JPH11112232A - Oscillation circuit - Google Patents
Oscillation circuitInfo
- Publication number
- JPH11112232A JPH11112232A JP28285797A JP28285797A JPH11112232A JP H11112232 A JPH11112232 A JP H11112232A JP 28285797 A JP28285797 A JP 28285797A JP 28285797 A JP28285797 A JP 28285797A JP H11112232 A JPH11112232 A JP H11112232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- impedance
- oscillation
- frequency
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 体積が大きく高価な同軸型の共振器を使用す
ることなく、低周波過大ノイズのレベルを低減して発振
周波数の側帯波ノイズを抑えて無線機器に使用した場合
の隣接チャネル選択度特性等の劣化を抑える。
【解決手段】 トランジスタQ1及びこのトランジスタ
のバイアス回路の抵抗R1〜R3を備えた増幅回路と、
この増幅回路と接続する帰還回路のコンデンサC1〜C
3及びインダクタL1とを有し、予め定められた発振周
波数で発振する発振回路に上記発振周波数での発振動作
を正常に保ちつつトランジスタQ1に存在する低周波過
大ノイズ源からのノイズ成分を吸収してこのノイズ成分
のレベルを抑えるインピーダンス回路1を設ける。イン
ピーダンス回路1は、トランジスタQ1のベース・エミ
ッタ間に直列接続されたインダクタL1及びコンデンサ
C1を含む。
(57) [Summary] [PROBLEMS] When used in a wireless device by reducing the level of excessively low frequency noise and suppressing the sideband noise of the oscillation frequency without using an expensive coaxial resonator having a large volume. Of the adjacent channel selectivity characteristic or the like is suppressed. SOLUTION: An amplifier circuit including a transistor Q1 and resistors R1 to R3 of a bias circuit of the transistor,
Capacitors C1 to C of a feedback circuit connected to this amplifier circuit
3 and an inductor L1, and an oscillation circuit that oscillates at a predetermined oscillation frequency absorbs a noise component from a low-frequency excessive noise source existing in the transistor Q1 while maintaining a normal oscillation operation at the oscillation frequency. An impedance circuit 1 for suppressing the level of the lever noise component is provided. The impedance circuit 1 includes an inductor L1 and a capacitor C1 connected in series between the base and the emitter of the transistor Q1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は発振回路に関し、特
に周波数分割多元接続構成の無線機器の周波数シンセサ
イザ等に使用される発振回路に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillation circuit, and more particularly to an oscillation circuit used for a frequency synthesizer of a radio equipment having a frequency division multiple access structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】無線機器のシンセサイザ等に使用される
従来の発振回路の代表的な一例として、能動素子にバイ
ポーラトランジスタを使用したコレクタ接地・変形コル
ピッツ型の発振回路を図8に示す。図8においてR1,
R2,R3は抵抗、C1,C2,C3はコンデンサ、L
1はインダクタ、Q1はバイポーラトランジスタ、V1
は直流電圧源である。この発振回路は、抵抗R1,R
2,R3、バイポーラトランジスタQ1、直流電圧源V
1により構成されたコレクタ接地型の増幅回路と、コン
デンサC1,C2,C3、インダクタL1により構成さ
れた帰還回路によりなるコルピッツ型である。抵抗R
1,R2は直流電圧源V1の電圧を分割して、バイポー
ラトランジスタQ1のベースの直流バイアス電圧を決め
るためのものである。抵抗R3はコレクタ電流及びエミ
ッタ電流を決める直流バイアス用フィードバック抵抗で
あり、コレクタ接地型の増幅回路の負荷抵抗も兼ねてい
る。バイポーラトランジスタQ1のコレクタに接続され
ている直流電圧源V1は、交流において理想的にはイン
ピーダンスは“0”であるので、コレクタ接地となる。2. Description of the Related Art As a typical example of a conventional oscillation circuit used for a synthesizer or the like of a radio equipment, FIG. 8 shows a grounded collector / modified Colpitts oscillation circuit using bipolar transistors as active elements. In FIG. 8, R1,
R2 and R3 are resistors, C1, C2 and C3 are capacitors, L
1 is an inductor, Q1 is a bipolar transistor, V1
Is a DC voltage source. This oscillation circuit comprises resistors R1, R
2, R3, bipolar transistor Q1, DC voltage source V
1 and a Colpitts-type amplifier comprising a grounded-collector-type amplifier circuit constituted by 1 and a feedback circuit constituted by capacitors C1, C2, C3 and an inductor L1. Resistance R
Reference numerals 1 and R2 divide the voltage of the DC voltage source V1 to determine the DC bias voltage at the base of the bipolar transistor Q1. The resistor R3 is a DC bias feedback resistor that determines the collector current and the emitter current, and also serves as the load resistance of a common-collector type amplifier circuit. Since the impedance of the DC voltage source V1 connected to the collector of the bipolar transistor Q1 is ideally zero in AC, the collector is grounded.
【0003】実際には直流電圧源V1及びその配線には
インピーダンスがあるので、コレクタと接地電位点との
間に、発振周波数で十分インピーダンスが小さくなるバ
イパスコンデンサを挿入することが多い。コンデンサC
1は、バイポーラトランジスタQ1のベース電圧がイン
ダクタL1により接地電位点にショートされるのを防ぐ
ための直流カットコンデンサを兼ねる。コンデンサC1
とインダクタL1との直列接続インピーダンスが誘導性
である周波数範囲においては、その直列接続インピーダ
ンスは一つのインダクタとみなすことができ、図8の回
路はコルピッツ型発振回路とみなすことができる。Since the DC voltage source V1 and its wiring actually have impedance, a bypass capacitor whose impedance is sufficiently reduced at the oscillation frequency is often inserted between the collector and the ground potential point. Capacitor C
Reference numeral 1 also functions as a DC cut capacitor for preventing the base voltage of the bipolar transistor Q1 from being short-circuited to the ground potential point by the inductor L1. Capacitor C1
In the frequency range in which the series connection impedance of the inductor L1 and the inductor L1 is inductive, the series connection impedance can be regarded as one inductor, and the circuit of FIG. 8 can be regarded as a Colpitts oscillation circuit.
【0004】前述の帰還回路により入力に戻された信号
の位相が、元の信号の位相と同じでかつ増幅度が1以上
であれば発振が開始する。発振開始後は信号の振幅は増
大してゆき、前述の増幅回路(コレクタ接地型の)は飽
和に達してその利得が下がる。最終的には、この増幅回
路の利得が前述の帰還回路の損失及び信号として取り出
す損失を補うところで定常状態となる。If the phase of the signal returned to the input by the above-described feedback circuit is the same as the phase of the original signal and the amplification degree is 1 or more, oscillation starts. After the start of oscillation, the amplitude of the signal increases, and the above-described amplifier circuit (of the common-collector type) reaches saturation and its gain decreases. Eventually, a steady state is reached where the gain of this amplifier circuit compensates for the loss of the feedback circuit and the loss taken out as a signal.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような発振回路な
どのトランジスタ回路では、トランジスタやある種の抵
抗器は 100kHz程度より低い周波数において、サーマ
ルノイズ(熱雑音)やショットノイズなどのほぼ周波数
に無関係に一定なホワイトノイズに対し、このホワイト
ノイズのレベルよりも大変大きいノイズを発生する。こ
れを低周波過大ノイズと呼ぶ。この低周波過大ノイズの
種類としては1/fノイズ(フリッカノイズなどと呼ば
れる)、バーストノイズ(ポップコーンノイズ、ランダ
ム電信信号ノイズ等とも呼ばれる)、発生・再結合ノイ
ズが知られている。In a transistor circuit such as an oscillation circuit, a transistor or a certain resistor is almost independent of frequency such as thermal noise (shot noise) or shot noise at a frequency lower than about 100 kHz. , A noise much larger than the level of the white noise is generated. This is called low frequency excessive noise. As the types of the excessively low frequency noise, 1 / f noise (also called flicker noise or the like), burst noise (also called popcorn noise, random telegraph signal noise, or the like), and generation / recombination noise are known.
【0006】図9に低周波過大ノイズを示す例として、
バイポーラトランジスタの等価ベースノイズ電流スペク
トラム密度の実測した特性図を示す。図9において、1
/fノイズは文字どおり周波数に反比例するスペクトラ
ムを有し、一方、バーストノイズ及び発生・再結合ノイ
ズはどちらもローパスフィルタの周波数応答のようなス
ペクトラムを有し、1/fノイズ上にこぶのように観測
される。図9に示すように、これら低周波過大ノイズは
ホワイトノイズレベルよりも大変大きい。FIG. 9 shows an example of excessive low frequency noise.
FIG. 3 is a characteristic diagram of a measured equivalent base noise current spectrum density of a bipolar transistor. In FIG. 9, 1
The / f noise has a spectrum that is literally inversely proportional to the frequency, while the burst noise and the generated and recombined noise both have a spectrum like the frequency response of a low-pass filter and have a hump on the 1 / f noise. Observed. As shown in FIG. 9, these low frequency excessive noises are much larger than the white noise level.
【0007】これら低周波過大ノイズは、通常は低周波
増幅回路等で問題となるが、発振回路の側帯波ノイズ特
性にも大きな劣化を与え、問題となる。それは、前述の
ように、発振回路に使用されている増幅回路が飽和して
非線形動作となっているため、周波数変換回路と同じ動
作が行われ、低周波過大ノイズが発振周波数の両側にア
ップコンバージョンされるからである。図10に低周波
過大ノイズのアップコンバージョンの現象を呈する発振
信号のパワースペクトラムのレベルの周波数特性図を示
す。[0007] These excessively low-frequency noises usually cause a problem in a low-frequency amplifier circuit or the like, but also cause a significant deterioration in the sideband noise characteristics of the oscillation circuit. The reason is that, as described above, the amplifier circuit used in the oscillation circuit is saturated and nonlinear operation is performed, so that the same operation as the frequency conversion circuit is performed, and excessive low frequency noise is up-converted to both sides of the oscillation frequency. Because it is done. FIG. 10 shows a frequency characteristic diagram of the level of the power spectrum of the oscillation signal exhibiting the phenomenon of up-conversion of excessive low-frequency noise.
【0008】実際の発振回路における側帯波ノイズは、
このアップコンバージョンされた低周波過大ノイズが発
振周波数近傍でより一層強調されてしまう。それは、発
振回路は、この構成要素であるトランジスタ、コンデン
サ、インダクタ、抵抗により共振回路を形成しており、
その共振回路の負荷Q(クオリティファクタ)により決
まる片側半値幅周波数よりもキヤリア(発振周波数)か
らのオフセット周波数が低い領域(発振周波数に近い領
域)において、共振回路の影響を受けるからである。図
11にこの現象を呈する発振回路の側帯波ノイズパワー
スペクトラムレベルの特性図を示す。図11において、
f0 は発振周波数、QL は共振回路の負荷Qである。[0008] Sideband noise in an actual oscillation circuit is:
The upconverted low-frequency excessive noise is further emphasized near the oscillation frequency. That is, the oscillation circuit forms a resonance circuit with the transistors, capacitors, inductors, and resistors that are this component,
This is because the resonance circuit is affected in a region where the offset frequency from the carrier (oscillation frequency) is lower than the one half-width frequency determined by the load Q (quality factor) of the resonance circuit (region close to the oscillation frequency). FIG. 11 shows a characteristic diagram of the sideband noise power spectrum level of the oscillation circuit exhibiting this phenomenon. In FIG.
f 0 is the oscillation frequency, Q L is the load Q of the resonant circuit.
【0009】以上のようにして発生する側帯波ノイズの
レベルが高いと、この発振回路を周波数分割多元接続の
無線機器のローカル信号発生器又は送信信号発生器(シ
ンセサイザ等)として使用した場合、隣接チャネル選択
度特性又は隣接チャネル漏洩電力特性を劣化させるとい
う問題がある。また、側帯波ノイズは発振信号の位相の
ふらつきとほぼ等価であるから、キャリアの位相を利用
したディジタル変調方式無線機においては、変調精度や
誤り率の劣化をもたらすという問題がある。When the level of sideband noise generated as described above is high, when this oscillation circuit is used as a local signal generator or a transmission signal generator (synthesizer, etc.) of a frequency division multiple access wireless device, an adjacent circuit may be used. There is a problem that the channel selectivity characteristic or the adjacent channel leakage power characteristic deteriorates. Further, since the sideband noise is substantially equivalent to the fluctuation of the phase of the oscillation signal, the digital modulation radio using the phase of the carrier has a problem that the modulation accuracy and the error rate are deteriorated.
【0010】この側帯波ノイズを小さくする一つの方法
としては、上述の発振回路における共振回路の負荷Qを
大きくして、その半値幅周波数を狭くすることが挙げら
れる。これを実現するには、発振回路に使用するインダ
クタ又はその代用としての共振素子、コンデンサのQを
高くする必要がある。しかしながら、無線機に使用され
る高い周波数においては、高いQの素子の実現が難し
い。特に高いQのインダクタを高周波で実現するのが困
難で、例えば同軸型の共振器をそのインダクタの代わり
に使用することも行われるが、素子の体積が大きくコス
トも高いという欠点がある。One method of reducing the sideband noise is to increase the load Q of the resonance circuit in the above-described oscillation circuit and narrow the half-width frequency thereof. In order to realize this, it is necessary to increase the Q of the inductor used for the oscillation circuit or the resonance element or capacitor as a substitute for the inductor. However, at a high frequency used in a radio, it is difficult to realize a high Q element. In particular, it is difficult to realize a high-Q inductor at a high frequency. For example, a coaxial resonator may be used instead of the inductor, but there is a disadvantage that the volume of the element is large and the cost is high.
【0011】一方、発振回路の低周波過大ノイズは主に
トランジスタ等の能動素子の低周波過大ノイズであり、
この低周波過大ノイズが比較的小さいバイポーラトラン
ジスタが、その高周波特性が十分良い周波数帯までの発
振回路によく使用されている。しかしながら、このバイ
ポーラトランジスタの通常動作時における支配的な低周
波過大ノイズ源は、ベースノイズ電流源にあることが多
く、発振回路は通常、この電流源の影響が非常に大きい
回路構成となっている。On the other hand, the excessively low frequency noise of the oscillation circuit is mainly the excessively low frequency noise of active elements such as transistors.
Bipolar transistors having relatively low low-frequency excessive noise are often used in oscillation circuits up to a frequency band having sufficiently high-frequency characteristics. However, the dominant low-frequency excessive noise source during normal operation of this bipolar transistor is often the base noise current source, and the oscillation circuit usually has a circuit configuration in which the influence of this current source is very large. .
【0012】図12は図8に示された発振回路の低周波
数における等価回路図であり、以下この図12を参照し
ながら説明する。低周波数において、コンデンサC1,
C2,C3のインピーダンスは十分大きいとし、図12
では全て開放としてある。図において、RB は抵抗R1
とR2との並列接続抵抗値である。また、電圧源vRBは
その抵抗値RB の熱雑音電圧を表現するものである。同
様に、RE は抵抗R3の抵抗値で、電圧源vREはその抵
抗値RE の熱雑音電圧を表現するものである。電流源i
beはバイポーラトランジスタQ1のベースノイズ電流を
表現するもので、ショットノイズと共にバイポーラトラ
ンジスタの最も支配的な低周波過大ノイズ源を含んでい
る場合が多い。riはベース入力抵抗値で、真性トラン
ジスタ(バイポーラトランジスタQ1)のベース・エミ
ッタ接合の直流電圧対電流特性により決まるコンダクタ
ンス値の逆数である。電圧Vbeはベース入力抵抗ri に
かかる電圧、つまり真性トランジスタのベース・エミッ
タ間電圧である。従属電流源gm Vbeはトランジスタの
増幅作用を表現するもので、相互コンダクタンスgm と
電圧Vbeとの積で表される。なお、図12において、寄
生抵抗及び寄生容量は無視した。また、ベース幅変調効
果による出力コンダクタンスも無視した。電圧源vRBと
vREの二乗平均値(平均値は上付きバーで表す)はそれ
ぞれ数式1,数式2と表される。但し、kはボルツマン
定数、Tは絶対温度、Δfは周波数幅である。電流源i
beの二乗平均値は一般的に数式3と表される。FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of the oscillation circuit shown in FIG. 8 at a low frequency, which will be described below with reference to FIG. At low frequencies, capacitors C1,
Assuming that the impedances of C2 and C3 are sufficiently large, FIG.
Then they are all open. In FIG, R B the resistance R1
And R2 in parallel. Further, the voltage source v RB may express thermal noise voltage of the resistance R B. Similarly, the resistance value of R E is the resistor R3, the voltage source v RE is intended to represent the thermal noise voltage of the resistance R E. Current source i
be represents the base noise current of the bipolar transistor Q1, and often includes the most dominant low frequency excessive noise source of the bipolar transistor together with the shot noise. r i is the base input resistance, which is the reciprocal of the conductance value determined by the DC voltage-current characteristics of the base-emitter junction of the intrinsic transistor (bipolar transistor Q1). Voltage V be the voltage applied to the base input resistance r i, that is, the base-emitter voltage of the intrinsic transistor. The dependent current source g m V be expresses the amplifying action of the transistor, and is represented by the product of the transconductance g m and the voltage V be . In FIG. 12, the parasitic resistance and the parasitic capacitance are ignored. The output conductance due to the base width modulation effect was also ignored. The root-mean-square value of the voltage sources v RB and v RE (the average value is represented by a superscript bar) is represented by Expressions 1 and 2, respectively. Here, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and Δf is the frequency width. Current source i
root mean square be is generally expressed as Equation 3.
【0013】[0013]
【数1】 (Equation 1)
【0014】[0014]
【数2】 (Equation 2)
【0015】[0015]
【数3】 (Equation 3)
【0016】数式3において、qは電子の電荷、IB は
直流ベース電流、fは周波数、Kfは1/fノイズ定
数、γf は1/fノイズの直流ベース電流依存指数、K
b はバーストノイズあるいは発生・再結合ノイズ定数、
γb はバーストノイズあるいは発生・再結合ノイズの直
流ベース電流依存指数、fc はバーストノイズあるいは
発生・再結合ノイズの発生過程に対応した周波数であ
る。数式3の右辺はそれぞれ、第1項がショットノイ
ズ、第2項が1/fノイズ、第3項がバーストノイズあ
るいは発生・再結合ノイズを表わすものである。[0016] In Equation 3, q is the electron charge, I B is the DC base current, f is the frequency, K f is 1 / f noise constant, the DC base current dependence exponent of gamma f 1 / f noise, K
b is burst noise or generation / recombination noise constant,
gamma b is a burst noise or DC base current dependence exponent generation and recombination noise, f c is the frequency corresponding to the developmental process of the burst noise or generation-recombination noise. In the right side of Expression 3, the first term represents shot noise, the second term represents 1 / f noise, and the third term represents burst noise or generated / recombination noise.
【0017】既に述べたように、第2項と第3項の1/
fノイズ、バーストノイズあるいは発生・再結合ノイズ
が、低周波数においてホワイトノイズ(ショットノイ
ズ)レベルを大きく超えるものである。そして、ベース
入力抵抗ri は数式4であり、相互コンダクタンスgm
は数式5となる。数式5において、IC は直流コレクタ
電流である。As described above, 1/2 of the second and third terms is used.
f noise, burst noise or generated / recombination noise greatly exceeds the level of white noise (shot noise) at low frequencies. Then, the base input resistance r i is expressed by Equation 4, and the transconductance g m
Is given by Expression 5. In Equation 5, I C is a DC collector current.
【0018】[0018]
【数4】ri =kT/qIB ## EQU4 ## r i = kT / qI B
【0019】[0019]
【数5】gm =qIC /kT## EQU5 ## g m = qI C / kT
【0020】図12において、各ノイズ源による電圧V
beのふらつきが、発振回路の非線形動作により発振周波
数の両側へアップコンバージョンされる。そして、発振
回路においては、直流バイアス電流を少なくするためと
共振回路のQを低下させないために、抵抗値RB は数k
Ωから数十kΩ程度であり、抵抗値RE も同様の理由に
より数百Ωから数kΩ程度の値が普通である。このよう
に抵抗値RB ,RE が大きい場合、電圧Vbeのふらつき
はノイズ電流源ibeが寄与する成分が支配的となってい
る。つまり、低周波過大ノイズ源の影響が大きい構成と
なっている。これを以下に説明する。電圧Vbeのふらつ
きの二乗平均値を各ノイズ源により表現すると数式6と
なる。数式6において、βは電流増幅率で、この場合低
周波数であるので、直流の電流増幅率β0 とほぼ等しく
数式7となる。In FIG. 12, the voltage V due to each noise source
The fluctuation of be is up-converted to both sides of the oscillation frequency by the nonlinear operation of the oscillation circuit. In the oscillation circuit, in order to reduce the DC bias current and not to lower the Q of the resonance circuit, the resistance value R B is several k.
About several tens kΩ from Omega, the value of several kΩ several hundred Omega for the same reason as the resistance value R E are common. Thus the resistance value R B, when R E is large, fluctuation of the voltage V be is a noise current source i BE component contributing is dominant. That is, the configuration is such that the influence of the low frequency excessive noise source is large. This will be described below. When the mean square value of the fluctuation of the voltage V be is expressed by each noise source, Equation 6 is obtained. In Expression 6, β is the current amplification factor, which is a low frequency in this case, and therefore, Expression 7 is almost equal to the DC current amplification factor β 0 .
【0021】[0021]
【数6】 (Equation 6)
【0022】[0022]
【数7】β=β0 =IC /IB ## EQU7 ## β = β 0 = I C / I B
【0023】数式6の右辺の第1項は抵抗の熱雑音源v
RBとvREが電圧Vbeのふらつきに寄与する成分であり、
第2項は低周波過大ノイズを含むノイズ電流源ibeが寄
与する成分である。よって、その第1項および第2項を
次式のように表わし、変形すると数式8、数式9とな
る。The first term on the right side of Equation 6 is the thermal noise source v of the resistor.
RB and v RE are components that contribute to the fluctuation of the voltage V be ,
The second term is a component contributed by a noise current source ibe including excessive low-frequency noise. Therefore, the first term and the second term are represented as the following equations, and when transformed, the equations become the following equations (8) and (9).
【0024】[0024]
【数8】 (Equation 8)
【0025】[0025]
【数9】 (Equation 9)
【0026】これらを比較すると、両式の分母は同じで
あり、数式8の分子はRB +RE を含み、数式9の分子
は(RB +RE )2 を含むことから、RB +RE の値が
大きくなると、第2項が支配的になる。つまり、抵抗値
RB,RE の値が大きくなると、低周波過大ノイズを含む
ノイズ電流源ibeの影響が支配的になる。これをグラフ
により示したのが図13であり、第1項と、以下の数式
10に示す第2項中のホワイトノイズ(ショットノイ
ズ)成分のレベルの計算値をプロットしたものである。When these are compared, the denominator of both equations is the same, and the numerator of Equation 8 includes R B + R E and the numerator of Equation 9 includes (R B + R E ) 2 , so that R B + R E Increases, the second term becomes dominant. That is, as the resistance values R B and R E increase, the influence of the noise current source ibe including excessively low frequency noise becomes dominant. FIG. 13 is a graph showing this, in which the calculated values of the level of the white noise (shot noise) component in the first term and the second term shown in the following Expression 10 are plotted.
【0027】[0027]
【数10】 (Equation 10)
【0028】図13において、横軸は抵抗値RB の値で
縦軸は単位周波数あたりのノイズ電圧二乗平均値であ
る。また、実線は低周波過大ノイズを含む電流源ibeの
ホワイトノイズ成分が電圧Vbeのふらつきに寄与する成
分である数式10の部分を示し、点線は抵抗値RB,RE
の熱雑音が電圧Vbeのふらつきに寄与する成分である数
式8の部分を示す。これらの計算は、抵抗値RE を 100
Ωとし、直流ベース電流IB が50μA、電流増幅率βが
100、周波数幅Δfが1Hz、ボルツマン定数kが1.38
×10-23 J/K、絶対温度Tが 300K、電子の電荷qが
1.6×10-19 Cとして行った。図13において、抵抗値
RB が約1kΩよりも大きくなると、数式10の部分が
数式8の部分よりも大きくなり、支配的ノイズとなるこ
とが判る。[0028] In FIG. 13, the horizontal axis is the vertical axis by the value of the resistance R B is the noise voltage root mean square value per unit frequency. The solid line indicates the part of the formula 10 is a component that contributes to wander white noise component of the current source i BE including low frequency excessive noise voltage V BE, the dotted line resistance R B, R E
Thermal noise indicates part of the formula 8 is a component that contributes to the fluctuation of the voltage V be of. These calculations give a resistance value R E of 100
And Omega, DC base current I B is 50 .mu.A, the current amplification factor β
100, frequency width Δf is 1 Hz, Boltzmann constant k is 1.38
× 10 -23 J / K, absolute temperature T is 300K, electron charge q is
The test was performed at 1.6 × 10 −19 C. 13, when the resistance value R B is greater than about 1 k [Omega, part of the formula 10 is larger than the part of the formula 8, it is seen that the dominant noise.
【0029】以上述べたように、従来の発振回路は、無
線機器に使用された場合に、その重要な特性である側帯
波ノイズを劣化させる原因の一つであるトランジスタの
低周波過大ノイズ源の影響が大きいものとなっている。As described above, the conventional oscillator circuit, when used in a wireless device, is a source of excessively low-frequency noise of a transistor, which is one of the causes of deteriorating sideband noise which is an important characteristic of the oscillator circuit. The impact is significant.
【0030】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
に鑑みて、体積やコストが増大する同軸型の共振器を使
用しなくても、低周波過大ノイズのレベルを低減して発
振周波数における側帯波ノイズを抑えることができ、無
線機器に使用した場合に、隣接チャネル選択度特性,隣
接チャネル漏洩電力特性の劣化や、変調精度,誤り率の
劣化を抑えることができる発振回路を提供することにあ
る。An object of the present invention is to reduce the level of excessively low-frequency noise and reduce the oscillation frequency without using a coaxial resonator whose volume and cost increase, in view of the above-mentioned problems of the prior art. The present invention provides an oscillation circuit that can suppress sideband noise at the time of use and can suppress deterioration of adjacent channel selectivity characteristics, adjacent channel leakage power characteristics, and deterioration of modulation accuracy and error rate when used in a wireless device. It is in.
【0031】[0031]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために次のような手段構成を有する。即ち、本発
明の発振回路は、トランジスタ及びこのトランジスタの
バイアス回路を備えた増幅回路と、この増幅回路と接続
する帰還回路とを有し、予め定められた発振周波数で発
振する発振回路であって、前記増幅回路及び帰還回路に
よる前記発振周波数での発振動作を正常に保ちつつ前記
増幅回路のトランジスタに存在する低周波過大ノイズ源
からのノイズ成分を吸収してこのノイズ成分の外部への
出力を低減するインピーダンス回路を設けて構成され
る。The present invention has the following means in order to achieve the above object. That is, the oscillation circuit of the present invention is an oscillation circuit that includes a transistor, an amplification circuit including a bias circuit for the transistor, and a feedback circuit connected to the amplification circuit, and oscillates at a predetermined oscillation frequency. While maintaining a normal oscillation operation at the oscillation frequency by the amplifying circuit and the feedback circuit, a noise component from a low-frequency excessive noise source existing in a transistor of the amplifying circuit is absorbed to output the noise component to the outside. It is configured by providing an impedance circuit for reduction.
【0032】また、前記増幅回路のトランジスタがバイ
ポーラ型のトランジスタであり、前記低周波過大ノイズ
源がこのトランジスタのベース・エミッタ間に存在し、
前記インピーダンス回路が、前記低周波過大ノイズ源か
らのノイズ成分が集中する低周波領域では前記低周波過
大ノイズ源から見た前記増幅回路及び帰還回路の合成イ
ンピーダンスより十分小さいインピーダンスを有し、前
記発振周波数ではこのインピーダンス回路の接続点から
見た前記増幅回路及び帰還回路の合成インピーダンスよ
り十分大きいインピーダンスを有する回路として前記ト
ランジスタのベース・エミッタ間に接続されて構成され
る。Further, the transistor of the amplifier circuit is a bipolar transistor, and the low frequency excessive noise source exists between the base and the emitter of the transistor.
The impedance circuit has an impedance sufficiently smaller than a combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit viewed from the low frequency excessive noise source in a low frequency region where noise components from the low frequency excessive noise source are concentrated, and In terms of frequency, the circuit is connected between the base and the emitter of the transistor as a circuit having an impedance sufficiently larger than the combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit viewed from the connection point of the impedance circuit.
【0033】また、前記増幅回路のトランジスタがバイ
ポーラ型のトランジスタであり、前記低周波過大ノイズ
源がこのトランジスタのベース・エミッタ間に存在し、
かつこのトランジスタのエミッタ・接地電位点間に帰還
用兼負荷用のエミッタ抵抗を備え、前記インピーダンス
回路が、前記低周波過大ノイズ源からのノイズ成分が集
中する低周波領域では前記低周波過大ノイズ源から見た
前記増幅回路及び帰還回路の合成インピーダンスより十
分小さいインピーダンスを有し、前記発振周波数ではこ
のインピーダンス回路の接続点から見た前記増幅回路及
び帰還回路の合成インピーダンスより十分大きいインピ
ーダンスを有する回路として前記トランジスタのベース
・接地電位点間に接続されて構成される。Further, the transistor of the amplifier circuit is a bipolar transistor, and the low frequency excessive noise source exists between the base and the emitter of the transistor.
And an emitter resistor for feedback and load between the emitter and the ground potential point of the transistor, wherein the impedance circuit is provided in the low frequency region where noise components from the low frequency excessive noise source are concentrated. Has a sufficiently smaller impedance than the combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit as viewed from above, and at the oscillation frequency, a circuit having an impedance sufficiently larger than the combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit as viewed from the connection point of the impedance circuit. The transistor is connected between a base and a ground potential point of the transistor.
【0034】また、前記インピーダンス回路を、コンデ
ンサ及びインダクタの直列接続回路とし、更に前記イン
ピーダンス回路のインダクタと、前記帰還回路に含まれ
るインダクタとを、1つのインダクタで兼用するように
して構成される。Further, the impedance circuit is a series connection circuit of a capacitor and an inductor, and the inductor of the impedance circuit and the inductor included in the feedback circuit are shared by one inductor.
【0035】また、前記増幅回路に含まれるトランジス
タのバイアス回路の機能を前記インピーダンス回路に移
してこのバイアス回路の機能をもつインピーダンス回路
をインピーダンス・バイアス回路とし、このインピーダ
ンス・バイアス回路を、前記バイアス回路の機能をはた
す低雑音直流定電圧回路、並びにインダクタ及びコンデ
ンサのうちの少なくもインダクタを備えた回路として構
成される。The function of the bias circuit of the transistor included in the amplifier circuit is transferred to the impedance circuit, and the impedance circuit having the function of the bias circuit is used as an impedance bias circuit. And a circuit provided with at least one of an inductor and a capacitor.
【0036】更に、前記エミッタ抵抗と並列に、前記低
周波領域では前記エミッタ抵抗より十分小さいインピー
ダンスを有し、前記発振周波数では前記エミッタ抵抗よ
り十分大きいインピーダンスを有するエミッタ抵抗用イ
ンピーダンス回路を設けて構成される。Further, in parallel with the emitter resistor, an impedance circuit for an emitter resistor having an impedance sufficiently smaller than the emitter resistor in the low frequency region and having an impedance sufficiently larger than the emitter resistor at the oscillation frequency is provided. Is done.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、トランジ
スタ及びこのトランジスタのバイアス回路を備えた増幅
回路と、この増幅回路と接続する帰還回路とを有し、予
め定められた発振周波数で発振する発振回路に対し、上
記発振周波数での発振動作を妨げることなく、上記トラ
ンジスタに存在する低周波過大ノイズ源からのノイズ成
分を吸収しこのノイズ成分の外部への出力レベルを抑え
るインピーダンス回路を付加して構成される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention has an amplifier circuit provided with a transistor and a bias circuit for the transistor, and a feedback circuit connected to the amplifier circuit, and oscillates at a predetermined oscillation frequency. Added an impedance circuit to the oscillation circuit that absorbs the noise component from the low frequency excessive noise source existing in the transistor and suppresses the output level of this noise component to the outside, without hindering the oscillation operation at the above oscillation frequency. It is composed.
【0038】このようなインピーダンス回路を付加する
ことにより、発振周波数近傍において、能動素子(トラ
ンジスタ)の非線形性に基づくアップコンバーションや
共振回路によってノイズレベルが増大したとしても、そ
の源となる低周波過大ノイズの外部への出力レベルが低
く抑えられているので、発振信号(発振周波数におけ
る)の側帯波ノイズのレベルも低くなり、無線機器に使
用した場合に、その隣接チャネル選択度特性,隣接チャ
ネル漏洩電力特性の劣化や、変調精度,誤り率の劣化等
を抑えることができる。しかも、体積が大きく高価な同
軸型の共振器を使用しなくて済む。By adding such an impedance circuit, even if the noise level increases due to the up-conversion based on the nonlinearity of the active element (transistor) or the resonance circuit in the vicinity of the oscillation frequency, the low-frequency source serving as the source is provided. Since the output level of excessive noise to the outside is kept low, the sideband noise level of the oscillation signal (at the oscillation frequency) also becomes low, and when used in a wireless device, its adjacent channel selectivity characteristics, adjacent channel It is possible to suppress the deterioration of the leakage power characteristic, the modulation accuracy, the error rate, and the like. In addition, it is not necessary to use an expensive coaxial resonator having a large volume.
【0039】[0039]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の第1の実施例を示す回路図で
ある。この実施例が図8に示された従来の発振回路と相
違する点は、この従来の発振回路(以下従来例という)
に対し、発振周波数での発振動作を正常に保ちつつ、ト
ランジスタQ1のベース・エミッタ間に存在する低周波
過大ノイズ源からのノイズ成分を吸収しこのノイズ成分
の外部への出力レベルを抑えるように、トランジスタQ
1のベース・エミッタ間に直列接続されたインダクタL
2及びコンデンサC4からなり、低周波領域では、この
低周波過大ノイズ源から見た(ベース・エミッタ間から
見た)従来例の合成インピーダンスより十分小さいイン
ピーダンスを有し、発振周波数では、ベース・エミッタ
間から見た従来例の合成インピーダンスより十分大きな
インピーダンスを有するインピーダンス回路1を設けた
点にある。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. This embodiment differs from the conventional oscillation circuit shown in FIG. 8 in that the conventional oscillation circuit (hereinafter referred to as a conventional example) is used.
On the other hand, while maintaining the oscillation operation at the oscillation frequency normally, the noise component from the low frequency excessive noise source existing between the base and the emitter of the transistor Q1 is absorbed and the output level of this noise component to the outside is suppressed. , Transistor Q
Inductor L connected in series between one base and emitter
2 and a capacitor C4. In the low-frequency region, the low-frequency excessive noise source has an impedance sufficiently smaller than that of the conventional example (as viewed from between the base and the emitter). The point is that an impedance circuit 1 having an impedance sufficiently larger than the combined impedance of the conventional example viewed from the middle is provided.
【0040】図2はこの実施例の等価回路である。図1
2に示された従来例の等価回路と同様に、図2において
も、コンデンサC1,C2,C3は低周波数では開放と
して無視した。また、RB,ri,RE は抵抗値、vRB及び
vREは熱雑音電圧源、ibeは低周波過大ノイズを含むベ
ースノイズ電流源、Vbeはベース・エミッタ間電圧つま
り抵抗ri にかかる電圧、gm Vbeは従属電流源で、こ
れらは従来例の等価回路と対応するものである。そし
て、図2のLbeはインダクタL2のインダクタンス値、
CbeはコンデンサC4の容量値で、RbeはインダクタL
2及びコンデンサC4の損失を表す等価抵抗値である。
ここで、Lbeの値を低周波数でほとんどそのインピーダ
ンスを無視でき、発振周波数である高周波数で十分高く
なるように選ぶ。Cbeの値は低周波数においてインピー
ダンスが十分小さくなるように選ぶ。Rbeはこれらイン
ダクタL2及びコンデンサC4の種類や値によって変わ
るが、抵抗値RB,RE よりも通常十分小さい。よって、
Lbe,Cbe,Rbeの直列接続インピーダンスは、低周波
数においては無視できるほど小さく、高周波数では十分
高くなる。FIG. 2 is an equivalent circuit of this embodiment. FIG.
2, the capacitors C1, C2, and C3 are ignored as being open at low frequencies in FIG. 2, as in the equivalent circuit of the conventional example shown in FIG. Also, R B, r i, R E is the resistance value, v RB and v RE is the thermal noise voltage source, i BE is the base noise current source including a low frequency excessive noise, V BE is the base-emitter voltage clogging resistance r The voltage applied to i , g m V be, is a dependent current source, which corresponds to the equivalent circuit of the conventional example. The inductance value of L BE inductor L2 2,
C be is the capacitance value of the capacitor C4, and R be is the inductor L
2 and an equivalent resistance value representing the loss of the capacitor C4.
Here, the value of L be is selected so that its impedance can be almost ignored at low frequencies and sufficiently high at high frequencies, which are oscillation frequencies. The value of C be is chosen so that the impedance is sufficiently small at low frequencies. R BE varies depending on the type and the value of the inductors L2 and capacitor C4, but the resistance value R B, usually much smaller than R E. Therefore,
The series connection impedance of L be , C be , and R be is negligibly small at low frequencies and sufficiently high at high frequencies.
【0041】一例として、図3に、Lbeを 200nH、C
beを1mF、Rbeを5Ωとしたときの周波数に対するL
be,Cbe,Rbeの直列接続インピーダンス(インピーダ
ンス回路1のインピーダンス)の絶対値を示す。この図
3では数十Hzから10MHz程度の低周波数においては
直列接続インピーダンスの絶対値が5Ω程度であり、抵
抗値RB,RE と比べて十分無視できる。そして、1GH
z以上の高周波数においては、直列接続インピーダンス
の絶対値は1kΩよりも大きくなっている。よって、発
振周波数が1GHz以上である発振回路にこの構成を用
いた場合、低周波過大ノイズを含むベースノイズ電流源
ibeとLbe,Cbe,Rbeの直列接続のインピーダンス回
路1とが並列に接続されており、低周波数においてはこ
のベースノイズ電流源ibeがほぼ短絡されるので、ベー
スノイズ電流源ibeからのノイズ電流(ノイズ成分)は
このインピーダンス回路に吸収され、その影響を大幅に
少なくすることができる。つまり、発振周波数の両側帯
にアップコンバージョン、及び共振回路で強調される電
圧Vbeの低周波過大ノイズを、その源から減少させて、
発振周波数近傍のノイズレベルを抑えることができる。[0041] As an example, in FIG. 3, 200 nH and L BE, C
L for the frequency when be is 1 mF and R be is 5Ω
be, shows C be, the absolute value of the series connection impedance R BE (impedance of the impedance circuit 1). In this low frequency of about 10MHz from FIG. 3, several tens Hz is the absolute value of about 5Ω series connected impedances, resistance R B, sufficiently negligible in comparison with R E. And 1GH
At high frequencies above z, the absolute value of the series connection impedance is greater than 1 kΩ. Therefore, when the oscillation frequency is used this configuration to the oscillating circuit is at least 1 GHz, the base noise current source i BE and L BE including low frequency excessive noise, C BE, and the impedance circuit 1 of the series connection of R BE parallel At low frequencies, the base noise current source ibe is almost short-circuited, so that the noise current (noise component) from the base noise current source ibe is absorbed by this impedance circuit, and its influence is greatly reduced. Can be reduced. In other words, the up-conversion on both sides of the oscillation frequency and the low-frequency excessive noise of the voltage V be emphasized by the resonance circuit are reduced from the source,
The noise level near the oscillation frequency can be suppressed.
【0042】一方、発振周波数である高周波数において
は、このインピーダンス回路1のインピーダンスは高
く、発振回路の共振回路の負荷Qを劣化させることもな
く、発振周波数での発振動作を正常に保つことができ
る。従って、この実施例による発振回路を無線機器に使
用した場合、その隣接チャネル選択度特性,隣接チャネ
ル漏洩電力特性の劣化や、変調精度、誤り率の劣化等を
抑えることができる。しかも、体積が大きく、高価な同
軸型の共振器を使用しなくてもよい。On the other hand, at a high frequency which is the oscillation frequency, the impedance of the impedance circuit 1 is high, and the oscillation operation at the oscillation frequency can be maintained normally without deteriorating the load Q of the resonance circuit of the oscillation circuit. it can. Therefore, when the oscillation circuit according to this embodiment is used in a wireless device, it is possible to suppress the deterioration of the adjacent channel selectivity characteristic, the adjacent channel leakage power characteristic, the modulation accuracy, the error rate, and the like. Moreover, it is not necessary to use an expensive coaxial resonator having a large volume.
【0043】図4は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。この実施例では、インピーダンス回路1aが、
トランジスタQ1のエミッタと接地電位点との間に設け
られている。従って、第1の実施例のように、インピー
ダンス回路がベースノイズ源とは完全に並列であるとは
言えないが、抵抗R3との直列回路は並列接続となって
おり、しかも抵抗R1,R2はこのインピーダンス回路
1aにより短絡されるので、抵抗R3の値があまり大き
くない場合においては十分に効果が期待できる。また、
図4には示めされていないが、抵抗R3の値が大きい場
合には、R3と並列に低周波数ではインピーダンスが低
く、発振周波数でのインピーダンスが高いエミッタ抵抗
用インピーダンス回路を接続することにより低周波数で
短絡し、低周波過大ノイズの影響をなくすことができ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the impedance circuit 1a
It is provided between the emitter of the transistor Q1 and the ground potential point. Therefore, unlike the first embodiment, the impedance circuit cannot be said to be completely parallel to the base noise source, but the series circuit with the resistor R3 is connected in parallel, and the resistors R1 and R2 are connected in parallel. Since the short circuit is caused by the impedance circuit 1a, a sufficient effect can be expected when the value of the resistor R3 is not so large. Also,
Although not shown in FIG. 4, when the value of the resistor R3 is large, the impedance is low by connecting an impedance circuit for an emitter resistor having a low impedance at a low frequency and a high impedance at an oscillation frequency in parallel with R3. A short circuit at the frequency can eliminate the influence of low frequency excessive noise.
【0044】図5は本発明の第3の実施例を示す回路図
である。この実施例は、図4に示された第2の実施例の
インピーダンス回路1a及びバイアス回路の抵抗R1,
R2に代えて、インダクタL2及び低雑音特性の直流定
電圧回路21を備え、第2の実施例のインピーダンス回
路1aと同様の機能と、トランジスタQ1に対するバイ
アス回路の機能とを有するインピーダンス・バイアス回
路2を設けたものである。この実施例において、直流定
電圧回路21は、トランジスタQ1のベースに直流バイ
アス電圧を与える役目を持つと同時に、その出力インピ
ーダンスは小さいことから、インダクタL2と直列接続
した回路は、コンデンサとインダクタL2との直列接続
のインピーダンス回路と同様に、低周波数領域でインピ
ーダンスが低く、高周波数(発振周波数)でインピーダ
ンスが高い回路を実現でき、発振周波数での発振回路の
共振回路の負荷Qを劣化させずに発振動作を正常に保
ち、かつ低周波過大ノイズを含むノイズ電流源の影響を
小さくすることができる。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the impedance circuit 1a of the second embodiment shown in FIG.
An impedance / bias circuit 2 having an inductor L2 and a low noise DC constant voltage circuit 21 instead of R2, and having the same function as the impedance circuit 1a of the second embodiment and the function of a bias circuit for the transistor Q1. Is provided. In this embodiment, the DC constant voltage circuit 21 has a function of applying a DC bias voltage to the base of the transistor Q1 and has a small output impedance. Therefore, the circuit connected in series with the inductor L2 includes a capacitor and an inductor L2. As in the case of the series-connected impedance circuit, a circuit having low impedance in the low frequency region and high impedance in the high frequency (oscillation frequency) can be realized without deteriorating the load Q of the resonance circuit of the oscillation circuit at the oscillation frequency. The oscillation operation can be kept normal, and the influence of a noise current source including excessively low frequency noise can be reduced.
【0045】図6は本発明の第4の実施例を示す回路図
である。この第4の実施例は、図4に示された第2の実
施例のインピーダンス回路1aのインダクタL2と、帰
還回路に含まれるインダクタL1とを1つのインダクタ
L1で共用するようにし、このインダクタL1とコンデ
ンサC4,C5(C1相当)の並列回路とが直列接続さ
れたインピーダンス回路1bを、トランジスタQ1のベ
ースと接地電位点との間に接続したものである。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, one inductor L1 shares the inductor L2 of the impedance circuit 1a of the second embodiment shown in FIG. 4 and the inductor L1 included in the feedback circuit. An impedance circuit 1b in which a parallel circuit of capacitors C4 and C5 (corresponding to C1) are connected in series is connected between the base of the transistor Q1 and the ground potential point.
【0046】この実施例において、コンデンサC4の値
を低周波数でインピーダンスが十分小さくなるように選
ぶと、トランジスタQ1のベースの低周波数領域での接
地電位点に対するインピーダンスが低くなり、低周波過
大ノイズを含むノイズ電流源の影響を小さくすることが
できる。低周波数領域でそのインピーダンスが十分低い
コンデンサC4は、通常その内部損失や寄生のインダク
タンスにより、高周波数におけるインピーダンスが無視
できる程小さくない場合が多い。よって、コンデンサC
5はそのインダクタL1との接続点の高周波数での対接
地インピーダンスを小さくすることを確保するために挿
入された高周波専用バイパスコンデンサである。この実
施例においては、第2の実施例と同様の効果があるほ
か、回路素子数が少なくなるという利点もある。In this embodiment, if the value of the capacitor C4 is selected so that the impedance becomes sufficiently small at a low frequency, the impedance of the base of the transistor Q1 with respect to the ground potential in the low frequency region becomes low, and excessive low frequency noise is reduced. The influence of the noise current source can be reduced. The capacitor C4 whose impedance is sufficiently low in a low frequency region usually has an impedance at a high frequency that is not negligibly small due to its internal loss and parasitic inductance. Therefore, the capacitor C
Reference numeral 5 denotes a high-frequency-dedicated bypass capacitor inserted to ensure that the impedance at the high frequency at the connection point with the inductor L1 is reduced. This embodiment has the same effect as the second embodiment, and also has the advantage of reducing the number of circuit elements.
【0047】図7は本発明の第5の実施例を示す回路図
である。この第5の実施例は、前述の第3の実施例と第
4の実施例と結合したものであり、インピーダンス・バ
イアス回路2aには帰還回路の機能及びインピーダンス
回路の機能を併せ持つインダクタL1と、帰還回路のC
1の機能(高周波専用バイパス)を持つコンデンサC5
と、トランジスタQ1に対するバイアス回路の機能及び
インピーダンス回路のコンデンサC4の機能を持つ低雑
音特性の直流定電圧回路21aとが含まれている。な
お、上述の第3〜第5の実施例において、抵抗R3の値
が大きい場合には、前述したように、この抵抗R3と並
列に、エミッタ抵抗用インピーダンス回路を設けること
ができる。FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is a combination of the third embodiment and the fourth embodiment. The impedance bias circuit 2a includes an inductor L1 having both a feedback circuit function and an impedance circuit function. Feedback circuit C
Capacitor C5 with 1 function (high frequency exclusive bypass)
And a low-noise DC constant voltage circuit 21a having a function of a bias circuit for the transistor Q1 and a function of a capacitor C4 of an impedance circuit. In the third to fifth embodiments, when the value of the resistor R3 is large, an impedance circuit for an emitter resistor can be provided in parallel with the resistor R3 as described above.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、トランジ
スタに存在する低周波過大ノイズ源からのノイズ成分
を、発振周波数における発振動作を妨げることなく吸収
してこのノイズ成分のレベルを抑えるインピーダンス回
路を設けることにより、発振周波数近傍における能動素
子の非線形性に基づくアップコンバージョンや共振回路
によってノイズレベルが増大したとしても、その源とな
る低周波過大ノイズのレベルが低く抑えられるので、発
振周波数(発振信号)の側帯波ノイズのレベルを低く抑
えることができ、無線機器に使用した場合に、その隣接
チャネル選択特性,隣接チャネル漏洩電力特性の劣化
や、変調精度,誤り率の劣化等を抑えることができる効
果があり、しかも体積が大きく高価な同軸型の共振器を
使用しなくて済む。As described above, according to the present invention, an impedance circuit for absorbing a noise component from a low-frequency excessive noise source existing in a transistor without hindering an oscillation operation at an oscillation frequency to suppress the level of the noise component. Is provided, even if the noise level is increased by an up-conversion or resonance circuit based on the nonlinearity of the active element near the oscillation frequency, the level of the excessive low-frequency noise that is the source of the noise can be suppressed to a low level. Signal) sideband noise level can be suppressed to a low level, and when used in wireless equipment, the degradation of adjacent channel selection characteristics and adjacent channel leakage power characteristics, and the degradation of modulation accuracy and error rate can be suppressed. There is no need to use an expensive coaxial resonator having a large volume and an expensive effect.
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示された実施例の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the embodiment shown in FIG.
【図3】図1に示された実施例のインピーダンス回路の
周波数対インピーダンスの絶対値の特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of the absolute value of frequency versus impedance of the impedance circuit of the embodiment shown in FIG.
【図4】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第5の実施例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図8】従来の発振回路の一例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a conventional oscillation circuit.
【図9】図8に示された発振回路の周波数対ノイズ電流
スベクトラム密度の特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram of frequency versus noise current spectrum density of the oscillation circuit shown in FIG. 8;
【図10】図8に示された発振回路における低周波過大
ノイズのアップコンバージョンを説明するためのパワー
スペクトラムレベルの特性図である。10 is a characteristic diagram of a power spectrum level for explaining up-conversion of excessively low frequency noise in the oscillation circuit shown in FIG. 8;
【図11】図8に示された発振回路における側帯波ノイ
ズを説明するためのノイズパワースペクトラムレベルの
特性図である。11 is a characteristic diagram of noise power spectrum level for explaining sideband noise in the oscillation circuit shown in FIG. 8;
【図12】図8に示された発振回路の等価回路図であ
る。FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of the oscillation circuit shown in FIG.
【図13】図8に示された発振回路のトランジスタに存
在するノイズ源の支配的な成分の抵抗値RB に対する特
性図である。13 is a characteristic diagram for resistance R B of the dominant component of the noise source present in the transistor of the oscillation circuit shown in FIG.
1,1a,1b インピーダンス回路 2,2a インピーダンス・バイアス回路 C1〜C5 コンデンサ L1,L2 インダクタ Q1 トランジスタ R1〜R3 抵抗 V1 直流電圧源 1, 1a, 1b Impedance circuit 2, 2a Impedance bias circuit C1 to C5 Capacitor L1, L2 Inductor Q1 Transistor R1 to R3 Resistance V1 DC voltage source
Claims (7)
イアス回路を備えた増幅回路と、この増幅回路と接続す
る帰還回路とを有し、予め定められた発振周波数で発振
する発振回路であって、前記増幅回路及び帰還回路によ
る前記発振周波数での発振動作を正常に保ちつつ前記増
幅回路のトランジスタに存在する低周波過大ノイズ源か
らのノイズ成分を吸収してこのノイズ成分の外部への出
力を低減するインピーダンス回路を設けたことを特徴と
する発振回路。1. An oscillation circuit having a transistor and an amplifier circuit including a bias circuit for the transistor, and a feedback circuit connected to the amplifier circuit, wherein the oscillation circuit oscillates at a predetermined oscillation frequency. And an impedance circuit that absorbs a noise component from a low-frequency excessive noise source existing in a transistor of the amplifier circuit and reduces the output of the noise component to the outside while maintaining a normal oscillation operation at the oscillation frequency by the feedback circuit. An oscillation circuit, comprising:
ラ型のトランジスタであり、前記低周波過大ノイズ源が
このトランジスタのベース・エミッタ間に存在し、前記
インピーダンス回路が、前記低周波過大ノイズ源からの
ノイズ成分が集中する低周波領域では前記低周波過大ノ
イズ源から見た前記増幅回路及び帰還回路の合成インピ
ーダンスより十分小さいインピーダンスを有し、前記発
振周波数ではこのインピーダンス回路の接続点から見た
前記増幅回路及び帰還回路の合成インピーダンスより十
分大きいインピーダンスを有する回路として前記トラン
ジスタのベース・エミッタ間に接続された請求項1記載
の発振回路。2. The transistor of the amplifying circuit is a bipolar transistor, the low-frequency excessive noise source exists between a base and an emitter of the transistor, and the impedance circuit includes a noise from the low-frequency excessive noise source. In the low frequency region where the components are concentrated, the amplifier circuit has an impedance sufficiently smaller than the combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit viewed from the low frequency excessive noise source, and the amplifier circuit viewed from the connection point of the impedance circuit at the oscillation frequency. 2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the oscillation circuit is connected between the base and the emitter of the transistor as a circuit having an impedance sufficiently larger than the combined impedance of the feedback circuit.
ラ型のトランジスタであり、前記低周波過大ノイズ源が
このトランジスタのベース・エミッタ間に存在し、かつ
このトランジスタのエミッタ・接地電位点間に帰還用兼
負荷用のエミッタ抵抗を備え、前記インピーダンス回路
が、前記低周波過大ノイズ源からのノイズ成分が集中す
る低周波領域では前記低周波過大ノイズ源から見た前記
増幅回路及び帰還回路の合成インピーダンスより十分小
さいインピーダンスを有し、前記発振周波数ではこのイ
ンピーダンス回路の接続点から見た前記増幅回路及び帰
還回路の合成インピーダンスより十分大きいインピーダ
ンスを有する回路として前記トランジスタのベース・接
地電位点間に接続された請求項1記載の発振回路。3. The transistor of the amplifying circuit is a bipolar transistor, the low-frequency excessive noise source exists between the base and the emitter of the transistor, and the source for feedback acts between the emitter and the ground potential point of the transistor. In the low frequency region where the noise component from the low frequency excessive noise source is concentrated, the impedance circuit is more than the combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit viewed from the low frequency excessive noise source. A circuit having a low impedance and having an impedance sufficiently larger than the combined impedance of the amplifier circuit and the feedback circuit viewed from the connection point of the impedance circuit at the oscillation frequency, connected between the base and the ground potential point of the transistor. Item 2. The oscillation circuit according to Item 1.
及びインダクタの直列接続回路とした請求項2または請
求項3記載の発振回路。4. The oscillation circuit according to claim 2, wherein said impedance circuit is a series connection circuit of a capacitor and an inductor.
と、前記帰還回路に含まれるインダクタとを、1つのイ
ンダクタで兼用するようにした請求項4記載の発振回
路。5. The oscillation circuit according to claim 4, wherein the inductor of the impedance circuit and the inductor included in the feedback circuit are shared by one inductor.
バイアス回路の機能を前記インピーダンス回路に移して
このバイアス回路の機能をもつインピーダンス回路をイ
ンピーダンス・バイアス回路とし、このインピーダンス
・バイアス回路を、前記バイアス回路の機能をはたす低
雑音直流定電圧回路、並びにインダクタ及びコンデンサ
のうちの少なくもインダクタを備えた回路とした請求項
1記載の発振回路。6. The function of a bias circuit of a transistor included in the amplifier circuit is transferred to the impedance circuit, and an impedance circuit having the function of the bias circuit is used as an impedance bias circuit, and the impedance bias circuit is replaced with the bias circuit. 2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the oscillation circuit comprises a low-noise DC constant voltage circuit having the function of (1), and a circuit including at least one of an inductor and a capacitor.
と並列に、前記低周波領域では前記エミッタ抵抗より十
分小さいインピーダンスを有し、前記発振周波数では前
記エミッタ抵抗より十分大きいインピーダンスを有する
エミッタ抵抗用インピーダンス回路を設けた発振回路。7. An emitter resistor having an impedance sufficiently smaller than the emitter resistance in the low frequency region and having an impedance sufficiently larger than the emitter resistance at the oscillation frequency in parallel with the emitter resistance of the oscillation circuit according to claim 3. Oscillator circuit with an impedance circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285797A JPH11112232A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Oscillation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285797A JPH11112232A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Oscillation circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11112232A true JPH11112232A (en) | 1999-04-23 |
Family
ID=17657986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28285797A Pending JPH11112232A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Oscillation circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11112232A (en) |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP28285797A patent/JPH11112232A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100756331B1 (en) | Low Phase Noise Differential LC tank VCO with Current Negative Feedback | |
| JP5800985B2 (en) | Low noise oscillator | |
| US6639478B2 (en) | Apparatus and method for reducing phase noise in oscillator circuits | |
| US6750726B1 (en) | Oscillator circuit with flicker noise suppression and method for operating the same | |
| US4550293A (en) | Narrow deviation voltage controlled crystal oscillator | |
| KR100782252B1 (en) | Oscillator Circuit with Reduced Phase Noise | |
| US5063358A (en) | Ultra low noise crystal oscillator circuit | |
| US4797639A (en) | Low noise crystal controlled oscillator | |
| US6169460B1 (en) | Oscillator mode suppression circuit | |
| US7369007B2 (en) | Oscillating circuit for suppressing second harmonic wave | |
| JPH11112232A (en) | Oscillation circuit | |
| US5739729A (en) | Voltage-controlled LC oscillator | |
| US4851790A (en) | Crystal controlled oscillator exhibiting reduced levels of crystal-induced low frequency noise, vibration sensitivity and circuit temperature rise | |
| US7170355B2 (en) | Voltage-controlled oscillator using current feedback network | |
| JP7028567B2 (en) | Crystal oscillator | |
| JP2012510205A (en) | Low noise oscillator | |
| US7009459B2 (en) | Piezoelectric oscillator having a non-inductive load with a collector-emitter capacitor | |
| US6359521B1 (en) | Oscillator with buffer circuit in which deterioration in C/N ratio is lightened | |
| JP2004104609A (en) | Temperature compensation type piezoelectric oscillator | |
| JPH06120731A (en) | Microwave oscillator | |
| JP2018164124A (en) | Crystal oscillator | |
| Nasiri Abarbekouh | Microwave Transistor Oscillator Design and Analysis | |
| JP4190874B2 (en) | Piezoelectric oscillation circuit | |
| US20080309422A1 (en) | Oscillator | |
| JP2000236219A (en) | Piezoelectric oscillator |