負(fù)性電容電路、諧振電路及振蕩電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種負(fù)性電容電路、諧振電路以及振蕩電路。諧振電路包括：第一振子；第二振子，與所述第一振子串聯(lián)連接；倒相放大器及電容元件，與所述第一振子并聯(lián)，而倒相放大器及電容元件為相互串聯(lián)連接；以及負(fù)性電容電路，設(shè)置在所述第一振子和所述第二振子之間的節(jié)點(diǎn)與地面之間。
【專利說(shuō)明】負(fù)性電容電路、諧振電路及振蕩電路
[0001]本申請(qǐng)案主張并享有2013年3月12日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)案第2013-049254號(hào)與第2013-049253號(hào)的優(yōu)先權(quán)，以及2014年2月17日在日本專利局申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)案第2014-027158號(hào)與第2014-027159號(hào)的優(yōu)先權(quán)，且通過(guò)引用將這些申請(qǐng)案的全文結(jié)合到本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種負(fù)性電容電路、諧振電路及振蕩電路。

【背景技術(shù)】
[0003]以往，已知有一種反諧振電路，該反諧振電路通過(guò)使用諧振頻率不同的多個(gè)晶體振子(crystal resonator),而可在比利用單一的晶體振子能夠調(diào)整的頻率范圍大的頻率范圍內(nèi)調(diào)整振蕩頻率(例如，參照日本專利特開2007-295256號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)I))。
[0004]圖17表示以往的反諧振電路400的構(gòu)成例。在圖17中，反諧振電路400連接于交流信號(hào)源430的輸出電阻440與負(fù)載電阻450。
[0005]反諧振電路400包括晶體振子411及晶體振子421，所述晶體振子411及晶體振子421連接于輸出電阻440與負(fù)載電阻450之間的不同路徑。在連接著晶體振子411的第一路徑上串聯(lián)設(shè)置著衰減器412、電感器(inductor)413及電容器(capacitor)414。晶體振子411連接于電感器413與電容器414的連接點(diǎn)及地面(ground)。同樣地，在連接著晶體振子421的第二路徑上串聯(lián)設(shè)置著衰減器422、電感器423及電容器424。晶體振子421連接于電感器423與電容器424的連接點(diǎn)及地面。
[0006]晶體振子411及晶體振子421分別具有不同的諧振頻率，經(jīng)由電容器414及電容器424而相互連接。由此，反諧振電路400是:在晶體振子411的諧振頻率與晶體振子421的諧振頻率之間的頻率下進(jìn)行諧振。通過(guò)使衰減器412及衰減器422的衰減率變化，而使反諧振電路400的反諧振頻率產(chǎn)生變化。
[0007]另外，晶體振子、微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-MechanicalSystems, MEMS)振子等具有高Q的諧振器的諧振頻率，是以fL= (1/2 Ji) V KcaClVL1C1CJ表示。此處，C1為振子的等效電路的動(dòng)態(tài)電容(mot1nal capacitance), Clj為負(fù)載電容，L1為振子的串聯(lián)電感(inductance)。
[0008]在使用C1相對(duì)較小的MEMS振子的振蕩電路中，通過(guò)調(diào)整施加到振子的偏壓電壓(bias voltage)而調(diào)整頻率。然而，在將C1相對(duì)于”在集成電路或個(gè)別零件中可實(shí)現(xiàn)的數(shù)PF等級(jí)(order)的電容值”非常小的振子用于振蕩電路的情況下，基于Q >> C1的關(guān)系，諧振頻率可近似于4=(1/2 π) V (Izl1C1)15由此，諧振頻率基于振子所具有的L1及C1而決定。因此，在將所述振子用于振蕩電路的情況下，振子的諧振頻率的溫度特性直接反映在振蕩頻率的溫度特性中。
[0009]尤其是MEMS振子的諧振頻率的溫度特性為-30ppm/°C左右，頻率變化相對(duì)于溫度變化的范圍相對(duì)較大。因此，在使用MEMS振子的振蕩電路中，僅通過(guò)調(diào)整偏壓電壓難以抵消溫度變化而獲得穩(wěn)定的振蕩頻率。
[0010]在圖17所示的反諧振電路400中，可使反共振頻率在比調(diào)整單一 MEMS振子的偏壓電壓時(shí)大的頻率范圍內(nèi)變化。然而，在反諧振電路400中，為了使反諧振頻率下的Q值成為可用于振蕩電路的程度的大的值，必須將電感器413及電感器423的電感值設(shè)為足夠大的值。具體來(lái)說(shuō)，在專利文獻(xiàn)I中，例示有27 μ H作為電感器413及電感器423的電感值。
[0011]然而，電感器的電感值隨著溫度變化而大幅度地變化。另外，也難以根據(jù)振子的差異來(lái)調(diào)整電感值。因此，在使用電感器的諧振電路中，無(wú)法獲得穩(wěn)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)。進(jìn)而，具有μΗ等級(jí)的電感值的電感器難以內(nèi)置在集成電路中。因此，使用以往的反諧振電路400，無(wú)法以低成本(cost)批量生產(chǎn)可獲得穩(wěn)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)的振蕩電路。
[0012]另一方面，如日本專利特開2002-124713號(hào)公報(bào)及日本專利特開平8-204451號(hào)公報(bào)所示，在使用運(yùn)算放大器(operat1nal amplifier)作為主動(dòng)元件而構(gòu)成負(fù)性電容電路的情況下，存在如下問(wèn)題:由于運(yùn)算放大器的動(dòng)作頻帶不夠?qū)?，因此可連接負(fù)性電容電路而使用的振蕩電路的振蕩頻率被限制在數(shù)MHz左右。
[0013]另外，如日本專利特開昭60-157317號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開第00/04647號(hào)公報(bào)、及美國(guó)專利第7609111號(hào)說(shuō)明書所示,在組合多個(gè)晶體管(transistor)而構(gòu)成負(fù)性電容電路的情況下，存在容易產(chǎn)生無(wú)用振蕩的問(wèn)題。尤其是在使用發(fā)射極跟隨器電路(emitter-followercircuit)構(gòu)成負(fù)性電容電路的情況下，存在如下情況:由發(fā)射極跟隨器電路周邊的寄生電容器(parasitic capacitor)及寄生電感器(parasitic inductor)形成科爾皮茲(Colpitts)電感電容(inductance capacitance,LC)振蕩電路,而產(chǎn)生連接的振子的諧振頻率以外的頻率(例如GHz帶)下的無(wú)用振蕩。另外，在以往的負(fù)性電容電路中，也存在如下情況:因存在高頻率下的反向增益(return gain) Sll,而導(dǎo)致在連接著其他電路的情況下產(chǎn)生無(wú)用振蕩。
[0014]因此，存在以下需要:謀求一種不易受到所述缺點(diǎn)影響的負(fù)性電容電路、諧振電路及振蕩電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的諧振電路包括:第一振子；第二振子，與所述第一振子串聯(lián)連接；倒相放大器(inverting amplifier)及電容元件，與所述第一振子并聯(lián),倒相放大器及電容元件為相互串聯(lián)連接；以及負(fù)性電容電路，設(shè)置在所述第一振子和所述第二振子之間的節(jié)點(diǎn)(node)與地面之間。
[0016]本發(fā)明的一種振蕩電路，包括:所述的諧振電路；以及反饋部，將所述第二振子輸出的信號(hào)反饋給所述第一振子。
[0017]本發(fā)明的一種負(fù)性電容電路，使用于諧振電路，所述負(fù)性電容電路包括:發(fā)射極跟隨器電路；基極接地電路，連接于具有電容成分的負(fù)載；第一電容器，連接在:所述發(fā)射極跟隨器電路的輸出端子、與所述基極接地電路的輸入端子之間；以及衰減器，連接在:所述基極接地電路的輸出端子、與所述發(fā)射極跟隨器電路的輸入端子之間。
[0018]本發(fā)明的一種振蕩電路，包括:所述的負(fù)性電容電路；以及振子，連接于所述負(fù)性電容電路，且接收從所述基極接地電路的輸出端子輸出的電流。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]通過(guò)參照附圖并結(jié)合以下詳細(xì)說(shuō)明，將更容易明白本發(fā)明的所述及其他特征及特性，其中:
[0020]圖1是表示第一實(shí)施方式的振蕩器的構(gòu)成例的電路圖。
[0021]圖2是表示使用第一實(shí)施方式的諧振電路的等效電路的模擬電路(simulationcircuit)的電路圖。
[0022]圖3A是表示第一實(shí)施方式的諧振電路的增益的頻率特性的一例的曲線圖。
[0023]圖3B是表示第一實(shí)施方式的諧振電路的相位的頻率特性的一例的曲線圖。
[0024]圖3C是表示比較例的諧振電路的增益的頻率特性的曲線圖。
[0025]圖4是表示第二實(shí)施方式的諧振電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0026]圖5是表示第三實(shí)施方式的諧振電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0027]圖6A是表示第三實(shí)施方式的諧振電路的增益的頻率特性的一例的曲線圖。
[0028]圖6B是表示第三實(shí)施方式的諧振電路的相位的頻率特性的一例的曲線圖。
[0029]圖7是表示第四實(shí)施方式的振蕩器的構(gòu)成例的電路圖。
[0030]圖8A是表示第五實(shí)施方式的振蕩電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0031]圖8B是表示負(fù)性電容電路的等效電路。
[0032]圖9是表示從外部接(interface)觀測(cè)負(fù)性電容電路時(shí)的、等效電阻電容(resistance capacitance, RC)并聯(lián)電路的頻率特性的一例的曲線圖。
[0033]圖10是表示振子的阻抗(impedance)特性的一例的曲線圖。
[0034]圖11是表示從外部接口觀測(cè)負(fù)性電容電路時(shí)的反射特性的一例的曲線圖。
[0035]圖12是表示比較例的振蕩電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0036]圖13是表示從外部接口觀測(cè)比較例的負(fù)性電容電路時(shí)的、等效RC并聯(lián)電路的頻率特性的一例的曲線圖。
[0037]圖14是表示將比較例的負(fù)性電容電路連接于振子時(shí)的阻抗特性的一例的曲線圖。
[0038]圖15是表示從外部接口觀測(cè)比較例的負(fù)性電容電路時(shí)的反射特性的一例的曲線圖。
[0039]圖16是表示第六實(shí)施方式的負(fù)性電容電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0040]圖17是表示以往的振蕩電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0041]附圖標(biāo)記:
[0042]1:諧振電路
[0043]Ia:發(fā)射極跟隨器電路
[0044]2、7a:放大電路
[0045]2a:基極接地電路
[0046]3a:第一電容器
[0047]4a、8a、12a、24a:電阻
[0048]5a:外部接口
[0049]6a:振子
[0050]9a:第二電容器
[0051]10:第一振子電路
[0052]10a、15、20a、22:負(fù)性電容電路
[0053]11:第一振子
[0054]lla、21a:晶體管
[0055]12:第二振子
[0056]13,23:倒相放大器
[0057]14、24:電容元件
[0058]16、430:交流信號(hào)源
[0059]17:負(fù)載電阻
[0060]18:第一可變電阻
[0061]19:第二可變電阻
[0062]20:可變電容元件
[0063]21:第三振子
[0064]22a:電壓源
[0065]23a:電流源
[0066]100、200:振蕩器
[0067]100a、200a:振蕩電路
[0068]111、121:等效并聯(lián)電容
[0069]112、122:等效串聯(lián)電各
[0070]113、123:等效串聯(lián)電感器
[0071]114、124:等效串聯(lián)電阻
[0072]400:反諧振電路
[0073]411、421:晶體振子
[0074]412,422:衰減器
[0075]413、423:電感器
[0076]414、似4:電容器
[0077]440:輸出電阻
[0078]450:負(fù)載電阻

【具體實(shí)施方式】
[0079]〈第一實(shí)施方式〉[振蕩器100的構(gòu)成]
[0080]圖1表不第一實(shí)施方式的振蕩器100的構(gòu)成例。振蕩器100包括:諧振電路I與放大電路2。放大電路2作為將第二振子12輸出的信號(hào)反饋給第一振子11的反饋部(returnunit)，而發(fā)揮功能。通過(guò)使諧振電路I與放大電路2形成回路(loop)，振蕩器100可產(chǎn)生諧振電路I的諧振頻率的振蕩信號(hào)。
[0081][諧振電路I的構(gòu)成]
[0082]諧振電路I包括:第一振子電路10、第二振子12及負(fù)性電容電路15。第一振子電路10包括:第一振子11、倒相放大器13及電容元件14。第一振子11及第二振子12例如為AT切割(At-cut)晶體振子、SC切割晶體振子及MEMS振子。第一振子11與第二振子12為串聯(lián)連接。
[0083]本實(shí)施方式中的第一振子11的諧振頻率fA約為51.9MHz,反諧振頻率Fa1約為52.0MHz。第二振子12的諧振頻率fr2約為52.1MHz，反諧振頻率fa2約為52.2MHz。即，第一振子11及第二振子12的諧振頻率與反諧振頻率的關(guān)系為< fa! < fr2 < fa2。
[0084]倒相放大器13及電容元件14是與第一振子11并聯(lián)，且倒相放大器13及電容元件14為相互串聯(lián)連接。即，倒相放大器13的輸入端子是連接于第一振子11的一端，而倒相放大器13的輸出端子是連接于電容元件14的一端。電容元件14的另一端是連接于第一振子11與第二振子12之間的節(jié)點(diǎn)。倒相放大器13的增益優(yōu)選為I。
[0085]負(fù)性電容電路15是設(shè)置在第一振子11和第二振子12之間的節(jié)點(diǎn)與地面之間。負(fù)性電容電路15是:具有當(dāng)施加正電壓時(shí)釋放電荷的性質(zhì)的電路。例如，負(fù)性電容電路15是由組合像運(yùn)算放大器或多個(gè)晶體管一樣的主動(dòng)元件、與像電容器及電阻一樣的被動(dòng)元件而構(gòu)成的公知的電路所構(gòu)成。
[0086]圖2表示使用第一實(shí)施方式的諧振電路I的等效電路的模擬電路。圖2中，諧振電路I連接于交流信號(hào)源16與負(fù)載電阻17。交流信號(hào)源16及負(fù)載電阻17是為了模擬將諧振電路I用于圖1所示的振蕩器100時(shí)的動(dòng)作而設(shè)置的。
[0087]在第一振子11中，等效并聯(lián)電容111與相互串聯(lián)連接著的等效串聯(lián)電容112、等效串聯(lián)電感器113及等效串聯(lián)電阻114并聯(lián)連接。在第二振子12中，等效并聯(lián)電容121與相互串聯(lián)連接著的等效串聯(lián)電容122、等效串聯(lián)電感器123及等效串聯(lián)電阻124并聯(lián)連接。
[0088]電容元件14的電容與第一振子11的等效并聯(lián)電容111的電容相等。交流信號(hào)源16輸出的信號(hào)被輸入至等效并聯(lián)電容111并且被輸入至倒相放大器13。經(jīng)由倒相放大器13輸入至電容元件14的信號(hào)是:與輸入至等效并聯(lián)電容111的信號(hào)為反相。因此，通過(guò)等效并聯(lián)電容111的信號(hào)由通過(guò)電容值與等效并聯(lián)電容111相等的電容元件14的信號(hào)抵消。
[0089]負(fù)性電容電路15的電容值的符號(hào)例如與電容元件14、等效并聯(lián)電容111及等效并聯(lián)電容121的電容值相反，且負(fù)性電容電路15的電容值與將電容元件14、等效并聯(lián)電容111及等效并聯(lián)電容121的電容值加以合計(jì)所得的值相等。通過(guò)在第一振子11與第二振子12之間具有負(fù)性電容電路15，而抵消等效并聯(lián)電容111、電容元件14及等效并聯(lián)電容121的影響。由此，諧振電路I不易受到第一振子11的反諧振頻率的影響，且易于在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率之間進(jìn)行振蕩。這樣一來(lái)，不管從連接負(fù)性電容電路15的節(jié)點(diǎn)、即第一振子電路10與第二振子12的連接點(diǎn)觀察第一振子電路10還是觀察第二振子12，都看不到第一振子電路10的電容元件14、等效并聯(lián)電容111、以及第二振子12的等效并聯(lián)電容121。由此，可在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率的中間，成立諧振頻率。
[0090]此外，如果負(fù)性電容電路15的電容值小于將電容元件14、等效并聯(lián)電容111及等效并聯(lián)電容121的電容值加以合計(jì)所得的值，那么諧振電路I的諧振頻率會(huì)接近于第一振子11的諧振頻率。另外，如果負(fù)性電容電路15的電容值大于將電容元件14、等效并聯(lián)電容111及等效并聯(lián)電容121的電容值加以合計(jì)所得的值，那么諧振電路I的諧振頻率會(huì)接近于第二振子12的諧振頻率。因此，通過(guò)使負(fù)性電容電路15的電容值變化，可使諧振電路I的諧振頻率產(chǎn)生變化。例如，如果對(duì)負(fù)性電容電路15使用像變?nèi)荻O管(varicap d1de) 一樣的可變電容元件，那么可通過(guò)使施加到該可變電容元件的電壓變化，而使諧振電路I的諧振頻率產(chǎn)生變化。
[0091]圖3A表示第一實(shí)施方式的諧振電路I的增益的頻率特性的一例。圖3A中的虛線為第一振子電路10的增益的頻率特性。另外，圖3A中的單點(diǎn)鏈線為第二振子12的增益的頻率特性。另外，圖3A中的實(shí)線為諧振電路I的增益的頻率特性。圖3B表示第一實(shí)施方式的諧振電路I的相位的頻率特性的一例。圖3B中的虛線為第一振子電路10的相位。另外，圖3B中的單點(diǎn)鏈線為第二振子12的相位。圖3B中的實(shí)線為諧振電路I的相位。
[0092]如圖3A所示，在第一振子電路10的增益的頻率特性中，在作為第一振子11的諧振頻率的51.9MHz附近具有增益大的波峰(peak)。在第二振子12的增益的頻率特性中，在作為第二振子12的諧振頻率的52.1MHz附近具有增益大的波峰。另外，在諧振電路I的增益的頻率特性中，在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率之間的52.0MHz附近具有增益大的波峰。這樣一來(lái)，可知在諧振電路I中，第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率之間的頻率成為諧振頻率。另外，如圖3B所示，第一振子11、第二振子12及諧振電路I在與各自的增益的波峰對(duì)應(yīng)的頻率下，相位產(chǎn)生180度變化。
[0093]在第二振子12及諧振電路I的增益的頻率特性中，在作為第二振子12的反諧振頻率的52.2MHz附近產(chǎn)生增益小的波峰。相對(duì)于此，如圖3A的虛線所示，在第一振子電路10的增益的頻率特性中未看到反諧振頻率。這是因?yàn)橐韵略?與第一振子11并聯(lián)地連接著倒相放大器13及電容元件14，由此第一振子電路10的反諧振頻率變得高于第二振子12的諧振頻率fr2。
[0094]第一振子11的反諧振頻率Fa1是以faff;^.(1/2 π )4{l+C/C。}表示。此處，C0為第一振子11的等效并聯(lián)電容111的電容值，C1為第一振子11的等效串聯(lián)電容112的電容值。由所述式子可知，有如下傾向:第一振子11的等效并聯(lián)電容111的電容值越小，則反諧振頻率fai變得越高。
[0095]在本實(shí)施方式中的第一振子電路10中，通過(guò)設(shè)置著倒相放大器13及電容元件14而抵消Ctl,因此第一振子電路10的反諧振頻率fai與第二振子12的諧振頻率fr2相比變大。其結(jié)果為，在諧振電路I中，在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率fr2之間的所有頻率范圍內(nèi)滿足振蕩條件。由此,諧振電路I可使共振頻率在大的頻率范圍內(nèi)變化。
[0096][比較例]
[0097]在圖3C中表示從諧振電路I中刪除倒相放大器13、電容元件14及負(fù)性電容電路15后的電路中的增益的頻率特性作為比較例。圖3C中的虛線為第一振子11的增益的頻率特性。另外，圖3C中的單點(diǎn)鏈線為第二振子12的增益的頻率特性。另外，圖3C中的實(shí)線表示串聯(lián)連接著第一振子11及第二振子12的比較例的電路中的增益的頻率特性。
[0098] 如圖3C所示，在從諧振電路I刪除倒相放大器13、電容元件14及負(fù)性電容電路15后的電路中，在第一振子11的諧振頻率fri與第二振子12的諧振頻率fr2之間具有第一振子11的反諧振頻率falt)由此，如果想要使頻率在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率fr2之間變化,那么在第一振子11的諧振頻率Tr1與第二振子12的諧振頻率fr2之間的所有頻率范圍內(nèi)不滿足振蕩條件，只在窄的頻率范圍內(nèi)滿足振蕩條件。
[0099][第一實(shí)施方式中的效果]
[0100]如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式的諧振電路1，包括:第一振子11 ;第二振子12，與第一振子11串聯(lián)連接；倒相放大器13及電容元件14，與第一振子11并聯(lián)，倒相放大器13及電容元件14為相互串聯(lián)連接；以及負(fù)性電容電路15，設(shè)置在第一振子11和第二振子12之間的節(jié)點(diǎn)與地面之間。由此，可將諧振頻率設(shè)定為第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率fr2之間的頻率。
[0101]<第二實(shí)施方式〉[與振子并聯(lián)地設(shè)置可變電阻]
[0102]圖4表示第二實(shí)施方式的諧振電路I的構(gòu)成例。圖4所示的諧振電路I還包括第一可變電阻18及第二可變電阻19，在此方面與圖2所示的諧振電路I不同，在其他方面與圖2所示的諧振電路I相同。
[0103]第一可變電阻18與第一振子11并聯(lián)地設(shè)置。第二可變電阻19與第二振子12并聯(lián)地設(shè)置。通過(guò)調(diào)整第一可變電阻18的電阻值，而調(diào)整在第一振子11中流通的電流。另夕卜，通過(guò)調(diào)整第二可變電阻19的電阻值，而調(diào)整在第二振子12中流通的電流。
[0104]例如，在第一可變電阻18的電阻值相對(duì)于等效串聯(lián)電阻114相對(duì)較大，第二可變電阻19的電阻值相對(duì)于等效串聯(lián)電阻124相對(duì)較小的情況下，從交流信號(hào)源16輸出的電流通過(guò)第一振子電路10。而且，通過(guò)第一振子電路10的電流中占相對(duì)較大比例的電流通過(guò)第二可變電阻19。因此，在該情況下的諧振電路I中，幾乎不受到第二振子12的影響，通過(guò)第一振子電路10的信號(hào)中偏離第二振子12的諧振頻率的頻率的信號(hào)也不會(huì)衰減。其結(jié)果為，諧振電路I的諧振頻率成為:與第二振子12的諧振頻率相比，接近于第一振子電路10的諧振頻率的頻率。
[0105]另一方面，在第一可變電阻18的電阻值相對(duì)于等效串聯(lián)電阻114相對(duì)較小，第二可變電阻19的電阻值相對(duì)于等效串聯(lián)電阻124相對(duì)較大的情況下，從交流信號(hào)源16輸出的電流幾乎不受到第一振子電路10的影響，而通過(guò)第一可變電阻18。而且，通過(guò)第一可變電阻18的電流中占相對(duì)較大比例的電流通過(guò)第二振子12。因此，在該情況下的諧振電路I中，幾乎不受到第一振子電路10的影響，偏離第一振子電路10的諧振頻率的頻率的信號(hào)未衰減而被輸入至第二振子12。其結(jié)果為，諧振電路I的諧振頻率成為:與第一振子電路10的諧振頻率相比，接近于第二振子12的諧振頻率的頻率。
[0106]通過(guò)使第一可變電阻18及第二可變電阻19的電阻值變化，從而，被輸入至諧振電路I的信號(hào)的各自的頻率成分中，在通過(guò)第一振子電路10及第二振子12期間衰減的量產(chǎn)生變化。而且，在通過(guò)第一振子電路10及第二振子12期間衰減的量最小的頻率下，諧振電路I進(jìn)行諧振。
[0107][第二實(shí)施方式中的效果]
[0108]如上所述，第二實(shí)施方式的諧振電路I還包括第一可變電阻18及第二可變電阻19。由此，諧振電路I可在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率之間調(diào)整其諧振頻率。S卩，在第二實(shí)施方式的諧振電路I中，可根據(jù)第一可變電阻18及第二可變電阻19的值，使由圖3A的實(shí)線表示的諧振電路I的頻率特性中的波峰頻率在第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率fr2之間變化。
[0109]<第三實(shí)施方式〉[在第一振子11與第二振子12之間設(shè)置可變電容元件]
[0110]圖5表示第三實(shí)施方式的諧振電路I的構(gòu)成例。第三實(shí)施方式的諧振電路I還包括可變電容元件20，在此方面與圖4所示的諧振電路I不同，在其他方面與圖4所示的諧振電路I相同。圖6A表示第三實(shí)施方式的諧振電路I的增益的頻率特性的一例。圖6B表示第三實(shí)施方式的諧振電路I的相位的頻率特性的一例。
[0111]可變電容元件20設(shè)置在第一振子11與第二振子12之間?？勺冸娙菰?0例如為通過(guò)變?nèi)荻O管、或場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor, FET)與電阻的串聯(lián)連接而構(gòu)成的元件群。通過(guò)使可變電容元件20的電容值變化，可使諧振電路I的諧振頻率產(chǎn)生變化。
[0112]圖6A中的虛線是在使可變電容元件20的電容值充分變大的狀態(tài)下，使第二可變電阻19短路的諧振電路I中的增益的頻率特性。在該狀態(tài)下，第一振子11的頻率特性對(duì)諧振電路I的頻率特性產(chǎn)生較強(qiáng)的影響，因此諧振電路I的諧振頻率接近于第一振子11的諧振頻率。在使第二可變電阻19短路的狀態(tài)下，通過(guò)使可變電容元件20的電容值減少，從而諧振電路I的諧振頻率變高，變?yōu)橐詫?shí)線表示的頻率特性。
[0113]另外，使第二可變電阻19的電阻值與可變電容元件20的電容值充分變大，而將諧振電路I的諧振頻率設(shè)為第一振子11的諧振頻率與第二振子12的諧振頻率的中央附近的頻率。其后，使可變電容元件20的電容值減少。這樣一來(lái)，第二振子12的頻率特性對(duì)諧振電路I的頻率特性產(chǎn)生較強(qiáng)的影響。其結(jié)果為，如圖6A中的單點(diǎn)鏈線所示，諧振電路I的頻率特性接近于第二振子12的頻率特性。
[0114][第三實(shí)施方式中的效果]
[0115]如上所述，根據(jù)第三實(shí)施方式的諧振電路1，還包括可變電容元件20。由此，可使諧振電路I的諧振頻率進(jìn)一步自由地變化。
[0116]〈第四實(shí)施方式〉
[0117]圖7表示第四實(shí)施方式的振蕩器200的構(gòu)成例。圖7所示的振蕩器200中的諧振電路I還包括:第三振子21、負(fù)性電容電路22、倒相放大器23及電容元件24，在此方面與圖1所示的振蕩器100中的諧振電路I不同，在其他方面與圖1所示的振蕩器100中的諧振電路I相同。
[0118]第三振子21的諧振頻率高于第二振子12的諧振頻率。負(fù)性電容電路22的電容值的符號(hào)與第二振子12的端子間電容、第三振子21的端子間電容及電容元件24相反，且負(fù)性電容電路22的電容值是與將這些第二振子12的端子間電容、第三振子21的端子間電容及電容元件24的電容值加以合計(jì)所得的值相等。倒相放大器23及電容元件24抵消第二振子12的端子間電容。
[0119]圖7所示的諧振電路I包括:負(fù)性電容電路22、倒相放大器23及電容元件24。由此，第一振子11的反諧振頻率與第二振子12的反諧振頻率變得高于第三振子21的諧振頻率。由此，振蕩器200以第一振子11的諧振頻率與第三振子21的諧振頻率之間的頻率進(jìn)行振蕩。通過(guò)使負(fù)性電容電路22的電容值變化，可使振蕩器200的振蕩頻率在第一振子11的諧振頻率與第三振子21的諧振頻率之間產(chǎn)生變化。此外，與第二實(shí)施方式同樣地，與第三振子21并聯(lián)地設(shè)置可變電阻，且使可變電阻的電阻值變化，或與第三實(shí)施方式同樣地，在第二振子12與第三振子21之間設(shè)置可變電容元件，且使可變電容元件的電容值變化。由此，也能使振蕩器200的振蕩頻率產(chǎn)生變化。
[0120][第四實(shí)施方式中的效果]
[0121]如上所述，根據(jù)第四實(shí)施方式的振蕩器200，還包括:第三振子21、負(fù)性電容電路22、倒相放大器23及電容元件24。由此，可使振蕩頻率在比所述實(shí)施方式更大的頻率范圍內(nèi)變化。
[0122]以上使用實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于所述實(shí)施方式所記載的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地明白，可在所述實(shí)施方式中添加多種變更或改良。根據(jù)權(quán)利要求書的記載明確可知，這種添加變更或改良后的實(shí)施方式也可包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0123]例如，在第一實(shí)施方式中，與第一振子11并聯(lián)，而串聯(lián)連接著倒相放大器13與電容元件14 ;但是，也可以與第二振子12并聯(lián)，而連接著與倒相放大器13及電容元件14同等的電路。另外，在第四實(shí)施方式中，對(duì)振蕩器200包括三個(gè)振子的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明，但振蕩器200也可以包括更多的振子。
[0124]在本發(fā)明的諧振電路中，電容元件的電容例如是:與第一振子的等效并聯(lián)電容相等。另外，負(fù)性電容電路也可以能夠使電容值變化。
[0125]所述諧振電路也可以還包括:第一可變電阻，與第一振子并聯(lián)地設(shè)置；及第二可變電阻，與第二振子并聯(lián)地設(shè)置。另外，所述振蕩電路也可以在第一振子與第二振子之間還包含可變電容元件。
[0126]在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，提供一種振蕩電路，該振蕩電路包括:第一振子；第二振子，與第一振子串聯(lián)連接；倒相放大器及電容元件，與第一振子并聯(lián)，倒相放大器及電容元件為相互串聯(lián)連接；負(fù)性電容電路，設(shè)置在第一振子和第二振子之間的節(jié)點(diǎn)與地面之間；以及反饋部，將第二振子輸出的信號(hào)反饋給第一振子。
[0127]根據(jù)本發(fā)明的振蕩電路，發(fā)揮如下效果:可內(nèi)置在集成電路中，且能夠以與振子的諧振頻率不同的頻率進(jìn)行諧振。
[0128]<第五實(shí)施方式〉[振蕩電路IOOa的電路構(gòu)成]
[0129]圖8A表示第五實(shí)施方式的振蕩電路IOOa的構(gòu)成例。振蕩電路IOOa包括:負(fù)性電容電路10a、以及連接于負(fù)性電容電路IOa的外部接口 5a的振子6a及放大電路7a。負(fù)性電容電路IOa抵消振子6a的等效并聯(lián)電容。負(fù)性電容電路IOa包括:發(fā)射極跟隨器電路la、基極(base)接地電路2a、第一電容器3a、電阻4a及外部接口 5a。
[0130]發(fā)射極跟隨器電路Ia包含晶體管Ila及電阻12a。晶體管Ila例如為負(fù)極-正極-負(fù)極(negative-positive-negative,NPN)型晶體管。晶體管 Ila 的集極(collector)連接于電源。晶體管Ila的發(fā)射極(emitter)經(jīng)由電阻12a而連接于地面。根據(jù)以上構(gòu)成，晶體管Ila及電阻12a構(gòu)成集極接地電路。晶體管Ila的發(fā)射極連接于第一電容器3a的第一端子，晶體管Ila的基極連接于電阻4a的第一端子。
[0131]基極接地電路2a包含:晶體管21a、電壓源22a、電流源23a及電阻24a。晶體管21a例如為NPN型晶體管。晶體管21a的集極連接于電流源23a。另外，晶體管21a的集極連接于電阻4a的第二端子及外部接口 5a。晶體管21a的發(fā)射極經(jīng)由電阻24a而連接于地面，并且連接于第一電容器3a的第二端子。晶體管21a的基極連接于電壓源22a的正極端子。
[0132]電壓源22a是用來(lái)賦予晶體管21a的基極電位的電壓源。電壓源22a的正極端子連接于晶體管21a的基極，電壓源22a的負(fù)極端子連接于地面。電壓源22a輸出的電壓值設(shè)定為使基極接地電路2a的電路線性動(dòng)作的值。
[0133]電流源23a例如是,包含經(jīng)級(jí)聯(lián)(cascade connect1n)的多個(gè)晶體管。雖然也可以由連接于電源的電阻構(gòu)成電流源23a，但為了減小電流源23a中的電壓下降，優(yōu)選為由晶體管等主動(dòng)元件構(gòu)成電流源23a。
[0134]第一電容器3a設(shè)置在作為發(fā)射極跟隨器電路Ia的輸出端子的晶體管Ila的發(fā)射極、與作為基極接地電路2a的輸入端子的晶體管21a的發(fā)射極之間。第一電容器3a將從晶體管Ila的發(fā)射極輸出的電流的一部分輸入至晶體管21a的發(fā)射極。第一電容器3a的電容例如與振子6a的等效并聯(lián)電容相等。
[0135]電阻4a是設(shè)置在作為發(fā)射極跟隨器電路Ia的輸入端子的晶體管Ila的基極、與作為基極接地電路2a的輸出端子的晶體管21a的集極之間的衰減器。電阻4a具有例如10 Ω以上的電阻值，不滿足由發(fā)射極跟隨器電路Ia周邊的寄生電容器與寄生電感器所形成的科爾皮茲LC振蕩電路的振幅條件。由此，電阻4a防止發(fā)射極跟隨器電路Ia中的無(wú)用振蕩。此外，電阻4a也可以為組合多個(gè)電阻而構(gòu)成的電阻網(wǎng)絡(luò)(resistor network)。
[0136]另外，通過(guò)調(diào)整電阻4a的電阻值，可調(diào)整從外部接口 5a觀察負(fù)性電容電路1a時(shí)的等效并聯(lián)電阻達(dá)到最大的頻率。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)增大電阻4a的電阻值，可減小等效并聯(lián)電阻達(dá)到最大的頻率。因此，例如，通過(guò)將可調(diào)整為與來(lái)自外部的控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的電阻值的數(shù)字電位計(jì)(digital potent1meter)用作電阻4a,可將振子6a的諧振頻率下的負(fù)性電容電路1a的等效并聯(lián)電阻調(diào)整為理想上無(wú)限大的大小。
[0137]電阻4a例如大于使發(fā)射極跟隨器電路Ia的無(wú)用振蕩產(chǎn)生的負(fù)性電阻值。電阻4a也可小于在振子6a的諧振頻率下、等效并聯(lián)電阻達(dá)到最大的電阻值。在振子6a的諧振頻率下的負(fù)性電容電路1a的等效并聯(lián)電阻接近于無(wú)限大的情況下，負(fù)性電容電路1a除了具有抵消振子6a的等效并聯(lián)電容的功能以外，也不會(huì)對(duì)包含振子6a及放大電路7a的振蕩電路的特性造成無(wú)用的影響，因此，這樣為優(yōu)選。
[0138]外部接口 5a是負(fù)性電容電路1a與振子6a及放大電路7a的連接點(diǎn)。外部接口5a例如為用來(lái)與振子6a及放大電路7a連接的導(dǎo)電性端子。此外，圖8A中的負(fù)性電容電路1a連接于振子6a及放大電路7a，但外部接口 5a也可以連接于其他電路。另外，連接晶體管21a的集極與振子6a及放大電路7a的配線，也可以作為外部接口 5a而發(fā)揮功能。
[0139]振子6a連接于負(fù)性電容電路10a，接收從作為基極接地電路2a的輸出端子的晶體管21a的集極輸出的電流。振子6a例如為AT切割晶體振子、SC切割晶體振子及MEMS振子。放大電路7a是用來(lái)使振子6a振蕩的放大電路。振子6a及放大電路7a例如構(gòu)成科爾皮茲振蕩電路、或哈脫萊(Hartley)振蕩電路。
[0140][利用負(fù)性電容電路1a產(chǎn)生負(fù)性電容的原理]
[0141]以下，定性地說(shuō)明利用負(fù)性電容電路1a產(chǎn)生負(fù)性電容的原理。當(dāng)對(duì)外部接口 5a施加正交流電壓V時(shí)，經(jīng)由電阻4a對(duì)晶體管Ila的基極施加大致相同的交流電壓V。由于晶體管Ila作為發(fā)射極跟隨器進(jìn)行動(dòng)作，因此交流電壓V直接被輸出至晶體管Ila的發(fā)射極。另一方面，由于基極接地電路2a的發(fā)射極的阻抗可大致被視為0，因此在第一電容器3a中流通由第一電容器3a的電容值與交流電壓V決定的電流。
[0142]當(dāng)對(duì)晶體管21a的發(fā)射極輸入電流時(shí)，從晶體管21a的集極輸出大致相同大小的電流。即，通過(guò)對(duì)外部接口 5a施加正交流電壓V，電流會(huì)流向外部接口 5a，因此負(fù)性電容電路1a以如對(duì)具有負(fù)電容的電容器施加了交流電壓V般的方式進(jìn)行動(dòng)作。
[0143]在負(fù)性電容電路1a連接于振子6a的情況下，通過(guò)從晶體管21a的集極輸出電流，而抵消振子6a的等效并聯(lián)電容。其結(jié)果為，振蕩電路10a可在與無(wú)振子6a的等效并聯(lián)電容的狀態(tài)等效的狀態(tài)下進(jìn)行振蕩。
[0144]再者，基于圖SB所示的負(fù)性電容電路1a的等效電路，如下述般，來(lái)說(shuō)明:利用負(fù)性電容電路1a產(chǎn)生負(fù)性電容的原理。將晶體管的跨導(dǎo)(transconductance)設(shè)為gm;當(dāng)正的交流電壓V施加到外部接口 5a，那時(shí)流經(jīng)該外部接口 5a的電流設(shè)為i，則從外部接口5a所見(jiàn)的阻抗表示為:
[0145]Zin=v/i=-2/gm-l/ j ω C
[0146]類似地，可知道:產(chǎn)生了符號(hào)與電容C為相反的負(fù)性電容。
[0147][負(fù)性電容電路1a的特性的模擬結(jié)果]
[0148]圖9表示從外部接口 5a觀測(cè)將電阻4a調(diào)整為IkQ的負(fù)性電容電路1a時(shí)的、等效RC并聯(lián)電路的頻率特性的一例。在圖9中示有頻率特性的負(fù)性電容電路10a，可抵消諧振頻率為1MHz的振子6a的等效并聯(lián)電容1.5pF。實(shí)線表示負(fù)性電容電路1a的等效并聯(lián)電阻，虛線表示負(fù)性電容電路1a的等效并聯(lián)電容。
[0149]如圖9的虛線所示，頻率1MHz時(shí)的負(fù)性電容電路1a的等效并聯(lián)電容的值大致為-1.5pF。由此可知，通過(guò)將負(fù)性電容電路1a連接于等效并聯(lián)電容的值為1.5pF的振子6a，可抵消振子6a的等效并聯(lián)電容。
[0150]另外，如圖9的實(shí)線所示，振子6a的諧振頻率、即1MHz時(shí)的等效并聯(lián)電阻的大小是:顯示了大于10kQ的正值。因此，通過(guò)使負(fù)性電容電路1a具有圖9所示的特性，負(fù)性電容電路1a除了具有抵消振子6a的等效并聯(lián)電容的功能以外，也不會(huì)對(duì)包含振子6a及放大電路7a的振蕩電路的特性造成無(wú)用的影響。
[0151]圖10表示振子6a的阻抗特性的一例。虛線表示諧振頻率為1MHz的振子6a的單體的阻抗特性。實(shí)線表示在振子6a連接著具有圖10所示的特性的負(fù)性電容電路1a時(shí)的阻抗特性。
[0152]如虛線所示，在振子6a的單體的阻抗特性中，因振子6a所具有的等效并聯(lián)電容的影響而導(dǎo)致在諧振頻率下阻抗變得極小，在高于諧振頻率的反諧振頻率下阻抗變得極大。振子6a的振蕩頻率的可變范圍被限定為諧振頻率與反諧振頻率之間的頻率。
[0153]相對(duì)于此，如實(shí)線所示，在振子6a連接著負(fù)性電容電路1a的情況下，振子6a的等效并聯(lián)電容被抵消，因此不表現(xiàn)出反諧振頻率。因此，可不限定于諧振頻率與反諧振頻率之間的頻率，而使頻率在與使振子6a以單體進(jìn)行振蕩的情況相比大的頻率范圍內(nèi)變化。
[0154]圖11表不從外部接口 5a觀測(cè)負(fù)性電容電路1a時(shí)的反射特性的一例。橫軸表不頻率，縱軸表示反向增益。如圖11所示，在超過(guò)1MHz的頻率下，也幾乎不產(chǎn)生負(fù)性電阻。因此，在將負(fù)性電容電路1a連接于振子6a及放大電路7a的情況下，難以產(chǎn)生無(wú)用的振湯。
[0155][比較例]
[0156]圖12表示將負(fù)性電容電路20a連接于振子6a及放大電路7a而成的振蕩電路200a的構(gòu)成例作為比較例。負(fù)性電容電路20a是從圖8A所示的負(fù)性電容電路1a刪除電阻4a后的電路。
[0157]圖13表示從外部接口 5a觀測(cè)負(fù)性電容電路20a時(shí)的等效RC并聯(lián)電路的頻率特性的一例。實(shí)線表示等效并聯(lián)電阻，虛線表示等效并聯(lián)電容。在圖13中，振子6a的諧振頻率即1MHz時(shí)的負(fù)性電容電路的等效并聯(lián)電容為-1.5pF，但等效并聯(lián)電阻僅為20k Ω，因此不優(yōu)選。
[0158]圖14表示將負(fù)性電容電路20a連接于振子6a時(shí)的阻抗特性的一例。圖14中的實(shí)線表示圖10所示的將負(fù)性電容電路1a連接于振子6a時(shí)的阻抗特性，虛線表示將負(fù)性電容電路20a連接于振子6a時(shí)的阻抗特性。在將負(fù)性電容電路20a連接于振子6a的情況下，諧振頻率以外的頻率下的阻抗比將負(fù)性電容電路1a連接于振子6a時(shí)低。諧振頻率以外的頻率下的阻抗優(yōu)選為高的阻抗，因此優(yōu)選為包含電阻4a的負(fù)性電容電路10a。
[0159]圖15表不從外部接口 5a觀測(cè)負(fù)性電容電路20a時(shí)的反射特性的一例。橫軸表不頻率，縱軸表示反向增益。圖15中的虛線表示圖11所示的將負(fù)性電容電路1a連接于振子6a時(shí)的反射特性，實(shí)線表示將負(fù)性電容電路20a連接于振子6a時(shí)的反射特性。由圖15明確可知，在將負(fù)性電容電路20a連接于振子6a的情況下，在大于10MHz的頻率下，反向增益急劇增大。因此，在反向增益大的頻率下產(chǎn)生無(wú)用振蕩的可能性高。
[0160][第五實(shí)施方式中的效果]
[0161]如上所述，第五實(shí)施方式的負(fù)性電容電路1a包括:發(fā)射極跟隨器電路Ia ;基極接地電路2a ;第一電容器3a，設(shè)置在發(fā)射極跟隨器電路Ia的輸出端子與基極接地電路2a的輸入端子之間；以及電阻4a，設(shè)置在基極接地電路2a的輸出端子與發(fā)射極跟隨器電路Ia的輸入端子之間。由此，負(fù)性電容電路1a發(fā)揮如下效果:可抵消所連接的振子6a的等效并聯(lián)電容，并且可防止無(wú)用振蕩。
[0162]〈第六實(shí)施方式〉
[0163]圖16表示第六實(shí)施方式的負(fù)性電容電路1a的構(gòu)成例。圖16所示的負(fù)性電容電路1a包括設(shè)置在作為基極接地電路2a的輸出端子的晶體管21a的集極與外部接口 5a之間的電阻8a、及并聯(lián)連接于電阻8a的第二電容器9a，在此方面與圖8A所示的負(fù)性電容電路1a不同，在其他方面與圖8A所示的負(fù)性電容電路1a相同。
[0164]電阻8a具有數(shù)百Ω等級(jí)的電阻值，第二電容器9a為數(shù)pF?數(shù)1pF的等級(jí)。負(fù)性電容電路1a包括電阻8a及第二電容器9a。由此，比連接于負(fù)性電容電路1a的振子6a的諧振頻率高的頻率下的負(fù)性電容電路1a的負(fù)性電阻變小。由此，可有效地防止比振子6a的諧振頻率高的頻率下的無(wú)用振蕩。
[0165]〈其他變形例〉
[0166]在所述實(shí)施方式中，發(fā)射極跟隨器電路Ia及基極接地電路2a包含雙極晶體管(bipolar transistor)。然而,也可以為發(fā)射極跟隨器電路Ia包含場(chǎng)效應(yīng)晶體管而作為源極跟隨器(source follower)電路發(fā)揮功能，基極接地電路2a包含場(chǎng)效應(yīng)晶體管而作為柵極(gate)接地電路發(fā)揮功能。
[0167]在發(fā)射極跟隨器電路Ia及基極接地電路2a包含場(chǎng)效應(yīng)晶體管的情況下，所述實(shí)施方式中的雙極晶體管的集極由場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極(drain)代替，雙極晶體管的發(fā)射極由場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極(source)代替，雙極晶體管的基極由場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極代替。
[0168]以上，使用實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定在所述實(shí)施方式所記載的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地明白，可在所述實(shí)施方式中添加多種變更或改良。例如，在所述實(shí)施方式中，對(duì)基極接地電路2a包含一個(gè)晶體管的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但基極接地電路2a也可以包含多個(gè)晶體管。根據(jù)權(quán)利要求書的記載明確可知，這種添加變更或改良后的實(shí)施方式也可包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0169]在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，提供一種負(fù)性電容電路，該負(fù)性電容電路包括:發(fā)射極跟隨器電路；基極接地電路，連接于包含電容成分的負(fù)載；第一電容器，設(shè)置在發(fā)射極跟隨器電路的輸出端子與基極接地電路的輸入端子之間；以及衰減器，設(shè)置在基極接地電路的輸出端子與發(fā)射極跟隨器電路的輸入端子之間。所述負(fù)性電容電路也可以還包括:電阻，設(shè)置在基極接地電路的輸出端子與連接于外部電路的外部接口之間；以及第二電容器，并聯(lián)連接于該電阻。
[0170]在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，提供一種振蕩電路，該振蕩電路包括負(fù)性電容電路與振子，所述負(fù)性電容電路包含:發(fā)射極跟隨器電路；基極接地電路；電容器，設(shè)置在發(fā)射極跟隨器電路的輸出端子與基極接地電路的輸入端子之間；以及衰減器，設(shè)置在發(fā)射極跟隨器電路的輸入端子與基極接地電路的輸出端子之間；所述振子連接于負(fù)性電容電路，且接收從基極接地電路的輸出端子輸出的電流。
[0171]所述負(fù)性電容電路的等效并聯(lián)電阻的電阻值優(yōu)選為在所述振子的諧振頻率下具有正值。所述電容器的電容例如與所述振子的等效并聯(lián)電容相等。
[0172]另外，所述衰減器的電阻值優(yōu)選為大于使發(fā)射極跟隨器電路的無(wú)用振蕩產(chǎn)生的負(fù)性電阻值，且小于在振子的諧振頻率下負(fù)性電容電路的等效并聯(lián)電阻達(dá)到最大的電阻值。另外，所述負(fù)性電容電路也可以還包括:電阻，設(shè)置在基極接地電路的輸出端子與所述振子之間；以及電容器，并聯(lián)連接于電阻。
[0173]根據(jù)本發(fā)明的振蕩電路，發(fā)揮如下效果:可內(nèi)置在集成電路中，且可產(chǎn)生能夠使振蕩頻率在大的頻率范圍內(nèi)變化的振蕩信號(hào)。
[0174]在所述說(shuō)明書中已對(duì)本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施方式及操作模式進(jìn)行了敘述。然而，所欲保護(hù)的本發(fā)明并非理解為限定于所公開的【具體實(shí)施方式】。另外，此處所敘述的實(shí)施方式是作為例示而并非限制性說(shuō)明?？稍诓幻撾x本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)以其他實(shí)施方式及其等效形式進(jìn)行變更及替換。因此，顯然所有這種變更、替換及等效形式均應(yīng)包含在由權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種諧振電路，其特征在于包括: 第一振子； 第二振子，與所述第一振子串聯(lián)連接； 倒相放大器及電容元件，與所述第一振子并聯(lián)連接，且所述倒相放大器及所述電容元件為相互串聯(lián)連接；以及 負(fù)性電容電路，連接在:所述第一振子與所述第二振子之間的節(jié)點(diǎn)、與地面之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電路，其特征在于: 所述電容元件的電容與所述第一振子的等效并聯(lián)電容相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電路，其特征在于: 所述負(fù)性電容電路能夠使電容值變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電路，其特征在于還包括: 第一可變電阻，與所述第一振子并聯(lián)連接；以及 第二可變電阻，與所 述第二振子并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電路，其特征在于還包括: 可變電容元件， 所述可變電容元件連接在所述第一振子與所述第二振子之間。
6.一種振蕩電路，其特征在于包括: 權(quán)利要求1所述的諧振電路；以及 反饋部，將所述第二振子輸出的信號(hào)反饋給所述第一振子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振電路，其特征在于: 所述負(fù)性電容電路包括: 發(fā)射極跟隨器電路； 基極接地電路，連接于具有電容成分的負(fù)載； 第一電容器，連接在:所述發(fā)射極跟隨器電路的輸出端子、與所述基極接地電路的輸入端子之間；以及 衰減器，連接在:所述基極接地電路的輸出端子、與所述發(fā)射極跟隨器電路的輸入端子之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的諧振電路，其特征在于: 所述負(fù)性電容電路還包括: 電阻，連接在:所述基極接地電路的輸出端子、與連接于外部電路的外部接口之間；以及 第二電容器，并聯(lián)連接于所述電阻。
9.一種負(fù)性電容電路，使用于諧振電路，所述負(fù)性電容電路的特征在于包括: 發(fā)射極跟隨器電路； 基極接地電路，連接于具有電容成分的負(fù)載； 第一電容器，連接在:所述發(fā)射極跟隨器電路的輸出端子、與所述基極接地電路的輸入端子之間；以及 衰減器，連接在:所述基極接地電路的輸出端子、與所述發(fā)射極跟隨器電路的輸入端子之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的負(fù)性電容電路，其特征在于還包括: 電阻，連接在:所述基極接地電路的輸出端子、與連接于外部電路的外部接口之間；以及 第二電容器，并聯(lián)連接于所述電阻。
11.一種振蕩電路，其特征在于包括: 權(quán)利要求9所述的負(fù)性電容電路；以及 振子，連接于所述負(fù)性電容電路，且接收從所述基極接地電路的輸出端子輸出的電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振蕩電路，其特征在于: 所述負(fù)性電容電路的等效并聯(lián)電阻的電阻值在所述振子的諧振頻率下具有正值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振蕩電路，其特征在于: 所述第一電容器的電容與所述振子的等效并聯(lián)電容相等。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振蕩電路，其特征在于: 所述衰減器的電阻值 大于使所述發(fā)射極跟隨器電路的無(wú)用振蕩產(chǎn)生的負(fù)性電阻值，且小于在所述振子的諧振頻率下、所述負(fù)性電容電路的等效并聯(lián)電阻達(dá)到最大的電阻值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振蕩電路，其特征在于還包括: 電阻，連接在:所述基極接地電路的輸出端子、與所述振子之間；以及 第二電容器，并聯(lián)連接于所述電阻。
【文檔編號(hào)】H03B5/32GK104052403SQ201410088353
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】石井武仁 申請(qǐng)人:日本電波工業(yè)株式會(huì)社