(57)【要約】  【課題】  Ｖｂｅによる発振周波数の温度変動をキャンセルしたマルチバイブレータ型の発振器を提供する。  【解決手段】  動作電流をＩ１とし、発振に関わる容量をＣ１とし、発振に関わるトランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶｂｅとするとき、ｆ＝Ｉ１／（４Ｖｂｅ×Ｃ１）で表される周波数ｆを発振するマルチバイブレータを有する発振回路において、直列接続されたダイオード接続の複数のトランジスタＱ２１〜Ｑ２ｎに発生する電圧を抵抗Ｒ３に印加して基準電流Ｉ５を生成し、その基準電流Ｉ５の値を調整することにより得た電流を前記動作電流Ｉ１として前記マルチバイブレータに供給する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作電流をＩ１とし、発振に関わる容量をＣ１とし、発振に関わるトランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶｂｅとするとき、ｆ＝Ｉ１／（４Ｖｂｅ×Ｃ１）で表される周波数ｆを発振するマルチバイブレータを有する発振回路において、
前記Ｖｂｅの成分に相当する電流を生成し、該電流を前記動作電流Ｉ１として前記マルチバイブレータに供給する手段を設けたことを特徴とする発振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の発振回路において、
前記手段は、１又は２以上直列接続されたダイオード接続のトランジスタに発生する電圧を所定の抵抗に印加して基準電流を生成する基準電流生成回路と、該基準電流生成回路で生成された基準電流の値を調整する電流増幅回路とからなり、該電流増幅回路から得られた電流を前記動作電流Ｉ１として前記マルチバイブレータに供給することを特徴とする発振回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチバイブレータの動作電流を制御することにより発振周波数を制御できる発振回路に係り、特に発振周波数の温度依存性を無くした発振回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来から使用されているマルチバイブレータ型発振器の回路図（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）である。ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ４、抵抗Ｒ１〜Ｒ２、ダイオードＤｌ〜Ｄ２、容量Ｃ１、電流源Ｉ１〜Ｉ４で構成される。
【０００３】
図３において、トランジスタＱ１がオンし、ダイオードＤ１に電流がながれている時、トランジスタＱ２はオフしているため、電流源Ｉ２の吸い込み電流Ｉ２によって電位ＶＢが徐々に低下する。この電位ＶＢが電位ＶＡと比較し１Ｖｂｅ（トランジスタＱ２のベース・エミッタ間電圧）分低下した時、今度はトランジスタＱ２がオンするため、トランジスタＱ３がオフしてトランジスタＱ１がオフする。トランジスＱ１がオフした時、電位ＶＡはトランジスタＱ１がオンしていた時よりも１Ｖｂｅだけ高い電圧にあり、そこから電流源Ｉ１の吸い込み電流Ｉ１によって徐々に低下する。かくして、電位ＶＡとＶＢの波形は図４に示すようになり、差分ＶＡ−ＶＢを取り出すことにより発振出力を得ることができる。
【０００４】
以上から、１周期にかかる時間は、
Ｔ＝４Ｖｂｅ×Ｃ１／Ｉ１
となるから、この発振器の発振周波数は、
ｆ＝Ｉ１／（４Ｖｂｅ×Ｃ１）                  (1)
で決定される。なお、Ｉ１＝Ｉ２である。
【特許文献１】特開平４−１１７０１９号公報
【非特許文献１】JOSEPH F.KUKIELKA and ROBERT G. MEYER,”A High-Frequency Temperature-Stable Monolithic VCO” IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.SC-16,NO.16,DECEMBER p639-647 1981
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記発振器では、発振周波数の式がｆ＝Ｉ１／（４Ｖｂｅ×Ｃｌ）であり、これを決める要素であるＶｂｅは温度係数を持つため、発振周波数が周囲温度に対し大きく依存してしまう。Ｖｂｅは温度が高くなるほどその値が小さくなるので、結局温度が高くなると、発振周波数が高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題点を改善し、Ｖｂｅによる発振周波数の温度変動をキャンセルしたマルチバイブレータ型の発振器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、動作電流をＩ１とし、発振に関わる容量をＣ１とし、発振に関わるトランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶｂｅとするとき、ｆ＝Ｉ１／（４Ｖｂｅ×Ｃ１）で表される周波数ｆを発振するマルチバイブレータを有する発振回路において、前記Ｖｂｅの成分に相当する電流を生成し、該電流を前記動作電流Ｉ１として前記マルチバイブレータに供給する手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記手段は、１又は２以上直列接続されたダイオード接続のトランジスタに発生する電圧を所定の抵抗に印加して基準電流を生成する基準電流生成回路と、該基準電流生成回路で生成された基準電流の値を調整する電流増幅回路とからなり、該電流増幅回路から得られた電流を前記動作電流Ｉ１として前記マルチバイブレータに供給することが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ｆ＝Ｉ１／（４Ｖｂｅ×Ｃ１）で表される周波数ｆにかかわる動作電流Ｉ１を、Ｖｂｅの成分に相当する成分を含む電流としてマルチバイブレータに供給するので、Ｖｂｅの成分をキャンセルすることができ、発振周波数の温度依存性をなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の実施例のマルチバイブレーター型発振器を示す回路図である。図１において、１は図３に示したのと同じマルチバイブレータである。２はこのマルチバイブレータ１の駆動電流を増幅する電流増幅回路であり、トランジスタＱ５〜Ｑ１０から構成されている。３はキャンセル用の温度係数をもつ基準電流を生成する基準電流生成回路であり、オペアンプＯＰ１、トランジスタＱ１０、Ｑ２１〜Ｑ２ｎ、抵抗Ｒ３、Ｒ４から構成されている。
【００１１】
基準電流生成回路３では、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（＋）と接地間に、ｎ個のダイオード接続のトランジスタＱ２１〜Ｑ２ｎが接続されているので、その非反転入力端子（＋）には、抵抗Ｒ４を介して流れる電流により発生するｎ×Ｖｂｅの電圧が印加する。Ｖｂｅは各トランジスタＱ２１〜Ｑ２ｎのベース・エミッタ間電圧である。そして、このオペアンプＯＰ１の出力がトランジスタＱ１０にベースに入力し、このトランジスタＱ１０のエミッタの抵抗Ｒ３に生じた電圧がオペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）に入力している。このとき、オペアンプＯＰ１の特性により、抵抗Ｒ３に生じる電圧は、ｎ×Ｖｂｅとなる。よって、トランジスタＱ１０のコレクタにはｎ×Ｖｂｅ／Ｒ３の電流Ｉ５が流れる。つまり、基準電流生成回路３ではｎ×Ｖｂｅ／Ｒ３の電流Ｉ５が生成される。
【００１２】
この電流Ｉ５は、電流増幅回路２のトランジスタＱ８，Ｑ９によるカレントミラー動作により電流Ｉ６となってトランジスタＱ７に供給される。このトランジスタＱ７はトランジスタＱ５，Ｑ６とカレントミラー接続されているので、そのトランジスタＱ５，Ｑ６を流れる電流Ｉ１，Ｉ２は電流Ｉ６に応じた電流となる。いま、トランジスタＱ８，Ｑ９によるカレントミラー回路のカレントミラー比をａ、トランジスタＱ５〜Ｑ７によるカレントミラー回路のカレントミラー比をｂとすれば、
Ｉ１＝Ｉ２＝ａ×ｂ×ｎ×Ｖｂｅ／Ｒ３          (2)
となる。
【００１３】
前記したように、マルチバイブレータ１で発生する周波数ｆの式(1)には、４Ｖｂｅの項が含まれていたので、式(2)のａ×ｂ×ｎを、「ａ×ｂ×ｎ＝４」となるように設定すれば、式(2)は、
Ｉ１＝Ｉ２＝４Ｖｂｅ／Ｒ３                    (3)
となり、式(1)にこの式(3)を代入すれば、４Ｖｂｅの項がキャンセルされる。以上により、温度変動の影響を受けるＶｂｅが発振周波数と無関係になるので、発振周波数が温度補償されることになる。
【００１４】
図２は図１に示した発振回路を具体化した回路図である。ここでは、電流増幅回路２の前段のカレントミラー回路としてトランジスタＱ８，Ｑ９の他にエミッタホロワのトランジスタＱ１２も加え、また後段のカレントミラー回路としてトランジスタＱ５〜Ｑ７の他にエミッタホロワトランジスタＱ１１も加えて、それらのカレントミラー回路におけるカレントミラー比の精度を高めている。また、オペアンプＯＰ１はトランジスタＱ１３〜Ｑ１６と抵抗Ｒ５により構成している。
【００１５】
なお、以上ではダイオード接続のトランジスタをＱ２１〜Ｑ２ｎに示すようにｎ個使用したが、これは１個であってもよい。この場合は、電流増幅回路２のカレントミラー回路のカレントミラー比の設定のみにより、動作電流Ｉ１として４Ｖｂｅの成分をもつ電流を生成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例の発振回路のブロック図である。
【図２】本発明の実施例の発振回路の具体的な回路図である。
【図３】従来の発振回路の回路図である。
【図４】図３の発振回路の動作波形図である。
【符号の説明】
【００１７】
１：マルチバイブレータ
２：電流増幅回路
３：基準電流生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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