專利名稱：振蕩電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振蕩電路，它用于例如BS調(diào)諧器、數(shù)字電視調(diào)諧器和蜂窩電話的各種通信設(shè)備的高頻電路。


圖12示出現(xiàn)有技術(shù)的具有差分結(jié)構(gòu)的一種振蕩電路的電路示意圖的一個例子。此振蕩電路具有這樣一種結(jié)構(gòu)，電流源I1N的一端連接至施有電源電壓VCC的一個電源端，各電感元件L1、L2的一端連接至電流源I1N的另一端。電感L1、L2的另外的端連接至用作調(diào)整電容元件的變?nèi)荻O管C11、C21的陽極端，當一個頻率調(diào)諧電壓VTX施加給變?nèi)荻O管C11、C21時，其陰極端相互連接。電感元件L1、L2和變?nèi)荻O管C11、C21構(gòu)成一個LC諧振電路RC3。
電感元件L1和變?nèi)荻O管C11的結(jié)點連接至一個雙極晶體管(以下稱為晶體管)TIN1的集電極，它是一個3端有源元件，而晶體管TIN1的發(fā)射極經(jīng)一個發(fā)射極電阻RE1接地。電感元L2和變?nèi)荻O管C21的結(jié)點連接至一個雙極晶體管TIN2的集電極，它是一個3端有源元件，而晶體管TIN2的發(fā)射極經(jīng)一個發(fā)射極電阻RE2接地。晶體管TIN1的基極連接至晶體管TIN2的集電極，晶體管TIN2的基極連接至晶體管TIN1的集電極。
電感元件L1、變?nèi)荻O管C11和晶體管TIN1的結(jié)點連接至晶體管QP1的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QP1的集電極連接至一個電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IP1接地并同時連接至一個晶體管QP2的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QP2的集電極連接至電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IP2接地，使得在晶體管QP2的發(fā)射極獲得其中一個振蕩輸出電壓VOUT(+)。
電感元件L2、變?nèi)荻O管C21和晶體管TIN2的結(jié)點連接至晶體管QN1的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QN1的集電極連接至一個電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IN1接地并同時連接至一個晶體管QN2的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QN2的集電極連接至電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IN2接地，使得在晶體管QN2的發(fā)射極獲得其中另一個振蕩輸出電壓VOUT(-)。
在具有上述這種結(jié)構(gòu)的振蕩電路中，電感元件L1、L2和變?nèi)荻O管C11、C12構(gòu)成一個LC并聯(lián)諧振電路(以下簡稱LC諧振電路)，作為負載連接至晶體管TIN1、TIN2的集電極的LC諧振電路的諧振信號以正反饋的方式饋送至晶體管TIN1、TIN2的基極，由此進行振蕩操作。
在此振蕩電路中，LC諧振頻率被改變，并且通過改變施加給變?nèi)荻O管C11、C12的陰極端的電壓VTX由此改變變?nèi)荻O管C11、C12的電容而相應(yīng)地改變振蕩頻率。
在上述的現(xiàn)有技術(shù)的振蕩電路中，LC諧振電路的電感元件L1、L2不僅包括純電感部件，而且還包括一個串聯(lián)的電阻部件。在這種振蕩電路中，當為了改變振蕩頻率而改變諧振頻率時，振蕩的Q因子也相應(yīng)地改變，于是產(chǎn)生這樣一個問題，即振蕩輸出電平改變并且不能保持穩(wěn)定的振蕩。
而且，因為變?nèi)荻O管C11、C12在LC諧振電路中用作可調(diào)整的電容元件，以進行振蕩頻率的調(diào)諧，振蕩頻率的可調(diào)諧的范圍就由變?nèi)荻O管C11、C12的電容的可調(diào)諧的范圍來決定。于是，由于其特性，變?nèi)荻O管C11、C12不具有大的可調(diào)諧范圍的電容，就難以在一個大的頻率范圍獲得振蕩。
本發(fā)明的一個目的是提供一種振蕩電路，它能夠在振蕩頻率改變時保持穩(wěn)定的振蕩。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種振蕩電路，它能夠在一個大的頻率范圍產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。
根據(jù)第一個發(fā)明的一種振蕩電路包括一個3端有源元件和一個LC諧振電路，所述LC諧振電路連接至所述3端有源元件的兩端，并且所述3端有源元件的輸出信號被反饋至所述3端有源元件的輸入端，其中，提供一個將所述LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成一個電流的電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路和一個用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的所述輸出電流提供給所述LC諧振電路的電流路徑。所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路和所述電流路徑的功能是作為調(diào)諧所述LC諧振電路的Q因子的Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路。
根據(jù)第二個發(fā)明的一種振蕩電路包括一對晶體管，它們將信號提供給其發(fā)射極或源極相互連接的多個晶體管的基極或柵極，并從其集電極或漏極輸出一個信號，并且多個LC諧振電路的各其中一端是交流接地的，其中，所述LC諧振電路的各另一端連接至構(gòu)成所述晶體管對的晶體管的相同類型的端，并且來自所述晶體管對的各晶體管的集電極或漏極的信號被反饋至另一個晶體管的基極或柵極。
所述振蕩電路的特征在于，提供將所述LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成電流的電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路和用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的所述輸出電流提供給所述LC諧振電路的電流路徑。所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路和所述電流路徑的功能是作為調(diào)諧所述LC諧振電路的Q因子的Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路。
采用這些結(jié)構(gòu)，當通過改變LC諧振電路的諧振頻率來改變振蕩頻率時，C/N特性變差，因為包括在LC諧振電路中的電阻部件使LC諧振電路的Q因子也相應(yīng)地改變，雖然LC諧振電路的Q因子的改變可借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路而得到補償。結(jié)果，當振蕩頻率改變時，有可能穩(wěn)定振蕩輸出電平和C/N特性。
可以例如以下兩種結(jié)構(gòu)提供LC諧振電路。第一種結(jié)構(gòu)的LC諧振電路包括一個由一個電感元件和一個電容元件構(gòu)成的LC諧振主電路，一個以與所述電容元件串聯(lián)方式提供的電流感測電阻，和一個將所述電流感測電阻的兩端電壓轉(zhuǎn)換成電流并輸出所述電流的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路，其中，通過將所述頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的輸出電流反饋至所述LC諧振主電路來改變諧振頻率。
第二種結(jié)構(gòu)的LC諧振電路包括一個電感元件和一個電容元件，其中，所述電容元件由一個變?nèi)荻O管構(gòu)成，并且根據(jù)從外部施加給所述變?nèi)荻O管的一個電壓來改變所述振蕩電路的振蕩頻率。
在第一種結(jié)構(gòu)中，由于借助于頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路來改變LC諧振電路的諧振頻率，在例如電容元件的電容的可調(diào)整范圍內(nèi)，諧振頻率的可調(diào)諧范圍是不受限制的，并且LC諧振電路的諧振頻率可以在一個大的頻率范圍內(nèi)改變。而且，同時借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路進行Q調(diào)諧，就有可能在一個大的頻率范圍以穩(wěn)定的輸出功率和C/N特性來保持振蕩。
在第二種結(jié)構(gòu)中，采用只調(diào)整施加給變?nèi)荻O管的電壓這樣一種簡單的結(jié)構(gòu)可改變諧振頻率。而且，同時借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路進行Q調(diào)諧，無論頻率是否改變，都有可能以穩(wěn)定的輸出功率和C/N特性來保持振蕩。
根據(jù)第三個發(fā)明的一種振蕩電路包括一個振蕩電路的主要部分、第二和第三晶體管對、第二和第三電流源、第一和第二電阻和連接裝置。
振蕩電路的主要部分包括第一晶體管對、一個LC諧振電路和第一電流源。
第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接，各晶體管的基極連接至另一個晶體管的集電極。LC諧振電路連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。第一電流源連接至第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。振蕩電路的主要部分從第一晶體管對的各晶體管的集電極輸出振蕩信號。
第二晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接，并且第三晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接。
第二電流源連接至第二晶體管對的各晶體管的發(fā)射極，并且第三電流源連接至第三晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。
第一電阻的一端連接至第二晶體管對的其中一個晶體管的集電極和基極以及第三晶體管對的其中一個晶體管的基極的結(jié)點。
第二電阻的一端連接至第二晶體管對的其中另一個晶體管的集電極和基極以及第三晶體管對的其中另一個晶體管的基極的結(jié)點。
連接裝置分別將第一和第二電阻的另一端連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。
根據(jù)第二和第三電流源之間的電流比，這種結(jié)構(gòu)有可能改變振蕩電路的主要部分的振蕩信號的Q因子。
在具有第三個發(fā)明的結(jié)構(gòu)的振蕩電路中，LC諧振電路由例如一個電感元件和一個變?nèi)荻O管構(gòu)成。
通過從外部向變?nèi)荻O管施加一個電壓，變?nèi)荻O管的電容被改變，由此改變包括作為一個組成元件的電容的振蕩電路的振蕩頻率。
第四個發(fā)明的一種振蕩電路包括一個振蕩電路的主要部分、一個電阻、第二對晶體管和第二電流源。
振蕩電路的主要部分包括第一對晶體管、LC諧振電路和第一電流源。
第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接，并且各晶體管的基極連接至另一個晶體管的集電極。LC振蕩電路連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。第一電流源連接至第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。振蕩電路的主要部分從第一晶體管對的各晶體管的集電極輸出振蕩信號。
電阻感測流經(jīng)組成LC諧振電路的元件中的電流。
第二晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接，各晶體管的基極分別連接至電阻的各端，而各晶體管的集電極連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。
第二電流源連接至第二晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。
根據(jù)第一和第二電流源之間的電流比，這種結(jié)構(gòu)有可能改變振蕩電路的主要部分的振蕩信號的Q因子。
改變振蕩頻率的可能性現(xiàn)描述如下。通過將電阻與組成LC諧振電路的電容元件串聯(lián)連接，可感測流經(jīng)電容元件中的電流的幅度。被感測的電流被第二極晶體管對放大并且以電流反饋的方式饋送至第一晶體管的集電極，使得組成LC諧振電路的電容元件的值等同地改變，由此有可能改變振蕩頻率。
第五個發(fā)明的一種振蕩電路包括一個具有一個電容元件和一個電感元件和一個3端有源元件的LC諧振電路，而LC諧振電路連接至所述3端有源元件的兩端，并且所述3端有源元件的輸出信號被反饋至所述3端有源元件的輸入端，其中，提供一個將所述LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成電流的電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路、一個用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的輸出電流提供給所述LC諧振電路的第一電流路徑、一個感測流經(jīng)所述電容元件或電感元件中的電流并且輸出一個放大的電流的放大器電路和一個用于將所述放大器電路的輸出電流提供給所述LC諧振電路的第二電流路徑。
通過將LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成一個電流并且將該電流經(jīng)第一電流路徑施加給LC諧振電路，這種結(jié)構(gòu)有可能改變Q因子。
通過感測流經(jīng)電容元件或電感元件中的電流并且將放大的電流經(jīng)第二電流路徑提供給LC諧振電路，也有可能改變振蕩頻率。
也可對上述第五個發(fā)明的結(jié)構(gòu)進行修改，使得電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路和放大器電路根據(jù)各自被提供的信號來分別改變電壓-電流轉(zhuǎn)換比和放大增益。通過改變電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的電壓-電流轉(zhuǎn)換比可改變Q因子，通過改變放大器電路的放大增益可改變振蕩頻率。繼而，根據(jù)從外部施加的信號可改變振蕩頻率和Q因子。電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的電壓-電流轉(zhuǎn)換比和放大器電路的放大增益也可相互根據(jù)而改變。這樣一種操作安排即使當振蕩頻率改變時也有可能保持振蕩輸出基本上恒定。
第六個發(fā)明的一種振蕩電路包括振蕩電路的主要部分、第二和第三晶體管對、第二和第三電流源、第一和第二電阻、連接裝置、一個第三電阻、一個第四晶體管對和一個第四電流源。
振蕩電路的主要部分包括第一晶體管對、LC諧振電路和第一電流源。
第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接并且各晶體管的基極連接至另一個晶體管的集電極。LC振蕩電路連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。第一電流源連接至第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。振蕩電路的主要部分在第一晶體管對的各晶體管的集電極輸出振蕩信號。
第二晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接，并且第三晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接。
第二電流源連接至第二晶體管對的各晶體管的發(fā)射極，并且第三電流源連接至第三晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。
第一電阻的一端連接至第二晶體管對的其中一個晶體管的集電極和基極以及第三晶體管對的其中一個晶體管的基極的結(jié)點。
第二電阻的一端連接至第二晶體管對的其中另一個晶體管的集電極和基極以及第三晶體管對的其中另一個晶體管的基極的結(jié)點。
連接裝置分別將第一和第二電阻的另一端連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。
第三電阻感測流經(jīng)組成LC諧振電路的元件中的電流。
第四晶體管對的各晶體管的發(fā)射極相互連接，各晶體管的基極分別連接至第三電阻的各端，而各晶體管的集電極連接至第一晶體管對的各晶體管的集電極。
第四電流源連接至第四晶體管對的各晶體管的發(fā)射極。
根據(jù)第一和第四電流源之間的電流比，這種結(jié)構(gòu)有可能改變振蕩電路的主要部分的振蕩頻率。根據(jù)第二和第三電流源之間的電流比，也可改變Q因子。
在第六個發(fā)明的振蕩電路中，這樣的一種結(jié)構(gòu)也可采用，即第四電流源的電流的值根據(jù)從外部施加的一個信號而改變，并且根據(jù)從外部施加的一個信號，第二和第三電流源的至少其中一個的電流的值被改變。
這樣一種結(jié)構(gòu)使得有可能根據(jù)從外部施加的一個信號而改變來自第四電流源的電流，由此改變頻率。特別是在建立PLL電路的情況下，在通過將提供一個穩(wěn)定的振蕩頻率的輸出的參考信號源的信號的相位與本振蕩器的信號相比較而輸出一個預(yù)定頻率的信號的情況下，Q因子可被改變，于是，通過將從PLL電路接收的載有相位誤差信息的一個信號提供給第四電流源，由此改變振蕩頻率并分別改變從第二和第三電流源提供的電流，有可能保持振蕩輸出功率和C/N特性基本上恒定。
圖1是示出本發(fā)明的第一個實施例的一種振蕩電路的結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
圖2是示出本發(fā)明的第一個實施例的一種振蕩電路的具體結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
圖3是示出本發(fā)明的第二個實施例的一種振蕩電路的具體結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
圖4是示出本發(fā)明的第三個實施例的一種振蕩電路的具體結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
圖5是一種Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的電導(dǎo)的解釋性的電路示意圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第四個實施例的一種振蕩電路的一個頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第五個實施例的一種振蕩電路的一個頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
圖8是本發(fā)明的振蕩電路的工作原理的解釋性的電路示意圖。
圖9是示出模擬本發(fā)明的振蕩電路的結(jié)果的曲線圖。
圖10是示出模擬本發(fā)明的振蕩電路的結(jié)果的曲線圖。
圖11是示出模擬本發(fā)明的振蕩電路的結(jié)果的曲線圖。
圖12是示出現(xiàn)有技術(shù)的一種振蕩電路的結(jié)構(gòu)的示意圖。
LC諧振主電路RC11的另一端連接至作為3端有源元件的一個晶體管TIN1的集電極(3端有源元件的輸出端)。LC諧振主電路RC12的另一端連接至作為3端有源元件的一個晶體管TIN2的集電極(3端有源元件的輸出端)。
感測流經(jīng)電容元件C1中的電流的一個電流感測電阻RS1與電容元件C1相串聯(lián)。具有正比于流經(jīng)電容元件C1中的電流的幅度的一個電壓呈現(xiàn)在電流感測電阻RS1的兩端。
類似地，感測流經(jīng)電容元件C2中的電流的一個電流感測電阻RS2與電容元件C2相串聯(lián)。具有正比于流經(jīng)電容元件C2中的電流的幅度的一個電壓呈現(xiàn)在電流感測電阻RS2的兩端。
提供一個感測電流感測電阻RS1、RS2的兩端電壓并且將對應(yīng)于所感測的電壓的電流反饋給LC諧振主電路RC11、RC12的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF。該頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF具有這樣一種功能，即放大流經(jīng)電容元件C1、C2中的電流并將放大的電流提供給LC諧振主電路RC11、RC12。也可想象放大流經(jīng)電感元件L1、L2中的電流的這樣一種結(jié)構(gòu)。
一個LC諧振電路RC1由上述的LC諧振主電路RC11、RC12、電流感測電阻RS1、RS2和頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF組成。
頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF具有這樣的一種具體的結(jié)構(gòu)，即一個非反向電壓輸入端連接至電容元件C1和電流感測電阻RS1的結(jié)點，一個反向電壓輸入端連接至電容元件C2和電流感測電阻RS2的結(jié)點，其中一個電流輸出端連接至LC諧振主電路RC11的另一端，并且另一個電流輸出端連接至LC諧振主電路RC12的另一端。
電容元件C1和電流感測電阻RS1的結(jié)點與電容元件C2和電流感測電阻RS2的結(jié)點之間的電壓被轉(zhuǎn)換成一個電流，該電流被反饋至LC諧振主電路RC11的另一端和LC諧振主電路RC12的另一端之間，由此改變LC諧振主電路RC1的諧振頻率。
一個電阻RIN1的一端連接至晶體管TIN1的發(fā)射極，一個電阻RIN2的一端連接至晶體管TIN2的發(fā)射極，而電阻RIN1、RIN2的另一端相互連接并經(jīng)電流源IIN接地。
晶體管TIN1的基極(3端有源元件的輸入端)經(jīng)一個電阻RB1和一個電壓源E1接地并經(jīng)電容C3連接至晶體管TIN2的集電極，晶體管TIN2的基極(3端有源元件的輸入端)經(jīng)一個電阻RB2和一個電壓源E2接地并經(jīng)電容C4連接至晶體管TIN1的集電極。采用這種結(jié)構(gòu)，在LC諧振電路RC1的輸出端提供的振蕩信號被反饋至3端有源元件的輸入端，即晶體管TIN1、TIN2的基極，于是達到振蕩操作。在此情況下，振蕩頻率隨LC諧振電路RC1的諧振頻率的改變而改變。
在晶體管TIN1的基極直接連接至晶體管TIN2的集電極、晶體管TIN2的基極直接連接至晶體管TIN1的集電極而沒有連接在其間的電容C3、C4的情況下，電阻RB1、電壓源E1、電阻RB2和電壓源E2是不需要的。
于是，在晶體管TIN1的集電極得到其中一個振蕩輸出VOUT(+)，并且在晶體管TIN2的集電極得到另一個振蕩輸出VOUT(-)。圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的例子中的射極跟隨器電路可省略。
當需要將對頻率改變的感測反轉(zhuǎn)時，這樣一種結(jié)構(gòu)可被采用，即頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF的非反向電壓輸入端連接至電容元件C2和電流感測電阻RS2的結(jié)點，并且反向電壓輸入端連接至電容元件C1和電流感測電阻RS1的結(jié)點。當希望以兩種方式改變頻率時，可一起使用上述兩種類型的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF，它們具有以相反結(jié)構(gòu)連接的非反向電壓輸入端和反向電壓輸入端。
這種振蕩電路還具有Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ，它通過感測呈現(xiàn)在LC諧振電路RC1兩端的電壓并將一個對應(yīng)于所感測的電壓的電流反饋至LC諧振電路RC1來改變LC諧振電路RC1的Q因子。
Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即其非反向電壓輸入端連接至LC諧振主電路RC11的另一端，反向電壓輸入端連接至LC諧振主電路RC12的另一端，其中一個電流輸出端連接至LC諧振主電路RC11的另一端，并且另一個電流輸出端連接至LC諧振主電路RC12的另一端。
這種結(jié)構(gòu)，在LC諧振主電路RC11的另一端和LC諧振主電路RC12的另一端之間的一個點給出的電壓被轉(zhuǎn)換成一個電流，該電流被反饋至在LC諧振主電路RC11的另一端和LC諧振主電路RC12的另一端之間的該點，由此改變LC諧振電路RC1的Q因子。這使得有可能調(diào)整振蕩電路的振蕩輸出電平，使得例如振蕩輸出電平可保持恒定，而不論振蕩頻率是否改變。
以下將參照圖8描述借助于頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF來改變LC諧振電路的諧振頻率的工作原理；和借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ來改變LC諧振電路的Q因子的工作原理。
圖8(a)示出包括一個電感元件L和一個電容元件C的LC諧振電路。RL代表一個串聯(lián)電阻，它包括在電感元件L中。
圖8(a)所示的LC諧振電路的諧振頻率ωCO和Q因子QO通常由以下等式給出ωCO＝1/(LC)1/2…(1)QO＝ωCOL/RL＝(1/RL)(L/C)1/2…(2)圖8(b)示出一種LC諧振電路，在其中提供有一個并聯(lián)電導(dǎo)G而不是圖8(a)的串聯(lián)電阻RL。假設(shè)圖8(a)的LC諧振電路和圖8(b)的LC諧振電路是相互等效的，則電導(dǎo)G表示如下G＝1/(QO2+1)RL…(3)其中RL＜＜2(ωCOL)2。
在修改為如圖8(b)所示的等效電路的LC諧振電路中，一個電導(dǎo)-GQ并聯(lián)連接在LC電路中，以取消電導(dǎo)G，如圖8(c)所示。
采用如上述所使用的電導(dǎo)-GQ，LC諧振電路的諧振頻率ωC和Q因子可表示如下ωC＝ωCO(1-GQRL)1/2…(4)Q＝QO(1-GQRL)1/2/(1-QO2GQRL)QO/{1-GQL/(RLC)} …(5)從等式(4)和(5)可以知道，通過采用電導(dǎo)-GQ，可以改變諧振頻率ωC和Q因子。
圖8(d)示出了一個采用一個電流源的阻抗轉(zhuǎn)換電路。在此電路中，電流源AIIZ提供具有一個值A(chǔ)I乘以電流IZ的電流流經(jīng)一個阻抗ZO，其中流過電流IZ。此電路可被看作等效于圖8(e)所示的阻抗Z，而阻抗Z由下式給出Z＝ZO/(AI+1) …(6)這表明，當一個能夠改變電流的電流源以并聯(lián)方式連接至一個阻抗時，阻抗的值可通過改變電流而實際上被改變。
在上述第一個實施例中，為了改變LC諧振電路的諧振頻率，流經(jīng)LC諧振電路的電容元件C1、C2中的電流通過電流感測電阻RS1、RS2轉(zhuǎn)換成電壓，電壓信號在頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF中轉(zhuǎn)換成電流并反饋至LC諧振電路RC1，即振蕩輸出。這種操作是基于以上結(jié)合圖8(d)、(e)所描述的阻抗變換的概念，并且通過改變LC諧振電路的阻抗來改變諧振頻率。
當提供兩個以相反的極性取得電流感測電阻RS1、RS2的兩端電壓的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路時，可從電感元件L1和電容元件C1的本征諧振頻率ωCO以兩種方式改變諧振頻率，即增大和減小。諧振頻率是由頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路所提供的電導(dǎo)的不同來決定的。
還是在上述的第一個實施例中，通過改變由以串聯(lián)方式與電感元件L1、L2相連接的電阻RL1、RL2組成的電路的輸入阻抗來改變帶通特性的Q因子。這是基于結(jié)合圖8(a)至(c)所描述的概念。例如，當在圖8(c)中將電導(dǎo)-GQ設(shè)置為使得-GQ等于(＝)G，則LC諧振電路的Q因子在理論上變得無限大。
如上所述，當將能夠改變諧振頻率和Q因子的LC諧振電路用作振蕩電路時，振蕩頻率可以被調(diào)整而無需采用變?nèi)荻O管，并且通過同時改變Q因子而有可能在一個大的可調(diào)諧頻率范圍達到穩(wěn)定的振蕩。
圖1所示的振蕩電路的諧振頻率ωC和Q因子給出如下
ωC＝ωCO·(1-gmQRL)1/2/{1+(gmF-gmQ)RS}1/2…(7)Q＝QO(1-gmQRL)1/2·{1+(gmF-gmQ)RS}1/2/{1-gmQ(L/CRL+RS)+RS/RL+gmFRS}…(8)其中，RS＝RS1＝RS2RL＝RL1＝RL2L＝L1＝L2C＝C1＝C2項gmQ表示Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的電導(dǎo)，gmF表示頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的電導(dǎo)。
當條件gmQRL＜＜1，并且gmQRS＜＜1+gmFRS滿足時，諧振頻率可約等于如下ωC＝ωCO/(1+gmFRS)1/2…(9)圖2示出圖1所示振蕩電路以晶體管程度實施的電路示意圖。如圖2所示，此振蕩電路具有一個射極跟隨器電路，該射極跟隨器電路包括晶體管QP1、QP2、QN1、QN2和電流源IP1、IP2、IN1、IN2，它們類似于在現(xiàn)有技術(shù)中所加入的那些元件。
頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF包括晶體管TF1、TF2和一個電流源IF。晶體管TF1用于這樣的一種結(jié)構(gòu)，即其基極作為非反向電壓輸入端連接至電容元件C1和電流感測電阻RS1的結(jié)點，即點(c)，而其集電極作為一個電流輸出端連接至點(a)，并且其發(fā)射極連接至電流源IF的一端。晶體管TF2用于這樣的一種結(jié)構(gòu)，即其基極作為反向電壓輸入端連接至電容元件C2和電流感測電阻RS2的結(jié)點，即點(d)，而其集電極作為另一個電流輸出端連接至點(b)，并且其發(fā)射極連接至電流源IF的一端。電流源IF的另一端接地。
電流源IF可以由例如晶體管和一個發(fā)射極電阻組成?？梢愿鶕?jù)輸入至晶體管的基極的一個電壓VTY來調(diào)整電流。對于上述電壓VTY來說，例如，可以采用從一個鎖相環(huán)(PLL)電路提供的載有相位誤差信息的一個控制信號。
頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF的電導(dǎo)gmF給出如下gmF＝IF/4VT…(10)其中IF是流經(jīng)電流源IF中的電流。VT是存在于晶體管的基極和發(fā)射極之間的勢壘電壓，它給出如下，在室溫下大約是26mV，其中k是波爾茲曼常數(shù)，T是絕對溫度，q是一個電子的電量VT＝kT/q上述頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路能夠通過改變電流IIN和電流IF的比來調(diào)諧振蕩頻率。
Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ包括晶體管TQ11、TQ12、TQ21、TQ22、電阻RQ1、RQ2和電流源IQ1、IQ2。晶體管TQ11的集電極連接至點(a)，晶體管TQ12的集電極連接至點(b)，晶體管TQ22的集電極經(jīng)電阻RQ1連接至點(a)，并且晶體管TQ21的集電極經(jīng)電阻RQ2連接至點(b)。
晶體管TQ11的基極連接至晶體管TQ21的基極和集電極，晶體管TQ12的基極連接至晶體管TQ22的基極和集電極。
晶體管TQ11的發(fā)射極和晶體管TQ12的發(fā)射極共同連接至電流源IQ1的一端，而該電流源IQ1的另一端接地。晶體管TQ21的發(fā)射極和晶體管TQ22的發(fā)射極共同連接至電流源IQ2的一端，而該電流源IQ2的另一端接地。
電流源IQ1、IQ2可由例如晶體管和發(fā)射極電阻組成，以便根據(jù)輸入至晶體管的基極的電壓VQ1、VQ2來調(diào)整電流。對于上述電壓VQ1、VQ2來說，例如，可以采用載有頻率信息的一個信號。具體地，可以采用一個PLL電路的載有頻率設(shè)置信號或相位誤差信息的一個信號。
將施加在點(a)和點(b)之間的電壓用V表示，在點(a)和點(b)之間流過的電流用I表示，如圖5所示，則Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的電導(dǎo)gmQ給出如下gmQ＝I/V并且可以表示如下gmQ＝(gmQ1-gmQ2)/(1+gmQ2RQ)…(11)gmQ1＝IQ1/4VTgmQ2＝IQ2/4VT其中，VT是呈現(xiàn)在晶體管的基極和發(fā)射極之間的勢壘電壓。IQ1、IQ2是流經(jīng)電流源IQ1、IQ2中的電流，并且可通過改變流經(jīng)電流源IQ1、IQ2中的電流的比來改變電壓-電流轉(zhuǎn)換比(電導(dǎo))。
如上所述，在本實施例的振蕩電路中，當通過改變LC諧振電路RC1的諧振頻率來改變振蕩頻率時，因為包括在LC諧振電路RC1中的電阻部件使LC諧振電路RC1的Q因子也相應(yīng)地改變，而LC諧振電路RC1的Q因子的改變可借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ而得到補償。結(jié)果，當振蕩頻率改變時，有可能穩(wěn)定振蕩輸出電平和C/N特性。
還由于借助于頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF來改變LC諧振電路RC1的諧振頻率，在電容元件的電容的可調(diào)整范圍內(nèi)，諧振頻率的可調(diào)諧范圍是不受限制的，并且LC諧振電路RC1的諧振頻率可以在一個大的頻率范圍內(nèi)改變。于是，有可能在一個大的頻率范圍進行振蕩。而且，同時借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ進行Q調(diào)諧，就有可能在一個大的頻率范圍以穩(wěn)定的輸出功率和C/N特性來保持振蕩。
具體地，如圖3所示，電流源IIN的一端連接至施加有一個電源電壓VCC的一個電源端，而各電感元件L1(包括一個未示出的串聯(lián)電阻元件RL1)和電感元件L2(包括一個未示出的串聯(lián)電阻元件RL1)的一端連接至電流源IIN的另一端。電容元件C1的一端連接至電感元件L1的另一端，電流感測電阻RS1的一端連接至電容元件C1的另一端。電容元件C2的一端連接至電感元件L2的另一端，電流感測電阻RS2的一端連接至電容元件C2的另一端。電流感測電阻RS1、RS2的另一端相互連接，并且經(jīng)一個電壓源E3接地。
電感元件L1和電容元件C1組成LC諧振主電路RC21，而電感元件L2和電容元件C2組成LC諧振主電路RC22。
提供電流感測電阻RS1、RS2的以感測流經(jīng)電容元件C1、C2中的電流，而分別正比于流經(jīng)電容元件C1、C2中的電流的電壓呈現(xiàn)在電流感測電阻RS1、RS2的兩端。
電感元件L1和電容元件C1的結(jié)點連接至作為3端有源元件的晶體管TIN1的集電極(3端有源元件的輸出端)。電感元件L2和電容元件C2的結(jié)點連接至作為3端有源元件的晶體管TIN2的集電極(3端有源元件的輸出端)。
提供頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF以感測電流感測電阻RS1、RS2的兩端電壓，并對應(yīng)于所感測的電壓的電流反饋至LC諧振主電路RC21、RC22。頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF的具體結(jié)構(gòu)類似于第一個實施例的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路。
上述的LC諧振主電路RC21、RC22、電流感測電阻RS1、RS2和頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路組成LC諧振電路RC2。
頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF具有這樣的一種具體的結(jié)構(gòu)，即作為一個非反向電壓輸入端的晶體管TF1的基極連接至電容元件C1和電流感測電阻RS1的結(jié)點，作為一個反向電壓輸入端的晶體管TF2的基極連接至電容元件C2和電流感測電阻RS2的結(jié)點，作為其中一個電流輸出端的晶體管TF1的集電極連接至電感元件L1和電容元件C1的結(jié)點，作為另一個電流輸出端的晶體管TF2的集電極連接至電感元件L2和電容元件C2的結(jié)點。
在電容元件C1和電流感測電阻RS1的結(jié)點與電容元件C2和電流感測電阻RS2的結(jié)點之間的點所給出的電壓被轉(zhuǎn)換成一個電流，該電流被反饋至電感元件L1和電容元件C1的結(jié)點與電感元件L2和電容元件C2的結(jié)點之間的點，由此改變LC諧振主電路RC2的諧振頻率。
一個電阻RE1的一端連接至晶體管TIN1的發(fā)射極，一個電阻RE2的一端連接至晶體管TIN2的發(fā)射極，而電阻RE1、RE2的另一端接地。
晶體管TIN1的基極(3端有源元件的輸入端)連接至晶體管TIN2的集電極，晶體管TIN2的基極(3端有源元件的輸入端)連接至晶體管TIN1的集電極。采用這種結(jié)構(gòu)，LC諧振電路RC2的諧振信號被反饋至3端有源元件的輸入端，即晶體管TIN1、TIN2的基極，于是達到振蕩。在此情況下，振蕩頻率隨LC諧振電路RC2的諧振頻率的改變而改變。
電感元件L1、電容元件C1和晶體管TIN1的結(jié)點連接至晶體管QP1的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QP1的集電極連接至一個電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IP1接地并且同時連接至晶體管QP2的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QP2的集電極連接至電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IP2接地，使得在晶體管QP2的發(fā)射極得到其中一個振蕩輸出VOUT(+)。
電感元件L2、電容元件C2和晶體管TIN2的結(jié)點連接至晶體管QN1的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QN1的集電極連接至一個電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IN1接地并且同時連接至晶體管QN2的基極，后者構(gòu)成一個射極跟隨器電路。晶體管QN2的集電極連接至電源端，而其發(fā)射極經(jīng)一個電流源IN2接地，使得在晶體管QN2的發(fā)射極得到另一個振蕩輸出VOUT(-)。
在本實施例中，雖然結(jié)構(gòu)與第一個實施例的結(jié)構(gòu)基本上相同并且可達到與第一個實施例相同的效果，但LC諧振電路RC2的結(jié)構(gòu)不同于第一個實施例的LC諧振電路RC1，并且因此頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF和Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ的連接是不同的。
如上所述，在本實施例的振蕩電路中，當通過改變LC諧振電路RC3的諧振頻率來改變振蕩頻率時，包括在LC諧振電路RC3中的電阻元件使LC諧振電路RC3的Q因子相應(yīng)地改變，而LC諧振電路RC3的Q因子的改變可借助于Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ而得到補償。結(jié)果，當振蕩頻率改變時，有可能穩(wěn)定振蕩輸出電平和C/N特性。
此電路能夠根據(jù)電流源IF1、IF2的電流比來改變頻率。
在本實施例中，可從由電感元件L1、L2和電容元件C1、C2組成的LC諧振電路的本征諧振頻率以兩種方式改變諧振頻率，即增大和減小，由此有可能具有一個較大的可調(diào)諧頻率范圍。可達到的其它效果類似于第一個實施例的情況。
本實施例的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路也可應(yīng)用于圖3所示的電路。
本實施例的振蕩電路使得有可能增大頻率的可調(diào)諧范圍。其它效果類似于第一個實施例的那些效果。
本實施例的電路中的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路也可應(yīng)用于圖3所示的電路。
圖9示出一個模擬的結(jié)果，其中Q因子調(diào)諧電流源IQ1、IQ2的電流IQ1、IQ2的值通過圖2中的設(shè)置為零的電流源中流過的電流而改變。在這個模擬中，晶體管TIN1、TIN2的集電極信號幅度與晶體管TIN2、TIN2的基極信號幅度的比通過向晶體管TIN1、TIN2的基極施加一個具有參考幅度的交流電流信號來決定，而切斷連接晶體管TIN1、TIN2的集電極和基極的導(dǎo)線，由此消除正反饋環(huán)。
電感元件L1、L2的值設(shè)置為4nH，電容元件C1、C2的值設(shè)置為0.6pF，電流感測電阻RS1、RS2的值設(shè)置為50Ω，電流源IN1設(shè)置為3mA。晶體管的截止頻率fT設(shè)置為18GHz，βf設(shè)置為240，飽和電流IS設(shè)置為8.1×10-17A，基極電阻設(shè)置為44Ω，基極和發(fā)射極之間的電容在零偏置的情況下設(shè)置為1.5×10-13F，集電極和基極之間的電容在零偏置的情況下設(shè)置為6×10-14F，集電極和基片之間的電容在零偏置的情況下設(shè)置為5.2×10-14F。在此模擬中，希望采用一種近似的模型，它能提供一種分布在元件和半導(dǎo)體基片之間的寄生電容的等效的表達，而寄生電容是根據(jù)所采用的制造方法而等效地表達的，該制造方法是用于在一個半導(dǎo)體集成電路中得到線圈、電容元件和電阻。例如，在此模擬中，一個0.4pF的電容元件和一個220Ω的電阻串聯(lián)連接在圖2的LC諧振電路RC11和LC諧振電路RC12和地的兩端之間。在電位與地之間的2分中性點，電阻在加于其上的電阻圖形掩膜的每單位面積具有0.04pF的寄生電容。加在電容元件和其它元件的兩端之間的寄生電阻設(shè)置為10Ω。
隨頻率從500GHz改變到5GHz，計算的結(jié)果以沿橫坐標繪出的頻率和沿縱坐標繪出的以分貝(dB)表示的振蕩輸出幅度VOUT(+)、VOUT(-)示出。
這一結(jié)果表示，輸出信號的選擇性可通過使電流IQ1的值相對于電流IQ2增大而增大。
圖10所示出的模擬結(jié)果中，電流IF的值改變而電流IQ1和電流IQ2設(shè)置為零。其它常數(shù)設(shè)置得與圖9的值相同。
從這一結(jié)果可以明白，增大電流IF使中心頻率向較低頻移動。由于電流IN1的值是3mA，希望電流IF的值為3mA或更小。
圖11所示出的模擬結(jié)果中，電流IF和電流IQ1、IQ2的值改變。圖中示出，通過選擇適當?shù)闹?，可使信號的峰值基本上保持為常?shù)，并且中心頻率可被改變。
具體地，多個離散值適用于流過頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMF中的電流源的電流IF。對于電流IF的離散值來說，Q因子調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路GMQ的電流IQ1的值設(shè)置得使振蕩輸出的峰值基本上保持常數(shù)。也就是，電流IQ2設(shè)置為一個固定值，并且將電流的比設(shè)置得當電流IF每增大1mA時，電流IQ1便增大200μA。電流IF和電流IQ1的關(guān)系由用作圖2中的電壓VTY和電壓VQ1的電壓來給出。一個600μA的電流由電壓VQ1提供。變化的電流可通過晶體管TQ3的集電極電流來給出。電流IQ1與電流IF的比由電阻RF1與電阻RQ3的電阻比給出。
于是，在離散值被設(shè)置的區(qū)間，可以輸出其峰值的變化受到抑制的振蕩輸出信號。圖2所示的電流IQ1是晶體管TQ1的集電極電流加上晶體管TQ3的集電極電流。
在關(guān)于圖11的說明中，電流IQ2是固定的，電流IQ1是可變的，雖然可以相反地使電流IQ1固定而使電流IQ2可變?；蛘撸蛇x用地，電流IQ1和IQ2兩者都可以是可變的。
上述實施例是采用雙極晶體管所構(gòu)成的電路的例子，也可以通過采用場效應(yīng)晶體管來建立類似于上述實施例的那些電路的電路。而且可以通過將LC振蕩電路連接至上述實施例的晶體管的集電極來建立振蕩電路，雖然也可以通過將LC振蕩電路連接至晶體管的發(fā)射極或基極來建立振蕩電路。
權(quán)利要求
1.一種振蕩電路，具有一個3端有源元件和一個LC諧振電路，所述LC諧振電路連接至所述3端有源元件的兩端，并且所述3端有源元件的輸出信號被反饋至所述3端有源元件的輸入端，包括一個將所述LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成一個電流并提供其輸出的電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路；和一個用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的所述輸出電流提供給所述LC諧振電路的電流路徑。
2.一種振蕩電路，具有一對晶體管，它們通過將信號輸入至其發(fā)射極或源極相互連接的多個晶體管的基極或柵極來從其集電極或漏極輸出信號，并且多個LC諧振電路的各其中一端是交流接地的，其中，所述LC諧振電路的各另一端連接至構(gòu)成所述晶體管對的晶體管的相同類型的端，并且所述晶體管對的各晶體管的集電極或漏極的信號被反饋至所述晶體管對的另一個晶體管的基極或柵極，包括一個將所述LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成一個電流并提供其輸出的電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路；和一個用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的所述輸出電流提供給所述LC諧振電路的電流路徑。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的振蕩電路，其特征在于，所述LC諧振電路包括一個由電感元件和電容元件組成的LC諧振主電路；一個以與所述電容元件串聯(lián)方式提供的電流感測電阻；和一個將所述電流感測電阻的兩端電壓轉(zhuǎn)換成一個電流并提供其輸出的頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路，其中，通過將所述頻率調(diào)諧電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的輸出電流反饋至所述LC諧振主電路來改變諧振頻率。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的振蕩電路，其特征在于，所述LC諧振電路包括電感元件和電容元件，所述電容元件由一個變?nèi)荻O管構(gòu)成，并且根據(jù)從外部施加給所述變?nèi)荻O管的一個電壓來改變所述振蕩電路的振蕩頻率。
5.一種振蕩電路，包括振蕩電路的主要部分，它由一個第一晶體管對、一個LC諧振電路和一個第一電流源組成，所述第一晶體管對的各發(fā)射極相互連接，各晶體管的基極連接至另一個晶體管的集電極，所述LC諧振電路連接至所述第一晶體管對的各集電極，所述第一電流源連接至所述第一晶體管對的各晶體管的發(fā)射極，從所述第一晶體管對的各晶體管的集電極輸出振蕩信號；一個第二晶體管對，其各發(fā)射極相互連接；一個第三晶體管對，其各發(fā)射極相互連接；一個第二電流源，它連接至所述第二晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極；一個第三電流源，它連接至所述第三晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極；一個第一電阻，其一端同時連接至所述第二晶體管對的其中一個晶體管的集電極和基極以及所述第三晶體管對的其中一個晶體管的基極；一個第二電阻，其一端同時連接至所述第二晶體管對的其中另一個晶體管的集電極和基極以及所述第三晶體管對的其中另一個晶體管的基極；連接裝置，用于分別將所述第一和第二電阻的另一端連接至所述第一晶體管對的各晶體管的集電極，其中，根據(jù)所述第二和第三電流源的電流比來改變所述振蕩電路的主要部分的振蕩信號的Q因子。
6.按照權(quán)利要求5所述的振蕩電路，其特征在于，所述LC諧振電路包括電感元件和變?nèi)荻O管，其中根據(jù)從外部向所述變?nèi)荻O管施加的一個電壓來改變振蕩頻率。
7.一種振蕩電路，包括振蕩電路的主要部分，它由一個第一晶體管對、一個LC諧振電路和一個第一電流源組成，所述第一晶體管對的各發(fā)射極相互連接，其各晶體管的基極連接至其另一個晶體管的集電極，所述LC諧振電路連接至所述第一晶體管對的各集電極，所述第一電流源連接至所述第一晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極，從所述第一晶體管對的各晶體管的集電極輸出振蕩信號；一個電阻，它感測流經(jīng)組成所述LC振蕩電路的一個元件中的電流；一個第二晶體管對，其各發(fā)射極相互連接，其各晶體管的基極連接至所述電阻的各端，并且其各晶體管的集電極連接至所述第一晶體管對的各晶體管的集電極；和一個第二電流源，它連接至所述第二晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極，其中，根據(jù)所述第一和第二電流源的電流比來改變所述振蕩電路的主要部分的振蕩頻率。
8.一種振蕩電路，包括一個由電容元件和電感元件和一個3端有源元件組成的LC諧振電路，所述LC諧振電路連接至所述3端有源元件的兩端，并且所述3端有源元件的輸出信號被反饋至所述3端有源元件的輸入端，包括一個將所述LC諧振電路的兩端電壓轉(zhuǎn)換成電流并提供其輸出的電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路；一個用于將所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路的所述輸出電流提供給所述LC諧振電路的第一電流路徑；一個感測流經(jīng)所述電容元件或所述電感元件中的電流并且輸出一個放大的電流的放大器電路；和一個用于將所述放大器電路的輸出電流提供給所述LC諧振電路的第二電流路徑。
9.按照權(quán)利要求8所述的振蕩電路，其特征在于，所述電壓-電流轉(zhuǎn)換器電路和所述放大器電路根據(jù)從外部施加其上的信號分別來改變其電壓-電流轉(zhuǎn)換比和其放大增益。
10.一種振蕩電路，包括振蕩電路的主要部分，它由一個第一晶體管對、一個LC諧振電路和一個第一電流源組成，所述第一晶體管對的各發(fā)射極相互連接，其各晶體管的基極連接至其另一個晶體管的集電極，所述LC諧振電路連接至所述第一晶體管對的各集電極，所述第一電流源連接至所述第一晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極，從所述第一晶體管對的各晶體管的集電極輸出振蕩信號；一個第二晶體管對，其各發(fā)射極相互連接；一個第三晶體管對，其各發(fā)射極相互連接；一個第二電流源，它連接至所述第二晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極；一個第三電流源，它連接至所述第三晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極；一個第一電阻，其一端同時連接至所述第二晶體管對的其中一個晶體管的集電極和基極以及所述第三晶體管對的其中一個晶體管的基極；一個第二電阻，其一端同時連接至所述第二晶體管對的其中另一個晶體管的集電極和基極以及所述第三晶體管對的其中另一個晶體管的基極；連接裝置，用于分別將所述第一和第二電阻的另一端連接至所述第一晶體管對的各晶體管的集電極，一個第三電阻，它感測流經(jīng)組成所述LC振蕩電路的一個元件中的電流；一個第四晶體管對，其各發(fā)射極相互連接，其各晶體管的基極連接至所述第三電阻的各端，并且其各晶體管的集電極連接至所述第一晶體管對的各晶體管的集電極；和一個第四電流源，它連接至所述第四晶體管對的兩晶體管的發(fā)射極，其中，根據(jù)所述第一和第四電流源的電流比來改變所述振蕩電路的主要部分的振蕩頻率，并且根據(jù)所述第二和第三電流源的電流比來改變所述振蕩電路的主要部分的Q因子。
11.按照權(quán)利要求10所述的振蕩電路，其特征在于，所述第四電流源的電流的值根據(jù)從外部施加的一個信號而改變，并且分別根據(jù)所述從外部施加的信號，所述第二和第三電流源的至少其中一個的電流的值被改變。
全文摘要
為了提供一種能夠在一個大的頻率范圍達到穩(wěn)定振蕩的振蕩電路,通過將一個其諧振頻率是可調(diào)整的LC諧振電路連接至其功能為一個3端有源元件的一對晶體管的集電極來進行振蕩操作,LC諧振電路的諧振信號反饋至該對晶體管的基極。此時,呈現(xiàn)在所述LC諧振電路的兩端電壓由一個Q－因子調(diào)諧電壓－電流轉(zhuǎn)換器電路轉(zhuǎn)換成電流,并且該電流被反饋至所述LC諧振電路,由此改變所述LC諧振電路的Q因子。
文檔編號H03B5/12GK1356772SQ01104519
公開日2002年7月3日 申請日期2001年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月10日
發(fā)明者日野拓生 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社