(57)【要約】【課題】  小型化、低コスト化が可能となると共に、２つの共振信号を十分な利得をもって増幅することができる高周波発振器および電子機器を提供する。【解決手段】  共振回路２の出力端子には第１，第２の増幅回路３，４をそれぞれ接続する。また、選択回路５を第１，第２のスイッチ回路６，７等によって構成し、第１，第２のスイッチ回路６，７を用いて第１，第２の増幅回路３，４を選択的に動作させる。また、共振回路２を互いに直列接続された第１，第２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3を用いて構成すると共に、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐを第２のスイッチ回路７を介してグランドに接続する。これにより、第２のスイッチ回路７は、接続点Ｐとグランドとの間を接続、遮断し、共振回路２から出力する第１，第２の共振信号を切換える。【選択図】        図１
2008011410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直列接続された第１，第２のインダクタ素子を含んで構成され、互いに周波数の異なる第１，第２の共振信号を出力可能な共振回路と、
該共振回路に接続され第１の共振信号を増幅する第１の増幅回路と、
前記共振回路に接続され第２の共振信号を増幅する第２の増幅回路と、
前記第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方を選択する選択回路とを備え、
該選択回路は、前記第１の増幅回路を選択するときには、前記共振回路を構成する第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を遮断することにより前記共振回路から第１の共振信号を出力させ、
前記第２の増幅回路を選択するときには、前記共振回路を構成する第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を接続することにより前記共振回路から第２の共振信号を出力させる構成としてなる高周波発振器。
【請求項２】
前記第１の増幅回路は、ベースが電源端子に接続された第１のバイポーラトランジスタを備え、
前記第２の増幅回路は、ベースが電源端子に接続された第２のバイポーラトランジスタを備え、
前記選択回路は、前記第１のバイポーラトランジスタのベースと電源端子との間に設けられ前記第１のバイポーラトランジスタをオン状態またはオフ状態にする第１のスイッチ回路と、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタ抵抗とグランドとの間に設けられ前記第１のバイポーラトランジスタとは逆の動作状態となるように前記第２のバイポーラトランジスタをオン状態またはオフ状態にする第２のスイッチ回路と、前記第１，第２のスイッチ回路に切換制御信号を入力して第１，第２のバイポーラトランジスタの動作状態を切換える切換制御信号入力端子とによって構成し、
前記共振回路の第１，第２のインダクタ素子の接続点は、コンデンサを介して前記第２のスイッチ回路に接続する構成としてなる請求項１に記載の高周波発振器。
【請求項３】
前記第１，第２の増幅回路に共通に接続され、第１または第２の増幅回路の出力信号を増幅するバッファ回路を設けてなる請求項２に記載の高周波発振器。
【請求項４】
前記切換制御信号入力端子には、切換制御信号に対する第１，第２のバイポーラトランジスタの動作状態を逆転させる逆ロジック回路を設けてなる請求項２または３に記載の高周波発振器。
【請求項５】
前記請求項１ないし４のいずれかに記載の高周波発振器を用いた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる２つの発振周波数を切換えて動作する周波数選択型の高周波発振器および該高周波発振器を用いて構成される電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電圧制御発振器等の高周波発振器として、１つの装置（回路）で異なる２つの周波数の高周波信号を発振する周波数選択型のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような周波数選択型の高周波発振器では、互いに異なる周波数で共振する第１，第２の共振回路と、第１の共振回路に接続された第１の増幅回路と、第２の共振回路に接続された第２の増幅回路と、前記第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方を選択的に動作させる選択回路とを備える構成としている。そして、選択回路は第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方を動作させる。これにより、選択回路によって選択された増幅回路は、該増幅回路が接続された共振回路から出力される共振信号を増幅し、該共振信号に応じた高周波信号（出力信号）を発振して出力する。
【０００３】
また、他の従来技術による高周波発振器として、単一の共振回路で異なる周波数の高周波信号を出力させるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この場合、インダクタとして機能するストリップラインを用いて共振回路を構成すると共に、このストリップラインの途中とグランドとの間にスイッチング素子を設ける。そして、スイッチング素子によってストリップラインの途中をグランドに接続するか否かに応じて、共振回路から出力する共振信号の周波数を変化させていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５７７２５号公報
【特許文献２】特開平８−３１６７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１による発振器では、２つの共振回路を備える構成としているから、共振回路の部品点数が多くなる。特に、第１，第２の共振信号の周波数を可変に設定するために、２つの共振回路がそれぞれ可変容量コンデンサ等を備える構成とした場合には、回路構成が複雑化する。このため、各共振回路の占める回路面積が増大して、発振器が大型化すると共に、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２による発振器では、単一の共振回路を用いるため、回路構成を簡略化することができる。しかし、特許文献２による発振器では、発振用の増幅回路も単一であるため、増幅回路に用いるトランジスタの性能の制限によって、周波数の切換え幅が小さくなる。即ち、単一のトランジスタによって十分な利得が得られる帯域は例えば１００ＭＨｚ程度に限られる。このため、共振回路によって８００ＭＨｚと１．６ＧＨｚのように大きく離れた２つの帯域の共振信号を出力した場合には、増幅回路は、例えば一方の共振信号に対して低雑音で十分な増幅利得が得られるものの、他方の共振信号に対して雑音の増加や増幅利得の低下等が生じるという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、小型化、低コスト化が可能となると共に、２つの共振信号を十分な利得をもって増幅することができる高周波発振器および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、互いに直列接続された第１，第２のインダクタ素子を含んで構成され、互いに周波数の異なる第１，第２の共振信号を出力可能な共振回路と、該共振回路に接続され第１の共振信号を増幅する第１の増幅回路と、前記共振回路に接続され第２の共振信号を増幅する第２の増幅回路と、前記第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方を選択する選択回路とを備え、該選択回路は、前記第１の増幅回路を選択するときには、前記共振回路を構成する第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を遮断することにより前記共振回路から第１の共振信号を出力させ、前記第２の増幅回路を選択するときには、前記共振回路を構成する第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を接続することにより前記共振回路から第２の共振信号を出力させる構成としている。
【０００９】
請求項２の発明では、前記第１の増幅回路は、ベースが電源端子に接続された第１のバイポーラトランジスタを備え、前記第２の増幅回路は、ベースが電源端子に接続された第２のバイポーラトランジスタを備え、前記選択回路は、前記第１のバイポーラトランジスタのベースと電源端子との間に設けられ前記第１のバイポーラトランジスタをオン状態またはオフ状態にする第１のスイッチ回路と、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタ抵抗とグランドとの間に設けられ前記第１のバイポーラトランジスタとは逆の動作状態となるように前記第２のバイポーラトランジスタをオン状態またはオフ状態にする第２のスイッチ回路と、前記第１，第２のスイッチ回路に切換制御信号を入力して第１，第２のバイポーラトランジスタの動作状態を切換える切換制御信号入力端子とによって構成し、前記共振回路の第１，第２のインダクタ素子の接続点は、コンデンサを介して前記第２のスイッチ回路に接続する構成としている。
【００１０】
請求項３の発明では、前記第１，第２の増幅回路に共通に接続され、第１または第２の増幅回路の出力信号を増幅するバッファ回路を設けている。
【００１１】
請求項４の発明では、前記切換制御信号入力端子には、切換制御信号に対する第１，第２のバイポーラトランジスタの動作状態を逆転させる逆ロジック回路を設ける構成としている。
【００１２】
請求項５の発明では、本発明による高周波発振器を用いて電子機器を構成している。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、選択回路は、第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方を動作させる。ここで、第１の増幅回路を選択するときには、選択回路は、第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を遮断する。これにより、共振回路は、直列接続された第１，第２のインダクタ素子によって決まる第１の共振信号を出力するから、第１の増幅回路は、第１の共振信号に応じた高周波信号を発振して出力する。
【００１４】
一方、第２の増幅回路を選択するときには、選択回路は、第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を接続する。このとき、共振回路は、第１，第２のインダクタ素子のうち一方のインダクタ素子によって決まる第２の共振信号を出力する。これにより、第２の増幅回路は、第２の共振信号に応じた高周波信号を発振して出力する。
【００１５】
この結果、共振回路は第１，第２の共振信号をいずれも出力するから、従来技術のように、第１，第２の共振信号に応じて別個に共振回路を設ける必要がない。このため、共振回路の部品点数や占有面積を少なくすることができ、発振器の小型化、低コスト化を図ることができる。また、第１，第２の増幅回路は第１，第２の共振信号をそれぞれ別個に増幅するから、第１，第２の増幅回路は、例えば各共振信号の帯域に応じて最適なトランジスタを使用することができ、設計自由度が向上する。このため、第１，第２の共振信号の帯域が例えば数１００ＭＨｚ以上離れているときでも、第１，第２の増幅回路は、第１，第２の共振信号を十分な利得を持って増幅することができ、高性能の発振器を提供することができる。
【００１６】
さらに、選択回路は、第１，第２の増幅回路を選択するのに加えて、共振回路から出力する第１，第２の共振信号を切換える構成としている。このため、第１，第２の共振信号を切換えるために別個のスイッチ回路等を設けた場合に比べて、回路構成を簡略化することができる。また、選択回路は、第１，第２の増幅回路の選択と同時に第１，第２の共振信号の切換えを行うことができる。このため、第１，第２の増幅回路の動作切換えと、第１，第２の共振信号の切換えとの間で、時間的な遅延が生じることがなく、動作切換え時でも高周波信号を安定して発振することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、第１，第２のスイッチ回路は、切換制御信号入力端子から入力される切換制御信号に応じて動作し、第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方の増幅回路を動作させ、他方の増幅回路を停止させる。また、第２のスイッチ回路は、共振回路の第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間を接続、遮断する。
【００１８】
具体的には、第１のスイッチ回路は第１のバイポーラトランジスタのベースと電源端子との間に設けると共に、第２のスイッチ回路は第２のバイポーラトランジスタのエミッタ抵抗とグランドとの間に設ける構成としている。このため、選択回路によって第１の増幅回路を選択したときには、第１のスイッチ回路は、オン状態となって第１のバイポーラトランジスタのベースと電源端子との間を接続し、第２のスイッチ回路は、オフ状態となってエミッタ抵抗とグランドとの間を遮断する。これにより、第１の増幅回路はバイアス電圧が供給されて動作し、第２の増幅回路はバイアス電圧が遮断されて停止する。このとき、第２のスイッチ回路はオフ状態となっているから、共振回路の第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間は遮断される。このため、共振回路は、直列接続された第１，第２のインダクタ素子によって決まる第１の共振信号を出力する。
【００１９】
一方、選択回路によって第２の増幅回路を選択したときには、第１のスイッチ回路は、オフ状態となって第１のバイポーラトランジスタのベースと電源端子との間を遮断し、第２のスイッチ回路は、オン状態となってエミッタ抵抗とグランドとの間を接続する。これにより、第１の増幅回路はバイアス電圧が遮断されて停止し、第２の増幅回路はバイアス電圧が供給されて動作する。このとき、第２のスイッチ回路はオン状態となっているから、共振回路の第１，第２のインダクタ素子の接続点とグランドとの間は接続される。このため、共振回路は、第１，第２のインダクタ素子のうち一方のインダクタ素子によって決まる第２の共振信号を出力する。
【００２０】
これにより、第１，第２のスイッチ回路は、第１，第２の増幅回路のうちいずれか一方を選択的に動作させると共に、共振回路から出力される第１，第２の共振信号を切換えることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、第１，第２の増幅回路に共通に接続されるバッファ回路を設けたから、該バッファ回路を用いて第１または第２の増幅回路の出力信号を増幅することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、切換制御信号入力端子には逆ロジック回路を設けたから、該逆ロジック回路を用いて、切換制御信号に対する第１，第２のバイポーラトランジスタの動作状態を逆転させることができる。このため、逆ロジック回路を省いた場合に、例えば切換制御信号の入力時に第１，第２の増幅回路のうち一方の増幅回路が選択されるときには、逆ロジック回路を用いて切換制御信号の入力時に他方の増幅回路を選択することができる。これにより、切換制御信号によって所望の増幅回路を選択することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、本発明の高周波発振器を用いて電子機器を構成したから、電子機器を小型化、低コスト化することができる。また、本発明の高周波発振器は、第１，第２の共振信号に応じた高周波信号を十分な利得をもって出力することができるから、該高周波信号を用いることによって電子機器の動作を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態による高周波発振器および電子機器を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
まず、図１は第１の実施の形態による高周波発振器１を示している。図１において、高周波発振器１は、異なる２つの周波数の高周波信号のうちいずれか一方を選択して出力する周波数選択型の電圧制御発振器である。そして、高周波発振器１は、後述する共振回路２、第１，第２の増幅回路３，４、選択回路５、バッファ回路８等によって構成されている。
【００２６】
共振回路２は、互いに異なる周波数Ｆ1，Ｆ2（例えばＦ1＝１．７ＧＨｚ程度、Ｆ2＝４．３ＧＨｚ程度）で共振する回路を有している。そして、共振回路２は、コイルＬ1、可変容量ダイオードＣv、コンデンサＣ10，Ｃ11、第１，第２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3によって構成されている。
【００２７】
ここで、コイルＬ1および可変容量ダイオードＣvは、共振制御信号入力端子Ｖctとグランドとの間に直列接続されている。また、コンデンサＣ10，Ｃ11は、互いに直列接続された状態で、可変容量ダイオードＣvに並列接続されている。また、第１，第２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3は、第１，第２のインダクタ素子を構成し、互いに直列接続された状態で、コンデンサＣ11に並列接続されている。さらに、共振制御信号入力端子Ｖctは、コンデンサＣ12を介して接地されている。
【００２８】
そして、第１，第２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐは、結合用のコンデンサＣ13を介して後述する第２のスイッチ回路７に接続されると共に、該スイッチ回路７を介してグランドに接続されている。これにより、接続点Ｐとグランドとの間が遮断されたときには、共振回路２は、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3および可変容量ダイオードＣv等によって決定される低周波側の第１の周波数Ｆ1で共振する。一方、接続点Ｐとグランドとの間が接続されたときには、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3のうちグランド側に位置するストリップ線路Ｌ3が無効化する。このため、共振回路２は、ストリップ線路Ｌ3を除いたストリップ線路Ｌ2および可変容量ダイオードＣv等によって決定される高周波側の第２の周波数Ｆ2で共振する。
【００２９】
また、共振回路２は、共振制御信号入力端子Ｖctから入力される電圧に応じて共振周波数Ｆ1，Ｆ2がそれぞれの帯域で変化するものである。
【００３０】
第１の増幅回路３は、第１のトランジスタ素子Ｔr2、コンデンサＣ7，Ｃ8とエミッタ抵抗Ｒ4によって構成されている。このとき、トランジスタ素子Ｔr2は、例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。そして、トランジスタ素子Ｔr2のベース端子は、結合用のコンデンサＣ9を介して共振回路２の出力端子に接続されると共に、互いに直列接続されたバイアス抵抗Ｒ2と分圧用の抵抗Ｒ3との間に接続されている。
【００３１】
このとき、抵抗Ｒ3の両端のうちバイアス抵抗Ｒ2とは反対側の端部は、接地されている。一方、バイアス抵抗Ｒ2の両端のうち抵抗Ｒ3とは反対側の端部は、後述するスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4のコレクタ端子に接続されている。これにより、トランジスタ素子Ｔr2のベース端子は、スイッチ回路６および抵抗Ｒ1，Ｒ2を介して電源端子Ｖccに接続されている。このため、トランジスタ素子Ｔr3のベース端子には、スイッチ回路６および抵抗Ｒ1，Ｒ2を介してバイアス電圧が印加される構成となっている。
【００３２】
また、トランジスタ素子Ｔr2のエミッタ端子は、エミッタ抵抗Ｒ4とコンデンサＣ8との並列接続回路を介してグランドに接地されると共に、結合用のコンデンサＣ6を介してバッファ回路８をなすトランジスタ素子Ｔr1のベース端子に接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr2のコレクタ端子は、バッファ回路８をなすトランジスタ素子Ｔr1のエミッタ端子にカスケード接続されている。さらに、トランジスタ素子Ｔr2のベース−エミッタ間にはコンデンサＣ7が設けられている。
【００３３】
そして、共振回路２、第１の増幅回路３および結合用のコンデンサＣ9（カップリングコンデンサ）によって第１の発振回路が構成されている。
【００３４】
第２の増幅回路４は、第２のトランジスタ素子Ｔr3、コンデンサＣ17，Ｃ18とエミッタ抵抗Ｒ14によって構成されている。このとき、トランジスタ素子Ｔr3は、例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。そして、トランジスタ素子Ｔr3のベース端子は、結合用のコンデンサＣ19を介して共振回路２の出力端子に接続されると共に、互いに直列接続されたバイアス抵抗Ｒ12と分圧用の抵抗Ｒ13との間に接続されている。
【００３５】
このとき、抵抗Ｒ13の両端のうちバイアス抵抗Ｒ12とは反対側の端部は、接地されている。一方、バイアス抵抗Ｒ12の両端のうち抵抗Ｒ13とは反対側の端部は、バッファ回路８のトランジスタ素子Ｔr1のベース端子に接続されている。これにより、トランジスタ素子Ｔr3のベース端子は、抵抗Ｒ1，Ｒ12を介して電源端子Ｖccに接続されている。このため、トランジスタ素子Ｔr3のベース端子には、抵抗Ｒ1，Ｒ12を介してバイアス電圧が印加される構成となっている。
【００３６】
また、トランジスタ素子Ｔr3のエミッタ端子は、コンデンサＣ18を介してグランドに接地されると共に、エミッタ抵抗Ｒ14を介して後述するスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5のコレクタ端子に接続されている。さらに、トランジスタ素子Ｔr3のエミッタ端子は、結合用のコンデンサＣ16を介してバッファ回路８をなすトランジスタ素子Ｔr1のベース端子に接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr3のコレクタ端子は、バッファ回路８をなすトランジスタ素子Ｔr1のエミッタ端子にカスケード接続されている。さらに、トランジスタ素子Ｔr3のベース−エミッタ間にはコンデンサＣ17が設けられている。
【００３７】
そして、共振回路２、第２の増幅回路４および結合用のコンデンサＣ19（カップリングコンデンサ）によって第２の発振回路が構成されている。
【００３８】
選択回路５は、第１，第２の増幅回路３，４のうちいずれか一方を選択的に動作させるものである。そして、選択回路５は、後述する第１，第２のスイッチ回路６，７および切換制御信号入力端子Ｖswによって構成されている。
【００３９】
第１のスイッチ回路６は、第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2を動作、停止させるもので、トランジスタ素子Ｔr4および抵抗Ｒ5，Ｒ6によって構成されている。このとき、トランジスタ素子Ｔr4は、例えばＰＮＰ型バイポーラトランジスタである。
【００４０】
そして、トランジスタ素子Ｔr4のベース端子は、抵抗Ｒ5を介して切換制御信号入力端子Ｖswに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr4のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ6が設けられている。さらに、トランジスタ素子Ｔr4のエミッタ端子は、抵抗Ｒ1を介して電源端子Ｖccに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr4のコレクタ端子は、バイアス抵抗Ｒ2を介して第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2のベース端子に接続されている。
【００４１】
そして、第１のスイッチ回路６は、トランジスタ素子Ｔr4がオン状態となったときには、電源端子Ｖccとバイアス抵抗Ｒ2の間を接続する。これにより、電源端子Ｖccからの電源電圧が抵抗Ｒ2，Ｒ3によって分圧され、バイアス電圧としてトランジスタ素子Ｔr2に供給される。この結果、トランジスタ素子Ｔr2はオン状態になり、第１の増幅回路３は動作する。
【００４２】
一方、第１のスイッチ回路６は、トランジスタ素子Ｔr4がオフ状態となったときには、電源端子Ｖccとバイアス抵抗Ｒ2の間を遮断する。これにより、トランジスタ素子Ｔr2に対するバイアス電圧の供給が停止するから、トランジスタ素子Ｔr2はオフ状態になり、第１の増幅回路３は停止する。
【００４３】
第２のスイッチ回路７は、第２の増幅回路４のトランジスタ素子Ｔr3を動作、停止させると共に、共振回路２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間を接続、遮断するものである。そして、第２のスイッチ回路７は、トランジスタ素子Ｔr5および抵抗Ｒ7，Ｒ8によって構成されている。このとき、トランジスタ素子Ｔr5は、例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。
【００４４】
ここで、トランジスタ素子Ｔr5のベース端子は、抵抗Ｒ7を介して切換制御信号入力端子Ｖswに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr5のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ8が設けられている。さらに、トランジスタ素子Ｔr5のエミッタ端子はグランドに接地されている。また、トランジスタ素子Ｔr5のコレクタ端子は、トランジスタ素子Ｔr3のエミッタ抵抗Ｒ14に接続されると共に、結合用のコンデンサＣ13を介してストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐに接続されている。
【００４５】
そして、第２のスイッチ回路７は、トランジスタ素子Ｔr5がオン状態となったときには、トランジスタ素子Ｔr3のエミッタ抵抗Ｒ14を接地する。これにより、トランジスタ素子Ｔr3にはバイアス電圧が印加されるから、トランジスタ素子Ｔr3はオン状態になり、第２の増幅回路４は動作する。
【００４６】
このとき、トランジスタ素子Ｔr5がオン状態となるから、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間が接続される。このため、共振回路２は、グランド側のストリップ線路Ｌ3を省いた状態で動作し、高周波側の第２の共振信号を出力する。
【００４７】
一方、第２のスイッチ回路７は、トランジスタ素子Ｔr5がオフ状態となったときには、トランジスタ素子Ｔr3のエミッタ抵抗Ｒ14とグランドとの間を遮断する。これにより、トランジスタ素子Ｔr3に対するバイアス電圧の供給が停止するから、トランジスタ素子Ｔr3はオフ状態になり、第２の増幅回路４は停止する。
【００４８】
このとき、トランジスタ素子Ｔr5がオフ状態となるから、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間が遮断される。このため、共振回路２は、グランド側のストリップ線路Ｌ3も含めた状態で動作し、低周波側の第１の共振信号を出力する。
【００４９】
切換制御信号入力端子Ｖswは、第１，第２のスイッチ回路６，７に切換制御信号を入力するもので、抵抗Ｒ5を介してトランジスタ素子Ｔr4のベース端子に接続されると共に、抵抗Ｒ7を介してトランジスタ素子Ｔr5のベース端子に接続されている。ここで、切換制御信号入力端子Ｖswには、例えばＨレベル（Ｈｉｇｈレベル）の切換制御信号とＬレベル（Ｌｏｗレベル）の切換制御信号とのうちいずれか一方が加えられる。
【００５０】
そして、切換制御信号入力端子ＶswにＬレベルの切換制御信号が加えられるときには、トランジスタ素子Ｔr4，Ｔr5のベース電位はいずれも低下する。このとき、トランジスタ素子Ｔr4のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧以上となるから、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4はオン状態となる。一方、トランジスタ素子Ｔr5のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧未満となるから、第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5はオフ状態となる。
【００５１】
また、切換制御信号入力端子ＶswにＨレベルの切換制御信号が加えられるときには、トランジスタ素子Ｔr4，Ｔr5のベース電位はいずれも高くなる。このとき、トランジスタ素子Ｔr4のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧未満となるから、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4はオフ状態となる。一方、トランジスタ素子Ｔr5のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧以上となるから、第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5はオン状態となる。
【００５２】
この結果、切換制御信号入力端子Ｖswは、第１，第２のスイッチ回路６，７に切換制御信号を入力してトランジスタ素子Ｔr4，Ｔr5の動作状態を切換える。このため、切換制御信号入力端子Ｖswは、トランジスタ素子Ｔr4，Ｔr5を用いて第１，第２の増幅回路３，４のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3の動作状態を切換えると共に、共振回路２から出力される第１，第２の共振信号も切換えるものである。
【００５３】
バッファ回路８は、第１，第２の増幅回路３，４に共通に接続され、第１または第２の増幅回路３，４の出力信号を増幅するものである。そして、バッファ回路８は、例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタからなるトランジスタ素子Ｔr1によって構成されている。
【００５４】
ここで、トランジスタ素子Ｔr1のコレクタ端子は、コンデンサＣ3を介してグランドに接地されると共に、結合用のコンデンサＣ2を介して発振信号の出力端子Ｐoutに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr1のコレクタ端子は、線路Ｌを介して電源端子Ｖccに接続され、電源端子ＶccはコンデンサＣ1を介して接地されている。さらに、トランジスタ素子Ｔr1のベース−コレクタ間には、トランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3にバイアス電流を供給するための抵抗Ｒ1が設けられている。
【００５５】
また、トランジスタ素子Ｔr1のエミッタ端子は、第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3のコレクタ端子（第１，第２の増幅回路３，４）にそれぞれカスケード接続されている。これにより、バッファ回路８のトランジスタ素子Ｔr1は、第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3から出力される出力信号を増幅する。
【００５６】
接地用コンデンサＣ4は、その一端側が第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3のコレクタ端子に接続され、他端側がグランドに接続されている。これにより、接地用コンデンサＣ4は、第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3のコレクタ端子を高周波的にグランドに接地する。
【００５７】
本実施の形態による高周波発振器１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００５８】
まず、切換制御信号入力端子ＶswにＬレベルの切換制御信号を入力した場合について説明する。この場合、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4のベース電位が低下し、トランジスタ素子Ｔr4のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧以上となるから、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4はオン状態となる。このとき、第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2のベース端子には、抵抗Ｒ2，Ｒ3の分圧回路によって分圧された電源電圧がバイアス電圧（駆動用電圧）として印加される。これにより、トランジスタ素子Ｔr2がオン状態となるから、第１の増幅回路３は動作する。
【００５９】
これに対し、トランジスタ素子Ｔr5のベース電位も低下するから、トランジスタ素子Ｔr5のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧未満となる。このため、第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5はオフ状態となる。このとき、第２の増幅回路４のトランジスタ素子Ｔr3にはバイアス電圧が印加されず、トランジスタ素子Ｔr3はオフ状態となり、第２の増幅回路４は停止する。
【００６０】
一方、共振回路２は、そのストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間が第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5によって遮断される。このため、共振回路２は、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3および可変容量ダイオードＣv等によって決定される低周波側の第１の周波数Ｆ1で共振する。
【００６１】
この結果、第１の増幅回路３は、共振回路２から出力される周波数Ｆ1の第１の共振信号を増幅し、該共振信号に応じた出力信号をバッファ回路８に向けて出力する。これにより、バッファ回路８は、共振回路２による周波数Ｆ1の出力信号を増幅し、出力端子Ｐoutから外部に向けて出力する。
【００６２】
以上より、切換制御信号入力端子ＶswにＬレベルの切換制御信号を入力したときには、高周波発振器１は、周波数Ｆ1の出力信号を出力する。
【００６３】
次に、切換制御信号入力端子ＶswにＨレベルの切換制御信号を入力した場合について説明する。この場合、トランジスタ素子Ｔr4のベース電位が高くなり、トランジスタ素子Ｔr4のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧未満となるから、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4はオフ状態となる。このとき、第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2にはバイアス電圧が印加されず、トランジスタ素子Ｔr2はオフ状態となり、第１の増幅回路３は停止する。
【００６４】
これに対し、トランジスタ素子Ｔr5のベース電位も高くなるから、トランジスタ素子Ｔr5のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧以上となる。このため、第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5はオン状態となる。このとき、第２の増幅回路４のトランジスタ素子Ｔr3のベース端子には、抵抗Ｒ12，Ｒ13の分圧回路によって分圧された電源電圧がバイアス電圧（駆動用電圧）として印加される。これにより、トランジスタ素子Ｔr3がオン状態となり、第２の増幅回路４は動作する。
【００６５】
一方、共振回路２は、そのストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐが第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5を介して接地させる。このため、共振回路２は、ストリップ線路Ｌ3を除いたストリップ線路Ｌ2および可変容量ダイオードＣv等によって決定される高周波側の第２の周波数Ｆ2で共振する。
【００６６】
この結果、第２の増幅回路４は、共振回路２から出力される周波数Ｆ2の第２の共振信号を増幅し、該共振信号に応じた出力信号をバッファ回路８に向けて出力する。これにより、バッファ回路８は、共振回路２による周波数Ｆ2の出力信号を増幅し、出力端子Ｐoutから外部に向けて出力する。
【００６７】
以上より、切換制御信号入力端子ＶswにＨレベルの切換制御信号を入力したときには、高周波発振器１は、周波数Ｆ2の出力信号を出力する。
【００６８】
このように、切換制御信号に応じて第１，第２のスイッチ回路６，７のうちいずれか一方のみが選択的にオン状態になり、他方はオフ状態になる。また、共振回路２は、切換制御信号に応じて第１，第２の共振信号のうちいずれか一方を出力する。これにより、第１の増幅回路３は、共振回路２から出力される第１の共振信号を増幅し、第２の増幅回路４は、共振回路２から出力される第２の共振信号を増幅する。このため、高周波発振器１は、互いに異なる周波数Ｆ1，Ｆ2のうちいずれか一方の周波数をもった高周波信号を出力する。
【００６９】
然るに、本実施の形態では、選択回路５は、第１，第２の増幅回路３，４のうちいずれか一方を動作させる。ここで、第１の増幅回路３を動作させるときには、選択回路５は、第１，第２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間を遮断する。これにより、共振回路２は、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3等によって決まる第１の共振信号を出力するから、第１の増幅回路３は、第１の共振信号の周波数Ｆ1をもった高周波信号を発振して出力する。
【００７０】
一方、第２の増幅回路４を動作させるときには、選択回路５は、第１，第２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間を接続する。このとき、共振回路２は、ストリップ線路Ｌ3を除いたストリップ線路Ｌ2等によって決まる第２の共振信号を出力する。これにより、第２の増幅回路４は、第２の共振信号の周波数Ｆ2をもった高周波信号を発振して出力する。
【００７１】
この結果、共振回路２は第１，第２の共振信号をいずれも出力するから、従来技術のように、第１，第２の共振信号に応じて別個に共振回路を設ける必要がない。このため、共振回路２の部品点数や占有面積を少なくすることができ、発振器の小型化、低コスト化を図ることができる。また、第１，第２の増幅回路３，４は第１，第２の共振信号をそれぞれ別個に増幅するから、第１，第２の増幅回路３，４は、例えば各共振信号の帯域に応じて最適なトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3を使用することができ、設計自由度が向上する。このため、第１，第２の共振信号の帯域が例えば数１００ＭＨｚ以上離れているときでも、第１，第２の増幅回路３，４は、第１，第２の共振信号を十分な利得を持って増幅することができ、高性能な高周波発振器１を提供することができる。
【００７２】
さらに、選択回路５は、第１，第２の増幅回路３，４を選択するのに加えて、共振回路２から出力する第１，第２の共振信号を切換える構成としている。即ち、選択回路５は、第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2の動作、停止を切換える第１のスイッチ回路６と、第２の増幅回路４のトランジスタ素子Ｔr3の動作、停止を切換える第２のスイッチ回路７によって構成している。これに加えて、第２のスイッチ回路７は、トランジスタ素子Ｔr3のエミッタ抵抗Ｒ14とグランドとの間に設けると共に、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間に設けている。
【００７３】
これにより、第２の増幅回路４の動作、停止を切換えるための第２のスイッチ回路７を用いて、共振回路２のストリップ線路Ｌ2，Ｌ3の接続点Ｐとグランドとの間を接続、遮断することができる。このため、共振回路２から出力される第１，第２の共振信号を切換えるスイッチ回路を別途設ける必要がなく、回路構成を簡略化することができる。また、選択回路５は、第１，第２の増幅回路３，４の選択と同時に第１，第２の共振信号の切換えを行うことができる。このため、第１，第２の増幅回路３，４の動作切換えと、第１，第２の共振信号の切換えとの間で、時間的な遅延が生じることがなく、動作切換え時でも高周波信号を安定して発振することができる。
【００７４】
また、第１，第２の増幅回路３，４に共通に接続されるバッファ回路８を設けたから、該バッファ回路８を用いて第１，第２の増幅回路３，４の出力信号を増幅することができる。
【００７５】
次に、図２は本発明の第２の実施の形態による高周波発振器を示している。そして、本実施の形態の特徴は、第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3には、バッファ回路８を介してバイアス電圧を印加する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７６】
図２に示す高周波発振器１１において、第１のスイッチ回路６は、第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2を動作、停止させるもので、トランジスタ素子Ｔr4および抵抗Ｒ5，Ｒ6によって構成されている。このとき、トランジスタ素子Ｔr4は、例えばＰＮＰ型バイポーラトランジスタである。
【００７７】
ここで、トランジスタ素子Ｔr4のベース端子は、抵抗Ｒ5を介して切換制御信号入力端子Ｖswに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr4のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ6が設けられている。さらに、トランジスタ素子Ｔr4のエミッタ端子は、バッファ回路８のトランジスタ素子Ｔr1のエミッタ端子に接続されている。これにより、スイッチ回路６は、バッファ回路８を介して電源端子Ｖccに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr4のコレクタ端子は、バイアス抵抗Ｒ2を介して第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2のベース端子に接続されている。このため、第１の増幅回路３のトランジスタ素子Ｔr2のベース端子には、バッファ回路８を介してバイアス電圧が印加される構成となっている。
【００７８】
また、バイアス抵抗Ｒ12の両端のうち抵抗Ｒ13とは反対側の端部は、バッファ回路８のトランジスタ素子Ｔr1のエミッタ端子に接続されている。これにより、トランジスタ素子Ｔr3のベース端子は、バッファ回路８および抵抗Ｒ12を介して電源端子Ｖccに接続されている。このため、第２の増幅回路４のトランジスタ素子Ｔr3のベース端子には、バッファ回路８を介してバイアス電圧が印加される構成となっている。
【００７９】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８０】
次に、図３は本発明の第３の実施の形態による高周波発振器を示している。そして、本実施の形態の特徴は、切換制御信号入力端子には、切換制御信号に対する第１，第２のバイポーラトランジスタの動作状態を逆転させる逆ロジック回路を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８１】
図３に示す高周波発振器２１において、逆ロジック回路２２は、切換制御信号に対する第１，第２のスイッチ回路６，７のオン状態、オフ状態を逆転させるもので、トランジスタ素子Ｔr6および抵抗Ｒ9，Ｒ10によって構成されている。このとき、トランジスタ素子Ｔr6は、例えばＰＮＰ型バイポーラトランジスタである。
【００８２】
そして、トランジスタ素子Ｔr6のベース端子は、抵抗Ｒ9を介して切換制御信号入力端子Ｖswに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr6のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ10が設けられている。さらに、トランジスタ素子Ｔr6のエミッタ端子は、抵抗Ｒ1を介して電源端子Ｖccに接続されている。また、トランジスタ素子Ｔr6のコレクタ端子は、バイアス抵抗Ｒ5を介して第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4のベース端子に接続されると共に、バイアス抵抗Ｒ7を介して第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5のベース端子に接続されている。
【００８３】
そして、切換制御信号入力端子ＶswにＬレベルの切換制御信号が加えられるときには、トランジスタ素子Ｔr6のベース電位は低下する。このとき、トランジスタ素子Ｔr6のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧以上となるから、逆ロジック回路２２のトランジスタ素子Ｔr6はオン状態となる。この結果、トランジスタ素子Ｔr4，Ｔr5のベース電位はいずれも高くなるから、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4はオフ状態となり、第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5はオン状態となる。
【００８４】
また、切換制御信号入力端子ＶswにＨレベルの切換制御信号が加えられるときには、トランジスタ素子Ｔr6のベース電位は高くなる。このとき、トランジスタ素子Ｔr6のベース−エミッタ間の電位差はしきい値電圧未満となるから、逆ロジック回路２２のトランジスタ素子Ｔr6はオフ状態となる。この結果、トランジスタ素子Ｔr4，Ｔr5のベース電位はいずれも低下するから、第１のスイッチ回路６のトランジスタ素子Ｔr4はオン状態となり、第２のスイッチ回路７のトランジスタ素子Ｔr5はオフ状態となる。
【００８５】
この結果、第１の実施の形態に比べて、切換制御信号に対する第１，第２のスイッチ回路６，７の動作状態が逆転する。このため、高周波発振器３１は、Ｌレベルの切換制御信号が入力したときに、高周波側の第２の周波数Ｆ2をもった高周波信号を出力し、Ｈレベルの切換制御信号が入力したときに、低周波側の第１の周波数Ｆ1をもった高周波信号を出力する。
【００８６】
また、バイアス抵抗Ｒ12の両端のうち抵抗Ｒ13とは反対側の端部は、逆ロジック回路２２のトランジスタ素子Ｔr6のコレクタ端子に接続されている。これにより、トランジスタ素子Ｔr3のベース端子は、逆ロジック回路２２およびバイアス抵抗Ｒ12を介して電源端子Ｖccに接続されている。このため、第２の増幅回路４のトランジスタ素子Ｔr3のベース端子には、逆ロジック回路２２を介してバイアス電圧が印加される構成となっている。
【００８７】
これにより、逆ロジック回路２２がオン状態となったときだけ、抵抗Ｒ12，Ｒ13に電流が流れる。このため、第２の増幅回路４が動作するときだけ、抵抗Ｒ12，Ｒ13に電流を流すことができるから、第１の実施の形態のように、常時電流が流れる構成に比べて、消費電流を低減する構成となっている。
【００８８】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、切換制御信号入力端子Ｖswには逆ロジック回路２２を設けたから、該逆ロジック回路２２を用いて、切換制御信号に対する第１，第２の増幅回路３，４の動作状態を逆転させることができる。このため、逆ロジック回路２２を省いた場合に、例えばＨレベルの切換制御信号の入力時に第２の増幅回路４が選択されるときでも、逆ロジック回路２２を用いてＨレベルの切換制御信号の入力時に第１の増幅回路３を選択することができる。これにより、切換制御信号によって増幅回路３，４のうち所望のものを選択でき、設計自由度を高めることができる。
【００８９】
なお、第３の実施の形態では、第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3には抵抗Ｒ1を介してバイアス電圧を印加する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、図４に示す第１の変形例による高周波発振器３１のように、第２の実施の形態と同様に、第１，第２のトランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3には、バッファ回路８を介してバイアス電圧を印加する構成としたことにある。
【００９０】
次に、図５は本発明の第４の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、本発明の高周波発振器を用いて電子機器を構成したことにある。
【００９１】
図５に示す電子機器４１は、当該機器４１の動作を制御するための制御部４２と、高周波信号を出力する高周波発振器４３と、該高周波発振器４３から出力される高周波信号を利用して回路動作を行う高周波信号使用回路４４とによって構成されている。
【００９２】
そして、高周波発振器４３は、例えば第１〜第３の実施の形態による高周波発振器１，１１，２１または第１の変形例による高周波発振器３１によって構成され、２つの周波数Ｆ1，Ｆ2のうちいずれか一方の周波数の高周波信号を選択して出力する。
【００９３】
制御部４２は予め与えられたプログラムに従って高周波発振器４３から出力される高周波信号の周波数を切換えるための切換制御信号を高周波発振器４３の切換制御信号入力端子Ｖswに加える構成を備えている。
【００９４】
かくして、本実施の形態によれば、本発明の高周波発振器４３を用いて電子機器４１を構成したから、電子機器４１を小型化、低コスト化することができる。また、本発明の高周波発振器４３は、第１，第２の共振信号に応じた高周波信号を十分な利得をもって出力することができるから、該高周波信号を用いることによって電子機器４１の動作を安定させることができる。
【００９５】
なお、前記第１〜第３の実施の形態および第１の変形例では、高周波発振器１，１１，２１，３１にバッファ回路８を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図６に示す第２の変形例による高周波発振器５１のように、バッファ回路を省く構成としてもよい。この場合、トランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3のコレクタ端子は、抵抗Ｒ1および線路Ｌを介して電源端子Ｖccにそれぞれ接続する。一方、トランジスタ素子Ｔr2，Ｔr3のエミッタ端子は、整合回路５２を介して出力端子Ｐoutに接続するものである。
【００９６】
また、前記第１〜第３の実施の形態では、第１のスイッチ回路６にＰＮＰ型トランジスタを用い、第２のスイッチ回路７にＮＰＮ型トランジスタを用いる構成としたが、第１のスイッチ回路６にＮＰＮ型トランジスタを用い、第２のスイッチ回路７にＰＮＰ型トランジスタを用いる構成としてもよい。
【００９７】
さらに、前記第１〜第３の実施の形態では、ストリップ線路Ｌ2，Ｌ3を用いて第１，第２のインダクタ素子を構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばコイル等を用いて第１，第２のインダクタ素子を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１の実施の形態による高周波発振器を示す回路図である。
【図２】第２の実施の形態による高周波発振器を示す回路図である。
【図３】第３の実施の形態による高周波発振器を示す回路図である。
【図４】第１の変形例による高周波発振器を示す回路図である。
【図５】第４の実施の形態による電子機器を示すブロック図である。
【図６】第２の変形例による高周波発振器を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９９】
１，１１，２１，３１，４３，５１  高周波発振器
２  共振回路
３  第１の増幅回路
４  第２の増幅回路
５  選択回路
６  第１のスイッチ回路
７  第２のスイッチ回路
８  バッファ回路
２２  逆ロジック回路
４１  電子機器
Ｔr2，Ｔr3  トランジスタ素子（第１，第２のバイポーラトランジスタ）
Ｌ2，Ｌ3  ストリップ線路（第１，第２のインダクタ素子）
Ｒ14  エミッタ抵抗
Ｃ13  コンデンサ
Ｖcc  電源端子
Ｖsw  切換制御信号入力端子
【図１】
2008011410.tif 000003
【図２】
2008011410.tif 000004
【図３】
2008011410.tif 000005
【図４】
2008011410.tif 000006
【図５】
2008011410.tif 000007
【図６】
2008011410.tif 000008