(57)【要約】【課題】温度に起因する発振器の周波数ドリフトを効果的に正確かつ簡単に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】発振器の周波数ドリフトを補償するために構成素子に補償信号を印加する周波数ドリフト補償ユニットが設けられている。【選択図】図２
2007068183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧制御発振器であって、
−前記発振器の動作周波数を調節するための周波数制御信号（Ｕ２）が印加される、電圧制御可能なキャパシタンスを備えた少なくとも１つの構成素子（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）を有する電圧制御発振器において、
−前記発振器の周波数ドリフトを補償するために前記構成素子（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）に補償信号（Ｕ１）を印加する周波数ドリフト補償ユニット（ＦＫ）が設けられていることを特徴とする、電圧制御発振器。
【請求項２】
前記周波数制御信号を前記構成素子の第１の端子（Ａ１，Ｎ３）に印加し、前記補償信号を前記構成素子の第２の端子（Ａ２）に印加する、請求項１記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
前記構成素子は容量性ダイオード（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）である、請求項１または２記載の電圧制御発振器。
【請求項４】
前記周波数ドリフト補償ユニット（ＦＫ）と接続されており、かつ前記発振器の動作温度を検出する温度検出ユニット（ＴＥ）が設けられており、前記周波数ドリフト補償ユニット（ＦＫ）は前記動作温度に依存して前記補償信号（Ｕ１）を形成するように構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電圧制御発振器。
【請求項５】
−電圧制御可能なキャパシタンスを備えた第１の構成素子（Ｄ２）および第２の構成素子（Ｄ３）と、
−それぞれが端子を用いて基準電圧（ＵＳ）と接続されている、第１の発振器コイル（Ｌ２）および第２の発振器コイル（Ｌ３）と、
−第１の結合コンデンサ（Ｃ２）および第２の結合コンデンサ（Ｃ３）とが設けられており、前記第１の結合コンデンサ（Ｃ２）、前記第１の構成素子（Ｄ２）、前記第２の構成素子（Ｄ３）および前記第２の結合コンデンサ（Ｃ３）は、前記基準電圧（ＵＳ）と接続されていない、前記第１の発振器コイル（Ｌ２）の端子と前記第２の発振器コイル（Ｌ３）の端子との間において直列に接続されており、前記周波数制御信号（Ｕ２）を前記第１の構成素子（Ｄ２）と前記第２の構成素子（Ｄ３）の接続点（Ｎ３）に印加し、前記補償信号（Ｕ１）を前記第１の構成素子（Ｄ２）と前記第２の構成素子（Ｄ３）の前記接続点（Ｎ３）とは反対側の端子（Ｎ５，Ｎ６）にそれぞれ印加する、請求項１から４までのいずれか１項記載の電圧制御発振器。
【請求項６】
前記補償信号（Ｕ１）と前記第１の構成素子（Ｄ２）の前記接続点（Ｎ３）とは反対側の端子（Ｎ５）との間に接続されている第１の入力結合抵抗（Ｒ４）と、前記補償信号（Ｕ１）と前記第２の構成素子（Ｄ３）の前記接続点（Ｎ３）とは反対側の端子（Ｎ６）との間に接続されている第２の入力結合抵抗（Ｒ５）とが設けられている、請求項５記載の電圧制御発振器。
【請求項７】
減衰低減ユニット（ＥＳ）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の電圧制御発振器。
【請求項８】
前記動作周波数は２ＧＨｚから７ＧＨｚの領域内にある、請求項１から７までのいずれか１項記載の電圧制御発振器。
【請求項９】
電圧制御発振器のための温度検出ユニットであって、
−温度センサ（ＴＳ，Ｄ４，Ｄ５）を有する形式の温度検出ユニットにおいて、
−作動増幅器（ＤＶ）が設けられており、該作動増幅器（ＤＶ）の第１の端子（Ａ３）は前記温度センサ（ＴＳ）と接続されており、前記作動増幅器の出力側には温度信号（ＵＴ）が生じ、
−中間記憶ユニット（ＺＥ，Ｓ３，Ｃ６）が設けられており、該中間記憶ユニット（ＺＥ，Ｓ３，Ｃ６）の入力側は前記温度センサ（ＴＳ）と接続されており、出力側は前記作動増幅器（ＤＶ）の第２の端子（Ａ４）と接続されており、
−制御ユニット（ＳＥ）が設けられており、該制御ユニット（ＳＥ）は温度センサ値が測定期間の開始時に中間記憶されるように前記中間記憶ユニット（ＺＥ，Ｓ３，Ｃ６）を制御する、
ことを特徴とする、電圧制御発振器のための温度検出ユニット。
【請求項１０】
前記温度センサはバイポーラ型の半導体（Ｄ４，Ｄ５）を包含する、請求項９記載の温度検出ユニット。
【請求項１１】
前記温度センサは少なくとも１つのｐｎダイオード（Ｄ４，Ｄ５）を包含する、請求項９または１０記載の温度検出ユニット。
【請求項１２】
前記制御ユニット（ＳＥ）は、前記温度センサ値の中間記憶を動作状態に依存して行うように構成されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の温度検出ユニット。
【請求項１３】
請求項１から８までのいずれか１項記載の電圧制御発振器および／または請求項９から１２までのいずれか１項記載の温度検出ユニット（ＴＥ）を有することを特徴とする、集積回路。
【請求項１４】
ＩＳＭトランシーバを構成する、請求項１３記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御発振器、温度検出ユニットおよび集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧制御発振器は通常の場合、電圧制御可能なキャパシタンスおよびインダクタンスならびに、発振回路の構成素子におけるオーム損失に起因する発振回路の減衰損失を補償する減衰低減回路を包含する。
【０００３】
制御電圧ないし周波数制御信号を電圧制御可能なキャパシタンス、通常の場合は１つまたは複数のいわゆる容量性ダイオードまたはバラクタに印加することによってその容量値が変化し、これにより発振回路の発振周波数ないし動作周波数も相応に変化する。
【０００４】
電圧制御発振器の動作条件、例えば動作温度が変化すると、通常の場合発振器の動作周波数の不所望な周波数変化ないし周波数ドリフトが生じる。電圧制御発振器が位相制御ループ（ＰＬＬ）の一部である場合には、通常の場合周波数制御信号はＰＬＬによって周波数ドリフトが補償されるように形成される。
【０００５】
電圧制御発振器およびＰＬＬが送受信器ないしトランシーバの一部である場合には、ＰＬＬはトランシーバの送信動作の間にいわゆる「開ループ」モードにおいて不活性になる可能性があり、したがってＰＬＬによって形成される周波数制御信号は送信動作の間一定のままである。したがって送信動作の間に例えば温度上昇により周波数ドリフトが生じると、この周波数ドリフトはもはやＰＬＬによっては補償されない。
【０００６】
特許文献１には、開ループモード時のこの種の周波数ドリフトを補償するために、周波数ドリフト専用に設けられている電圧制御可能な補償容量が使用され、この補償容量には周波数ドリフト補償ユニットによって補償信号が印加される。発振器の動作周波数の調整は電圧制御可能な実効容量によって実現され、この実効容量にはＰＬＬによって周波数制御信号が印加される。この場合補償キャパシタンスないし周波数ドリフト補償ユニットは開ループモード時の周波数ドリフトの作用を補償するためにのみ使用される。
【０００７】
周波数の可能な限り広範な補償領域を達成するために、補償容量が比較的大きく選定されることが望ましい。しかしながら補償容量は開ループモードにおいてのみ使用されるので、すなわち調節可能な周波数領域には寄与しないので、この補償容量は他方では実効容量に比べて比較的小さく設計されることが望ましい。妥協的な解決手段として、例えば補償信号の電圧領域を比較的大きく選定することが考えられ、これによって補償信号の相応により大きい周波数調節領域が得られる。しかしながらこのことはやはり位相ノイズを生じさせる可能性がある。位相ノイズを低減するためにいわゆるブロックコンデンサが使用され、このブロックコンデンサは抵抗と接続されてＲＣフィルタを形成し、また補償信号をフィルタリングするために使用され、これにより補償信号に起因する位相ノイズが低減される。しかしながらこのために比較的大きい容量値が必要とされるので、必要に応じて発振器が集積されている集積回路にフィルタコンデンサを組み込むことが不可能になるおそれがある。
【０００８】
周波数ドリフトの実質的な原因の内の１つは発振器の温度変化である。温度変化は例えば、動作状態が変化する隣接する回路部分によって惹起される可能性がある。送受信器ないしトランシーバにおいては例えば送信動作のアクティブ化、またこれに伴う電力増幅器の起動がトランシーバ内で使用される発振器の温度上昇を惹起する可能性がある。
【０００９】
集積回路における温度検出ないし温度測定のために、バイポーラ型の半導体を温度検出器ないし温度センサとして使用することができる。測定すべき温度に対する尺度である、バイポーラ型の半導体において降下する電圧は通常の場合、作動増幅器において一定の基準電圧と比較される。作動増幅器の出力電圧領域ないし動的領域は集積回路の通常の温度領域、すなわち例えば−４０℃から＋８５℃の温度領域に適合されていなければならない。さらには動的領域を選定する際には、考えられうる構造的な公差、殊に温度検出器として使用されるバイオポーラ型の半導体および基準電圧を考慮する必要がある。
【特許文献１】ＤＥ１０  ２００４  ０２０  ９７５．８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって本発明の課題は、殊に温度に起因する発振器の周波数ドリフトを効果的に正確かつ簡単に補償することができる、電圧制御発振器、温度検出ユニットおよび集積回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
電圧制御発振器に関する課題は、発振器の周波数ドリフトを補償するために構成素子に補償信号を印加する周波数ドリフト補償ユニットが設けられていることにより解決される。
【００１２】
温度検出ユニットに関する課題は、作動増幅器が設けられており、この作動増幅器の第１の端子は温度センサと接続されており、また作動増幅器の出力側には温度信号が生じ、中間記憶ユニットが設けられており、この中間記憶ユニットの入力側は温度センサと接続されており、また出力側は作動増幅器の第２の端子と接続されており、制御ユニットが設けられており、この制御ユニットは温度センサ値が測定期間の開始時に中間記憶されるように中間記憶ユニットを制御することによって解決される。
【００１３】
集積回路に関する課題は、請求項１から８までのいずれか１項記載の電圧制御発振器および／または請求項９から１２までのいずれか１項記載の温度検出ユニット（ＴＥ）を有することにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００１５】
電圧制御発振器は、発振器の動作周波数を調節するための周波数制御信号が印加される電圧制御可能なキャパシタンスを備えた構成素子と、発振器の周波数ドリフトを補償するために前述の構成素子に補償信号を印加する周波数ドリフト補償ユニットとを有する。本発明によれば、補償容量と実効容量は一致する。すなわち、別個の補償容量は設けられていない。したがって完全な容量値は動作周波数の調整のためにも、周波数ドリフトの補償のためにも使用される。もちろん、実効容量を形成するために電圧制御可能なキャパシタを備えた、例えば並列に接続されている複数の構成素子を設けることができる。周波数制御信号は通所の場合ＰＬＬによって形成される。周波数ドリフト補償ユニットは補償信号を適切に形成ないし調整することによって、例えばトランシーバの送信動作の間において開ループモード時にＰＬＬ制御ループが開かれている際に生じる周波数ドリフト作用を補償する。
【００１６】
１つの実施形態においては、周波数制御信号が構成素子の第１の端子に印加され、また補償信号が構成素子の第２の端子に印加される。このようにして、例えば制御電圧の形の周波数制御信号と、例えば補償電圧の形の補償信号との差分信号を形成することができ、この際生じた電圧差は電圧制御可能なキャパシタンスの容量値を決定する。このようにして簡単に動作周波数の調節も周波数補償も行うことができる。
【００１７】
１つの実施形態においては構成素子が容量性ダイオードである。容量性ダイオードは電圧に依存する簡単かつ廉価なキャパシタンス調節を実現する。
【００１８】
１つの実施形態においては、周波数ドリフト補償ユニットと接続されている温度検出ユニットが発振器の動作温度を検出するために設けられており、この際周波数ドリフト補償ユニットは動作温度に依存して補償信号を形成するように構成されている。このようにして温度に起因する周波数ドリフトを効果的に補償することができる。
【００１９】
１つの実施形態においては、電圧制御可能なキャパシタンスを備えた第１の構成素子および第２の構成素子と、それぞれが端子を用いて基準電圧と接続されている第１の発振器コイルおよび第２の発振器コイルと、第１の結合コンデンサおよび第２の結合コンデンサとが設けられており、ここで第１の結合コンデンサ、第１の構成素子、第２の構成素子および第２の結合コンデンサは、基準電圧と接続されていない第１の発振器コイルおよび第２の発振器コイルの端子間において直列に接続されており、周波数制御信号は第１の構成素子と第２の構成素子の接続点に印加され、補償信号は第１の構成素子と第２の構成素子の接続点とは反対側の端子にそれぞれ印加される。第１の構成素子および第２の構成素子は有利には容量性ダイオードである。前述の回路は簡単なやり方で電圧制御可能な構成素子において電圧を形成することができ、この電圧は周波数制御信号と補償信号の電圧差から生じる。したがって周波数制御信号および補償信号を適切に選択することによって簡単なやり方で動作周波数を調節することができ、周波数ドリフトは補償信号の変化により補償される。
【００２０】
有利には、第１の構成素子の接続点とは反対側の端子と補償信号との間に接続されている第１の分離抵抗と、第２の構成素子の接続点とは反対側の端子と補償信号との間に接続されている第２の分離抵抗とが設けられている。これらの分離抵抗は高周波信号を分離し、また補償電圧と直流電圧を結合する。
【００２１】
１つの実施形態においては減衰低減ユニットが設けられている。減衰低減ユニットはオーム損失に起因する発振回路の減衰損失を補償する。
【００２２】
１つの実施形態においては、動作周波数は２ＧＨｚから７ＧＨｚの領域にある。有利には、周波数は５．８ＧＨｚである。
【００２３】
電圧制御発振器のための本発明による温度検出ユニットは温度センサ、作動増幅器を包含し、ここで作動増幅器の第１の端子は温度センサと接続されており、作動増幅器の出力側には温度信号が生じ、また中間記憶ユニットを有し、ここで中間記憶ユニットの入力側は温度センサと接続されており、出力側は作動増幅器の第２の端子と接続されており、また温度センサ値が測定期間の開始時に中間記憶されるように中間記憶ユニットを制御する制御ユニットを有する。これにより２つの温度センサ値、例えば測定期間開始時の値と測定期間終了時の値との温度差測定が可能となり、これによって作動増幅器の出力電圧領域ないし動的領域を集積回路の通常の温度領域全体、すなわち例えば−４０℃から＋８５℃の温度領域に適合させる必要はなく、通常の場合測定期間内に生じる温度差に適合させるだけでよい。さらには温度差測定に基づき、考えられうる構造的な公差、殊に温度検出器として使用されるバイオポーラ型の半導体および基準電圧が自動的に補償される。したがって、総じて作動増幅器の増幅を実質的に高めることができ、これによって測定解像度が実質的に改善される。すなわち、実質的により僅かな温度差を検出することができる。有利には、本発明による温度検出ユニットを本発明による電圧制御発振器と組み合わせることができる。
【００２４】
１つの実施形態においては、温度センサがバイポーラ型の半導体を包含する。バイポーラ型の半導体は殊に集積回路として温度センサの廉価な実現形態を可能にする。
【００２５】
１つの実施形態においては、温度センサが少なくとも１つのｐｎダイオードを包含する。ここでｐｎダイオードのいわゆる順電圧が温度指標として使用される。複数のｐｎダイオードを直列接続することができ、これによってそれぞれの順電圧が加算される。
【００２６】
１つの実施形態においては制御ユニットが、温度センサ値の中間記憶を動作状態に依存して行うように構成されている。これにより、通常の場合大幅な温度上昇および／または急激な冷却が予想される期間の間の時点にそれぞれが属する２つの温度間の温度差測定が可能となる。例えばこのことはトランシーバの送信過程の間に電力増幅器を起動する場合が考えられる。この場合送信の直前、すなわち電力増幅器の起動の直前に、測定期間の開始時に温度値が中間記憶され、続けて目下の温度ないし目下の温度センサ値と中間記憶されている温度センサ値との間の温度差が形成される。これにより、大きな温度変化が生じる動作状態時の非常に高い温度分解能が実現され、この際測定期間中の温度変化は全体の温度領域に比べて比較的小さい。
【００２７】
本発明による集積回路は本発明による電圧制御発振器および／または本発明による温度検出ユニットを包含する。有利には集積回路はＩＳＭトランシーバを形成する。ＩＳＭ周波数帯（Industrial, Scientific and Medical Band）は、産業、学問および医療における通信機器のための周波数領域である。ＩＳＭ周波数帯の位置は、世界的には画一的に調整されていない。したがって例えば９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚの周波数領域にあるＩＭＳ周波数帯、２，４００ＭＨｚ〜２，４８３．５ＭＨｚの周波数領域にあるＩＭＳ周波数帯、および５，８００ＭＨｚのＩＭＳ周波数帯が存在するが、世界的には２．４ＧＨｚの周波数帯のみが許可されている。
【００２８】
本発明の有利な実施形態を図面に示し、これを以下説明する。
【実施例】
【００２９】
図１は、バラクタダイオードＤ１の形の電圧制御可能なキャパシタンスを持つ構成素子、コイルＬ１、分離コンデンサＣ１および周波数ドリフト補償ユニットＦＫを備えた本発明による発振器を示し、ここでバラクタダイオードＤ１とコイルＬ１は発振回路を形成し、また周波数ドリフト補償ユニットＦＫは例えば温度変動に起因する発振器の周波数ドリフトを補償するために、補償電圧Ｕ１の形の補償信号をバラクタダイオードに印加する。さらに周波数制御ユニットＦＳが設けられており、この周波数制御ユニットＦＳは発振器の動作周波数を調節するために周波数制御電圧Ｕ２の形の周波数制御信号をバラクタダイオードＤ１に印加する。周波数制御ユニットＦＳは図示していない従来の位相制御ループ（ＰＬＬ）の一部である。図示されている回路装置は図示していないＩＳＭトランシーバに組み込まれている。ここで図１に示されている回路図は本発明の原理を説明するために用いられるにすぎない。
【００３０】
バラクタダイオードＤ１は分離コンデンサＣ１と直列に、周波数制御電圧Ｕ２とアース電圧の形の基準電圧との間に接続されている。同様にコイルＬ１は周波数制御電圧Ｕ２とアース電圧との間に接続されている。
【００３１】
周波数制御電圧Ｕ２はバラクタダイオードＤ１の第１の端子Ａ１に印加され、また補償電圧Ｕ１はバラクタダイオードＤ１の第２の端子Ａ２に印加される。したがって、バラクタＤ１において生じ、そのキャパシタンス値を決定する電圧は周波数制御電圧Ｕ２と補償電圧Ｕ１の電圧差から生じる。
【００３２】
発振器の動作周波数を調節するために、基本的にはＰＬＬないし周波数制御ユニットＦＳによって形成される周波数制御電圧Ｕ２が使用され、この周波数制御電圧Ｕ２はＩＳＭトランシーバの送信動作以外にも所望の一定の動作周波数が生じるようにＰＬＬによって再調整される。ＩＳＭトランシーバの送信動作の間にＰＬＬの制御ループが開ループモードにおいて開かれる。すなわち周波数制御電圧Ｕ２が一定に保たれる。例えば温度変化に起因する周波数ドリフト作用は、開ループモードにおいては周波数ドリフト補償ユニットＦＫによる補償電圧Ｕ１の相応の調節によって補償される。
【００３３】
したがって発振器のバラクタダイオードＤ１は動作周波数を調節するためにも周波数ドリフトを補償するためにも使用される。これにより周波数の広範な補償領域が実現されるが、これによって周波数制御電圧Ｕ２により調整可能な周波数領域が低減されることはない。
【００３４】
図２は、図１による周波数ドリフト補償ユニットＦＫと、この周波数ドリフト補償ユニットＦＫに接続されており発振器の動作温度を検出する温度検出ユニットＴＥおよび発振器の動作周波数を調節するための図１による周波数制御ユニットＦＳとを備えた本発明による電圧制御発振器の詳細な回路図を示す。図示されている回路装置は図示していないＩＳＭトランシーバに組み込まれている。
【００３５】
発振器はさらに第１のバラクタダイオードＤ２および第２のバラクタダイオードＤ３と、それぞれが一方の端子を用いて給電電圧ＵＳと接続されている第１の発振器コイルＬ２および第２の発振器コイルＬ３と、第１の結合コンデンサＣ２および第２の結合コンデンサＣ３と、第１の分離抵抗Ｒ４および第２の分離抵抗Ｒ５とを有し、ここで第１の結合コンデンサＣ２、第１のバラクタダイオードＤ２、第２のバラクタダイオードＤ３および第２の結合コンデンサＣ３は、第１の発振器コイルＬ２ないし第２の発振器コイルＬＬ３の給電電圧ＵＳと接続されていない端子の間に接続されている。バラクタダイオードＤ２およびＤ３のそれぞれのカソードは接続ノードＮ３に接続されている。バラクタダイオードＤ２およびＤ３のそれぞれのアノードは分離抵抗Ｒ４およびＲ５を介して相互に接続されている。分離抵抗Ｒ４およびＲ５は、ノードＮ５およびＮ６ないしバラクタダイオードＤ２およびＤ３のそれぞれのアノードに生じる高周波信号を分離し、分離抵抗Ｒ４およびＲ５の接続ノードＮ７に印加される補償電圧Ｕ１とノードＮ５およびＮ６の直流電圧を結合させる。
【００３６】
第１の発振器コイルＬ２と第１の結合コンデンサＣ２の接続ノードＮ１ないし第２の発振器コイルＬ３と第２の結合コンデンサＣ３の接続ノードＮ２には発振器の出力信号が印加される。
【００３７】
減衰低減回路ＥＳの形の減衰低減ユニットは発振回路の構成素子におけるオーム損失に起因する発振回路の減衰損失を補償する。減衰低減回路はノードＮ１およびノードＮ２と接続されている。この減衰低減回路は慣例のように構成されており、また直流源ＩＧ１、トランジスタＴ１およびＴ２、コンデンサＣ４およびＣ５ならびに抵抗Ｒ１およびＲ２を包含する。トランジスタＴ１のコレクタ・エミッタ区間は接続ノードＮ１と直流源ＩＧ１との間に接続されており、トランジスタＴ２のコレクタ・エミッタ区間は接続ノードＮ２と直流源ＩＧ１との間に接続されている。抵抗Ｒ１およびＲ２はトランジスタＴ１およびＴ２のそれぞれのベース端子間において直列に接続されている。コンデンサＣ４はノードＮ１とトランジスタＴ２のベース端子との間に接続されており、またコンデンサＣ５はノードＮ２とトランジスタＴ１のベース端子との間に接続されており、これによってベース端子とノードＮ１ないしＮ２との交差した交流電流的な結合が生じる。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の接続ノードＮ４には動作点を調節するために、図示していない直流電圧または直流電流を印加することができる。
【００３８】
したがって減衰低減回路ＥＳはトランジスタＴ１およびＴ２のそれぞれのコレクタ端子およびベース端子の交差結合を有する交流電流源を表し、これらの交流電流源は差動トランジスタ組を形成し、この差動トランジスタ組はバラクタダイオードＤ２およびＤ３と発振器コイルＬ２およびＬ３から形成されている発振回路にノードＮ１およびＮ２を介して位相の正しいエネルギを供給し、したがって発信回路の減衰損失を補償する。図２に示されているトランジスタＴ１およびＴ２はバイポーラトランジスタとして実施されている。勿論、トランジスタＴ１およびＴ２をＭＯＳトランジスタとして実施することもできる。
【００３９】
周波数制御ユニットＦＳは発振器の動作周波数を調節するための周波数制御電圧Ｕ２の形の周波数制御信号を形成し、また周波数ドリフト補償ユニットＦＫは開ループモードにおいて周波数ドリフト作用を補償するために補償電圧Ｕ１の形の補償信号を形成する。周波数制御電圧Ｕ２はバラクタダイオードＤ２およびＤ３の接続点としてのノードＮ３に印加される。補償電圧Ｕ１は分離抵抗Ｒ４およびＲ５を介して、バラクタＤ２ないしＤ３の接続点ないしノードＮ３側とは反対側のそれぞれの端子Ｎ５ないしＮ６に印加される。このようにして、バラクタＤ２ないしＤ３の容量値を決定する電圧差を電圧Ｕ２ないしＵ１のレベルを適切に選定することにより調節することができる。
【００４０】
図３は図２の周波数制御ユニットＦＳの詳細な回路図を示す。周波数制御ユニットＦＳは充電直流源ＩＧ２と、放電直流源ＩＧ３と、第１のスイッチＳ１および第２のスイッチＳ２と、抵抗Ｒ３および２つのコンデンサＣ７、Ｃ８の形のループフィルタとを包含する。電流源ＩＧ２およびＩＧ３ならびにスイッチＳ１およびＳ２は給電電圧ＵＳとアースとの間に直列に接続されている。スイッチＳ１およびＳ２の接続点には周波数制御電圧Ｕ２が生じる。コンデンサＣ７は周波数制御電圧Ｕ２とアースとの間に接続されている。抵抗Ｒ３およびコンデンサＣ８は周波数制御電圧Ｕ２とアースとの間に直列に接続されている。
【００４１】
周波数制御電圧Ｕ２を変化させるために、コンデンサＣ７およびＣ８がスイッチＳ１およびＳ２のスイッチ位置に依存して充電ないし放電される。これにより周波数制御電圧Ｕ２の継続的な上昇ないし低下が生じる。２つのスイッチＳ１およびＳ２が開かれている場合には、周波数制御電圧Ｕ２は一定である。
【００４２】
ＰＬＬの開ループモード時のトランシーバの送信動作の間に２つのスイッチＳ１およびＳ２は開かれており、したがって周波数制御電圧Ｕ２は一定のままである。このモードないし状態の間はＰＬＬによって周波数ドリフト作用を補償ないし調整することができないので、この周波数ドリフト作用は周波数ドリフト補償ユニットＦＫから供給される補償電圧Ｕ１によって補償される。補償電圧Ｕ１の変化は、周波数制御電圧Ｕ２と補償電圧Ｕ１の電圧差から生じ、バラクタダイオードＤ２およびＤ３に印加される有効制御電圧の変化をもたらす。この有効制御電圧はバラクタダイオードＤ２およびＤ３の容量値を決定する。
【００４３】
周波数ドリフト補償ユニットＦＫから供給される補償電圧Ｕ１は継続的に、温度検出ユニットＴＥにより求められる発振器の温度に依存して調節される。温度の他に、さらに別の量も補償電圧Ｕ１に影響を及ぼす可能性がある。したがって補償電圧Ｕ１はドリフト作用を補償するために使用される。
【００４４】
補償電圧Ｕ１を形成するために例えば周波数ドリフト補償ユニットＦＫにおいては、温度検出ユニットＴＥによって求められた温度に依存する電流を供給する制御可能な電流源ＩＫ、抵抗ＲＫおよびブロックコンデンサＣＫを設けることができる。電流源ＩＫから供給される電流は抵抗ＲＫによって比例的な補償電圧Ｕ１に変換される。ブロックコンデンサＣＫは、形成された発振器信号の位相ノイズを低減するために電圧Ｕ１のフィルタリングに使用される。抵抗ＲＫおよびブロックコンデンサＣＫをそれぞれ外部において実現することができるか、外部／内部の混合式に実現することができる。
【００４５】
図４は図２の温度検出ユニットＴＥの詳細な回路図を示す。温度検出ユニットＴＥは２つのｐｎダイオードＤ４およびＤ５が直列に接続されている形の温度センサＴＳと、ｐｎダイオードＤ４およびＤ５に一定の測定電流を供給する直流源ＩＧ４と、その第１の端子Ａ３が温度センサＴＳと接続されており、出力側に温度信号ＵＴを生じさせる差動増幅器ＤＶと、メモリコンデンサＣ６およびスイッチＳ３の形の中間記憶ユニットＺＥとを有し、ここで中間記憶ユニットＺＥの入力側ないしスイッチＳ３の一方の端子は温度センサＴＳと接続されており、中間記憶ユニットＺＥの出力側ないしスイッチＳ３の他方の端子ならびにメモリコンデンサＣ６は差動増幅器ＤＶの第２の端子Ａ４と接続されている。
【００４６】
さらに制御ユニットＳＥが設けられており、この制御ユニットＳＥは測定期間の開始時の温度センサ値が中間記憶されるように中間記憶ユニットＺＥを制御する。温度センサ値を引き継ぐために制御ユニットＳＥはスイッチＳ３が閉じられるようにこのスイッチＳ３を制御する。したがってメモリコンデンサＣ６は温度センサＴＳに生じる電圧値に充電されるか、この電圧値において放電される。充電ないし放電を実現する所定の待機時間の経過後にスイッチＳ３が再び開かれ、これによってメモリコンデンサＣ６に生じる電圧値が一定に保たれる。すなわちこの電圧値が記憶される。
【００４７】
温度センサＴＳに生じる電圧値がダイオードＤ４およびＤ５の順方向電圧から生じ、この順方向電圧はダイオードの温度ないしダイオードを包含する集積回路の温度によって決定される。
【００４８】
したがって差動増幅器ＤＶの出力信号ＵＴは目下の温度値と中間メモリに記憶されている温度値との温度差ないし所属の電圧に対する尺度である。
【００４９】
したがって制御ユニットＳＥによるスイッチＳ３の適切な制御によって、通常の場合温度上昇が生じる、ないし冷却が行われる期間における温度変化を非常に精密に解消することができる。したがって差動増幅器の増幅率ないしダイナミック領域を、測定期間中に通常の場合生じる温度変化、例えば最大５°Ｋに相当するように調節することができる。考えられる温度領域全体にわたる従来の解決手段のような温度評価が行われる場合、すなわち差動増幅器の入力側Ａ４に一定の基準電圧が印加される場合、ここでは例えば１２０°Ｋの温度領域をカバーする必要があるので、増幅を相応に低減しなければならない。
【００５０】
差動増幅器ＤＶの出力信号ＵＴは周波数ドリフト補償ユニットＦＫの入力信号として使用され、この周波数ドリフト補償ユニットＦＫはこれに依存して補償電圧Ｕ１を相応に調節する。
【００５１】
図示した回路装置をＩＳＭトランシーバの機能を有することができる集積回路に組み込むことができる。
【００５２】
図示した実施例は、発振器の殊に温度に起因する周波数ドリフトを効果的に正確かつ簡単に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による電圧制御発振器の原理回路図。
【図２】周波数ドリフト補償ユニットと、この補償ユニットと接続されており、発振器の動作温度を検出する温度検出ユニットとを備えた本発明による電圧制御発振器の詳細な回路図。
【図３】図２の周波数制御ユニットＦＳの詳細な回路図。
【図４】図２の温度検出ユニットの詳細な回路図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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