專利名稱：振蕩器的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及振蕩器，更具體地說，涉及一種具有能夠輸出不 同振蕩頻率的多個振蕩單元的振蕩器。
背景技術：
振蕩器，特別是電壓控制振蕩器已經被用于諸如PHS (個人手持電 話系統)、無線LAN (局域網)和收發器的移動通信設備中。存在能夠以可選的不同頻率進行振蕩的振蕩器。例如，日本專利申 請公報第2004-64567號公開了一種以三個振蕩頻率中的一個選定頻率進 行振蕩的振蕩器。這些振蕩器需要具有改進的C/N (載波噪聲)比。此 外，能夠以可選振蕩頻率進行振蕩的振蕩器需要具有小型化的電路。發明內容本發明的一個目的是改進C/N比并且使電路小型化。根據本發明的一方面，提供了一種振蕩器，該振蕩器包括多個第一晶體管，所述多 個第一晶體管分別向集電極輸出不同振蕩頻率的振蕩信號；公共節點，所述多個第一晶體管的發射極的輸出連接至所述公共節點并向其進行輸 入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節點的輸出饋送至所述多個第一 晶體管的基極；以及多個隔離電路，所述多個隔離電路分別設置在所述 多個第一晶體管的發射極與所述公共節點之間，并且截斷來自所述公共節點的高頻分量。將所述多個第一晶體管的發射極的輸出饋送至基極的 所述反饋電路可以提高C/N比。通過將所述多個第一晶體管的發射極經 由相應的隔離電路連接至所述公共節點的排布結構，可以實現小型化。 此外，所述多個隔離電路可以防止信號回流至所述多個第一晶體管的發 射極。根據本發明的另一方面，提供了一種振蕩器，該振蕩器包括多
個振蕩單元，所述多個振蕩單元輸出不同振蕩頻率的振蕩信號；公共節 點，所述多個振蕩單元的其它輸出信號連接至所述公共節點并向其進行 輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節點的輸出饋送至所述多個振 蕩單元；以及多個隔離電路，所述多個隔離電路分別設置在所述多個振 蕩單元的其它輸出信號與所述公共節點之間，并且截斷來自所述公共節 點的高頻分量。饋送所述多個振蕩單元的其它輸出信號的所述反饋電路 提高了 C/N比。利用所述多個振蕩單元所連接的公共節點可以實現小型 化。所述多個隔離電路防止信號回流至所述多個振蕩單元。
將參照附圖對本發明的示例性實施方式進行詳細說明，在附圖中 圖1是根據第一實施方式的振蕩器的框圖； 圖2是根據第一實施方式的振蕩器的電路圖(部分l);以及 圖3是根據第一實施方式的振蕩器的電路圖(部分2)。
具體實施方式
現在將參照附圖對本發明的示例性實施方式進行說明。 (第一實施方式)圖1是根據第一實施方式的振蕩器的框圖。參照圖1，該振蕩器包 括振蕩單元101至10n、反饋電路40以及第二開關電路50。振蕩單元 101至10n分別包括第一開關電路31至3n、振蕩電路21至2n、以及 隔離電路61至6n。第一開關電路31至3n導通和截止用于振蕩電路101 至10n的電源。振蕩電路21至2n分別向輸出端子Toutl至Toutn輸出頻 率相互不同的振蕩信號。隔離電路61至6n限制從公共節點Nl到振蕩電 路21至2n的高頻噪聲。振蕩電路21至2n經由隔離電路61至6n連接 至公共節點Nl。公共節點Nl輸入至反饋電路40，并且反饋電路40的 輸出連接至反饋節點N2。反饋節點N2分別經由第一開關電路31至3n 輸入振蕩電路21至2n。反饋節點N2經由第二開關電路50連接至電源 端子Tb。 圖2和圖3分別是第一實施方式的振蕩器的電路圖。圖2的部分(A) 和部分(B)分別連接至圖3的部分(A)和部分(B)。振蕩單元101、 102至10n彼此相同，因此現在將僅對振蕩單元10n進行說明，而省略了 對其它振蕩單元101和102的說明。振蕩單元10n主要包括諧振電路 ln、振蕩電路2n、第一開關電路3n以及作為隔離電路的第二電感器L3n。諧振電路ln包括可變電容二極管Dln和D2n、電容器C41n和 C42n、以及電感器L41n和L42n。可變電容二極管Dln和D2n的陰極經 由阻流電感器Lln連接至控制端子Ta。控制端子Ta經由用于去除高頻分 量的電容器C5接地。可變電容二極管Dln的陽極經由并聯連接的電容 器C41n和電感器L41n接地。相似地，可變電容二極管D2n的陽極經由 并聯連接的電容器C42n和電感器L42n接地。施加至控制端子Ta的電壓^ 改變可變電容二極管Dln和D2n的電容值。因此，諧振電路ln以希望 的諧振頻率發生諧振。振蕩電路2n包括作為NPN型雙極晶體管的第一晶體管Qln、電 容器Cln和C2n、以及電阻器R3n。第一晶體管Qln的基極經由串聯連 接的電容器cin和C2n接地。電容器Cln和C2n之間的節點經由電阻器 R3n連接至第一晶體管Qln的發射極。節點N3n經由電阻器R4n連接至 第一開關電路3n的晶體管Q3n的集電極。振蕩電路2n形成Clap型振蕩 電路，這是一種Colpitts型振蕩電路。節點N3n經由耦合電容器C31n和 C32n連接至諧振電路ln的可變電容二極管Dln和D2n的陽極。因此， 振蕩電路2n以諧振電路ln的諧振頻率發生振蕩，并且經由第一晶體管 Qln的集電極輸出振蕩信號。電阻器R3n限制振蕩電路2n的異常振蕩。 將經由第一晶體管Qln的集電極輸出的振蕩信號經由具有與輸出阻抗匹 配的阻抗的輸出端子Toutn輸出。電容器C12n截斷dc分量。經由作為 阻流電感器的線路Sln (諸如帶狀線)從電源端子Tb向第一晶體管Qln 的集電極提供dc電壓。第一開關電路3n包括PNP型雙極晶體管Q3n以及電阻器Rln和 R2n。晶體管Q3n的發射極經由電阻器R6和第二開關電路50連接至電 源端子Tb。開關端子Tswn經由電阻器R2n連接至晶體管Q3n的基極，
并且電阻器Rln連接在晶體管Q3n的基極與發射極之間。晶體管Q3n的 集電極經由電阻器R4n連接至第一晶體管Qln的基極。電阻器R2n被用 于防止第一晶體管Qln損壞，并且優選地具有幾千歐姆到幾萬歐姆的范 圍內的電阻。電阻器Rln被用于可靠地截止第一晶體管Qln。根據向開關端子Tswn提供的信號，第一開關電路3n向振蕩電路2n 供電。更具體地說，當第一開關電路3n接通時，從電源端子Tb向振蕩 電路2n供電，并且振蕩單元10n向輸出端子Toutn提供振蕩信號。與此 相反，當第一開關電路3n斷開時，未向振蕩電路2n供電，并且振蕩單 元10n不產生振蕩信號。振蕩電路21、 22至2n的第一晶體管Q11、 Q12至Qln的發射極分 別經由第二電感器L31、 L32至L3n連接至公共節點Nl。公共節點Nl 經由并聯連接的第一電阻器R5和第一電容器C7接地。第一電阻器R5 被用于調節消耗的電流，并且優選地具有幾十歐姆的電阻。第一電容器 C7被用于調節輸出電平的平衡，并且優選地具有幾pF的電容。公共節 點N1連接至反饋電路40。反饋電路40包括作為NPN型雙極晶體管的第二晶體管Q2、第二 電阻器R90以及第二電容器C9。第二晶體管Q2的基極經由耦合電容器 C110連接至公共節點N1。優選地設置耦合電容器CllO以加強振蕩電路 2n與反饋電路40之間的耦合，并且防止延遲來自第一晶體管Qln的信 號。例如，耦合電容器C110可以具有幾百nF的電容值。第二晶體管Q2 的基極經由作為反饋電容器的第二電容器C9接地。第二晶體管Q2的發 射極接地。第二電阻器R90連接在第二晶體管Q2的基極與集電極之間。 第二電阻器R90防止集電極電流回流到基極。第二晶體管Q2的集電極 經由電阻器R10連接至反饋節點N2。電阻器R10是偏壓電阻器。反饋節 點N2連接至振蕩單元101至10n的第一開關電路31至3n。因此，振蕩 單元101至lOn的第一晶體管Qll至Qln的發射極的信號經由單個公共 節點Nl和反饋電路40而反饋到第一晶體管Qll至Qln的基極。反饋節點N2經由電阻器R6和第二開關電路50連接至電源端子Tb。 第二開關電路50包括:PNP型雙極晶體管Q41、NPN型雙極晶體管Q42、
以及電阻器R51至R54。第二開關電路50根據向開關端子SWen提供的 開關信號，將電源端子Tb和反饋節點N2連接和斷開。當第二開關電路 50斷開時，可以切斷來自反饋電路40和振蕩單元101至10n的電力供給。 連接在反饋節點N2與地之間的電容器C2用于去除高頻分量。第一實施方式的振蕩器包括多個第一晶體管Qll至Qln，其中經由 所述多個第一晶體管Qll至Qln的集電極輸出不同的振蕩頻率。第一晶 體管Qll至Qln的發射極輸出經由相應的隔離電路而耦合，并接著連接 至公共節點N1。此外，該振蕩電路配備有反饋電路40，該反饋電路40 將公共節點Nl的輸出反饋到第一晶體管Qll至Qln的基極。此外，該 振蕩器具有電感器L31至L3n，該電感器L31至L3n是設置在第一晶體 管Qll至Qln的發射極與公共節點Nl之間并且截斷來自公共節點Nl 的高頻分量的隔離電路。經由基極向第一晶體管Qll至Qln提供諧振信號，并且發射極的電 壓被輸入側跟隨。即，第一晶體管Qll至Qln以集電極接地的形式連接 (發射極跟隨器)。集電極接地電路經由發射極輸出與基極電壓的波形相 同并且相對于基極電壓偏移了-0.6V的波形。此外，集電極接地電路具有 高輸入阻抗(基極的阻抗)、低輸出阻抗(發射極的阻抗)、以及約等于1 的電壓增益。此外，集電極接地電路具有低失真和良好的頻率特性。因 此，可以通過將第一晶體管Qll至Qln的發射極輸出經由反饋電路40 饋送至第一晶體管Qll至Qln的基極來改進C/N比。振蕩電路21至2n可以采用具有大電流增益p的第一晶體管Qll至 Qln，從而可以將第一晶體管Qll至Qln的基極電流放大以使大電流流 過集電極。因此，可以經由輸出端子Toutl至Toutn獲得大振蕩信號。由 于振蕩信號的功率增大，因而可以提高C/N比。如上所述，信號從第一晶體管Qll至Qln的發射極經由反饋電路40 反饋至其基極。振蕩信號從第一晶體管Qll至Qln的集電極輸出。因此， 可以提高C/N比并且限制相位噪聲。振蕩單元101至10n的第一晶體管Qll至Qln的發射極連接至公共 節點N1，并且借助單個反饋電路40反饋至第一晶體管Q11至Qln的基
極。因此，可以使振蕩器小型化。在第一晶體管Qll至Qln的發射極共同連接至反饋電路40的情況 下，不必要信號例如會從反饋電路40和其它第一晶體管Q12至Qln回 流到第一晶體管Qll的發射極。具體來說，頻率高于振蕩頻率的不必要 信號(諸如諧波分量)可能回流。鑒于上述情況，根據第一實施方式， 將用作隔離電路的第二電感器L31至L3n設置在第一晶體管Qll至Qln 的發射極與公共節點N1之間。因此，可以防止頻率高于振蕩頻率的不必 要信號從反饋電路40和其它第一晶體管Q12至Qln回流到第一晶體管 Qll的發射極。第一實施方式具有導通和截止第一晶體管Qll至Qln的多個第一開 關電路31至3n。通過操作振蕩單元101至10n中的一個，可得到希望的 振蕩頻率。第一開關電路31至3n分別連接在電源端子Tb與第一晶體管Qll 至Qln的基極之間。因此，可以選擇性地操作振蕩單元101至10n。第 一開關電路31可以設置在第一晶體管Qll至Qln的集電極與電源端子 Tb之間。優選的是，反饋電路40的輸出與電源端子Tb相連接。因此，可以 使用同一線路來供電以及向反饋電路40發送反饋信號。優選的是，公共節點N1經由并聯連接的第一電容器C7和第一電阻 器R5接地。第一電阻器R5可以調節消耗的電流，并且第一電容器C7 調節輸出電平的平衡。優選的是，反饋電路40包括第二晶體管Q2，并且公共節點N1連接 至第二晶體管Q2的基極。此外，第一晶體管Qll至Qln的基極與第二 晶體管Q2的集電極連接。因此，反饋電路40具有發射極接地電路。利 用這種結構，第一晶體管Qll至Qln的發射極輸出被反饋至第一晶體管 Qll至Qln的基極，從而能夠提高C/N比。優選的是，公共節點Nl經由耦合電容器C110連接至第二晶體管 Q2的基極，而第二晶體管Q2的基極經由第二電容器C9接地。第二電阻 器R90連接在第二晶體管Q2的基極與集電極之間。第二電容器C9用作
反饋電容器。第二電阻器R90防止集電極電流回流至基極。優選的是，第二開關電路50設置在電源端子Tb與反饋節點N2(即， 第一晶體管Qll至Qln)之間。第二開關電路50同時切斷所有振蕩單元 101至10n的電源。分別串聯連接的第三電容器Cll至Cln和第四電容器C21至C2n 設置在第一晶體管Qll至Qln的基極與地之間。第三電容器Cll至Cln 與第四電容器C21至C2n之間的節點N31至N3n分別連接至第一晶體管 Qll至Qln的發射極。因此，振蕩電路21至2n具有包括耦合電容器C311 至C31n以及C321至C32n的Clap型振蕩電路的構造。優選的是，隔離電路可以包括第二電感器L31至L3n。因此，可以 構成能夠截斷比振蕩頻率高的頻率分量的簡化隔離電路。在第一實施方式中，分離地設置振蕩單元101至10n的輸出端子 Toutl至Toutn。另選的是，可以采用一公共輸出端子。在第一實施方式中，振蕩單元101至10n的頻率的振蕩信號經由第 一晶體管Qll至Qln的集電極輸出。振蕩單元101至10n的施加至公共 節點的不同輸出是第一晶體管Qll至Qln的發射極輸出。此外，由反饋 電路40輸出的振蕩單元101至10n的輸入是第一晶體管Qll至Qln的 基極。振蕩單元101至10n的輸出和輸入不限于上述情況。盡管己經示出和描述了本發明中采用的幾個具體示例性實施方式， 但本領域技術人員應當明白，在不脫離本發明的原理和精神的情況下， 可以對這些示例性實施方式進行改變，本發明的范圍在權利要求書及其 等同物中限定。
權利要求
1、一種振蕩器，該振蕩器包括多個第一晶體管，所述多個第一晶體管分別向集電極輸出不同振蕩頻率的振蕩信號；公共節點，所述多個第一晶體管的發射極的輸出連接至所述公共節點并向其進行輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節點的輸出饋送至所述多個第一晶體管的基極；以及多個隔離電路，所述多個隔離電路分別設置在所述多個第一晶體管的發射極與所述公共節點之間，并且截斷來自所述公共節點的高頻分量。
2、 根據權利要求1所述的振蕩器，該振蕩器還包括多個第一開關電 路，所述多個第一開關電路分別導通和截止所述多個第一晶體管。
3、 根據權利要求2所述的振蕩器，其中，所述多個第一開關電路分 別連接在電源端子與所述多個第一晶體管的基極之間。
4、 根據權利要求1所述的振蕩器，其中-所述反饋電路具有第二晶體管；并且 所述第二晶體管的集電極連接至電源端子。
5、 根據權利要求1所述的振蕩器，其中，所述公共節點經由并聯連 接的第一電容器和第一電阻器接地。
6、 根據權利要求1所述的振蕩器，其中，所述反饋電路包括第二晶 體管，并且所述公共節點連接至所述第二晶體管的基極，所述多個第一 晶體管的基極連接至所述第二晶體管的集電極。
7、 根據權利要求6所述的振蕩器，其中 所述公共節點經由耦合電容器連接至所述第二晶體管的基極； 所述第二晶體管的基極經由第二電容器接地；并且 在所述第二晶體管的基極與集電極之間連接有電阻器。
8、 根據權利要求1所述的振蕩器，該振蕩器還包括位于電源端子與 所述多個第一晶體管之間的第二開關電路。
9、 根據權利要求1所述的振蕩器，該振蕩器還包括串聯連接在所 述多個第一晶體管的基極與地之間的多個第三電容器和多個第四電容 器；并且所述多個第三電容器和所述多個第四電容器的節點分別連接至所述 多個第一晶體管的發射極。
10、 根據權利要求1所述的振蕩器，其中，所述多個隔離電路分別 包括第二電感器。
11、 一種振蕩器，該振蕩器包括多個振蕩單元，所述多個振蕩單元輸出不同振蕩頻率的振蕩信號；公共節點，所述多個振蕩單元的其它輸出信號連接至所述公共節點并向其進行輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節點的輸出饋送至所述多個振蕩 單元；以及多個隔離電路，所述多個隔離電路分別設置在所述多個振蕩單元的 其它輸出信號與所述公共節點之間，并且截斷來自所述公共節點的高頻 分量。
全文摘要
本發明提供了一種振蕩器。該振蕩器包括多個第一晶體管，所述多個第一晶體管分別向集電極輸出不同振蕩頻率的振蕩信號；公共節點，所述多個第一晶體管的發射極的輸出連接至所述公共節點并向其進行輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節點的輸出饋送至所述多個第一晶體管的基極；以及多個隔離電路，所述多個隔離電路分別設置在所述多個第一晶體管的發射極與所述公共節點之間，并且截斷來自所述公共節點的高頻分量。
文檔編號H03B5/12GK101212199SQ20071019885
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月14日 優先權日2006年12月27日
發明者亞歷杭德羅·皮埃爾, 沼田敏正 申請人:富士通媒體部品株式會社