(57)【要約】【課題】消費電力を増大させることなく、ＳＡＷ発振子の温度特性を補償することができる電圧制御発振器を提供する。【解決手段】  本発明の電圧制御発振器は、ＳＡＷ発振子を用いて発振を行う電圧制御ＳＡＷ発振回路１と、温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う温度補償型発振回路２と、所定の時間間隔で温度補償型発振回路２の電源をＯＮ／ＯＦＦする間欠タイマー３と、温度補償型発振回路２の電源がＯＮになると、温度補償型発振回路２の発振周波数と電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数とを比較し、比較した結果に基づいて電圧制御ＳＡＷ発振回路７に入力する制御電圧を生成し、かつその制御電圧を、温度補償型発振回路２がＯＦＦの間、保持する制御電圧生成保持回路４とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される制御電圧によって発振周波数が制御される第１の発振回路と、前記第１の発振回路の温度補償用に設けられ、温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う第２の発振回路とを有してなる電圧制御発振器において、
所定の時間間隔で前記第２の発振回路の電源をＯＮ／ＯＦＦする間欠タイマーと、
前記第２の発振回路の電源がＯＮになると、当該第２の発振回路の発振周波数と前記第１の発振回路の発振周波数とを比較し、比較した結果に基づいて前記第１の発振回路に入力する制御電圧を生成し、かつ、当該制御電圧を、前記第２の発振回路がＯＦＦの間、保持する制御電圧生成保持回路とを有する電圧制御発振器。
【請求項２】
前記第１の発振回路は、表面弾性波発振子を用いて発振を行う発振回路である、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
前記第１の発振回路は、誘電体発振子を用いて発振を行う発振回路である、請求項１に記載の電圧制御発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線を用いた無線システムにおいて、数１００ＭＨｚ帯の電波領域は、センサ端末などの装置の小型化に適し、かつ電波の到達距離の長さ（数１００ｍ以上）に適した領域として、比較的良く利用されている。
【０００３】
このような無線システムの送受信機においては、従来、図２に示すように、水晶発振子を用いて発振を行う電圧制御発振器が使われていた。
【０００４】
図２に示す電圧制御発振器は、水晶発振子を用いて数１０ＭＨｚの発振を行う水晶発振回路５と、水晶発信回路５にて発振した数１０ＭＨｚの発振周波数を逓倍し、所望の高周波（数１００ＭＨｚ）を得る逓倍回路６とからなる。
【０００５】
ところで、最近の無線システムの送受信機には、表面弾性波（ＳＡＷ）発振子を用いた電圧制御発振器が使われることも多くなっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このようなＳＡＷ発振子を用いた電圧制御発振器においては、ＳＡＷ発振回路がＳＡＷ発振子を用いて発振を行うことにより、そのままで数１００ＭＨｚ以上の所望の周波数を得ることが可能となることから、図２の逓倍回路６に相当する回路を必要とせず、簡単な回路で構成できるため、消費電力を低減することができる。
【０００７】
その一方で、ＳＡＷ発振子は、温度変化に対し、その発振周波数が大きくシフトするという温度特性を持つ。そのため、従来、ＳＡＷ発振子を用いた電圧制御発振器においては、図３に示すように、ＳＡＷ発振子の温度補償が行う必要があった。
【０００８】
図３に示す電圧制御発振器は、ＳＡＷ発振子を用いて発振を行い、入力される制御電圧によって発振周波数が制御される電圧制御ＳＡＷ発振回路７と、電圧制御ＳＡＷ発振回路７の温度補償用に設けられ、温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う温度補償型発振回路８と、温度補償型発振回路８の発振周波数と電圧制御ＳＡＷ発振回路７の発振周波数とを比較し、比較した結果に基づいて電圧制御ＳＡＷ発振回路７に入力する制御電圧を生成する制御電圧生成回路９とからなる。
【０００９】
なお、温度補償型発振回路８は、その内部に温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う回路（不図示）を備えた構成となっており、例えば、特許文献２に開示された構成が適用可能である。
【特許文献１】特開２０００−１１４８７３号公報
【特許文献２】特開２００１−２７４６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図３に示した従来の電圧制御発振器においては、温度補償型発振回路８を常時動作させており、電圧制御ＳＡＷ発振回路７で消費される電力以外に、温度補償型発振回路８でも電力が消費されるため、電圧制御発振器全体の消費電力が増大してしまうという課題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、消費電力を増大させることなく、ＳＡＷ発振子の温度特性を補償することにより、高い温度安定性を持つ発振信号を生成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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明の電圧制御発振器は、入力される制御電圧によって発振周波数が制御される第１の発振回路と、第１の発振回路の温度補償用に設けられ、温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う第２の発振回路と、所定の時間間隔で第２の発振回路の電源をＯＮ／ＯＦＦする間欠タイマーと、第２の発振回路の電源がＯＮになると、当該第２の発振回路の発振周波数と第１の発振回路の発振周波数とを比較し、比較した結果に基づいて第１の発振回路に入力する制御電圧を生成し、かつ、当該制御電圧を、第２の発振回路がＯＦＦの間、保持する制御電圧生成保持回路とを有する点に特徴がある。
【００１３】
このように、第２の発振回路の電源を間欠タイマーにより間欠的にＯＮにすることにより、第２の発振回路で消費される消費電力を抑えて電圧制御発振器全体の消費電力を低減することができるとともに、第２の発振回路の電源がＯＦＦの間は、制御電圧生成保持回路に第１の発振回路の制御電圧を保持させることにより、第１の発振回路の発振周波数を一定に保ち、高い温度安定性を持つ発振信号を生成することができる。
【００１４】
なお、本発明の電圧制御発振器は、第１の発振回路が、表面弾性波発振子を用いて発振を行う発振回路である場合や、誘電体発振子を用いて発振を行う発振回路である場合に、特に好適に適用される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上説明したように構成されているため、例えば、第１の発振回路を、表面弾性波（ＳＡＷ）発振子を用いて発振を行う発振回路とした場合、消費電力を大幅に増大させることなく、表面弾性波発振子の温度特性を補償でき、高い温度安定性を持つ発振信号を生成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１に、本発明の一実施形態の電圧制御発振器の構成を示す。
【００１８】
図１に示した本実施形態の電圧制御発振器は、ＳＡＷ発振子を用いて発振を行い、入力される制御電圧によって発振周波数が制御される第１の発振回路である電圧制御ＳＡＷ発振回路１と、電圧制御ＳＡＷ発振回路１の温度補償用に設けられ、温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う第２の発振回路である温度補償型発振回路２と、所定の時間間隔で温度補償型発振回路２の電源をＯＮ／ＯＦＦする間欠タイマー３と、温度補償型発振回路２の電源がＯＮになると、温度補償型発振回路２の発振周波数と電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数とを比較し、比較した結果に基づいて電圧制御ＳＡＷ発振回路７に入力する制御電圧を生成し、かつその制御電圧を、温度補償型発振回路２がＯＦＦの間、保持する制御電圧生成保持回路４とからなる。
【００１９】
なお、温度補償型発振回路２は、温度補償型発振回路８と同様に、その内部に温度変化によらず一定の発振周波数で発振を行う回路（不図示）を備えた構成となっており、例えば、上述の特許文献２に開示された構成が適用可能である。
【００２０】
以下に、本実施形態の電圧制御発振器の動作について説明する。
【００２１】
電圧制御ＳＡＷ発振回路１は、ある周波数で発振しているが、温度変化などにより少しずつ発振周波数がずれ、一定とならない。
【００２２】
一方、温度補償型発振回路２は、間欠タイマー３により間欠的に電源がＯＮとなり、発振を行うが、その発振周波数は温度変化によらず一定である。
【００２３】
制御電圧生成保持回路４は、温度補償型発振回路２の電源がＯＮになると、温度補償型発振回路２の発振周波数と電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数とを比較し、電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数が高い場合には低めに、電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数が低い場合には高めに、電圧制御ＳＡＷ発振回路１に入力する制御電圧を制御する。
【００２４】
これにより、制御電圧生成保持回路４は、電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数を、温度補償型発振回路２の電源がＯＮになる度に、間欠的に補正することが可能となる。
【００２５】
制御電圧生成保持回路４は、通常、コンデンサ（Ｃ）で構成される。そのため、間欠タイマー３は、コンデンサの電荷がリークしないうちに温度補償型発振回路２の電源をＯＦＦさせて、制御電圧生成保持回路４に制御電圧を保持させる。
【００２６】
ここで、間欠タイマー３は、その代表例がＲＴＣ（Real Time Clock）であり、消費電力が数ｎＡ程度と非常に低いものであるのに対して、温度補償型発振回路２（図３の温度補償型発振回路８も同様）は、数ｍＡ以上の電力が消費される。
【００２７】
図１の本実施形態の構成と図３の従来技術の構成とを比較すると、図１の構成では、間欠タイマー３を常時動作させる必要があるものの、間欠タイマー３よりも１０００倍以上の電力が消費される温度補償型発振回路２を間欠的に動作させているため、図３の構成と比較して、消費電力を大幅に低減することができる。なお、消費電力という観点では、図１の電圧制御ＳＡＷ発振回路１および制御電圧生成保持回路４と、図３の電圧制御ＳＡＷ発振回路７および制御電圧生成回路９とはほぼ同じとなる。
【００２８】
上述のように本実施形態においては、温度補償型発振回路２の電源を間欠タイマー３により間欠的にＯＮにすることで消費電力を抑えることができるとともに、温度補償型発振回路２の電源がＯＦＦの間は、制御電圧生成保持回路４に電圧制御ＳＡＷ発振回路１の制御電圧を保持させることで電圧制御ＳＡＷ発振回路１の発振周波数を一定に保つことができる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、ＳＡＷ発振子を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、ＳＡＷ発振子と同様に、高周波でかつ温度変化に対して発振周波数が大きくシフトするような他の種類の発振子を用いた場合にも好適に適用される。そのような発振子としては、ＳＡＷ発振子以外には、誘電体発振子が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態の電圧制御発振器の構成を示す図である。
【図２】従来の電圧制御発振器の一構成例を示す図である。
【図３】従来の電圧制御発振器の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    電圧制御ＳＡＷ発振回路
２    温度補償型発振回路
３    間欠タイマー
４    制御電圧生成保持回路
【図１】
2005348034.tif 000003
【図２】
2005348034.tif 000004
【図３】
2005348034.tif 000005