素子は、ゲート端子、第１の端子及び第２の端子を有するバラクタ素子であり、
前記可変容量ユニットは、前記第１の端子及び第２の端子とそれぞれ接続されたコンデンサを有し、
前記ゲート端子は、前記制御端子と接続され、
前記第１の端子と前記コンデンサとの接続ノード及び前記第２の端子と前記コンデンサとの接続ノードは、それぞれ前記基準電位端子と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電圧制御発振回路。
【請求項３】
前記アクティブ回路に供給する動作電流を変更可能な、動作電流可変回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧制御発振回路。
【請求項４】
前記アクティブ回路は、複数であり、
前記動作電流可変回路は、前記複数のアクティブ回路のそれぞれに対して独立して前記動作電流を制御することを特徴とする請求項３に記載の電圧制御発振回路。
【請求項５】
前記アクティブ回路は、複数であり、
前記複数のアクティブ回路のうちの少なくとも１つのアクティブ回路を選択して動作させる選択回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧制御発振回路。
【請求項６】
前記信号線路と接続され、固定容量ユニットを有する固定容量部をさらに備え、
前記固定容量ユニットは、固定容量素子と、該固定容量素子の接続を開閉するスイッチ素子とを有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電圧制御発振回路。
【請求項７】
前記複数の可変容量ユニットのうちの少なくとも１つに印加する前記基準電位の値を変更可能な、基準電位可変回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電圧制御発振回路。
【請求項８】
前記複数の可変容量ユニットのうちの一部に印加する前記制御電位を所定の電位に固定する制御電位固定回路をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電圧制御発振回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御発振回路に関し、特に半導体集積回路に用いる電圧制御発振回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される無線通信機器は、受信側において周波数シンセサイザによる局部発振信号とダウンコンバータとを用いて受信信号を低い周波数の信号に変換し、送信側において局部発振信号を高い周波数の送信信号に変換する。局部発振信号を生成する周波数シンセサイザには電圧制御発振回路又はその一種であるディジタル制御発振回路が使用される。近年、無線通信機器の高性能化、低消費電力化及び小型化がすすめられている。無線通信機器に用いる周波数シンセサイザも同様に低位相雑音化、低消費電力化及び小型化が要求されている。周波数シンセサイザの性能は、電圧制御発振回路又はディジタル制御発振回路の性能によりほとんど決定されるため、電圧制御発振回路又はディジタル制御発振回路の低位相雑音化、低消費電力化及び小型化が非常に重要である。電圧制御発振回路には、リングオシレータ形式、コイルとコンデンサとを用いたＬＣ共振形式及び定在波（ＳＷＯ）形式等の様々な回路形式が用いられている。中でも、近年ＲＴＷ（Rotary Traveling−Wave）形式の発振回路が注目されている。ＲＴＷ形式の発振回路は、２重円を形成するように折り返されたメビウスリング状の伝送線路を有し、伝送線路を構成する２本の信号線路の間に挿入されたアクティブ回路によって発振を行う（例えば、特許文献１を参照。）。ＲＴＷ形式の電圧制御発振回路は、半導体基板上にコンパクトに形成することができるため、周波数シンセサイザの小型化に大きく貢献すると期待されている。
【特許文献１】米国特許０６５５６０８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電圧制御発振回路には以下のような問題がある。電圧制御発振回路を用いて周波数シンセサイザを構成した場合、周波数シンセサイザの過渡応答特性及び雑音帯域特性は制御電圧に対する周波数感度に依存する。このため、制御電圧の変化に対する周波数の変化が一定でない場合には、周波数シンセサイザの特性は周波数により変化する。また、制御電圧に対する周波数感度が高い領域では、周波数制御端子に加わるわずかな雑音によって周波数が変動するため位相雑音特性が劣化する。
【０００４】
電圧制御発振回路を半導体基板上に実現する際には、可変容量素子として金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタであるＭＯＳバラクタが用いられる。ＭＯＳバラクタは、閾値電圧近傍で容量値が急激に変化するという電圧容量特性を有している。このため、ＭＯＳバラクタを用いた電圧制御発振回路の発振周波数は、ＭＯＳバラクタの閾値近傍において急激に変化する。
【０００５】
線形性が高い可変容量素子を用いることにより、雑音特性を改善することが考えられる。しかし、半導体基板上に電圧制御発振回路を組み込む場合に、線形性が高い可変容量素子を採用することは、多大なコストがかかるため困難である。
【０００６】
本発明は、前記の問題を解決し、製造コストの追加なく一般的に用いられる可変容量素子を利用して、位相雑音特性に優れたＲＴＷ形式の電圧制御発振回路を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明は電圧制御発振回路の可変容量素子に異なる基準電位を印加する構成とする。
【０００８】
具体的に、本発明に係る電圧制御発振回路は、信号線路が互いに間隔をおいて並行に配置された並行部及び信号線路が電気的に絶縁されて交差する交差部をそれぞれ奇数個有するループ状の伝送線路と、信号線路と接続されたアクティブ回路と、信号線路と接続され、複数の可変容量ユニットを有する可変容量部とを備え、各可変容量ユニットは、可変容量素子と、可変容量素子に制御電位を印加する制御端子と、可変容量素子に基準電位を印加する基準電位端子とを有し、少なくとも２つの可変容量ユニットは、基準電位の値が互いに異なることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電圧制御発振回路は、少なくとも２つの可変容量ユニットは、基準電位の値が互いに異なる。このため、可変容量ユニットの容量値が大きく変化する制御電圧の値が、すべての可変容量ユニットにおいて同一となることはない。従って、制御電圧に対する容量変化率を可変容量部全体として低く抑え、制御電圧に対する発振周波数感度を低く抑えることが可能となる。その結果、通常のＭＯＳバラクタ素子を用いても位相雑音特性に優れたＲＴＷ形式の電圧制御発振回路を実現できる。
【００１０】
本発明の電圧制御発振回路において、可変容量素子は、ゲート端子、第１の端子及び第２の端子を有するバラクタ素子であり、可変容量ユニットは、第１の端子及び第２の端子とそれぞれ接続されたコンデンサを有し、ゲート端子は、制御端子と接続され、第１の端子とコンデンサとの接続ノード及び第２の端子とコンデンサとの接続ノードは、それぞれ基準電位端子と接続されている構成としてもよい。
【００１１】
本発明の電圧制御発振回路は、アクティブ回路に供給する動作電流を変更可能な、動作電流可変回路をさらに備えていてもよい。このような構成とすることにより、必要とする位相雑音特性を確保しつつ消費電力を低減できる。
【００１２】
本発明の電圧制御発振回路において、アクティブ回路は、複数であり、動作電流可変回路は、複数のアクティブ回路のそれぞれに対して独立して動作電流を制御する構成としてもよい。
【００１３】
本発明の電圧制御発振回路において、アクティブ回路は、複数であり、複数のアクティブ回路のうちの少なくとも１つのアクティブ回路を選択して動作させる選択回路をさらに備えている構成としてもよい。
【００１４】
本発明の電圧制御発振回路は、信号線路と接続され、固定容量ユニットを有する固定容量部をさらに備え、固定容量ユニットは、固定容量素子と、該固定容量素子の接続を開閉するスイッチ素子とを有していてもよい。
【００１５】
本発明の電圧制御発振回路は、複数の可変容量ユニットのうちの少なくとも１つに印加する基準電位の値を変更可能な、基準電位可変回路をさらに備えていてもよい。
【００１６】
本発明の電圧制御発振回路は、複数の可変容量ユニットのうちの一部に印加する制御電位を所定の電位に固定する制御電位固定回路をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る電圧制御発振回路によれば、製造コストの追加なく一般的に用いられる可変容量素子を利用し、位相雑音特性に優れたＲＴＷ形式の電圧制御発振回路を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の構成を示している。図１に示すように、本実施形態の電圧制御発振回路はＲＴＷ形式の電圧制御発振回路である。具体的には、第１の信号線路１５ａ及び第２の信号線路１５ｂが互いに間隔をおいて並行に配置された並行部１５Ａと、第１の信号線路１５ａ及び第２の信号線路１５ｂが電気的に絶縁されて交差する交差部１５Ｂとを有するループ状の伝送線路１５と、第１の信号線路１５ａと第２の信号線路１５ｂとの間に接続されたアクティブ回路１７及び可変容量部２１とを備えている。
【００１９】
伝送線路は、複数のインダクタ成分と容量成分が接続された回路とみなすことができる。この場合、位相の回転速度Ｖｐは次の式（１）のように表すことができる。
【００２０】
【数１】
2010147977.tif 000003
この場合において、Ｌ0は単位長さ当たりのインダクタ成分であり、Ｃ0は単位長さ当たりの容量成分である。伝送線路１５を１周することにより位相が一回転することから、伝送線路１５の発振周波数ｆ0は式（２）のように表すことができる。
【００２１】
【数２】
2010147977.tif 000004
このとき、λは波長であり、Ｌ1は伝送線路１５半周分のインダクタ成分の合計であり、Ｃ1は伝送線路１５半周分の対接地の容量成分の合計である。意図的に容量素子を付加した場合には、Ｃ1は付加した容量素子の容量と寄生容量との和となる。図１の回路であれば、可変容量部２１の容量値と、可変容量部２１を除くアクティブ回路１７の容量成分及び伝送線路自体の容量成分との総和となる。従って、可変容量部２１に制御電圧を印加して容量値を変化させること電圧制御発振回路の発振周波数が変化する。この際に、制御電圧に対する可変容量部２１の容量値の変化が大きくなると、発振周波数の制御電圧に対する感度が大きくなり電圧制御発振回路の位相雑音特性が悪化する。
【００２２】
図２は、可変容量部２１の回路構成の一例を示している。可変容量部２１は、複数の可変容量ユニット２３を含んでいる。可変容量ユニット２３は、ゲート端子と、第１の端子及び第２の端子とを有するＭＯＳ型のバラクタ素子３１を有している。バラクタ素子３１のゲート端子は、周波数を制御する制御電位（電圧）を印加する制御端子４１と接続されている。第１の端子及び第２の端子は、それぞれ直流分を阻止する直流分阻止コンデンサ３３を介して第１の信号線路１５ａ又は第２の信号線路１５ｂと接続されている。第１の端子と直流分阻止コンデンサ３３との接続ノード及び第２の端子と直流分阻止コンデンサ３３との接続ノードは、それぞれ高周波阻止抵抗３４を介して基準電位を印加する基準電位端子４３と接続されている。基準電位端子４３は、基準電位発生回路５１と接続されている。基準電位発生回路５１は、互いに電圧が異なる複数の基準電位を生成する。基準電位発生回路５１は特に限定されないが、例えば図３に示すように電流源又は電圧源と分圧抵抗を用いれば容易に形成することができる。
【００２３】
今、各可変容量ユニット２３に印加されている基準電位が接地電圧（０Ｖ）で一定であるとすると、各可変容量ユニット２３の容量値と制御端子４１に印加する制御電圧との関係は、図４に示すようになる。この場合、制御電圧がバラクタ素子３１の閾値電圧Ｖthの近傍の値となるとすべての可変容量ユニット２３の容量値が大きく変化する。このため、閾値電圧Ｖｔｈの近傍において制御電圧に対する発振周波数の感度が大きくなり、電圧制御発振回路の位相雑音特性が悪化する。
【００２４】
一方、各可変容量ユニット２３に印加する基準電位が、互いに異なっている場合には、各可変容量ユニット２３の容量値と制御電圧との関係は、図５に示すようになる。基準電位がＶref1である第１の可変容量ユニット２３（１）の容量値は、閾値電圧ＶthよりもＶref1だけ高い電圧の近傍において大きく変化する。基準電位がＶref2である第２の可変容量ユニット２３（２）の容量値は、閾値電圧ＶthよりもＶref2だけ高い電圧の近傍において大きく変化し、基準電位がＶrefnであるｎ番目の可変容量ユニット２３（ｎ）の容量値は、閾値電圧ＶthよりもＶrefnだけ高い電圧の近傍において大きく変化する。
【００２５】
各可変容量ユニット２３に印加する基準電位の値を調整することにより、可変容量部２１全体の合計容量は、図６に示すように制御電圧に対してほぼ直線的に緩やかに減少させることが可能となる。これにより、図７に示すように制御電圧に対する周波数変化を緩やかにすることができ、図８に示すように制御電圧に対する周波数感度をほぼ一定とすることができる。その結果、広い制御電圧に対して周波数感度を低く保つことが可能となり、電圧制御発振回路の位相雑音特性の悪化を抑えることができる。
【００２６】
なお、各可変容量ユニット２３にそれぞれ異なる基準電位を印加し、周波数感度をほぼ一定とする例を示した。しかし、必ずしも周波数感度をほぼ一定にする必要はなく、所定の位相雑音特性を満たす程度の周波数感度を保つことができればよい場合もある。この場合には、例えば、１つの可変容量ユニット２３に印加する基準電位を他の可変容量ユニット２３に印加する基準電位と異なる値にするだけで十分な場合もあり得る。
【００２７】
図９は、本実施形態の電圧制御発振回路に用いるアクティブ回路１７の一例を示している。アクティブ回路１７は、２個のインバータが互いに逆方向に並列に接続されている回路とすればよい。これにより、並走する２本の信号線路に互いに反転増幅した振幅を一定に保つためのエネルギーを供給することができ、安定した発振を生じさせることが可能となる。
【００２８】
アクティブ回路１７に供給する動作電流が大きい方が、電圧制御発振回路の電圧振幅が大きくなる。このため、電圧制御発振回路の位相雑音特性を向上させるためにはアクティブ回路１７に供給する動作電流が大きい方が好ましい。しかし、アクティブ回路１７に供給する動作電流を大きくすると、電圧制御発振回路の消費電力が増大する。一方、本実施形態の電圧制御発振回路は、制御電圧に対する周波数感度を低く保つことができ、位相雑音特性の悪化を抑えることができる。このため、位相雑音特性が十分な場合には、アクティブ回路１７に供給する動作電流を低く抑えることが可能である。
【００２９】
図１０に示すようにアクティブ回路１７に供給する動作電流を可変する動作電流可変回路５３を設けることにより、例えば周波数が低く十分な位相雑音特性が確保できる場合には、アクティブ回路１７に供給する動作電流を低く抑え、消費電力を低減する。一方、周波数が高く高性能な位相雑音特性が要求される場合には、アクティブ回路１７に供給する動作電流を大きくする。また、通信モードによって動作電流の大きさを切り替えてもよい。例えば、携帯電話のＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）モードとＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）モードとでは、要求される位相雑音特性が異なる。そこで、アクティブ回路１７に供給する動作電流を切り替えることにより、必要な位相雑音特性と過剰な電流の抑制とを両立することが可能になる。
【００３０】
動作電流可変回路５３は、例えば図１１に示すようにカレントミラー回路のゲート部にスイッチを入れることによりアクティブ回路１７に供給する動作電流を制御すればよい。図１１において、動作電流可変回路５３のスイッチＳ１ａとスイッチＳ１ｂとは連動しており、スイッチＳ１ａがオン状態の場合にはスイッチＳ１ｂがオフ状態となる。これによりトランジスタＭ１がオン状態となり、１番目のカレントミラー回路からアクティブ回路１７に動作電流が供給される。一方、スイッチＳ１ａがオフ状態の場合にはスイッチＳ１ｂがオン状態となり、トランジスタＭ１がオフ状態となり、１番目のカレントミラー回路からは、アクティブ回路１７に動作電流が供給されない。図１１においてカレントミラー回路は並列にｎ個設けられており、それぞれのカレントミラー回路を同様に制御することができる。このため、アクティブ回路１７に供給する動作電流の値を変化させることが可能となる。
【００３１】
アクティブ回路１７が複数設けられている場合には、特定のアクティブ回路１７について動作電流の制御を行ってもよく、すべてのアクティブ回路１７について動作電流の制御を行ってもよい。また、複数のアクティブ回路１７に対して動作電流の制御を行う場合には、各アクティブ回路１７に対して個別に制御を行ってもよく、複数のアクティブ回路１７に対してまとめて制御を行ってもよい。
【００３２】
また、図１２に示すようにアクティブ回路１７が複数設けられている場合には、所定のアクティブ回路１７だけに動作電流を供給する選択回路５５を設けてもよい。選択回路５５には例えば図１１に示したゲート部にスイッチ素子を挿入したカレントミラー回路を用いればよい。この場合には、位相雑音特性を十分クリアできる場合には動作させるアクティブ回路１７の数を減らし、高性能な位相雑音特性が要求される場合には、動作させるアクティブ回路１７の数を多くすればよい。
【００３３】
さらに、基板上の複数の箇所にアクティブ回路１７を形成した場合に、アクティブ回路１７の特性が微妙に異なる場合がある。この際に、特性の優れたアクティブ回路１７だけを用いるということも可能となる。例えば、電圧制御発振回路の出力をモニターして最も振幅が大きくなるアクティブ回路１７を選択するようにすればよい。振幅以外の別のパラメータを用いることも可能である。検査段階においてあらかじめモニターを行い動作させるアクティブ回路１７を設定してもよいく、電圧制御発振回路の動作中に適宜モニターを行って動作させるアクティブ回路１７を切り替えるような回路構成としてもよい。
【００３４】
電圧制御発振回路の発振周波数範囲を広くするために、図１３に示すような固定容量部１９を設けてもよい。固定容量部１９は、第１の信号線路１５ａと第２の信号線路１５ｂとの間に設けられ、複数の固定容量ユニット６５を有している。固定容量ユニット６５は固定容量素子６３を有している。固定容量素子６３は、それぞれスイッチ素子６１により第１の信号線路１５ａと第２の信号線路１５ｂとの接続及び切り離しが自由にでき、第１の信号線路１５ａと第２の信号線路１５ｂとの間に接続する固定容量素子６３を任意に選択することができる。このような構成とすれば、可変容量部２１と固定容量部１９との合計の容量値と制御電圧とは図１４に示すような関係を有し、複数の周波数特性（バンド）をもつようになる。固定容量部１９を用いてバンドの切換を行うことにより、制御電圧に対する可変容量部２１の容量変化を小さく保ちつつ、全体としての容量変化を大きくすることが可能となる。従って、制御電圧に対する発振周波数の感度を低く保ちながら電圧制御発振回路の発振周波数範囲を広くすることができ、電圧制御発振回路の位相雑音特性を向上させることができる。
【００３５】
また、電圧制御発振回路の発振周波数と容量値とは式（２）に示したような関係を有している。このため、容量変化を一定として非常に広い範囲をカバーしようとすると、図１５に示すように発振周波数が高い領域では、制御電圧に対する発振周波数の感度が非常に高くなり位相雑音特性が悪化してしまう。逆に、発振周波数が低い領域では、制御電圧に対する発振周波数の感度が非常に低くなり発振周波数の変化がほとんど生じなくなるという問題が生じるおそれがある。図１６に示すように、可変容量ユニット２３に印加する基準電位の値を変化させる基準電位可変回路７１を設ければ、このような問題の解決に有効である。
【００３６】
基準電位可変回路７１を設けることにより、所定の可変容量ユニット２３に印加する基準電位の値を変化させることが可能となる。例えば、第１の可変容量ユニット２３（１）に基準電位可変回路７１を接続し、第１の可変容量ユニット２３（１）に印加する基準電位をＶref1aとＶref1bとの間で変化させることができるようにした場合、制御電圧と可変容量部２１の容量値との関係は図１７に示すようになる。第１の可変容量ユニット２３（１）に印加する基準電位をＶref1aからＶref1bに変化させると、第１の可変容量ユニット２３（１）の容量が大きく変化する電圧はＶth＋Ｖref1aからＶth＋Ｖref1bに上昇する。このため、可変容量部２１全体の制御電圧に対する容量値の変化率が大きくなる。発振周波数が低く制御電圧に対する発振周波数の感度が低くなる領域では基準電位を変化させて容量値の変化を大きくし、発振周波数が高く制御電圧に対する発振周波数の感度が高くなる領域では容量値の変化を小さくすれば、各周波数領域において制御電圧に対する発振周波数の感度をほぼ一定に保つことが可能となる。この場合には、基準電位可変回路７１の制御と、固定容量部１９におけるバンドの切換制御とを連動させてもよい。
【００３７】
なお、基準電位可変回路７１を接続する可変容量ユニット２３は、必要とする容量値の変化量に応じて決定すればよい。また、１つの可変容量ユニット２３だけでなく、複数の可変容量ユニット２３にそれぞれ基準電位可変回路７１を接続してもよい。また、発振周波数に応じて基準電位を変化させる例について説明したが、通信モード等に応じて基準電位を変化させることも可能である。
【００３８】
可変容量部２１全体の制御電圧に対する容量値の変化率を変更するために、図１８に示すように可変容量ユニット２３に印加する制御電位を所定の電位に固定する制御電位固定回路８１を設けてもよい。制御電位固定回路８１は、例えば制御端子と所定の電位の電源とを接続するスイッチ回路とすればよい。例えば、第１の可変容量ユニット２３（１）に制御電位固定回路８１を接続し、第１の可変容量ユニット２３（１）に印加する制御電位をＶth付近の一定電位に固定できるようにした場合、制御電圧と可変容量部２１の容量値との関係は図１９に示すようになる。
【００３９】
第１の可変容量ユニット２３（１）に印加する制御電圧を一定電位に固定すると、第１の可変容量ユニット２３（１）の容量値は、制御電圧によらず一定となる。このため、可変容量部２１全体の制御電圧に対する容量値の変化率は、第１の可変容量ユニット２３（１）に通常の制御電圧を印加した場合よりも小さくなる。従って、発振周波数又は通信モード等に応じて、制御電圧に対する容量値の変化率を最適な範囲とすることが可能となる。
【００４０】
なお、制御電位固定回路８１を接続する可変容量ユニット２３は、必要とする容量値の変化量に応じて決定すればよい。また、１つの可変容量ユニット２３だけでなく、複数の可変容量ユニット２３にそれぞれ制御電位固定回路８１を接続してもよい。また、制御電位固定回路８１の制御と固定容量部１９のバンドの切換制御とを連動させてもよい。さらに、制御電位固定回路８１と基準電位可変回路７１との両方を設けることも可能である。
【００４１】
図１には可変容量部２１を伝送線路１５の複数の箇所に分散して配置した例を示した。しかし、可変容量部２１は、１ヶ所に集中して配置してもよい。可変容量部２１を分散して配置する場合、各可変容量部２１がそれぞれ等しい数の可変容量ユニット２３を含むようにしてもよい。この場合、対応する可変容量ユニット２３同士に等しい基準電位を供給する構成とすることができる。また、同じ位置に配置された可変容量部２１に含まれる可変容量ユニット２３には同一の基準電位を供給し、異なる位置に配置された可変容量部２１に含まれる可変容量ユニット２３には異なる基準電位を供給する構成としてもよい。
【００４２】
固定容量部１９についても、同様に複数の箇所に分散して配置しても、１ヶ所に集中して配置してもよい。固定容量部１９に含まれる各固定容量ユニット６５の容量値をすべて等しくしてもよい。また、容量値が異なる複数種類の固定容量ユニット６５を組み合わせてもよい。なお、固定容量部１９に含まれる固定容量ユニット６５の数は、必要とするバンドの数により決めればよい。また、隣接するバンドにおいて容量値がオーバーラップするように容量値を設定することが好ましい。
【００４３】
アクティブ回路１７は、少なくとも１つあればよいが、アクティブ回路１７を複数設ける場合には複数の箇所に分散して配置しても、１ヶ所に集中して配置してもよい。
【００４４】
図１には伝送線路１５が、並行部１５Ａと交差部１５Ｂとをそれぞれ１つずつ有している例を示したが、並行部１５Ａと交差部１５Ｂとはそれぞれ奇数個であればよい。また、伝送線路１５が略方形状の平面形状を有している例を示したが、円形、正六角形状等であってもよく、凹凸を有する星形等の平面形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る電圧制御発振器は、製造コストの追加なく一般的に用いられる可変容量素子を利用し、位相雑音特性に優れたＲＴＷ形式の電圧制御発振回路を実現でき、特に半導体集積回路に用いる電圧制御発振回路等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の可変容量部を示す回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の基準電位発生回路を示す回路図である。
【図４】基準電位を一定とした場合の制御電圧と容量との関係を模式的に示すグラフである。
【図５】各可変容量ユニットに異なる基準電圧を印加した場合の制御電圧と容量との関係を模式的に示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の制御電圧と容量との関係を模式的に示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の制御電圧と発振周波数との関係を模式的に示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の制御電圧と発振周波数感度との関係を模式的に示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路のアクティブ回路を示す回路図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の動作電流可変回路を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の動作電流可変回路の具体例を示す回路図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の選択回路を有する例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の固定容量部を示すブロック図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の固定容量部を有する場合における制御電圧と容量との関係を模式的に示すグラフである。
【図１５】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の固定容量部を有する場合における制御電圧と発振周波数との関係を模式的に示すグラフである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の基準電位可変回路を有する例を示すブロック図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の基準電位可変回路を有する場合における制御電圧と容量との関係を模式的に示すグラフである。
【図１８】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の制御電位固定回路を有する例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る電圧制御発振回路の制御電位固定回路を有する場合における制御電圧と容量との関係を模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１５      伝送線路
１５Ａ    並行部
１５Ｂ    交差部
１５ａ    第１の信号線路
１５ｂ    第２の信号線路
１７      アクティブ回路
１９      固定容量部
２１      可変容量部
２３      可変容量ユニット
３１      バラクタ素子
３３      直流分阻止コンデンサ
３４      高周波阻止抵抗
４１      制御端子
４３      基準電位端子
５１      基準電位発生回路
５３      動作電流可変回路
５５      選択回路
６１      スイッチ素子
６３      固定容量素子
６５      固定容量ユニット
７１      基準電位可変回路
８１      制御電位固定回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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