专利名称：频率可变型复合谐振电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及谐振频率可变的复合谐振电路。
背景技术：
在压电振子等的利用固有谐振频率的电子部件中，作为改变其零相位频率即谐振频率的手段，公知有串联连接电容器等电抗元件的方法，但是，无法改变压电振子等的物理常数，无法改变频率范围本身。其结果，具有当要在较宽的可变范围内改变频率时输出本身低下的缺点。例如，在专利文献1中公开了一种RC多相滤波器，该RC多相滤波器由用于输入具有90°相位差的4相信号的4个输入端子以及用于输出4相信号的电路构成。在该滤波器中，在电阻或电容器等的非零电抗下，即，使用不具有谐振频率的元件，产生伪谐振峰值电压，但是，无法改变频率范围本身。另一方面，在现有技术的压电转换器中，为了在期望的较宽的频率范围内发挥功能，公知有使其谐振尖锐度Q值劣化到必要值来应对的方法，但是，具有容易受到外部噪声功率的影响的缺点。并且，还存在通过并联设置频率不同的多个压电转换器而得到较宽的频带且不使谐振尖锐度Q值劣化的方法，但是，具有如下缺点无法使其辐射束的位置一致，进而，压电转换器部分的尺寸增大，难以实现小型化。总而言之，在现有的复合谐振电路中，例如，只要不改变由线圈或电容器构成的谐振元件的物理常数，就无法设定谐振频率可变范围的宽度。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-319115
发明内容
发明要解决的课题本发明的目的在于，提供如下的复合谐振电路不改变由线圈或电容器等构成的谐振元件的物理常数，且不使实效的谐振尖锐度Q值劣化，就能够在较宽的频率范围内，以较高的自由度设定谐振频率可变范围。用于解决课题的手段本发明的复合谐振电路包括输入端子；谐振单元，其具有第1输入端口和第2输入端口 ；以及第1移相电路和第2移相电路，其对供给到所述输入端子的输入信号实施相互不同的移相，将该移相后的信号分别供给到所述谐振单元的所述第1输入端口和第2输入端口，在所述第1移相电路与所述第1输入端口之间以及所述第2移相电路与所述第2输入端口之间分别连接有第1中继电路和第2中继电路，该第1中继电路和第2中继电路将来自所述第1移相电路和第2移相电路的移位输出中继到所述谐振单元。根据该复合谐振电路，不改变由线圈或电容器等构成的谐振元件的物理常数，且不使实效的谐振尖锐度Q值劣化，就能够在较宽的频率范围内，以较高的自由度设定谐振频率可变范围。例如，也可以针对组合了第1移相电路和第2移相电路以及谐振单元后的电路的特性(例如谐振频率范围、谐振尖锐度等)，设计多种第1中继电路和第2中继电路， 以使谐振单元的输出成为取决于用途的谐振频率范围、谐振尖锐度等的方式，选择具有最佳增益和阻抗的中继电路，设计复合谐振电路。
图1是本发明的第1实施例的复合谐振电路的电路图。图2是图1的复合谐振电路的内部电阻可变型驱动电路的电路图。图3是示出内部电阻和输出电压与可变衰减器的传递度的关系的图。图4是本发明的第2实施例的复合谐振电路的电路图。图5是补偿函数的概念说明图。图6是示出补偿前的频率特性例的图。图7是示出补偿后的频率特性例的图。图8是本发明的第3实施例的复合谐振电路的电路图。标号说明1 复合谐振电路；2 基准端子；3 输入端子；SG 标准信号发生器；f 由标准信号发生器SG输出的频率；4 第1相位控制电路；5 第2相位控制电路；6 谐振电路；7 第1 中继电路；8 第2中继电路；11 第1内部电阻可变型驱动电路；12 第2内部电阻可变型驱动电路；13 负反馈放大器；14 输入侧加法电路；15 输出侧加法电路；17 函数转换器组； 22 第1输出调整电路；23 第2输出调整电路；34 函数转换器组。
具体实施例方式实施例1图1示出本发明的复合谐振电路的实施例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，其具有第1端口端子TRll和第2端口端子TR21 ；以及第1相位控制电路4和第2相位控制电路5，其对供给到输入端子3的频率f的输入信号实施相互不同的移相φ 和φ2，将该移相后的信号分别供给到所述谐振电路6的第1端口端子TRll和第 2端口端子TR21。在所述第1相位控制电路4与第1端口端子TRll之间以及第2相位控制电路5与第2端口端子TR21之间分别连接有第1中继电路11和第2中继电路12，该第 1中继电路11和第2中继电路12将来自第1相位控制电路4和第2相位控制电路5的移位输出中继到所述谐振单元。另外，在实施例1中，将第1中继电路11和第2中继电路12 作为第1内部电阻可变型驱动电路11和第2内部电阻可变型驱动电路12进行说明。第1 内部电阻可变型驱动电路11和第2内部电阻可变型驱动电路12自身的输出阻抗可分别相互独立地变化。输出阻抗可根据控制信号而相互独立地变化。进一步详细说明图1所示的复合谐振电路1的各结构要素。图1的复合谐振电路 1的输入端子3与标准信号发生器SG连接，对复合谐振电路1的输入端子3施加维持恒定输出且频率f连续扫描的输入信号。输入信号被分别供给到第1相位控制电路4的输入端子Tl和第2相位控制电路5的输入端子T2。
第1相位控制电路4具有输入端子Tl和相位控制输出端子TD11。输入端子Tl与输入端子3连接，相位控制输出端子TDll与第1内部电阻可变型驱动电路11的输入端子 Till连接。第1相位控制电路4从输入端子Tl输入输入信号。并且，第1相位控制电路4 使对输入端子Tl施加的输入信号的相位移位φ 。进而，第1相位控制电路4从相位控制输出端子TDll向第1内部电阻可变型驱动电路11的输入端子Till输出相位移位了φ 后的信号。第2相位控制电路5具有输入端子Τ2和相位控制输出端子TD21。输入端子Τ2与输入端子3连接，相位控制输出端子TD21与第2内部电阻可变型驱动电路12的输入端子 ΤΙ21连接。第2相位控制电路5从输入端子Τ2输入输入信号。并且，第2相位控制电路5 使对输入端子Τ2施加的输入信号的相位移位φ2。进而，第2相位控制电路5从相位控制输出端子TD21向第2内部电阻可变型驱动电路12的输入端子ΤΙ21输出相位移位了φ2后的信号。另外，第1相位控制电路4的相位控制输出端子TDll与第2相位控制电路5的相位控制输出端子TD21之间的相位差为(φ2-φ1)。作为第1相位控制电路4和第2相位控制电路5的变形例，第1相位控制电路4 和第2相位控制电路5分别移位的相位φ 和φ2不仅具有预置的固定值，还可手动而连续或阶段地变化。并且，如参照实施例2和3说明的那样，相位φ 和φ2可根据相位控制信号而连续或阶段地变化。第1内部电阻可变型驱动电路11具有输入端子Till和驱动输出端子Τ011。输入端子Till与第1相位控制电路4的相位控制输出端子TDll连接，驱动输出端子TOll与谐振电路6的第1端口端子TRll连接。第1内部电阻可变型驱动电路11从输入端子Till 输入相位移位了φ 后的信号。并且，第1内部电阻可变型驱动电路11根据阻抗控制信号调整自身的输出阻抗，第1内部电阻可变型驱动电路11在维持其输出功率的状态下，从驱动输出端子TOll向谐振电路6的第1端口端子TRll输出相位移位了φ 后的信号。第2内部电阻可变型驱动电路12具有输入端子ΤΙ21和驱动输出端子Τ021。输入端子ΤΙ21与第2相位控制电路5的相位控制输出端子TD21连接，驱动输出端子Τ021与谐振电路6的第2端口端子TR21连接。第2内部电阻可变型驱动电路12从输入端子ΤΙ21 输入相位移位了φ2后的信号。并且，第2内部电阻可变型驱动电路12根据阻抗控制信号调整自身的输出阻抗，在维持其输出功率的状态下，从驱动输出端子Τ021向谐振电路6的第 2端口端子TR21输出相位移位了φ2后的信号。作为第1内部电阻可变型驱动电路11和第2内部电阻可变型驱动电路12的变形例，第1内部电阻可变型驱动电路11的输出阻抗不仅可具有预置的固定值，还可手动地连续或阶段地变化。并且，如参照实施例2和3说明的那样，相位φ 和φ2可根据相位控制信号而连续或阶段地变化。另外，第1内部电阻可变型驱动电路11的驱动输出端子TOll中的输入信号的相位与第1内部电阻可变型驱动电路11的驱动输出端子Τ021中的输入信号的相位之间的相位差为(φ2-φ1)。以下，将该相位差称为控制相位量(φ2-φ1)。从第1内部电阻可变型驱动电路11的驱动输出端子TOll和第2内部电阻可变型驱动电路12的驱动输出端子Τ021观察各个驱动电路的内部电压el和e2的值保持不会极端变动的状态，可在期望的范围内连续或阶段地变化。内部电阻Rl和R2的值、即内部电阻控制量TRCPll等的值根据阻抗控制信号而变化，由此，内部电压el和e2的值变化。接着，说明谐振电路6。谐振电路6具有第1端口端子TRl 1和第2端口端子TR21 以及公共端子Tc。第1端口端子TRll和第2端口端子TR21分别与第1内部电阻可变型驱动电路11的驱动输出端子TOll和第2内部电阻可变型驱动电路12的驱动输出端子T012 连接。公共端子TC与基准端子2连接。并且，谐振电路6具有连接在端子TRll与端子TR31 之间的第1 二端子电路Z1’、连接在端子TR31与公共端子TC之间的第2 二端子电路Z2’、 连接在端子TR31与端子TR41之间的第1 二端子电路口’、连接在端子TR41与公共端子TC 之间的第2 二端子电路Z4’、连接在端子TR41与端子TR21之间的第1 二端子电路Z5’。第 1 二端子电路Z1’、^3’、Z5’分别是线圈与电容器的串联电路，第2 二端子电路Ζ2’、Ζ4’分别是线圈与电容器的并联电路。这5个谐振电路的导抗频率例如全部设定为10000kHz。表 1示出5个二端子电路21’、22’、23’、24’、25’各自的线圈的阻抗值和电容器的电容值。另外，具有第1端口端子TRll和第2端口端子TR21以及公共端子TC的谐振电路6的电路形式只要是实质的可逆电路即可，可以使用任意的形式。[表 1]
权利要求
1.一种复合谐振电路，该复合谐振电路包括输入端子；谐振单元，其具有第1输入端口和第2输入端口 ；以及第1移相电路和第2移相电路，其对供给到所述输入端子的输入信号实施彼此不同的移相，将该移相后的信号分别供给到所述谐振单元的所述第1输入端口和第2输入端口，该复合谐振电路的特征在于，在所述第1移相电路与所述第1输入端口之间以及所述第2移相电路与所述第2输入端口之间分别连接有第1中继电路和第2中继电路，该第1中继电路和第2中继电路将来自所述第1移相电路和第2移相电路的移位输出中继到所述谐振单元。
2.根据权利要求1所述的复合谐振电路，其特征在于，所述第1中继电路和第2中继电路自身的输出阻抗和增益分别能够相互独立地变化。
3.根据权利要求2所述的复合谐振电路，其特征在于，所述输出阻抗和增益能够根据控制信号而相互独立地变化。
4.根据权利要求3所述的复合谐振电路，其特征在于，所述第1中继电路和第2中继电路分别由增益能够根据所述控制信号而变化的可变衰减放大电路构成。
5.根据权利要求3所述的复合谐振电路，其特征在于，所述第1中继电路和第2中继电路分别由输出阻抗能够根据所述控制信号而变化的可变阻抗电路构成。
6.根据权利要求3所述的复合谐振电路，其特征在于，所述第1中继电路和第2中继电路分别由增益能够根据所述控制信号而变化的可变衰减放大电路、以及经由缓冲放大器与所述可变衰减放大电路串联连接且输出阻抗能够根据所述控制信号而变化的可变阻抗电路构成。
7.根据权利要求3所述的复合谐振电路，其特征在于，所述第1移相电路和第2移相电路根据所述控制信号实施所述相互不同的移相。
全文摘要
提供如下的复合谐振电路在使谐振单元的谐振特性曲线的峰值频率线性良好且将谐振尖锐度Q值保持在期望范围内的同时，能够以较高的自由度设定谐振电路的谐振频率范围。本发明的复合谐振电路在谐振单元与以不同相位使输入频率信号移位的第1移相电路和第2移相电路之间，分别连接有第1中继电路和第2中继电路。由此，不改变谐振单元的谐振元件等，通过根据用途设定第1中继电路和第2中继电路的增益或阻抗，能够设定其谐振频率的范围。
文档编号H03H7/12GK102396155SQ20108001675
公开日2012年3月28日 申请日期2010年2月3日 优先权日2009年4月15日
发明者平间宏一 申请人:马克设备株式会社