电压控制型振荡器制造技术

本发明专利技术提供一种结构简单、适于小型化的电压控制型振荡器。在由放大器（１）、反馈电路（２）、晶体振子（３）构成的电压控制型振荡器中，连接两个ＭＯＳ晶体管（Ｍ１、Ｍ２），作为实施此频率调整的可变电容元件，并在连接晶体振子（３）的ＸＴ端子以及ＸＴＢ端子上，分别连接ＭＯＳ晶体管（Ｍ１、Ｍ２）的漏极，并令ＭＯＳ晶体管（Ｍ１、Ｍ２）的源极共用，通过电容（Ｃ３）连接在接地端子上，并令ＭＯＳ晶体管（Ｍ１、Ｍ２）的栅极共用，将作为温度补偿信号的电压和作为电压控制信号的电压相加后施加给栅极端子，来实施频率控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，涉及一种使用电压可变电容元件的电压控制型振荡器。
技术介绍
作为现有的电压控制型振荡器，有使用变容二极管的、和使用由MOS晶体管的开关切换的电阻值的装置。根据专利文献1、2所述的现有技术，通过利用MOS晶体管的导通电阻的切换，来切换串联连接在固定电容上的MOS晶体管的导通电阻，从而改变从振子所见的负载电容，实施频率的变化。在给栅极设定偏置电压、并将漏极连接在晶体振子上的形态下，当漏极电压相比栅极电压为阈值电压以下时(MOS晶体管为导通状态)，源极一侧的电容变为可见。另外，通过给栅极施加温度补偿电压等，还能构成为TCXO。图14为表示现有的电压控制型振荡器的第1构成例的图，图15为表示MOS晶体管M1的开关动作的图，图16为表示现有的电压控制型振荡器的第2结构例的图。例如在图14所示的第1结构例中，晶体振子3的连接端子XT、XTB上并联连接着放大器1以及反馈电路2，并再将MOS晶体管M1、M2的漏极连接在晶体振子3的连接端子XT、XTB上，各个源极端子和GND端子间连接固定电容C1、C2。另外，连接MOS晶体管M1、M2的栅极端子，作为控制电压的施加端子。图15所示的MOS晶体管M1的开关动作中，MOS晶体管M1的漏极端子的电压波形，因晶体振子3形成为AC振幅。因此，在例如将作为控制信号的MOS晶体管M1的栅极电压设定为3V的情况下，漏极的振幅比栅极电压低了MOS晶体管的阈值电压VT量时(图15中，VT＝1V)、即2V以下的时间区域为MOS晶体管M1的导通时间。此导通时间中，MOS晶体管M1的导通电阻极小，源极-GND之间的电容作为晶体振子3的负载电容极大地工作，实施减小频率的方向的控制。这里，通过MOS晶体管M1的导通-截止切换时间之比，来从表观上改变电容值，从而可以控制频率。对于MOS晶体管M2，漏极也有较大的振幅，因此进行相同的动作。图15中，在将图14的控制电压分为2种来对振荡器的频率进行控制的情况下，将MOS晶体管M1、M2的大小分为2分之一，连接各个栅极。这样，能够制成相同控制灵敏度的输入端子。也可分割为两个以上。从而，能够将温度补偿信号和外部频率控制信号(VCO)的控制电压分开输入，并进行控制。另一方面，在图16所示的第2结构例的情况下，连接晶体振子3的两个端子(XT端子和XTB端子)上，分别连接MOS晶体管M1、M3和M2、M4的漏极，多个MOS晶体管M1和M3的源极共用、通过电容C1与接地端子相连，MOS晶体管M2和M4的源极共用、通过电容C2与接地端子相连。除此之外的其他结构，与图14所示的第1结构例基本相同，这里省略对其动作进行的说明。图14所示的现有例中，必须在MOS晶体管的源极上分别设计固定电容，若从芯片面积等角度出发则不希望如此。另外，易受到MOS晶体管的VT的散差影响，很难达成期待的特性。专利文献1特开平09-102714号公报专利文献2美国专利第5764112号说明书
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决上述技术问题，提供一种实现电路简化的电压控制型振荡器。为了达到上述目的，第1专利技术的电压控制型振荡器，由放大器和并联连接在该放大器的输入侧端子和输出侧端子上的反馈电路以及晶体振子构成，其特征在于将所述晶体振子的两个端子分别和作为用于实施频率调整的可变电容元件的两个MOS晶体管的漏极连接，并令所述各个MOS晶体管的源极共用，令所述各个MOS晶体管的栅极共用，将温度补偿信号电压和外部频率控制信号电压相加后的电压信号施加在两个栅极端子上，来实施频率控制。第2专利技术是在第1专利技术的电压控制型振荡器中，将所述各个MOS晶体管的共用源极、通过电容(C3)连接在接地端子上而构成的。第3专利技术的电压控制型振荡器，由放大器和并联连接在该放大器的输入侧端子和输出侧端子上的反馈电路以及晶体振子构成，其特征在于通过电容(C4、C5)，将所述晶体振子的两个端子分别和作为用于实施频率调整的可变电容元件的两个MOS晶体管的漏极连接，并令所述各个MOS晶体管的源极共用，对所述各个MOS晶体管的漏极和栅极的任意一方施加温度补偿信号电压，对另一方施加外部频率控制信号电压，来实施频率控制。第4专利技术是在第3专利技术的电压控制型振荡器中，将所述各个MOS晶体管的共用源极、通过电容(C3)连接在接地端子上而构成的。第5专利技术的电压控制型振荡器，由放大器和并联连接在该放大器的输入侧端子和输出侧端子上的反馈电路以及晶体振子构成，其特征在于将所述晶体振子的两个端子分别和作为用于实施频率调整的可变电容元件的多组MOS晶体管的漏极连接，并令所述各个MOS晶体管的源极共用，令连接在所述放大器的输出侧上的MOS晶体管(M4、M2)的栅极、和连接在所述放大器的输入侧上的MOS晶体管(M1、M3)的栅极分别共用，将多个控制电压从所述多组MOS晶体管的栅极施加。第6专利技术是在第5专利技术的电压控制型振荡器中，将所述各个MOS晶体管的共用源极、通过电容(C3)连接在接地端子上而构成的。第7专利技术的电压控制型振荡器，由放大器和并联连接在该放大器的输入侧端子和输出侧端子上的反馈电路以及晶体振子构成，其特征在于通过电容(C4、C5)，将所述晶体振子的两个端子分别和作为用于实施频率调整的可变电容元件的多组MOS晶体管的漏极连接，并令所述各个MOS晶体管的源极共用，令连接在所述放大器的输出侧上的MOS晶体管(M4、M2)的栅极、和连接在所述放大器的输入侧上的MOS晶体管(M1、M3)的栅极分别共用，将多个控制电压从所述多组MOS晶体管的栅极以及漏极施加。第8专利技术是在第7专利技术的电压控制型振荡器中，将所述各个MOS晶体管的共用源极、通过电容(C3)连接在接地端子上而构成的。第9专利技术的电压控制型振荡器，由放大器和并联连接在该放大器的输入侧端子和输出侧端子上的反馈电路以及晶体振子构成，其特征在于将所述晶体振子的两个端子分别和作为用于实施频率调整的可变电容元件的两个MOS晶体管的漏极连接，并令所述各个MOS晶体管的源极共用，对所述MOS晶体管的栅极端子，分别单独施加温度补偿信号电压和外部频率控制信号电压，来实施频率控制。第10专利技术是在第9专利技术的电压控制型振荡器中，将所述各个MOS晶体管的共用源极、通过电容(C1)连接在接地端子上而构成的。第11专利技术，是根据第1～10专利技术的任一项的电压控制型振荡器，其特征在于，将VT补正电路连接在所述多个MOS晶体管的共用栅极端子侧上，并产生抵消该多个MOS晶体管的VT散差和温度特性的信号电压，叠加在用于实施所述频率控制的控制电压上。通过如此构成，将MOS晶体管的大小最佳化以及将源极连接，可将现有技术中所必须的两个固定电容减少为1个或0个。即，通过将MOS晶体管的栅极电容最佳化，能够实现与现有例相同的特性。而且，可以削除现有技术中连接在源极上的电容，从而能够简化电路并实现小型化。另外，还可用散差检测电路、补正电路，来抵消MOS晶体管的散差。通过本专利技术，可削除现有技术中源极上连接的电容，从而能够简化电路并实现小型化。附图说明图1为表示本专利技术的第1实施方式的电压控制型振荡器的结构图。图2为本专利技术的第1实施方式中的MOS晶体管的特性图。图3为表示本专利技术的第2实施方式的电压控制型振荡器的结构图。图4为表示本专利技术的第3实施方式的电压控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压控制型振荡器，是由放大器和并联连接在该放大器的输入侧端子和输出侧端子上的反馈电路以及晶体振子构成的电压控制型振荡器，其特征在于：将所述晶体振子的两个端子分别和作为用于实施频率调整的可变电容元件的两个ＭＯＳ晶体管的漏极连接，并 令所述各个ＭＯＳ晶体管的源极共用，令所述各个ＭＯＳ晶体管的栅极共用，将温度补偿信号电压和外部频率控制信号电压相加后的电压的信号施加在两个栅极端子上，来实施频率控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹内久人，新宫圭悟，大塚崇，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]