(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラクタとコンデンサの直列回路を含む共振回路と、
周囲温度に基づく電圧を出力する温度センサと、
前記温度センサから出力される電圧と予め定められた電圧とを加算する加算手段と、
前記温度センサから出力される電圧が下基準電圧として供給されかつ前記加算手段からの出力電圧が上基準電圧として供給されて、入力デジタルデータに基づき前記下基準電圧から前記上基準電圧に至るまでの間の出力電圧を発生して前記バラクタと前記コンデンサとの接続点に印加する可変電圧発生手段と、
を備えたことを特徴とする共振装置。
【請求項２】
バラクタとコンデンサの直列回路を含む共振回路と、
周囲温度に基づく電圧を出力する温度センサと、
前記温度センサから出力される電圧と予め定められた第１の電圧とを加算する第１の加算手段と、
前記温度センサから出力される電圧と前記第１の電圧より大きい予め定められた第２の電圧とを加算する第２の加算手段と、
第１の加算手段から出力される電圧が下基準電圧として供給されかつ前記第２の加算手段からの出力電圧が上基準電圧として供給されて、入力デジタルデータに基づき前記下基準電圧から前記上基準電圧に至るまでの間の出力電圧を発生して前記バラクタと前記コンデンサとの接続点に印加する可変電圧発生手段と、
を備えたことを特徴とする共振装置。
【請求項３】
請求項１、または２記載の共振装置において、可変電圧発生手段は、前記下基準電圧と前記上基準電圧を受けて入力デジタルデータをＤ／Ａ変換して前記入力デジタルデータに基づき前記下基準電圧から前記上基準電圧に至るまでの間の電圧を発生するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅するバッファ増幅器とを備えたことを特徴とする共振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は共振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、放送受信機および通信受信機では、所望の周波数の信号のみを通過させるフィルタや、不要な周波数の信号を除去するフィルタが不可欠であり、これらに共振装置が用いられている。
【０００３】
受信したい周波数が複数あるときは、例えば図６に示す如く、バラクタＤ１とコンデンサＣ１との直列回路にコイルＬ１を並列接続した共振回路Ｆ１を構成し、バラクタＤ１とコンデンサＣ１との接続点に所定の電圧を印加して、該接続点の電圧を変化させることでバラクタＤ１の静電容量を可変することにより、コイルＬ１との共振周波数を可変させて、フィルタとして使用したときはフィルタの中心周波数を動かして、受信周波数の選択を行っている。
【０００４】
図６に示す例では、電圧を抵抗Ｒ７を介してツエナーダイオードＤ２に印加し、ツエナーダイオードのツエナー電圧を抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６の直列回路によって分圧し、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ５との接続点の電圧を下基準電圧とし、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４との接続点の電圧を上基準電圧とし、上基準電圧と下基準電圧を可変電圧発生器にＧ１に供給し、可変電圧発生器Ｇ１によって下基準電圧から上基準電圧までの間の出力電圧を外部からの信号によって発生させ、可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧をバラクタＤ１とコンデンサＣ１との接続点に印加するように構成してある。
【０００５】
ここで、可変電圧発生器Ｇ１は、Ｄ／Ａ変換器ＤＡと、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３と演算増幅器Ａ１とからなるバッファ増幅器Ａ２を備え、Ｄ／Ａ変換器ＤＡに外部からの信号として供給した入力デジタルデータに基づくＤ／Ａ変換器ＤＡの出力電圧をバッファ増幅器Ａ２で増幅し、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１とを介して下基準電圧から上基準電圧までの間の電圧を出力し、バラクタＤ１とコンデンサＣ１との接続点に印加するように構成してある。
【０００６】
ここで、下基準電圧は接地電位とすることも可能である。
【０００７】
可変電圧発生器Ｇ１からの出力電圧は、次の（１）式に示す如くである。
【０００８】
（上基準電圧−下基準電圧）／２ｎ×入力デジタルデータの値＋下基準電圧……（１）
【０００９】
（１）式において、入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量は、次の（２）式に示す如くである。
【００１０】
（上基準電圧−下基準電圧）／２ｎ                ……（２）
【００１１】
ここで、ｎ＝入力デジタルデータのビット数、
入力デジタルデータの値＝１〜２ｎ
であり、入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量が均等で直線性のよいものが得られる。
【００１２】
このように、可変電圧発生器Ｇ１からはＤ／Ａ変換器ＤＡに供給する入力デジタルデータに対応した出力電圧を発生させ、この電圧をバラクタＤ１に印加し、入力デジタルデータを変更してバラクタＤ１に印加する電圧を変化させることにより、共振回路Ｆ１の共振周波数をトラッキングさせることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の共振装置によるときは、周囲温度が変化するとバラクタＤ１に一定の電圧を印加しているにもかかわらず、バラクタＤ１の静電容量の変化が起こって目的とする共振周波数からずれ、周囲温度が上昇すれば共振周波数が低下して、共振周波数が周囲温度によって移動してしまうというという問題点があった。
【００１４】
この結果、周囲温度の変動によって、通過させたい信号のレベルが低下したり、必要としない信号のレベルが増大して、受信機に用いたとき受信性能や不要輻射除去機能の劣化を引き起こしている。
【００１５】
また、周囲温度の変化に対応した入力デジタルデータを用意して可変電圧発生器の出力電圧を周囲温度の変化に対させて、共振装置の共振周波数を補償するというようなことは非常に困難であるという問題点があった。
【００１６】
本発明は、周囲温度の変化にもかかわらず、共振周波数の変動を抑圧した共振装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる共振装置は、
バラクタとコンデンサの直列回路を含む共振回路と、
周囲温度に基づく電圧を出力する温度センサと、
前記温度センサから出力される電圧と予め定められた電圧とを加算する加算手段と、
前記温度センサから出力される電圧が下基準電圧として供給されかつ前記加算手段からの出力電圧が上基準電圧として供給されて、入力デジタルデータに基づき前記下基準電圧から前記上基準電圧に至るまでの間の出力電圧を発生して前記バラクタと前記コンデンサとの接続点に印加する可変電圧発生手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２にかかる共振装置は、
バラクタとコンデンサの直列回路を含む共振回路と、
周囲温度に基づく電圧を出力する温度センサと、
前記温度センサから出力される電圧と予め定められた第１の電圧とを加算する第１の加算手段と、
前記温度センサから出力される電圧と前記第１の電圧より大きい予め定められた第２の電圧とを加算する第２の加算手段と、
第１の加算手段から出力される電圧が下基準電圧として供給されかつ前記第２の加算手段からの出力電圧が上基準電圧として供給されて、入力デジタルデータに基づき前記下基準電圧から前記上基準電圧に至るまでの間の出力電圧を発生して前記バラクタと前記コンデンサとの接続点に印加する可変電圧発生手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１および２にかかる共振装置によれば、下基準電圧から上基準電圧までの間の出力電圧であって、かつ入力デジタルデータに対応する出力電圧が可変電圧発生手段から出力されてバラクタに印加される。入力デジタルデータを変更することによって、バラクタに印加される電圧が変化させられて、共振回路の共振周波数をトラッキングさせることができ、共振回路による周波数の選択が行える。
【００２０】
一方、本発明の請求項１および２にかかる共振装置において、共振装置の周囲温度が温度センサによって検出され、温度センサから周囲温度に基づく電圧が出力されて、前記下基準電圧および上基準電圧が共に温度センサからの出力電圧分だけ共に増加させられることになり、可変電圧発生手段からの出力電圧は温度変化前の状態から平行移動させられる。したがって、周囲温度上昇のときには、バラクタに印加される電圧は周囲温度に基づく電圧だけ増加させられ、周囲温度低下のときには、バラクタに印加される電圧は周囲温度に基づく電圧だけ減少させられる。
【００２１】
一方、バラクタは、周囲温度の上昇によってその静電容量は増加し、周囲温度の低下によってその静電容量は減少する。しかるに、周囲温度の上昇によってバラクタに印加される電圧は増加して、その静電容量は減少させられることになって、周囲温度の増加による静電容量の増加が抑制され、逆に、周囲温度の下降によってバラクタに印加される電圧は減少して、その静電容量は増加させられることになって、周囲温度の低下による静電容量の増加が抑制されて、共振回路の共振周波数が補償される。この結果、共振回路の共振周波数が周囲温度の変化によって目的とする共振周波数からずれるようなことは抑圧される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる共振装置を実施の一形態によって説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の一形態にかかる共振装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】
本発明の実施の一形態にかかる共振装置１０において、図６に示した従来の共振装置と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、重複を避けるために、従来の共振装置と同一の構成要素の説明は省略する。
【００２５】
共振装置１０では、周囲温度を検出する温度センサ１１を備え、温度センサ１１からの出力電圧を下基準電圧として可変電圧発生器Ｇ１に印加する。
【００２６】
一方、共振装置１０では、ツエナーダイオードＤ２のツエナー電圧を抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３とで分圧し、この分圧電圧を抵抗Ｒ１０に印加し、温度センサ１１の出力電圧を抵抗Ｒ１１に印加して、抵抗Ｒ８、抵抗Ｒ９および演算増幅器Ａ３からなる非反転加算回路Ａ４にて、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との分圧電圧と温度センサ１１の出力電圧とを非反転加算して、非反転加算出力を上基準電圧として可変電圧発生器Ｇ１に印加する。
【００２７】
上記にように構成された共振装置１０において、下基準電圧から上基準電圧までの間の出力電圧であって、かつＤ／Ａ変換器ＤＡに供給された入力デジタルデータに対応する可変電圧発生器Ｇ１からの出力電圧がバラクタＤ１に印加されて、バラクタＤ１に印加される電圧を変化させることにより、共振回路Ｆ１の共振周波数をトラッキングさせることができて、共振回路Ｆ１による周波数の選択が行える。
【００２８】
一方、一般に、バラクタＤ１において、印加される電圧が増加させられると静電容量は減少し、逆に、印加される電圧が減少させられると静電容量は増加する。また、周囲温度が上昇すると静電容量は増加し、周囲温度が下降すると静電容量は減少する。
【００２９】
したがって、温度センサ１１および非反転加算回路Ａ４が設けられていない場合において、共振装置１０の周囲温度に変化があった場合に、図２に示すように、周囲温度が増加したとき周囲温度が増加する前と比較してコイルＬ１との共振周波数は下がり、当初の目的周波数からのずれが生ずる。逆に、周囲温度が低下したとき、周囲温度が低下する前と比較してコイルＬ１との共振周波数は上がり、当初の目的周波数からのずれが生ずる。図２において、縦軸は共振回路Ｆ１の出力の振幅である。
【００３０】
しかるに、温度センサ１１を設けて、温度センサ１１からの出力電圧に基づく電圧だけ、可変電圧発生器Ｇ１に供給される上下基準電圧を変化させたが、入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量は変化せず、可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧は、横軸に入力デジタルデータに基づく値を、縦軸に可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧を取って示した図３に示すように、周囲温度が変化した場合に前記ステップ量を維持したまま平行移動することになる。
【００３１】
そこで、周囲温度が増加したときには、温度センサ１１からの出力電圧が増加し、可変電圧発生器Ｇ１の上下基準電圧は増加するが、入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量は変化せず、可変電圧発生器Ｇ１からの出力電圧は温度センサ１１からの出力電圧分だけ高くなる。
【００３２】
しかし、周囲温度の上昇に基づいてバラクタＤ１の静電容量は増加しているが、周囲温度の上昇に基づいて可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧も増加していてバラクタＤ１の静電容量は減少させられて、この結果、バラクタＤ１の静電容量の変化は打ち消されて、共振回路Ｆ１の共振周波数は周囲温度が増加する前の状態に維持され、温度補償されることになる。
【００３３】
周囲温度が低下したときには、温度センサ１１からの出力電圧が減少し、可変電圧発生器Ｇ１の上下基準電圧は減少するが、入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量は変化せず、可変電圧発生器Ｇ１からの出力電圧は温度センサ１１からの出力電圧分だけ低くなる。
【００３４】
そこで、周囲温度の下降に基づいてバラクタＤ１の静電容量は減少しているが、周囲温度の下降に基づいて可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧も減少していてバラクタＤ１の静電容量は増加させられていて、この結果、バラクタＤ１の静電容量の変化は打ち消されて、共振回路Ｆ１の共振周波数は周囲温度が増加する前の状態に維持され、温度補償されることになる。
【００３５】
ここで、仮に、温度センサ１１の出力電圧を上基準電圧にのみ加えて温度補償をするときは、（１）式および（２）式からも明らかな如く、入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量は変化してしまって、図３に代わって図４に示す如くになって、温度補償ができなくなる。
【００３６】
次に、本発明にかかる共振装置の変形例について説明する。
【００３７】
図５は本発明にかかる共振装置の変形例の構成を示すブロック図であり、図１に示した共振装置１０と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、その説明は省略する。
【００３８】
本変形例にかかる共振装置２０は、ツエナーダイオードＤ２のツエナー電圧を抵抗Ｒ１０に印加し、温度センサ１１からの出力電圧を抵抗Ｒ１１に印加して、ツエナーダイオードＤ２のツエナー電圧と温度センサ１１からの出力電圧とを非反転加算回路Ａ４によって加算し、加算出力を上基準電圧として可変電圧発生器Ｇ１に印加する。
【００３９】
一方、共振装置２０では、ツエナーダイオードＤ２のツエナー電圧を抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３とで分圧し、この分圧電圧を抵抗Ｒ１７に印加し、温度センサ１１の出力電圧を抵抗Ｒ１６に印加して、抵抗Ｒ１４、抵抗Ｒ１５および演算増幅器Ａ５からなる非反転加算回路Ａ６にて、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との分圧電圧と温度センサ１１の出力電圧とを非反転加算して、非反転加算出力を下基準電圧として可変電圧発生器Ｇ１に印加してある。
【００４０】
上記にように構成された共振装置２０においても、下基準電圧から上基準電圧までの間の出力電圧であって、かつＤ／Ａ変換器ＤＡに供給された入力デジタルデータに対応する可変電圧発生器Ｇ１からの出力電圧がバラクタＤ１に印加されて、バラクタＤ１に印加される電圧を変化させることにより、共振回路Ｆ１の共振周波数をトラッキングさせることができて、共振回路Ｆ１による周波数の選択が行える。
【００４１】
さらに、共振装置２０においても、周囲温度が変化しても入力デジタルデータのＬＳＢ毎に対する可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧のステップ量は変化せず、下基準電圧が変化して、可変電圧発生器Ｇ１の出力電圧は、図３に示すように、周囲温度が変化した場合に前記ステップ量を維持したまま平行移動することになって、共振装置１０と同様に温度補償が行われることになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる共振装置によれば、周囲温度の変化にもかかわらず、共振周波数の変動を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる共振装置の構成を示すブロック図である。
【図２】周囲温度の変化に対する共振周波数の変化を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の一形態にかかる共振装置の作用の説明に供する説明図である。
【図４】本発明の実施の一形態にかかる共振装置の作用の説明に供する説明図である。
【図５】本発明の実施の一形態にかかる共振装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の共振装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｄ１  バラクタ
Ｌ１  コイル
Ｆ１  共振回路
ＤＡ  Ｄ／Ａ変換器
Ｇ１  可変電圧発生器
Ａ４およびＡ６  非反転加算回路
Ｄ２  ツエナーダイオード
１０および２０  共振装置
１１  温度センサ
【図１】
0003806608.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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