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倍增晶體振蕩器的制作方法

文檔序號:7509257閱讀:161來源:國知局
專利名稱:倍增晶體振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種使用LC濾波器的倍增晶體振蕩器(在下文中稱作“倍增振蕩器”),并且更具體而言涉及一種將電路元件布置在層壓板上的倍增振蕩器。
背景技術(shù)
晶體振蕩器被安裝進各種各樣的電子設(shè)備而作為用于頻率與時間的參考源。更具體而言,因為光通信等領(lǐng)域開始施行,所以存在朝向更高頻率,例如622MHz的振蕩頻率的發(fā)展。作為這樣的一個振蕩器是倍增振蕩器,其中該晶體振蕩器的振蕩頻率的諧波由LC濾波器選取。
圖4闡釋了這種類型的倍增振蕩器的傳統(tǒng)例子,其中圖4A是該倍增振蕩器的示意性電路圖,而圖4B是該倍增振蕩器的多層板的垂直截面圖。
如圖4A所示,該倍增振蕩器基本地包括振蕩電路1和倍增電路2。振蕩電路例如是Colpitts型,其包括諧振電路3和振蕩放大器4。諧振電路3包括作為電感元件的晶體振子5,以及分相電容C1和C2。振蕩放大器4例如是晶體管,并被連接到諧振電路3用于反饋放大振蕩頻率f0。
這里振蕩頻率f0主要取決于諧振電路3。嚴格地說,振蕩頻率f0由從晶體振子5看的電路側(cè)上的串聯(lián)電容(所謂的負載電容CL)確定。這里,將振蕩頻率f0設(shè)定為155MHz。在這樣一個振蕩電路1中,如在頻譜中所示出的(未示出),諧波分量f2、f3、…fn是關(guān)于振蕩頻率f0的基波分量f1(f0=f1)而產(chǎn)生的。
此外,如圖4A所示,將倍增電路2連接到振蕩放大器4的集電極側(cè),并且將LC濾波器6(6a、6b和6c)連接到多個級上。LC濾波器包括電感L和電容C,電感L和電容C兩個形成為片狀。然而,最后級的LC濾波器包括分相電容C1和C2。這里,將三個LC濾波器6a、6b與6c多級連接以使濾波器特征的衰減梯度變陡峭。
此外,設(shè)定各個LC濾波器6a、6b與6c為一個值(622MHz),例如該值為與振蕩頻率f0的諧波分量fn中的四倍頻波f4共振的值。各個LC濾波器6a、6b與6c以高頻率方式由耦合電容C3相連接。此外,獲得一個輸出頻率(倍增頻率)f0’,其電壓在最后級的分相電容C1和C2之間被分開。在圖4A中,附圖標記R1、R2與R3表示偏置電阻,C3表示旁路電容,Vcc表示電源而Vout表示輸出電壓。
如圖4B所示,通常地,將包括LC濾波器6a、6b與6c的各個片狀電路元件7提供在多層板8的兩個主面。多層板8的每一部分由玻璃環(huán)氧材料制造。多層板8包括被層壓在中間板8a的兩個表面的安裝板8b和8c。接地金屬薄膜9a與9b在中間板8a的兩個主面上形成,以便防止多層板8的兩個主面之間電連接。因為接地金屬薄膜9a與9b是彎曲的,因此如果它們僅僅在中間板8a的一個主面上形成,那么它們就可以在中間板8a的兩個主面上形成(參看日本已公開專利申請第2002-57527號)。
然而,在具有上述配置的傳統(tǒng)倍增振蕩器中,已經(jīng)存在的一個問題就是輸出頻率f0’(倍增頻率)特別地被移位到低通側(cè)并且變得不規(guī)則。也就是說,接地金屬薄膜9a和9b形成在中間板8a上,并且接地金屬薄膜9a和9b與顯示在圖4A中的電源Vcc以高頻率方面具有相同的電勢。結(jié)果各個濾波器6a、6b與6c被多級連接。因此,如圖5所示(多層板8的部分放大的垂直截面圖),寄生電容Ca’在各個LC濾波器6a、6b和6c與接地金屬薄膜9a和9b之間產(chǎn)生,并且將這個寄生電容并聯(lián)至LC濾波器6(6a、6b與6c),這樣將寄生電容加到電容C的電容值上。
這里,寄生電容Ca’在以片狀構(gòu)成LC濾波器的的電感和電容的安裝端子10(參見圖5)和連接該電感和該電容的電路圖案(導(dǎo)電路徑)(未示出)之間產(chǎn)生,此外在從連接端子開始的導(dǎo)電路徑與接地金屬薄膜9a和9b之間等產(chǎn)生。在所有這些中,因為電感與電容的表面安裝端子的區(qū)域大,寄生電容因此是最高的。在圖4A中,僅僅對于第一級的LC濾波器6(6a)加入寄生電容Ca。
因此,已經(jīng)存在的一個問題就是LC濾波器6a、6b與6c的諧振頻率被降低,以致將倍增頻率f0移位到低通側(cè)。此外,因為寄生電容Ca、Ca’的改變?nèi)Q于振蕩器的結(jié)構(gòu)與環(huán)境諸如周圍的濕度,已經(jīng)存在的一個問題就是用作輸出的倍增頻率f0也變得不規(guī)則。
此外,如圖4A所示,在多級連接的LC濾波器6(6a、6b與6c)的輸入/輸出端子XY之間增加了寄生電容。因此,最初濾波器特征是這樣的,即衰減如圖6中的曲線“a”所示是飽和的,而此時濾波器特征變成這樣,即衰減極P在高通側(cè)上由寄生電容Cb產(chǎn)生,并且衰減其后如圖6中的曲線“b”所示隨著頻率逐漸減少。因此,其也已經(jīng)存在的一個問題就是不能抑制高通側(cè)上的噪音,并且會發(fā)生假振蕩。
本發(fā)明的一個目的是提供一種倍增振蕩器,其中更具體的,防止了用作輸出頻率的倍增頻率的移位和不規(guī)則,此外抑制了假振蕩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具有這樣的配置,即在倍增晶體振蕩器中,其中多層板包括在中間板的兩個主面上形成的接地金屬薄膜和層壓在中間板的兩側(cè)上的安裝板,并且將至少一個倍增LC濾波器布置在層壓板的一個主面上,將開口提供在接地金屬薄膜中,該接地金屬薄膜提供在與LC濾波器的布置區(qū)域相對中間板的主面上,以及暴露中間板的接地。
根據(jù)這樣的配置,與LC濾波器的布置區(qū)域相對的中間板的一個主面的接地金屬薄膜具有開口以暴露中間板的接地。因此,與LC濾波器的布置區(qū)域相對的接地金屬薄膜變成了中間板的另一個主面,并且通過延長它們之間的距離而減少寄生電容。因此,可以減少LC濾波器中的諧振頻率移位到低通側(cè)之改變,并且可以使來自于晶體振蕩器用作輸出頻率的倍增頻率的移位和不規(guī)則最小。
此外,在本發(fā)明中,開口是將包含連接LC濾波器的各個芯片元件的電路圖案的外圍包圍起來的區(qū)域。結(jié)果可以使在包含連接電容與電感的電路圖案的LC濾波器與接地金屬薄膜之間產(chǎn)生的寄生電容最小。
此外,在本發(fā)明中,開口形成在將構(gòu)成LC濾波器的各個芯片元件的外圍包圍起來的區(qū)域中。結(jié)果可以減少在構(gòu)成LC濾波器的各個芯片元件之間產(chǎn)生的寄生電容。此外,因為減少了中間板的一個主面的開口,所以也就可以減少接地金屬薄膜被去除的區(qū)域,以便能夠使兩個主面之間的對稱性很良好,并且可以防止多層板的彎曲或者類似情況。
此外,在本發(fā)明中,開口形成在將構(gòu)成LC濾波器的各個芯片元件的表面安裝端子的外圍包圍起來的區(qū)域中。結(jié)果可以減少在具有特別大的電極表面區(qū)域的各個芯片元件與安裝端子之間產(chǎn)生的寄生電容。此外,能夠使兩個主面之間的接地金屬薄膜的對稱性很好,并且可以防止多層板的彎曲或者與類似情況。
此外,本發(fā)明具有這樣的配置,即將多個LC濾波器多級連接,開口形成在提供在中間板的一個與多個LC濾波器的布置區(qū)域相對的主面上的接地金屬薄膜中,并且暴露了中間板的接地。結(jié)果增加了多級連接的濾波器特征的衰減梯度,并且類似于上述情況,可以防止倍增頻率的移位和不規(guī)則。
此外,可以減少在多級連接的LC濾波器的輸出與以高頻率方式接地的電源之間產(chǎn)生的寄生電容,可以防止衰減極點的產(chǎn)生,并且可以保持帶通的補償衰減輸出,以便抑制假振蕩的發(fā)生。


圖1闡釋了本發(fā)明的倍增振蕩器的一個實施例,其中圖1A是部分去除的截面圖,而圖1B和圖1C是部分去除的平面圖。
圖2是一個表示本發(fā)明的倍增振蕩器的另一個實施例的部分去除的平面圖。
圖3是一個表示本發(fā)明的倍增振蕩器的再一個實施例的部分去除的截面圖。
圖4闡釋了倍增振蕩器的傳統(tǒng)例子,其中圖4A是示意性電路圖,而圖4B是倍增振蕩器的垂直截面圖。
圖5是一個表示倍增振蕩器的傳統(tǒng)例子的部分去除的截面圖。
圖6示出了倍增振蕩器的傳統(tǒng)例子的濾波器特征。
具體實施例方式
圖1闡釋了本發(fā)明的倍增振蕩器的一個實施例,其中圖1A是部分去除截面圖,而圖1B和圖1C是部分去除平面圖。
如上所述,本發(fā)明的倍增振蕩器(參見圖4A)包括擁有諧振電路3和振蕩放大器4的振蕩電路1,該諧振電路3具有作為電感元件的晶體振子5;和具有多級連接的LC濾波器6(6a、6b與6c)的倍增電路2。此外,如圖1A所示,一個多層板8包括形成在中間板8a的兩個主面上的接地金屬薄膜9和層壓在中間板8a的兩側(cè)的安裝板8b和8c。包含LC濾波器6(6a、6b與6c)的各個電路元件7被提供在多層板8上。
此外,將各個LC濾波器6(6a、6b與6c)布置在層壓板8的一個主面上(在安裝板8b的一側(cè)上)。如圖1A所示,開口11被分別提供在了接地金屬薄膜9a中,該接地金屬薄膜9a被提供在中間板8a的一個與安裝板8b的一側(cè)相對的主面上,與各個LC濾波器6(6a、6b與6c)的布置區(qū)域相對。層壓板8的中間板8a的接地暴露在開口11a、11b與11c中,并且在這里不存在任何非金屬薄膜。
這里,開口11a、11b與11c,換句話說,各個LC濾波器6a、6b與6c的布置區(qū)域是將包含電路圖案12的外圍包圍起來的區(qū)域,該電路圖案12連接分別構(gòu)成LC濾波器的芯片形電感L和電容C。
圖1A是部分去除的截面圖,而圖1B是與第一級和第二級的LC濾波器6a和6b相對的部分去除平面圖。圖1C是相應(yīng)于第三級的LC濾波器6c的部分去除平面圖。在這些附圖中,在一側(cè)上的安裝板8b未被示出。
根據(jù)這樣的配置,各個LC濾波器6a、6b與6c與中間板8a的另一個主面上的接地金屬薄膜9b相對。因此,因為可以延長接地金屬薄膜9b和LC濾波器6a、6b與6c之間的距離,所以并聯(lián)到各個LC濾波器6a、6b與6c的寄生電容Ca’比傳統(tǒng)寄生電容變得更小。
結(jié)果,可以減少寄生電容Ca’的效應(yīng),并且可以防止各個LC濾波器6a、6b與6c中的諧振頻率到低通側(cè)的變化。因此,可以防止用作輸出頻率的倍增頻率f0低通側(cè)的移位。此外,因為可以減少寄生電容Ca,所以該改變也是小的,以便也可以防止倍增頻率f0的不規(guī)則。
此外,最后級的LC濾波器6a的電感L與用作分相電容C1和C2的輸出端子側(cè)的端部接線之間的寄生電容Cb以及與接地金屬薄膜9b之間的寄生電容(參見圖4A)也變得更小。因此,可以防止如圖6所示的衰減極點P的產(chǎn)生,可以增加帶通的衰減輸出,并且可以抑制假振蕩的發(fā)生。
在上述實施例中,提供的開口11a、11b與11c分別地與各個LC濾波器6a、6b與6c的布置區(qū)域相對。然而,如圖2所示,可以將開口11提供在包含連接LC濾波器6a、6b與6c的電路圖案的布置區(qū)域上。在這種情況下,也可以減少由連接LC濾波器6a、6b與6c的電路圖案產(chǎn)生的寄生電容。因此也可以增加防止倍增頻率f0移位或類似情況的效果。
此外,如圖3所示,可以使提供的開口11與分別組成的各個LC濾波器6a、6b與6c的每一個電感和電容相對。此外,可以將開口11提供在將每一個芯片元件的表面安裝端子的外圍包圍起來的每一個區(qū)域中。在這種情況下,展示了與上述效果相似的效果。
在本實施例中,將三個LC濾波器6多級連接。然而,即使連接兩個或者四個LC濾波器6或者更多也展示了相似的效果。另一方面,可以防止倍增頻率的移位和改變,即使僅僅只有一個LC濾波器。已經(jīng)使用簡單的倍增振蕩器對本實施例進行了描述。然而,使用倍增型壓控振蕩器也有相似的效果。此外,可以以級聯(lián)連接振蕩放大器。
權(quán)利要求
1.一種倍增晶體振蕩器,其中多層板具有在中間板的兩個主面上的接地金屬薄膜,和層壓在中間板的兩側(cè)上的安裝板,并且至少一個倍增LC濾波器布置在所述層壓板的一個主面上,一個開口提供在接地金屬薄膜中,所述接地金屬薄膜提供在所述中間板的一個與所述LC濾波器的布置區(qū)域相對的主面上,以及暴露所述中間板的接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍增晶體振蕩器,其中所述開口形成在將包含連接所述LC濾波器的各個芯片元件的電路圖案的外圍包圍起來的區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍增晶體振蕩器,其中所述開口形成在將構(gòu)成所述LC濾波器的各個芯片元件的外圍包圍起來的區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍增晶體振蕩器,其中所述開口形成在將構(gòu)成所述LC濾波器的各個芯片元件的表面安裝端子的外圍包圍的區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍增晶體振蕩器,其中將多個所述LC濾波器多級連接,開口提供在所述接地金屬薄膜中,該接地金屬薄膜提供在與所述多個LC濾波器的布置區(qū)域相對的所述中間板的一個主面上,并且暴露所述中間板的接地。
全文摘要
本發(fā)明具有這樣的配置,即在倍增晶體振蕩器中,其中多層板具有在中間板的兩個主面上的接地金屬薄膜和層壓在多層板的兩側(cè)上的安裝板,并且將至少一個倍增LC濾波器布置在層壓板的一個主面上,將開口提供在接地金屬薄膜中,該接地金屬薄膜提供在中間板的一個與LC濾波器的布置區(qū)域相對的主面上,以及暴露中間板的接地。本發(fā)明的目的是提供一種倍增晶體振蕩器,其中防止了用作輸出頻率的倍增頻率的特別的移位和不規(guī)則,此外抑制了假振蕩。
文檔編號H03B5/36GK1722607SQ20051008416
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者松本隆司 申請人:日本電波工業(yè)株式會社
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