(57)【要約】【課題】発信回路内のトランジスタに関わる合成容量が変動し、生成される発振信号の発振周波数が変動していた。【解決手段】バイポーラトランジスタと、当該バイポーラトランジスタのベース及び接地電位間に、相互に並列接続されて設けられた水晶振動子及び発振用コンデンサとを有するコルピッツ型発振回路であって、前記水晶振動子により規定される発振周波数を有する発振信号を生成する前記コルピッツ型発振回路と、前記バイポーラトランジスタのコレクタ及び電源電位間に、相互に並列接続されて設けられたコイル及びコンデンサを有する逓倍回路であって、前記発振信号に付随する、前記発振周波数の逓倍である逓倍周波数を有する逓倍信号を濾波するための前記逓倍回路と、前記コイルに並列接続され、又は、直列接続された抵抗器とを含む。【選択図】図１
2007184811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイポーラトランジスタと、当該バイポーラトランジスタのベース及び接地電位間に、
相互に並列接続されて設けられた水晶振動子及び発振用コンデンサとを有するコルピッツ
型発振回路であって、前記水晶振動子により規定される発振周波数を有する発振信号を生
成する前記コルピッツ型発振回路と、
前記バイポーラトランジスタのコレクタ及び電源電位間に、相互に並列接続されて設け
られたコイル及びコンデンサを有する逓倍回路であって、前記発振信号に付随する、前記
発振周波数の逓倍である逓倍周波数を有する逓倍信号を濾波するための前記逓倍回路と、
前記コイルに並列接続され、又は、直列接続された抵抗器とを含むことを特徴とする発
振装置。
【請求項２】
バイポーラトランジスタと、当該バイポーラトランジスタのベース及び接地電位間に、
相互に並列接続されて設けられた水晶振動子及び発振用コンデンサとを有するコルピッツ
型発振回路であって、前記水晶振動子により規定される発振周波数を有する発振信号を生
成する前記コルピッツ型発振回路と、
前記バイポーラトランジスタのコレクタ及び電源電位間に相互に直列接続されて設けら
れた逓倍回路、及び、抵抗器であって、相互に並列接続されて設けられたコイル及びコン
デンサを有し、前記発振信号に付随する、前記発振周波数の逓倍である逓倍周波数を有す
る逓倍信号を濾波するための前記逓倍回路、及び、前記抵抗器とを含むことを特徴とする
発振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムや無線通信システム等に用いられる発振装置に関し、特に
、発振信号の発振周波数の逓倍である逓倍周波数を有する逓倍信号を生成する発振装置に
関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示されるように、従来の発振装置ＯＳＣ１００では、バイポーラトランジスタＱ
１１０を有する発振回路（コルピッツ型発振回路）１１０が生成する発振周波数ｆ（例え
ば、数百ＭＨｚ）の発振信号Ｓ１００が、バイポーラトランジスタＱ１２０を有する増幅
回路（ベース接地型増幅回路）１２０により増幅され、当該発振信号Ｓ１００に付随する
、例えば、前記発振周波数ｆの２逓倍である逓倍周波数２ｆの逓倍信号Ｓ２００が、コイ
ルＬ１１０及びコンデンサＣ１４０からなる逓倍回路（ＬＣフィルタ）１３０により濾波
され、更に、波形整形のために、第１の同調回路（ＬＣフィルタ）１４０及び第２の同調
回路（ＬＣフィルタ）１５０により再度、濾波される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記逓倍回路１３０を構成する前記コイルＬ１１０は、本来的には内部
抵抗を有すべきでないにも拘わらず、実際には図５に示されるような内部抵抗ｒを有し、
当該内部抵抗ｒの存在に起因して、前記増幅回路１２０を構成するバイポーラトランジス
タＱ１２０のコレクタ電圧が変動する。これにより、当該バイポーラトランジスタＱ１２
０のベース・コレクタ間の寄生容量Ｃ１２０ｂｃ、ベース・エミッタ間の寄生容量Ｃ１２
０ｂｅ、前記発振回路１１０を構成するバイポーラトランジスタＱ１１０のベース・コレ
クタ間の寄生容量Ｃ１１０ｂｃ、及び、前記発振回路１１０を構成するコンデンサＣ１１
０の容量という、４つの容量の合成容量が変動し、この結果、当該発振回路１１０により
生成される前記発振信号Ｓ１００の発振周波数ｆが変動してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記した課題を解決すべく、本発明に係る第１の発振装置は、（１）バイポーラトラン
ジスタと、当該バイポーラトランジスタのベース及び接地電位間に、相互に並列接続され
て設けられた水晶振動子及び発振用コンデンサとを有するコルピッツ型発振回路であって
、前記水晶振動子により規定される発振周波数を有する発振信号を生成する前記コルピッ
ツ型発振回路と、（２）前記バイポーラトランジスタのコレクタ及び電源電位間に、相互
に並列接続されて設けられたコイル及びコンデンサを有する逓倍回路であって、前記発振
信号に付随する、前記発振周波数の逓倍である逓倍周波数を有する逓倍信号を濾波するた
めの前記逓倍回路と、（３）前記コイルに並列接続され、又は、直列接続された抵抗器と
を含む。
【０００５】
また、本発明に係る第２の発振装置は、（１）バイポーラトランジスタと、当該バイポ
ーラトランジスタのベース及び接地電位間に、相互に並列接続されて設けられた水晶振動
子及び発振用コンデンサとを有するコルピッツ型発振回路であって、前記水晶振動子によ
り規定される発振周波数を有する発振信号を生成する前記コルピッツ型発振回路と、（２
）前記バイポーラトランジスタのコレクタ及び電源電位間に相互に直列接続されて設けら
れた逓倍回路、及び、抵抗器であって、相互に並列接続されて設けられたコイル及びコン
デンサを有し、前記発振信号に付随する、前記発振周波数の逓倍である逓倍周波数を有す
る逓倍信号を濾波するための前記逓倍回路、及び、前記抵抗器とを含む。
【０００６】
前記本発明に係る第１、第２の発振装置によれば、前記抵抗器が、前記逓倍回路の前記
コイルに並列接続され若しくは直列接続されており、又は、前記バイポーラトランジスタ
のコレクタ及び前記電源電位間で前記逓倍回路と直列接続されており、これにより、前記
コイルが有する内部抵抗の存在にも拘わらず、当該抵抗器により前記バイポーラトランジ
スタのコレクタ電圧を規定する。この結果、前記バイポーラトランジスタのベース・コレ
クタ間の寄生容量、及び、発振用コンデンサの容量という２つの容量についての合成容量
を固定することから、従来のような、当該合成容量の変動に起因して前記発振振動子によ
り規定される前記発振周波数が変動することを回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係る発振装置の実施例について図面を参照して説明する。
【０００８】
《実施例１》
図１は、実施例１の発振装置の回路図である。実施例１の発振装置ＯＳＣ１は、図１に
示されるように、発振回路１と、増幅回路２と、逓倍回路３と、第１の同調回路４と、第
２の同調回路５とを含む。発振装置ＯＳＣ１は、ノイズを除去するためのコンデンサＣ１
０（バイパスコンデンサ）を介して電源電位Ｖｃｃの印加を受ける共に、例えば、その筐
体（図示せず）を経て接地電位ＧＮＤに接続されている。
【０００９】
発振回路１は、コルピッツ型発振回路であり、ＮＰＮ型トランジスタＱ１と、トランジ
スタＱ１のベース及び接地電位ＧＮＤ間に設けられた水晶振動子Ｙ１と、前記水晶振動子
Ｙ１に並列接続され、相互に直列接続され、かつ、相互の接続点がトランジスタＱ１のエ
ミッタに接続されたコンデンサＣ１（発振用コンデンサ）、Ｃ２と、トランジスタＱ１の
エミッタ及び接地電位ＧＮＤ間に設けられた抵抗器Ｒ４とを有する。抵抗器Ｒ４は、発振
回路１の動作特性（負性抵抗）に加えて、増幅回路２の動作特性（増幅率）をも規定する
電流Ｉ１を定める。発振回路１は、水晶振動子Ｙ１に固有な発振周波数ｆを有する発振信
号Ｓ１を生成し、当該発振信号Ｓ１をトランジスタＱ１のコレクタから、後段の増幅回路
２に出力する。生成された発振信号Ｓ１は、発振周波数ｆの逓倍、例えば、２逓倍である
逓倍周波数２ｆを有する逓倍信号Ｓ２を伴っている。
【００１０】
増幅回路２は、エミッタ接地型増幅回路であり、ＮＰＮ型トランジスタＱ２と、トラン
ジスタＱ２のベース及び接地電位ＧＮＤ間に設けられたコンデンサＣ３とを有する。トラ
ンジスタＱ２のコレクタは、そのコレクタ電圧が、電源電位Ｖｃｃ及びトランジスタＱ２
のコレクタ間に設けられたコレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１により支配的に規定されている。
増幅回路２のトランジスタＱ２のエミッタと発振回路１のトランジスタＱ１のコレクタと
は、接続されており、即ち、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ１は、カスコード接続
されており、換言すれば、増幅回路２及び発振回路１は、電源電位Ｖｃｃ及び接地電位Ｇ
ＮＤ間に縦続接続（直列接続）されている。電源電位Ｖｃｃ及びトランジスタＱ２のベー
ス間に設けられた抵抗器Ｒ１、トランジスタＱ２のベース及びトランジスタＱ１のベース
間に設けれらた抵抗器Ｒ２、及び、トランジスタＱ１のベース及び接地電位ＧＮＤ間に設
けられた抵抗器Ｒ３は、トランジスタＱ２のベース電圧及びトランジスタＱ１のベース電
圧を規定する。このように構成される増幅回路２は、発振回路１により生成された発振信
号Ｓ１を増幅し、トランジスタＱ２のコレクタから、後段の逓倍回路３に出力する。
【００１１】
逓倍回路３は、ＬＣフィルタであり、相互に並列接続されたコイルＬ１及びコンデンサ
Ｃ４を備える。コイルＬ１が電源電位Ｖｃｃ及びトランジスタＱ２のコレクタ間に設けら
れており、しかも、コイルＬ１が、本来的には有すべきでない内部抵抗ｒ（図５に図示）
を有していることから、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は、コイルＬ１の内部抵抗ｒの
大きさ如何により変動するおそれがある。しかしながら、当該コイルＬ１に上記したコレ
クタ電圧用抵抗器ＲＣ１（コレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１の抵抗値は、内部抵抗ｒの抵抗値
よりも１桁以上大きい。）が並列接続されていることから、トランジスタＱ２のコレクタ
電圧は、コイルＬ１の内部抵抗ｒの存在にも拘わらず、当該内部抵抗ｒの影響を回避しつ
つ、実質的にコレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１のみによって確定される。このような構成を有
する逓倍回路３は、増幅回路２により増幅された、前記逓倍信号Ｓ２が付随する発振信号
Ｓ１のうち、コイルＬ１及びコンデンサＣ４により規定される上記逓倍周波数２ｆを有す
る逓倍信号Ｓ２を濾波し、即ち通過させ、他方で、発振信号Ｓ１を遮断し、結果的に、逓
倍信号Ｓ２を後段の第１の同調回路４に出力する。
【００１２】
第１の同調回路４は、逓倍回路３と同様にＬＣフィルタであり、相互に並列接続された
コイルＬ２及びコンデンサＣ６を有する。第１の同調回路４及び逓倍回路３間には、逓倍
信号Ｓ２に含まれる直流成分を遮断すべく、カップリングコンデンサＣ５が設けられてい
る。第１の同調回路４は、逓倍回路３により濾波された逓倍信号Ｓ２を、コイルＬ２及び
コンデンサＣ６により規定される逓倍周波数２ｆで濾波することにより、逓倍信号Ｓ２に
波形整形を施す。
【００１３】
第２の同調回路５は、基本的には、逓倍回路３及び第１の同調回路４と同様にＬＣフィ
ルタであり、コイルＬ３、コンデンサＣ８、Ｃ９を有する。コイルＬ３は、コンデンサＣ
８、Ｃ９に並列接続されており、かつ、コンデンサＣ８、Ｃ９は、相互に直列接続されて
いる。第１の同調回路４及び第２の同調回路５の間には、コンデンサＣ５と同様な機能を
有するカップリングコンデンサＣ７が設けられている。第２の同調回路５は、第１の同調
回路４により濾波された逓倍信号Ｓ２を、コイルＬ３、コンデンサＣ８、Ｃ９により規定
される逓倍周波数２ｆで濾波することにより、逓倍信号Ｓ２を波形整形し、当該逓倍信号
Ｓ２をコンデンサＣ８、Ｃ９の接続点に繋がる端子ＯＵＴから出力する。
【００１４】
上述したように、実施例１の発振装置ＯＳＣ１では、コレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１が、
増幅回路２のトランジスタＱ２のコレクタに接続された、逓倍回路３のコイルＬ１に並列
接続されていることから、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は、コイルＬ１の内部抵抗ｒ
の影響を受けることを低減しつつ、実質的に、コレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１のみにより確
定される。これにより、トランジスタＱ２のコレクタ・ベース間の寄生容量、トランジス
タＱ２のベース・エミッタ間の寄生容量、トランジスタＱ１のコレクタ・ベース間の寄生
容量、及び、コンデンサＣ１の容量という４つの合成容量が固定的に定まることから、従
来の発振装置ＯＳＣ１００（図５に図示）のような、発振回路１により生成される発振信
号Ｓ１の発振周波数ｆが変動する事態を回避することが可能となる。
【００１５】
《実施例２》
図２は、実施例２の発振装置の回路図である。実施例２の発振装置ＯＳＣ２は、図１に
図示の実施例１の発振装置ＯＳＣ１と同様に、発振回路１と、増幅回路２と、逓倍回路３
と、第１の同調回路４と、第２の同調回路５と、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、コンデンサＣ
５、Ｃ７、Ｃ１０を含み、他方で、実施例１の発振装置ＯＳＣ１と異なり、コイルＬ１に
並列接続されたコレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１に代えて、コイルＬ１に直列接続された、よ
り正確には、電源電位Ｖｃｃ及びトランジスタＱ２のコレクタ間でコイルＬ１に直列接続
されたコレクタ電圧用抵抗器ＲＣ２（抵抗値は、コイルＬ１の内部抵抗ｒの抵抗値より１
桁以上大きい。）を有する。
【００１６】
増幅回路２のトランジスタＱ２のコレクタ電圧は、実施例１でのトランジスタＱ２のコ
レクタ電圧と同様に、コイルＬ１の内部抵抗ｒによる影響を回避しつつ、コレクタ電圧用
抵抗器ＲＣ２により確定される。この結果、実施例２の発振装置ＯＳＣ２では、実施例１
の発振装置ＯＳＣ１と同様に、発振信号Ｓ１の発振周波数ｆが変動する事態を回避するこ
とができる。
【００１７】
《実施例３》
図３は、実施例３の発振装置の回路図である。実施例３の発振装置ＯＳＣ３は、図３に
示されるように、実施例１の発振装置ＯＳＣ１及び実施例２の発振装置ＯＳＣ２と同様に
、発振回路１と、増幅回路２と、逓倍回路３と、第１の同調回路４と、第２の同調回路５
とを含み、他方で、前記両発振装置ＯＳＣ１、ＯＳＣ２と異なり、逓倍回路３のコイルＬ
１に並列接続されたコレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１及び当該コイルＬ１に直列接続されたコ
レクタ電圧用抵抗器ＲＣ２に代えて、増幅回路２及び逓倍回路３間に設けられたコレクタ
電圧用抵抗器ＲＣ３（抵抗値は、コイルＬ１の内部抵抗ｒの抵抗値より１桁以上大きい。
）を有する。
【００１８】
増幅回路２のトランジスタＱ２のコレクタ電圧は、実施例１、実施例２でのトランジス
タＱ２のコレクタ電圧と同様に、コイルＬ１の内部抵抗ｒによる影響を避けつつ、コレク
タ電圧用抵抗器ＲＣ３により支配的に決定される。これにより、実施例３の発振装置ＯＳ
Ｃ３では、実施例１の発振装置ＯＳＣ１及び実施例２の発振装置ＯＳＣ２と同様に、発振
信号Ｓ１の発振周波数ｆが変動する事態を回避することが可能となる。
【００１９】
《実施例４》
図４は、実施例４の発振装置の回路図である。実施例４の発振装置ＯＳＣ４は、図４に
示されるように、実施例１〜３の発振回路１に相当する発振回路１０と、実施例１〜３の
増幅回路２に相当する増幅回路２０と、実施例１〜３の逓倍回路３に相当する逓倍回路３
０と、実施例１〜３の第１の同調回路４、第２の同調回路５に相当する第１の同調回路４
０、第２の同調回路５０と、実施例１〜３の抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、コンデンサＣ５、
Ｃ７、Ｃ１０に相当する抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２、コンデンサＣ１４、Ｃ１７、Ｃ２０を含
む。さらに、発振回路１０及び逓倍回路３０の間に、より、正確には、発振回路１０のト
ランジスタＱ１１のコレクタ及び逓倍回路３０のコイルＬ１１の一端（電源電位Ｖｃｃに
接続されていない側の端）の間に、コレクタ電圧用抵抗器ＲＣ４（抵抗値は、コイルＬ１
の内部抵抗ｒの抵抗値より１桁以上大きい。）を有する。
【００２０】
発振回路１０のトランジスタＱ１１のコレクタ電圧は、実施例１〜３の増幅回路２のト
ランジスタＱ２のコレクタ電圧と同様に、コイルＬ１１の内部抵抗ｒからの影響を回避し
つつ、コレクタ電圧用抵抗器ＲＣ４により確定される。これにより、トランジスタＱ１１
のコレクタ・べ−ス間容量及びコンデンサＣ１１の合成容量が固定的に定めることから、
実施例１〜３の発振装置ＯＳＣ１〜３と同様に、発振信号Ｓ１０の発振周波数ｆが変動す
る事態を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の発振装置の回路図。
【図２】実施例２の発振装置の回路図。
【図３】実施例３の発振装置の回路図。
【図４】実施例４の発振装置の回路図。
【図５】従来の発振装置の回路図。
【符号の説明】
【００２２】
ＯＳＣ１…発振装置、１…発振回路、２…増幅回路、３…逓倍回路、４…第１の同調回
路、第２の同調回路…、ＲＣ１…コレクタ電圧用抵抗器ＲＣ１。
【図１】
2007184811.tif 000003
【図２】
2007184811.tif 000004
【図３】
2007184811.tif 000005
【図４】
2007184811.tif 000006
【図５】
2007184811.tif 000007