JP2003008403A - Oscillation circuit - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の発振回路は帰還ゲインが一定であるた
め、帰還ゲインが低い場合電源投入時から安定動作時ま
での時間が長くかかるという課題を有していた。
【解決手段】 増幅回路、あるいは帰還回路のゲインを
電源投入時に大きくすることにより、ループゲインを大
きくし、安定発振状態になった後に元のループゲインに
戻すことにより、ループゲインの低い発振回路において
も高速に発振定常状態まで立ちあげることができる。
(57) [Problem] A conventional oscillation circuit has a problem that since the feedback gain is constant, it takes a long time from power-on to stable operation when the feedback gain is low. SOLUTION: By increasing the gain of an amplifier circuit or a feedback circuit when power is turned on, the loop gain is increased, and after returning to a stable oscillation state, the original loop gain is restored. Can quickly start up to the oscillation steady state.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、衛星通
信等の無線通信機器に用いられる発振回路に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillator circuit used in a wireless communication device such as a mobile phone and satellite communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の技術について図を用いて説明す
る。2. Description of the Related Art A conventional technique will be described with reference to the drawings.
【0003】図12は、従来例の発振回路の回路図であ
る。FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional oscillator circuit.
【0004】図12において、1、2は発振トランジス
タ、3は定電流源、4、5は帰還容量、6は共振容量、
7は共振インダクタ、8はバイアスチョーク、9、1
0、11、12はバイアス抵抗、13は電源、14、1
5は発振回路出力結合容量、16,17は発振回路差動
出力端子である。In FIG. 12, 1 and 2 are oscillation transistors, 3 is a constant current source, 4 and 5 are feedback capacitors, 6 is a resonance capacitor,
7 is a resonance inductor, 8 is a bias choke, 9 and 1
0, 11, 12 are bias resistors, 13 is a power supply, 14, 1
Reference numeral 5 is an oscillation circuit output coupling capacitance, and 16 and 17 are oscillation circuit differential output terminals.
【0005】共振容量6と、共振インダクタ7により発
振周波数において並列共振が起こり、発振トランジスタ
1,2のコレクタから電源13側をみたインピーダンス
は無限大となる。Parallel resonance occurs at the oscillation frequency by the resonance capacitor 6 and the resonance inductor 7, and the impedance seen from the collectors of the oscillation transistors 1 and 2 toward the power supply 13 becomes infinite.
【0006】熱雑音より増幅された発振周波数の信号は
帰還容量4、5によりそれぞれ発振トランジスタ1、2
に帰還され発振の状態を維持する。Signals having an oscillation frequency amplified by thermal noise are oscillated by the feedback capacitors 4 and 5, respectively.
It is fed back to and maintains the oscillation state.
【0007】従来の発振回路では所望の周波数において
安定した発振を行うために帰還容量4、5の定数は固定
であり、ある特定の発振周波数における発振回路のルー
プゲインは一定であった。In the conventional oscillator circuit, the constants of the feedback capacitors 4 and 5 are fixed in order to stably oscillate at a desired frequency, and the loop gain of the oscillator circuit at a specific oscillation frequency is constant.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、ループゲインが低い発振回路では電源投
入時から安定状態までの時間が長くなるという課題を有
していた。However, the above-mentioned structure has a problem that the time from power-on to the stable state becomes long in the oscillation circuit having a low loop gain.
【0009】本発明は、上記課題を考慮し、起動時間の
短い発振回路を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an oscillation circuit having a short starting time.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、発振回路のループゲインを電源投入時には
高くし、その後、ループゲイン戻すことにより電源投入
から、安定発振までの起動時間の短い発振回路を得るこ
とができる。To solve this problem, the present invention increases the loop gain of the oscillation circuit when the power is turned on, and then returns the loop gain to reduce the startup time from power-on to stable oscillation. A short oscillation circuit can be obtained.
【0011】すなわち、第1の本発明(請求項1に対
応)は、増幅回路と、帰還回路と、電源投入時に前記増
幅回路及び/または前記帰還回路の全部または一部のゲ
インを第1の所定値とし、発振安定後に前記増幅回路及
び/または前記帰還回路の全部または一部のゲインを第
2の所定値とするゲインコントローラとを備え、前記増
幅回路および前記帰還回路はループ回路を形成してお
り、前記第1の所定値は、前記第2の所定値より大きい
発振回路である。That is, the first aspect of the present invention (corresponding to claim 1) is that the gain of all or a part of the amplifier circuit, the feedback circuit, and the amplifier circuit and / or the feedback circuit is turned on when the power is turned on. A gain controller that sets a predetermined value and a gain of all or part of the amplification circuit and / or the feedback circuit to a second predetermined value after oscillation stabilization, and the amplification circuit and the feedback circuit form a loop circuit. Therefore, the first predetermined value is an oscillation circuit larger than the second predetermined value.
【0012】また、第2の本発明(請求項2に対応)
は、前記増幅回路は、第1〜NのN個の増幅回路を有す
るリングオシレータである第1の本発明に記載の発振回
路である。The second invention (corresponding to claim 2)
Is the oscillator circuit according to the first aspect of the present invention, wherein the amplifier circuit is a ring oscillator having N amplifier circuits 1 to N.
【0013】また、第3の本発明(請求項3に対応)
は、前記増幅回路は、第1〜NのN個の増幅回路を有
し、前記帰還回路は、第1〜NのN個の帰還回路を有
し、前記第1〜NのN個の帰還回路のうち、前記第Nの
帰還回路は、前記第1〜NのN個の増幅回路のうち、前
記第Nの増幅回路の出力を前記第1の増幅回路の入力に
帰還させるものであり、iを1<=i<=N−1を満た
す任意の整数とするとき、前記第iの帰還回路は、前記
第iの増幅回路の出力を前記第i+1の増幅回路の入力
に帰還させるものである第1の本発明に記載の発振回路
である。A third aspect of the present invention (corresponding to claim 3)
, The amplifier circuit has first to Nth amplifier circuits, the feedback circuit has first to Nth feedback circuits, and the first to Nth feedback circuits are provided. Of the circuits, the Nth feedback circuit feeds back an output of the Nth amplification circuit among the Nth amplification circuits of the first to Nths to an input of the first amplification circuit, When i is an arbitrary integer satisfying 1 <= i <= N−1, the i-th feedback circuit feeds back the output of the i-th amplification circuit to the input of the i + 1-th amplification circuit. An oscillation circuit according to a first aspect of the present invention.
【0014】また、第4の本発明(請求項4に対応)
は、前記Nは偶数であり、前記第1〜Nの各増幅回路は
反転増幅回路である第2または3の本発明に記載の発振
回路である。A fourth invention (corresponding to claim 4)
Is the oscillation circuit according to the second or third aspect of the present invention, wherein N is an even number, and each of the first to Nth amplification circuits is an inverting amplification circuit.
【0015】また、第5の本発明(請求項5に対応)
は、前記Nは2であり、前記第1〜NのN個の増幅回路
は発振トランジスタであり、発振信号が前記第1の増幅
回路及び前記第2の増幅回路から差動により取り出され
る第3の本発明に記載の発振回路である。A fifth aspect of the present invention (corresponding to claim 5)
Is the third amplification circuit in which the N is 2 and the N first to Nth amplification circuits are oscillation transistors, and an oscillation signal is differentially extracted from the first amplification circuit and the second amplification circuit. Is an oscillator circuit according to the present invention.
【0016】また、第6の本発明(請求項6に対応)
は、前記帰還回路の全部または一部は、可変容量ダイオ
ードで構成されている、またはMOS容量で構成されて
いる、または複数のコンデンサとコンデンサに直列に接
続された切替可能なスイッチとで構成されている第1〜
5の本発明のいずれかに記載の発振回路である。A sixth aspect of the present invention (corresponding to claim 6)
Is composed of a variable capacitance diode, a MOS capacitance, or a plurality of capacitors and a switchable switch connected in series to the capacitors. 1st
5 is an oscillation circuit according to any one of the present inventions.
【0017】また、第7の本発明(請求項7に対応)
は、前記スイッチは、MOSスイッチである第6の本発
明に記載の発振回路である。A seventh aspect of the present invention (corresponding to claim 7)
Is the oscillation circuit according to the sixth aspect of the present invention, wherein the switch is a MOS switch.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0019】(実施の形態1)図1に本発明の発振回路
の第1の実施形態を示す。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of an oscillator circuit of the present invention.
【0020】図1において、1は増幅回路、2は帰還回
路、3はゲインコントローラ、である。動作を以下に示
す。In FIG. 1, 1 is an amplifier circuit, 2 is a feedback circuit, and 3 is a gain controller. The operation is shown below.
【0021】増幅回路1は発振周波数においてゲインを
もつ増幅回路である。前記増幅回路1の出力を帰還回路
2にて信号を入力に帰還する。増幅回路1と帰還回路2
の閉ループ回路において発振周波数にてループゲインが
1以上で発振器を構成している。The amplifier circuit 1 is an amplifier circuit having a gain at the oscillation frequency. The output of the amplifier circuit 1 is fed back to the input by the feedback circuit 2. Amplifier circuit 1 and feedback circuit 2
In the closed loop circuit, the oscillator has a loop gain of 1 or more at the oscillation frequency.
【0022】上記構成において、ゲインコントローラ3
により電源投入時においては発振周波数における帰還回
路2のゲインを高く(あるいはロスを小さく)し、トー
タルのループゲインを大きくすることにより、発振の安
定状態まで高速に立ち上げ、立ち上がり後、ゲインコン
トローラ3により帰還回路2のゲインを低く(あるいは
ロスを大きく)し、発振の最適状態にもどす。In the above configuration, the gain controller 3
Thus, when the power is turned on, the gain of the feedback circuit 2 at the oscillation frequency is increased (or the loss is decreased) and the total loop gain is increased, so that the oscillation is stably started at a high speed, and after the rise, the gain controller 3 Thus, the gain of the feedback circuit 2 is lowered (or the loss is increased) to return to the optimum state of oscillation.
【0023】すなわち、ゲインコントローラ3により電
源投入時には、発振周波数における帰還回路2のゲイン
を第1の所定値にし、発振安定後に、帰還回路2のゲイ
ンを第1の所定値より小さい第2の所定値にする。That is, when the power is turned on by the gain controller 3, the gain of the feedback circuit 2 at the oscillation frequency is set to the first predetermined value, and after the oscillation is stabilized, the gain of the feedback circuit 2 is set to the second predetermined value smaller than the first predetermined value. Value.
【0024】具体的には、ゲインコントローラ3は、電
源投入時には、発振周波数における帰還回路2のゲイン
を例えば1.5倍から数倍程度だけ高くし、発振安定後
に帰還回路2のゲインを例えば1.5倍から数倍程度だ
け低くする。Specifically, when the power is turned on, the gain controller 3 increases the gain of the feedback circuit 2 at the oscillation frequency by, for example, about 1.5 times to several times, and after the oscillation is stabilized, the gain of the feedback circuit 2 is set to, for example, 1. Approximately 5 to several times lower.
【0025】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0026】(実施の形態2)図2に本発明の発振回路
の第2の実施形態を示す。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the oscillator circuit of the present invention.
【0027】図2において、1は増幅回路、2は帰還回
路、3はゲインコントローラ、である。動作を以下に示
す。In FIG. 2, 1 is an amplifier circuit, 2 is a feedback circuit, and 3 is a gain controller. The operation is shown below.
【0028】増幅回路1は発振周波数においてゲインを
もつ増幅回路である。前記増幅回路1の出力を帰還回路
2にて信号を入力に帰還する。増幅回路1と帰還回路2
の閉ループ回路において発振周波数にてループゲインが
1以上で発振器を構成している。The amplifier circuit 1 is an amplifier circuit having a gain at the oscillation frequency. The output of the amplifier circuit 1 is fed back to the input by the feedback circuit 2. Amplifier circuit 1 and feedback circuit 2
In the closed loop circuit, the oscillator has a loop gain of 1 or more at the oscillation frequency.
【0029】ゲインコントローラ3により電源投入時に
おいては発振周波数における増幅回路1のゲインを高く
し、トータルのループゲインを大きくすることにより、
発振の安定状態まで高速に立ち上げ、立ち上がり後、ゲ
インコントローラ3により増幅回路1のゲインを低く
し、発振の最適状態にもどす。When the power is turned on by the gain controller 3, the gain of the amplifier circuit 1 at the oscillation frequency is increased and the total loop gain is increased.
The oscillation is started up to a stable state at high speed, and after rising, the gain of the amplifier circuit 1 is lowered by the gain controller 3 to return to the optimum state of oscillation.
【0030】すなわち、ゲインコントローラ3により電
源投入時には、発振周波数における増幅回路1のゲイン
を第1の所定値にし、発振安定後に、増幅回路1のゲイ
ンを第1の所定値より小さい第2の所定値にする。That is, when the power is turned on by the gain controller 3, the gain of the amplification circuit 1 at the oscillation frequency is set to the first predetermined value, and after the oscillation is stabilized, the gain of the amplification circuit 1 is set to the second predetermined value smaller than the first predetermined value. Value.
【0031】具体的には、ゲインコントローラ3は、電
源投入時には、発振周波数における増幅回路1のゲイン
を例えば1.5倍から数倍程度だけ高くし、発振安定後
に増幅回路1のゲインを例えば1.5倍から数倍程度だ
け低くする。Specifically, when the power is turned on, the gain controller 3 increases the gain of the amplifier circuit 1 at the oscillation frequency by, for example, about 1.5 times to several times, and after the oscillation is stabilized, the gain of the amplifier circuit 1 is set to, for example, 1. Approximately 5 to several times lower.
【0032】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0033】(実施の形態3)図3、図4に本発明の発
振回路の第3の実施形態を示す。(Third Embodiment) FIGS. 3 and 4 show a third embodiment of the oscillator circuit according to the present invention.
【0034】図3において、1〜3は増幅回路、4はゲ
インコントローラ、である。また図4は図3の1個の増
幅回路の回路図であり、6はトランジスタ、7はチョー
クインダクタ、8は出力結合コンデンサ、9は信号出力
端子、10はエミッタ可変抵抗、11、13はバイアス
抵抗、12は入力結合コンデンサ、14は電源、15は
信号入力端子である。動作を以下に示す。In FIG. 3, 1 to 3 are amplifier circuits and 4 is a gain controller. 4 is a circuit diagram of one amplifier circuit of FIG. 3, 6 is a transistor, 7 is a choke inductor, 8 is an output coupling capacitor, 9 is a signal output terminal, 10 is a variable emitter resistor, and 11 and 13 are bias. A resistor, 12 is an input coupling capacitor, 14 is a power supply, and 15 is a signal input terminal. The operation is shown below.
【0035】増幅回路1〜3は発振周波数においてゲイ
ンをもつ増幅回路である。前記増幅回路3の出力を増幅
回路1の入力に帰還する。発振周波数にてループゲイン
が1以上でリングオシレータを構成している。The amplifier circuits 1 to 3 are amplifier circuits having a gain at the oscillation frequency. The output of the amplifier circuit 3 is fed back to the input of the amplifier circuit 1. A ring oscillator is configured with a loop gain of 1 or more at the oscillation frequency.
【0036】ゲインコントローラ4により電源投入時に
おいてはエミッタ可変抵抗の値を小さくし、発振周波数
における増幅回路1〜3のゲインを高くし、トータルの
ループゲインを大きくし、発振の安定状態まで高速に立
ち上げ、立ち上がり後、ゲインコントローラ4によりエ
ミッタ抵抗値を元の値にもどすことにより増幅回路1〜
3のゲインを低くし発振の最適状態にもどす。When the power is turned on, the gain controller 4 reduces the value of the variable emitter resistor, increases the gains of the amplifier circuits 1 to 3 at the oscillation frequency, increases the total loop gain, and speeds up to the stable oscillation state. After the start-up and start-up, the gain controller 4 restores the emitter resistance value to the original value, so that the amplifier circuits 1 to
Lower the gain of 3 to return to the optimum state of oscillation.
【0037】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0038】(実施の形態4)図5、図6に本発明の発
振回路の第4の実施形態を示す。(Fourth Embodiment) FIGS. 5 and 6 show a fourth embodiment of the oscillator circuit of the present invention.
【0039】図5において、1〜4はインバータ回路、
5はゲインコントローラである。また図6は1個のイン
バータの内部回路を示しており、6はトランジスタ、
7、11、13はバイアス抵抗、8は出力結合コンデン
サ、9は信号出力端子、10はエミッタ可変抵抗、12
は入力結合コンデンサ、14は電源、15は信号入力端
子である。動作を以下に示す。In FIG. 5, 1-4 are inverter circuits,
Reference numeral 5 is a gain controller. 6 shows the internal circuit of one inverter, 6 is a transistor,
7, 11 and 13 are bias resistors, 8 is an output coupling capacitor, 9 is a signal output terminal, 10 is an emitter variable resistor, 12
Is an input coupling capacitor, 14 is a power supply, and 15 is a signal input terminal. The operation is shown below.
【0040】インバータ回路1〜4は発振周波数におい
てゲインをもつ反転増幅回路である。前記インバータ回
路4の出力をインバータ回路1の入力に帰還する。発振
周波数にてループゲインが1以上であり、リングオシレ
ータを構成している。The inverter circuits 1 to 4 are inverting amplifier circuits having a gain at the oscillation frequency. The output of the inverter circuit 4 is fed back to the input of the inverter circuit 1. The loop gain is 1 or more at the oscillation frequency and constitutes a ring oscillator.
【0041】ゲインコントローラ5により電源投入時に
おいてはエミッタ可変抵抗10の抵抗値を小さくするこ
とにより発振周波数におけるインバータ回路1〜4のゲ
インを高くし、トータルのループゲインを大きくし、発
振の安定状態まで高速に立ち上げ、立ち上がり後、ゲイ
ンコントローラ5によりエミッタ可変抵抗10を元の値
にもどすことによりインバータ回路1〜4のゲインを低
くし発振の最適状態にもどす。When the power source is turned on by the gain controller 5, the resistance value of the variable emitter resistor 10 is reduced to increase the gain of the inverter circuits 1 to 4 at the oscillation frequency and increase the total loop gain to stabilize the oscillation. Up to a high speed, and after the rise, the gain controller 5 restores the emitter variable resistor 10 to the original value to lower the gain of the inverter circuits 1 to 4 and restore the optimum state of oscillation.
【0042】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0043】なお、本実施の形態の発振回路には4個の
インバータ回路が用いられているとして説明したが、こ
れに限らず、任意の偶数個のインバータ回路を用いても
構わない。Although it has been described that the oscillator circuit of this embodiment uses four inverter circuits, the present invention is not limited to this, and any even number of inverter circuits may be used.
【0044】(実施の形態5)図7に本発明の発振回路
の第5の実施形態を示す。(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows an oscillator circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【0045】図7において、1、3は増幅回路、2、4
は帰還回路、5はゲインコントローラである。動作を以
下に示す。In FIG. 7, 1 and 3 are amplifier circuits, 2 and 4
Is a feedback circuit, and 5 is a gain controller. The operation is shown below.
【0046】増幅回路1、3は発振周波数においてゲイ
ンをもつ反転増幅回路である。前記増幅回路1の出力を
帰還回路2を介して増幅回路3に入力する。そして前記
増幅回路3の出力を帰還回路4を介して増幅回路1の入
力に帰還する。発振周波数にてループゲインが1以上で
あり、発振回路を構成している。The amplifier circuits 1 and 3 are inverting amplifier circuits having a gain at the oscillation frequency. The output of the amplifier circuit 1 is input to the amplifier circuit 3 via the feedback circuit 2. Then, the output of the amplifier circuit 3 is fed back to the input of the amplifier circuit 1 via the feedback circuit 4. The loop gain is 1 or more at the oscillation frequency, and constitutes the oscillation circuit.
【0047】ゲインコントローラ5により電源投入時に
おいては発振周波数における帰還回路2、4のゲインを
高く(あるいはロスを低く)し、トータルのループゲイ
ンを大きくする。発振の安定状態まで高速に立ち上げ、
立ち上がり後、ゲインコントローラ5により帰還回路
2、4のゲインを低く(ロスを大きく)し、発振の最適
状態にもどす。When the power is turned on, the gain controller 5 increases the gain of the feedback circuits 2 and 4 (or reduces the loss) at the oscillation frequency to increase the total loop gain. Start up to the stable state of oscillation at high speed,
After rising, the gain controller 5 lowers the gain of the feedback circuits 2 and 4 (increased loss) to return to the optimum state of oscillation.
【0048】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0049】なお、本実施の形態の発振回路は、2個の
増幅回路1、3と2個の帰還回路2、4から構成されて
いるとして説明したが、これに限らず、Nを任意の整数
としてN個の増幅回路とN個の帰還回路から構成されて
いてもよい。Although the oscillation circuit of this embodiment has been described as being composed of the two amplifier circuits 1 and 3 and the two feedback circuits 2 and 4, the present invention is not limited to this, and N may be any number. It may be composed of N amplifier circuits and N feedback circuits as integers.
【0050】さらに、増幅回路1,3が反転増幅回路で
あっても構わない。また、この場合には、発振回路は、
Nを任意の整数として、2N個の増幅回路と2N個の帰
還回路から構成されていてもよい。Further, the amplifier circuits 1 and 3 may be inverting amplifier circuits. In this case, the oscillator circuit
It may be composed of 2N amplifier circuits and 2N feedback circuits, where N is an arbitrary integer.
【0051】(実施の形態6)図8に本発明の発振回路
の第6の実施形態を示す。(Sixth Embodiment) FIG. 8 shows an oscillator circuit according to a sixth embodiment of the present invention.
【0052】図8において、1、2は発振トランジス
タ、3は定電流源、4、5は可変容量ダイオード、6は
共振容量、7は共振インダクタ、8はバイアスチョー
ク、9、10、11,12はバイアス抵抗、13は電
源、14、15は発振回路出力結合容量、16、17は
発振回路差動出力端子、18、19は帰還容量、20,
21は帰還容量制御バイアス抵抗、22は帰還容量制御
電圧である。動作を以下に示す。In FIG. 8, 1 and 2 are oscillation transistors, 3 is a constant current source, 4 and 5 are variable capacitance diodes, 6 is a resonance capacitance, 7 is a resonance inductor, 8 is a bias choke, 9, 10, 11 and 12. Is a bias resistor, 13 is a power supply, 14 and 15 are oscillator circuit output coupling capacitors, 16 and 17 are oscillator circuit differential output terminals, 18 and 19 are feedback capacitors, 20,
Reference numeral 21 is a feedback capacitance control bias resistor, and 22 is a feedback capacitance control voltage. The operation is shown below.
【0053】共振容量6と、共振インダクタ7により発
振周波数において並列共振が起こり、発振トランジスタ
1,2のコレクタから電源13側をみたインピーダンス
は無限大となる。Parallel resonance occurs at the oscillation frequency by the resonance capacitor 6 and the resonance inductor 7, and the impedance seen from the collectors of the oscillation transistors 1 and 2 toward the power supply 13 becomes infinite.
【0054】熱雑音より増幅された発振周波数の信号は
可変容量ダイオード4,5とそれに直列接続された帰還
容量18、19により、それぞれ発振トランジスタ1、
2に帰還され発振の状態を維持する。The signals of the oscillation frequency amplified by the thermal noise are respectively generated by the variable capacitance diodes 4 and 5 and the feedback capacitors 18 and 19 connected in series to the oscillation transistors 1 and 5, respectively.
It is fed back to 2 and maintains the oscillation state.
【0055】このようなマルチバイブレータ発振回路に
おいて、電源投入時は帰還容量制御電圧22を可変容量
ダイオード4,5の容量値を大きくするよう制御し、帰
還信号を大きくする。In such a multivibrator oscillator circuit, when the power is turned on, the feedback capacitance control voltage 22 is controlled to increase the capacitance values of the variable capacitance diodes 4 and 5 to increase the feedback signal.
【0056】そして発振が定常状態になった後、帰還容
量制御電圧22により可変容量ダイオード4,5の容量
値を小さくし、帰還信号を小さくする(元に戻す)。After the oscillation reaches a steady state, the capacitance value of the variable capacitance diodes 4 and 5 is reduced by the feedback capacitance control voltage 22 to reduce the feedback signal (return to the original).
【0057】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0058】(実施の形態7)図9に本発明の発振回路
の第7の実施形態を示す。(Seventh Embodiment) FIG. 9 shows a seventh embodiment of the oscillator circuit of the present invention.
【0059】図9において、1、2は発振トランジス
タ、3は定電流源、4、5はMOS容量、6は共振容
量、7は共振インダクタ、8はバイアスチョーク、9、
10、11,12はバイアス抵抗、13は電源、14、
15は発振回路出力結合容量、16、17は発振回路差
動出力端子、18、19は帰還容量、20,21は帰還
容量制御バイアス抵抗、22は帰還容量制御電圧であ
る。動作を以下に示す。In FIG. 9, 1 and 2 are oscillation transistors, 3 is a constant current source, 4 and 5 are MOS capacitors, 6 is a resonance capacitor, 7 is a resonance inductor, 8 is a bias choke, and 9,
10, 11, 12 are bias resistors, 13 is a power supply, 14,
Reference numeral 15 is an oscillation circuit output coupling capacitance, 16 and 17 are oscillation circuit differential output terminals, 18 and 19 are feedback capacitances, 20 and 21 are feedback capacitance control bias resistors, and 22 is a feedback capacitance control voltage. The operation is shown below.
【0060】共振容量6と、共振インダクタ7により発
振周波数において並列共振が起こり、発振トランジスタ
1,2のコレクタから電源13側をみたインピーダンス
は無限大となる。熱雑音より増幅された発振周波数の信
号はMOS容量4,5とそれに直列接続された帰還容量
18、19により、それぞれ発振トランジスタ1、2に
帰還され発振の状態を維持する。Parallel resonance occurs at the oscillation frequency by the resonance capacitor 6 and the resonance inductor 7, and the impedance seen from the collectors of the oscillation transistors 1 and 2 toward the power supply 13 becomes infinite. The oscillation frequency signal amplified by the thermal noise is fed back to the oscillation transistors 1 and 2 by the MOS capacitors 4 and 5 and the feedback capacitors 18 and 19 connected in series to the MOS capacitors 4 and 5, respectively, to maintain the oscillation state.
【0061】このようなマルチバイブレータ発振回路に
おいて、電源投入時は帰還容量制御電圧22をMOS容
量4,5の容量値を大きくするよう制御し、帰還信号を
大きくする。そして発振が定常状態になった後、帰還容
量制御電圧22によりMOS容量4,5の容量値を小さ
くし、帰還信号を小さくする(元に戻す)。In such a multivibrator oscillator circuit, when the power is turned on, the feedback capacitance control voltage 22 is controlled to increase the capacitance values of the MOS capacitances 4 and 5 to increase the feedback signal. Then, after the oscillation reaches a steady state, the capacitance values of the MOS capacitors 4 and 5 are reduced by the feedback capacitance control voltage 22 to reduce the feedback signal (restore).
【0062】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0063】(実施の形態8)図10に本発明の発振回
路の第8の実施形態を示す。(Embodiment 8) FIG. 10 shows an eighth embodiment of the oscillator circuit of the present invention.
【0064】図10において、1、2は発振トランジス
タ、3は定電流源、4、5、18、20は帰還容量、6
は共振容量、7は共振インダクタ、8はバイアスチョー
ク、9、10、11,12はバイアス抵抗、13は電
源、14、15は発振回路出力結合容量、16、17は
発振回路差動出力端子、19、21はMOSスイッチ、
22は帰還容量制御電圧である。動作を以下に示す。In FIG. 10, 1 and 2 are oscillation transistors, 3 is a constant current source, 4, 5, 18 and 20 are feedback capacitors, and 6 is a feedback capacitor.
Is a resonance capacitance, 7 is a resonance inductor, 8 is a bias choke, 9, 10, 11, 12 are bias resistors, 13 is a power supply, 14 and 15 are oscillation circuit output coupling capacitances, 16 and 17 are oscillation circuit differential output terminals, 19, 21 are MOS switches,
22 is a feedback capacitance control voltage. The operation is shown below.
【0065】共振容量6と、共振インダクタ7により発
振周波数において並列共振が起こり、発振トランジスタ
1,2のコレクタから電源13側をみたインピーダンス
は無限大となる。熱雑音より増幅された発振周波数の信
号はMOS容量4,5とそれに直列接続された帰還容量
18、19により、それぞれ発振トランジスタ1、2に
帰還され発振の状態を維持する。このようなマルチバイ
ブレータ発振回路において、電源投入時は帰還容量制御
電圧22をMOS容量4,5の容量値を大きくするよう
制御し、帰還信号を大きくする。そして発振が定常状態
になった後、帰還容量制御電圧22によりMOS容量
4,5の容量値を小さくし、帰還信号を小さくする(元
に戻す)。The resonance capacitance 6 and the resonance inductor 7 cause parallel resonance at the oscillation frequency, and the impedance seen from the collectors of the oscillation transistors 1 and 2 toward the power supply 13 becomes infinite. The oscillation frequency signal amplified by the thermal noise is fed back to the oscillation transistors 1 and 2 by the MOS capacitors 4 and 5 and the feedback capacitors 18 and 19 connected in series to the MOS capacitors 4 and 5, respectively, to maintain the oscillation state. In such a multivibrator oscillator circuit, when the power is turned on, the feedback capacitance control voltage 22 is controlled to increase the capacitance values of the MOS capacitances 4 and 5 to increase the feedback signal. Then, after the oscillation reaches a steady state, the capacitance values of the MOS capacitors 4 and 5 are reduced by the feedback capacitance control voltage 22 to reduce the feedback signal (restore).
【0066】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0067】(実施の形態9)図11に本発明の発振回
路の第9の実施形態を示す。(Ninth Embodiment) FIG. 11 shows an oscillator circuit according to a ninth embodiment of the present invention.
【0068】図11において、1、2は発振トランジス
タ、3は定電流源、4、5は帰還トランジスタ、6は共
振容量、7は共振インダクタ、8はバイアスチョーク、
9、10、11,12、20、21、24、25はバイ
アス抵抗、13は電源、14、15は発振回路出力結合
容量、16、17は発振回路差動出力端子、18、19
は帰還容量、22、23は帰還ゲイン制御電圧である。
動作を以下に示す。In FIG. 11, 1 and 2 are oscillation transistors, 3 is a constant current source, 4 and 5 are feedback transistors, 6 is a resonance capacitance, 7 is a resonance inductor, 8 is a bias choke,
9, 10, 11, 12, 20, 21, 24, 25 are bias resistors, 13 is a power supply, 14 and 15 are oscillator circuit output coupling capacitors, 16 and 17 are oscillator circuit differential output terminals, 18 and 19.
Is a feedback capacitance, and 22 and 23 are feedback gain control voltages.
The operation is shown below.
【0069】共振容量6と、共振インダクタ7により発
振周波数において並列共振が起こり、発振トランジスタ
1,2のコレクタから電源13側をみたインピーダンス
は無限大となる。熱雑音より増幅された発振周波数の信
号は帰還容量18、19と帰還トランジスタ4、5を介
し、それぞれ発振トランジスタ1、2に帰還され発振の
状態を維持する。このようなマルチバイブレータ発振回
路において、電源投入時は帰還ゲイン制御電圧22、2
3を調節し帰還信号を大きくする。そして発振が定常状
態になった後、帰還容量制御電圧22、23を元に戻
す。Parallel resonance occurs at the oscillation frequency by the resonance capacitor 6 and the resonance inductor 7, and the impedance seen from the collectors of the oscillation transistors 1 and 2 toward the power supply 13 becomes infinite. The signal of the oscillation frequency amplified by the thermal noise is fed back to the oscillation transistors 1 and 2 through the feedback capacitors 18 and 19 and the feedback transistors 4 and 5, respectively, and the oscillation state is maintained. In such a multivibrator oscillator circuit, when the power is turned on, the feedback gain control voltage 22, 2
Adjust 3 to increase the feedback signal. Then, after the oscillation has reached a steady state, the feedback capacitance control voltages 22 and 23 are restored.
【0070】上記の構成によれば、ループゲインの低い
発振回路においても、電源投入時に高速に安定状態まで
立ち上げることが可能である。According to the above configuration, even in an oscillation circuit having a low loop gain, it is possible to quickly start up to a stable state when the power is turned on.
【0071】なお、本実施の形態では、増幅回路と帰還
回路とのいずれか一方のゲインをコントロールするとし
て説明したが、これに限らず、増幅回路と帰還回路の両
方のゲインをコントロールしても構わない。また、増幅
回路と帰還回路の全部または一部のゲインをコントロー
ルしても構わない。また、増幅回路の一部または帰還回
路の一部のゲインをコントロールしても構わない。Although the present embodiment has been described as controlling the gain of either the amplifier circuit or the feedback circuit, the present invention is not limited to this, and the gains of both the amplifier circuit and the feedback circuit may be controlled. I do not care. Further, the gains of all or part of the amplifier circuit and the feedback circuit may be controlled. Further, the gain of part of the amplifier circuit or part of the feedback circuit may be controlled.
【0072】以上のように本実施の形態によれば、発振
器の電源投入時に増幅回路、あるいは帰還回路のゲイン
を大きく(あるいは帰還回路のロスを小さく)すること
によりループゲインを大きくし、発振の定常状態となっ
た後、ループゲインを小さくすることにより発振の定常
状態時におけるループゲインが小さくても電源投入後の
立ち上がりが早い発振回路を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, the loop gain is increased by increasing the gain of the amplifier circuit or the feedback circuit (or reducing the loss of the feedback circuit) when the power of the oscillator is turned on. By reducing the loop gain after the steady state, it is possible to obtain an oscillation circuit in which the rise is quick after power-on even when the loop gain in the steady state of oscillation is small.
【0073】[0073]
【発明の効果】以上説明したところから明らかなように
本発明は、起動時間の短い発振回路を提供することが出
来る。As is apparent from the above description, the present invention can provide an oscillation circuit having a short starting time.
【図1】本発明の第1の実施形態を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施形態を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施形態の増幅器部分回路図FIG. 4 is an amplifier partial circuit diagram of a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施形態を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施形態のインバータ部分回路
図FIG. 6 is an inverter partial circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第5の実施形態を示す回路図FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第6の実施形態を示す回路図FIG. 8 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第7の実施形態を示す回路図FIG. 9 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第8の実施形態を示す回路図FIG. 10 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第9の実施形態を示す回路図FIG. 11 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
【図12】従来の高周波発振回路の回路図FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional high frequency oscillator circuit.
1、2 発振トランジスタ 3 定電流源 4、5 MOS容量 6 共振容量 7 共振インダクタ 8 バイアスチョーク 9、10、11,12 バイアス抵抗 13 電源 14、15 発振回路出力結合容量 16、17 発振回路差動出力端子 18、19 帰還容量 20,21 帰還容量制御バイアス抵抗 22 帰還容量制御電圧 1 and 2 oscillation transistor 3 constant current source 4, 5 MOS capacity 6 Resonance capacity 7 Resonant inductor 8 bias chokes 9,10,11,12 Bias resistance 13 power supply 14, 15 Oscillator output coupling capacity 16, 17 Oscillation circuit differential output terminals 18, 19 Return capacitance 20,21 Feedback capacitance control bias resistor 22 Feedback capacitance control voltage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 寿史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J081 AA08 BB01 CC04 DD03 DD11 FF25 GG09 KK09 KK16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hisashi Adachi 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5J081 AA08 BB01 CC04 DD03 DD11 FF25 GG09 KK09 KK16
Claims (7)
全部または一部のゲインを第1の所定値とし、発振安定
後に前記増幅回路及び/または前記帰還回路の全部また
は一部のゲインを第2の所定値とするゲインコントロー
ラとを備え、 前記増幅回路および前記帰還回路はループ回路を形成し
ており、 前記第1の所定値は、前記第2の所定値より大きい発振
回路。1. An amplifier circuit, a feedback circuit, and the gain of all or a part of the amplifier circuit and / or the feedback circuit at a first predetermined value when power is turned on, and after the oscillation is stabilized, the amplifier circuit and / or the gain. A gain controller for setting the gain of all or part of the feedback circuit to a second predetermined value, wherein the amplification circuit and the feedback circuit form a loop circuit, and the first predetermined value is the second value. Oscillation circuit larger than the predetermined value of.
回路を有するリングオシレータである請求項1記載の発
振回路。2. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the amplifier circuit is a ring oscillator having N amplifier circuits 1 to N.
回路を有し、 前記帰還回路は、第1〜NのN個の帰還回路を有し、 前記第1〜NのN個の帰還回路のうち、前記第Nの帰還
回路は、前記第1〜NのN個の増幅回路のうち、前記第
Nの増幅回路の出力を前記第1の増幅回路の入力に帰還
させるものであり、iを1<=i<=N−1を満たす任
意の整数とするとき、前記第iの帰還回路は、前記第i
の増幅回路の出力を前記第i+1の増幅回路の入力に帰
還させるものである請求項1記載の発振回路。3. The amplifier circuit includes N first to N amplifier circuits, the feedback circuit includes N first to N feedback circuits, and the first to Nth N feedback circuits are provided. Of the N feedback circuits, the Nth feedback circuit feeds back the output of the Nth amplification circuit among the N first to Nth amplification circuits to the input of the first amplification circuit. And i is an arbitrary integer satisfying 1 <= i <= N−1, the i-th feedback circuit is
2. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the output of the amplifier circuit is fed back to the input of the (i + 1) th amplifier circuit.
増幅回路は反転増幅回路である請求項2または3に記載
の発振回路。4. The oscillator circuit according to claim 2, wherein N is an even number, and each of the first to Nth amplifier circuits is an inverting amplifier circuit.
の増幅回路は発振トランジスタであり、 発振信号が前記第1の増幅回路及び前記第2の増幅回路
から差動により取り出される請求項3記載の発振回路。5. The N is 2 and the N amplification circuits of the first to Nth are oscillation transistors, and an oscillation signal is differentially extracted from the first amplification circuit and the second amplification circuit. The oscillator circuit according to claim 3, wherein
容量ダイオードで構成されている、またはMOS容量で
構成されている、または複数のコンデンサとコンデンサ
に直列に接続された切替可能なスイッチとで構成されて
いる請求項1〜5のいずれかに記載の発振回路。6. A feedback switch comprising all or a part of a variable capacitance diode, a MOS capacitance, or a plurality of capacitors and a switchable switch connected in series to the capacitors. The oscillator circuit according to any one of claims 1 to 5, which is configured by.
請求項6記載の発振回路。7. The oscillator circuit according to claim 6, wherein the switch is a MOS switch.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001192028A JP2003008403A (en) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Oscillation circuit |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008081610A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-10 | Panasonic Corporation | Ultrasonic flow meter |
| JP2022154908A (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | ラピステクノロジー株式会社 | Ring oscillator and start method of ring oscillator |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001192028A patent/JP2003008403A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008081610A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-10 | Panasonic Corporation | Ultrasonic flow meter |
| US7987731B2 (en) | 2006-12-27 | 2011-08-02 | Panasonic Corporation | Ultrasonic flowmeter including an oscillation start unit for acceleration stability of the oscillator |
| JP2022154908A (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | ラピステクノロジー株式会社 | Ring oscillator and start method of ring oscillator |
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