(57)【要約】【課題】ノイズが少ない発振回路を提供する。【解決手段】ＰＮＰトランジスタＱ１と、ＰＮＰトランジスタＱ１との間で抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して互いのベースが接続されているＮＰＮトランジスタＱ２と、ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタに一端Ｌ１ａが接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに他端Ｌ１ｂが接続された一次巻線Ｌ１を有し、二次巻線Ｌ２が抵抗Ｒ１，Ｒ２に接続されたトランス３２と、トランス３２の二次巻線Ｌ２に接続された水晶振動子Ｘ１と、ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタに正電極３３が接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタに負電極３４が接続されている直流電源と、直流電源の正電極３３と負電極３４との間に直列接続された容量が等しい少なくとも２個のコンデンサＣ１〜Ｃ４とを具備し、トランス３２の一次巻線Ｌ１の中点から取り出したタップと、コンデンサＣ１〜Ｃ４の間とから発振出力を取り出すように設けた。【選択図】図１
2008205977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＮＰトランジスタと、
該ＰＮＰトランジスタとコンプリメンタリであり、ＰＮＰトランジスタとの間でバイアス抵抗を介して互いのベースが接続されているＮＰＮトランジスタと、
ＰＮＰトランジスタのコレクタに一端が接続され、ＮＰＮトランジスタのコレクタに他端が接続された一次巻線を有し、二次巻線が前記バイアス抵抗に接続されたトランスと、
前記トランスの二次巻線と前記バイアス抵抗との間に接続された水晶振動子と、
ＰＮＰトランジスタのエミッタに正電極が接続され、ＮＰＮトランジスタのエミッタに負電極が接続されている直流電源と、
該直流電源の正電極と負電極との間に直列接続された容量が等しい少なくとも２個のコンデンサとを具備し、
前記トランスの一次巻線の中点から取り出したタップと、前記接続された少なくとも２個のコンデンサの間とから発振出力を取り出すように設けたことを特徴とする発振回路。
【請求項２】
前記タップには、直流分をカットするためのコンデンサが接続されていることを特徴とする請求項１記載の発振回路。
【請求項３】
前記バイアス抵抗としては、抵抗値が等しい２個の抵抗が直列に接続されてなり、該接続された２個の抵抗の間に入力端子を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の発振回路。
【請求項４】
ＰＮＰトランジスタと、
該ＰＮＰトランジスタと間でバイアス抵抗を介して互いのベースが接続されているＮＰＮトランジスタと、
ＰＮＰトランジスタのコレクタに一端が接続され、ＮＰＮトランジスタのコレクタに他端が接続された一次巻線を有し、二次巻線が前記バイアス抵抗に接続されたトランスと、
前記トランスの二次巻線と前記バイアス抵抗との間に接続された発振用のコンデンサと、
ＰＮＰトランジスタのエミッタに正電極が接続され、ＮＰＮトランジスタのエミッタに負電極が接続されている直流電源と、
該直流電源の正電極と負電極との間に直列接続された容量が等しい少なくとも２個のコンデンサとを具備し、
前記トランスの一次巻線の中点から取り出したタップと、前記接続された少なくとも２個のコンデンサの間とから発振出力を取り出すように設けたことを特徴とする発振回路。
【請求項５】
前記タップには、直流分をカットするためのコンデンサが接続されていることを特徴とする請求項４記載の発振回路。
【請求項６】
前記バイアス抵抗としては、抵抗値が等しい２個の抵抗が直列に接続されてなり、該接続された２個の抵抗の間に入力端子を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の発振回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路に関し、特に水晶振動子を用いても、水晶振動子ではなくコンデンサを用いても発振することができる発振回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
発振回路としては種々の種類が存在している。
以下、図５に基づいて水晶振動子を用いたピアース型の発振回路について説明する（例えば、特許文献１参照）。
この回路１０では、水晶振動子Ｘを第１のトランジスタｑ１のベースと、第２のトランジスタｑ２のコレクタの間に配置している。第１のトランジスタｑ１のコレクタが第２のトランジスタｑ２のエミッタに接続されることにより、２つのトランジスタｑ１，ｑ２は、カスコード接続されている。
【０００３】
また、第１のトランジスタｑ１のエミッタは接地され、第２のトランジスタのｑ２ベースには２つの分圧抵抗ｒ１，ｒ２と平滑コンデンサｃ１によって得られたバイアス電流が入力されるように設けられている。
水晶振動子Ｘと並列に負帰還抵抗ｒ３が接続されており、直流電源Ｖｃと負帰還抵抗ｒ３の出力側との間には出力用抵抗ｒ４が接続されている。負帰還抵抗ｒ３と出力用抵抗ｒ４の接続部分に出力端子が設けられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８６９４９号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような発振回路では、周波数が安定した発振出力を得ることができるが、さらに種々のノイズが少ない発振回路が望まれているという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところはノイズが少ない発振回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。すなわち、本発明にかかる発振回路によれば、ＰＮＰトランジスタと、該ＰＮＰトランジスタとコンプリメンタリであり、ＰＮＰトランジスタとの間でバイアス抵抗を介して互いのベースが接続されているＮＰＮトランジスタと、ＰＮＰトランジスタのコレクタに一端が接続され、ＮＰＮトランジスタのコレクタに他端が接続された一次巻線を有し、二次巻線が前記バイアス抵抗に接続されたトランスと、前記トランスの二次巻線と前記バイアス抵抗との間に接続された水晶振動子と、ＰＮＰトランジスタのエミッタに正電極が接続され、ＮＰＮトランジスタのエミッタに負電極が接続されている直流電源と、該直流電源の正電極と負電極との間に直列接続された容量が等しい少なくとも２個のコンデンサとを具備し、前記トランスの一次巻線の中点から取り出したタップと、前記接続された少なくとも２個のコンデンサの間とから発振出力を取り出すように設けたことを特徴としている。
また、水晶振動子の代わりにコンデンサを二次巻線に接続する構成としてもよい。
【０００８】
また、前記タップには、直流分をカットするためのコンデンサが接続されていることを特徴としてもよい。
さらに、前記バイアス抵抗としては、抵抗値が等しい２個の抵抗が直列に接続されてなり、該接続された２個の抵抗の間に入力端子を設けたことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発振回路によれば、ノイズを低減した発振出力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る発振回路の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態の回路図である。発振回路３０は、ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタにトランス３２の一次巻線Ｌ１の一端Ｌ１ａが接続されており、トランス３２の一次巻線Ｌ１の他端Ｌ１ｂにはＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタが接続されて構成されている。
ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタには直流電源の正電極３３が接続されており、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタには直流電源の負電極３４が接続されている。
【００１１】
トランス３２の二次巻線Ｌ２には、水晶振動子Ｘ１が直列に接続されている。トランス３２の二次巻線Ｌ２は、他端Ｌ２ｂがＰＮＰトランジスタＱ１のベースに接続され、一端Ｌ２ａがＮＰＮトランジスタＱ２のベースに接続されている。このように、二次巻線Ｌ２では、一次巻線Ｌ１側とはその接続方向が逆向きとなるように設ける。
また、ＰＮＰトランジスタＱ１のベースとＮＰＮトランジスタＱ２のベースは、２つのバイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して接続されている。ここでは、Ｒ１の抵抗値とＲ２の抵抗値を同じ値とし、後述するようにこのＲ１とＲ２の間に入力端子を設けるようにしてもよい。
【００１２】
直流電源の正電極３３と負電極３４との間には少なくとも２個のコンデンサが直列に接続される。
本実施形態では、無極性のコンデンサＣ１，Ｃ２が直列に接続され、有極性の電解コンデンサＣ３，Ｃ４がＣ１，Ｃ２に対して並列となるように接続されている。有極性の電解コンデンサＣ３，Ｃ４は直列に接続され、その接続部分が無極性のコンデンサＣ１，Ｃ２の接続部分と接続している。無極性のコンデンサＣ１，Ｃ２は低周波ノイズの遮断を目的とし、有極性のコンデンサＣ３，Ｃ４は高周波ノイズの遮断を目的とする。
【００１３】
トランス３２の一次巻線Ｌ１の中点Ｌ１ｃには中間タップが設けられている。
そして、この中間タップと、４つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の接続部分とが出力端子として設けられる。
また、中間タップには、直流成分をカットするためのコンデンサＣ５が接続されている。
【００１４】
このように、発振回路３０は、出力端子とアースとの間で発振出力を得るのではなく、フローティングアースとしているので、高調波成分のノイズがのらず、ノイズが少ない発振を得ることができる。
【００１５】
次に、図２に基づいて発振回路の動作説明をする。
水晶振動子Ｘ１から出力されるパルスが正方向（実線）のとき、ＰＮＰトランジスタＱ１はオフであり、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンとなる。ＮＰＮトランジスタＱ２がオンになると、トランス３２の一次巻線Ｌ１の下半分からＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタへコレクタ電流Ｉｃ２が流れる。このとき出力端子では、発振出力の下半分が得られる。
また、一次巻線Ｌ１ではＮＰＮトランジスタＱ２側に電流Ｉｃ２が流れることで、二次巻線Ｌ２では、水晶振動子Ｘ１側に帰還電流が流れる。
【００１６】
水晶振動子Ｘ１から出力されるパルスが負方向（点線）のとき、ＰＮＰトランジスタＱ１はオンとなり、ＮＰＮトランジスタＱ２はオフとなる。ＰＮＰトランジスタＱ１がオンになると、トランス３２の一次巻線Ｌ１の上半分へＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタからＩｃ１コレクタ電流が流れる。このとき出力端子では、発振出力の上半分が得られる。
また、一次巻線Ｌ１ではＰＮＰトランジスタＱ１から電流Ｉｃ１が流れることで、二次巻線Ｌ２では、水晶振動子Ｘ１側に帰還電流が流れる。
【００１７】
なお、上述してきたように水晶振動子Ｘ１からの出力波形の位相と、出力端子から出力される発振波形の位相とでは１８０度ずれることになる。
【００１８】
（第２の実施形態）
次に、発振回路の第２の実施形態について図３に基づいて説明する。
ただし、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施形態では、第１の実施形態における水晶振動子に代わりにコンデンサＣ６を設けた点が特徴となっている。
【００１９】
トランス３２の二次巻線Ｌ２の他端側Ｌ２ｂには、発振用のコンデンサＣ６が二次巻線Ｌ２と直列に接続されている。このため、二次巻線Ｌ２のコイルとコンデンサＣ６との間でＬＣ発振し、水晶振動子を接続したときと同様に発振する。
なお、二次巻線Ｌ２の両端Ｌ２ａ、Ｌ２ｂそれぞれにコンデンサを二次巻線Ｌ２と直列に接続してもよい（図示せず）。
【００２０】
（第３の実施形態）
次に、発振回路３０に入力端子を設けた場合について説明する。
図４に示すように、第１の実施形態の構成において、ＰＮＰトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２の間のバイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２の中点に入力端子を設け、この入力端子にマイクを接続して音声入力を試みた。
具体的には、入力端子にはコンデンサＣ７を接続してコンデンサマイクＭ１の出力側をコンデンサＣ７に接続するようにした。コンデンサマイクＭ１は、直流電源の正電極３３と、負電極３４との間に抵抗Ｒ３を介して接続した。実施例としては、Ｒ３は１ｋΩ、Ｃ７は１μＦである。
これにより、コンデンサマイクＭ１からの音声入力に基づいて発振出力にＡＭ変調がかかり、送信機としての機能が実現できることが確認できた。なお、このときバイアス抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値を等しくしておくことが必要である。
また、トランス３２の一次巻線Ｌ１の両端に、コンデンサＣ８を接続することで、発振出力にＦＭ変調をかけることもできる。
【実施例１】
【００２１】
第１の実施形態を実際に組み立てた場合の実施例について説明する。
ＰＮＰトランジスタＱ１として２ＳＡ１０１５を採用し、ＮＰＮトランジスタＱ２として２ＳＣ１８１５を採用した。また、トランス３２は高周波同調用であり、８０ＭＨｚ用を用いている。
水晶振動子Ｘ１は、基本周波数が２４．７０８０ＭＨｚである。バイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ５１ｋΩ、コンデンサＣ１，Ｃ２は０．１μＦ、電解コンデンサＣ３，Ｃ４は４７０μＦである。中間タップに接続された直流成分のカット用のコンデンサＣ５は１０００ｐＦのものを採用した。
なお、直流電源は、出力電圧が１．５Ｖの乾電池を３本直列に接続して４．５Ｖの出力電圧を得ている。
【００２２】
トランス３２の一次巻線Ｌ１に設けた中間タップと、直流電源間に設けたコンデンサＣ１とＣ２との間には、出力ループアンテナ（円周８５ｃｍ）を接続した。
この結果、発振出力として７４．１２４ＭＨｚ、１４８．２４８ＭＨｚ、２２２．３７２ＭＨｚの３つの周波数の発振出力を得た。なお、これらの周波数は水晶振動子の基本周波数の３倍、６倍、９倍にあたる。
このときの発振出力は、ノイズが低減されており、フィルタリング処理などが不要であった。
【００２３】
以上、本発明につき好適な実施形態を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る発振回路の回路図である。
【図２】動作説明をするための回路図である。
【図３】発振回路の第２の実施形態の回路図である。
【図４】発振回路の第３の実施形態の回路図である。
【図５】ピアース回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２５】
３０  発振回路
３２  トランス
３３  正電極
３４  負電極
Ｃ１，Ｃ２  無極性コンデンサ
Ｃ３，Ｃ４  電解コンデンサ
Ｃ５  コンデンサ
Ｃ６  コンデンサ
Ｌ１  一次巻線
Ｌ２  二次巻線
Ｑ１  ＰＮＰトランジスタ
Ｑ２  ＮＰＮトランジスタ
Ｒ１，Ｒ２  バイアス抵抗
Ｘ１  水晶振動子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008205977.tif 000006
【図５】
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