專利名稱：開關電路及包含該開關電路的壓控振蕩器的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及開關電路及包含該開關電路的壓控振蕩器，尤其涉及能夠切換輸出頻率的壓控振蕩器和包括在該壓控振蕩器內的開關電路。
背景技術：
如日本專利申請公開No.1996-256078所披露的，已經提出了能夠切換輸出頻率的壓控振蕩器。圖1示出了上述公開中披露的壓控振蕩器。
參照圖1，壓控振蕩器900包括兩個壓控振蕩電路910a和910b、以及切換電路920。切換電路920有選擇地輸出從該兩個壓控振蕩電路910a和910b之一輸入的振蕩信號。
具體地，兩個壓控振蕩電路910a和910b分別根據被施加的控制電壓在不同的頻率范圍內振蕩。來自壓控振蕩電路910a的振蕩信號被施加到切換電路920的端子921a。來自壓控振蕩電路910b的振蕩信號被施加到切換電路920的端子921b。向切換電路920施加切換電壓Vs，從而有選擇地輸出提供給端子(921a或921b)之一的振蕩信號。
應注意，多個壓控振蕩電路是同時工作的。因此，其中一個壓控振蕩電路輸出的振蕩信號會影響另一壓控振蕩電路。因而很難精確地控制振蕩頻率。
另外的問題是因為處于未被選擇狀態的壓控振蕩電路也是工作的，因而消耗了大量的能量。對于電器，特別是要求低功耗的電器(如蜂窩電話)，這樣的問題是致命的。
發明內容
鑒于上述情況提出了本發明，并且本發明提供了一種開關電路和裝有該開關電路的壓控振蕩器，在該壓控振蕩器中可以確實地禁用處于未被選擇狀態的電路。
依據本發明的一個方面，開關電路包括第一PNP晶體管，其集電極輸出根據施加到基極的開關電壓而導通或截止；以及第二PNP晶體管，其集電極輸出與所述第一晶體管的集電極輸出相反。第一和第二電路分別與第一和第二PNP晶體管連接，依據第一和第二PNP晶體管的集電極輸出而有選擇地操作。因而可以控制分別與該第一和第二PNP晶體管連接并依據該第一和第二晶體管的集電極輸出而有選擇地操作的第一和第二電路的使能/禁用狀態。還可保持未被選擇的電路不工作或禁用。開關電壓被施加到第一PNP晶體管的基極，可以防止大量的電流在開關電壓的輸入端流動。在一個PNP晶體管導通的情況下，可以截止另一個晶體管。除減少功耗外，還可分別控制每個電路的功耗，因而方便了電路設計。
依據本發明的另一方面，壓控振蕩器包括第一壓控振蕩電路、第二壓控振蕩電路、以及有選擇地操作所述第一和第二壓控振蕩電路的開關；所述開關包括第一PNP晶體管，其集電極輸出根據施加到基極的開關電壓導通或截止；第二PNP晶體管，其集電極輸出與所述第一PNP晶體管的集電極輸出相反；所述第一和第二壓控振蕩電路分別依據所述第一和第二PNP晶體管的集電極輸出來有選擇地操作。因此，依據開關電壓的狀態，可以控制分別與所述第一和第二PNP晶體管的集電極連接的第一和第二壓控振蕩電路的使能/禁用狀態。所述開關電壓被施加到所述第一PNP晶體管的基極，并可防止大量的電流在所述開關電壓的輸入端流動。另外，在一個PNP晶體管導通的情況下，可以截止另一個PNP晶體管。除減少每個壓控振蕩電路的功耗外，還可分別控制每個電路的功耗，因而方便了電路設計。
依據本發明的再一方面，壓控振蕩器包括分別在兩個不同頻率范圍振蕩的兩個壓控振蕩電路，以及選擇所述兩個壓控振蕩電路之一的開關電路，所述開關電路包括分別與所述兩個壓控振蕩電路相關聯的兩個PNP晶體管。因而，利用相應的PNP晶體管的導通/截止狀態，可以確實地控制每個壓控振蕩電路的使能/禁用狀態。可禁用未被選擇的壓控振蕩電路。開關電壓被施加到所述第一PNP晶體管的基極，并且可以防止大量的電流在所述開關電壓的輸入端流動。另外，在一個PNP晶體管導通的情況下，可以截止另一個PNP晶體管。除減少每個壓控振蕩電路的功耗外，還可分別控制每個電路的功耗，因而可方便電路設計。
將根據以下的附圖來詳細說明本發明的優選實施例。
圖1是常規技術中的壓控振蕩器900的方框圖；圖2是第一實施例的第一參考示例中的壓控振蕩器10的電路圖；圖3是第一實施例的第二參考示例中的壓控振蕩器20的電路圖；以及圖4是第一實施例中的壓控振蕩器30的電路圖。
具體實施例方式
下面參照
本發明的實施例。
為方便更好地理解本發明的實施例，參照圖2，將首先給出第一參考示例的說明。第一參考示例的壓控振蕩器10是能夠有選擇地輸出兩種不同頻率的雙頻帶(dual-band)壓控振蕩器。
參照圖2，壓控振蕩器10包括開關電路SW1和兩個壓控振蕩電路(第一壓控振蕩電路100和第二壓控振蕩電路200)。第一壓控振蕩電路100和第二壓控振蕩電路200在不同的頻率范圍內工作。
在上述電路中，開關電路SW1包括PNP晶體管Q1和兩個電阻R1和R2。將開關電壓VSW通過電阻R1施加到PNP晶體管Q1的基極。將電源電壓VCC施加到PNP晶體管Q1的發射極。還將電源電壓VCC通過電阻R2施加到PNP晶體管的基極。
開關電路SW1依據開關電壓VSW來切換集電極輸出(高/低)。因而集電極輸出可以切換電阻R11和R12之后的電路的工作。
第一壓控振蕩電路100包括第一偏置電路11和其內帶有振蕩器的放大器13。第一偏置電路11包括串聯的電阻R11和電阻R12。電阻R11的未與電阻R12連接的一側與開關電路SW1中的PNP晶體管Q1的集電極連接。也就是說，PNP晶體管Q1的集電極輸出被施加到第一偏置電路11。電阻R12的未與電阻R11相連的一側接地。
在第一偏置電路11中，電阻R11和電阻R12相連接的點還與放大器13的反相輸入端連接。也就是說，第一偏置電路11的輸出電壓被施加到放大器13的反相輸入端。電源電壓VCC被施加到放大器13的非反相輸入端。放大器13在基于電源電壓VCC和第一偏置電路11之間的電勢差的頻率上振蕩，并輸出該頻率作為輸出1。
類似地，第二壓控振蕩電路200包括第二偏置電路21和其內帶有振蕩器的放大器23。第二偏置電路21包括串聯的電阻R21和電阻R22。電源電壓VCC被施加到電阻R21的未與電阻R22連接的一側。電阻R22的未與電阻R21相連的一側接地。
在第二偏置電路21中，電阻R21和電阻R22相連接的點還與放大器23的反相輸入端連接。也就是說，第二偏置電路21的輸出電壓被施加到放大器23的反相輸入端。電源電壓VCC被施加到放大器23的非反相輸入端。放大器23在基于電源電壓VCC和第二偏置電路21之間的電勢差的頻率上振蕩，并輸出該頻率作為輸出2。
在上述結構中，在開關電壓VSW為低時，開關電路SW1中的PNP晶體管Q1導通，隨即該PNP晶體管Q1的集電極輸出被提供給第一偏置電路11，從而使帶有電阻R11的第一壓控振蕩電路100工作。相反地，在開關電壓VSW為高的情況下，開關電路SW1中的PNP晶體管Q1截止，不向第一偏置電路11提供電壓，從而使第一壓控振蕩電路100不工作。
在上述的各種情況中，第二壓控振蕩電路200總是工作的。然而，可以通過調節電阻R11和R21的阻值的比率來控制第二壓控振蕩電路200的使能/禁用狀態。換句話說，通過調節第一偏置電路11中的電阻R11和第二偏置電路21中的電阻R21的阻值的比率，可保持第二壓控振蕩電路200不工作或禁用，同時第一壓控振蕩電路100工作。更具體地，壓控振蕩器10僅允許壓控振蕩電路之一工作。
接下來參照圖3解釋第二參考示例。圖3示出了壓控振蕩器20。此后，在第二參考示例中，如果沒有特別指明，相同的參考標號表示與第一參考示例相同的元件和結構，并省略了詳細的描述。
參照圖3，盡管壓控振蕩器20具有與壓控振蕩器10相同的元件，但第一偏置電路11中的電阻R11的一端與開關電壓VSW的輸入端連接(同時其另一端與電阻R12連接)，取代了與開關電路SW1中的PNP晶體管Q1的集電極的連接。也就是說，在第二參考示例中，如此配置壓控振蕩器20，使得開關電壓VSW可以被施加到開關電路SW1和第一偏置電路11。同樣，第二偏置電路21中的電阻R21的一端與PNP晶體管Q1的集電極連接(同時，其另一端與電阻R22連接)。如此配置壓控振蕩器21，使得開關電路SW1的輸出可以提供給第二偏置電路21。其它的元件與壓控振蕩器10中的相同。
在上述配置中，在開關電壓VSW為低時，沒有電壓提供給第一偏置電路，使得第一壓控振蕩電路100不工作。在開關電路SW1中，PNP晶體管Q1導通，并且PNP晶體管Q1的集電極輸出隨即被提供給第二偏置電路21，使得第二壓控振蕩電路200工作。相反地，在開關電壓VSW為高時，電壓被提供給第一偏置電路11，由其操作第一壓控振蕩電路100。在開關電路SW1中，PNP晶體管Q1截止，沒有電壓被提供給第二偏置電路21，使得第二壓控振蕩電路200不工作。
然而，在上述壓控振蕩器10中，在開關電壓VSW為低時，為防止第一壓控振蕩電路100和第二壓控振蕩電路200同時工作，必須調節第一偏置電路11中的電阻R11和第二偏置電路21中的電阻R21的阻值的比率。因而不可能分別控制壓控振蕩電路100和200的功耗。
另外，上述壓控振蕩器20的缺點在于在開關電壓VSW為高時，相對大量的電流在開關電壓VSW的輸入端流動，結果，第一壓控電路100產生較大的噪聲，并可能影響用于控制開關電壓VSW的外圍器件。
圖4示出了依據本發明的實施例的壓控振蕩器30。配置壓控振蕩器30以解決上述問題。此后，在圖4中，如果沒有特別指明，相同的參考標號表示與圖2和圖3相同的元件和結構，并省略了詳細的描述。
參照圖4，可以具有單個封裝的形式的壓控振蕩器30包括兩個開關電路SW1和SW2以及兩個壓控振蕩電路，也就是第一壓控振蕩電路100和第二壓控振蕩電路200。
用作第一開關電路的開關電路SW1包括PNP晶體管Q1。將開關電壓VSW通過電阻R1施加到PNP晶體管Q1的基極。電源電壓VCC被提供給PNP晶體管Q1的發射極。電源電壓VCC還通過R2施加到PNP晶體管Q1的基極。因而，依據施加給基極的開關電壓VSW，開關用作第一PNP晶體管的PNP晶體管Q1的集電極輸出。
用作第二開關電路的開關電路SW2的電路結構與開關電路SW1的相同。然而，PNP晶體管Q1的集電極輸出通過電阻R3被施加到PNP晶體管Q2的基極。用作第二PNP晶體管的晶體管Q2與開關電路SW1中的晶體管Q1對應。電阻R3與開關電路SW1中的R1對應。電源電壓VCC還通過電阻R4被施加到PNP晶體管Q2的基極。電阻R4與SW1中的R2對應。因而，PNP晶體管Q2的集電極輸出與PNP晶體管Q1的集電極輸出相反地開關。
在第一壓控振蕩電路100中，開關電路SW1中的PNP晶體管Q1的集電極輸出被施加到第一偏置電路11。類似地，在第二壓控振蕩電路200中，開關電路SW2中的PNP晶體管Q2的集電極輸出被施加到第二偏置電路21。
在上述結構中，開關電路SW1使能和禁用與PNP晶體管Q1的集電極相連的電路。也就是，第一壓控振蕩電路100被切換到被選擇的狀態或未被選擇的狀態。類似地，第二開關電路SW2使能和禁用與PNP晶體管Q2的集電極相連的電路。也就是，第二壓控振蕩電路200被切換到被選擇的狀態或未被選擇的狀態。
在開關電壓VSW為低的情況下，PNP晶體管Q1導通，所得電壓被提供給帶有電阻R11的第一壓控振蕩電路100。在這種情況下，PNP晶體管Q2被截止，并且沒有電壓提供給帶有電阻R21的第二壓控振蕩電路200。相反地，在開關電壓VSW為高的情況下，PNP晶體管Q1被截止，沒有電壓提供給帶有電阻R11的第一壓控振蕩電路100。在這種情況下，PNP晶體管Q2導通，所得電壓被提供給帶有電阻R21的第二壓控振蕩電路200。
如上所述，壓控振蕩器30包括兩個壓控振蕩電路100和200以及PNP晶體管對Q1和Q2。這兩個晶體管開關偏置電路11和12。因而可徹底切斷對被切換到禁用狀態的電路的集電極輸出，并完全地關閉所述被禁用的電路。由于上述開關控制，可以分開控制每個壓控振蕩電路中的功耗。
開關電壓VSW分別通過PNP晶體管Q1和Q2連接到偏置電路11和21。可防止大量的電流流入用于施加開關電壓VSW的輸入端。這使得可以減少由于噪聲等對外圍器件的影響。
本發明不限于具體公開的實施例。可以不脫離本發明的范圍而提供其它實施例、進行變化和改進。
本發明基于2003年9月30日提交的日本專利申請No.2003-341873，在此通過引用的方式并入其全部公開內容。
權利要求
1.一種開關電路，包括第一PNP晶體管，所述第一PNP晶體管的集電極輸出根據施加到其基極的開關電壓而導通或截止；和第二PNP晶體管，所述第二PNP晶體管的集電極輸出與所述第一PNP晶體管的集電極輸出相反，第一和第二電路，所述第一和第二電路分別與所述第一和第二PNP晶體管連接，依據所述第一和第二PNP晶體管的集電極輸出而有選擇地操作。
2.一種壓控振蕩器，包括第一壓控振蕩電路；第二壓控振蕩電路；以及有選擇地操作所述第一和第二壓控振蕩電路的開關；其中，所述開關包括第一PNP晶體管，其集電極輸出根據施加到基極的開關電壓而導通或截止；第二PNP晶體管，其集電極輸出與所述第一PNP晶體管的集電極輸出相反；所述第一和第二壓控振蕩電路分別依據所述第一和第二PNP晶體管的集電極輸出而有選擇地操作。
3.根據權利要求2所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述第一壓控振蕩電路包括第一偏置電路；所述第二壓控振蕩電路包括第二偏置電路；所述第一PNP晶體管的集電極輸出與所述第一偏置電路連接；以及所述第二PNP晶體管的集電極輸出與所述第二偏置電路連接。
4.根據權利要求2所述的壓控振蕩器，其中所述壓控振蕩器被并入單個封裝中。
5.一種壓控振蕩器，包括分別在兩個不同頻率范圍內振蕩的兩個壓控振蕩電路；以及開關電路，用于選擇所述兩個壓控振蕩電路之一，其中，所述開關電路包括分別與所述兩個壓控振蕩電路相關聯的兩個PNP晶體管。
6.根據權利要求5所述的壓控振蕩器，其中所述兩個壓控振蕩電路分別包括偏置電路；以及所述開關電路選擇所述偏置電路中的應被提供電壓的一個偏置電路。
7.根據權利要求5所述的壓控振蕩器，其中所述壓控振蕩器被并入單個封裝中。
全文摘要
開關電路及包含該開關電路的壓控振蕩器。一種能夠確實地禁用未被選擇的電路的壓控振蕩器和其內的開關電路。在開關電壓為低時，第一PNP晶體管導通，電壓被施加到與所述第一PNP晶體管的集電極相連的第一電路。第二PNP晶體管被截止，并且沒有電壓施加給連接到所述第二PNP晶體管的集電極的第二電路。相反，在開關電壓為高時，所述第一PNP晶體管截止，不向所述第一電路施加電壓，所述第二PNP晶體管導通，并且電壓被施加給所述第二電路。
文檔編號H03K3/00GK1604458SQ20041008313
公開日2005年4月6日 申請日期2004年9月30日 優先權日2003年9月30日
發明者荒川剛人 申請人:富士通媒體部品株式會社