專利名稱：具有短路四分之一波成對線的平衡振蕩器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平衡振蕩器，包括一個頻率選擇電路以及同該頻率選擇電路連接的一個平衡有源電路。
本發明還涉及一個壓控振蕩器和分別按照權利要求9和10的RF器件。
這樣一種平衡振蕩器可從EP-A-0133799了解，其公開了一種平衡振蕩器(例如
圖15)，具有調諧電路形式的平衡頻率選擇電路和反饋放大器對形式的同該調諧電路連接的平衡有源電路。平衡調諧電路的主電極具有中性點接地端并提供分布電感。該主電極具有平衡端，一輔助電極相對主電極面對在其間放置的介質放置，并具有用作接地端的兩端。
已知的平衡振蕩器的缺點在于它具有多個接地端和電極的復雜結構，這樣的一種結構集成在一塊面積有限的芯片上是困難的。
因此本發明的一個目的是提供一種平衡振蕩器，它可以容易地低成本地集成在一塊面積有限的芯片上，并且元件數量最小。
按本發明的平衡振蕩器的特征在于頻率選擇電路包括短路四分之一波成對線。
按本發明的振蕩器的優點在于這樣的一種短路四分之一波成對線同樣是一種平衡電路，它導致一個完全平衡的振蕩器。這樣的一種完全平衡的振蕩器容易以可重復生產和準確的方式集成。此外其輪廓是這樣的，它只有一個電源(或接地端)，由此其結構簡單。此外由于短路四分之一波線AC隔離振蕩器電源和有源電路，從而改善了按本發明的振蕩器的頻率穩定度和可靠的工作。
在按本發明的平衡振蕩器的一個實施例中，該短路四分之一波成對線基本上是呈U-形的，更進一步地減小了必要的芯片面積。
按本發明的振蕩器的另一實施例的特征在于該短路四分之一波成對線是共平面的。有利地導致本發明振蕩器的頻率選擇電路中不存在大體積接地板。此外成對線的共平面性質導致對相鄰電路電磁耦合減小。
按本發明的振蕩器的再一個實施例的特征在于共平面的短路四分之一波成對線集成在一個介質絕緣體或絕緣體上，例如玻璃，二氧化鋁，二氧化硅或使用在半導體工業中的任何其他的絕緣體材料上。特別地玻璃展示出低的損耗，以及其可達到的良好的共平面性將不引起對絕緣體或介質絕緣體另一側存在的任何電路的顯著的電磁耦合。
按本發明振蕩器的另一實施例的特征在于該平衡有源電路包括一個差分放大器，展示出準確的可重復生產的特性并由此降低了功率消耗，因為在該振蕩器中起有源電路功能時提供了負阻效應。特別地優選了交叉耦合反饋放大器，由于它還減少了其元件的數量。
在按本發明的平衡振蕩器的再一實施例中獲得隨元件數量進一步減少而容易調諧，其特征在于該調諧電路具體包括至少下列裝置之一(ⅰ)變容器(可變電容器)裝置，(ⅱ)振蕩器電源電壓裝置，(ⅲ)差分放大器尾電流改變裝置，(ⅳ)修改短路四分之一波成對線長度裝置。
現在將參照附圖并結合其附加優點進行說明按本發明的平衡振蕩器，其中相同元件由相同標號指示，在附圖中圖1表示現有技術的平衡振蕩器的原理圖；以及圖2表示按本發明的平衡振蕩器的一個可能的實施例。
圖1表示一個平衡振蕩器1，包括一個頻率選擇電路2和通過端4和5同頻率選擇電路2連接的一個平衡有源電路3。頻率選擇電路2一般實施成如在現有技術中已知的一個諧振電路，有源電路3提供表示為-R的一個負阻，以啟動振蕩器1中的振蕩。
圖2表示該平衡振蕩器1的一個可能的實施例，其中頻率選擇電路2實施成短路四分之一波成對線，它能容易地集成。成對線2表示成U形，具有相等長度為 (最短，或可能為其奇數倍)的兩個腿，這里λ是振蕩器1的振蕩頻率的波長。電路2的一個上電源端連接到電源電壓源V電源，它可以是一個可調節的電壓源，以便調諧振蕩器1的頻率。成對線2的長度導致該電源和該振蕩器1的余下部分之間的良好隔離。這樣一種成對線2是平衡的并通常是共平面的以及在其上提供絕緣體或介質絕緣體的另一側上不需要接地板。端4和5連接到短路四分之一波成對線2的相應的低端。每個端4和5連接到各可控半導體管T1和T2的主流(讀作收集極-發射極)路徑。半導體管T1和T2的控制端(讀作基極)交叉連接到另一晶體管的收集極。這樣形成差分對T1,T2的尾電流由一個電流源I偏置提供，它可以是一個可調節的電流源，以便調節完全平衡振蕩器1的頻率。這是調諧振蕩器1的頻率的第二種可能的方法。
圖2中表示出調諧振蕩器1的第三種方法，包括兩個電容器C1和C2，連接到端4和5，并同相應的變容二極管D1和D2串聯連接。在一方面，C1,D1和C2,D2的接合連接點和另一方面地之間提供一個電壓源V調節，以提供平衡的頻率調諧。通常電阻R或線圈L連接到該電壓源以提供其RF去耦。
在其上提供短路四分之一波成對線2的介質絕緣體或絕緣體可能是玻璃，二氧化鋁，二氧化硅或使用在半導體工業中的任何其他同類型的合適的絕緣體材料。在圖2中示意地表示該成對線2的本體部分，在這里腿或線兩者成為一體可由梯子類形結構物組成(由虛線所示)，使得借助于刻蝕或光激射一個或多個梯子部分可使諧振頻率偏移。另外劃痕是可能的，使得能發生連續的調整過程。這是調諧或調整振蕩器1的第四種方法。
該平衡振蕩器得到在壓控振蕩器和/或RF設備中應用，例如發射機，接收機，收發信機，無線電設備，電視，調諧器，通信設備，電話，等等。
權利要求
1．一種平衡振蕩器包括頻率選擇電路和同該頻率選擇電路連接的平衡有源電路，其特征在于頻率選擇電路包括短路四分之一波成對線。
2．按權利要求1的平衡振蕩器，其特征在于短路四分之一波成對線基本上是U-形的。
3．按權利要求1或2的平衡振蕩器，其特征在于短路四分之一波成對線是共平面的。
4．按權利要求3的平衡振蕩器，其特征在于共平面的短路四分之一波成對線集成在一個絕緣體上，例如玻璃，二氧化鋁，二氧化硅，等等。
5．按權利要求1-4之一的平衡振蕩器，其特征在于平衡有源電路包括一個差分放大器。
6．按權利要求5的平衡振蕩器，其特征在于該差分放大器是一個交叉耦合的反饋放大器。
7．按權利要求1-6之一的平衡振蕩器，其特征在于該平衡振蕩器包括一個調諧電路。
8．按權利要求7的平衡振蕩器，其特征在于調諧電路包括至少以下裝置之一(ⅰ)變容器裝置，(ⅱ)振蕩器電源電壓改變裝置，(ⅲ)差分放大器尾電流改變裝置，(ⅳ)調整短路四分之一波成對線長度的裝置。
9．一種壓控振蕩器，包括本發明權利要求1-8之一的平衡振蕩器。
10．一種RF設備，例如發射機，接收機，收發信機，無線電設備，電視，調諧器，通信設備，電話，等等，備有按本發明權利要求1-8之一的平衡振蕩器。
全文摘要
一種平衡振蕩器包括具有短路四分之一波成對線的頻率選擇電路以及包括同該頻率選擇電路連接的一個平衡有源電路。這樣一種成本低廉電路可以是U形的,以便只占用一個小的空間,并能容易地集成在一種介質特別是玻璃上。有源電路包括交叉耦合的晶體管差分對。該振蕩器可以用多種不同方法調諧。
文檔編號H03B5/12GK1314024SQ00801126
公開日2001年9月19日 申請日期2000年6月8日 優先權日1999年6月16日
發明者L·萊伊滕, A·G·瓦格曼斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司