電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置
【課題】バイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置を提供すること。
【解決手段】
印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタＭ１，Ｍ２を有し、当該バラクタＭ１，Ｍ２に制御端子Ｔ２を介して印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する共振回路３０と、共振回路３０と並列に接続された負性抵抗回路４０とを備え、制御信号の逆相信号が制御端子Ｔ３を介して印加されるキャパシタＣ３、Ｃ４をバラクタＭ１，Ｍ２に接続した。
【解決手段】
印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタＭ１，Ｍ２を有し、当該バラクタＭ１，Ｍ２に制御端子Ｔ２を介して印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する共振回路３０と、共振回路３０と並列に接続された負性抵抗回路４０とを備え、制御信号の逆相信号が制御端子Ｔ３を介して印加されるキャパシタＣ３、Ｃ４をバラクタＭ１，Ｍ２に接続した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波の無線信号を送受信する無線通信装置には、一般に、電圧制御発振器（ＶＣＯ：voltage controlled oscillator）が搭載されている。
【０００３】
図８に、従来の電圧制御発振器１００の構成を示す。従来の電圧制御発振器１００は、共振回路１０１と、この共振回路１０１に並列に接続される負性抵抗回路１０２とを備えている。
【０００４】
共振回路１０１は、インダクタＬ１０１，Ｌ１０２をインダクタンス成分とし、バラクタＭ１０１，Ｍ１０２をキャパシタンス成分としてＬＣ共振回路を構成している。
【０００５】
バラクタＭ１０１とバラクタＭ１０２との接続点ａには、外部から制御端子Ｔ１を介して制御信号が印加される。バラクタＭ１０１，Ｍ１０２は、静電容量値が変化する可変容量素子であり、制御端子Ｔ１に入力される制御信号の電圧値に応じて静電容量値が変化する。バラクタＭ１０１，Ｍ１０２の静電容量値が変化すると、共振回路１０１のキャパシタンス成分が変化するため、共振回路１０１の共振周波数が変化する。
【０００６】
従来の電圧制御発振器１００では、制御端子Ｔ１に入力される制御信号の電圧値を調整することで、当該電圧制御発振器１００の発振周波数を所望の周波数に制御することができる。なお、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２は、バラクタＭ１０１，Ｍ１０２にバイアス電圧を供給するバイアス抵抗である。また、キャパシタＣ１０１，Ｃ１０２は、インダクタＬ１０１、Ｌ１０２とＭ１０１、Ｍ１０２の動作電圧を分離するＤＣカット用のキャパシタである。このキャパシタＣ１０１，Ｃ１０２は、バラクタＭ１０１，Ｍ１０２の合成静電容量値に対し大きな値に設定される。
【０００７】
このような電圧制御発振器では、従来から製品に求められる性能に応じた様々な改善が行われている。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載の電圧制御発振器では、負性抵抗回路のトランジスタＱ１０１，Ｑ１０２のコレクターエミッタ間電圧ＶCEを、発振動作中のベースーエミッタ間電圧ＶBE以上かつトランジスタ耐圧ＢＶCEO以下とすることで、位相雑音の改善を行っている。
【０００９】
また、特許文献２に記載の電圧制御発振器では、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２を介してバラクタＭ１０１，Ｍ１０２に供給する電圧を時間に応じて異なる２つ以上のレベルにシフトさせることにより、周波数可変特性の改善を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２００７９８号公報
【特許文献２】特開２００８−６７３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、ＦＳＫ（frequency shift keying）変調した無線信号を送信する無線通信装置の場合、図９に示す電圧制御発振器２００を用いることで、変調信号に応じて搬送波に変調がかけられた信号を出力することができる。
【００１２】
電圧制御発振器２００は、図９に示すように、制御端子に接続された一対のバラクタからなるバラクタ回路を２段設けている。これらのバラクタ回路の制御端子Ｔ１，Ｔ２から入力される制御信号の電圧値を制御することで、電圧制御発振器２００の発振周波数が制御される。制御端子Ｔ１は、搬送波の周波数を制御するための制御端子であり、バラクタＭ２０１とバラクタＭ２０２との接続点ａに接続される。また、制御端子Ｔ２は、変調周波数を制御するための制御端子であり、バラクタＭ２０３とバラクタＭ２０４との接続点ｂに接続される。
【００１３】
ここで、図９に示す回路を、変調用のバラクタＭ２０３，Ｍ２０４に着目して書き直した等価回路を図１０に示す。なお、搬送波の周波数は決まっているものとして図９に示すバラクタＭ２０１、Ｍ２０２を、キャパシタＣ２０２に置き換えている。
【００１４】
この電圧制御発振器２００では、制御端子Ｔ２に変調信号を入力することにより、キャパシタＣ２０２の静電容量値で決まる周波数の搬送波に変調がかけられた信号が出力端子ＶＯＵＴ−Ａ、Ｂから出力される。
【００１５】
無線通信装置では、扱う情報が文字情報から映像情報へと移行するなど扱う情報量の増加している。そのため、電圧制御発振器においては、広帯域の変調信号に対応できることが望ましい。
【００１６】
図９，１０に示す回路では、接続点ｂに入力される変調信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへと変化すると、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４の静電容量値が変化する。このとき、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４に蓄積された電荷は抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２を通り放電される。
【００１７】
しかし、省電力化及び発振効率の向上のために、抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２の抵抗値には大きい値が必要とされる。抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２の抵抗値が大きいと放電特性は大きな時定数となり、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４に蓄積された電荷は急激には変化せず、Ａ点の電位は図１１に示すように徐々に上昇する。
【００１８】
従って、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４の静電容量値が緩やかに変化し、発振周波数の変化も緩やかになる。図１１では横軸は時間であり、縦軸は電圧であるが、この縦軸は周波数と考えることができる。従って、図中のΔｆはこの緩やかな周波数変化を示している。ＦＳＫ変調を行う無線通信装置では周波数偏移量が規定されるが、図１１に示すような緩やかな周波数変化を示す場合、平均の周波数偏移量は周波数の最大変化量から低下してしまう。また、図１１に示す例よりもさらに変調周波数が高い場合、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４の放電が完了せずに、Δｆの変化途中で逆相の変化区間となり、最大周波数偏移量も低下する。
【００１９】
このように、図９に示す回路では、変調周波数が高いほど周波数偏移量が低下する特性となってしまう。
【００２０】
そこで、本発明は、バイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電圧制御発振器において、印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、当該バラクタに印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、前記制御信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続することとした。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電圧制御発振器において、前記バラクタとして、前記制御信号が入力される第１制御端子にその一端がそれぞれ接続された第１バラクタと第２バラクタとを有しており、前記キャパシタとして、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第１バラクタの他端との間に接続された第１キャパシタと、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第２バラクタの他端との間に接続された第２キャパシタとを有することとした。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明は、無線通信装置において、電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、前記電圧制御発振器に変調信号を入力して、前記ＰＬＬ回路から変調された出力信号を出力させる変調信号発生器と、前記ＰＬＬ回路の出力信号を電波に変換するアンテナと、を備え、前記電圧制御発振器は、前記変調信号を入力する入力端子と、印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、前記入力端子を介して前記バラクタに印加される変調信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、前記変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続することとした。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタをバラクタに接続したので、変調信号が変化したときにはバラクタの充放電がキャパシタにより相殺され、バラクタの充放電を高速に行うことができる。バイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る無線通信装置の送信部の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る無線通信装置の受信部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す電圧制御発振器の構成を示す回路図である。
【図４】図２に示す電圧制御発振器の等価回路である。
【図５】図１に示す電圧制御発振器の動作を説明するための図である。
【図６】図１に示す電圧制御発振器のＡ点の電圧波形を示す図である。
【図７】図１に示す電圧制御発振器の変調周波数の優位性を示す図である。
【図８】従来の電圧制御発振器の構成を示す図である。
【図９】従来の電圧制御発振器の構成を示す図である。
【図１０】図９に示す電圧制御発振器の等価回路である。
【図１１】図９に示す電圧制御発振器のＡ点の電圧波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［１．電圧制御発振器の概要］
本実施形態に係る電圧制御発振器は、ＦＳＫ変調を行う無線通信装置などに用いられるものであり、共振回路と負性抵抗回路とを有して構成される。
【００２７】
共振回路は、インダクタを含む誘導性回路と、印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを含む容量性回路とを有しており、これらは並列に接続されている。この共振回路では、バラクタに印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する。また、負性抵抗回路は、共振回路に並列に接続されており、共振回路から発振される信号に同期して共振回路に電流を供給する。
【００２８】
そして、上記共振回路では、制御信号の逆相信号が印加されるキャパシタをバラクタに接続しており、変調信号が変化したときにはキャパシタによりバラクタの充放電を相殺して、バラクタの充放電を高速に行っている。
【００２９】
その結果、バラクタにバイアス電圧を供給するバイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる。
【００３０】
以下、本実施形態に係る電圧制御発振器の具体的構成について、ＦＳＫ変調を行う無線通信装置を一例に挙げて説明する。
【００３１】
［２．電圧制御発振器及び無線通信装置の具体的構成］
以下、本実施形態に係る電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置の具体的構成について図面を参照して具体的に説明する。説明は、無線通信装置、電圧制御発振器の順で行う。
【００３２】
［２．１．無線通信装置］
図１は、本実施形態に係る無線通信装置におけるＦＳＫ送信部１０の回路構成を示すブロック図である。
【００３３】
ＦＳＫ送信部１０は、図１に示すように、ＰＬＬ回路１１と、基準信号発生器１２と、ＦＳＫ変調信号発生器１３（変調信号発生器の一例）と、アンテナ１４とを備えている。
【００３４】
基準信号発生器１２は、基準信号Ｓ１を発生してＰＬＬ回路１１に供給する。この基準信号Ｓ１によりＰＬＬ回路１１から出力される搬送波の周波数が決定される。また、ＦＳＫ変調信号発生器１３は変調信号Ｓ３を発生してＰＬＬ回路１１に供給する。この変調信号Ｓ３によりＰＬＬ回路１１から搬送波に変調がかけられた信号が出力される。
【００３５】
ＰＬＬ回路１１は、位相比較器１５と、ループフィルタ（ＬＰＦ）１６と、電圧制御発振器１７と、１／Ｎ分周器１８とを有している。位相比較器１５は、基準信号発生器１２により生成された基準信号Ｓ１の位相との位相と１／Ｎ分周器１８の出力信号の位相とを比較し、その比較結果に応じた制御信号を出力する。この制御信号は、電圧制御発振器１７の発振周波数を制御する制御信号であり、ＬＰＦ１６により交流成分がカットされて、制御信号Ｓ２として電圧制御発振器１７へ出力される。
【００３６】
電圧制御発振器１７は、ＬＰＦ１６から出力される制御信号Ｓ２に応じた周波数で発振し、発振周波数に応じた周波数を有する出力信号を生成する。この出力信号は、１／Ｎ分周器１８により分周されて位相比較器１５にフィードバックされる。
【００３７】
また、電圧制御発振器１７は、後述するように入力端子である制御端子Ｔ２を備えており、この制御端子Ｔ２にＦＳＫ変調信号発生器１３で発生させた変調信号Ｓ３を入力できるようにしている。電圧制御発振器１７は、この変調信号Ｓ３に応じて搬送波に変調をかけた出力信号を生成してアンテナ１４へ出力し、アンテナ１４から電波として出力するようにしている。
【００３８】
さらに、ＦＳＫ変調信号発生器１３は、変調信号Ｓ３の位相を反転させた逆相信号Ｓ４を発生しており、この逆相信号Ｓ４は、電圧制御発振器１７に備えられた入力端子である後述する制御端子Ｔ３に入力される。
【００３９】
図２は、本願発明に係る無線通信装置におけるＦＳＫ受信部２０の回路構成を示すブロック図である。
【００４０】
ＦＳＫ受信部２０は、アンテナ２１と、周波数変換回路２２と、増幅回路２３と、復調回路２４とを備えている。また、ＦＳＫ受信部２０は、ＰＬＬ回路２５と、基準信号発生器２６とを有しており、基準信号発生器２６で発生させた基準信号に基づき、ローカル信号周波数に制御された出力信号をＰＬＬ回路２５から出力させている。なお、ＰＬＬ回路２５は、公知のＰＬＬ回路を用いることができる。
【００４１】
周波数変換回路２２は、アンテナ２１で捉えられ、かつ、ＦＳＫ変調された信号を、ＰＬＬ回路２５の出力信号と掛け算し、中間周波数を有する中間周波数出力信号に変換する。
【００４２】
増幅回路２３は、周波数変換回路２２により出力される中間周波数出力信号を増幅する。復調回路２４は、増幅回路２３で増幅した信号を復調する。これにより、図１に示すＦＳＫ送信部１０が送信する信号に含まれる変調信号を、図２に示す復調回路２４により復調出力信号として得ることができる。
【００４３】
本実施形態の要旨は、このような無線通信装置において、ＰＬＬ回路１１を構成する電圧制御発振器１７に後述する構成とすることで、省電力かつ広帯域な変調特性を持たせたことにある。
【００４４】
［２．２．電圧制御発振器１７の具体的構成］
次に、図１に示す電圧制御発振器１７の具体的構成について説明する。本実施形態に係る電圧制御発振器１７の共振回路３０は、変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタを設けており、変調信号が変化したときにキャパシタによりバラクタの充放電を高速に行うものであり、以下具体的に説明する。
【００４５】
電圧制御発振器１７は、図３に示すように、共振回路３０と、この共振回路３０に並列に接続された負性抵抗回路４０とを有している。
【００４６】
共振回路３０は、インダクタＬ１，Ｌ２をインダクタンス成分とし、バラクタＭ１〜Ｍ４とＣ３、Ｃ４をキャパシタンス成分としたＬＣ共振回路であり、インダクタンス成分とキャパシタンス成分は並列に接続されている。なお、キャパシタＣ１，Ｃ２は、Ｌ１、Ｌ２とＭ１０１、Ｍ１０２の動作電圧を分離するＤＣカット用のキャパシタであり、バラクタＭ１〜Ｍ４とＣ３、Ｃ４による合成静電容量値に対し大きな値に設定される。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、バラクタＭ１〜Ｍ４にバイアス電圧を供給するバイアス抵抗である。
【００４７】
この共振回路３０では、インダクタＬ１，Ｌ２、バラクタＭ１，Ｍ２、バラクタＭ３，Ｍ４がそれぞれ直列に接続され、互いに並列に接続されている。また、インダクタＬ１とインダクタＬ２との接続点には、電源が接続されて、電源電圧Ｖｃｃが供給される。
【００４８】
バラクタＭ３とバラクタＭ４との接続点ａには制御端子Ｔ１が接続されており、この制御端子Ｔ１には、ＬＰＦ１６から出力される制御信号Ｓ２が入力される。この制御信号Ｓ２によりバラクタＭ３，Ｍ４の静電容量値が調整され、電圧制御発振器１７の出力端子ＶＯＵＴ−Ａ，Ｂから出力される信号の搬送波成分の周波数が調整される。
【００４９】
バラクタＭ１（第１バラクタの一例）とバラクタＭ２（第２バラクタの一例）との接続点ｂには制御端子Ｔ２（第１制御端子の一例）が接続されている。この制御端子Ｔ２には、ＦＳＫ変調信号発生器１３から出力される変調信号Ｓ３が入力される。この変調信号Ｓ３によりバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値が調整され、電圧制御発振器１７の出力端子ＶＯＵＴ−Ａ，Ｂから出力される信号の変調成分の周波数が調整される。
【００５０】
さらに、キャパシタＣ３（第１キャパシタの一例）とキャパシタＣ４（第２キャパシタの一例）との接続点ｃには制御端子Ｔ３（第２制御端子の一例）が接続されている。この制御端子Ｔ３には、ＦＳＫ変調信号発生器１３から出力される逆相信号Ｓ４が入力される。この逆相信号Ｓ４により、変調信号Ｓ３によって充放電されるバラクタＭ１，Ｍ２の電荷を、キャパシタＣ３，Ｃ４により充放電することにより、バラクタＭ１，Ｍ２を高速に充放電させ、Ａ点及びＢ点の収束点を改善するようにしている。
【００５１】
負性抵抗回路４０には、２つの発振トランジスタＱ１，Ｑ２が互いにクロスカップリングされた構成であり、定電流源Ｉを介して接地される。この発振トランジスタＱ１，Ｑ２は、図３に示す例ではＭＯＳトランジスタとしているが、バイポーラトランジスタとしてもよい。負性抵抗回路４０は、負性抵抗を発生して共振回路３０の寄生抵抗成分による損失をキャンセルし、発振条件を満足させる機能を有する。
【００５２】
以上のように構成された電圧制御発振器１７において、キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値は以下のようにして求めることができる。
【００５３】
ここで、図３に示す回路を、変調用のバラクタＭ３，Ｍ４に着目して書き直した等価回路を図４に示す。なお、搬送波の周波数は決まっているものとして図３に示すバラクタＭ３，Ｍ４を、キャパシタＣ５に置き換えている。
【００５４】
図４に示す等価回路において、例えば、図５に示すように、本実施形態に係る電圧制御発振器１７では、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化するときには、同時に制御端子Ｔ３に入力する逆相信号Ｓ４がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する。
【００５５】
従って、図５に示す向きの電流ΔＩが流れ、バラクタＭ１，Ｍ２から電荷が放電され、その放電された電荷がキャパシタＣ３，Ｃ４に充電される。
【００５６】
制御端子Ｔ２の電位がΔＶ変化した場合のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値をＱＭ、電荷変化量をΔＱＭ、静電容量変化をΔＣＭとする。すると、バラクタＭ１，Ｍ２の電荷変化量ΔＱＭは、以下の式（１）で表すことができることができる。
【００５７】
（数１）
ΔＱＭ＝ΔＣＭ・ΔＶ ・・・（１）
【００５８】
また、キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値をＣとすると、制御端子Ｔ２がΔＶ変化したときのキャパシタＣ３，Ｃ４の電荷変化量をΔＱｃは、以下の式（２）で表することができる。
【００５９】
（数２）
ΔＱＣ＝Ｃ・ΔＶ ・・・（２）
【００６０】
Ａ点やＢ点の電位が緩やかな変動を起こさないようにするためには、バラクタＭ１，Ｍ２の電荷変化をキャパシタＣ３，Ｃ４の電荷変化で相殺すればよく、式（３）に示す関係となる。従って、式（１）〜（３）から、Ａ点やＢ点の電位が緩やかな変動を起こさないようにするキャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値Ｃは、以下の式（４）で表すことができる。
【００６１】
（数３）
ΔＱＭ＝ΔＱＣ ・・・（３）
ΔＣＭ＝Ｃ ・・・（４）
【００６２】
例えば、低電圧（Ｌｏｗレベル）印加時のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値をＣＭmin＝０．２（ｐＦ）、高電圧（Ｈｉｇｈレベル）印加時のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値をＣＭmax＝０．５（ｐＦ）とする。
【００６３】
このとき、ΔＶ変化した場合のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値の変化量はΔＣＭ＝０．３（ｐＦ）であり、Ａ点やＢ点の電位が緩やかな変動を起こさないときのキャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値はＣ＝０．３（ｐＦ）となる。
【００６４】
なお、その他の素子は、たとえば、インダクタＬ１，Ｌ２＝５０（ｎＨ）、キャパシタＣ５＝２．７（ｐＦ）、キャパシタＣ１，Ｃ２＝４０（ｐＦ）などのように設定することができる。
【００６５】
本実施形態に係る電圧制御発振器１７の共振回路３０のＡ点の電位の変化を図６に示す。同図に示すように、周波数変化Δｆに相当する部分が小さくなり最大周波数偏移に素早く達しており、周波数偏移平均値＝最大周波数偏移が得られる。このように、最大周波数偏移量と周波数偏移の平均の差が無くなると、図２に示すＦＳＫ受信部２０での復調出力のＳ／Ｎが改善される。
【００６６】
また、本実施形態に係る電圧制御発振器１７では、図７に示すように、従来の電圧制御発振器２００の特性（Ａ線参照）に比べ、変調周波数が高い場合でも周波数偏移量の低下が起きにくい（Ｂ線参照）。従って、無線通信装置において、高速のデータ通信に対応可能となる。
【００６７】
さらに、キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値Ｃを精度よく設定することにより、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３が変化した直後でもバラクタＭ１，Ｍ２の充放電電流が抵抗Ｒ１，Ｒ２を流れない。そのため、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を大きな値にすることができ、省電力化及び発振効率の向上を図ることができる。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る電圧制御発振器１７では、抵抗Ｒ１，Ｒ２により決まるバラクタＭ１，Ｍ２の動作点は、変調信号Ｓ３が加わっても変動しないため、所定のバイアス電圧が素早く加わるようになる。これにより高い変調周波数に対してもバラクタ容量変化が素早く得られ、変調度の低下が改善される。
【００６９】
なお、図３に示す電圧制御発振器１７は、差動の共振回路としているが、差動で発振動作している回路の中点を接地し、片側を省略することで、シングル動作の場合でも構成可能である。
【００７０】
また、電圧制御発振器１７は、制御端子Ｔ３には、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３とは逆相の逆相信号Ｓ４を入力するようにしたが、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３をインバータで反転させて制御端子Ｔ３に入力する逆相信号Ｓ４とすることが出来る。同様に制御端子Ｔ３に入力する逆相信号Ｓ４をインバータで反転させて制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３とすることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 無線通信装置の送信部
１１ ＰＬＬ回路
１７ 電圧制御発振器
２０ 無線通信装置の受信部
３０ 共振回路
４０ 負性抵抗回路
Ｍ１ バラクタ（第１バラクタ）
Ｍ２ バラクタ（第２バラクタ）
Ｍ３，Ｍ４ バラクタ
Ｃ１ キャパシタ（第１キャパシタ）
Ｃ２ キャパシタ（第２キャパシタ）
Ｔ１ 制御端子
Ｔ２ 制御端子（第１制御端子）
Ｔ３ 制御端子（第２制御端子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波の無線信号を送受信する無線通信装置には、一般に、電圧制御発振器（ＶＣＯ：voltage controlled oscillator）が搭載されている。
【０００３】
図８に、従来の電圧制御発振器１００の構成を示す。従来の電圧制御発振器１００は、共振回路１０１と、この共振回路１０１に並列に接続される負性抵抗回路１０２とを備えている。
【０００４】
共振回路１０１は、インダクタＬ１０１，Ｌ１０２をインダクタンス成分とし、バラクタＭ１０１，Ｍ１０２をキャパシタンス成分としてＬＣ共振回路を構成している。
【０００５】
バラクタＭ１０１とバラクタＭ１０２との接続点ａには、外部から制御端子Ｔ１を介して制御信号が印加される。バラクタＭ１０１，Ｍ１０２は、静電容量値が変化する可変容量素子であり、制御端子Ｔ１に入力される制御信号の電圧値に応じて静電容量値が変化する。バラクタＭ１０１，Ｍ１０２の静電容量値が変化すると、共振回路１０１のキャパシタンス成分が変化するため、共振回路１０１の共振周波数が変化する。
【０００６】
従来の電圧制御発振器１００では、制御端子Ｔ１に入力される制御信号の電圧値を調整することで、当該電圧制御発振器１００の発振周波数を所望の周波数に制御することができる。なお、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２は、バラクタＭ１０１，Ｍ１０２にバイアス電圧を供給するバイアス抵抗である。また、キャパシタＣ１０１，Ｃ１０２は、インダクタＬ１０１、Ｌ１０２とＭ１０１、Ｍ１０２の動作電圧を分離するＤＣカット用のキャパシタである。このキャパシタＣ１０１，Ｃ１０２は、バラクタＭ１０１，Ｍ１０２の合成静電容量値に対し大きな値に設定される。
【０００７】
このような電圧制御発振器では、従来から製品に求められる性能に応じた様々な改善が行われている。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載の電圧制御発振器では、負性抵抗回路のトランジスタＱ１０１，Ｑ１０２のコレクターエミッタ間電圧ＶCEを、発振動作中のベースーエミッタ間電圧ＶBE以上かつトランジスタ耐圧ＢＶCEO以下とすることで、位相雑音の改善を行っている。
【０００９】
また、特許文献２に記載の電圧制御発振器では、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２を介してバラクタＭ１０１，Ｍ１０２に供給する電圧を時間に応じて異なる２つ以上のレベルにシフトさせることにより、周波数可変特性の改善を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２００７９８号公報
【特許文献２】特開２００８−６７３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、ＦＳＫ（frequency shift keying）変調した無線信号を送信する無線通信装置の場合、図９に示す電圧制御発振器２００を用いることで、変調信号に応じて搬送波に変調がかけられた信号を出力することができる。
【００１２】
電圧制御発振器２００は、図９に示すように、制御端子に接続された一対のバラクタからなるバラクタ回路を２段設けている。これらのバラクタ回路の制御端子Ｔ１，Ｔ２から入力される制御信号の電圧値を制御することで、電圧制御発振器２００の発振周波数が制御される。制御端子Ｔ１は、搬送波の周波数を制御するための制御端子であり、バラクタＭ２０１とバラクタＭ２０２との接続点ａに接続される。また、制御端子Ｔ２は、変調周波数を制御するための制御端子であり、バラクタＭ２０３とバラクタＭ２０４との接続点ｂに接続される。
【００１３】
ここで、図９に示す回路を、変調用のバラクタＭ２０３，Ｍ２０４に着目して書き直した等価回路を図１０に示す。なお、搬送波の周波数は決まっているものとして図９に示すバラクタＭ２０１、Ｍ２０２を、キャパシタＣ２０２に置き換えている。
【００１４】
この電圧制御発振器２００では、制御端子Ｔ２に変調信号を入力することにより、キャパシタＣ２０２の静電容量値で決まる周波数の搬送波に変調がかけられた信号が出力端子ＶＯＵＴ−Ａ、Ｂから出力される。
【００１５】
無線通信装置では、扱う情報が文字情報から映像情報へと移行するなど扱う情報量の増加している。そのため、電圧制御発振器においては、広帯域の変調信号に対応できることが望ましい。
【００１６】
図９，１０に示す回路では、接続点ｂに入力される変調信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへと変化すると、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４の静電容量値が変化する。このとき、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４に蓄積された電荷は抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２を通り放電される。
【００１７】
しかし、省電力化及び発振効率の向上のために、抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２の抵抗値には大きい値が必要とされる。抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２の抵抗値が大きいと放電特性は大きな時定数となり、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４に蓄積された電荷は急激には変化せず、Ａ点の電位は図１１に示すように徐々に上昇する。
【００１８】
従って、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４の静電容量値が緩やかに変化し、発振周波数の変化も緩やかになる。図１１では横軸は時間であり、縦軸は電圧であるが、この縦軸は周波数と考えることができる。従って、図中のΔｆはこの緩やかな周波数変化を示している。ＦＳＫ変調を行う無線通信装置では周波数偏移量が規定されるが、図１１に示すような緩やかな周波数変化を示す場合、平均の周波数偏移量は周波数の最大変化量から低下してしまう。また、図１１に示す例よりもさらに変調周波数が高い場合、バラクタＭ２０３、Ｍ２０４の放電が完了せずに、Δｆの変化途中で逆相の変化区間となり、最大周波数偏移量も低下する。
【００１９】
このように、図９に示す回路では、変調周波数が高いほど周波数偏移量が低下する特性となってしまう。
【００２０】
そこで、本発明は、バイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電圧制御発振器において、印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、当該バラクタに印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、前記制御信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続することとした。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電圧制御発振器において、前記バラクタとして、前記制御信号が入力される第１制御端子にその一端がそれぞれ接続された第１バラクタと第２バラクタとを有しており、前記キャパシタとして、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第１バラクタの他端との間に接続された第１キャパシタと、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第２バラクタの他端との間に接続された第２キャパシタとを有することとした。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明は、無線通信装置において、電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、前記電圧制御発振器に変調信号を入力して、前記ＰＬＬ回路から変調された出力信号を出力させる変調信号発生器と、前記ＰＬＬ回路の出力信号を電波に変換するアンテナと、を備え、前記電圧制御発振器は、前記変調信号を入力する入力端子と、印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、前記入力端子を介して前記バラクタに印加される変調信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、前記変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続することとした。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタをバラクタに接続したので、変調信号が変化したときにはバラクタの充放電がキャパシタにより相殺され、バラクタの充放電を高速に行うことができる。バイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る無線通信装置の送信部の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る無線通信装置の受信部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す電圧制御発振器の構成を示す回路図である。
【図４】図２に示す電圧制御発振器の等価回路である。
【図５】図１に示す電圧制御発振器の動作を説明するための図である。
【図６】図１に示す電圧制御発振器のＡ点の電圧波形を示す図である。
【図７】図１に示す電圧制御発振器の変調周波数の優位性を示す図である。
【図８】従来の電圧制御発振器の構成を示す図である。
【図９】従来の電圧制御発振器の構成を示す図である。
【図１０】図９に示す電圧制御発振器の等価回路である。
【図１１】図９に示す電圧制御発振器のＡ点の電圧波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［１．電圧制御発振器の概要］
本実施形態に係る電圧制御発振器は、ＦＳＫ変調を行う無線通信装置などに用いられるものであり、共振回路と負性抵抗回路とを有して構成される。
【００２７】
共振回路は、インダクタを含む誘導性回路と、印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを含む容量性回路とを有しており、これらは並列に接続されている。この共振回路では、バラクタに印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する。また、負性抵抗回路は、共振回路に並列に接続されており、共振回路から発振される信号に同期して共振回路に電流を供給する。
【００２８】
そして、上記共振回路では、制御信号の逆相信号が印加されるキャパシタをバラクタに接続しており、変調信号が変化したときにはキャパシタによりバラクタの充放電を相殺して、バラクタの充放電を高速に行っている。
【００２９】
その結果、バラクタにバイアス電圧を供給するバイアス抵抗の抵抗値を大きい値に維持して省電力化及び発振効率の向上を図りつつ、広帯域の変調信号に対応することができる。
【００３０】
以下、本実施形態に係る電圧制御発振器の具体的構成について、ＦＳＫ変調を行う無線通信装置を一例に挙げて説明する。
【００３１】
［２．電圧制御発振器及び無線通信装置の具体的構成］
以下、本実施形態に係る電圧制御発振器及びそれを備えた無線通信装置の具体的構成について図面を参照して具体的に説明する。説明は、無線通信装置、電圧制御発振器の順で行う。
【００３２】
［２．１．無線通信装置］
図１は、本実施形態に係る無線通信装置におけるＦＳＫ送信部１０の回路構成を示すブロック図である。
【００３３】
ＦＳＫ送信部１０は、図１に示すように、ＰＬＬ回路１１と、基準信号発生器１２と、ＦＳＫ変調信号発生器１３（変調信号発生器の一例）と、アンテナ１４とを備えている。
【００３４】
基準信号発生器１２は、基準信号Ｓ１を発生してＰＬＬ回路１１に供給する。この基準信号Ｓ１によりＰＬＬ回路１１から出力される搬送波の周波数が決定される。また、ＦＳＫ変調信号発生器１３は変調信号Ｓ３を発生してＰＬＬ回路１１に供給する。この変調信号Ｓ３によりＰＬＬ回路１１から搬送波に変調がかけられた信号が出力される。
【００３５】
ＰＬＬ回路１１は、位相比較器１５と、ループフィルタ（ＬＰＦ）１６と、電圧制御発振器１７と、１／Ｎ分周器１８とを有している。位相比較器１５は、基準信号発生器１２により生成された基準信号Ｓ１の位相との位相と１／Ｎ分周器１８の出力信号の位相とを比較し、その比較結果に応じた制御信号を出力する。この制御信号は、電圧制御発振器１７の発振周波数を制御する制御信号であり、ＬＰＦ１６により交流成分がカットされて、制御信号Ｓ２として電圧制御発振器１７へ出力される。
【００３６】
電圧制御発振器１７は、ＬＰＦ１６から出力される制御信号Ｓ２に応じた周波数で発振し、発振周波数に応じた周波数を有する出力信号を生成する。この出力信号は、１／Ｎ分周器１８により分周されて位相比較器１５にフィードバックされる。
【００３７】
また、電圧制御発振器１７は、後述するように入力端子である制御端子Ｔ２を備えており、この制御端子Ｔ２にＦＳＫ変調信号発生器１３で発生させた変調信号Ｓ３を入力できるようにしている。電圧制御発振器１７は、この変調信号Ｓ３に応じて搬送波に変調をかけた出力信号を生成してアンテナ１４へ出力し、アンテナ１４から電波として出力するようにしている。
【００３８】
さらに、ＦＳＫ変調信号発生器１３は、変調信号Ｓ３の位相を反転させた逆相信号Ｓ４を発生しており、この逆相信号Ｓ４は、電圧制御発振器１７に備えられた入力端子である後述する制御端子Ｔ３に入力される。
【００３９】
図２は、本願発明に係る無線通信装置におけるＦＳＫ受信部２０の回路構成を示すブロック図である。
【００４０】
ＦＳＫ受信部２０は、アンテナ２１と、周波数変換回路２２と、増幅回路２３と、復調回路２４とを備えている。また、ＦＳＫ受信部２０は、ＰＬＬ回路２５と、基準信号発生器２６とを有しており、基準信号発生器２６で発生させた基準信号に基づき、ローカル信号周波数に制御された出力信号をＰＬＬ回路２５から出力させている。なお、ＰＬＬ回路２５は、公知のＰＬＬ回路を用いることができる。
【００４１】
周波数変換回路２２は、アンテナ２１で捉えられ、かつ、ＦＳＫ変調された信号を、ＰＬＬ回路２５の出力信号と掛け算し、中間周波数を有する中間周波数出力信号に変換する。
【００４２】
増幅回路２３は、周波数変換回路２２により出力される中間周波数出力信号を増幅する。復調回路２４は、増幅回路２３で増幅した信号を復調する。これにより、図１に示すＦＳＫ送信部１０が送信する信号に含まれる変調信号を、図２に示す復調回路２４により復調出力信号として得ることができる。
【００４３】
本実施形態の要旨は、このような無線通信装置において、ＰＬＬ回路１１を構成する電圧制御発振器１７に後述する構成とすることで、省電力かつ広帯域な変調特性を持たせたことにある。
【００４４】
［２．２．電圧制御発振器１７の具体的構成］
次に、図１に示す電圧制御発振器１７の具体的構成について説明する。本実施形態に係る電圧制御発振器１７の共振回路３０は、変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタを設けており、変調信号が変化したときにキャパシタによりバラクタの充放電を高速に行うものであり、以下具体的に説明する。
【００４５】
電圧制御発振器１７は、図３に示すように、共振回路３０と、この共振回路３０に並列に接続された負性抵抗回路４０とを有している。
【００４６】
共振回路３０は、インダクタＬ１，Ｌ２をインダクタンス成分とし、バラクタＭ１〜Ｍ４とＣ３、Ｃ４をキャパシタンス成分としたＬＣ共振回路であり、インダクタンス成分とキャパシタンス成分は並列に接続されている。なお、キャパシタＣ１，Ｃ２は、Ｌ１、Ｌ２とＭ１０１、Ｍ１０２の動作電圧を分離するＤＣカット用のキャパシタであり、バラクタＭ１〜Ｍ４とＣ３、Ｃ４による合成静電容量値に対し大きな値に設定される。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、バラクタＭ１〜Ｍ４にバイアス電圧を供給するバイアス抵抗である。
【００４７】
この共振回路３０では、インダクタＬ１，Ｌ２、バラクタＭ１，Ｍ２、バラクタＭ３，Ｍ４がそれぞれ直列に接続され、互いに並列に接続されている。また、インダクタＬ１とインダクタＬ２との接続点には、電源が接続されて、電源電圧Ｖｃｃが供給される。
【００４８】
バラクタＭ３とバラクタＭ４との接続点ａには制御端子Ｔ１が接続されており、この制御端子Ｔ１には、ＬＰＦ１６から出力される制御信号Ｓ２が入力される。この制御信号Ｓ２によりバラクタＭ３，Ｍ４の静電容量値が調整され、電圧制御発振器１７の出力端子ＶＯＵＴ−Ａ，Ｂから出力される信号の搬送波成分の周波数が調整される。
【００４９】
バラクタＭ１（第１バラクタの一例）とバラクタＭ２（第２バラクタの一例）との接続点ｂには制御端子Ｔ２（第１制御端子の一例）が接続されている。この制御端子Ｔ２には、ＦＳＫ変調信号発生器１３から出力される変調信号Ｓ３が入力される。この変調信号Ｓ３によりバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値が調整され、電圧制御発振器１７の出力端子ＶＯＵＴ−Ａ，Ｂから出力される信号の変調成分の周波数が調整される。
【００５０】
さらに、キャパシタＣ３（第１キャパシタの一例）とキャパシタＣ４（第２キャパシタの一例）との接続点ｃには制御端子Ｔ３（第２制御端子の一例）が接続されている。この制御端子Ｔ３には、ＦＳＫ変調信号発生器１３から出力される逆相信号Ｓ４が入力される。この逆相信号Ｓ４により、変調信号Ｓ３によって充放電されるバラクタＭ１，Ｍ２の電荷を、キャパシタＣ３，Ｃ４により充放電することにより、バラクタＭ１，Ｍ２を高速に充放電させ、Ａ点及びＢ点の収束点を改善するようにしている。
【００５１】
負性抵抗回路４０には、２つの発振トランジスタＱ１，Ｑ２が互いにクロスカップリングされた構成であり、定電流源Ｉを介して接地される。この発振トランジスタＱ１，Ｑ２は、図３に示す例ではＭＯＳトランジスタとしているが、バイポーラトランジスタとしてもよい。負性抵抗回路４０は、負性抵抗を発生して共振回路３０の寄生抵抗成分による損失をキャンセルし、発振条件を満足させる機能を有する。
【００５２】
以上のように構成された電圧制御発振器１７において、キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値は以下のようにして求めることができる。
【００５３】
ここで、図３に示す回路を、変調用のバラクタＭ３，Ｍ４に着目して書き直した等価回路を図４に示す。なお、搬送波の周波数は決まっているものとして図３に示すバラクタＭ３，Ｍ４を、キャパシタＣ５に置き換えている。
【００５４】
図４に示す等価回路において、例えば、図５に示すように、本実施形態に係る電圧制御発振器１７では、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化するときには、同時に制御端子Ｔ３に入力する逆相信号Ｓ４がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する。
【００５５】
従って、図５に示す向きの電流ΔＩが流れ、バラクタＭ１，Ｍ２から電荷が放電され、その放電された電荷がキャパシタＣ３，Ｃ４に充電される。
【００５６】
制御端子Ｔ２の電位がΔＶ変化した場合のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値をＱＭ、電荷変化量をΔＱＭ、静電容量変化をΔＣＭとする。すると、バラクタＭ１，Ｍ２の電荷変化量ΔＱＭは、以下の式（１）で表すことができることができる。
【００５７】
（数１）
ΔＱＭ＝ΔＣＭ・ΔＶ ・・・（１）
【００５８】
また、キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値をＣとすると、制御端子Ｔ２がΔＶ変化したときのキャパシタＣ３，Ｃ４の電荷変化量をΔＱｃは、以下の式（２）で表することができる。
【００５９】
（数２）
ΔＱＣ＝Ｃ・ΔＶ ・・・（２）
【００６０】
Ａ点やＢ点の電位が緩やかな変動を起こさないようにするためには、バラクタＭ１，Ｍ２の電荷変化をキャパシタＣ３，Ｃ４の電荷変化で相殺すればよく、式（３）に示す関係となる。従って、式（１）〜（３）から、Ａ点やＢ点の電位が緩やかな変動を起こさないようにするキャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値Ｃは、以下の式（４）で表すことができる。
【００６１】
（数３）
ΔＱＭ＝ΔＱＣ ・・・（３）
ΔＣＭ＝Ｃ ・・・（４）
【００６２】
例えば、低電圧（Ｌｏｗレベル）印加時のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値をＣＭmin＝０．２（ｐＦ）、高電圧（Ｈｉｇｈレベル）印加時のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値をＣＭmax＝０．５（ｐＦ）とする。
【００６３】
このとき、ΔＶ変化した場合のバラクタＭ１，Ｍ２の静電容量値の変化量はΔＣＭ＝０．３（ｐＦ）であり、Ａ点やＢ点の電位が緩やかな変動を起こさないときのキャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値はＣ＝０．３（ｐＦ）となる。
【００６４】
なお、その他の素子は、たとえば、インダクタＬ１，Ｌ２＝５０（ｎＨ）、キャパシタＣ５＝２．７（ｐＦ）、キャパシタＣ１，Ｃ２＝４０（ｐＦ）などのように設定することができる。
【００６５】
本実施形態に係る電圧制御発振器１７の共振回路３０のＡ点の電位の変化を図６に示す。同図に示すように、周波数変化Δｆに相当する部分が小さくなり最大周波数偏移に素早く達しており、周波数偏移平均値＝最大周波数偏移が得られる。このように、最大周波数偏移量と周波数偏移の平均の差が無くなると、図２に示すＦＳＫ受信部２０での復調出力のＳ／Ｎが改善される。
【００６６】
また、本実施形態に係る電圧制御発振器１７では、図７に示すように、従来の電圧制御発振器２００の特性（Ａ線参照）に比べ、変調周波数が高い場合でも周波数偏移量の低下が起きにくい（Ｂ線参照）。従って、無線通信装置において、高速のデータ通信に対応可能となる。
【００６７】
さらに、キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量値Ｃを精度よく設定することにより、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３が変化した直後でもバラクタＭ１，Ｍ２の充放電電流が抵抗Ｒ１，Ｒ２を流れない。そのため、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を大きな値にすることができ、省電力化及び発振効率の向上を図ることができる。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る電圧制御発振器１７では、抵抗Ｒ１，Ｒ２により決まるバラクタＭ１，Ｍ２の動作点は、変調信号Ｓ３が加わっても変動しないため、所定のバイアス電圧が素早く加わるようになる。これにより高い変調周波数に対してもバラクタ容量変化が素早く得られ、変調度の低下が改善される。
【００６９】
なお、図３に示す電圧制御発振器１７は、差動の共振回路としているが、差動で発振動作している回路の中点を接地し、片側を省略することで、シングル動作の場合でも構成可能である。
【００７０】
また、電圧制御発振器１７は、制御端子Ｔ３には、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３とは逆相の逆相信号Ｓ４を入力するようにしたが、制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３をインバータで反転させて制御端子Ｔ３に入力する逆相信号Ｓ４とすることが出来る。同様に制御端子Ｔ３に入力する逆相信号Ｓ４をインバータで反転させて制御端子Ｔ２に入力する変調信号Ｓ３とすることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 無線通信装置の送信部
１１ ＰＬＬ回路
１７ 電圧制御発振器
２０ 無線通信装置の受信部
３０ 共振回路
４０ 負性抵抗回路
Ｍ１ バラクタ（第１バラクタ）
Ｍ２ バラクタ（第２バラクタ）
Ｍ３，Ｍ４ バラクタ
Ｃ１ キャパシタ（第１キャパシタ）
Ｃ２ キャパシタ（第２キャパシタ）
Ｔ１ 制御端子
Ｔ２ 制御端子（第１制御端子）
Ｔ３ 制御端子（第２制御端子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、当該バラクタに印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、
前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、
前記制御信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続した電圧制御発振器。
【請求項２】
前記バラクタとして、前記制御信号が入力される第１制御端子にその一端がそれぞれ接続された第１バラクタと第２バラクタとを有しており、
前記キャパシタとして、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第１バラクタの他端との間に接続された第１キャパシタと、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第２バラクタの他端との間に接続された第２キャパシタとを有する請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、
前記電圧制御発振器に変調信号を入力して、前記ＰＬＬ回路から変調された出力信号を出力させる変調信号発生器と、
前記ＰＬＬ回路の出力信号を電波に変換するアンテナと、を備え、
前記電圧制御発振器は、
前記変調信号を入力する入力端子と、
印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、前記入力端子を介して前記バラクタに印加される変調信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、
前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、
前記変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続した無線通信装置。
【請求項１】
印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、当該バラクタに印加される制御信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、
前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、
前記制御信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続した電圧制御発振器。
【請求項２】
前記バラクタとして、前記制御信号が入力される第１制御端子にその一端がそれぞれ接続された第１バラクタと第２バラクタとを有しており、
前記キャパシタとして、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第１バラクタの他端との間に接続された第１キャパシタと、前記逆相信号が入力される第２制御端子と前記第２バラクタの他端との間に接続された第２キャパシタとを有する請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
電圧制御発振器を含むＰＬＬ回路と、
前記電圧制御発振器に変調信号を入力して、前記ＰＬＬ回路から変調された出力信号を出力させる変調信号発生器と、
前記ＰＬＬ回路の出力信号を電波に変換するアンテナと、を備え、
前記電圧制御発振器は、
前記変調信号を入力する入力端子と、
印加される電圧に応じて静電容量値が変化するバラクタを有し、前記入力端子を介して前記バラクタに印加される変調信号に応じて共振周波数が変化する共振回路と、
前記共振回路に並列に接続された負性抵抗回路と、を備え、
前記変調信号の逆相信号が印加されるキャパシタを前記バラクタに接続した無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１２００４５（Ｐ２０１１−１２００４５Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７６２２０（Ｐ２００９−２７６２２０）
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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