(57)【要約】【課題】  可変容量ダイオードを用いた同調回路において、補正用可変容量回路を用いることにより上記可変容量ダイオードの電圧−容量変化（同調周波数）特性をほぼ直線化することである。【解決手段】  同調用インダクタＬに接続される同調用可変容量ダイオードＣ５が負性インピーダンス変換器ＮＩＣを介して補正用可変容量回路８に接続されている。  回路８は、補正用可変容量ダイオードＣ２及び半固定キャパシタＣ１を主たる補正要素とし、その合成容量が負性インピーダンス変換器ＮＩＣにより同調用可変容量ダイオードＣ５から差し引かれ、Ｃ５の特性をほぼ直線にする。【選択図】  図３
2005159515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同調用インダクタに同調用可変容量ダイオードを接続して成る同調回路において、上記同調用可変容量ダイオードを負性インピーダンス変換器を介して補正用可変容量回路に接続し、該補正用可変容量回路の容量が上記同調用可変容量ダイオードの容量から差し引かれるように構成したことを特徴とする同調回路。
【請求項２】
前記補正用可変容量回路は、前記同調用可変容量ダイオードの飽和特性領域を補償して直線化する特性を有することを特徴とする請求項１記載の同調回路。
【請求項３】
前記補正用可変容量回路は、少なくとも１個の補償用可変容量ダイオードを有し、該補償用可変容量ダイオードと前記同調用可変容量ダイオードとは同調周波数の可変用制御電圧により互いに逆方向の容量変化を行うように駆動するように構成することにより、上記制御電圧と同調周波数とはほぼ直線的関係となるようにしたことを特徴とする請求項２記載の同調回路。
【請求項４】
前記補償用可変容量ダイオードには直列に半固定キャパシタが接続されたことを特徴とする請求項３記載の同調回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同調周波数可変用の可変容量ダイオードを用いた同調回路に係り、特に上記可変容量ダイオードの電圧−容量変化特性（同調周波数）を、ほぼ直線化するための補正用可変容量回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変容量ダイオードを用いた同調回路においては、該可変容量ダイオードにインダクタを接続し、電圧によりその容量を変化させて同調周波数を可変するようになっている。  
しかし周知のように、可変容量ダイオードには電圧−容量変化特性（同調周波数）が直線的関係でない範囲が存在し、問題となっている。
【０００３】
すなわち、可変容量ダイオードは、その接合構造と接合近傍の不純物分布の差異等によって、同調周波数可変用の印加逆バイアス電圧（以下逆電圧と略記）に対する接合容量（以下単に容量と略記）の変化特性には種々の差異が生じ、概括して、大部分のものは、逆電圧が低い部分ではほぼその電圧の指数乗に逆比例して容量が小さくなっていくが、逆電圧が高くなるにつれて容量の減り具合が徐々に緩やかになり、特定容量値に漸近していく（説明の便宜上、以下これを残留容量と仮称）という特性をもっている。従って、逆電圧が低いところでは、この逆電圧と同調周波数はほぼ直線的関係に近いが、逆電圧が高いところでは、この関係は直線から段々ずれて周波数変化が緩やかになってしまう。
【０００４】
このため、従来の可変容量ダイオードを用いた同調回路では、上記直線的関係からのずれ（曲がり）を避けるため、ほぼ直線状に変化していると見なせる特性の部分のみで動作させるように可変容量ダイオードの使用範囲を制限するか、或いは特性補正用の非線形回路を用いることにより、同調周波数可変用電圧−同調周波数の関係をほぼ直線化するように上記非線形回路の特性を設定するか、或いは、この特性をＲＯＭに記憶させておいてこれにより上記関係をディジタル的に補正する等の方法がとられていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、同調周波数可変用の可変容量ダイオードを用いた同調回路において、前記電圧−同調周波数の関係がほぼ直線になるような補正用可変容量回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、同調用インダクタに同調用可変容量ダイオードを接続して成る同調回路において、上記同調用可変容量ダイオードを負性インピーダンス変換器を介して補正用可変容量回路に接続し、該補正用可変容量回路の容量が上記同調用可変容量ダイオードの容量から差し引かれるように構成したことを要旨とする。
【０００７】
また、本発明において、前記補正用可変容量回路は、前記同調用可変容量ダイオードの飽和特性領域を補償して直線化する特性を有するものとしてもよい。
【０００８】
或いは、本発明において、前記補正用可変容量回路は、少なくとも１個の補償用可変容量ダイオードを有し、該補償用可変容量ダイオードと前記同調用可変容量ダイオードとは同調周波数の可変用制御電圧により互いに逆方向の容量変化を行うように駆動するように構成することにより、上記制御電圧と同調周波数とはほぼ直線的関係となるようにしてもよい。
【０００９】
更に本発明において、前記補償用可変容量ダイオードには直列に半固定キャパシタが接続してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、同調用可変容量ダイオードの容量変化特性を補正して印加電圧対同調周波数の関係をほぼ直線化することができる。従って、従来の非線形回路や、ＲＯＭ等のメモリを使用することなく、同調周波数表示等を線形化できると共に、同調容量の小さい所まで使用できるから、同調周波数幅が拡大可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
可変容量ダイオードを用いた同調回路において、前記電圧−容量変化特性（同調周波数の関係）をほぼ直線化するための本発明による補正用可変容量回路の動作及び構成原理を、実際の可変容量ダイオードの特性例を用いて説明する。
【００１２】
図１の実線Ａ，Ｂは実在する可変容量ダイオードの代表的容量変化特性例を示す。また、実線Ａ，Ｂを延長したそれぞれの点線Ａ’，Ｂ’は上記特性例のほぼ直線と見なせる部分の延長線である。この実線Ａ，Ｂと点線Ａ’，Ｂ’との差を示すと、図２に示すＡ”，Ｂ”の曲線（特性）となる。
【００１３】
点線の方の特性を理想特性とすれば、実特性と理想の差Ａ”，Ｂ”は、使用範囲内では、逆電圧の増大と共に、可変容量ダイオードの容量が、残留容量値に漸近していくという飽和特性のような形となっている。従って、補正用可変容量回路としては、上記特性を持つ回路を構成し、この特性値を実特性値から差し引くように構成すればよい。
【００１４】
図２に示すような飽和特性類似の特性を示す回路は、例えば、次のように構成する。
すなわち、キャパシタＣ１、Ｃ２を直列に接続し、例えば、Ｃ１の容量を１に固定したままＣ２を０．１、０．０５と小さい方へ変化させると、２つの合成容量は０．０９１、０．０４８と変化するから、元のＣ２の変化に近い変化をするのに対し、１０、２０と大きい方に変化させても、合成の容量は０．９０９、０．９５２と１に漸近するだけで、１以上には大きくならない、という特性を示すから飽和特性類似の特性を実現できる。
【実施例】
【００１５】
図３は本発明による同調回路の一実施例を示す。  
図３において、Ａ１はオペアンプ、Ｃ１は半固定キャパシタ、Ｃ２、Ｃ５は可変容量ダイオード、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６は固定キャパシタ、ＮＩＣは負性インピーダンス変換器、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５は固定抵抗、Ｒ４、Ｒ６はポテンショメータ、Ｖｂｂはバイアス用電源、１、２は同調用インダクタＬの接続端子、３、４は同調周波数可変用の可変容量ダイオード制御電圧入力端子、５、６、７は負性インピーダンス変換器ＮＩＣの負性インピーダンス端子と終端インピーダンスの接続端子である。８は補正用可変容量回路で、半固定キャパシタＣ１と補正用可変容量ダイオードを主要素とし、その合成容量のインピーダンスが上記終端インピーダンスとなる。
【００１６】
図３の回路で、同調用の主要素子は端子１、２に接続される同調用インダクタＬと同調用可変容量ダイオードＣ５であって、Ｃ５が特性補償の対象とする可変容量ダイオードである。負性インピーダンス変換器ＮＩＣには種々のタイプのものがあるが、図３に示すものは最も簡単な構成で実現できるもので、１つのオペアンプＡ１と２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２で構成され、端子５、６から見たＮＩＣの入力インピーダンスは端子７、６間に接続される回路８の終端インピーダンスの−Ｒ１／Ｒ２倍になる。したがって、端子７、６間の回路８の容量が図２のように変化すれば、この容量が負性インピーダンス変換器ＮＩＣを通じて可変容量ダイオードＣ５の容量（図１の実線）から差し引かれることになり、Ｃ５の電圧−容量変化特性をほぼ直線にする。
【００１７】
可変容量ダイオードＣ２は残留容量の小さいものを選ぶ必要があるが、これらの値は負性インピーダンス変換器によって−Ｒ１／Ｒ２倍されるから、−Ｒ１／Ｒ２の値を小さく選んでおけばＣ２の選定を容易にできる。
【００１８】
上述したように、端子７、６間に接続されている回路８が図２の飽和特性類似の特性を作る回路である。半固定キャパシタＣ１は個々の可変容量ダイオードＣ２毎に異なる容量値をとるが、図２の飽和類似値に応じて設定し、ポテンショメータＲ４、Ｒ６は可変容量ダイオードＣ２の動作点および動作感度を設定する。このＣ２、Ｒ４、Ｒ６の３つを適宜調整することによって、図２の特性が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】代表的な可変容量ダイオードの容量変化特性を示すグラフである。
【図２】図１の実線の特性の理想特性（点線）からの差を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ１  オペアンプ
Ｃ１  半固定キャパシタ
Ｃ２、Ｃ５  可変容量ダイオード
Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６  固定キャパシタ
ＮＩＣ  負性インピーダンス変換器
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５  固定抵抗
Ｒ４、Ｒ６  ポテンショメータ
Ｖｂｂ  バイアス用電源
１、２  同調用インダクタ接続端子
３、４  可変容量ダイオード制御電圧入力端子
５、６  負性インピーダンス変換器の負性インピーダンス端子
７、６  負性インピーダンス変換器の終端用インピーダンスの接続端子
【図１】
2005159515.tif 000003
【図２】
2005159515.tif 000004
【図３】
2005159515.tif 000005