[发明专利]差分振荡装置和调制器

说明书

技术领域

本发明涉及差分振荡装置，从在通过电路常量决定的频率上出现的谐振起、直到从差分振荡器部分的两个输出端子输出的输出信号的各个相位被反相为止引起的该差分振荡装置的延迟时间很短。

背景技术

作为UWB(超宽带)技术的一种，通过使用脉冲信号支持通信或者距离测量的装备或系统的发展持续进行。为了把脉冲信号整形为仅在期望的频带上具有成分的交流信号，大体上有两种方法。一种方法是通过过滤器来仅提取特定频带成分，而限制脉冲信号的脉冲频带，并且，另一种是这样的方法，通过在交流信号上间歇地布置窗口而部分地提取交流信号，或者间歇地操作用作交流信号源的振荡器电路以间歇地产生振荡本身。

作为将脉冲信号乘以交流信号源的方法(通过在交流信号上间歇地布置窗口而部分地提取交流信号的方法)，通常，通过应用类似于载波通信的混合器电路来调制振荡器电路的输出和脉冲信号。并且，作为间歇地操作振荡器电路的方法，已经提出了这样的方法：通过由开关导通或者关断流过使用晶体管的振荡电路的电流，来间歇地操作振荡器电路。

还公开了通过使用成对的晶体管来以差分方式操作振荡器电路的技术。在图15中示出该技术中的配置。图15是示出使用现有技术中的晶体管的间歇差分振荡装置的配置的电路框图。

这个振荡器电路由以电流源开关1601、晶体管1602、1603以及谐振电路1604组成的差分振荡器部分1605、以及第一控制信号生成器电路1606组成。通过从第一控制信号生成器电路1606输出的控制信号，间歇地操作电流源开关1601。响应于电压电平和从第一控制信号生成器电路1606输出的控制信号的应用周期，差分振荡器部分1605振荡(见专利文献1)。

然而，在现有技术的电路结构中，在开始差分振荡器部分1605的操作中，两个晶体管同时开始操作。由此，引起了在由电路常量决定的频率处发生谐振之后、直到振荡器电路开始其差分操作为止的微小的时间延迟。

此处，当通过以纳秒为单位间歇地操作差分振荡器部分1605而输出两个输出端子之间的电位差时，由于出现微小的延迟时间，所以，在振荡输出的脉冲上升时间，从两个端子输出各自并不反相的波形。因此，在差分振荡器部分1605的两个输出端子之间的电压振荡在它们彼此不同相的条件下被消除或合成，并且因此而不能获得大的输出幅度。结果，振荡输出的上升被延迟，并且因此，当以纳秒为单位给定脉宽时，在一些情况下，差分振荡器部分1605不能产生具有期望时间宽度的振荡输出。

为了解决这个问题，提出了在图14中示出的配置。图14是示出现有技术中的使用晶体管的间歇差分振荡装置的配置的电路框图。该振荡器电路包括电流源1501、稳压电源1502、谐振器1503、谐振器1504、晶体管1505至1508、以及控制信号输入端子1509。在这种情况下，串联连接的晶体管1505以及电流源1501执行图15中示出的电流源开关1601的功能。即，当通过控制间歇操作的控制信号间歇地操作图15中示出的电流源开关1601时，它完成等价于晶体管1505的间歇操作的功能。图15中示出的电流源开关1601还执行与图14中示出的电流源1501相似的恒流源的功能。

基于从连接到晶体管1505的基极端子的控制信号输入端子1509输入的矩形波，进行该间歇操作。在这种情况下，当关断间歇操作时，没有电流流过电流源1501，并且，待机(standby)电流流过在恒压电源1502及谐振器1503之间的电感器。

然后，一旦开启输入晶体管1505的矩形波以及间歇操作，待机电流就被切断，并且，通过该切断的影响，在电路中引起鸣震(ringing)。通过作为触发器的此鸣震，振荡器电路迅速操作，并且，获得来自振荡器电路的短脉宽输出，作为输出信号(见非专利文献1)

专利文献1：JP-A-2005-49200

非专利文献1：T.Teshirogi等：’Residual-carrier free burst oscillator forautomotive UWB radar applications’，IEEE Electrics Letters，2005年4月28日，第41卷，第9期。

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在上述现有技术的电路结构中，使用大量的晶体管产生鸣震，并且，问题在于功耗。并且，由于在控制交叉型差分振荡器电路的集电极电流的电流源侧的晶体管数目很大，所以，由于温度引起的电流值的变化也很大，并且电路的温度特性不佳。并且，由于需要两个谐振器来保持待机电流流动的路径，所以，需要频率特性的控制。