(57)【要約】【課題】  共振周波数を異にする幾つかの共振部を共振切替回路側に備えると共に、発振用増幅回路は共通に用いる周波数切替式発振器において、共振部切替に要する消費電力を低減する。【解決手段】  水晶振動子Ｘ１に対し並列に可変容量ダイオードＤ１を設け、水晶振動子Ｘ２に対し並列に可変容量ダイオードＤ２を設け、前記水晶振動子Ｘ１と水晶振動子Ｘ２とを直列に接続した中点から延出する一つの電圧制御端子Ｖｃｏｎｔとを備えて共振切替回路を構成する。そして電圧制御端子Ｖｃｏｎｔからの入力電圧により可変容量ダイオードが有するキャパシタンス特性を制御して発振条件の成立／不成立を起こすことで何れか一つの共振部を選択するよう機能するので、周波数切り替えに要する回路電流を大幅に低減した周波数切替式発振器を実現することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振周波数ｆ１の第１の圧電振動子と共振周波数ｆ２の第２の圧電振動子とを有し、これら周波数ｆ１およびｆ２を共通の発振用増幅回路を用いて出力するよう構成した周波数切換式発振回路において、
前記第１の圧電振動子に対し並列に第１の可変リアクタンス素子を設け、
前記第２の圧電振動子に対し並列に第２の可変リアクタンス素子を設け、
前記第１の圧電振動子と第２の圧電振動子とを直列に接続した中点から延出する一つの電圧制御端子とを備え、
該電圧制御端子に与える電圧に応じて前記第１の圧電振動子または第２の圧電振動子の周波数を切り替えて前記発振用増幅回路から出力するようにしたことを特徴とする周波数切替式発振器。
【請求項２】
圧電振動子と可変リアクタンス素子とを並列に接続した構成を含み、且つ、これら圧電振動子と可変リアクタンス素子とに与える電圧を制御するための電圧制御端子とを有する共振部を複数備えると共に、前記共振部は夫々異なる共振周波数を持つものであって、これら異なる周波数を共通の発振用増幅回路を用いて出力するよう構成した周波数切換式発振回路において、
前記複数の共振部はコンデンサを介して直列に接続し、
前記共振部の電圧制御端子のそれぞれに与える電圧に応じて前記異なる周波数のうち何れかの周波数を切り替えて前記発振用増幅回路から出力するようにしたことを特徴とする周波数切替式発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いくつかの周波数を切り替えて単一の周波数出力端子から出力することができる発振器に関し、特に、切替のために要する消費電力を低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、安定した周波数信号の発生源として圧電振動子を利用した発振器がある。
このような発振器に用いられる圧電振動子としては、例えば、水晶、セラミック、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、四硼酸リチウムなどが用いられている。特に、人工的に成長させた水晶の結晶から一定の法則に従って正確に切り出した薄板を研磨して得られる水晶基板は、種々の圧電材料の中でも特に共振特性に優れることから水晶振動子として多用されている。
【０００３】
近年、このような発振器を組み込む側の装置が、複雑化・多様化してきており、装置内において複数の周波数源を必要とする場面が多くなっている。このような場合、一般的には、それぞれ必要な周波数を発生する発振器を設けて対応していたが、発振器の数が多くなり、装置の大型化を招いていた。
そこで、一つの発振器からいくつかの周波数を切り替えて単一の周波数出力端子から出力することができる発振器が望まれており、その一例としてスイッチング用ダイオードを用いて周波数を切り替えるようにした周波数切替式発振器が考え出されている。
【０００４】
図３は、従来の周波数切替式発振器の例を示す回路図である。なお、ここでは圧電振動子として水晶振動子を用いた場合を例にして以下に説明する。
この例に示す周波数切替式発振器は、所謂、コルピッツ発振回路を用いた水晶発振器であり、大別して発振用増幅回路と共振切替回路とからなる。
まず、発振用増幅回路は、共振回路の共振周波数を帰還増幅する発振用トランジスタＴｒ１と、発振用トランジスタＴｒ１のベースと接地（ＧＮＤ）の間に設けた分割コンデンサＣ１、Ｃ２と、発振用トランジスタＴｒ１のベースにバイアスを与えるためのバイアス抵抗Ｒ３およびＲ４と、発振用トランジスタＴｒ１のエミッタと接地（ＧＮＤ）の間に設けた負荷抵抗Ｒ２と、発振用トランジスタＴｒ１のコレクタと電源電圧（Ｖcc）の間に設けた電流制限抵抗Ｒ１とを備えている。なお、電源電圧（Ｖcc）は図示を省略したバイパスコンデンサＣを介して接地している。そして、発振用トランジスタＴｒ１のベースに結合コンデンサＣ４を介して与えられる発振周波数成分が、発振用トランジスタＴｒ１のコレクタと電流制限抵抗Ｒ１の接続点から、直流阻止用コンデンサＣ３を介して出力端子ＯＵＴから出力される。
【０００５】
他方、共振切替回路は、水晶振動子Ｘ１とＸ２とで機能区分される２系統の共振部を有している。第１の共振部は、共振周波数ｆ１を持つ水晶振動子Ｘ１と、この水晶振動子Ｘ１の一方と接地（ＧＮＤ）間に挿入した周波数調整用コンデンサＣ１０２と、水晶振動子Ｘ１のもう一方がアノード側に接続されるダイオードＤ１０１と、このダイオードＤ１０１のアノード側と電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１との間に挿入したコイルＬ１０１と、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１と接地（ＧＮＤ）間に挿入したバイパス用コンデンサＣ１０１とからなる。
また、同様にして第２の共振部は、共振周波数ｆ２を持つ水晶振動子Ｘ２と、この水晶振動子Ｘ２の一方と接地（ＧＮＤ）間に挿入した周波数調整用コンデンサＣ１０４と、水晶振動子Ｘ１のもう一方がアノード側に接続されるダイオードＤ１０２と、このダイオードＤ１０２のアノード側と電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２との間に挿入したコイルＬ１０２と、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２と接地（ＧＮＤ）間に挿入したバイパス用コンデンサＣ１０３とからなる。なお、ダイオードＤ１０１、１０２は、ＰＩＮダイオードが多く用いられる。つまり、順バイアス時には低インピーダンス状態になり、逆バイアス時には高インピーダンス状態になるというＰＩＮダイオードの特性を利用して高周波スイッチング回路を構成している。
そして、前記ダイオードＤ１０１とダイオードＤ１０２のカソード側を互いに接続すると共に、この接続点はコイル１０３を介して接地し、且つ、発振用増幅回路の結合コンデンサＣ４に接続している。上記のコイルＬ１、コイルＬ２、コイルＬ３は、チョークコイルである。
【０００６】
この図に示す周波数切替式発振器は、以下のように動作する。即ち、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１または電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２に電圧を与えてダイオードＤ１０１またはダイオードＤ１０２に順方向電流を流すことによるスイッチング動作により、発振用増幅回路に適用する周波数発生源を第１の共振部のｆ１とするか、第２の共振部のｆ２とするかを選択して切り替えすることができる。
第１の共振部側を選択するには、ダイオードＤ１０１がＯＮとなるように、例えばＶｃｃなどの高電位に電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１を接続して順方向電流を流す。このとき、ダイオードＤ１０２をＯＦＦとするために電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２はＧＮＤに接続する。これにより、Ｃ１０２、Ｘ１、Ｄ１０１、Ｃ４、Ｃ１、Ｃ２を結ぶ帰還ループでの共振周波数ｆ１が発振用増幅回路にて帰還増幅され、出力端子ＯＵＴから出力される。
一方、第２の共振部側を選択するには、ダイオードＤ１０２がＯＮとなるように、例えばＶｃｃなどの高電位に電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２を接続して順方向電流を流す。このとき、ダイオードＤ１０１をＯＦＦとするために電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１はＧＮＤに接続する。これにより、Ｃ１０４、Ｘ２、Ｄ１０２、Ｃ４、Ｃ１、Ｃ２を結ぶ帰還ループでの共振周波数ｆ２が発振用増幅回路にて帰還増幅され、出力端子ＯＵＴから出力される。
なお、このように選択される共振周波数ｆ１または共振周波数ｆ２の発振信号は、コイルＬ１、コイルＬ２、コイルＬ３の働きにより、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２、ＧＮＤへの漏れが大幅に防止される。
【０００７】
また、上述の如く、スイッチング用ダイオードを用いて周波数を切り替えるようにした周波数切替式発振器として、例えば、特開２００２−３５９５２１号公報に提案されるようなものもある。この公報に示される周波数切替水晶発振器の例（第１実施例）にあっては、第1水晶振動子１ａと第１ダイオード１１ａと分割コンデンサ２ａ、２ｂとからなる第１共振回路と、第２水晶振動子１ｂと第２ダイオード１１ｂと前記分割コンデンサ２ａ、２ｂとからなる第２共振回路と、前記分割コンデンサ２ａと前記第１及び第２ダイオード１１ａ、１１ｂの接続点にベースを接続した発振用トランジスタ３と、前記第１及び第２ダイオード１１ａ、１１ｂと電源Ｖｃｃ間に接続して電子スイッチ７によって切り替えられるベースバイアス用の第１及び第３分割抵抗１２ａ、１２ｂと、前記第１及び第２ダイオード１１ａ、１１ｂと前記分割コンデンサ２ａの接続点とアース電位との間に接続したベースバイアス用の第２分割抵抗５ｂとから構成することで、発振周波数のレベル変動を防止することができる周波数切替発振器が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３５９５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のようにスイッチング用ダイオードを用いて周波数を切り替えるようにした従来の周波数切替式発振器は、共振切替回路における共振部切替に要する消費電力が大きいという問題点があった。つまり、選択しようとする共振部に応じたスイッチング用ダイオードをＯＮにするために、当該ダイオードに対して数ミリアンペア（ｍＡ）程度の順方向電流を流す必要があった。
【０００９】
そこで、本発明に係る周波数切替式発振器は、共振切替回路における共振部切替に要する消費電力を低減することができる周波数切替式発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係る周波数切替式発振器の請求項１の発明は、共振周波数ｆ１の第１の圧電振動子と共振周波数ｆ２の第２の圧電振動子とを有し、これら周波数ｆ１およびｆ２を共通の発振用増幅回路を用いて出力するよう構成した周波数切換式発振回路において、前記第１の圧電振動子に対し並列に第１の可変リアクタンス素子を設け、前記第２の圧電振動子に対し並列に第２の可変リアクタンス素子を設け、前記第１の圧電振動子と第２の圧電振動子とを直列に接続した中点から延出する一つの電圧制御端子とを備え、該電圧制御端子に与える電圧に応じて前記第１の圧電振動子または第２の圧電振動子の周波数を切り替えて前記発振用増幅回路から出力するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る周波数切替式発振器の請求項２の発明は、圧電振動子と可変リアクタンス素子とを並列に接続した構成を含み、且つ、これら圧電振動子と可変リアクタンス素子とに与える電圧を制御するための電圧制御端子とを有する共振部を複数備えると共に、前記共振部は夫々異なる共振周波数を持つものであって、これら異なる周波数を共通の発振用増幅回路を用いて出力するよう構成した周波数切換式発振回路において、前記複数の共振部はコンデンサを介して直列に接続し、前記共振部の電圧制御端子のそれぞれに与える電圧に応じて前記異なる周波数のうち何れかの周波数を切り替えて前記発振用増幅回路から出力するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る周波数切替式発振器は、圧電振動子と可変リアクタンス素子とを並列に接続した共振部を複数備えて構成し、この共振部のそれぞれに与える制御電圧に応じて、どの共振部を適用するかを選択切替するようにした。即ち、可変リアクタンス素子に与えられる電圧等に応じてその容量が変化することを利用して圧電振動子の発振条件の成立・不成立を生じせしめると共に、発振条件が不成立の状態にある可変リアクタンス素子は大きなリアクタンス成分となって周波数成分を通過するよう機能するため、従来のスイッチング用ダイオードを用いた切替の場合に必要であったダイオードへの順方向電流を流すことなく周波数の切り替えができるので、共振切替回路における共振部切替に要する消費電力を低減することができる周波数切替式発振器が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る周波数切替式発振器の実施の形態例を示す回路図である。なお、上述の図３に示した従来例と同様の機能部分については同一の符号を付してその説明を省略する。即ち、この図に示す周波数切替式発振器の回路において特徴的な部分は共振切替回路であり、発振用増幅回路については、従来の回路構成と同様である。
この例に示す共振切替回路は、一端が電源電圧Ｖｃｃに接続したプルアップ抵抗Ｒ５と、前記プルアップ抵抗Ｒ５のもう一端にカソード側を接続した可変容量ダイオード（バラクタダイオード）Ｄ１と、カソード側を前記可変容量ダイオードＤ１のアノード側に接続した可変容量ダイオードＤ２と、前記可変容量ダイオードＤ１に並列に接続した水晶振動子Ｘ１と、前記可変容量ダイオードＤ２に並列に接続した水晶振動子Ｘ２と、一端が前記可変容量ダイオードＤ１のアノードと可変容量ダイオードＤ２のカソードとの接続点に接続し他端を電圧制御端子Ｖｃｏｎｔに接続した抵抗Ｒ６と、前記電圧制御端子Ｖｃｏｎｔと接地（ＧＮＤ）との間に挿入されたバイパスコンデンサＣ５とを備えている。前記可変容量ダイオードＤ２のアノード側は接地（ＧＮＤ）している。
【００１４】
ここで特徴的な構成は、水晶振動子Ｘ１およびＸ２の夫々に対して並列に可変容量ダイオードＤ１、Ｄ２を設け、この水晶振動子と可変容量ダイオードとの組からなる二つの共振部を直列に接続すると共に、その直列接続の接合中点（上述の構成説明における可変容量ダイオードＤ１のアノードと可変容量ダイオードＤ２のカソードとの接続点を指す）から高抵抗の抵抗Ｒ６を介して電圧制御端子Ｖｃｏｎｔを接続しているところにある。つまり、この例では可変容量ダイオードを可変リアクタンス素子として用いた回路例としている。
この特徴的な構成は、例えば、水晶振動子に直列に可変容量ダイオードを挿入し、入力電圧により可変容量ダイオードが有するキャパシタンス特性を制御して発振周波数に変化を起こす（一つの水晶振動子に対し周波数可変範囲を与える）ようにするという一般的な電圧制御水晶発振器ＶＣＸＯと異なるものであり、同図に示す本発明に係る周波数切替式発振器の実施例あっては、水晶振動子に並列に可変容量ダイオードを挿入し、入力電圧により可変容量ダイオードが有するキャパシタンス特性を制御して発振条件の成立／不成立を起こすことで何れか一方の共振部を選択するようにしている。即ち、共振部（並列接続された水晶振動子と可変容量ダイオードとの組）を複数有することを前提としている。
【００１５】
この例に示す周波数切替式発振器の動作について説明する。即ち、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔに与える電圧を、例えば、電源電圧Ｖｃｃ（High）とするか、または、接地ＧＮＤ（Low）とするかに応じて、水晶振動子Ｘ１に基づく共振周波数ｆ１と水晶振動子Ｘ２に基づく共振周波数ｆ２の何れの周波数信号を出力端子ＯＵＴから出力させるかを切り替えるよう機能するのである。
【００１６】
電圧制御端子Ｖｃｏｎｔを電源電圧Ｖｃｃに接続した場合は、可変容量ダイオードＤ１の両端子間にかかる電位差が無くなるため可変容量ダイオードＤ１の容量値は大きくなる。そのため水晶振動子Ｘ１は、その両端子間に大きな容量が生じている状態になり、発振に必要なエネルギーの多くがこの容量を通過してしまうことにより水晶振動子Ｘ１の発振条件が満たされないため発振しない。他方、可変容量ダイオードＤ２の両端子間に高い逆電圧がかかるため可変容量ダイオードＤ２の容量値は小さくなる。そのため水晶振動子Ｘ２は、発振に必要なエネルギーが充分となって発振条件が満たされるので発振する。
このとき、水晶振動子Ｘ２によって生じる共振周波数ｆ２の周波数信号成分は、大きな容量値を示す状態にある可変容量ダイオードＤ１を通じる帰還ループにて結合コンデンサＣ４に届き、発振用増幅回路の出力端子ＯＵＴから出力される。
【００１７】
電圧制御端子Ｖｃｏｎｔを接地ＧＮＤに接続した場合は、可変容量ダイオードＤ２の両端子間にかかる電位差が無くなるため可変容量ダイオードＤ２の容量値は大きくなる。そのため水晶振動子Ｘ２は、その両端子間に大きな容量が生じている状態になり、発振に必要なエネルギーの多くがこの容量を通過してしまうことにより水晶振動子Ｘ２の発振条件が満たされないため発振しない。  他方、可変容量ダイオードＤ１の両端子間に高い逆電圧がかかるため可変容量ダイオードＤ１の容量値は小さくなる。そのため水晶振動子Ｘ１は、発振に必要なエネルギーが充分となって発振条件が満たされるので発振する。
このとき、水晶振動子Ｘ１によって生じる共振周波数ｆ１の周波数信号成分は、大きな容量値を示す状態にある可変容量ダイオードＤ２を通じる帰還ループにて結合コンデンサＣ４に届き、発振用増幅回路の出力端子ＯＵＴから出力される。
【００１８】
以上のように、上述の例に示す本発明に係る周波数切替式発振器は、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔに与える電圧を、電源電圧Ｖｃｃ（High）とした場合には水晶振動子Ｘ２の共振周波数ｆ２が発振用増幅回路の出力端子ＯＵＴから出力され、逆に、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔに与える電圧を、接地ＧＮＤ（Low）とした場合には水晶振動子Ｘ１の共振周波数ｆ１が発振用増幅回路の出力端子ＯＵＴから出力されるよう機能する。
ここで切替に要する消費電流をみると、可変容量ダイオードＤ１と可変容量ダイオードＤ２の何れかに逆電圧を与え、他方側はコンデンサとして機能するものとなり、従来のスイッチングダイオードのような順方向電流を流す必要がなくなるため、発振器全体としての消費電力の低減が図られる。
【００１９】
また、上述の例にあっては、可変容量ダイオードＤ１と可変容量ダイオードＤ２とをそれぞれ１つの素子にて構成した回路例を示したが、回路構成によってはＤ１とＤ２の夫々の構成部分を複数の可変容量ダイオードを並列に接続して容量値調整を行うことが好ましい。具体例を示せば、振動子Ｘ１＝５ＭＨｚ、振動子Ｘ２＝１０ＭＨｚとした場合、それぞれの共振部が必要とする負荷容量が異なってくるので、Ｄ１部分は可変容量ダイオードを４つ並列に接続したものを用い、Ｄ２部分は可変容量ダイオードを３つ並列に接続したものを用いる等して構成する。
【００２０】
次に、図２に示す本発明に係る周波数切替式発振器の第２の実施の形態例を示す回路図である。なお、上述の図１に示したものと同様の機能部分については同一の符号を付してその説明を省略する。即ち、発振用増幅回路は同様であるが、共振切替回路が異なっており、共振切替回路内に３つの共振部を備え、且つ、それぞれの共振部から延出した３つの電圧制御端子を備えている。
【００２１】
まず、第１の共振部は、可変容量ダイオードＤ１に並列に接続した水晶振動子Ｘ１と、前記可変容量ダイオードＤ１のカソード側に抵抗Ｒ６を介して接続した電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１と、前記電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１と接地ＧＮＤとの間に挿入したバイパスコンデンサＣ５と、前記可変容量ダイオードＤ１のアノード側と接地ＧＮＤとの間に挿入した抵抗Ｒ９とを備えて構成する。そして、前記可変容量ダイオードＤ１のカソード側が発振用増幅回路の結合コンデンサＣ４に接続しており、他方の可変容量ダイオードＤ１のアノード側がコンデンサＣ８を介して次に説明する第２の共振部に接続する。
【００２２】
第２の共振部は、可変容量ダイオードＤ２に並列に接続した水晶振動子Ｘ２と、前記可変容量ダイオードＤ２のカソード側に抵抗Ｒ７を介して接続した電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２と、前記電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２と接地ＧＮＤとの間に挿入したバイパスコンデンサＣ６と、前記可変容量ダイオードＤ２のアノード側と接地ＧＮＤとの間に挿入した抵抗Ｒ１０とを備えて構成する。そして、前記可変容量ダイオードＤ２のカソード側が前記コンデンサＣ８を介して第１の共振部に接続しており、他方の可変容量ダイオードＤ２のアノード側がコンデンサＣ９を介して次に説明する第３の共振部に接続する。
【００２３】
第３の共振部は、可変容量ダイオードＤ３に並列に接続した水晶振動子Ｘ３と、前記可変容量ダイオードＤ３のカソード側に抵抗Ｒ８を介して接続した電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ３と、前記電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ３と接地ＧＮＤとの間に挿入したバイパスコンデンサＣ７とを備えて構成する。なお、前記可変容量ダイオードＤ３のアノード側は接地ＧＮＤする。そして、前記可変容量ダイオードＤ３のカソード側が前記コンデンサＣ９を介して第２の共振部に接続している。
【００２４】
この例に示す周波数切替式発振器は、以下のように動作する。即ち、各電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１乃至３に与える電圧の組合せにより、適用すべき発振周波数を選択することができる。
例えば、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１を電源電圧Ｖｃｃ（High）に接続し、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２と電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ３を接地ＧＮＤ（Low）に接続した場合は、水晶振動子Ｘ１のみ発振条件が満たされるので発振する。このとき、可変容量ダイオードＤ１には逆電圧がかかっているため静電容量が小さくなり、可変容量ダイオードＤ２とＤ３には、ほとんど電圧がかからないので大きな静電容量を示すことになる。そのため、水晶振動子Ｘ１の共振周波数ｆ１は、Ｃ４、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ３、Ｃ９、Ｄ２、Ｃ８の帰還ループを通じて発振用増幅回路にて帰還増幅され、出力端子ＯＵＴから出力される。
【００２５】
また、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２を電源電圧Ｖｃｃ（High）に接続し、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１と電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ３を接地ＧＮＤ（Low）に接続した場合は、水晶振動子Ｘ２のみ発振条件が満たされるので発振する。このとき、可変容量ダイオードＤ２には逆電圧がかかっているため静電容量が小さくなり、可変容量ダイオードＤ１とＤ３には、ほとんど電圧がかからないので大きな静電容量を示すことになる。そのため、水晶振動子Ｘ２の共振周波数ｆ２は、Ｃ８、Ｄ１、Ｃ４、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ３、Ｃ９の帰還ループを通じて発振用増幅回路にて帰還増幅され、出力端子ＯＵＴから出力される。
【００２６】
また、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ３を電源電圧Ｖｃｃ（High）に接続し、電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ１と電圧制御端子Ｖｃｏｎｔ２を接地ＧＮＤ（Low）に接続した場合は、水晶振動子Ｘ３のみ発振条件が満たされるので発振する。このとき、可変容量ダイオードＤ３には逆電圧がかかっているため静電容量が小さくなり、可変容量ダイオードＤ１とＤ２には、ほとんど電圧がかからないので大きな静電容量を示すことになる。そのため、水晶振動子Ｘ３の共振周波数ｆ３は、Ｃ９、Ｄ２、Ｃ８、Ｄ１、Ｃ４、Ｃ１、Ｃ２の帰還ループを通じて発振用増幅回路にて帰還増幅され、出力端子ＯＵＴから出力される。
【００２７】
上述のように、水晶振動子（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）と可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）とを並列に接続した共振部を複数設け、これらをコンデンサ（Ｃ８、Ｃ９）を介して直列に接続し、それぞれの共振部の電圧制御端子（Ｖｃｏｎｔ１、Ｖｃｏｎｔ２、Ｖｃｏｎｔ３）に与える電圧に応じて、前記共振部の何れを適用するかを選択して発振用増幅回路から出力するように周波数切替式発振器を構成した場合にも、切替に要する消費電流としては、可変容量ダイオードＤ１、Ｄ２またはＤ３の何れかに逆電圧を与え、他方側はコンデンサとして機能するものとなり、従来のスイッチングダイオードのような順方向電流を流す必要がなくなるため、発振器全体としての消費電力の低減を図ることができる。
【００２８】
なお、上述の例にあっては、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８および抵抗Ｒ９、Ｒ１０による抵抗値によりアイソレーションを得るようにしたが、チョークコイルなどを用いて構成してもよいことは言うまでもない。
【００２９】
以上説明した如く、本発明に係る周波数切替式発振器は、圧電振動子と可変リアクタンス素子とを並列に接続した共振部を複数備えて構成し、電圧制御端子に与える電圧により何れの共振部を発振させるか選択するよう機能するので、周波数切り替えに要する回路電流を大幅に低減した周波数切替式発振器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る周波数切替式発振器の第１の実施の形態例を示す回路図である。
【図２】本発明に係る周波数切替式発振器の第２の実施の形態例を示す回路図である。
【図３】従来の周波数切替式発振器の例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｔｒ１・・・発振用トランジスタ
Ｒ１・・・電流制限抵抗
Ｒ２・・・負荷抵抗
Ｒ３、Ｒ４・・・バイアス抵抗
Ｃ１、Ｃ２・・・分割コンデンサ
Ｃ３・・・直流阻止コンデンサ
Ｃ４・・・結合コンデンサ
Ｘ１、Ｘ２・・・水晶振動子
Ｘ３・・・水晶振動子
Ｄ１、Ｄ２・・・可変容量ダイオード
Ｄ３・・・可変容量ダイオード
Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０・・・抵抗
Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７・・・コンデンサ
Ｄ１０１、Ｄ１０２・・・ダイオード
Ｌ１０１、Ｌ１０２、Ｌ１０３・・・コイル
Ｃ１０１、Ｃ１０２、Ｃ１０３、Ｃ１０４・・・コンデンサ
【図１】
2005159573.tif 000003
【図２】
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【図３】
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