(57)【要約】【課題】  発振周波数の初期設定を複数のヒューズの導通・溶断により行う簡素な構造の電圧制御発振器を提供する。【解決手段】  電圧制御発振器の共振回路１１には共振周波数調整回路１３が備えられている。共振周波数調整回路１３は、バラクタダイオードＶＤのカソードと接地との間に直列接続されるコイルＬ１１〜Ｌ１３および高周波接地用コンデンサＣ１３と、コイルＬ１１，Ｌ１２の接続点に接続するヒューズＦ１１、ヒューズＦ１１と接地との間に並列接続される高周波接地用コンデンサＣ１１およびツェナーダイオードＺＤ１１と、コイルＬ１２，Ｌ１３の接続点に接続するヒューズＦ１２、ヒューズＦ１２と接地との間に並列接続される高周波接地用コンデンサＣ１２およびツェナーダイオードＺＤ１２と、からなる。ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２はブレークダウン電圧が異なり、これらには制御電圧入力端子５から調整用電圧が印加される。【選択図】  図１
2006033147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量ダイオードを備えた共振回路と、該共振回路に接続された増幅回路と、前記可変容量ダイオードの制御電圧を入力する制御電圧入力端子とを備えた電圧制御発振器において、
前記共振回路は、共振周波数調整用リアクタンス素子と、該共振周波数調整用リアクタンス素子の共振周波数設定への寄与を自身の導通または切断により選択するヒューズと、前記制御電圧入力端子から入力される電圧が所定の閾値電圧になると前記ヒューズに溶断電流を供給する電流供給手段とを備えた共振周波数調整回路を含むことを特徴とする電圧制御発振器。
【請求項２】
前記共振回路は、前記共振周波数調整回路を複数備え、
各共振周波数調整回路の前記電流供給手段の前記閾値電圧を異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
前記電流供給手段が、前記制御電圧入力端子とグランドとの間で前記ヒューズに直列接続されたツェナーダイオードである請求項１または請求項２に記載の電圧制御発振器。
【請求項４】
前記共振周波数調整用リアクタンス素子はコイルであり、
複数のコイルが前記制御電圧入力端子とグランドとの間に直列接続されており、
前記ヒューズと前記ツェナーダイオードとの直列回路がコイル同士の接続点と前記グランドとの間に接続されており、前記ツェナーダイオードに並列に高周波接地用コンデンサが接続されている請求項３に記載の電圧制御発振器。
【請求項５】
前記共振周波数調整用リアクタンス素子はコンデンサであり、
複数のコンデンサが前記制御電圧入力端子とグランドとの間に並列接続されており、
前記コンデンサと前記グランドとの間に前記ヒューズと高周波接地用コンデンサとからなる並列回路が接続されるとともに、該ヒューズと前記コンデンサとの接続点と該コンデンサの前記制御電圧入力端子側との間に前記ツェナーダイオードが接続されている請求項３に記載の電圧制御発振器。
【請求項６】
前記共振周波数調整用リアクタンス素子はコイルであり、
複数のコイルが前記制御電圧入力端子と前記可変容量ダイオードとの間に直列接続され、
前記制御電圧入力端子と前記複数のコイルの直列回路との接続点が高周波接地用コンデンサでグランドに接続され、
前記ツェナーダイオードと高周波接地用コンデンサとからなる並列回路と、前記ヒューズとの直列回路が、各コイル同士の接続点とグランドとの間に接続されている請求項３に記載の電圧制御発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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設定する電圧制御発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電圧制御発振器は、複数のディスクリート部品を基板に実装したり、該基板内部に形成することにより構成されている。例えば、基板内部に共振器を形成し、この基板にトランジスタ、可変容量ダイオード、コイルおよびコンデンサ等のチップ部品を実装することで電圧制御発振器を形成している。
しかしながら、電圧制御発振器を含む高周波装置の小型化、低価格化、機能の複合化等が進むことで、電圧制御発振器を含む高周波回路全体やその一部をＩＣ化する傾向がある。このように高周波回路をＩＣ化した場合、このＩＣ内に形成されるコンデンサの静電容量のばらつきにより、電圧制御発振器の発振周波数がばらつくという問題が生じる。
【０００３】
このような発振周波数のばらつき、すなわち、電圧制御発振器の共振部の共振周波数のばらつきに対して、共振周波数を調整する回路が各種考案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、主たる共振回路に接続するコンデンサにヒューズ素子を直列接続し、このヒューズ素子毎にヒューズ電流を流すことで、ヒューズの導通・溶断を制御して、ヒューズに直列接続するコンデンサにより主たる共振回路の共振周波数を調整する集積高周波回路が開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５３０７５１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の回路では、回路内に複数設置されたヒューズを個別に導通・溶断制御するために、ヒューズ素子毎にヒューズ電流入力端子を設置しなければならず、回路が複雑且つ大型化してしまう。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、電圧制御発振器の発振周波数（共振周波数）の調整用のリアクタンス素子を、発振周波数の設定に対して有効化するかどうかを選択する複数のヒューズの導通・溶断を、簡素な構造で且つ容易に制御することができる電圧制御発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、可変容量ダイオードを備えた共振回路と、該共振回路に接続された増幅回路と、可変容量ダイオードの制御電圧を入力する制御電圧入力端子とを備えた電圧制御発振器において、共振周波数調整用リアクタンス素子と、該共振周波数調整用リアクタンス素子の共振周波数設定への寄与を自身の導通または切断により選択するヒューズと、制御電圧入力端子から入力される電圧が所定の閾値電圧になるとヒューズに溶断電流を供給する電流供給手段とを備えた共振周波数調整回路を、共振回路に含むことを特徴としている。
【０００８】
この構成では、制御電圧入力端子から共振周波数調整回路の電流供給手段にヒューズ制御電圧（後述の実施形態における調整用電圧Ｖｆｃ）が印加される。電流供給手段は、所定値のヒューズ制御電圧が印加されるとヒューズを溶断する溶断電流をヒューズに供給する。溶断電流が供給されたヒューズは溶断されて、共振周波数調整用リアクタンス素子の共振回路に対する接続状態が変化し、共振回路の共振周波数（発振周波数）が変化する。
【０００９】
また、この発明の電圧制御発振器は、共振回路に共振周波数調整回路を複数備え、各共振周波数調整回路の電流供給手段の閾値電圧を異ならせたことを特徴としている。
【００１０】
この構成では、複数の共振周波数調整回路毎で、前述の共振周波数調整用リアクタンス素子の共振回路に対する接続状態の調整が行われる。ここで、制御電圧入力端子は電圧制御発振器に１つだけ備えられているが、各共振周波数調整回路の電流供給手段の閾値電圧、すなわち、各電流供給手段がそれぞれに該当するヒューズに溶断電流を供給する電圧を異ならせることで、制御電圧入力端子から入力するヒューズ制御電圧の大きさに応じて、溶断されるヒューズが選択される。このように、溶断されるヒューズが選択されることにより、複数の共振周波数調整回路のリアクタンス素子の共振回路に対する接続状態が段階的に変化して、共振回路の共振周波数（発振周波数）が段階的に変化し、複数の共振周波数が実現される。
【００１１】
また、この発明の電圧制御発振器は、電流量設定手段を、制御電圧入力端子とグランドとの間でヒューズに直列接続されたツェナーダイオードとすることを特徴としている。
【００１２】
この構成では、ツェナーダイオードのブレークダウン電圧を利用する。ツェナーダイオードは所定電圧（ブレークダウン電圧）が印加されると導通状態になる。このように、ツェナーダイオードが導通状態となることで、ツェナーダイオードに直列接続されたヒューズに電流が流れ、溶断される。
【００１３】
また、この発明の電圧制御発振器は、共振周波数調整用リアクタンス素子をコイルとし、複数のコイルを制御電圧入力端子とグランドとの間に直列接続し、ヒューズとツェナーダイオードとの直列回路をコイル同士の接続点とグランドとの間に接続しており、ツェナーダイオードに並列に高周波接地用コンデンサを接続することを特徴としている。
【００１４】
この構成では、該当するヒューズが導通状態にある場合には、このヒューズと制御電圧入力端子との間に接続されたコイルのみが共振回路に含まれ、ヒューズとコイル同士の接続点からグランド側に接続するコイルは共振回路に含まれない。このため、該当するヒューズと制御電圧入力端子との間に接続されたコイルのインダクタンスのみが共振回路の共振周波数に影響を与える。一方、ヒューズが溶断されると、このヒューズと制御電圧入力端子との間に接続されたコイルとともにヒューズとコイル同士の接続点からグランド側のコイルも共振回路に含まれる。このため、該当するヒューズと制御電圧入力端子との間に接続されたコイルと、ヒューズとコイル同士の接続点からグランド側のコイルとの直列回路のインダクタンスが共振回路の共振周波数に影響を与える。
【００１５】
また、この発明の電圧制御発振器は、共振周波数調整用リアクタンス素子をコンデンサとし、複数のコンデンサを制御電圧入力端子とグランドとの間に並列接続し、コンデンサとグランドとの間にヒューズと高周波接地用コンデンサからなる並列回路を接続するとともに、ヒューズとコンデンサとの接続点とコンデンサの制御電圧入力端子側との間にツェナーダイオードを接続することを特徴としている。
【００１６】
この構成では、該当するヒューズが導通状態にある場合には、このヒューズに接続されたコンデンサが共振回路に含まれる。このため、導通状態にあるヒューズに接続されるコンデンサの全てが共振回路の共振周波数に影響を与える。一方、ヒューズが溶断されると、このヒューズに接続されたコンデンサは共振回路から除外される。このため、溶断されたヒューズに接続されたコンデンサは共振回路の共振周波数に影響を与えない。
【００１７】
また、この発明の電圧制御発振器は、共振周波数調整用リアクタンス素子をコイルとし、複数のコイルを制御電圧入力端子と可変容量ダイオードとの間に直列接続し、制御電圧入力端子と複数のコイルの直列回路との接続点を高周波接地用コンデンサでグランドに接続し、ツェナーダイオードと高周波接地用コンデンサからなる並列回路とヒューズとの直列回路を、各コイル同士の接続点とグランドとの間に接続することを特徴としている。
【００１８】
この構成では、該当するヒューズが導通状態にある場合には、このヒューズと可変容量ダイオードとの間に接続されたコイルのみが共振回路に含まれ、ヒューズとコイル同士の接続点から制御電圧入力端子側のコイルは共振回路に含まれない。このため、該当するヒューズと可変容量ダイオードとの間に接続されたコイルのインダクタンスのみが共振回路の共振周波数に影響を与える。一方、ヒューズが溶断されると、このヒューズと可変容量ダイオードとの間に接続されたコイルとともにヒューズとコイル同士の接続点から制御電圧入力端子側のコイルも共振ループに含まれる。このため、該当するヒューズと可変容量ダイオードとの間に接続されたコイルと、ヒューズとコイル同士の接続点から制御電圧入力端子側のコイルとの直列回路のインダクタンスが共振回路の共振周波数に影響を与える。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ヒューズの導通・溶断により、共振周波数調整用リアクタンス素子の共振回路に対する接続状態を変化させ、発振周波数を変化させることができる。また、前記ヒューズに制御電圧入力端子からの電圧により溶断電流を供給することができるため、ヒューズ溶断用の電圧入力端子を設けなくてもよい。したがって、ヒューズの導通・溶断により共振周波数を調整する、簡素な構造の電圧制御発振器を構成することができる。
【００２０】
また、この発明によれば、ヒューズと共振周波数調整用リアクタンス素子と含む共振周波数調整回路を複数備え、各ヒューズの導通・溶断状態を個別に制御することで共振周波数調整用リアクタンス素子の共振回路に対する接続状態を段階的に変化させることができる。これにより、複数の共振周波数を実現することができる。この際、各共振周波数調整回路のヒューズには制御電圧入力端子からの電圧により溶断電流が供給されるので、１つの端子で複数のヒューズの制御が可能となる。これにより、簡素な構造で、複数の共振周波数が設定可能な電圧制御発振器を構成することができる。
【００２１】
また、この発明によれば、ツェナーダイオードを用いてヒューズへの溶断電流を制御することで、前述の効果を奏しながらより簡素な構造の電圧制御発振器を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第１の実施形態に係る電圧制御発振器について、図１、図２を参照して説明する。
図１は、本実施形態の電圧制御発振器の回路図である。
制御電圧入力端子４はチョークコイルＬｃｏｎを介してバラクタダイオード（可変容量ダイオード）ＶＤのカソードに接続しており、このバラクタダイオードＶＤのアノードは接地している。コンデンサＣ０はバラクタダイオードＶＤに対して並列に接続している。この並列回路のバラクタダイオードＶＤのカソード側が結合用コンデンサＣ１０を介してＮＰＮ型トランジスタＴｒのベースに接続している。
【００２３】
バラクタダイオードＶＤのカソードとチョークコイルＬｃｏｎとの接続点にはコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３がこの順で直列接続しており、コイルＬ１３のコイルＬ１２との接続点と対向する側が高周波接地用コンデンサＣ１３を介して接地している。
【００２４】
コイルＬ１１とコイルＬ１２との接続点は、ヒューズＦ１１を介してツェナーダイオードＺＤ１１と高周波接地用コンデンサＣ１１との並列回路が接続しており、これらツェナーダイオードＺＤ１１と高周波接地用コンデンサＣ１１とのヒューズＦ１１と対向する側が接地している。ここで、ツェナーダイオードＺＤ１１はカソードがヒューズＦ１１に接続している。
【００２５】
コイルＬ１２とコイルＬ１３との接続点は、ヒューズＦ１２を介してツェナーダイオードＺＤ１２と高周波接地用コンデンサＣ１２との並列回路が接続しており、これらツェナーダイオードＺＤ１２と高周波接地用コンデンサＣ１２とのヒューズＦ１２と対向する側が接地している。ここで、ツェナーダイオードＺＤ１２はカソードがヒューズＦ１２に接続している。
【００２６】
これら、バラクタダイオードＶＤ、コンデンサＣ０、コイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３、ヒューズＦ１１，Ｆ１２、ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２、高周波接地用コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３、チョークコイルＬｃｏｎにより共振回路１１が構成されている。また、コイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３、ヒューズＦ１１，Ｆ１２、ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２、高周波接地用コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３により共振周波数調整回路１３が構成されている。そして、コイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３が本発明の「共振周波数調整用リアクタンス素子」に相当する。
【００２７】
コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３は、コンデンサＣ０と比較して共振周波数付近でのリアクタンスが十分に小さいものを用いている。また、チョークコイルＬｃｏｎ、バラクタダイオードＶＤ、コンデンサＣ０，Ｃ１０は、ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２がブレークダウンする状態で印加される電圧や流れる電流で破壊しない仕様のものを用いている。ここで、ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２はブレークダウン電圧が異なり、ツェナーダイオードＺＤ１１のブレークダウン電圧ＶZD11はツェナーダイオードＺＤ１２のブレークダウン電圧ＶZD12よりも低い（ＶZD11＜ＶZD12）。そして、これらツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２が本発明の「電流供給手段」に相当する。
【００２８】
ＮＰＮ型トランジスタＴｒのベースは前述のように結合用コンデンサＣ１０を介して共振回路１１のバラクタダイオードＶＤのカソードに接続するとともに、バイアス抵抗Ｒ１を介して駆動電圧入力端子５に接続し、バイアス抵抗Ｒ２を介して接地している。
【００２９】
ＮＰＮ型トランジスタＴｒのエミッタは、抵抗Ｒ３を介して接地するとともにコンデンサＣ２を介して接地し、結合用コンデンサＣ４を介して信号出力端子６に接続している。そして、ＮＰＮ型トランジスタＴｒのエミッタ−ベース間には、帰還用コンデンサＣ１が接続している。
【００３０】
ＮＰＮ型トランジスタＴｒのコレクタは駆動電圧入力端子５に接続するとともに、コンデンサＣ３を介して高周波的に接地している。
これらＮＰＮ型トランジスタＴｒ、バイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ１〜Ｃ４により増幅回路２が構成されている。
【００３１】
そして、この増幅回路２と前述の共振回路１１とによりコレクタ接地のコルピッツ発振器が構成される。この発振器は半導体集積回路（ＩＣ）により構成されており、必要に応じて、所定の素子が外部接続素子として実現されている。例えば、増幅回路２のコンデンサＣ３，Ｃ４や、共振回路１１の高周波接地用コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３等は必要に応じてＩＣ内に形成せず、外部素子として、ＩＣが実装される実装基板に実装されてＩＣに接続する。
また、ヒューズＦ１１，Ｆ１２は、ＩＣの半導体基板に形成された金属導体パターンを他の電極部よりも細く、短く形成することにより実現する。なお、ヒューズＦ１１，Ｆ１２は導体を用いたものに限らず、例えば、ポリシリコンを用いたものであってもよい。
【００３２】
このような構成の電圧制御発振器は次に示すように動作する。
【００３３】
制御電圧入力端子４には、必要に応じて予めバラクタダイオードＶＤを制御する制御電圧Ｖｃｏｎよりも高電圧の調整用電圧Ｖｆｃが入力され、この調整用電圧Ｖｆｃの印加により後述する方法で共振周波数調整回路１３が所定のリアクタンス値に設定されている。
【００３４】
この状態で、制御電圧入力端子４に制御電圧Ｖｃｏｎが入力されると、この制御電圧ＶｃｏｎがバラクタダイオードＶＤに印加され、バラクタダイオードＶＤが所定のキャパシタンスを有するコンデンサとして機能する。これにより、共振回路１１は、バラクタダイオードＶＤのキャパシタンスとコンデンサＣ０のキャパシタンスと、共振周波数調整回路のリアクタンスとにより、所定の共振周波数を有する。
【００３５】
そして、この所定共振周波数を有する共振回路１１と負性抵抗を有するトランジスタＴｒを含む増幅回路２とにより所定発振周波数（共振周波数）に応じた高周波信号が信号出力端子６から出力される。ここで、バラクタダイオードＶＤに印加する制御電圧Ｖｃｏｎを調整することで、バラクタダイオードＶＤのキャパシタンスが変化して、発振周波数を調整することができる。
【００３６】
次に、共振周波数調整回路１３のリアクタンス設定方法について図２を参照して説明する。
図２は調整用電圧Ｖｆｃの大きさにより変化する共振周波数調整回路１３を示す等価回路図であり、（ａ）は調整用電圧が印加されなかった場合を示し、（ｂ）は調整用電圧がツェナーダイオードＺＤ１１のブレークダウン電圧よりも高く、ツェナーダイオードＺＤ１２のブレークダウン電圧よりも低い（ＶZD11＜Ｖｆｃ＜ＶZD12）場合を示し、（ｃ）は調整用電圧が各ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２のブレークダウン電圧よりも高い（Ｖｆｃ＞ＶZD11，ＶZD12）場合を示す。
【００３７】
（１）調整用電圧が印加されなかった場合。
調整用電圧Ｖｆｃが印加されていない、あるいはブレークダウン電圧ＶZD11，ＶZD12よりも低くて、実質的に印加されない場合と同じであると、ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２がブレークダウンせずに、ヒューズＦ１１，Ｆ１２に直流電流が殆ど流れない。このため、ヒューズＦ１１，Ｆ１２は導通状態となる。
【００３８】
ヒューズＦ１１が導通状態であるため、高周波的に、共振周波数調整回路１３はコイルＬ１１と高周波接地用コンデンサＣ１１との直列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコイルＬ１１の一方端が接続し、コイルＬ１１の他方端が高周波接地用コンデンサＣ１１を介して接地する（図２（ａ）参照）。これにより、共振回路１１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤとコンデンサＣ０のキャパシタンスとコイルＬ１１のインダクタンスとにより設定される。
【００３９】
（２）調整用電圧がツェナーダイオードＺＤ１１のブレークダウン電圧よりも高く、ツェナーダイオードＺＤ１２のブレークダウン電圧よりも低い（ＶZD11＜Ｖｆｃ＜ＶZD12）場合。
調整用電圧Ｖｆｃが、ブレークダウン電圧ＶZD11よりも高くて、ブレークダウン電圧ＶZD12よりも低いと、ツェナーダイオードＺＤ１２はブレークダウンしないが、ツェナーダイオードＺＤ１１はブレークダウンする。このため、ヒューズＦ１１には直流電流が流れて溶断され、ヒューズＦ１２には直流電流が流れず導通状態となる。
【００４０】
ヒューズＦ１１が溶断されて、ヒューズＦ１２が導通状態であるため、高周波的に、共振周波数調整回路１３はコイルＬ１１，Ｌ１２の直列回路と高周波接地用コンデンサＣ１２との直列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコイルＬ１１，Ｌ１２の直列回路の一方端が接続し、コイルＬ１１，Ｌ１２の直列回路の他方端が高周波接地用コンデンサＣ１２を介して接地する（図２（ｂ）参照）。これにより、共振回路１１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤとコンデンサＣ０のキャパシタンスとコイルＬ１１，Ｌ１２のインダクタンスとにより設定される。すなわち、前記（１）の状態と比較して、コイルＬ１２の分だけ共振回路１１の共振周波数が変化する。
【００４１】
（３）調整用電圧が各ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２のブレークダウン電圧よりも高い（Ｖｆｃ＞ＶZD11，ＶZD12）場合。
調整用電圧Ｖｆｃがブレークダウン電圧ＶZD11，ＶZD12よりも高いと、ツェナーダイオードＺＤ１１，ＺＤ１２がブレークダウンして、ヒューズＦ１１，Ｆ１２に直流電流が流れる。このため、ヒューズＦ１１，Ｆ１２が溶断される。
【００４２】
ヒューズＦ１１，Ｆ１２が溶断されるため、高周波的に、共振周波数調整回路１３はコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の直列回路と高周波接地用コンデンサＣ１３との直列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の直列回路の一方端が接続し、コイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の直列回路の他方端が高周波接地用コンデンサＣ１３を介して接地する（図２（ｃ）参照）。これにより、共振回路１１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤとコンデンサＣ０のキャパシタンスとコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３のインダクタンスとにより設定される。すなわち、前記（２）の状態と比較して、コイルＬ１３の分だけ共振回路１１の共振周波数が変化する。
【００４３】
このような構成とすることで、バラクタダイオードに制御電圧を印加する以前の状態（初期状態）で、複数段階に発振周波数を調整することができる。さらに、この調整に複数のヒューズを用い、制御電圧入力端子から印加する電圧でヒューズの状態（溶断・導通）を制御するので、従来のようにヒューズ毎にヒューズ用制御電流を入力する端子を設ける必要が無く、構造を簡素化することができる。すなわち、複数の発振周波数が初期設定可能な電圧制御発振器を簡素な構造で実現することができる。これにより、電圧制御発振器をＩＣで形成しても、初期ばらつきを抑制することができ、高精度の発振周波数を有する電圧制御発振器を構成することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、３個のコイル、２系統のヒューズとツェナーダイオードとの回路を設けた電圧制御発振器について説明したが、設置するコイル数、ヒューズとツェナーダイオードとの回路数はこれに限らず、電圧制御発振器の要求性能に応じて、Ｎを正の整数として、Ｎ個のコイル、（Ｎ−１）系統のヒューズとツェナーダイオードとの回路を電圧制御発振器に備えてもよい。
【００４５】
次に、第２の実施形態に係る電圧制御発振器について、図３、図４を参照して説明する。
図３は本実施形態の電圧制御発振器の回路図である。
図３に示す電圧制御発振器の増幅回路２および結合用コンデンサＣ１０は、第１の実施形態の図１に示した電圧制御発振器と同じであるので説明は省略する。
制御電圧入力端子４はチョークコイルＬｃｏｎを介してバラクタダイオードＶＤのカソードに接続しており、このバラクタダイオードＶＤのアノードは接地している。バラクタダイオードＶＤのカソードには、コンデンサＣ２０を介してコイルＬ０が接続しており、このコイルＬ０のコンデンサＣ２０と対向する側は接地している。コイルＬ０とコンデンサＣ２０との接続点は、結合用コンデンサＣ１０に接続している。
【００４６】
バラクタダイオードＶＤのカソードとチョークコイルＬｃｏｎとの接続点にはコンデンサＣ２１，Ｃ２３がチョークコイルＬｃｏｎ側からこの順に並列接続している。コンデンサＣ２１は高周波接地用コンデンサＣ２２とヒューズＦ２１との並列回路により接地しており、制御電圧入力端子４と、コンデンサＣ２１の高周波接地用コンデンサＣ２２およびヒューズＦ２１側との間には制御電圧入力端子４側をカソードとしてツェナーダイオードＺＤ２１を接続している。コンデンサＣ２３は高周波接地用コンデンサＣ２４とヒューズＦ２２との並列回路により接地しており、制御電圧入力端子４と、コンデンサＣ２３の高周波接地用コンデンサＣ２４およびヒューズＦ２２側との間には制御電圧入力端子４側をカソードとしてツェナーダイオードＺＤ２２を接続している。
【００４７】
高周波接地用コンデンサＣ２２，Ｃ２４は、コンデンサＣ２０，Ｃ２１，Ｃ２３と比較して共振周波数付近でのリアクタンスが十分に小さいものを用いている。また、チョークコイルＬｃｏｎ、バラクタダイオードＶＤ、コンデンサＣ０，Ｃ１０，Ｃ２０、コイルＬ０は、ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２がブレークダウンする状態で印加される電圧や流れる電流で破壊しない仕様のものを用いている。ここで、ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２はブレークダウン電圧が異なる。ここで、ツェナーダイオードＺＤ２１のブレークダウン電圧ＶZD21はツェナーダイオードＺＤ１２のブレークダウン電圧ＶZD22よりも低く（ＶZD21＜ＶZD22）設定されている。そして、これらツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２が本発明の「電流供給手段」に相当する。
【００４８】
これら、バラクタダイオードＶＤ、コイルＬ０、コンデンサＣ２０，Ｃ２１，Ｃ２３、ヒューズＦ２１，Ｆ２２、ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２、高周波接地用コンデンサＣ２２，Ｃ２４、チョークコイルＬｃｏｎにより共振回路２１が構成されている。また、コンデンサＣ２１，Ｃ２３、ヒューズＦ２１，Ｆ２２、ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２、高周波接地用コンデンサＣ２２，Ｃ２４により共振周波数調整回路２３が構成されている。そして、コンデンサＣ２１，Ｃ２３が本発明の「共振周波数調整用リアクタンス素子」に相当する。
【００４９】
このような共振回路２１は、制御電圧入力端子４から入力される調整用電圧Ｖｆｃにより設定された共振周波数調整回路２３のリアクタンスと、バラクタダイオードＶＤのキャパシタンス、コンデンサＣ２０のキャパシタンス、およびコイルＬ０のインダクタンスとにより共振周波数（発振周波数）が設定される。
【００５０】
次に、共振周波数調整回路２３のリアクタンス設定方法について図４を参照して説明する。
図４は調整用電圧Ｖｆｃの大きさにより変化する共振周波数調整回路２３を示す等価回路図であり、（ａ）は調整用電圧が印加されなかった場合を示し、（ｂ）は調整用電圧がツェナーダイオードＺＤ２１のブレークダウン電圧よりも高く、ツェナーダイオードＺＤ２２のブレークダウン電圧よりも低い（ＶZD21＜Ｖｆｃ＜ＶZD22）場合を示し、（ｃ）は調整用電圧が各ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２のブレークダウン電圧よりも高い（Ｖｆｃ＞ＶZD21，ＶZD22）場合を示す。
【００５１】
（４）調整用電圧が印加されなかった場合。
調整用電圧Ｖｆｃが印加されない、あるいはブレークダウン電圧ＶZD21，ＶZD22よりも低くて実質的に印加されないと同じであると、ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２がブレークダウンせず、ヒューズＦ２１，Ｆ２２に直流電流が殆ど流れない。このため、ヒューズＦ２１，Ｆ２２は導通状態となる。
【００５２】
ヒューズＦ２１，Ｆ２２が導通状態であるため、高周波的に、共振周波数調整回路２３はコンデンサＣ２１とコンデンサＣ２３との並列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコンデンサＣ２１とコンデンサＣ２３との並列回路の一方端が接続し、他方端が接地する（図４（ａ）参照）。これにより、共振回路１１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤおよびコンデンサＣ２０のキャパシタンスと、コイルＬ０のインダクタンスと、コンデンサＣ２１，Ｃ２３の並列回路のキャパシタンス（Ｃ２１＋Ｃ２３）により設定される。
【００５３】
（５）調整用電圧がツェナーダイオードＺＤ２１のブレークダウン電圧よりも高く、ツェナーダイオードＺＤ２２のブレークダウン電圧よりも低い（ＶZD21＜Ｖｆｃ＜ＶZD22）場合。
調整用電圧Ｖｆｃが、ブレークダウン電圧ＶZD21よりも高くて、ブレークダウン電圧ＶZD22よりも低いと、ツェナーダイオードＺＤ２２はブレークダウンしないが、ツェナーダイオードＺＤ２１はブレークダウンする。このため、ヒューズＦ２１には直流電流が流れて溶断され、ヒューズＦ２２には直流電流が流れず導通状態となる。
【００５４】
ヒューズＦ２１が溶断されて、ヒューズＦ２２が導通状態であるため、高周波的に、共振周波数調整回路２３はコンデンサＣ２１と高周波接地用コンデンサＣ２２との直列回路と、コンデンサＣ２３とからなるコンデンサ並列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードに該コンデンサ並列回路の一方端が接続し、他方端が接地する（図４（ｂ）参照）。これにより、共振回路２１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤおよびコンデンサＣ２０のキャパシタと、コイルＬ０のインダクタンスと、コンデンサＣ２１，Ｃ２２の直列回路とコンデンサＣ２３とのコンデンサ並列回路２４のキャパシタンス（Ｃ２１・Ｃ２２／（Ｃ２１＋Ｃ２２）＋Ｃ２３）と、により設定される。なお、ここで、コンデンサＣ２２のキャパシタンスはコンデンサＣ２１のキャパシタンスよりも大きいので、コンデンサＣ２１，Ｃ２２の直列回路とコンデンサＣ２３とからなるコンデンサ並列回路のキャパシタンスは略（Ｃ２２＋Ｃ２３）となる。すなわち、前記（４）の状態と比較して、コンデンサＣ２１がコンデンサＣ２２に変化する分だけ共振回路２１の共振周波数が変化する。
【００５５】
（６）調整用電圧が各ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２のブレークダウン電圧よりも高い（Ｖｆｃ＞ＶZD21，ＶZD22）場合。
調整用電圧Ｖｆｃがブレークダウン電圧ＶZD21，ＶZD22よりも高いと、ツェナーダイオードＺＤ２１，ＺＤ２２がブレークダウンして、ヒューズＦ２１，Ｆ２２に直流電流が流れる。このため、ヒューズＦ２１，Ｆ２２が溶断される。
【００５６】
ヒューズＦ２１，Ｆ２２が溶断されるため、高周波的に、共振周波数調整回路２３はコンデンサＣ２１と高周波接地用コンデンサＣ２２との直列回路と、コンデンサＣ２３と高周波接地用コンデンサＣ２４との直列回路とからなるコンデンサ並列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードに該コンデンサ並列回路の一方端が接続し、他方端が接地する（図４（ｃ）参照）。これにより、共振回路２１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤおよびコンデンサＣ２０のキャパシタンスと、コイルＬ０のインダクタンスと、コンデンサＣ２１，Ｃ２２の直列回路とコンデンサＣ２３，Ｃ２４の直列回路とからなるコンデンサ並列回路のキャパシタンス（Ｃ２１・Ｃ２２／（Ｃ２１＋Ｃ２２）＋Ｃ２３）と、により設定される。なお、ここで、コンデンサＣ２２のキャパシタンスはコンデンサＣ２１のキャパシタンスよりも大きく、コンデンサＣ２４のキャパシタンスはコンデンサＣ２３のキャパシタンスよりも大きいので、コンデンサＣ２１，Ｃ２２の直列回路とコンデンサＣ２３，Ｃ２４の直列回路とからなるコンデンサ並列回路のキャパシタンスは略（Ｃ２２＋Ｃ２４）となる。すなわち、前記（５）の状態と比較して、コンデンサＣ２３がコンデンサＣ２４に変化する分だけ共振回路２１の共振周波数が変化する。
【００５７】
このような構成としても、第１の実施形態と同様に、複数の発振周波数が初期設定可能な電圧制御発振器を簡素な構造で実現することができる。これにより、電圧制御発振器をＩＣで形成しても、初期ばらつきを抑制することができ、高精度の発振周波数を有する電圧制御発振器を構成することができる。
【００５８】
なお、前述の説明では、ブレークダウン電圧ＶZD21をブレークダウン電圧ＶZD22よりも低く（ＶZD21＜ＶZD22）設定しているが、ブレークダウン電圧ＶZD21をブレークダウン電圧ＶZD22よりも高く（ＶZD21＞ＶZD22）設定してもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、２個のコンデンサ、２系統のヒューズとツェナーダイオードとの回路を設けた電圧制御発振器について説明したが、設置するコンデンサ数、ヒューズとツェナーダイオードとの回路数はこれに限らず、電圧制御発振器の要求性能に応じて、Ｎを正の整数として、Ｎ個のコンデンサ、Ｎ系統のヒューズとツェナーダイオードとの回路を電圧制御発振器に備えてもよい。
【００６０】
次に、第３の実施形態に係る電圧制御発振器について、図５、図６を参照して説明する。
図５は本実施形態の電圧制御発振器の回路図である。
図５に示す電圧制御発振器の増幅回路２および結合用コンデンサＣ１０は、第１の実施形態の図１に示した電圧制御発振器と同じであるので説明は省略する。
制御電圧入力端子４はチョークコイルＬｃｏｎ、コイルＬ３１，Ｌ３２，Ｌ３３の直列回路を介してバラクタダイオードＶＤのカソードに接続しており、このバラクタダイオードＶＤのアノードは接地している。コンデンサＣ０はバラクタダイオードＶＤに対して並列に接続している。バラクタダイオードＶＤのカソードとコンデンサＣ０と接続点にはコンデンサＣ３０を介してコイルＬ０が接続しており、このコイルＬ０のコンデンサＣ３０と対向する側は接地している。コイルＬ０とコンデンサＣ３０との接続点は、結合用コンデンサＣ１０に接続している。
【００６１】
チョークコイルＬｃｏｎとコイルＬ３１との接続点は高周波接地用コンデンサＣ３１を介して接地している。コイルＬ３１とコイルＬ３２との接続点には、高周波接地用コンデンサＣ３２の一方端とツェナーダイオードＺＤ３２のカソードとが接続している。高周波接地用コンデンサＣ３２の他方端とツェナーダイオードＺＤ３２のアノードとは接続し、この接続点がヒューズＦ３２を介して接地している。コイルＬ３２とコイルＬ３３との接続点には、高周波接地用コンデンサＣ３３の一方端とツェナーダイオードＺＤ３３のカソードとが接続している。高周波接地用コンデンサＣ３３の他方端とツェナーダイオードＺＤ３３のアノードとは接続し、この接続点がヒューズＦ３３を介して接地している。また、制御電圧入力端子４はコンデンサＣｃｏｎを介して接地している。
【００６２】
高周波接地用コンデンサＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３は、コンデンサＣ０，Ｃ３０と比較して共振周波数付近でのリアクタンスが十分に小さいものを用いている。また、チョークコイルＬｃｏｎ、バラクタダイオードＶＤ、コンデンサＣ０，Ｃ１０，Ｃ３０、コイルＬ０は、ツェナーダイオードＺＤ３２，ＺＤ３３がブレークダウンする状態で印加される電圧や流れる電流で破壊しない仕様のものを用いている。ここで、ツェナーダイオードＺＤ３２，ＺＤ３３はブレークダウン電圧が異なり、ツェナーダイオードＺＤ３１のブレークダウン電圧ＶZD31はツェナーダイオードＺＤ３２のブレークダウン電圧ＶZD32よりも高く（ＶZD31＞ＶZD32）設定されている。そして、これらツェナーダイオードＺＤ３１，ＺＤ３２が本発明の「電流供給手段」に相当する。
【００６３】
これら、バラクタダイオードＶＤ、コイルＬ０，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３、コンデンサＣ０，Ｃ３０、ヒューズＦ３２，Ｆ３３、ツェナーダイオードＺＤ３２，ＺＤ３３、高周波接地用コンデンサＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３、チョークコイルＬｃｏｎ、高周波接地用コンデンサＣｃｏｎにより共振回路３１が構成されている。また、コイルＬ３１，Ｌ３２，Ｌ３３、ヒューズＦ３２，Ｆ３３、ツェナーダイオードＺＤ３２，ＺＤ３３、高周波接地用コンデンサＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３により共振周波数調整回路３３が構成されている。そして、コイルＬ３１，Ｌ３２，Ｌ３３が本発明の「共振周波数調整用リアクタンス素子」に相当する。
【００６４】
このような共振回路３１は、制御電圧入力端子４から入力される調整用電圧Ｖｆｃにより設定された共振周波数調整回路３３のリアクタンスと、バラクタダイオードＶＤのキャパシタンス、コンデンサＣ０，Ｃ３０のキャパシタンス、およびコイルＬ０のインダクタンスとにより共振周波数（発振周波数）が設定される。
【００６５】
次に、共振周波数調整回路３３のリアクタンス設定方法について図６を参照して説明する。
図６は調整用電圧Ｖｆｃの大きさにより変化する共振周波数調整回路３３を示す等価回路図であり、（ａ）は調整用電圧が印加されなかった場合を示し、（ｂ）は調整用電圧がツェナーダイオードＺＤ３３のブレークダウン電圧よりも高く、ツェナーダイオードＺＤ３２のブレークダウン電圧よりも低い（ＶZD33＜Ｖｆｃ＜ＶZD32）場合を示し、（ｃ）は調整用電圧が各ツェナーダイオードＺＤ３２，ＺＤ３３のブレークダウン電圧よりも高い（Ｖｆｃ＞ＶZD33，ＶZD32）場合を示す。
【００６６】
（７）調整用電圧が印加されなかった場合。
調整用電圧Ｖｆｃが印加されない、あるいはブレークダウン電圧ＶZD31，ＶZD32よりも低くて実質的に印加されない場合と同じであると、ツェナーダイオードＺＤ３２，ＺＤ３３がブレークダウンせず、ヒューズＦ３２，Ｆ３３に直流電流が殆ど流れない。このため、ヒューズＦ３２，Ｆ３３は導通状態となる。
【００６７】
ヒューズＦ３２，Ｆ３３が導通状態であるため、高周波的に、共振周波数調整回路３３はコイルＬ３３と高周波接地用コンデンサＣ３３との直列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコイルＬ３３の一方端が接続し、コイルＬ３３の他方端が高周波接地用コンデンサＣ３３を介して接地する（図６（ａ）参照）。これにより、共振回路３１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤとコンデンサＣ０，Ｃ３０のキャパシタンスとコイルＬ０のインダクタンスと、コイルＬ３３のインダクタンスとにより設定される。
【００６８】
（８）調整用電圧がツェナーダイオードＺＤ３３のブレークダウン電圧よりも高く、ツェナーダイオードＺＤ３２のブレークダウン電圧よりも低い（ＶZD33＜Ｖｆｃ＜ＶZD32）場合。
調整用電圧Ｖｆｃが、ブレークダウン電圧ＶZD33よりも高くて、ブレークダウン電圧ＶZD32よりも低いと、ツェナーダイオードＺＤ３２はブレークダウンしないが、ツェナーダイオードＺＤ３３はブレークダウンする。このため、ヒューズＦ３３には直流電流が流れて溶断され、ヒューズＦ３２には直流電流が流れず導通状態となる。
【００６９】
ヒューズＦ３３が溶断されて、ヒューズＦ３２が導通状態であるため、高周波的に、共振周波数調整回路３３はコイルＬ３３，Ｌ３２の直列回路と高周波接地用コンデンサＣ３２とからなる直列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコイルＬ３３，Ｌ３２の直列回路の一方端が接続し、コイルＬ３３，Ｌ３２の直列回路の他方端が高周波接地用コンデンサＣ３２を介して接地する（図６（ｂ）参照）。これにより、共振回路３１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤとコンデンサＣ０，Ｃ３０のキャパシタンスとコイルＬ０のインダクタンスとコイルＬ３３，Ｌ３２のインダクタンスとにより設定される。すなわち、前記（７）の状態と比較して、コイルＬ３２の分だけ共振回路３１の共振周波数が変化する。
【００７０】
（９）調整用電圧が各ツェナーダイオードＺＤ３３，ＺＤ３２のブレークダウン電圧よりも高い（Ｖｆｃ＞ＶZD33，ＶZD32）場合。
調整用電圧Ｖｆｃがブレークダウン電圧ＶZD32，ＶZD33よりも高いと、ツェナーダイオードＺＤ３３，ＺＤ３２がブレークダウンして、ヒューズＦ３３，Ｆ３２に直流電流が流れる。このため、ヒューズＦ３３，Ｆ３２が溶断される。
【００７１】
ヒューズＦ３３，Ｆ３２が溶断されるため、高周波的に、共振周波数調整回路３３はコイルＬ３１，Ｌ３２，Ｌ３３の直列回路と高周波接地用コンデンサＣ３１とからなる直列回路として機能する。すなわち、バラクタダイオードＶＤのカソードにコイルＬ３３，Ｌ３２，Ｌ３１の直列回路の一方端が接続し、コイルＬ３３，Ｌ３２，Ｌ３１の直列回路の他方端が高周波接地用コンデンサＣ３１を介して接地する（図６（ｃ）参照）。これにより、共振回路３１の共振周波数は、バラクタダイオードＶＤとコンデンサＣ０，Ｃ３０のキャパシタンスとコイルＬ０のインダクタンスとコイルＬ３３，Ｌ３２，Ｌ３１のインダクタンスとにより設定される。すなわち、前記（８）の状態と比較して、コイルＬ３１の分だけ共振回路３１の共振周波数が変化する。
【００７２】
このような構成としても、第１の実施形態と同様に、複数の発振周波数が初期設定可能な電圧制御発振器を簡素な構造で実現することができる。これにより、電圧制御発振器をＩＣで形成しても、初期ばらつきを抑制することができ、高精度の発振周波数を有する電圧制御発振器を構成することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、３個のコイル、２系統のヒューズとツェナーダイオードとの回路を設けた電圧制御発振器について説明したが、設置するコイル数、ヒューズとツェナーダイオードとの回路数はこれに限らず、電圧制御発振器の要求性能に応じて、Ｎを正の整数として、Ｎ個のコイル、（Ｎ−１）系統のヒューズとツェナーダイオードとの回路を電圧制御発振器に備えてもよい。
【００７４】
また、前述の各実施形態では、共振回路の共振周波数をバラクタダイオードとコンデンサとコイルとにより設定するものを示したが、共振回路に共振素子を備え、この共振素子を含む回路で共振周波数を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１の実施形態の電圧制御発振器の回路図
【図２】調整用電圧Ｖｆｃの大きさにより変化する共振周波数調整回路１３を示す等価回路図
【図３】第２の実施形態の電圧制御発振器の回路図
【図４】調整用電圧Ｖｆｃの大きさにより変化する共振周波数調整回路２３を示す等価回路図
【図５】第３の実施形態の電圧制御発振器の回路図
【図６】調整用電圧Ｖｆｃの大きさにより変化する共振周波数調整回路３３を示す等価回路図
【符号の説明】
【００７６】
１１，２１，３１−共振回路
２−増幅回路
１３，２３，３３−共振周波数調整回路
４−制御電圧入力端子
５−駆動電圧入力端子
６−信号出力端子
【図１】
2006033147.tif 000003
【図２】
2006033147.tif 000004
【図３】
2006033147.tif 000005
【図４】
2006033147.tif 000006
【図５】
2006033147.tif 000007
【図６】
2006033147.tif 000008