(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅回路と、
該増幅回路に接続される共振回路とを含み、
該共振回路が、可変容量ダイオード及び第１のインダクタからなるＬＣ直列共振回路と、
該ＬＣ直列共振回路に並列接続されるとともに、発振周波数近傍の領域でインピーダンスが高くなり、低周波領域でインピーダンスが低くなるインピーダンス素子とを有する電圧制御発振回路であって、
前記インピーダンス素子が、第２のインダクタと該第２のインダクタに直列に接続された抵抗であることを特徴とする、電圧制御発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧制御発振器及びそれを用いた通信機に関し、例えば、発振周波数の変動を抑制できる電圧制御発振器及びそれを用いた通信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電圧制御発振器は、通信機などにおいて局部発振源である周波数シンセサイザの源振用発振器として一般に用いられる。
【０００３】
図６は、従来の電圧制御発振器を示す回路図である。電圧制御発振器５０は、共振回路１、増幅回路２を備え、共振回路１と増幅回路２とは結合コンデンサＣ０で接続される。共振回路１は、可変容量ダイオードＶＤ１、インダクタＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ１を備え、可変容量ダイオードＶＤ１及びインダクタＬ１からなるＬＣ直列共振回路で決定される周波数で共振された信号を出力する回路である。可変容量ダイオードＶＤ１のアノードは接地され、カソードはインダクタＬ１１に接続されるとともに、インダクタＬ２を介して制御端子３に接続される。また、インダクタＬ２の制御端子３側はコンデンサＣ１を介して接地される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の電圧制御発振器によれば、可変容量ダイオードに増幅回路の発振トランジスタからの低周波雑音電圧が印加されると可変容量ダイオードの容量値が変動し、発振周波数が変動する。この発振周波数の変動により電圧制御発振器の位相雑音が劣化するといった問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、発振周波数の変動を抑制し、位相雑音を改善することが可能な電圧制御発振器及びそれを用いた通信機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述する問題点を解決するため本発明の電圧制御発振器は、増幅回路と、該増幅回路に接続される共振回路とを含み、該共振回路が、可変容量ダイオード及び第１のインダクタからなるＬＣ直列共振回路と、該ＬＣ直列共振回路に並列接続されるとともに、発振周波数近傍の領域でインピーダンスが高くなり、低周波領域でインピーダンスが低くなるインピーダンス素子とを有し、前記インピーダンス素子が、第２のインダクタと該第２のインダクタに直列に接続された抵抗であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電圧制御発振器によれば、可変容量ダイオード及び第１のインダクタからなるＬＣ直列共振回路に、発振周波数近傍でインピーダンスが高くなり、低周波領域でインピーダンスが低くなるインピーダンス素子を並列接続しているため、共振回路と結合コンデンサとの接続点から共振回路を見たときのインピーダンスは、低周波領域において十分に低くできる。
【００１１】
本発明の通信機によれば、位相雑音を改善することが可能な電圧制御発振器を用いているため、良好な通信特性を有する通信機を構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、実施例中において、従来例と同一もしくは同等の部分には同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の電圧制御発振器に係る第１の実施例の回路図である。電圧制御発振器１０は、共振回路１１、増幅回路２を備え、共振回路１と増幅回路２とは結合コンデンサＣ０で接続される。
【００１４】
共振回路１１は、可変容量ダイオードＶＤ１１、インダクタＬ１１〜Ｌ１３、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を備え、可変容量ダイオードＶＤ１１及び第１のインダクタであるインダクタＬ１１からなるＬＣ直列共振回路１２で決定される周波数で共振された信号を出力する回路である。
【００１５】
可変容量ダイオードＶＤ１１のアノードは接地され、カソードはインダクタＬ１１に接続されるとともに、インダクタＬ１２を介して制御端子１３に接続される。また、インダクタＬ１２の制御端子１３側はコンデンサＣ１１を介して接地される。
【００１６】
さらに、インダクタＬ１１の増幅回路２側は、コンデンサＣ１２を介して、発振周波数近傍の領域でインピーダンスが高くなり、１０ＭＨｚ以下の低周波領域でインピーダンスが低くなるインピーダンス素子であり、第２のインダクタでもあるインダクタＬ１３を介して接地される。
【００１７】
図２は、本発明の電圧制御発振器に係る第２の実施例の回路図である。電圧制御発振器２０は、第１の実施例の電圧制御発振器１０（図１）と比較して、共振回路２１のＬＣ直列共振回路２２が可変容量ダイオードＶＤ１１，ＶＤ２１、第１のインダクタであるインダクタＬ１１で構成される点で異なる。
【００１８】
上述の第１及び第２の実施例の電圧制御発振器によれば、可変容量ダイオード及び第１のインダクタからなるＬＣ直列共振回路に、発振周波数近傍の領域でインピーダンスが高くなり、低周波領域でインピーダンスが低くなるインピーダンス素子を並列接続しているため、共振回路と結合コンデンサとの接続点（図中、点Ａ）から共振回路を見たときのインピーダンスは、低周波領域において十分に低くできる。
【００１９】
したがって、増幅回路の発振トランジスタから可変容量ダイオードに印加される低周波雑音電圧を小さくでき、発振周波数の変動を抑制できるため、可変容量ダイオードの容量値変動が小さくなり、その結果、電圧制御発振器の位相雑音を改善できる。
【００２０】
特に、第２の実施例の電圧制御発振器のように可変容量ダイオードが２つある場合には、どちらの可変容量ダイオードの容量値変動も小さくできるため、電圧制御発振器の位相雑音を改善できる効果は、可変容量ダイオードが１つの場合に比べて大きい。
【００２１】
図３は、本発明の電圧制御発振器に係る第３の実施例の回路図である。電圧制御発振器１５は、第１の実施例の電圧制御発振器１０（図１）と比較して、共振回路１６のインダクタＬ１３に抵抗Ｒ１が直列に接続されている点で異なる。
【００２２】
また、図４は、本発明の電圧制御発振器に係る第４の実施例の回路図である。電圧制御発振器２５は、第２の実施例の電圧制御発振器２０（図２）と比較して、共振回路２６のインダクタＬ１３に抵抗Ｒ１が直列に接続されている点で異なる。
【００２３】
上述の第３及び第４の実施例の電圧制御発振器によれば、可変容量ダイオード及び第１のインダクタからなるＬＣ直列共振回路に、第２のインダクタを並列接続することによって生じる不必要な共振点によって異常発振が発生するのを防止することができる。
【００２４】
すなわち、第１及び第２の実施例のように、ＬＣ直列共振回路に第２のインダクタを並列接続すると、たとえば電圧制御発振器１０の場合には、インダクタＬ１１と可変容量ダイオードＤ１１からなる直列共振回路１２だけでなく、それにインダクタＬ１３とコンデンサＣ１２が加わった並列共振回路が構成される。そして、増幅回路２中のトランジスタやコンデンサのバラツキによって、直列共振回路１２の共振周波数だけでなく、この並列共振回路の共振周波数でも発振条件を満たしてしまい、異常発振を起こしてしまう可能性がある。これは電圧制御発振器２０の場合も同じである。
【００２５】
これに対して、第３及び第４の実施例のように、第２のインダクタに直列に抵抗を設けると、直列共振回路１２の損失は変化しないにもかかわらず、並列共振回路の損失が増加し、増幅回路２中のトランジスタやコンデンサにバラツキがあっても、この並列共振回路の共振周波数で発振条件を満たさなくなる。これによって、第２のインダクタを並列接続することによる異常発振の発生を防止することができる。
【００２６】
図５は、本発明の通信機に係る一実施例のブロック図である。通信機３０は、アンテナ３１、デュプレクサ３２、増幅部３３ａ，３３ｂ、混合部３４ａ，３４ｂ、電圧制御発振器３５、ＰＬＬ制御用回路３６、ローパスフィルタ３７、温度補償水晶発振回路３８、送信部Ｔｘ、受信部Ｒｘを備える。
【００２７】
ＰＬＬ制御用回路３６は、電圧制御発振器３５の出力信号を入力し、温度補償水晶発振回路３８の発振信号と位相を比較し、所定の周波数及び位相となるように制御電圧を出力する。
【００２８】
電圧制御発振器３５は、ローパスフィルタ３７を介してその制御電圧を制御端子で受けて、その制御電圧に応じた高周波信号を出力する。この高周波信号は、混合部３４ａ，３４ｂにそれぞれ局部発振信号として与えられる。
【００２９】
混合部３４ａは、送信部Ｔｘから出力される中間周波信号と局部発振信号とを混合して送信信号に変換する。この送信信号は、増幅部３３ａで増幅され、デュプレクサ３２を介してアンテナ３１から放射される。
【００３０】
アンテナ３１からの受信信号はデュプレクサ３２を介して増幅部３３ｂで増幅される。混合部３４ｂは、増幅部３３ｂで増幅された受信信号と電圧制御発振器３５からの局部発振信号とを混合して中間周波信号に変換する。この中間周波信号は、受信部Ｒｘで信号処理される。
【００３１】
このような通信機３０における電圧制御発振器３５に、図１ないし図４で示した実施例の電圧制御発振器１０，１５，２０，２５を用いる。
【００３２】
上述した実施例の通信機によれば、位相雑音を改善することが可能な電圧制御発振器を用いているため、良好な通信特性を有する通信機を構成することができる。
【００３３】
なお、上述の実施例の電圧制御発振器で説明した共振回路の構成は一般的な回路構成であり、他の構成の回路であっても本発明の電圧制御発振器を実現することは可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の電圧制御発振器によれば、可変容量ダイオード及び第１のインダクタからなるＬＣ直列共振回路に、発振周波数近傍の領域でインピーダンスが高くなり、低周波領域でインピーダンスが低くなるインピーダンス素子を並列接続しているため、共振回路と結合コンデンサとの接続点から共振回路を見たときのインピーダンスは、低周波領域において十分に低くできる。
【００３５】
したがって、増幅回路の発振トランジスタから可変容量ダイオードに印加される低周波雑音電圧を小さくでき、発振周波数の変動を抑制できるため、可変容量ダイオードの容量値変動が小さくなり、その結果、電圧制御発振器の位相雑音を改善できる。
【００３６】
本発明の通信機によれば、位相雑音を改善することが可能な電圧制御発振器を用いているため、良好な通信特性を有する通信機を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電圧制御発振器に係る第１の実施例の回路図である。
【図２】本発明の電圧制御発振器に係る第２の実施例の回路図である。
【図３】本発明の電圧制御発振器に係る第３の実施例の回路図である。
【図４】本発明の電圧制御発振器に係る第４の実施例の回路図である。
【図５】本発明の通信機に係る一実施例のブロック図である。
【図６】従来の電圧制御発振器の回路図である。
【符号の説明】
２      増幅回路
１０，２０      電圧制御発振器
１１，２１      共振回路
１２，２２      ＬＣ直列共振回路
３０      通信機
Ｌ１      インダクタ（第１のインダクタ）
Ｌ３      インダクタ（インピーダンス素子、第２のインダクタ）
ＶＤ１１，ＶＤ２１      可変容量ダイオード
Ｒ１      抵抗
【図１】
0003893932.tif 000002
【図２】
0003893932.tif 000003
【図３】
0003893932.tif 000004
【図４】
0003893932.tif 000005
【図５】
0003893932.tif 000006
【図６】
0003893932.tif 000007