专利名称：电压控制振荡电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备温度检出单元的电压控制振荡电路(以下称作"vco(Voltage Controlled Oscillator)电路")及具备它的无线通信装置。
背景技术：
近几年来，随着广播的数字化，已经可以用移动终端接收信号。这就要求用移动终端接收信号所使用的vco电路，在具有小型而且节电等特性的基础上，还能够接收大的频率范围的发送信号，在车载等使用温度范 围大的环境中也能够稳定地动作。面对这一要求，专利文献l公开了使用具有大的频率范围的VCO电路的锁相环电路(以下称作"PLL (Phase Locked Loop) 电路，，)。
图11是表示专利文献1所述的现有技术涉及的PLL电路100的结构 的方框图。在图11的PLL电路100的VCO电路200中，由互相并联的 变容二极管CV、电容器C2及C3、电感器L1构成的谐振电路，具有取决 于变容二极管CV、电容器C2及C3、电感器LI的各值的规定的谐振频率， 振荡器6使用谐振电路，产生、输出具有与谐振频率对应的振荡频率的信 号。VCO电路200的谐振频率，首先利用开关SW3，将恒电压源18的输 出电压V,外加给变容二极管CV，控制开关SW1、 SW2选择频带，从而 进行粗调后，再利用开关SW3，通过电压外加端子Tin作媒介，将来自低 通滤波器(以下称作"LPF") 11的电压外加给变容二极管CV，从而利用 PLL电路100进行精调。
图12及图13是分别表示图11的PLL电路100中的从低温到高温及从高温到低温的温度变化的外加给变容二极管CV的外加电压VT(以下称 作"可变容量外加电压VT")和振荡频率fosc的关系的特性图。振荡电路因为通常具有温度特性，所以按照温度特性，设定将PLL电路100锁定在 所需的频率范围内的振荡频率fosc的初始的电压范围——初始锁定范围。在图12中，fBL, fBL5，表示各频带B1 B4中的下限或上限振荡频率。低 温时例如可变容量外加电压VT是初始锁定范围的上限V2时，在低温锁定位置Pll中锁定PLL电路100。然后，温度上升时，虽然振荡频率fosc的 特性整体下降，但是却利用PLL电路100维持锁定状态，直到可变容量外 加电压VT成为电压VH的高温锁定位置P12为止。另外，在图13中，fBH1 fBH5，表示各频带B1 B4中的下限或上限振荡频率。高温时例如可变容 量外加电压VT是初始锁定范围的下限V,时，在高温锁定位置P13中锁定 PLL电路100。然后，温度下降时，虽然振荡频率fosc的特性整体上升， 但是却利用PLL电路100维持锁定状态，直到可变容量外加电压VT成为 电压Vl的低温锁定位置P14为止。
专利文献l: JP专利第3488180号公报
可是，上述现有技术涉及的PLL电路100，如图12及图13所示，由 于考虑初始锁定后的温度变动，所以需要在初始锁定范围的两侧，确保规 定的温度余裕，因此存在着振荡频率范围狭窄的问题。
例如在图11的VCO电路200的谐振电路中，虽然增加开关SW1、 SW2和分别与开关SW1、 SW2串联的电容器C2、 C3的各组后，能够扩 大振荡频率范围，但是谐振电路的规模增大后，将VCO电路装入半导体 集成电路时，被谐振电路附加的寄生电容就增大，导致VCO电路的相位 噪声劣化。使VCO电路的电流增加，虽然能够抑制寄生电容的增大带来 的相位噪声劣化的影响，但是这时却导致消耗电力增加。另外，提高频率 控制灵敏度(foSC/VT)后，虽然能够扩大频率范围，但是这时对于与可 变容量外加电压VT重叠的电压噪声而言的振荡频率foSC的变动变大，VCO 电路的相位噪声劣化。在使用相位噪声劣化的VCO电路的无线通信装置中，处理多值的相位调制信号后，误码率就下降，存在着难以再生高品位 的映像及声音和数据的问题。发明内容
本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供不使相位噪声劣 化、具有较大的振荡频率范围的电压控制振荡电路及具备它的无线通信装 置。
第1发明涉及的电压控制振荡电路，其特征在于，具备温度检出单 元，该温度检出单元检出温度，产生、输出与所述检出的温度对应的粗调 用的第l控制电压；开关单元，该开关单元旨在选择输入的精调用的第2 控制电压及所述粗调用的第l控制电压中的某一个；可变电容元件，该可 变电容元件具有根据所述开关单元选择的控制电压进行调整的电容值；谐 振电路，该谐振电路至少包含1个电容器和电感器，具有规定的谐振频率； 振荡单元，该振荡单元使用所述谐振电路，产生、输出具有与所述谐振频 率对应的振荡频率的振荡信号。
在上述电压控制振荡电路中，其特征在于所述温度检出单元根据电 源电压动作，按照输入的电源控制信号，控制外加的电源电压。
另外，在上述电压控制振荡电路中，其特征在于进而具备电流控制 单元，该电流控制单元按照所述温度检出单元检出的温度，控制所述振荡 单元的电流。
进而，在上述电压控制振荡电路中，其特征在于所述温度检出单元 在所述开关单元选择所述第1控制电压时，将所述第1控制电压保持为一 定。
另外进而，在上述电压控制振荡电路中，其特征在于进而具备锁相环电路，该锁相环电路根据该电压控制振荡电路输出的振荡信号，产生所 述第2控制电压。
第2发明涉及的无线通信装置，其特征在于在接收无线信号的无线 通信装置中，具备频率变换单元，该频率变换单元使用所述上述控制型振 荡电路和来自所述电压控制振荡电路的振荡信号，频率变换无线信号。
这样，采用本发明涉及的电压控制振荡电路及具备它的无线通信装置 后，因为具备温度检出单元(该温度检出单元检出温度，产生、输出与检 出的温度对应的粗调用的第1控制电压)，所以能够得到削减振荡频率的 温度余裕、不使相位噪声劣化地获得较大的振荡频率范围的有利效果。
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的PLL电路1的结构的方框图。 图2是表示图1的温度检出电路4及电压发生电路5的详细结构的一 个例子的电路图。图3是表示图1的PLL电路1中的从低温到高温的温度变化的可变容 量外加电压Vt和振蕩頻率fosc的关系的特性图。图4是表示图1的PLL电路1中的从高温到低温的温度变化的可变容 量外加电压VT和振荡频率foSC的关系的特性图。图5是表示将图1的PLL电路1中的选台处理的流程图。图6是表示本发明的第2实施方式涉及的PLL电路1A的结构的方框图。图7是表示本发明的第3实施方式涉及的PLL电路1B的结构的方框图。图8是表示本发明的第4实施方式涉及的PLL电路1C的结构的方框图。图9是表示图8的温度检出电路4C及电压发生电路5的详细结构的 一个例子的电路图。图IO是表示具备图1的PLL电路1的无线通信装置的结构的方框图。图11是表示现有技术涉及的PLL电路100的结构的方框图。图12是表示图11的PLL电路100中的从低温到高温的温度变化的可 变容量外加电压Vt和振蕩頻率foSC的关系的特性图。图13是表示图11的PLL电路100中的从高温到低温的温度变化的可 变容量外加电压Vt和振霧頻率foSC的关系的特性图。
图中1、 1A、 1B、 1C—PLL电路；2、 2A、 2B、 2C—VCO电路；4、 4A、 4C—温度检出电路；5、 5A—电压发生电路；6、 6B—振荡器；7—基准频率分频器；8—振荡频率分频器；9一相位比较器；IO—充电泵；ll一 LPF; 12—频率调整控制器；13、 14一电流源；15—比较器；19—基准频率发生器；20—电流控制电路；21、 22—恒电压源；30—天线；31—循环 器；32—低噪声放大器(LNA); 33、 36—带通滤波器；34、 37—混频器； 35—功率放大器(PA); 38—基带信号处理电路；1C、 2C、 3 C—电容器； CV—变容二极管；L1—电感器；Rl、 R2、 R3—电阻；SW1、 SW2、 SW 3、 SW4、 SW5—开关；Tin—电压外加端子；Tcl、 Tc2、 Tc3—控制端子； Tout—振荡信号输出端子；Tvc—电源控制端子。
具体实施方式
下面，参照附图，讲述本发明涉及的实施方式。此外，在以下的各实 施方式中，对于相同的构成要素，赋予相同的符号。
第1实施方式图1是表示本发明的第1实施方式涉及的PLL电路1的结构的方框图。 在图1中，PLL电路1例如在调谐器等中被用于产生局部振荡信号，由 VCO电路2、基准频率分频器7、振荡频率分频器8、相位比较器9、充 电泵IO、低通滤波器(以下称作"LPF") 11、频率调整控制器12和基准 频率发生器19构成。PLL电路1内的各构成要素，在1个芯片上形成。
基准频率发生器19，产生具有规定的基准频率的基准频率信号后向基 准频率分频器7输出。基准频率分频器7用规定的分频比对输入的基准频率信号进行分频，向相位比较器9及频率调整控制器12输出分频后的基准频率信号fREF。振荡频率分频器8用规定的分频比对输入的振荡频率信号fosc进行分频，向相位比较器9及频率调整控制器12输出分频后的振荡频率信号fDIV。相位比较器9比较输入的分频后的基准频率信号fREF的相位和分频后的振荡频率信号fmv的相位，通过充电泵10及LPF11作媒 介，向VCO电路2输出比较结果的信号——DC电压。频率调整控制器12检出输入的分频后的基准频率信号fREF的频率和分频后的振荡频率信号fmv的频率之差，按照检出的差，选择粗调及精调以及选择频带(详细情 况将在后文讲述)。
VCO电路2，由温度检出电路4、电压发生电路5、振荡器6、开关 SW1、 SW2、 SW3、电容器Cl、 C2、 C3、变容二极管CV和电感器Ll 构成。在VCO电路2中，电容器C2、 C3、变容二极管CV、开关SW1、 SW2和电感器Ll构成取决于变容二极管CV及电容器C2、 C3的各容量 值及电感器L1的电感值的谐振频率的谐振电路。温度检出电路4检出温 度，向电压发生电路5输出与检出的温度对应的温度检出结果的信号。电 压发生电路5产生、输出与来自温度检出电路4的温度检出结果的信号对 应的电压。开关SW3按照通过控制端子Tcl作媒介输入的控制信号，选 择接点a或接点b，选择接点a时，将来自电压发生电路5的输出电压外 加给变容二极管CV，选择接点b时，通过电压外加端子Tin作媒介，将 来自LPF11的DC电压外加给变容二极管CV。电容器Cl及变容二极管 CV互相串联，构成串联电路，串联电路设置在振荡器6及接地电位之间。 电容器C1及变容二极管CV的连接点，与开关SW3的共同端子连接。变 容二极管CV的容量值，取决于通过开关SW3作媒介外加的偏置电压。 电容器Cl将外加给变容二极管CV的直流偏置电压和振荡器6的偏置电 压断开。
开关SW1及SW2，被频率调整控制器12分别通过控制端子Tc2及Tc3作媒介输入的各控制信号控制，接通时分别将电容器C2及C3与电容 器Cl及变容二极管CV的串联电路并联，断开时则分别将电容器C2及 C3与电容器Cl及变容二极管CV的串联电路断开。电感器Ll与电容器 Cl及变容二极管CV的串联电路并联。振荡器6使用上述谐振电路，产生 具有与谐振频率对应的振荡频率信号fosc的振荡信号，通过振荡信号输出 端子Tout作媒介输出。振荡信号输出端子Tout输出的振荡信号fosc，被 输入振荡频率分频器8，通过相位比较器9、充电泵10及LPF11作媒介， 作为精调用的控制电压——DC电压，再次外加给VCO电路2的电压外加 端子Tin。这样地使变容二极管CV的电容值维持成规定值地进行环路控 制，锁定PLL电路1。
图2是表示图1的温度检出电路4及电压发生电路5的详细结构的一 个例子的电路图。在图2中，温度检出电路4由电流源13、 14、电阻R1、 R2和比较器15构成，电压发生电路5由恒电压源21、 22和开关SW4构 成。电流源13与电源电位Vdd连接，输出按照构成电流源13的双极性晶 体管的基极一发射极之间的电压VBE的固定的温度特性变化的电流地设 定；电流源14与电源电位Vdd连接，与温度变化无关地输出恒定的电流。 电阻R1、 R2分别将电流源13、 14供给的电流变换成电压后，分别外加给 比较器15的非反转输入端子(+ )及反转输入端子(_)。输入比较器15 的各电压， 一个根据规定的温度特性变化，另一个被维持成一定的基准电 压，所以能够按照温度是否小于取决于电阻R1、 R2的电阻比的规定的阈 值温度，使比较器15的输出电压变化。例如比较器15在低于规定的阈值 温度的低温时，输出具有0V的电压电平的信号，在高于规定的阈值温度 的高温时，输出具有规定的电源电压的电压电平的信号。电压发生电路5 的开关SW4，在比较器15的输出信号的电压电平为0V时即低温时，通 过接点a及图1的开关SW3的接点a作媒介，将恒电压源21的输出电压 V,L作为粗调用的控制电压，外加给变容二极管CV;在比较器15的输出 信号的电压电平为电源电压时即高温时，通过接点b及图1的开关SW3 的接点a作媒介，将恒电压源22的输出电压Vj作为粗调用的控制电压， 外加给变容二极管CV。此外,在输出电压V化和输出电压V,之间，用下列公式(1)表示的关系式成立。
V1L<V, (1)
下面，参照图3 图5，对于采用以上结构的PLL电路，讲述其动作。
图3是表示图1的PLL电路1中的从低温到高温的温度变化的外加给 变容二极管CV的外加电压VT和振荡频率fosc的关系的特性图。在图3 中，实线表示温度检出电路4检出的温度为规定的阈值温度以下的低温时 的可变容量外加电压Vt和振蕩頻率fosc的关系，点划线表示温度比低温 时上升的高温的可变容量外加电压Vt和振蕩頻率foSC:的关系。Vl及VH， 分别表示充电泵10的输出下限电压及输出上限电压。频带B1 B4的特性， 表示图1的VCO电路2的开关SW1、SW2的接通及断开的各组合产生的 可变容量外加电压VT和振荡频率fosc的关系。例如在频带B1中，开关 SW1及开关SW2都接通；在频带B2中，只有开关SW1接通；在频带B3 中，只有开关SW2接通；在频带B4中，开关SW1及开关SW2都断开。 fAL1 fAL5，表示各频带B1 B4中的下限或上限振荡频率。在频带B1中，用振荡频率fAU 振荡频率fAL2振荡；在频带B2中，用振荡频率fAL2 振 荡频率fAL3振荡；在频带B3中，用振荡频率fAU 振荡频率fAL4振荡；在 频带B4中，用振荡频率f^4 振荡频率fAL5振荡。这样，图1的VCO电 路2，输出具有振荡频率fAU 振荡频率fAL5的频率范围内的振荡频率fQSC的振荡信号。另外，Vt是恒电压源22的输出电压，V化是恒电压源21的输出电压，V2表示初始锁定范围的下限值是电压V,L时的初始锁定范围的上限值。
在图3中，首先在低温时，变容二极管CV被电压发生电路5的开关 SW4外加电压发生电路5的恒电压源21的输出电压V^，然后利用开关 SW1、 SW2，以与控制信号对应的组合，使电容器C2及C3与变容二极管 CV并联，从而选择频带B1 B4中的某一个频带。这样，振荡频率fosc 就被粗调。再然后，利用开关SW3，将来自LPF11的DC电压外加给变容二极管CV，振荡频率fosc就被PLL电路1精调后锁定。此外，在精调动作中，粗调时设定的开关SW1、 SW2的状态不变更。温度相当低时，可变容量外加电压VT是初始锁定范围的上限值V2。然后，温度上升时，虽然振荡频率foSC的特性整体下降，但是却利用PLL电路1维持锁定状态， 直到可变容量外加电压VT成为电压VH的高温锁定位置P12为止。
这样，刚锁定后的温度相当低时，判断可变容量外加电压Vt在下降 的方向上几乎没有变化，变容二极管CV被电压发生电路5的开关SW4 外加电压V化，从而削减可变容量外加电压VT的低电压侧的温度余裕。这 样，就能够使初始锁定范围扩大削减的温度余裕的量，即能够扩大振荡频 率范围。在图3中。与讲述现有技术涉及的PLL电路100的动作的图12 相比，降低了温度余裕，扩大了初始锁定范围及振荡频率范围。
图4是表示图1的PLL电路1中的从高温到低温的温度变化的可变容 量外加电压VT和振荡频率fosc的关系的特性图。在图4中，实线表示温 度检出电路4检出的温度高于规定的阈值温度的高温时的可变容量外加电 压VT和振荡频率fosc的关系，点划线表示温度比高温时下降的低温的可 变容量外加电压VT和振荡频率fosc的关系。Vl及Vh和頻帯B1 B4，与 图3—样。fAH1 fAH5，表示各频带B1 B4中的下限或上限振荡频率。在频带B1中，用振荡频率fAH, 振荡频率fAH2振荡；在频带B2中，用振荡 频率fAH2 振荡频率fAH3振荡；在频带B3中，用振荡频率fAH3 振荡频率 f八h4振荡；在频带B4中，用振荡频率fAH4 振荡频率fAH5振荡。这样，图1的VCO电路2，输出具有振荡频率fAm 振荡频率fAH5的频率范围内的 振荡频率fosc的振荡信号。另外，V,是恒电压源22的输出电压，V2H表示初始锁定范围的下限值是电压v,时的初始锁定范围的上限值。
在图4中，首先在高温时，变容二极管CV被电压发生电路5的开关 SW4外加电压发生电路5的恒电压源22的输出电压Vp然后利用开关 SW1、 SW2，以与控制信号对应的组合，使电容器C2及C3与变容二极管 CV并联，从而选择频带B1 B4中的某一个频带。这样，振荡频率foSC就被粗调。再然后，利用开关SW3，将来自LPF11的DC电压外加给变容 二极管CV，振荡频率fosc就被PLL电路l精调后锁定。此外，在精调动 作中，粗调时设定的开关SW1、 SW2的状态不变更。温度相当高时，可 变容量外加电压VT是初始锁定范围的下限值V,，振荡频率fosc在fAHi的 高温锁定位置P13被锁定。然后，温度下降时，虽然振荡频率fosc的特性 整体上升，但是却利用PLL电路1维持锁定状态，直到可变容量外加电压 VT成为电压V，的低温锁定位置P4为止。
这样，刚锁定后的温度相当高时，判断可变容量外加电压Vt在上升 的方向上几乎没有变化，变容二极管CV被电压发生电路5的开关SW4 外加电压V,，从而削减可变容量外加电压VT的高电压侧的温度余裕。这 样，就能够使初始锁定范围扩大削减的温度余裕的量，即能够扩大振荡频 率范围。在图4中，与讲述现有技术涉及的PLL电路100的动作的图13 相比，降低了温度余裕，扩大了初始锁定范围及振荡频率范围。
这样，如图3及图4所示，扩大各频带B1 B4的初始锁定范围后， 能够不使相位噪声劣化地实现广大的振荡频率范围。
图5是表示将图1的PLL电路1用于调谐器时进行选台处理的流程图。在图5中，作为1个例子，讲述目标振荡频率为fAL2的情况。
首先，在图5的S50中，利用温度检出电路4检出温度，在步骤S51 中，判断检出的温度是否低于规定的阈值温度，YES时进入步骤S52， NO 时进入步骤S53。在步骤S52中，利用幵关SW4，选择、输出恒电压源 21的输出电压V化后，进入步骤S54。在步骤S53中，利用开关SW4，选 择、输出恒电压源22的输出电压V,后，进入步骤S54。此外，将步骤S50 S53作为温度判定处理。
在步骤S54中，利用开关SW3，将来自电压发生电路5的粗调用的控 制电压外加给变容二极管CV，在步骤S55中，利用开关SW1、 SW2，作为初始值例如选择频带B3。接着，在步骤S56中，利用频率调整控制器12检出分频后的基准频率信号fREF和分频后的振荡频率信号f0W之差，在步骤S57中，利用频率调整控制器12，将按照检出的差重新选择适当的频 带的控制信号供给开关SW1、 SW2，检出振荡频率fosc。接着，在步骤 S58中，利用频率调整控制器12检出分频后的基准频率信号fREF和分频后 的振荡频率信号fmv之差，在步骤S59中，判断振荡频率fosc是不是在下 限频率fAU以上而且在上限频率fAU以下，YES时进入步骤S60， NO时 返回步骤S57，反复进行处理。在步骤S60中，利用开关SW3，将来自 LPF11的精调用的控制电压——DC电压外加给变容二极管CV，由此用 PLL电路1和VCO电路2构成闭合回路，在步骤S61中，利用PLL电路 1调整可变容量外加电压VT，以便使振荡频率fosc成为目标振荡频率fAu。
图IO是表示具备图1的PLL电路1的无线通信装置的结构的方框图。 在图10中，无线通信装置具备PLL电路1、天线30、循环器31、低噪声 放大器(以下称作"LNA") 32、带通滤波器(以下称作"BPF") 33、 36、 混频器34、 37、功率放大器(以下称作"PA") 35和基带信号处理电路 38。
在图10中，接收无线信号时，天线30接收的无线接收信号，通过循 环器31及LNA32作媒介，被放大成低频变换所需的电平后，由BPF33 带域滤波，输出所需的接收带域的无线接收信号。混频器34将来自PLL 电路1的振荡频率fosc和来自BPF33的所需的接收带域的无线接收信号混 合，从而频率变换成具有规定的中间频率的中间频率信号后，向基带信号 处理电路38输出。
另外，发送无线信号时，来自基带信号处理电路38的发送信号，利 用混频器37与来自PLL电路1的振荡频率fosc混合，从而频率变换成具 有规定的发送频率的发送频率信号后，再利用BPF36将所需的发送带域的 发送信号带通滤波，通过PA35、循环器31及天线30作媒介，无线发送。
综上所述，采用本实施方式涉及的PLL电路1后，因为具备检出温度 的温度检出电路4和产生、输出与检出的温度对应的粗调用的控制电压的 电压发生电路5，所以能够削减振荡频率的温度余裕，能够不使相位噪声 劣化地获得广大的振荡频率范围。
此外，在本实施方式中，在温度检出电路4及电压发生电路5中，具 有低温时及高温时等2个温度区分。但本发明并不局限于该结构，也可以 有3个以上的区分。这时，温度检出电路4可以按照温度，输出互不相同 的多个温度检出信号；电压发生电路5按照输入的温度检出信号，切换多 个输出电压地动作。另外这时，还可以采用使电压发生电路5的输出电压 随着温度检出电路4检出的温度连续变换的结构。另外，虽然温度检出电路4及电压发生电路5具有图2所示的结构， 但本发明并不局限于该结构，也可以是其它结构，只要是能够输出与温度 对应的电压的结构就行。进而，与变容二极管CV并联地连接2个电容器C1、 C2，但本发明 并不局限于该结构，为了获得所需的振荡频率范围和频率控制灵敏度，可 以将1个或3个以上的电容器与变容二极管CV并联。另外进而，谐振电路包含变容二极管CV、电容器C2、 C3、开关SW1 及SW2，但本发明并不局限于该结构，例如可以是使用利用MOS晶体管 的栅极电容的电容元件等的其它的结构。另外，VCO电路2是不平衡型，但本发明并不局限于该结构，例如 可以作为平衡型使用差动电路。
另外进而，在温度检出电路4中，输出按照构成电流源13的双极性 晶体管的基极一 发射极之间的电压VBE的温度特性变化的电流地设定电流 源13;电流源14则与温度变化无关地输出恒定的电流。但本发明并不局限于该结构，还可以输出按照构成电流源14的双极性晶体管的基极一发 射极之间的电压VBE的温度特性变化的电流地设定电流源14;电流源13 则与温度变化无关地输出恒定的电流，可以是其它的结构，只要是输出电 流源13、 14按照互不相同的温度特性变化的电流的结构就行。
第2实施方式图6是表示本发明的第2实施方式涉及的PLL电路1A的结构的方框 图。在图6中，本实施方式涉及的PLL电路1A与图l所示的第l实施方 式涉及的PLL电路1相比，在取代图1的VCO电路2、具备VCO电路 2A的这一点上不同。VCO电路2A与图1的VCp鬼路2相比，在取代温 度检出电路4及电压发生电路5、具备温度检出电路4A及电压发生电路 5A的这一点上不同。除此以外，PLL电路1A和图l所示的第l实施方式 涉及的PLL电路1 一样，对于赋予相同符号的构成要素不再赘述。
在图6中，温度检出电路4A及电压发生电路5A根据电源电压动作， 按照通过电源控制端子Tvc作媒介输入的电源控制信号，控制外加的电源 电压。具体地说，粗调时即利用开关SW3选择来自电压发生电路5A的输 出电压时，将规定的电源电压外加给温度检出电路4A及电压发生电路5A; 精调时即利用开关SW3通过电压外加端子Tin作媒介选择来自LPF电路 ll的DC电压时，按照电源控制信号，断开温度检出电路4A和电压发生 电路5A的电源电压或减少。其它的动作和第1实施方式涉及的图1的PLL 电路l同样，所以不再赘述。
综上所述，采用本实施方式涉及的PLL电路1A后，由于在对振荡频 率进行粗调时将电源电压外加给温度检出电路4A及电压发生电路5A，精 调时断开温度检出电路4A和电压发生电路5A的电源电压或减少电流， 所以与第1实施方式涉及的图1的PLL电路1相比，能够减少消耗电力。
第3实施方式图7是表示本发明的第3实施方式涉及的PLL电路1B的结构的方框图。在图7中，本实施方式涉及的PLL电路1B与图1所示的第1实施方 式涉及的PLL电路1相比，在取代图1的VCO电路2、具备VCO电路 2B的这一点上不同。VCO电路2B与图1的VCO电路2相比，在取代振 荡器6、具备振荡器6B的这一点上，以及进而具备在温度检出电路4和 振荡器6B之间连接的电流控制电路20的这一点上不同。除此以外，PLL 电路1B和图1所示的第1实施方式涉及的PLL电路1 一样，对于赋予相同符号的构成要素不再赘述。
在图7中，电流控制电路20按照来自温度检出电路4的温度检出结 果的信号，控制振荡器6B的电流。具体地说，温度检出电路4的温度检 出结果的信号表示高于规定的阈值温度时，使振荡器6B的电流增加；温 度检出电路4的温度检出结果的信号表示在规定的阈值温度以下时，使振 荡器6B的电流减少。这样，根据使用温度使流入振荡器6B的电流最佳化。 这时，因为温度检出电路4的温度检出结果的信号被电压发生电路5和电 流控制电路20兼用，所以能够使电流规模几乎不增大地根据使用温度使 流入振荡器6B的电流最佳化，能够在较大的温度范围维持良好的相位噪 声特性的同时，减少振荡器6B的消耗电流。
综上所述，采用本实施方式涉及的PLL电路1B后，由于使用温度检 出电路4的温度检出结果，按照使用温度使流入振荡器6B的电流最佳化， 所以与第i实施方式涉及的图1的PLL电路1相比，能够减少消耗电力。
第4实施方式图8是表示本发明的第4实施方式涉及的PLL电路1C的结构的方框 图。在图8中，本实施方式涉及的PLL电路1C与图1所示的第1实施方 式涉及的PLL电路1相比，在取代图1的VCO电路2、具备VCO电路 2C的这一点上不同。VCO电路2C与图1的VCO电路2相比，在取代温 度检出电路4、具备温度检出电路4C的这一点上不同。除此以外，PLL 电路1C和图1所示的第1实施方式涉及的PLL电路1 一样，对于赋予相 同符号的构成要素不再赘述。
图9是表示温度检出电路4C及电压发生电路5的详细结构的电路图。 在图9中，温度检出电路4C与图2所示的第1实施方式涉及的PLL电路 1的温度检出电路4相比，进而具备在电阻R2和接地电位之间连接的电 阻R3，和根据比较器15的输出信号控制通断、而且与电阻R3并联的开 关W5。
在图9中，温度检出电路4C利用被来自比较器15的输出信号控制的 开关SW5，将与电流源14连接的电阻的值，切换成电阻R2的电阻值、 电阻R2的电阻值及电阻R3的电阻值之和。这样，能够根据来自比较器 15的输出信号，切换电流源14一侧的基准电压，进行和磁滞比较仪一样 的动作。由于选台时通常需要数毫秒以下的闩锁时间，所以只要设定电阻 R3的电阻值，使其具有该时间内的温度变动宽度以上的磁滞宽度就行。
采用这种结构后，即使温度检出电路4C在规定的阈值温度附近动作， 也因为温度检出电路4C具有磁滞特性，所以只要是磁滞宽度以下的温度 变动，进行选台处理时，电压发生电路5的输出电压就不会变化，在图8 的开关SW3选择电压发生电路5的输出电压的粗调时，能够将电压发生 电路5的输出电压保持一定。另外，因为只利用开关SW5切换电阻值， 所以还不会增加消耗电流。
综上所述，采用本实施方式涉及的PLL电路1C后，因为温度检出电 路4C具有磁滞特性，所以不会增加消耗电流，在粗调振荡频率时，能够 将电压发生电路5的输出电压保持一定。
此外，在本实施方式中，在温度检出电路4C作为一个旨在实现磁滞 特性的结构的例子，具有图9的电路结构，但本发明并不局限于该结构， 也可以是其它结构。另外，虽然采用利用磁滞特性使电压发生电路5的输 出电压保持一定的结构，但是还可以采用使用逻辑电路等保持温度检出电 路4C的输出逻辑的结构。
此外，将使用了第1 第4实施方式涉及的各PLL电路1、 1A、 1B、 1C的无线装置用于调谐器等中时，在能够接收广泛的频率范围的广播的 同时，还能够利用良好的相位噪声特性再生高品位的映像信号及声音信 号。
另外，将使用了第1 第4实施方式涉及的各PLL电路1、 1A、 1B、 1C的无线装置用于通信系统等中时，在能够适应具有不同的频带的通信 规格的同时，还能够利用良好的相位噪声特性能够对应收发高品位的映像 信号、声音信号及数据信号。
综上所述，采用本发明涉及的电压控制振荡电路及具备它的无线通信 装置后，因为具备温度检出单元(该温度检出单元检出温度，产生、输出 与检出的温度对应的粗调用的第1控制电压)，所以能够削减振荡频率的 温度余裕，不使相位噪声劣化地获得较大的振荡频率范围。
本发明涉及的电压控制振荡电路及具备它的无线通信装置，例如可以 在调谐器及通信系统等中加以利用。
权利要求
1、一种电压控制振荡电路，其特征在于，具备温度检出单元，该温度检出单元检出温度，产生并输出与所述检出的温度对应的粗调用的第1控制电压；开关单元，该开关单元用于选择输入的精调用的第2控制电压及所述粗调用的第1控制电压中的某一个；谐振电路，该谐振电路包含可变电容元件、至少1个电容器和电感器，该谐振电路具有规定的谐振频率，所述可变电容元件具有根据所述开关单元选择的控制电压而被调整的电容值；和振荡单元，该振荡单元使用所述谐振电路，产生并输出具有与所述谐振频率对应的振荡频率的振荡信号。
2、 如权利要求1所述的电压控制振荡电路，其特征在于所述温度 检出单元根据电源电压动作，按照输入的电源控制信号，外加的电源电压 受到控制。
3、 如权利要求1或2所述的电压控制振荡电路，其特征在于进而 具备电流控制单元，该电流控制单元按照所述温度检出单元检出的温度， 控制所述振荡单元的电流。
4、 如权利要求1 3任一项所述的电压控制振荡电路，其特征在于 所述温度检出单元，在所述开关单元选择所述第l控制电压时，将所述第 l控制电压保持为一定。
5、 如权利要求1 4任一项所述的电压控制振荡电路，其特征在于 进而具备锁相环电路，该锁相环电路根据所述电压控制振荡电路输出的振 荡信号，产生所述第2控制电压。
6、 一种无线通信装置，接收无线信号，其特征在于，具备 权利要求1 5任一项所述的电压控制振荡电路；和 频率变换单元，该频率变换单元使用来自所述电压控制振荡电路的振荡信号，变换无线信号的频率。
全文摘要
VCO电路(2)包含温度检出电路(4)、电压发生电路(5)、开关(SW3)、谐振电路和振荡器(6)。温度检出电路(4)检出温度，电压发生电路(5)生成并输出对应检测出的温度的用于粗调整的电压。开关(SW3)选择用于精调整的DC电压及用于粗调整的电压中的一个。谐振电路包含变容二极管(CV)、电容器(C2、C3)和电感器(L1)，该谐振电路具有规定的谐振频率，变容二极管(CV)具有根据开关单元(SW3)选择的控制电压而被调整的电容值。振荡器(6)使用谐振电路，产生并输出具有与所述谐振频率对应的振荡频率(f<sub>osc</sub>)的振荡信号。
文档编号H03L7/099GK101405941SQ20078001004
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年3月23日
发明者大场康雄, 岩井田峰之, 藤井健史 申请人:松下电器产业株式会社