專利名稱：振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及振蕩器，更具體地說(shuō)，涉及一種具有能夠輸出不 同振蕩頻率的多個(gè)振蕩單元的振蕩器。
背景技術(shù)：
振蕩器，特別是電壓控制振蕩器已經(jīng)被用于諸如PHS (個(gè)人手持電 話系統(tǒng))、無(wú)線LAN (局域網(wǎng))和收發(fā)器的移動(dòng)通信設(shè)備中。存在能夠以可選的不同頻率進(jìn)行振蕩的振蕩器。例如，日本專利申 請(qǐng)公報(bào)第2004-64567號(hào)公開(kāi)了一種以三個(gè)振蕩頻率中的一個(gè)選定頻率進(jìn) 行振蕩的振蕩器。這些振蕩器需要具有改進(jìn)的C/N (載波噪聲)比。此 外，能夠以可選振蕩頻率進(jìn)行振蕩的振蕩器需要具有小型化的電路。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是改進(jìn)C/N比并且使電路小型化。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種振蕩器，該振蕩器包括多個(gè)第一晶體管，所述多 個(gè)第一晶體管分別向集電極輸出不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)；公共節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極的輸出連接至所述公共節(jié)點(diǎn)并向其進(jìn)行輸 入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節(jié)點(diǎn)的輸出饋送至所述多個(gè)第一 晶體管的基極；以及多個(gè)隔離電路，所述多個(gè)隔離電路分別設(shè)置在所述 多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極與所述公共節(jié)點(diǎn)之間，并且截?cái)鄟?lái)自所述公共節(jié)點(diǎn)的高頻分量。將所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)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(guò)將所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極經(jīng) 由相應(yīng)的隔離電路連接至所述公共節(jié)點(diǎn)的排布結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)小型化。 此外，所述多個(gè)隔離電路可以防止信號(hào)回流至所述多個(gè)第一晶體管的發(fā) 射極。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種振蕩器，該振蕩器包括多
個(gè)振蕩單元，所述多個(gè)振蕩單元輸出不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)；公共節(jié) 點(diǎn)，所述多個(gè)振蕩單元的其它輸出信號(hào)連接至所述公共節(jié)點(diǎn)并向其進(jìn)行 輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節(jié)點(diǎn)的輸出饋送至所述多個(gè)振 蕩單元；以及多個(gè)隔離電路，所述多個(gè)隔離電路分別設(shè)置在所述多個(gè)振 蕩單元的其它輸出信號(hào)與所述公共節(jié)點(diǎn)之間，并且截?cái)鄟?lái)自所述公共節(jié) 點(diǎn)的高頻分量。饋送所述多個(gè)振蕩單元的其它輸出信號(hào)的所述反饋電路 提高了 C/N比。利用所述多個(gè)振蕩單元所連接的公共節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)小型 化。所述多個(gè)隔離電路防止信號(hào)回流至所述多個(gè)振蕩單元。


將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在附圖中 圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的振蕩器的框圖； 圖2是根據(jù)第一實(shí)施方式的振蕩器的電路圖(部分l);以及 圖3是根據(jù)第一實(shí)施方式的振蕩器的電路圖(部分2)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 (第一實(shí)施方式)圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的振蕩器的框圖。參照?qǐng)D1，該振蕩器包 括振蕩單元101至10n、反饋電路40以及第二開(kāi)關(guān)電路50。振蕩單元 101至10n分別包括第一開(kāi)關(guān)電路31至3n、振蕩電路21至2n、以及 隔離電路61至6n。第一開(kāi)關(guān)電路31至3n導(dǎo)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(hào)。隔離電路61至6n限制從公共節(jié)點(diǎn)Nl到振蕩電 路21至2n的高頻噪聲。振蕩電路21至2n經(jīng)由隔離電路61至6n連接 至公共節(jié)點(diǎn)Nl。公共節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)N2。反饋節(jié)點(diǎn)N2分別經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)電路31至3n 輸入振蕩電路21至2n。反饋節(jié)點(diǎn)N2經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)電路50連接至電源 端子Tb。 圖2和圖3分別是第一實(shí)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(xiàn)在將僅對(duì)振蕩單元10n進(jìn)行說(shuō)明，而省略了 對(duì)其它振蕩單元101和102的說(shuō)明。振蕩單元10n主要包括諧振電路 ln、振蕩電路2n、第一開(kāi)關(guān)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?？勺冸娙荻O管Dln和D2n的陰極經(jīng) 由阻流電感器Lln連接至控制端子Ta?？刂贫俗覶a經(jīng)由用于去除高頻分 量的電容器C5接地?？勺冸娙荻O管Dln的陽(yáng)極經(jīng)由并聯(lián)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(yáng)極經(jīng)由 并聯(lián)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(fā)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(jīng)由串聯(lián)連 接的電容器cin和C2n接地。電容器Cln和C2n之間的節(jié)點(diǎn)經(jīng)由電阻器 R3n連接至第一晶體管Qln的發(fā)射極。節(jié)點(diǎn)N3n經(jīng)由電阻器R4n連接至 第一開(kāi)關(guān)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(jié)點(diǎn)N3n經(jīng)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(yáng)極。因此， 振蕩電路2n以諧振電路ln的諧振頻率發(fā)生振蕩，并且經(jīng)由第一晶體管 Qln的集電極輸出振蕩信號(hào)。電阻器R3n限制振蕩電路2n的異常振蕩。 將經(jīng)由第一晶體管Qln的集電極輸出的振蕩信號(hào)經(jīng)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?cái)郿c分量。經(jīng)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(kāi)關(guān)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(fā)射極經(jīng)由電阻器R6和第二開(kāi)關(guān)電路50連接至電 源端子Tb。開(kāi)關(guān)端子Tswn經(jīng)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(fā)射極之間。晶體管Q3n的 集電極經(jīng)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(yōu)選地具有幾千歐姆到幾萬(wàn)歐姆的范 圍內(nèi)的電阻。電阻器Rln被用于可靠地截止第一晶體管Qln。根據(jù)向開(kāi)關(guān)端子Tswn提供的信號(hào)，第一開(kāi)關(guān)電路3n向振蕩電路2n 供電。更具體地說(shuō)，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)電路3n接通時(shí)，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(hào)。與此 相反，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)電路3n斷開(kāi)時(shí)，未向振蕩電路2n供電，并且振蕩單 元10n不產(chǎn)生振蕩信號(hào)。振蕩電路21、 22至2n的第一晶體管Q11、 Q12至Qln的發(fā)射極分 別經(jīng)由第二電感器L31、 L32至L3n連接至公共節(jié)點(diǎn)Nl。公共節(jié)點(diǎn)Nl 經(jīng)由并聯(lián)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(diào)節(jié)消耗的電流，并且優(yōu)選地具有幾十歐姆的電阻。第一電容器 C7被用于調(diào)節(jié)輸出電平的平衡，并且優(yōu)選地具有幾pF的電容。公共節(jié) 點(diǎn)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(jīng)由耦合電容器 C110連接至公共節(jié)點(diǎn)N1。優(yōu)選地設(shè)置耦合電容器CllO以加強(qiáng)振蕩電路 2n與反饋電路40之間的耦合，并且防止延遲來(lái)自第一晶體管Qln的信 號(hào)。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(jīng)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(fā) 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(jīng)由電阻器R10連接至反饋節(jié)點(diǎn)N2。電阻器R10是偏壓電阻器。反饋節(jié) 點(diǎn)N2連接至振蕩單元101至10n的第一開(kāi)關(guān)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(fā)射極的信號(hào)經(jīng)由單個(gè)公共 節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)N2經(jīng)由電阻器R6和第二開(kāi)關(guān)電路50連接至電源端子Tb。 第二開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)電路50根據(jù)向開(kāi)關(guān)端子SWen提供的 開(kāi)關(guān)信號(hào)，將電源端子Tb和反饋節(jié)點(diǎn)N2連接和斷開(kāi)。當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)電路 50斷開(kāi)時(shí)，可以切斷來(lái)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(jié)點(diǎn)N2與地之間的電容器C2用于去除高頻分量。第一實(shí)施方式的振蕩器包括多個(gè)第一晶體管Qll至Qln，其中經(jīng)由 所述多個(gè)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(fā)射極輸出經(jīng)由相應(yīng)的隔離電路而耦合，并接著連接 至公共節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)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(shè)置在第一晶體 管Qll至Qln的發(fā)射極與公共節(jié)點(diǎn)Nl之間并且截?cái)鄟?lái)自公共節(jié)點(diǎn)Nl 的高頻分量的隔離電路。經(jīng)由基極向第一晶體管Qll至Qln提供諧振信號(hào)，并且發(fā)射極的電 壓被輸入側(cè)跟隨。即，第一晶體管Qll至Qln以集電極接地的形式連接 (發(fā)射極跟隨器)。集電極接地電路經(jīng)由發(fā)射極輸出與基極電壓的波形相 同并且相對(duì)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(fā)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(guò)將第一晶體管Qll至Qln的發(fā)射極輸出經(jīng)由反饋電路40 饋送至第一晶體管Qll至Qln的基極來(lái)改進(jìn)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(guò)集電極。因此，可以經(jīng)由輸出端子Toutl至Toutn獲得大振蕩信號(hào)。由 于振蕩信號(hào)的功率增大，因而可以提高C/N比。如上所述，信號(hào)從第一晶體管Qll至Qln的發(fā)射極經(jīng)由反饋電路40 反饋至其基極。振蕩信號(hào)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(fā)射極連接至公共 節(jié)點(diǎn)N1，并且借助單個(gè)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(fā)射極共同連接至反饋電路40的情況 下，不必要信號(hào)例如會(huì)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(fā)射極。具體來(lái)說(shuō)，頻率高于振蕩頻率的不必要 信號(hào)(諸如諧波分量)可能回流。鑒于上述情況，根據(jù)第一實(shí)施方式， 將用作隔離電路的第二電感器L31至L3n設(shè)置在第一晶體管Qll至Qln 的發(fā)射極與公共節(jié)點(diǎn)N1之間。因此，可以防止頻率高于振蕩頻率的不必 要信號(hào)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(fā)射極。第一實(shí)施方式具有導(dǎo)通和截止第一晶體管Qll至Qln的多個(gè)第一開(kāi) 關(guān)電路31至3n。通過(guò)操作振蕩單元101至10n中的一個(gè)，可得到希望的 振蕩頻率。第一開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)電路31可以設(shè)置在第一晶體管Qll至Qln的集電極與電源端子 Tb之間。優(yōu)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(lái)供電以及向反饋電路40發(fā)送反饋信號(hào)。優(yōu)選的是，公共節(jié)點(diǎn)N1經(jīng)由并聯(lián)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(diào)節(jié)消耗的電流，并且第一電容器C7 調(diào)節(jié)輸出電平的平衡。優(yōu)選的是，反饋電路40包括第二晶體管Q2，并且公共節(jié)點(diǎn)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(fā)射極接地電路。利 用這種結(jié)構(gòu)，第一晶體管Qll至Qln的發(fā)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(yōu)選的是，公共節(jié)點(diǎn)Nl經(jīng)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(jīng)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(yōu)選的是，第二開(kāi)關(guān)電路50設(shè)置在電源端子Tb與反饋節(jié)點(diǎn)N2(即， 第一晶體管Qll至Qln)之間。第二開(kāi)關(guān)電路50同時(shí)切斷所有振蕩單元 101至10n的電源。分別串聯(lián)連接的第三電容器Cll至Cln和第四電容器C21至C2n 設(shè)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(jié)點(diǎn)N31至N3n分別連接至第一晶體管 Qll至Qln的發(fā)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(gòu)造。優(yōu)選的是，隔離電路可以包括第二電感器L31至L3n。因此，可以 構(gòu)成能夠截?cái)啾日袷庮l率高的頻率分量的簡(jiǎn)化隔離電路。在第一實(shí)施方式中，分離地設(shè)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(shí)施方式中，振蕩單元101至10n的頻率的振蕩信號(hào)經(jīng)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(jié)點(diǎn)的不同輸出是第一晶體管Qll至Qln的發(fā)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(jīng)示出和描述了本發(fā)明中采用的幾個(gè)具體示例性實(shí)施方式， 但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下， 可以對(duì)這些示例性實(shí)施方式進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求書(shū)及其 等同物中限定。
權(quán)利要求
1、一種振蕩器，該振蕩器包括多個(gè)第一晶體管，所述多個(gè)第一晶體管分別向集電極輸出不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)；公共節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極的輸出連接至所述公共節(jié)點(diǎn)并向其進(jìn)行輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節(jié)點(diǎn)的輸出饋送至所述多個(gè)第一晶體管的基極；以及多個(gè)隔離電路，所述多個(gè)隔離電路分別設(shè)置在所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極與所述公共節(jié)點(diǎn)之間，并且截?cái)鄟?lái)自所述公共節(jié)點(diǎn)的高頻分量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，該振蕩器還包括多個(gè)第一開(kāi)關(guān)電 路，所述多個(gè)第一開(kāi)關(guān)電路分別導(dǎo)通和截止所述多個(gè)第一晶體管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的振蕩器，其中，所述多個(gè)第一開(kāi)關(guān)電路分 別連接在電源端子與所述多個(gè)第一晶體管的基極之間。
4、 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，其中，所述公共節(jié)點(diǎn)經(jīng)由并聯(lián)連 接的第一電容器和第一電阻器接地。
6、 根據(jù)權(quán)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(jié)點(diǎn)連接至所述第二晶體管的基極，所述多個(gè)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(jù)權(quán)利要求6所述的振蕩器，其中 所述公共節(jié)點(diǎn)經(jīng)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(jīng)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(jù)權(quán)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(gè)第一晶體管之間的第二開(kāi)關(guān)電路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，該振蕩器還包括串聯(lián)連接在所 述多個(gè)第一晶體管的基極與地之間的多個(gè)第三電容器和多個(gè)第四電容 器；并且所述多個(gè)第三電容器和所述多個(gè)第四電容器的節(jié)點(diǎn)分別連接至所述 多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器，其中，所述多個(gè)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(gè)振蕩單元，所述多個(gè)振蕩單元輸出不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)；公共節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)振蕩單元的其它輸出信號(hào)連接至所述公共節(jié)點(diǎn)并向其進(jìn)行輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節(jié)點(diǎn)的輸出饋送至所述多個(gè)振蕩 單元；以及多個(gè)隔離電路，所述多個(gè)隔離電路分別設(shè)置在所述多個(gè)振蕩單元的 其它輸出信號(hào)與所述公共節(jié)點(diǎn)之間，并且截?cái)鄟?lái)自所述公共節(jié)點(diǎn)的高頻 分量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種振蕩器。該振蕩器包括多個(gè)第一晶體管，所述多個(gè)第一晶體管分別向集電極輸出不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)；公共節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極的輸出連接至所述公共節(jié)點(diǎn)并向其進(jìn)行輸入；反饋電路，該反饋電路將所述公共節(jié)點(diǎn)的輸出饋送至所述多個(gè)第一晶體管的基極；以及多個(gè)隔離電路，所述多個(gè)隔離電路分別設(shè)置在所述多個(gè)第一晶體管的發(fā)射極與所述公共節(jié)點(diǎn)之間，并且截?cái)鄟?lái)自所述公共節(jié)點(diǎn)的高頻分量。
文檔編號(hào)H03B5/12GK101212199SQ20071019885
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者亞歷杭德羅·皮埃爾, 沼田敏正 申請(qǐng)人:富士通媒體部品株式會(huì)社