专利名称：准谐振的复合谐振电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合谐振电路，更具体地涉及不使用具有谐振频率的谐振元件来生成准谐振峰值电流并且谐振频率是可变的复合谐振电路。
背景技术：
关于诸如具有固有谐振频率的压电振荡器的电子部件，将电抗元件连接到诸如串联LC谐振电路或并联LC谐振电路的谐振电路的方法是用于改变它们的零相频率(即，谐振频率)的已知方式。因此，不能任意地改变谐振频率范围，除非改变了谐振电路的电路常数。同时，专利文献1公开了一种RC多相滤波器，该RC多相滤波器包括用于接收具有90° 的相位差的四相位信号的四个输入端子和用于输出四相位信号的电路。在该滤波器中，使用非谐振元件(没有诸如串联LC电路的谐振元件)生成准谐振峰值电压，但不能根据频率改变该谐振峰值电压自身。S卩，利用该类型的复合谐振电路，不能够改变谐振频率范围，除非改变了谐振元件或非谐振元件的电路常数。现有技术文献专利文献1 日本特开2006-31911
发明内容
[本发明要解决的问题]本发明的目的是提供一种复合谐振电路，通过使用不具有谐振频率的非谐振元件，而不用改变该非谐振元件的电路常数，该复合谐振电路的谐振频率就可变。[解决问题的手段]根据本发明的复合谐振电路包括输入端子；谐振单元，该谐振单元具有第一端口和第二端口，并响应于分别提供到这些端口的交流信号而谐振；以及相位移位电路，该相位移位电路对提供到输入端子的交流信号执行不同的相位移位，并分别将经受相位移位的第一移位信号和第二移位信号提供到第一端口和第二端口。该谐振单元是阻抗电路，该阻抗电路具有形成第一端口和第二端口的至少4个输入端子，并响应于经过第一端口和第二端口进入的第一移位信号和第二移位信号而在非零电抗下生成准谐振峰值电流。利用该复合谐振电路，根据第一和第二移位信号的相位移位量，该阻抗电路生成准谐振峰值电流，并且根据交流信号的频率，在宽的频率范围上准谐振峰值电流的谐振频率可变。因而，可以使谐振频率可变而不用改变不具有谐振频率的非谐振元件的电路常数。
图1是本发明的第一实施方式的复合谐振电路的电路图；图2是在图1中示出的复合谐振电路的模拟结果的曲线图；图3是本发明的第二实施方式的复合谐振电路的电路图4是在图2中示出的复合谐振电路的模拟结果的曲线图；图5是本发明的第三实施方式的复合谐振电路的电路图；图6是在图3中示出的复合谐振电路的模拟结果的曲线图；图7是根据本发明的实施方式1至3的环形多相输入电路的电路图；图8是本发明的第四实施方式的复合谐振电路的电路图；图9是在图8中示出的复合谐振电路的模拟结果的曲线图；图10是本发明的第五实施方式的复合谐振电路的电路图；以及图11是在图10中示出的复合谐振电路的模拟结果的曲线图。<附图标记的说明>1复合谐振电路3输入端子4第一相位控制电路5第二相位控制电路6谐振电路
具体实施例方式实施方式1图1示出本发明的复合谐振电路的实施方式1。如图1所示，复合谐振电路1包括输入端子3 ；谐振电路6，该谐振电路6具有第一和第二端口的输入端子TR11、TR12和输入端子TR21、TR22，并响应于分别提供到这些端口的交流信号而谐振；以及第一和第二相位控制电路4和5，该第一和第二相位控制电路4和5对提供到输入端子3的交流信号执行不同的相位移位以向第一端口端子和第二端口端子分别提供经受相位移位的第一和第二移位信号。谐振电路6是阻抗电路，其具有形成第一和第二端口的4个输入端子TRll、 TR12和TR21、TR22，并响应于经过第一和第二端口到来的第一和第二移位信号在非零电抗下生成准谐振峰值电流。进一步详细地描述图1中示出的复合谐振电路1的部件。图1的复合谐振电路1 的输入端子3连接到标准信号生成器SG (未示出)，并且输出功率保持恒定且频率f连续推扫的输入信号施加到复合谐振电路1的输入端子3。将该输入信号提供到第一相位控制电路4的输入端子Tl和第二相位控制电路5的输入端子T2中的每一个。第一相位控制电路4具有输入端子Tl和相位控制输出端子TDl 1、TD12。输入端子Tl连接到输入端子3 ；相位控制输出端子TDll连接到谐振电路6的TRll ；并且相位控制输出端子TD12连接到谐振电路6的TR12。输入信号经过输入端子Tl输入到第一相位控制电路4。第一相位控制电路4将施加到输入端子Tl的输入信号的相位移位奶，并将相位移位奶的信号经过相位控制输出端子TDll输出到TR11。第一相位控制电路4将施加到输入端子Tl的输入信号的相位移位 φι+180°，并将相位移位φι+180°的信号经过相位控制输出端子TD12输出到TR12。第二相位控制电路5具有输入端子Τ2和相位控制输出端子TD21、TD22。输入端子Τ2连接到输入端子3 ；相位控制输出端子TD21连接到谐振电路6的TR21 ；相位控制输出端子TD22连接到谐振电路6的TR22。
输入信号经过输入端子T2输入到第二相位控制电路5。第二相位控制电路5将施加到输入端子T2的输入信号的相位移位φ2，并将相位移位φ2的信号经过相位控制输出端子TD21输出到TR21。第二相位控制电路5将施加到输入端子Τ2的输入信号的相位移位 φ2+180°，并将相位移位φ2+180°的信号经过相位控制输出端子TD22输出到TR22。这里，将描述第一相位控制电路4和第二相位控制电路5的相位移位。第一相位控制电路4将从标准信号生成器SG输出的频率为f的输入信号的相位移位相位φΜ吏得在两个相位控制端子处的相位差相等。因而，从相位控制输出端子TDll输出的信号的相位相对于输入信号移位φι，并且从相位控制输出端子TD12输出的信号的相位相对于输入信号移 位奶+180°。第二相位控制电路5将从标准信号生成器SG输出的频率f的输入信号的相位移位相位φ2，使得在两个相位控制端子处的相位差相等。因而，从相位控制输出端子TD21输出的信号的相位相对于输入信号移位φ2，并且从相位控制输出端子TD22输出的信号的相位相对于输入信号移位收+180°。另外，将相对于输入信号相位移位奶的信号施加到谐振电路6的第一端口端子 TR11，并且将相对于输入信号相位移位φ2的信号施加到第二端口端子TR21。二者之间的相位差是((P1- φ2)。将相对于输入信号相位移位奶+180°的信号施加到谐振电路6的第一端口端子TR12，并且将相对于输入信号相位移位φ2+180°的信号施加到第二端口端子TR22。二者之间的相位差是(φι - φ2)。因此，在施加到谐振电路6的第一端口端子TRll和第二端口端子TR12的信号之间的相位差、以及在施加到第一端口端子TR12和第二端口端子TR22的信号之间的相位差都是(φι-φ2)。针对该相位差(φι-φ2)，相对于第一端口处的相位φι的相位差 (φ2- φι)被称为控制相位量并用(φ2- Cp1)或φ表示。接着，将描述图1中示出的谐振电路6。谐振电路6具有第一端口端子TRll和 TR12，以及第二端口端子TR21和TR22。谐振电路6包括连接在端子TRll和TR21之间的 Ζ21(电容器)；连接在端子TR12和TR22之间的Ζ22(电容器)；连接在端子TRll和TR22 之间的Ζ31(电阻器)；和连接在端子TR12和TR21之间的Ζ32(电阻器)。相对于输入信号相位移位奶的信号经过端子TRll输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φι+180°的信号经过端子TR12输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φ2的信号经过端子TR21输入到谐振电路6，并且相对于输入信号相位移位φ2+180°的信号经过端子TR22输入到谐振电路 6。谐振电路6响应于经过第一和第二端口提供的这些移位信号在非零电抗下生成准谐振峰值电流。接着，使用在图2中示出的模拟结果来描述根据实施方式1的复合谐振电路1 的效果。在图2中示出的模拟利用以下条件来执行将Ζ21(电容器)的电容值设置为 15. 91549431 (pF)，将Z22 (电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z31 (电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)，以及将Z32(电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)；并且将在第一端口侧的连接到谐振电路6的第一相位控制电路4的内电阻值Rl设置为1000 ( Ω )，并且将在第二端口侧的第二相位控制电路5的内电阻值R2设置为1000 ( Ω )。图2示出图1中示出的复合谐振电路的数值模拟结果。横轴表示具有IOOKHz到 IGHz的范围的输入信号的频率(Hz)，并且它的刻度是对数刻度。纵轴表示流入谐振电路6 的第一端口端子TRll的电流的绝对值111。流入该端子TRll的电流的绝对值具有最大值。 该最大值出现的频率称为峰值频率(fm)。该峰值频率处的频率被称为谐振频率，并且以该谐振频率流动的电流被称为准谐振峰值电流。如图2所示，当(Cp2-Cp1)是0°时，|1|几乎是恒定的而不取决于频率，但可以看到， 随着(Cp2-Cp1)增大，|1的频率依赖性增大。可以看到，在IOOKHz的频率处，随着(φ2-φι)增大，电流值I减小，但是在IOOMHz的频率附近，随着(φ2-φι)增大，电流值I增大。即， 可以看到，随着(φ2-φι)增大，III-频率的对称性降低，但是|1|的峰值增大，并偏移到更高频率侧。从这里可以看到，即使复合谐振电路1包括的谐振电路6不具有谐振元件，也可生成准谐振峰值电流，并且通过改变(Cp2-Cp1)可在宽的频率范围上改变准谐振峰值电流。艮口， 可以改变谐振频率。实施方式2
下面，将使用图3和图4来描述根据本发明的复合谐振电路。将进一步详细地描述在图3中示出的复合谐振电路1的部件。如同图1，图3的复合谐振电路1的输入端子3 连接到标准信号生成器SG (未示出)，并且输出功率保持恒定并且频率f连续推扫的输入信号施加到复合谐振电路1的输入端子3。将该输入信号提供到第一相位控制电路4的输入端子Tl和第二相位控制电路5的输入端子T2中的每一个。第一相位控制电路4具有输入端子Tl和相位控制输出端子TDll、TD12、TD13、 TD14。输入端子Tl连接到输入端子3 ；相位控制输出端子TDll连接到谐振电路6的TRll ； 相位控制输出端子TD12连接到谐振电路6的TR12 ；相位控制输出端子TD13连接到谐振电路6的TR13 ；并且相位控制输出端子TD14连接到谐振电路6的TR14。输入信号经过输入端子Tl输入到第一相位控制电路4。第一相位控制电路4将施加到输入端子Tl的输入信号的相位移位φι，并将相位移位φι的信号经过相位控制输出端子TDll输出到TR11。第一相位控制电路4将施加到输入端子Tl的输入信号的相位移位奶+90°，并将相位移位φι+90°的信号经过相位控制输出端子TD12输出到TR12。第一相位控制电路4将施加到输入端子Tl 的输入信号的相位移位φι+180°，并将相位移位φι+180°的信号经过相位控制输出端子TD13 输出到TR13。第一相位控制电路4将施加到输入端子Tl的输入信号的相位移位奶+270°， 并将相位移位φι+270°的信号经过相位控制输出端子TD14输出到TR14。第二相位控制电路5具有输入端子Τ2和相位控制输出端子TD21、TD22、TD23、 TD24。输入端子Τ2连接到输入端子3 ；相位控制输出端子TD21连接到谐振电路6的TR21 ； 相位控制输出端子TD22连接到谐振电路6的TR22 ；相位控制输出端子TD23连接到谐振电路6的TR23 ；并且相位控制输出端子TD24连接到谐振电路6的TR24。输入信号经过输入端子Τ2输入到第二相位控制电路5。第二相位控制电路5将施加到输入端子Τ2的输入信号的相位移位φ2，并将相位移位φ2的信号经过相位控制输出端子TD21输出到TR21。第二相位控制电路5将施加到输入端子Τ2的输入信号的相位移位 φ2+90°，并将相位移位φ2+90°的信号经过相位控制输出端子TD22输出到TR22。第二相位控制电路5将施加到输入端子Τ2的输入信号的相位移位φ2+180°，并将相位移位φ2+180°的信号经过相位控制输出端子TD23输出到TR23。第二相位控制电路5将施加到输入端子Τ2的输入信号的相位移位φ2+270°，并将相位移位φ2+270°的信号经过相位控制输出端子TD24输出到TR24。这里，将描述第一相位控制电路4和第二相位控制电路5的相位移位量。第一相位控制电路4将从标准信号生成器SG输出的频率为f的输入信号的相位移位相位φΜ吏得在四个相位控制端子处的相位差相等。因而，从相位控制输出端子TDll输出的信号的相位相对于输入信号移位φι;从相位控制输出端子TD12输出的信号的相位相对于输入信号移位 φι+90°;从相位控制输出端子TD13输出的信号的相位相对于输入信号移位奶+180°;并且从相位控制输出端子TD14输出的信号的相位相对于输入 信号移位奶+270°。第二相位控制电路5将从标准信号生成器SG输出的频率为f的输入信号的相位移位相位φ2，使得在四个相位控制端子处的相位差相等。因而，从相位控制输出端子TD21输出的信号的相位相对于输入信号移位收，从相位控制输出端子TD22输出的信号的相位相对于输入信号移位φι+90°;从相位控制输出端子TD23输出的信号的相位相对于输入信号移位奶+180°;并且从相位控制输出端子TD24输出的信号的相位相对于输入信号移位奶+270°。另外，将相对于输入信号相位移位奶的信号施加到谐振电路6的第一端口端子 TR11，并且将相对于输入信号相位移位φ2的信号施加到第二端口端子TR21。二者之间的相位差是((P1 - φ2)。将相对于输入信号相位移位奶+90°的信号施加到谐振电路6的第一端口端子TR12，并且将相对于输入信号相位移位φ2+90°的信号施加到第二端口端子TR22。二者之间的相位差是(φι - φ2)。将相对于输入信号相位移位φι+180°的信号施加到谐振电路6的第一端口端子TR13，并且将相对于输入信号相位移位φ2+180°的信号施加到第二端口端子 TR23。二者之间的相位差是(φι-φ2)。将相对于输入信号相位移位φι+270°的信号施加到谐振电路6的第一端口端子TR14，并且将相对于输入信号相位移位φ2+270°的信号施加到第二端口端子TR24。二者之间的相位差是(Cp1-Cp2)t5因此，在施加到谐振电路6的第一端口端子TRll和第二端口端子TR12的信号之间的相位差、在施加到第一端口端子TR12和第二端口端子TR22的信号之间的相位差、 在施加到第一端口端子TR13和第二端口端子TR23的信号之间的相位差、以及在施加到第一端口端子TR14和第二端口端子TR24的信号之间的相位差都是(Cp1-Cp2)t5针对该相位差 (φι - φ2)，相对于第一端口处的相位φι的相位差(φ2_φι)被称为控制相位量并用(φ2_ φι)或φ表示，如已经提到的。接着，将描述图3中示出的谐振电路6。谐振电路6具有第一端口端子TR11、TR12、 TR13和TR14，以及第二端口端子TR21、TR22、TR23、和TR24。谐振电路6包括连接在端子 TRll和TR21之间的Z31(电容器)；连接在端子TR12和TR22之间的Z32 (电容器)；连接在端子TR13和TR23之间的Z33(电容器)；连接在端子TR14和TR24之间的Z34(电容器)； 连接在端子TR21和TR12之间的Z41 (电阻器)；连接在端子TR22和TR13之间的Z42 (电阻器)；连接在端子TR23和TR14之间的Z43(电阻器)；以及连接在端子TR24和TRll之间的Z44(电阻器)。相对于输入信号相位移位奶的信号经过端子TRll输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φι+90°的信号经过端子TR12输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位 φι+180°的信号经过端子TR13输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φι+270°的信号经过端子TR14输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φ2的信号经过端子TR21输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φ2+90°的信号经过端子TR22输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位收+180°的信号经过端子TR23输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φ2+270°的信号经过端子TR24输入到谐振电路6。谐振电路6响应于经过第一和第二端口提供的这些相位移位信号在非零电抗下生成准谐振峰值电压。
接着，使用在图4中示出的模拟结果来描述根据实施方式2的复合谐振电路1 的效果。在图4中示出的模拟利用以下条件来执行将Z31(电容器)的电容值设置为 15. 91549431 (pF)，将Z32 (电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)；将Z33 (电容器) 的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z34(电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将 Z41(电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)，将Z42(电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)，将 Ζ43(电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)，以及将Ζ44(电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)； 并且将在第一端口侧的连接到谐振电路6的第一相位控制电路4的内电阻值Rl设置为 707. 1 ( Ω )，并且将在第二端口侧的第二相位控制电路5的内电阻值R2设置为707. 1 ( Ω )。图4示出图3中示出的复合谐振电路的数值模拟结果。横轴表示具有IOOKHz到 IGHz的范围的输入信号的频率(Hz)，并且它的刻度是对数刻度。纵轴表示流到谐振电路6 的第一 端口端子TRll的电流的绝对值111。流入端子TRll的电流的绝对值具有最大值。如图4所示，当(φ2- Cp1)是0°时，11 |具有关于约IOMHz对称的峰值。可以看到， 随着(Cp2-Cp1)增大，|1|的峰值增大，并偏移到更低频率侧。而且，可以看到，随着(Cp2-Cp1)增大，|1|的峰值的半高宽增大，并且峰值的高度增大。从这里可以看到，即使复合谐振电路1 包括的谐振电路6不具有谐振元件等，也可生成准谐振峰值电流，并且通过改变(φ2 - φ )可在宽的频率范围上改变准谐振峰值电流。实施方式3将详细地描述在图5中示出的复合谐振电路1的部件。图5的复合谐振电路1的输入端子3连接到标准信号生成器SG(未示出)，如同图1，并且输出功率保持恒定并且频率f连续推扫的输入信号施加到复合谐振电路1的输入端子3。将该输入信号提供到第一相位控制电路4的输入端子Tl和第二相位控制电路5的输入端子T2中的每一个。根据在图5中示出的实施方式3的第一相位控制电路4和第二相位控制电路5的功能等与根据在图4中示出的实施方式的那些相同，并且提供到图5中示出的谐振电路6 的第一端口和第二端口的相位移位信号之间的相位关系也是相同的。因此，省略它们的详细描述。接着，将描述在图5中示出的谐振电路6。谐振电路6具有第一端口端子TR11、 TR12、TR13和TR14，以及第二端口端子TR21、TR22、TR23和TR24。谐振电路6包括连接在端子TRll和TR21之间的Z31 (电容器)；连接在端子TR12和TR22之间的Z32 (电容器)； 连接在端子TR13和TR23之间的Z33(电容器)；连接在端子TR14和TR24之间的Z34 (电容器)；连接在端子TR21和TR12之间的Z41(线圈)；连接在端子TR22和TR13之间的Z42 (线圈)；连接在端子TR23和TR14之间的Z43(线圈)；以及连接在端子TR24和TRll之间的 Z44(线圈)。相对于输入信号相位移位奶的信号经过端子TRll输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φι+90°的信号经过端子TR12输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位 φι+180°的信号经过端子TR13输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φι+270°的信号经过端子TR14输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位收的信号经过端子TR21输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φ2+90°的信号经过端子TR22输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位收+180°的信号经过端子TR23输入到谐振电路6，相对于输入信号相位移位φ2+270°的信号经过端子TR24输入到谐振电路6。谐振电路6响应于经过第一和第二端口提供的这些相位移位信号在非零电抗下生成准谐振峰值电压接着，使用在图6中示出的模拟结果来描述根据实施方式3的复合谐振电路1 的效果。在图6中示出的模拟利用以下条件来执行将Z31(电容器)的电容值设置为 15. 91549431 (pF)，将Z32 (电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z33 (电容器) 的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z34 (电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)， 将Z41(线圈)的电感值设置为15. 91549431 (μ H)，将Z42(线圈)的电感值设置为 15. 91549431 ( μ H)，将Z43 (线圈)的电感值设置为15. 91549431 ( μ H),以及将Ζ44 (线圈) 的电感值设置为15. 91549431 (μ H)；并且将在第一端口侧的连接到谐振电路6的第一相位控制电路4的内电阻值Rl设置为1000 ( Ω )，并且将在第二端口侧的第二相位控制电路5的内电阻值R2设置为1000(Ω)。图6示出图5中示出的复合谐振电路的数值模拟结果。横轴表示具有IOOKHz到 IGHz的范围的输入信号的频率(Hz)，并且它的刻度是对数刻度。纵轴表示流入谐振电路6 的第一端口端子TRll和第二端口端子TR21的电流的绝对值111。图6中的粗线表示流入第一端口端子TRll的电流的绝对值111。流入第一端口端子TRll的电流的绝对值具有最大值。如图6所示，当(Cp2-Cp1)是0°时，|1|具有关于约IOMHz对称的峰值。可以看到，随着(φ2- (P1)增大，11的峰值增大，并偏移到更高频率侧。从这里可以看到，即使复合谐振电路 1包括的谐振电路6不具有谐振元件等，也可生成准谐振峰值电流，并且通过改变(φ2 - φ ) 可在宽的频率范围上改变准谐振峰值电流。下面使用图7描述作为环形多相输入电路的根据实施方式1至3的复合谐振电路中的谐振电路。图7中示出的电路图是根据在图3中示出的实施方式2的谐振电路6 和根据在图5中示出的实施方式3的谐振电路6的放大图。关注谐振电路6，非谐振双端子电路Ζ3η和 Ζ4η (其中 η = 1 至 4)按照 Ζ31 — Ζ41 — Ζ32 — Ζ42 — Ζ33 — Ζ43 — Ζ34 — Ζ44 — Ζ31的顺序环形地连接，因此谐振电路6是环形阻抗电路。谐振电路6是环形多相输入电路。这里，环形多相输入电路是由多个环形连接的阻抗元件组成并具有多个输入端口的回路电路，这些输入端口是成对的输入端子并且可接收多相输入，在这些输入端子之间夹着所述多个阻抗元件中的至少一个。下面将描述提供到第一端口的四个端子TRl 1、TR12、TR13、TR14的信号。在TRll 禾口 TR12之间、在TR12和TR13之间、在TR13和TR14之间、以及在TR14和TRll之间的相位差都是360° /m，其中m是相数，在图7的情况下，m = 4。因而，在第一端口的四个端子的相邻端子之间的相位差是90°。在第二端口的四个端子的相邻端子之间的相位差也都是 90° 。这里，根据第一和第二端口之间的信号相位差，对非谐振双端子电路Z3n和 Z4n(其中n = ！至幻分类。提供到第一端口端子TRll的信号的相位相对于输入信号是Cp1，并且提供到第二端口端子TR21的信号的相位是φ2。两者之间的相位差是(Cp1 - φ2)。类似地，提供到TR12和TR22 的信号之间的相位差、提供到提供到TR13和TR23的信号之间的相位差、以及提供到TR14 和TR24的信号之间的相位差是(φι-φ2)。连接在TRll和TR2UTR12和TR22、TR13和TR23、 以及TR14和TR24之间的双端子电路Z31、Z32、Z33、Z34被称为非谐振相内双端子电路，其中第一端口端子和第二端口端子之间的相位差是((P1 - φ2)。另外，在TRll和TR24之间的相位差是φι - φ2+ 90°;在TRl2和TR21之间的相位差是奶-φ2+ 90。;在TR13和TR22之间的相位差是φι - φ2+ 90。;在TR14和TR23之间的相位差是奶-φ2+ 90。;并且在TRll和TR24之间的相位差是φι - φ2+卯。。连接在TRl2和TR21、TR13 和TR22、TR14和TR23、以及TRll和TR24之间的双端子电路Z31、Z32、Z33、Z34被称为非谐振相间双端子电路，其中第一端口端子和第二端口端子之间的相位差是(Cp1-Cp2+90°)。针对该相位差(Cp1- φ2)，相对于第一端口处的相位奶的相位差(φ2- Cp1)是控制相位量，如已经提到的。如图7所示，非谐振相内双端子电路Ζ3η(η = 4)和非谐振相间双端子电路Ζ4η(η =4)按照环状交替连接以形成环形多相类型的电路结构。非谐振相内双端子电路和非谐振相间双端子电路的元件是在希望的频率范围(即，本发明的目标的频率范围)中不具有谐振频率的元件，如电阻器、电容器或线圈。将描述使用图1、图3、图5和图7描述的谐振电路6的变形形式(以下也称为环形多相输入电路)。尽管如在图7中所示出的，相间双端子电路Ζ4η (η = 4)连接到靠近它自身的相内双端子电路Ζ3η(η = 4)，但本发明不限于此。例如，相间双端子电路Ζ4η(η = 4)可以连接到在靠近它自身的相内双端子电路Ζ3η(η = 4)以外的隔一个相邻的相内双端子电路Ζ3η (η = 4)。在该情况下，图7的Ζ41连接在TRl3和TR21之间，并且Ζ43连接在TRll和 TR23之间。在该电路构造中，形成环形多相输入电路，其包括Ζ31 — Ζ41 — Ζ33 — Ζ43 — Ζ31 的环形回路(也称为第一环形回路)，其中相间双端子电路Ζ41和Ζ43分别连接到隔一个相邻的相内双端子电路Ζ33和Ζ31。除了具有第一环形回路，还可以通过按照环状连接其它电路以形成Ζ32 — Ζ42 — Ζ34 — Ζ44 — Ζ32的第二环形回路而形成环形多相输入电路。因为具有两个环形回路，与具有相邻连接的回路的电路相比，具有隔一个相邻连接的第一和第二环形回路的复合谐振电路具有改善的外部噪声。下面将描述另一变形形式。尽管如图7所示第一和第二端口之间连接单个环形多相输入电路6，但本发明不限于此，例如，复合谐振电路可以具有这样的电路构造，其中在第一和第二端口之间串联和/或并联地连接多个环形多相输入电路。即，可以在第一和第二端口之间串联地连接多个环形多相输入电路6m (m =正整数)，或者可以在第一和第二端口之间并联地连接多个环形多相输入电路6η(η =正整数)。此外，至少一个环形多相输入电路6η(η =正整数)可以与在第一和第二端口之间串联地连接的多个环形多相输入电路 6m(m=正整数)中的至少一个并联连接。这些变形形式具有增加元件数量的缺点，但具有可更精确地调整谐振频率范围、准谐振峰值电流值等优点。实施方式4 下面，使用图8和图9来描述具有径向多相谐振单元的复合谐振电路的实施方式。 输入端子3连接到标准信号生成器SG(未示出)，如同图1，标准信号生成器SG生成输出功率保持恒定且频率f连续推扫的输入信号。第一相位控制电路4和第二相位控制电路5的功能等与在图1中示出的实施方式的那些相同，因此省略其详细描述。在图8示出的复合谐振电路中，第一相位控制电路4和第二相位控制电路5分别将输入信号的相位移位奶和 φ2，并将相位移位的信号提供到谐振电路6。接着，将描述图8中示出的谐振电路6。谐振电路6具有第一端口端子TR1、第二端口端子TR2和端子TC。谐振电路6包括连接在端子TRl和TR2之间的Z2(电容器)；以及连接在端子TR2和TC之间的Zl (电阻器)。端子TC连接到基准端子2。相对于输入信号相位移位奶的信号经过端子TRl输入到谐振电路6，并且相对于输入信号相位移位φ2的信号经过端子TR2输入到谐振电路6。谐振电路6响应于经过第一和第二端口提供的这些移位信号在非零电抗下生成准谐振峰值电压。接着，使用在图9中示出的模拟结果来描述根据实施方式4的复合谐振电路1 的效果。在图9中示出的模拟利用以下条件来执行将Zl (电阻器)的电阻值设置为 1000(Ω)，并且将Ζ2(电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)；并且将在第一端口侧的连接到谐振电路6的第一相位控制电路4的内电阻值Rl设置为1000 ( Ω )，并且将在第 二端口侧的第二相位控制电路5的内电阻值R2设置为1000 ( Ω )。在图9中的纵轴和横轴与图2等中的相同。如图9所示，流入第二端口端子TR2 的电流的绝对值|1|的峰值根据控制相位量(φ2_ φι)移位，其最大值发生巨大变化。从这里可以看到，即使复合谐振电路1包括的谐振电路6不具有谐振元件等，也可生成准谐振峰值电流，并且通过改变(φ2-φ1)可在宽的频率范围上改变准谐振峰值电流。此外，可以看到， 针对(φ2- (P1)的全部值，111比利用在实施方式1至3中示出的环形多相输入电路的电流更大。这表示与在实施方式1至3中示出的环形多相输入电路相比，在抗噪声方面存在优点。下面将描述径向多相输入电路的变形形式。尽管已经描述图8中示出的具有单个径向多相输入电路的复合谐振电路，但谐振电路可以包括多个径向多相输入电路。即，可以在第一和第二端口之间串联地和/或并联地连接多个径向多相输入电路。利用该构造，非谐振元件的数量增加，但具有可更精确地调整谐振频率范围、准谐振峰值电流值等优点。实施方式5下面，使用图10和图11来描述包括具有环形多相输入电路和径向多相输入电路的谐振单元的复合谐振电路1。图10中示出的复合谐振电路1的输入端子3连接到标准信号生成器SG，如图1所示，标准信号生成器SG生成输出功率保持恒定且频率f连续推扫的输入信号。第一相位控制电路4和第二相位控制电路5的功能等与在图1中示出的实施方式的那些相同，因此省略其详细描述。在图10示出的复合谐振电路1中，第一相位控制电路4将输入信号的相位移位φι、 ^+υΟ^φ!+ ^。，并将相位移位的信号提供到谐振电路6的第一端口端子TR11、 TR12、TR13。类似地，第二相位控制电路5将输入信号的相位移位φ2、φ2+120°和φ2+240°，并将相位移位的信号提供到谐振电路6的第二端口端子TR21、TR22、TR23。接着将描述图10中示出的谐振电路6。谐振电路6具有第一端口端子TR11、TR12、 TR13，第二端口端子TR21、TR22、TR23，和共用端子TC。谐振电路6包括连接在端子TRll 和TR21之间的Z21(电容器)；连接在端子TR12和TR22之间的Z22(电容器)；连接在端子 TRl3和TR23之间的Z23(电容器)；连接在端子TR21和TRl2之间的Z31 (电阻器)；连接在端子TR22和TR13之间的Z32(电阻器)；以及连接在端子TR23和TRll之间的Z33 (电阻器)。可以看到，这些电容器和电阻器形成Z21 — Z31 — Z22 —Z32 —Z23 —Z33 —Z21 的环形电路，并且如图7所示的环形多相输入电路通过该环形构造来实现。谐振电路6还包括连接在端子TR21和共用端子TC之间的Zll (电容器)；连接在端子TR22和共用端子TC之间的Z12 (电容器)；和连接在端子TR23和共用端子TC之间的Z13 (电容器)。这些电容器Z11、Z12、Z13在它们的一个端子处连接到共用端子TC，并且另一端子分别连接到接收不同相位移位信号的第二端口端子TR21、TR22、TR23。谐振电路6包括环形多相输入电路和径向多相输入电路。该径向多相输入电路是这样的电路，其中多个阻抗元件中的每一个元件的一个端子连接到共用端子，另一端子分别连接到多个输入端子对，并可以接收多相输入。图10中示出的谐振电路6的环形多相输入电路和径向多相输入电路连接到对它们共用的输入端口端子对TRll和TR21、TR12和 TR22、以及TR13和TR23。共用端子TC和基准端子2的连接不是必需的。将使用图11描述谐振电路6响应于经过第一和第二端口提供的这些移位信号而在非零电抗下生成准谐振峰值电流。在图11中示出其结果的模拟利用以下条件来执行将径向多相输入电路的 Zll(电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z12(电容器)的电容值设置为 15. 91549431 (pF)，以及将Z13(电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)；还将环形多相输入电路的Z21(电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z22(电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z23 (电容器)的电容值设置为15. 91549431 (pF)，将Z31 (电阻器)的电阻值设置为1000 ( Ω )，将Z32 (电阻器)的电阻值设置为1000 ( Ω )，以及将Ζ33 (电阻器)的电阻值设置为1000(Ω)；并且将在第一端口侧的连接到谐振电路6的第一相位控制电路4的3个内电阻值(S卩，从端子TD11、TD12、TD13看去的外围电路的电阻值)设置为 1000(Ω)，以及将在第二端口侧的第二相位控制电路5的内电阻值(S卩，从端子TD21、TD22、 TD23看去的外围电路的电阻值)设置为1000(Ω)。在图11中的纵轴和横轴与图2等的相同。如图11所示，流入第二 端口端子TR21 的电流的绝对值|1|的峰值根据控制相位量(φ2_φι)移位，最大值发生巨大变化。从这里可以看到，即使利用复合谐振电路1包括的谐振电路6不具有谐振元件等，也可生成准谐振峰值电流，并且通过改变(φ2-φ1)可在宽的频率范围上改变准谐振峰值电流。此外，可以看至IJ，针对(Cp2-Cp1)的全部值，|1| 一般比利用在实施方式1至3中示出的环形多相输入电路的电流更大。这表示与仅具有在实施方式1至3中示出的环形多相输入电路的谐振电路相比，在抗噪声方面存在优点。尽管已经描述了图10中示出的复合谐振电路包括一个环形多相输入电路和一个径向多相输入电路，但不限于此，谐振电路可以包括至少一个环形多相输入电路和至少一个径向多相输入电路。例如，可以在两个级联连接的环形多相输入电路之间级联连接一个径向多相输入电路，或者相反，可以在两个级联连接的径向多相输入电路之间级联连接一个环形多相输入电路。利用该构造，非谐振元件的数量增加，但具有可以更精确地调整谐振频率范围、准谐振峰值电流值等优点。利用根据本发明的复合谐振电路，可以使用不具有诸如串联LC电路的谐振电路的非谐振元件生成准谐振峰值电流。因此，减少了元件的数量，因而进一步降低了制造成本。另外，准谐振峰值电流的最大值在宽的频率范围上是可变的。因而，可在宽的频率范围上改变准谐振频率而不用改变非谐振元件的元件常数。
权利要求
1.一种复合谐振电路，所述复合谐振电路包括 输入端子；谐振单元，所述谐振单元具有第一端口和第二端口，并响应于分别提供到所述第一端口和所述第二端口的交流信号而谐振；以及相位移位电路，所述相位移位电路对提供到所述输入端子的交流信号执行不同的相位移位，并将经受相位移位的第一移位信号和第二移位信号分别提供到所述第一端口和所述第二端口，其中，所述谐振单元是阻抗电路，所述阻抗电路具有形成所述第一端口和所述第二端口的至少4个输入端子，并且所述阻抗电路响应于经过所述第一端口和所述第二端口进入的所述第一移位信号和所述第二移位信号而在非零电抗下生成准谐振峰值电流。
2.根据权利要求1所述的复合谐振电路，其中，所述阻抗电路是环形多相输入电路。
3.根据权利要求1所述的复合谐振电路，其中，所述阻抗电路是径向多相输入电路。
4.根据权利要求1所述的复合谐振电路，其中，所述阻抗电路包括环形多相输入电路和径向多相输入电路，所述环形多相输入电路和所述径向多相输入电路具有共用输入端
全文摘要
公开了一种复合谐振电路，其中，谐振频率在宽的频率范围上可变而不用改变不具有谐振频率的非谐振元件的电路常数。复合谐振电路包括输入端子；谐振单元，该谐振单元具有第一端口和第二端口，并响应于分别提供到这些端口的交流信号而准谐振；和相位移位电路，该相位移位电路对提供到输入端子的交流信号执行不同的相位移位，并分别将经受相位移位的第一移位信号和第二移位信号提供到第一端口和第二端口。谐振单元是阻抗电路，该阻抗电路具有形成第一端口和第二端口的至少4个输入端子，并响应于经过第一端口和第二端口进入的第一移位信号和第二移位信号而在非零电抗下生成准谐振峰值电流。根据交流信号的频率和相位移位量，准谐振峰值电流是可变的。即，可以使谐振频率可变。
文档编号H03H5/02GK102422532SQ201080021118
公开日2012年4月18日 申请日期2010年2月3日 优先权日2009年5月15日
发明者平间宏一 申请人:马克设备株式会社