(57)【要約】【課題】各発振バンドにおいて最適な発振条件で発振させることができる多バンド発振器を提供する。【解決手段】差動接続されると共に発振周波数帯毎に独立して設けられた複数対の発振トランジスタ１／２、６／７と、各対の発振トランジスタの互いのコレクタとベースとを結合する帰還用容量素子４／５、９／１０とを備え、各対の一方の発振トランジスタ１、６のコレクタ同士を相互に接続すると共に、他方の発振トランジスタ２、７のコレクタ同士を相互に接続し、一方の発振トランジスタのコレクタ同士と他方の発振トランジスタのコレクタ同士との間には、各対の発振トランジスタに対応して発振周波数帯を切り換えるための複数の容量素子１９、２０をそれぞれ直列接続されたスイッチ手段２２、２３を介して接続し、オンしたスイッチ手段に接続された容量素子に対応した一つの対の発振トランジスタのみを動作状態とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動接続されると共に発振周波数帯毎に独立して設けられた複数対の発振トランジスタと、前記各対の発振トランジスタの互いのコレクタとベースとを結合する帰還用容量素子とを備え、前記各対の一方の発振トランジスタのコレクタ同士を相互に接続すると共に、他方の発振トランジスタのコレクタ同士を相互に接続し、前記一方の発振トランジスタのコレクタ同士と他方の発振トランジスタのコレクタ同士との間には、前記各対の発振トランジスタに対応して発振周波数帯を切り換えるための複数の容量素子をそれぞれ直列接続されたスイッチ手段を介して接続し、オンした前記スイッチ手段に接続された前記容量素子に対応した一つの対の発振トランジスタのみを動作状態としたことを特徴とする多バンド発振器。
【請求項２】
前記各対の発振トランジスタのエミッタをそれぞれ対応する定電流源に接続し、動作状態とする前記対の発振トランジスタに接続された定電流源をオンにしたことを特徴とする請求項１に記載の多バンド発振器。
【請求項３】
前記スイッチ手段を電界効果トランジスタで構成し、前記電界効果トランジスタのドレインをいずれかの前記コレクタに接続し、ソースを前記容量素子に接続すると共に抵抗を介して接地したことを特徴とする請求項１又は２に記載の多バンド発振器。
【請求項４】
動作状態とする対の発振トランジスタには発振周波数が高いほど対応する定電流源の電流を大きくしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の多バンド発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ（構内通信網）用の送受信器等に使用される多バンド発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多バンド発振器を図２に従って説明する。第一の発振トランジスタ１と第二の発振トランジスタ２はそれらのエミッタ同志が定電流源３に接続され、各コレクタには抵抗４、４を介して電源電圧が印加される。また、第一の発振トランジスタ１のベ−スと第二の発振トランジスタ２のコレクタとの間、および第二のトランジスタ３のベ−スと第一の発振トランジスタ３のコレクタとの間には同じ構成の帰還回路５が接続される。帰還回路５はそれぞれ直列に接続された抵抗５ａ、第一の帰還コンデンサ５ｂおよび第二の帰還コンデンサ５ｃで構成されている。
【０００３】
そして、二つの帰還回路５のそれぞれの第一のコンデンサ５ｂと第二のコンデンサ５ｃとの接続点である第一の端子ａ、第二の端子ｂ間に共振回路６が接続される。
共振回路６は、第一の端子ａと第二の端子ｂとの間に設けられたバラクタダイオ−ド７、第一の端子ａと第二の端子ｂとの間に接続された第一のインダクタ８、第一の端子ａと第二の端子ｂとの間に直列的に接続される第二のインダクタ９および第三のインダクタ１０、第二のインダクタ９と第三のインダクタ１０との間に接続されたスイッチ手段１１となる第一のスイッチダイオ−ド１１ａ及び第二のスイッチダイオ−ド１１ｂ等を備える。バラクタダイオ−ド７は、直流阻止コンデンサ１２と直列接続され、バラクタダイオ−ド７には補正コンデンサ１３が並列に接続される。そして、バラクタダイオ−ド７のアノ−ドがバイアス抵抗１４を介してグランドに接続され、カソ−ドには同調端子Ｖｔから給電抵抗１５を介して同調電圧が供給される。
【０００４】
一方、第一のスイッチダイオ−ド１１ａと第二のスイッチダイオ−ド１１ｂは、一端（カソ−ド）同志が接続され、他端（アノ−ド）はそれぞれ第二のインダクタ９および第三のインダクタ１０に接続されている。第一および第二のスイッチダイオ−ド１１ａ、１１ｂのカソ−ドにはバイアス抵抗１６の一端が接続され、このバイアス抵抗１６を介してバイアス端子Ｂｆからの固定バイアス電圧が印加される。また、第一のインダクタ８の中点には給電抵抗１７の一端が接続され、この給電抵抗１７を介して切り替え端子Ｂｓからの切り替え電圧が供給される。なお、固定バイアス電圧および切り替え電圧に重畳されているノイズをカットするために、バイアス抵抗１６の他端と給電抵抗１７の他端とはそれぞれ直流阻止コンデンサ１８、１９を介してグランドに接続される。また、給電抵抗１７の他端はバイアス抵抗２０を介して直流的にグランドに接続される。
【０００５】
以上の構成の平衡型発振器において、周波数の高いバンドで発振させるときは、第一及び第二のスイッチダイオ−ド１１ａ、１１ｂをオンとして第二のインダクタ９と第三のインダクタ１０とを直列接続して、第一のインダクタ８に並列に接続する。従って全体のインダクタンス値を減少して共振回路６の共振周波数を高くする。一方、周波数の低いバンドで発振させるときは、第一及び第二のスイッチダイオ−ド１１ａ、１１ｂをオフとして第二のインダクタ９と第三のインダクタ１０とを切り離し、共振回路６の共振周波数を低くする。
このために、第一及び第二のスイッチダイオ−ド１１ａ、１１ｂのカソ−ドにはバイアス端子Ｂｆからの固定バイアス電圧を常時印加しておき、切り替え電圧によってオン／オフを切り替える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多バンド発振器では、発振トランジスタを各発振バンドで共用しているので、その動作点（主にコレクタ電流）が固定されており、各発振バンドで最適の発振条件とすることができなかった。同様に、帰還容量も各発振バンドで共用されているので、各発振バンドでの発振条件を最適にすることができなかった。
【０００７】
本発明は、各発振バンドにおいて最適な発振条件で発振させることができる多バンド発振器を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の多バンド発振器は、差動接続されると共に発振周波数帯毎に独立して設けられた複数対の発振トランジスタと、前記各対の発振トランジスタの互いのコレクタとベースとを結合する帰還用容量素子とを備え、前記各対の一方の発振トランジスタのコレクタ同士を相互に接続すると共に、他方の発振トランジスタのコレクタ同士を相互に接続し、前記一方の発振トランジスタのコレクタ同士と他方の発振トランジスタのコレクタ同士との間には、前記各対の発振トランジスタに対応して発振周波数帯を切り換えるための複数の容量素子をそれぞれ直列接続されたスイッチ手段を介して接続し、オンした前記スイッチ手段に接続された前記容量素子に対応した一つの対の発振トランジスタのみを動作状態とした。
【０００９】
また、前記各対の発振トランジスタのエミッタをそれぞれ対応する定電流源に接続し、動作状態とする前記対の発振トランジスタに接続された定電流源をオンにした。
【００１０】
また、前記スイッチ手段を電界効果トランジスタで構成し、前記電界効果トランジスタのドレインをいずれかの前記コレクタに接続し、ソースを前記容量素子に接続すると共に抵抗を介して接地した。
【００１１】
また、動作状態とする対の発振トランジスタには発振周波数が高いほど対応する定電流源の電流を大きくした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の多バンド発振器の回路構成を示す。第一の対の発振トランジスタ１、２は、互いのエミッタが第一の定電流源３に接続されることによって差動接続される。そして、一方の発振トランジスタ１のコレクタと他方の発振トランジスタ２のベースとが第一の帰還用容量素子４によって相互に結合され、一方の発振トランジスタ１のベースと他方の発振トランジスタ２のコレクタとが第二の帰還用容量素子５によって相互に結合される。第一の定電流源３はトランジスタ３ａ、ツェナーダイオード３ｂ等を有し、トランジスタ３ａのコレクタが発振トランジスタ１、２のエミッタに接続され、エミッタは抵抗３ｃを介して接地される。ツェナーダイオード３ｂはトランジスタ３ａのベースと接地との間に接続される。
【００１３】
同様に、第二の対の発振トランジスタ６、７は、互いのエミッタが第二の定電流源８に接続されることによって差動接続される。そして、一方の発振トランジスタ６のコレクタと他方の発振トランジスタ７のベーとが第三の帰還用容量素子９によって相互に結合され、一方の発振トランジスタ６のベースと他方の発振トランジスタ７のコレクタとが第四の帰還用容量素子１０によって相互に結合される。第二の定電流源８はトランジスタ８ａ、ツェナーダイオード８ｂを有し、トランジスタ８ａのコレクタが発振トランジスタ６、７のエミッタに接続され、エミッタは抵抗８ｃを介して接地される。ツェナーダイオード８ｂはトランジスタ８ａのベースと接地との間に接続される。
【００１４】
さらに、第三の対の発振トランジスタ１１、１２は、互いのエミッタが第三の定電流源１３に接続されることによって差動接続される。そして、一方の発振トランジスタ１１のコレクタと他方の発振トランジスタ１２のベーとが第五の帰還用容量素子１４によって相互に結合され、一方の発振トランジスタ１１のベースと他方の発振トランジスタ１２のコレクタとが第六の帰還用容量素子１５によって相互に結合される。第三の定電流源１３はトランジスタ１３ａ、ツェナーダイオード１３ｂを有し、トランジスタ１３ａのコレクタが発振トランジスタ１１、１２のエミッタに接続され、エミッタは抵抗１３ｃを介して接地される。ツェナーダイオード１３ｂはトランジスタ１３ａのベースと接地との間に接続される。
【００１５】
三つの定電流源３、８、１３の各電流値はそれぞれ抵抗３ｃ、８ｃ、１３ｃによって異なるように設定され、第一の定電流源３の電流値が最も大きく、第三の定電流源１３の電流値が最も小さい。そして、各トランジスタ３ａ、８ａ、１３ａのベースにそれぞれ印加される電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３によって各定電流源３、８、１３がオンされて電流が流れる。
【００１６】
各対の一方の発振トランジスタ１、６、１１のコレクタが互いに接続されると共に、インダクタンス素子１６を介して電源端子１７に接続され、他方の発振トランジスタ２、７、１２のコレクタが互いに接続されると共に、インダクタンス素子１８を介して電源端子１７に接続される。
【００１７】
各対の一方の発振トランジスタ１、６、１１のコレクタと、他方の発振トランジスタ２、７、１２のコレクタとの間には、発振周波数帯を切り替えるための三つの容量素子１９、２０、２１が接続される。第一の容量素子１９は第一のスイッチ手段である電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと略す）２２のソースに接続され、第二の容量素子２０は第二のスイッチ手段であるＦＥＴ２３のソースに接続され、第三の容量素子２１は第三のスイッチ手段であるＦＥＴ２４のソースに接続される。そして、各ＦＥＴのソースはそれぞれ抵抗２５、２６、２７を介して接地され、ドレインはトランジスタ２、７、１２のコレクタに接続される。各ＦＥＴ２２、２３、２４のゲートにはこれをオンにするための電圧Ｖｓ４、Ｖｓ５、Ｖｓ６が印加される。
【００１８】
各容量素子１９、２０、２１の容量値は発振周波数帯によって決まり、第一の容量素子１９は最も高い周波数帯（例えば５．８ＧＨｚ帯）で発振するとき使用され、その容量値は最小である。第二の容量素子２０は中間の周波数帯（例えば５．３ＧＨｚ帯）で発振するとき使用され、その容量値は中間である。第三の容量素子２１は最も低い周波数帯（例えば４．９ＧＨｚ帯）で発振するとき使用され、その容量値は最大である。また、第一の容量素子１９は第一の対の発振トランジスタ１、２と共に使用され、第二の容量素子２０は第二の対の発振トランジスタ６、７と共に使用され、第三の容量素子２１は第三の対の発振トランジスタ１１、１２と共に使用される。
【００１９】
また、各対の一方の発振トランジスタ１、６、１１のコレクタと、他方の発振トランジスタ２、７、１２のコレクタとの間には、各発振バンドで共通に使用される容量素子２８と、各発振バンドにおける発振周波数を変えるためのバラクタダイオード２９とが接続される。バラクタダイオード２９の両端にはそれぞれ直流カット用の容量素子３０、３１が直列に接続される。また、バラクタダイオード２９には周波数補正用の容量素子３２が並列接続される。そして、アノードが直流的に接地され、カソードには発振周波数を変えるための同調電圧Ｖｔが印加される。
【００２０】
以上の構成において、高い周波数帯で発振させるには第一の定電流源３とＦＥＴ２２をオンにすることで第一の対の発振トランジスタ１、２を動作状態にすると共にそれらのコレクタ間に容量素子１９を接続する。容量素子１９は直列接続のインダクタンス素子１６、１８と容量素子２８とバラクタダイオード２９と共に並列共振回路を構成し、この並列共振回路が二つの発振トランジスタ１及び２と共に平衡型発振回路を構成する。
【００２１】
同様に、中間の周波数帯で発振させるには第二の定電流源８とＦＥＴ２３をオンにすることで第二の対の発振トランジスタ６、７を動作状態にすると共にそれらのコレクタ間に容量素子２０を接続する。容量素子２０も、直列接続のインダクタンス素子１６、１８と容量素子２８とバラクタダイオード２９と共に並列共振回路を構成し、この並列共振回路が二つの発振トランジスタ６及び７と共に平衡型発振回路を構成する。
【００２２】
さらに、最も低い周波数帯で発振させるには第三の定電流源１３とＦＥＴ２４をオンにすることで第三の対の発振トランジスタ１１、１２を動作状態にすると共にそれらのコレクタ間に容量素子２１を接続する。容量素子２１も、直列接続のインダクタンス素子１６、１８と容量素子２８とバラクタダイオード２９と共に並列共振回路を構成し、この並列共振回路が二つの発振トランジスタ１１及び１２と共に平衡型発振回路を構成する。
【００２３】
本発明では、対の発振トランジスタが発振周波数帯毎に独立して設けられるので、互いのコレクタとベースとを相互に結合する帰還用容量素を発振条件に適合する値に設定できる。また、発振トランジスタに流す電流も独自に設定できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多バンド発振器は、各対の一方の発振トランジスタのコレクタ同士を相互に接続すると共に、他方の発振トランジスタのコレクタ同士を相互に接続し、一方の発振トランジスタのコレクタ同士と他方の発振トランジスタのコレクタ同士との間には、各対の発振トランジスタに対応して発振周波数帯を切り換えるための複数の容量素子をそれぞれ直列接続されたスイッチ手段を介して接続し、オンしたスイッチ手段に接続された容量素子に対応した一つの対の発振トランジスタのみを動作状態としたので、各発振周波数帯に最適な帰還容量素子が接続された一つの対の発振トランジスタを使用できる。
【００２５】
また、各対の発振トランジスタのエミッタをそれぞれ対応する定電流源に接続し、動作状態とする対の発振トランジスタに接続された定電流源をオンにしたので、発振トランジスタに流す動作電流を最適な値に設定できる。
【００２６】
また、スイッチ手段を電界効果トランジスタで構成し、電界効果トランジスタのドレインをいずれかのコレクタに接続し、ソースを容量素子に接続すると共に抵抗を介して接地したので、電界効果トランジスタのオンによってそれに接続された容量素子を一方の発振トランジスタのコレクタ同士と他方の発振トランジスタのコレクタ同士との間に接続できる。
【００２７】
また、動作状態とする対の発振トランジスタには発振周波数が高いほど対応する定電流源の電流を大きくしたので、発振周波数帯に係わらず最適な動作電流を流せる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多バンド発振器の構成を示す回路図である。
【図２】従来の多バンド発振器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１、２  第一の対の発振トランジスタ
３  第一の定電流源
３ａ  トランジスタ
３ｂ  ツェナーダイオード
３ｃ  抵抗
４  第一の帰還用容量素子
５  第二の帰還用容量素子
６、７  第二の対の発振トランジスタ
８  第二の定電流源
８ａ  トランジスタ
８ｂ  ツェナーダイオード
８ｃ  抵抗
９  第三の帰還用容量素子
１０  第四の帰還用容量素子
１１、１２  第二の対の発振トランジスタ
１３  第三の定電流源
１３ａ  トランジスタ
１３ｂ  ツェナーダイオード
１３ｃ  抵抗
１４  第五の帰還用容量素子
１５  第六の帰還用容量素子
１６、１８  インダクタンス素子
１７  電源端子
１９  第一の容量素子
２０  第二の容量素子
２１  第三の容量素子
２２  電界効果トランジスタ（第一のスイッチ手段）
２３  電界効果トランジスタ（第二のスイッチ手段）
２４  電界効果トランジスタ（第三のスイッチ手段）
２５、２６、２７  抵抗
２８  容量素子
２９  バラクタダイオード
３０、３１  直流カット容量素子
３２  周波数補正用容量素子
【図１】
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【図２】
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