專利名稱：準(zhǔn)諧振的復(fù)合諧振電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合諧振電路，更具體地涉及不使用具有諧振頻率的諧振元件來生成準(zhǔn)諧振峰值電流并且諧振頻率是可變的復(fù)合諧振電路。
背景技術(shù)：
關(guān)于諸如具有固有諧振頻率的壓電振蕩器的電子部件，將電抗元件連接到諸如串聯(lián)LC諧振電路或并聯(lián)LC諧振電路的諧振電路的方法是用于改變它們的零相頻率(即，諧振頻率)的已知方式。因此，不能任意地改變諧振頻率范圍，除非改變了諧振電路的電路常數(shù)。同時(shí)，專利文獻(xiàn)1公開了一種RC多相濾波器，該RC多相濾波器包括用于接收具有90° 的相位差的四相位信號(hào)的四個(gè)輸入端子和用于輸出四相位信號(hào)的電路。在該濾波器中，使用非諧振元件(沒有諸如串聯(lián)LC電路的諧振元件)生成準(zhǔn)諧振峰值電壓，但不能根據(jù)頻率改變?cè)撝C振峰值電壓自身。S卩，利用該類型的復(fù)合諧振電路，不能夠改變諧振頻率范圍，除非改變了諧振元件或非諧振元件的電路常數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-31911
發(fā)明內(nèi)容
[本發(fā)明要解決的問題]本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合諧振電路，通過使用不具有諧振頻率的非諧振元件，而不用改變?cè)摲侵C振元件的電路常數(shù)，該復(fù)合諧振電路的諧振頻率就可變。[解決問題的手段]根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合諧振電路包括輸入端子；諧振單元，該諧振單元具有第一端口和第二端口，并響應(yīng)于分別提供到這些端口的交流信號(hào)而諧振；以及相位移位電路，該相位移位電路對(duì)提供到輸入端子的交流信號(hào)執(zhí)行不同的相位移位，并分別將經(jīng)受相位移位的第一移位信號(hào)和第二移位信號(hào)提供到第一端口和第二端口。該諧振單元是阻抗電路，該阻抗電路具有形成第一端口和第二端口的至少4個(gè)輸入端子，并響應(yīng)于經(jīng)過第一端口和第二端口進(jìn)入的第一移位信號(hào)和第二移位信號(hào)而在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電流。利用該復(fù)合諧振電路，根據(jù)第一和第二移位信號(hào)的相位移位量，該阻抗電路生成準(zhǔn)諧振峰值電流，并且根據(jù)交流信號(hào)的頻率，在寬的頻率范圍上準(zhǔn)諧振峰值電流的諧振頻率可變。因而，可以使諧振頻率可變而不用改變不具有諧振頻率的非諧振元件的電路常數(shù)。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的復(fù)合諧振電路的電路圖；圖2是在圖1中示出的復(fù)合諧振電路的模擬結(jié)果的曲線圖；圖3是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的復(fù)合諧振電路的電路圖4是在圖2中示出的復(fù)合諧振電路的模擬結(jié)果的曲線圖；圖5是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的復(fù)合諧振電路的電路圖；圖6是在圖3中示出的復(fù)合諧振電路的模擬結(jié)果的曲線圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1至3的環(huán)形多相輸入電路的電路圖；圖8是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的復(fù)合諧振電路的電路圖；圖9是在圖8中示出的復(fù)合諧振電路的模擬結(jié)果的曲線圖；圖10是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的復(fù)合諧振電路的電路圖；以及圖11是在圖10中示出的復(fù)合諧振電路的模擬結(jié)果的曲線圖。<附圖標(biāo)記的說明>1復(fù)合諧振電路3輸入端子4第一相位控制電路5第二相位控制電路6諧振電路
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1圖1示出本發(fā)明的復(fù)合諧振電路的實(shí)施方式1。如圖1所示，復(fù)合諧振電路1包括輸入端子3 ；諧振電路6，該諧振電路6具有第一和第二端口的輸入端子TR11、TR12和輸入端子TR21、TR22，并響應(yīng)于分別提供到這些端口的交流信號(hào)而諧振；以及第一和第二相位控制電路4和5，該第一和第二相位控制電路4和5對(duì)提供到輸入端子3的交流信號(hào)執(zhí)行不同的相位移位以向第一端口端子和第二端口端子分別提供經(jīng)受相位移位的第一和第二移位信號(hào)。諧振電路6是阻抗電路，其具有形成第一和第二端口的4個(gè)輸入端子TRll、 TR12和TR21、TR22，并響應(yīng)于經(jīng)過第一和第二端口到來的第一和第二移位信號(hào)在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電流。進(jìn)一步詳細(xì)地描述圖1中示出的復(fù)合諧振電路1的部件。圖1的復(fù)合諧振電路1 的輸入端子3連接到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG (未示出)，并且輸出功率保持恒定且頻率f連續(xù)推掃的輸入信號(hào)施加到復(fù)合諧振電路1的輸入端子3。將該輸入信號(hào)提供到第一相位控制電路4的輸入端子Tl和第二相位控制電路5的輸入端子T2中的每一個(gè)。第一相位控制電路4具有輸入端子Tl和相位控制輸出端子TDl 1、TD12。輸入端子Tl連接到輸入端子3 ；相位控制輸出端子TDll連接到諧振電路6的TRll ；并且相位控制輸出端子TD12連接到諧振電路6的TR12。輸入信號(hào)經(jīng)過輸入端子Tl輸入到第一相位控制電路4。第一相位控制電路4將施加到輸入端子Tl的輸入信號(hào)的相位移位奶，并將相位移位奶的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TDll輸出到TR11。第一相位控制電路4將施加到輸入端子Tl的輸入信號(hào)的相位移位 φι+180°，并將相位移位φι+180°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD12輸出到TR12。第二相位控制電路5具有輸入端子Τ2和相位控制輸出端子TD21、TD22。輸入端子Τ2連接到輸入端子3 ；相位控制輸出端子TD21連接到諧振電路6的TR21 ；相位控制輸出端子TD22連接到諧振電路6的TR22。
輸入信號(hào)經(jīng)過輸入端子T2輸入到第二相位控制電路5。第二相位控制電路5將施加到輸入端子T2的輸入信號(hào)的相位移位φ2，并將相位移位φ2的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD21輸出到TR21。第二相位控制電路5將施加到輸入端子Τ2的輸入信號(hào)的相位移位 φ2+180°，并將相位移位φ2+180°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD22輸出到TR22。這里，將描述第一相位控制電路4和第二相位控制電路5的相位移位。第一相位控制電路4將從標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG輸出的頻率為f的輸入信號(hào)的相位移位相位φΜ吏得在兩個(gè)相位控制端子處的相位差相等。因而，從相位控制輸出端子TDll輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位φι，并且從相位控制輸出端子TD12輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移 位奶+180°。第二相位控制電路5將從標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG輸出的頻率f的輸入信號(hào)的相位移位相位φ2，使得在兩個(gè)相位控制端子處的相位差相等。因而，從相位控制輸出端子TD21輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位φ2，并且從相位控制輸出端子TD22輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位收+180°。另外，將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶的信號(hào)施加到諧振電路6的第一端口端子 TR11，并且將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2的信號(hào)施加到第二端口端子TR21。二者之間的相位差是((P1- φ2)。將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶+180°的信號(hào)施加到諧振電路6的第一端口端子TR12，并且將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+180°的信號(hào)施加到第二端口端子TR22。二者之間的相位差是(φι - φ2)。因此，在施加到諧振電路6的第一端口端子TRll和第二端口端子TR12的信號(hào)之間的相位差、以及在施加到第一端口端子TR12和第二端口端子TR22的信號(hào)之間的相位差都是(φι-φ2)。針對(duì)該相位差(φι-φ2)，相對(duì)于第一端口處的相位φι的相位差 (φ2- φι)被稱為控制相位量并用(φ2- Cp1)或φ表示。接著，將描述圖1中示出的諧振電路6。諧振電路6具有第一端口端子TRll和 TR12，以及第二端口端子TR21和TR22。諧振電路6包括連接在端子TRll和TR21之間的 Ζ21(電容器)；連接在端子TR12和TR22之間的Ζ22(電容器)；連接在端子TRll和TR22 之間的Ζ31(電阻器)；和連接在端子TR12和TR21之間的Ζ32(電阻器)。相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶的信號(hào)經(jīng)過端子TRll輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+180°的信號(hào)經(jīng)過端子TR12輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2的信號(hào)經(jīng)過端子TR21輸入到諧振電路6，并且相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+180°的信號(hào)經(jīng)過端子TR22輸入到諧振電路 6。諧振電路6響應(yīng)于經(jīng)過第一和第二端口提供的這些移位信號(hào)在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電流。接著，使用在圖2中示出的模擬結(jié)果來描述根據(jù)實(shí)施方式1的復(fù)合諧振電路1 的效果。在圖2中示出的模擬利用以下條件來執(zhí)行將Ζ21(電容器)的電容值設(shè)置為 15. 91549431 (pF)，將Z22 (電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z31 (電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)，以及將Z32(電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)；并且將在第一端口側(cè)的連接到諧振電路6的第一相位控制電路4的內(nèi)電阻值Rl設(shè)置為1000 ( Ω )，并且將在第二端口側(cè)的第二相位控制電路5的內(nèi)電阻值R2設(shè)置為1000 ( Ω )。圖2示出圖1中示出的復(fù)合諧振電路的數(shù)值模擬結(jié)果。橫軸表示具有IOOKHz到 IGHz的范圍的輸入信號(hào)的頻率(Hz)，并且它的刻度是對(duì)數(shù)刻度?？v軸表示流入諧振電路6 的第一端口端子TRll的電流的絕對(duì)值111。流入該端子TRll的電流的絕對(duì)值具有最大值。 該最大值出現(xiàn)的頻率稱為峰值頻率(fm)。該峰值頻率處的頻率被稱為諧振頻率，并且以該諧振頻率流動(dòng)的電流被稱為準(zhǔn)諧振峰值電流。如圖2所示，當(dāng)(Cp2-Cp1)是0°時(shí)，|1|幾乎是恒定的而不取決于頻率，但可以看到， 隨著(Cp2-Cp1)增大，|1的頻率依賴性增大?？梢钥吹?，在IOOKHz的頻率處，隨著(φ2-φι)增大，電流值I減小，但是在IOOMHz的頻率附近，隨著(φ2-φι)增大，電流值I增大。即， 可以看到，隨著(φ2-φι)增大，III-頻率的對(duì)稱性降低，但是|1|的峰值增大，并偏移到更高頻率側(cè)。從這里可以看到，即使復(fù)合諧振電路1包括的諧振電路6不具有諧振元件，也可生成準(zhǔn)諧振峰值電流，并且通過改變(Cp2-Cp1)可在寬的頻率范圍上改變準(zhǔn)諧振峰值電流。艮口， 可以改變諧振頻率。實(shí)施方式2
下面，將使用圖3和圖4來描述根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合諧振電路。將進(jìn)一步詳細(xì)地描述在圖3中示出的復(fù)合諧振電路1的部件。如同圖1，圖3的復(fù)合諧振電路1的輸入端子3 連接到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG (未示出)，并且輸出功率保持恒定并且頻率f連續(xù)推掃的輸入信號(hào)施加到復(fù)合諧振電路1的輸入端子3。將該輸入信號(hào)提供到第一相位控制電路4的輸入端子Tl和第二相位控制電路5的輸入端子T2中的每一個(gè)。第一相位控制電路4具有輸入端子Tl和相位控制輸出端子TDll、TD12、TD13、 TD14。輸入端子Tl連接到輸入端子3 ；相位控制輸出端子TDll連接到諧振電路6的TRll ； 相位控制輸出端子TD12連接到諧振電路6的TR12 ；相位控制輸出端子TD13連接到諧振電路6的TR13 ；并且相位控制輸出端子TD14連接到諧振電路6的TR14。輸入信號(hào)經(jīng)過輸入端子Tl輸入到第一相位控制電路4。第一相位控制電路4將施加到輸入端子Tl的輸入信號(hào)的相位移位φι，并將相位移位φι的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TDll輸出到TR11。第一相位控制電路4將施加到輸入端子Tl的輸入信號(hào)的相位移位奶+90°，并將相位移位φι+90°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD12輸出到TR12。第一相位控制電路4將施加到輸入端子Tl 的輸入信號(hào)的相位移位φι+180°，并將相位移位φι+180°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD13 輸出到TR13。第一相位控制電路4將施加到輸入端子Tl的輸入信號(hào)的相位移位奶+270°， 并將相位移位φι+270°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD14輸出到TR14。第二相位控制電路5具有輸入端子Τ2和相位控制輸出端子TD21、TD22、TD23、 TD24。輸入端子Τ2連接到輸入端子3 ；相位控制輸出端子TD21連接到諧振電路6的TR21 ； 相位控制輸出端子TD22連接到諧振電路6的TR22 ；相位控制輸出端子TD23連接到諧振電路6的TR23 ；并且相位控制輸出端子TD24連接到諧振電路6的TR24。輸入信號(hào)經(jīng)過輸入端子Τ2輸入到第二相位控制電路5。第二相位控制電路5將施加到輸入端子Τ2的輸入信號(hào)的相位移位φ2，并將相位移位φ2的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD21輸出到TR21。第二相位控制電路5將施加到輸入端子Τ2的輸入信號(hào)的相位移位 φ2+90°，并將相位移位φ2+90°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD22輸出到TR22。第二相位控制電路5將施加到輸入端子Τ2的輸入信號(hào)的相位移位φ2+180°，并將相位移位φ2+180°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD23輸出到TR23。第二相位控制電路5將施加到輸入端子Τ2的輸入信號(hào)的相位移位φ2+270°，并將相位移位φ2+270°的信號(hào)經(jīng)過相位控制輸出端子TD24輸出到TR24。這里，將描述第一相位控制電路4和第二相位控制電路5的相位移位量。第一相位控制電路4將從標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG輸出的頻率為f的輸入信號(hào)的相位移位相位φΜ吏得在四個(gè)相位控制端子處的相位差相等。因而，從相位控制輸出端子TDll輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位φι;從相位控制輸出端子TD12輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位 φι+90°;從相位控制輸出端子TD13輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位奶+180°;并且從相位控制輸出端子TD14輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入 信號(hào)移位奶+270°。第二相位控制電路5將從標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG輸出的頻率為f的輸入信號(hào)的相位移位相位φ2，使得在四個(gè)相位控制端子處的相位差相等。因而，從相位控制輸出端子TD21輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位收，從相位控制輸出端子TD22輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位φι+90°;從相位控制輸出端子TD23輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位奶+180°;并且從相位控制輸出端子TD24輸出的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)移位奶+270°。另外，將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶的信號(hào)施加到諧振電路6的第一端口端子 TR11，并且將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2的信號(hào)施加到第二端口端子TR21。二者之間的相位差是((P1 - φ2)。將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶+90°的信號(hào)施加到諧振電路6的第一端口端子TR12，并且將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+90°的信號(hào)施加到第二端口端子TR22。二者之間的相位差是(φι - φ2)。將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+180°的信號(hào)施加到諧振電路6的第一端口端子TR13，并且將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+180°的信號(hào)施加到第二端口端子 TR23。二者之間的相位差是(φι-φ2)。將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+270°的信號(hào)施加到諧振電路6的第一端口端子TR14，并且將相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+270°的信號(hào)施加到第二端口端子TR24。二者之間的相位差是(Cp1-Cp2)t5因此，在施加到諧振電路6的第一端口端子TRll和第二端口端子TR12的信號(hào)之間的相位差、在施加到第一端口端子TR12和第二端口端子TR22的信號(hào)之間的相位差、 在施加到第一端口端子TR13和第二端口端子TR23的信號(hào)之間的相位差、以及在施加到第一端口端子TR14和第二端口端子TR24的信號(hào)之間的相位差都是(Cp1-Cp2)t5針對(duì)該相位差 (φι - φ2)，相對(duì)于第一端口處的相位φι的相位差(φ2_φι)被稱為控制相位量并用(φ2_ φι)或φ表示，如已經(jīng)提到的。接著，將描述圖3中示出的諧振電路6。諧振電路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。諧振電路6包括連接在端子 TRll和TR21之間的Z31(電容器)；連接在端子TR12和TR22之間的Z32 (電容器)；連接在端子TR13和TR23之間的Z33(電容器)；連接在端子TR14和TR24之間的Z34(電容器)； 連接在端子TR21和TR12之間的Z41 (電阻器)；連接在端子TR22和TR13之間的Z42 (電阻器)；連接在端子TR23和TR14之間的Z43(電阻器)；以及連接在端子TR24和TRll之間的Z44(電阻器)。相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶的信號(hào)經(jīng)過端子TRll輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+90°的信號(hào)經(jīng)過端子TR12輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位 φι+180°的信號(hào)經(jīng)過端子TR13輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+270°的信號(hào)經(jīng)過端子TR14輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2的信號(hào)經(jīng)過端子TR21輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+90°的信號(hào)經(jīng)過端子TR22輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位收+180°的信號(hào)經(jīng)過端子TR23輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+270°的信號(hào)經(jīng)過端子TR24輸入到諧振電路6。諧振電路6響應(yīng)于經(jīng)過第一和第二端口提供的這些相位移位信號(hào)在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電壓。
接著，使用在圖4中示出的模擬結(jié)果來描述根據(jù)實(shí)施方式2的復(fù)合諧振電路1 的效果。在圖4中示出的模擬利用以下條件來執(zhí)行將Z31(電容器)的電容值設(shè)置為 15. 91549431 (pF)，將Z32 (電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)；將Z33 (電容器) 的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z34(電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將 Z41(電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)，將Z42(電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)，將 Ζ43(電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)，以及將Ζ44(電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)； 并且將在第一端口側(cè)的連接到諧振電路6的第一相位控制電路4的內(nèi)電阻值Rl設(shè)置為 707. 1 ( Ω )，并且將在第二端口側(cè)的第二相位控制電路5的內(nèi)電阻值R2設(shè)置為707. 1 ( Ω )。圖4示出圖3中示出的復(fù)合諧振電路的數(shù)值模擬結(jié)果。橫軸表示具有IOOKHz到 IGHz的范圍的輸入信號(hào)的頻率(Hz)，并且它的刻度是對(duì)數(shù)刻度?？v軸表示流到諧振電路6 的第一 端口端子TRll的電流的絕對(duì)值111。流入端子TRll的電流的絕對(duì)值具有最大值。如圖4所示，當(dāng)(φ2- Cp1)是0°時(shí)，11 |具有關(guān)于約IOMHz對(duì)稱的峰值。可以看到， 隨著(Cp2-Cp1)增大，|1|的峰值增大，并偏移到更低頻率側(cè)。而且，可以看到，隨著(Cp2-Cp1)增大，|1|的峰值的半高寬增大，并且峰值的高度增大。從這里可以看到，即使復(fù)合諧振電路1 包括的諧振電路6不具有諧振元件等，也可生成準(zhǔn)諧振峰值電流，并且通過改變(φ2 - φ )可在寬的頻率范圍上改變準(zhǔn)諧振峰值電流。實(shí)施方式3將詳細(xì)地描述在圖5中示出的復(fù)合諧振電路1的部件。圖5的復(fù)合諧振電路1的輸入端子3連接到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG(未示出)，如同圖1，并且輸出功率保持恒定并且頻率f連續(xù)推掃的輸入信號(hào)施加到復(fù)合諧振電路1的輸入端子3。將該輸入信號(hào)提供到第一相位控制電路4的輸入端子Tl和第二相位控制電路5的輸入端子T2中的每一個(gè)。根據(jù)在圖5中示出的實(shí)施方式3的第一相位控制電路4和第二相位控制電路5的功能等與根據(jù)在圖4中示出的實(shí)施方式的那些相同，并且提供到圖5中示出的諧振電路6 的第一端口和第二端口的相位移位信號(hào)之間的相位關(guān)系也是相同的。因此，省略它們的詳細(xì)描述。接著，將描述在圖5中示出的諧振電路6。諧振電路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。諧振電路6包括連接在端子TRll和TR21之間的Z31 (電容器)；連接在端子TR12和TR22之間的Z32 (電容器)； 連接在端子TR13和TR23之間的Z33(電容器)；連接在端子TR14和TR24之間的Z34 (電容器)；連接在端子TR21和TR12之間的Z41(線圈)；連接在端子TR22和TR13之間的Z42 (線圈)；連接在端子TR23和TR14之間的Z43(線圈)；以及連接在端子TR24和TRll之間的 Z44(線圈)。相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶的信號(hào)經(jīng)過端子TRll輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+90°的信號(hào)經(jīng)過端子TR12輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位 φι+180°的信號(hào)經(jīng)過端子TR13輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φι+270°的信號(hào)經(jīng)過端子TR14輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位收的信號(hào)經(jīng)過端子TR21輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+90°的信號(hào)經(jīng)過端子TR22輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位收+180°的信號(hào)經(jīng)過端子TR23輸入到諧振電路6，相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2+270°的信號(hào)經(jīng)過端子TR24輸入到諧振電路6。諧振電路6響應(yīng)于經(jīng)過第一和第二端口提供的這些相位移位信號(hào)在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電壓接著，使用在圖6中示出的模擬結(jié)果來描述根據(jù)實(shí)施方式3的復(fù)合諧振電路1 的效果。在圖6中示出的模擬利用以下條件來執(zhí)行將Z31(電容器)的電容值設(shè)置為 15. 91549431 (pF)，將Z32 (電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z33 (電容器) 的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z34 (電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)， 將Z41(線圈)的電感值設(shè)置為15. 91549431 (μ H)，將Z42(線圈)的電感值設(shè)置為 15. 91549431 ( μ H)，將Z43 (線圈)的電感值設(shè)置為15. 91549431 ( μ H),以及將Ζ44 (線圈) 的電感值設(shè)置為15. 91549431 (μ H)；并且將在第一端口側(cè)的連接到諧振電路6的第一相位控制電路4的內(nèi)電阻值Rl設(shè)置為1000 ( Ω )，并且將在第二端口側(cè)的第二相位控制電路5的內(nèi)電阻值R2設(shè)置為1000(Ω)。圖6示出圖5中示出的復(fù)合諧振電路的數(shù)值模擬結(jié)果。橫軸表示具有IOOKHz到 IGHz的范圍的輸入信號(hào)的頻率(Hz)，并且它的刻度是對(duì)數(shù)刻度?？v軸表示流入諧振電路6 的第一端口端子TRll和第二端口端子TR21的電流的絕對(duì)值111。圖6中的粗線表示流入第一端口端子TRll的電流的絕對(duì)值111。流入第一端口端子TRll的電流的絕對(duì)值具有最大值。如圖6所示，當(dāng)(Cp2-Cp1)是0°時(shí)，|1|具有關(guān)于約IOMHz對(duì)稱的峰值?？梢钥吹?，隨著(φ2- (P1)增大，11的峰值增大，并偏移到更高頻率側(cè)。從這里可以看到，即使復(fù)合諧振電路 1包括的諧振電路6不具有諧振元件等，也可生成準(zhǔn)諧振峰值電流，并且通過改變(φ2 - φ ) 可在寬的頻率范圍上改變準(zhǔn)諧振峰值電流。下面使用圖7描述作為環(huán)形多相輸入電路的根據(jù)實(shí)施方式1至3的復(fù)合諧振電路中的諧振電路。圖7中示出的電路圖是根據(jù)在圖3中示出的實(shí)施方式2的諧振電路6 和根據(jù)在圖5中示出的實(shí)施方式3的諧振電路6的放大圖。關(guān)注諧振電路6，非諧振雙端子電路Ζ3η和 Ζ4η (其中 η = 1 至 4)按照 Ζ31 — Ζ41 — Ζ32 — Ζ42 — Ζ33 — Ζ43 — Ζ34 — Ζ44 — Ζ31的順序環(huán)形地連接，因此諧振電路6是環(huán)形阻抗電路。諧振電路6是環(huán)形多相輸入電路。這里，環(huán)形多相輸入電路是由多個(gè)環(huán)形連接的阻抗元件組成并具有多個(gè)輸入端口的回路電路，這些輸入端口是成對(duì)的輸入端子并且可接收多相輸入，在這些輸入端子之間夾著所述多個(gè)阻抗元件中的至少一個(gè)。下面將描述提供到第一端口的四個(gè)端子TRl 1、TR12、TR13、TR14的信號(hào)。在TRll 禾口 TR12之間、在TR12和TR13之間、在TR13和TR14之間、以及在TR14和TRll之間的相位差都是360° /m，其中m是相數(shù)，在圖7的情況下，m = 4。因而，在第一端口的四個(gè)端子的相鄰端子之間的相位差是90°。在第二端口的四個(gè)端子的相鄰端子之間的相位差也都是 90° 。這里，根據(jù)第一和第二端口之間的信號(hào)相位差，對(duì)非諧振雙端子電路Z3n和 Z4n(其中n = ！至幻分類。提供到第一端口端子TRll的信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)是Cp1，并且提供到第二端口端子TR21的信號(hào)的相位是φ2。兩者之間的相位差是(Cp1 - φ2)。類似地，提供到TR12和TR22 的信號(hào)之間的相位差、提供到提供到TR13和TR23的信號(hào)之間的相位差、以及提供到TR14 和TR24的信號(hào)之間的相位差是(φι-φ2)。連接在TRll和TR2UTR12和TR22、TR13和TR23、 以及TR14和TR24之間的雙端子電路Z31、Z32、Z33、Z34被稱為非諧振相內(nèi)雙端子電路，其中第一端口端子和第二端口端子之間的相位差是((P1 - φ2)。另外，在TRll和TR24之間的相位差是φι - φ2+ 90°;在TRl2和TR21之間的相位差是奶-φ2+ 90。;在TR13和TR22之間的相位差是φι - φ2+ 90。;在TR14和TR23之間的相位差是奶-φ2+ 90。;并且在TRll和TR24之間的相位差是φι - φ2+卯。。連接在TRl2和TR21、TR13 和TR22、TR14和TR23、以及TRll和TR24之間的雙端子電路Z31、Z32、Z33、Z34被稱為非諧振相間雙端子電路，其中第一端口端子和第二端口端子之間的相位差是(Cp1-Cp2+90°)。針對(duì)該相位差(Cp1- φ2)，相對(duì)于第一端口處的相位奶的相位差(φ2- Cp1)是控制相位量，如已經(jīng)提到的。如圖7所示，非諧振相內(nèi)雙端子電路Ζ3η(η = 4)和非諧振相間雙端子電路Ζ4η(η =4)按照環(huán)狀交替連接以形成環(huán)形多相類型的電路結(jié)構(gòu)。非諧振相內(nèi)雙端子電路和非諧振相間雙端子電路的元件是在希望的頻率范圍(即，本發(fā)明的目標(biāo)的頻率范圍)中不具有諧振頻率的元件，如電阻器、電容器或線圈。將描述使用圖1、圖3、圖5和圖7描述的諧振電路6的變形形式(以下也稱為環(huán)形多相輸入電路)。盡管如在圖7中所示出的，相間雙端子電路Ζ4η (η = 4)連接到靠近它自身的相內(nèi)雙端子電路Ζ3η(η = 4)，但本發(fā)明不限于此。例如，相間雙端子電路Ζ4η(η = 4)可以連接到在靠近它自身的相內(nèi)雙端子電路Ζ3η(η = 4)以外的隔一個(gè)相鄰的相內(nèi)雙端子電路Ζ3η (η = 4)。在該情況下，圖7的Ζ41連接在TRl3和TR21之間，并且Ζ43連接在TRll和 TR23之間。在該電路構(gòu)造中，形成環(huán)形多相輸入電路，其包括Ζ31 — Ζ41 — Ζ33 — Ζ43 — Ζ31 的環(huán)形回路(也稱為第一環(huán)形回路)，其中相間雙端子電路Ζ41和Ζ43分別連接到隔一個(gè)相鄰的相內(nèi)雙端子電路Ζ33和Ζ31。除了具有第一環(huán)形回路，還可以通過按照環(huán)狀連接其它電路以形成Ζ32 — Ζ42 — Ζ34 — Ζ44 — Ζ32的第二環(huán)形回路而形成環(huán)形多相輸入電路。因?yàn)榫哂袃蓚€(gè)環(huán)形回路，與具有相鄰連接的回路的電路相比，具有隔一個(gè)相鄰連接的第一和第二環(huán)形回路的復(fù)合諧振電路具有改善的外部噪聲。下面將描述另一變形形式。盡管如圖7所示第一和第二端口之間連接單個(gè)環(huán)形多相輸入電路6，但本發(fā)明不限于此，例如，復(fù)合諧振電路可以具有這樣的電路構(gòu)造，其中在第一和第二端口之間串聯(lián)和/或并聯(lián)地連接多個(gè)環(huán)形多相輸入電路。即，可以在第一和第二端口之間串聯(lián)地連接多個(gè)環(huán)形多相輸入電路6m (m =正整數(shù))，或者可以在第一和第二端口之間并聯(lián)地連接多個(gè)環(huán)形多相輸入電路6η(η =正整數(shù))。此外，至少一個(gè)環(huán)形多相輸入電路6η(η =正整數(shù))可以與在第一和第二端口之間串聯(lián)地連接的多個(gè)環(huán)形多相輸入電路 6m(m=正整數(shù))中的至少一個(gè)并聯(lián)連接。這些變形形式具有增加元件數(shù)量的缺點(diǎn)，但具有可更精確地調(diào)整諧振頻率范圍、準(zhǔn)諧振峰值電流值等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施方式4 下面，使用圖8和圖9來描述具有徑向多相諧振單元的復(fù)合諧振電路的實(shí)施方式。 輸入端子3連接到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG(未示出)，如同圖1，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG生成輸出功率保持恒定且頻率f連續(xù)推掃的輸入信號(hào)。第一相位控制電路4和第二相位控制電路5的功能等與在圖1中示出的實(shí)施方式的那些相同，因此省略其詳細(xì)描述。在圖8示出的復(fù)合諧振電路中，第一相位控制電路4和第二相位控制電路5分別將輸入信號(hào)的相位移位奶和 φ2，并將相位移位的信號(hào)提供到諧振電路6。接著，將描述圖8中示出的諧振電路6。諧振電路6具有第一端口端子TR1、第二端口端子TR2和端子TC。諧振電路6包括連接在端子TRl和TR2之間的Z2(電容器)；以及連接在端子TR2和TC之間的Zl (電阻器)。端子TC連接到基準(zhǔn)端子2。相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位奶的信號(hào)經(jīng)過端子TRl輸入到諧振電路6，并且相對(duì)于輸入信號(hào)相位移位φ2的信號(hào)經(jīng)過端子TR2輸入到諧振電路6。諧振電路6響應(yīng)于經(jīng)過第一和第二端口提供的這些移位信號(hào)在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電壓。接著，使用在圖9中示出的模擬結(jié)果來描述根據(jù)實(shí)施方式4的復(fù)合諧振電路1 的效果。在圖9中示出的模擬利用以下條件來執(zhí)行將Zl (電阻器)的電阻值設(shè)置為 1000(Ω)，并且將Ζ2(電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)；并且將在第一端口側(cè)的連接到諧振電路6的第一相位控制電路4的內(nèi)電阻值Rl設(shè)置為1000 ( Ω )，并且將在第 二端口側(cè)的第二相位控制電路5的內(nèi)電阻值R2設(shè)置為1000 ( Ω )。在圖9中的縱軸和橫軸與圖2等中的相同。如圖9所示，流入第二端口端子TR2 的電流的絕對(duì)值|1|的峰值根據(jù)控制相位量(φ2_ φι)移位，其最大值發(fā)生巨大變化。從這里可以看到，即使復(fù)合諧振電路1包括的諧振電路6不具有諧振元件等，也可生成準(zhǔn)諧振峰值電流，并且通過改變(φ2-φ1)可在寬的頻率范圍上改變準(zhǔn)諧振峰值電流。此外，可以看到， 針對(duì)(φ2- (P1)的全部值，111比利用在實(shí)施方式1至3中示出的環(huán)形多相輸入電路的電流更大。這表示與在實(shí)施方式1至3中示出的環(huán)形多相輸入電路相比，在抗噪聲方面存在優(yōu)點(diǎn)。下面將描述徑向多相輸入電路的變形形式。盡管已經(jīng)描述圖8中示出的具有單個(gè)徑向多相輸入電路的復(fù)合諧振電路，但諧振電路可以包括多個(gè)徑向多相輸入電路。即，可以在第一和第二端口之間串聯(lián)地和/或并聯(lián)地連接多個(gè)徑向多相輸入電路。利用該構(gòu)造，非諧振元件的數(shù)量增加，但具有可更精確地調(diào)整諧振頻率范圍、準(zhǔn)諧振峰值電流值等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施方式5下面，使用圖10和圖11來描述包括具有環(huán)形多相輸入電路和徑向多相輸入電路的諧振單元的復(fù)合諧振電路1。圖10中示出的復(fù)合諧振電路1的輸入端子3連接到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG，如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)生成器SG生成輸出功率保持恒定且頻率f連續(xù)推掃的輸入信號(hào)。第一相位控制電路4和第二相位控制電路5的功能等與在圖1中示出的實(shí)施方式的那些相同，因此省略其詳細(xì)描述。在圖10示出的復(fù)合諧振電路1中，第一相位控制電路4將輸入信號(hào)的相位移位φι、 ^+υΟ^φ!+ ^。，并將相位移位的信號(hào)提供到諧振電路6的第一端口端子TR11、 TR12、TR13。類似地，第二相位控制電路5將輸入信號(hào)的相位移位φ2、φ2+120°和φ2+240°，并將相位移位的信號(hào)提供到諧振電路6的第二端口端子TR21、TR22、TR23。接著將描述圖10中示出的諧振電路6。諧振電路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。諧振電路6包括連接在端子TRll 和TR21之間的Z21(電容器)；連接在端子TR12和TR22之間的Z22(電容器)；連接在端子 TRl3和TR23之間的Z23(電容器)；連接在端子TR21和TRl2之間的Z31 (電阻器)；連接在端子TR22和TR13之間的Z32(電阻器)；以及連接在端子TR23和TRll之間的Z33 (電阻器)?？梢钥吹剑@些電容器和電阻器形成Z21 — Z31 — Z22 —Z32 —Z23 —Z33 —Z21 的環(huán)形電路，并且如圖7所示的環(huán)形多相輸入電路通過該環(huán)形構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)。諧振電路6還包括連接在端子TR21和共用端子TC之間的Zll (電容器)；連接在端子TR22和共用端子TC之間的Z12 (電容器)；和連接在端子TR23和共用端子TC之間的Z13 (電容器)。這些電容器Z11、Z12、Z13在它們的一個(gè)端子處連接到共用端子TC，并且另一端子分別連接到接收不同相位移位信號(hào)的第二端口端子TR21、TR22、TR23。諧振電路6包括環(huán)形多相輸入電路和徑向多相輸入電路。該徑向多相輸入電路是這樣的電路，其中多個(gè)阻抗元件中的每一個(gè)元件的一個(gè)端子連接到共用端子，另一端子分別連接到多個(gè)輸入端子對(duì)，并可以接收多相輸入。圖10中示出的諧振電路6的環(huán)形多相輸入電路和徑向多相輸入電路連接到對(duì)它們共用的輸入端口端子對(duì)TRll和TR21、TR12和 TR22、以及TR13和TR23。共用端子TC和基準(zhǔn)端子2的連接不是必需的。將使用圖11描述諧振電路6響應(yīng)于經(jīng)過第一和第二端口提供的這些移位信號(hào)而在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電流。在圖11中示出其結(jié)果的模擬利用以下條件來執(zhí)行將徑向多相輸入電路的 Zll(電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z12(電容器)的電容值設(shè)置為 15. 91549431 (pF)，以及將Z13(電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)；還將環(huán)形多相輸入電路的Z21(電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z22(電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z23 (電容器)的電容值設(shè)置為15. 91549431 (pF)，將Z31 (電阻器)的電阻值設(shè)置為1000 ( Ω )，將Z32 (電阻器)的電阻值設(shè)置為1000 ( Ω )，以及將Ζ33 (電阻器)的電阻值設(shè)置為1000(Ω)；并且將在第一端口側(cè)的連接到諧振電路6的第一相位控制電路4的3個(gè)內(nèi)電阻值(S卩，從端子TD11、TD12、TD13看去的外圍電路的電阻值)設(shè)置為 1000(Ω)，以及將在第二端口側(cè)的第二相位控制電路5的內(nèi)電阻值(S卩，從端子TD21、TD22、 TD23看去的外圍電路的電阻值)設(shè)置為1000(Ω)。在圖11中的縱軸和橫軸與圖2等的相同。如圖11所示，流入第二 端口端子TR21 的電流的絕對(duì)值|1|的峰值根據(jù)控制相位量(φ2_φι)移位，最大值發(fā)生巨大變化。從這里可以看到，即使利用復(fù)合諧振電路1包括的諧振電路6不具有諧振元件等，也可生成準(zhǔn)諧振峰值電流，并且通過改變(φ2-φ1)可在寬的頻率范圍上改變準(zhǔn)諧振峰值電流。此外，可以看至IJ，針對(duì)(Cp2-Cp1)的全部值，|1| 一般比利用在實(shí)施方式1至3中示出的環(huán)形多相輸入電路的電流更大。這表示與僅具有在實(shí)施方式1至3中示出的環(huán)形多相輸入電路的諧振電路相比，在抗噪聲方面存在優(yōu)點(diǎn)。盡管已經(jīng)描述了圖10中示出的復(fù)合諧振電路包括一個(gè)環(huán)形多相輸入電路和一個(gè)徑向多相輸入電路，但不限于此，諧振電路可以包括至少一個(gè)環(huán)形多相輸入電路和至少一個(gè)徑向多相輸入電路。例如，可以在兩個(gè)級(jí)聯(lián)連接的環(huán)形多相輸入電路之間級(jí)聯(lián)連接一個(gè)徑向多相輸入電路，或者相反，可以在兩個(gè)級(jí)聯(lián)連接的徑向多相輸入電路之間級(jí)聯(lián)連接一個(gè)環(huán)形多相輸入電路。利用該構(gòu)造，非諧振元件的數(shù)量增加，但具有可以更精確地調(diào)整諧振頻率范圍、準(zhǔn)諧振峰值電流值等優(yōu)點(diǎn)。利用根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合諧振電路，可以使用不具有諸如串聯(lián)LC電路的諧振電路的非諧振元件生成準(zhǔn)諧振峰值電流。因此，減少了元件的數(shù)量，因而進(jìn)一步降低了制造成本。另外，準(zhǔn)諧振峰值電流的最大值在寬的頻率范圍上是可變的。因而，可在寬的頻率范圍上改變準(zhǔn)諧振頻率而不用改變非諧振元件的元件常數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合諧振電路，所述復(fù)合諧振電路包括 輸入端子；諧振單元，所述諧振單元具有第一端口和第二端口，并響應(yīng)于分別提供到所述第一端口和所述第二端口的交流信號(hào)而諧振；以及相位移位電路，所述相位移位電路對(duì)提供到所述輸入端子的交流信號(hào)執(zhí)行不同的相位移位，并將經(jīng)受相位移位的第一移位信號(hào)和第二移位信號(hào)分別提供到所述第一端口和所述第二端口，其中，所述諧振單元是阻抗電路，所述阻抗電路具有形成所述第一端口和所述第二端口的至少4個(gè)輸入端子，并且所述阻抗電路響應(yīng)于經(jīng)過所述第一端口和所述第二端口進(jìn)入的所述第一移位信號(hào)和所述第二移位信號(hào)而在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合諧振電路，其中，所述阻抗電路是環(huán)形多相輸入電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合諧振電路，其中，所述阻抗電路是徑向多相輸入電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合諧振電路，其中，所述阻抗電路包括環(huán)形多相輸入電路和徑向多相輸入電路，所述環(huán)形多相輸入電路和所述徑向多相輸入電路具有共用輸入端
全文摘要
公開了一種復(fù)合諧振電路，其中，諧振頻率在寬的頻率范圍上可變而不用改變不具有諧振頻率的非諧振元件的電路常數(shù)。復(fù)合諧振電路包括輸入端子；諧振單元，該諧振單元具有第一端口和第二端口，并響應(yīng)于分別提供到這些端口的交流信號(hào)而準(zhǔn)諧振；和相位移位電路，該相位移位電路對(duì)提供到輸入端子的交流信號(hào)執(zhí)行不同的相位移位，并分別將經(jīng)受相位移位的第一移位信號(hào)和第二移位信號(hào)提供到第一端口和第二端口。諧振單元是阻抗電路，該阻抗電路具有形成第一端口和第二端口的至少4個(gè)輸入端子，并響應(yīng)于經(jīng)過第一端口和第二端口進(jìn)入的第一移位信號(hào)和第二移位信號(hào)而在非零電抗下生成準(zhǔn)諧振峰值電流。根據(jù)交流信號(hào)的頻率和相位移位量，準(zhǔn)諧振峰值電流是可變的。即，可以使諧振頻率可變。
文檔編號(hào)H03H5/02GK102422532SQ201080021118
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者平間宏一 申請(qǐng)人:馬克設(shè)備株式會(huì)社