專利名稱：具有短路四分之一波成對(duì)線的平衡振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平衡振蕩器，包括一個(gè)頻率選擇電路以及同該頻率選擇電路連接的一個(gè)平衡有源電路。
本發(fā)明還涉及一個(gè)壓控振蕩器和分別按照權(quán)利要求9和10的RF器件。
這樣一種平衡振蕩器可從EP-A-0133799了解，其公開了一種平衡振蕩器(例如

圖15)，具有調(diào)諧電路形式的平衡頻率選擇電路和反饋放大器對(duì)形式的同該調(diào)諧電路連接的平衡有源電路。平衡調(diào)諧電路的主電極具有中性點(diǎn)接地端并提供分布電感。該主電極具有平衡端，一輔助電極相對(duì)主電極面對(duì)在其間放置的介質(zhì)放置，并具有用作接地端的兩端。
已知的平衡振蕩器的缺點(diǎn)在于它具有多個(gè)接地端和電極的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這樣的一種結(jié)構(gòu)集成在一塊面積有限的芯片上是困難的。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種平衡振蕩器，它可以容易地低成本地集成在一塊面積有限的芯片上，并且元件數(shù)量最小。
按本發(fā)明的平衡振蕩器的特征在于頻率選擇電路包括短路四分之一波成對(duì)線。
按本發(fā)明的振蕩器的優(yōu)點(diǎn)在于這樣的一種短路四分之一波成對(duì)線同樣是一種平衡電路，它導(dǎo)致一個(gè)完全平衡的振蕩器。這樣的一種完全平衡的振蕩器容易以可重復(fù)生產(chǎn)和準(zhǔn)確的方式集成。此外其輪廓是這樣的，它只有一個(gè)電源(或接地端)，由此其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。此外由于短路四分之一波線AC隔離振蕩器電源和有源電路，從而改善了按本發(fā)明的振蕩器的頻率穩(wěn)定度和可靠的工作。
在按本發(fā)明的平衡振蕩器的一個(gè)實(shí)施例中，該短路四分之一波成對(duì)線基本上是呈U-形的，更進(jìn)一步地減小了必要的芯片面積。
按本發(fā)明的振蕩器的另一實(shí)施例的特征在于該短路四分之一波成對(duì)線是共平面的。有利地導(dǎo)致本發(fā)明振蕩器的頻率選擇電路中不存在大體積接地板。此外成對(duì)線的共平面性質(zhì)導(dǎo)致對(duì)相鄰電路電磁耦合減小。
按本發(fā)明的振蕩器的再一個(gè)實(shí)施例的特征在于共平面的短路四分之一波成對(duì)線集成在一個(gè)介質(zhì)絕緣體或絕緣體上，例如玻璃，二氧化鋁，二氧化硅或使用在半導(dǎo)體工業(yè)中的任何其他的絕緣體材料上。特別地玻璃展示出低的損耗，以及其可達(dá)到的良好的共平面性將不引起對(duì)絕緣體或介質(zhì)絕緣體另一側(cè)存在的任何電路的顯著的電磁耦合。
按本發(fā)明振蕩器的另一實(shí)施例的特征在于該平衡有源電路包括一個(gè)差分放大器，展示出準(zhǔn)確的可重復(fù)生產(chǎn)的特性并由此降低了功率消耗，因?yàn)樵谠撜袷幤髦衅鹩性措娐饭δ軙r(shí)提供了負(fù)阻效應(yīng)。特別地優(yōu)選了交叉耦合反饋放大器，由于它還減少了其元件的數(shù)量。
在按本發(fā)明的平衡振蕩器的再一實(shí)施例中獲得隨元件數(shù)量進(jìn)一步減少而容易調(diào)諧，其特征在于該調(diào)諧電路具體包括至少下列裝置之一(ⅰ)變?nèi)萜?可變電容器)裝置，(ⅱ)振蕩器電源電壓裝置，(ⅲ)差分放大器尾電流改變裝置，(ⅳ)修改短路四分之一波成對(duì)線長(zhǎng)度裝置。
現(xiàn)在將參照附圖并結(jié)合其附加優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明按本發(fā)明的平衡振蕩器，其中相同元件由相同標(biāo)號(hào)指示，在附圖中圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的平衡振蕩器的原理圖；以及圖2表示按本發(fā)明的平衡振蕩器的一個(gè)可能的實(shí)施例。
圖1表示一個(gè)平衡振蕩器1，包括一個(gè)頻率選擇電路2和通過(guò)端4和5同頻率選擇電路2連接的一個(gè)平衡有源電路3。頻率選擇電路2一般實(shí)施成如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的一個(gè)諧振電路，有源電路3提供表示為-R的一個(gè)負(fù)阻，以啟動(dòng)振蕩器1中的振蕩。
圖2表示該平衡振蕩器1的一個(gè)可能的實(shí)施例，其中頻率選擇電路2實(shí)施成短路四分之一波成對(duì)線，它能容易地集成。成對(duì)線2表示成U形，具有相等長(zhǎng)度為 (最短，或可能為其奇數(shù)倍)的兩個(gè)腿，這里λ是振蕩器1的振蕩頻率的波長(zhǎng)。電路2的一個(gè)上電源端連接到電源電壓源V電源，它可以是一個(gè)可調(diào)節(jié)的電壓源，以便調(diào)諧振蕩器1的頻率。成對(duì)線2的長(zhǎng)度導(dǎo)致該電源和該振蕩器1的余下部分之間的良好隔離。這樣一種成對(duì)線2是平衡的并通常是共平面的以及在其上提供絕緣體或介質(zhì)絕緣體的另一側(cè)上不需要接地板。端4和5連接到短路四分之一波成對(duì)線2的相應(yīng)的低端。每個(gè)端4和5連接到各可控半導(dǎo)體管T1和T2的主流(讀作收集極-發(fā)射極)路徑。半導(dǎo)體管T1和T2的控制端(讀作基極)交叉連接到另一晶體管的收集極。這樣形成差分對(duì)T1,T2的尾電流由一個(gè)電流源I偏置提供，它可以是一個(gè)可調(diào)節(jié)的電流源，以便調(diào)節(jié)完全平衡振蕩器1的頻率。這是調(diào)諧振蕩器1的頻率的第二種可能的方法。
圖2中表示出調(diào)諧振蕩器1的第三種方法，包括兩個(gè)電容器C1和C2，連接到端4和5，并同相應(yīng)的變?nèi)荻O管D1和D2串聯(lián)連接。在一方面，C1,D1和C2,D2的接合連接點(diǎn)和另一方面地之間提供一個(gè)電壓源V調(diào)節(jié)，以提供平衡的頻率調(diào)諧。通常電阻R或線圈L連接到該電壓源以提供其RF去耦。
在其上提供短路四分之一波成對(duì)線2的介質(zhì)絕緣體或絕緣體可能是玻璃，二氧化鋁，二氧化硅或使用在半導(dǎo)體工業(yè)中的任何其他同類型的合適的絕緣體材料。在圖2中示意地表示該成對(duì)線2的本體部分，在這里腿或線兩者成為一體可由梯子類形結(jié)構(gòu)物組成(由虛線所示)，使得借助于刻蝕或光激射一個(gè)或多個(gè)梯子部分可使諧振頻率偏移。另外劃痕是可能的，使得能發(fā)生連續(xù)的調(diào)整過(guò)程。這是調(diào)諧或調(diào)整振蕩器1的第四種方法。
該平衡振蕩器得到在壓控振蕩器和/或RF設(shè)備中應(yīng)用，例如發(fā)射機(jī)，接收機(jī)，收發(fā)信機(jī)，無(wú)線電設(shè)備，電視，調(diào)諧器，通信設(shè)備，電話，等等。
權(quán)利要求
1．一種平衡振蕩器包括頻率選擇電路和同該頻率選擇電路連接的平衡有源電路，其特征在于頻率選擇電路包括短路四分之一波成對(duì)線。
2．按權(quán)利要求1的平衡振蕩器，其特征在于短路四分之一波成對(duì)線基本上是U-形的。
3．按權(quán)利要求1或2的平衡振蕩器，其特征在于短路四分之一波成對(duì)線是共平面的。
4．按權(quán)利要求3的平衡振蕩器，其特征在于共平面的短路四分之一波成對(duì)線集成在一個(gè)絕緣體上，例如玻璃，二氧化鋁，二氧化硅，等等。
5．按權(quán)利要求1-4之一的平衡振蕩器，其特征在于平衡有源電路包括一個(gè)差分放大器。
6．按權(quán)利要求5的平衡振蕩器，其特征在于該差分放大器是一個(gè)交叉耦合的反饋放大器。
7．按權(quán)利要求1-6之一的平衡振蕩器，其特征在于該平衡振蕩器包括一個(gè)調(diào)諧電路。
8．按權(quán)利要求7的平衡振蕩器，其特征在于調(diào)諧電路包括至少以下裝置之一(ⅰ)變?nèi)萜餮b置，(ⅱ)振蕩器電源電壓改變裝置，(ⅲ)差分放大器尾電流改變裝置，(ⅳ)調(diào)整短路四分之一波成對(duì)線長(zhǎng)度的裝置。
9．一種壓控振蕩器，包括本發(fā)明權(quán)利要求1-8之一的平衡振蕩器。
10．一種RF設(shè)備，例如發(fā)射機(jī)，接收機(jī)，收發(fā)信機(jī)，無(wú)線電設(shè)備，電視，調(diào)諧器，通信設(shè)備，電話，等等，備有按本發(fā)明權(quán)利要求1-8之一的平衡振蕩器。
全文摘要
一種平衡振蕩器包括具有短路四分之一波成對(duì)線的頻率選擇電路以及包括同該頻率選擇電路連接的一個(gè)平衡有源電路。這樣一種成本低廉電路可以是U形的,以便只占用一個(gè)小的空間,并能容易地集成在一種介質(zhì)特別是玻璃上。有源電路包括交叉耦合的晶體管差分對(duì)。該振蕩器可以用多種不同方法調(diào)諧。
文檔編號(hào)H03B5/12GK1314024SQ00801126
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2000年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月16日
發(fā)明者L·萊伊滕, A·G·瓦格曼斯 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司