JP2014533879A - 無線周波数ランプ用のrfシステム - Google Patents
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Abstract
Description
− 一体型反転比較器を有する微分器ユニット43によって生成された条件K2が存在し(K2=「1」)、一方、シフトレジスタ47からのn−1ビットが「1」に対応する、
− あるいは、一体型反転比較器を有する微分器ユニット43によって生成された条件K2が存在しない(K2=「0」)、一方、シフトレジスタ47からのn−1ビットが「0」に対応する。
f=0.558/(RC)
図7は、図2において図示されるループフィルタ31の例示的な実施形態を示しており、このループフィルタは、振幅弁別器29からクロック出力電圧UDを受け取る。ループフィルタ31は、シフトレジスタ47経由で通過する論理演算装置45のデジタル制御信号から、オシレータ7の出力周波数の閉ループ制御のためのアナログ電圧を生成する。
オシレータ7に接続されたループフィルタ31の出力端子87との間に位置する。
1 RFシステム
3 RF信号カップリングイン装置
5 RFデバイス(RFランプ)
7 オシレータ
9 増幅器
11 減衰エレメント
13 増幅器
15 RFデバイスのマッチングの程度に比例した電圧信号を生成するための手段
17 カップリングアウトデバイス
19 カップリングアウトデバイス
21 電圧検出デバイス
23 電圧検出デバイス
25 演算増幅器
27 望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス
29 振幅弁別器
31 フィルタデバイス(ループフィルタ)
33 リセット回路(リセットデバイス)
35 インプット
37 比較デバイス
39 比較器
41 電圧値生成デバイス
43 微分器ユニット
45 論理演算装置
47 シフトレジスタ
49 クロック発生回路デバイス
51 インプット
53 インプット
55 インプット
57 アウトプット
59 ロジックゲート
61 ロジックゲート
63 インバータ
65 インバータ
67 インバータ
69 インバータ
71 レジスタ
73 レジスタ
75 キャパシタ
77 出力端子
79 直列レジスタ
81 分路キャパシタ
83 分路レジスタ
85 インプット
87 アウトプット
89 比較器
91 外部分圧器
93 単安定スイッチ
fo 動作周波数
fo’ ずれた動作周波数
a オシレータのRF信号の部分
b 反射された信号の部分
Uprop ランプのマッチングの程度に比例した電圧
UD クロック出力電圧
UA アナログ出力信号
以下に、本願発明の当初の[特許請求の範囲]に記載された発明を付記する。
[1]
RFデバイス(5)、具体的にはRFランプ、RFスパークプラグまたは同様のRFプラズマアプリケーションと、前記RFデバイス(5)を動作させるためのRF信号カップリングイン装置(3)とを備えるRFシステム(1)であって、
前記RFデバイス(5)を動作させるためのRF信号()を生成するためのオシレータ(7)
を備え、
前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号および前記RFデバイスによって反射された信号に基づいて、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための手段(15)と、
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて、前記オシレータ(7)の出力周波数をマッチングさせるための制御信号(U A )を生成するための望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス(27)と、
によって特徴づけられた、
RFシステム(1)。
[2]
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の一部分をカップリングアウトし、前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号の一部分をカップリングアウトするための少なくとも1つのカップリングアウトデバイス(17、19)を備える、
ことを特徴とする[1]に記載のRFシステム。
[3]
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の前記カップルドアウト部分(a)の電圧信号を検出し出力するための少なくとも1つの電圧検出デバイス(21)と、前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号の前記カップルドアウト部分(b)の電圧信号を検出し出力するための少なくとも1つのさらなる電圧検出デバイス(23)とを備える、
ことを特徴とする[1]または[2]に記載のRFシステム。
[4]
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の前記カップルドアウト部分(a)の前記電圧信号、および前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号の前記カップルドアウト部分(b)の前記電圧信号に基づいて、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成する少なくとも1つのデバイスを、具体的には、少なくとも1つの演算増幅器(25)の形式で備える、
ことを特徴とする[1]乃至[3]のうちのいずれかに記載のRFシステム。
[5]
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、
前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の一部分をカップリングアウトするために、そして前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号()の一部分をカップリングアウトするために設計されているサーキュレータを備え、
適切な場合、前記カップルドアウト部分(a、b)の対応する電圧信号を検出し出力する、
ことを特徴とする[1]に記載のRFシステム。
[6]
前記サーキュレータが、少なくとも1つデバイス、具体的には、少なくとも1つの演算増幅器または少なくとも1つの増幅器回路を備え、
前記少なくとも1つデバイスは、前記カップルドアウト部分の前記電圧信号に基づいて前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号を生成する、
ことを特徴とする[5]に記載のRFシステム。
[7]
前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(U A )を生成するための前記望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス(27)が、少なくとも1つの、望ましくは2つのロジックゲート(61、63、59)を有する論理演算装置(45)備え、
前記論理演算装置(45)は、少なくとも1つの、望ましくは3つの条件(K1、K2、K3)に基づいて、前記オシレータ(7)の前記入力周波数をマッチングさせるための制御信号を出力する、
ことを特徴とする[1]乃至[6]のうちのいずれかに記載のRFシステム。
[8]
前記論理演算装置(45)の出力信号(Y)を受け取るためのシフトレジスタ(47)が設けられている、
ことを特徴とする[7]に記載のRFシステム。
[9]
前記論理演算装置(45)の前記出力信号(Y)をクロックするためのクロック発生回路デバイス(49)が設けられている、
ことを特徴とする[8]に記載のRFシステム。
[10]
前記オシレータ(7)の前記周波数を制御するために、論理演算装置(45)が、アナログ出力電圧(U A )を生成するためのループフィルタ(31)を介してオシレータ(7)に接続されている、
ことを特徴とする[7]乃至[9]のうちのいずれかに記載のRFシステム。
[11]
前記オシレータ(7)の前記周波数を制御するために、論理演算装置(45)が、アナログ出力電圧(U A )を生成するためのチャージポンプ配置を介してオシレータ(7)に接続されている、
ことを特徴とする[7]乃至[9]のうちのいずれかに記載のRFシステム。
[12]
前記オシレータ(7)の前記周波数を制御するためのアナログ出力電圧(U A )を生成するために設計されるように、前記望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス(27)、具体的には論理演算装置(45)、が設計されている、
ことを特徴とする[7]乃至[9]のうちのいずれかに記載のRFシステム。
[13]
前記オシレータ(7)をあらかじめ定められた状態に設定するために設計されているリセット回路(33)が設けられている、
ことを特徴とする[1]乃至[12]のうちのいずれかに記載のRFシステム。
[14]
[1]乃至[13]のうちのいずれかに記載のRFシステムにおいて使用するための信号カップリングイン装置(3)。
[15]
RFデバイス(5)、具体的にはRFランプ、RFスパークプラグまたは同様のRFプラズマアプリケーション、を動作させる方法であって、
− オシレータ(7)によって、前記RFデバイス(5)を動作させるためのRF信号を生成すること、
を備え、
− 前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号および前記RFデバイスによって反射された信号に基づいて、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成すること、および
− 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて、前記オシレータ(7)の出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成すること、
により特徴づけられた、
方法。
[16]
前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(U A )を生成する前に、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて第1の条件(K1)を生成すること、
により特徴づけられた、
[15]に記載の方法。
[17]
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)をあらかじめ定められた電圧値と比較することによって、前記第1の条件(K1)が得られる、
ことを特徴とする[16]に記載の方法。
[18]
前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(U A )を生成する前に、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて第2の条件(K1)を生成すること、
により特徴づけられた、
[15]乃至[17]のうちのいずれかに記載の方法。
[19]
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)を導き出すことによって、第2の条件(K2)が得られる、
ことを特徴とする[18]に記載の方法。
[20]
前記第1(K1)の条件および前記第2の条件(K2)、および、具体的には第3の条件(K3)を、1つまたは複数のロジックゲート(59、61、63)へ導き出すこと、そして、1つのロジックゲートまたは複数のロジックゲートに基づいた真理値表に基づいて、前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成すること、
により特徴づけられた、
[16]乃至[19]のうちのいずれかに記載の方法。
Claims (20)
- RFデバイス(5)、具体的にはRFランプ、RFスパークプラグまたは同様のRFプラズマアプリケーションと、前記RFデバイス(5)を動作させるためのRF信号カップリングイン装置(3)とを備えるRFシステム(1)であって、
前記RFデバイス(5)を動作させるためのRF信号()を生成するためのオシレータ(7)
を備え、
前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号および前記RFデバイスによって反射された信号に基づいて、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための手段(15)と、
前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて、前記オシレータ(7)の出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成するための望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス(27)と、
によって特徴づけられた、
RFシステム(1)。 - 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の一部分をカップリングアウトし、前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号の一部分をカップリングアウトするための少なくとも1つのカップリングアウトデバイス(17、19)を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のRFシステム。 - 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の前記カップルドアウト部分(a)の電圧信号を検出し出力するための少なくとも1つの電圧検出デバイス(21)と、前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号の前記カップルドアウト部分(b)の電圧信号を検出し出力するための少なくとも1つのさらなる電圧検出デバイス(23)とを備える、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のRFシステム。 - 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の前記カップルドアウト部分(a)の前記電圧信号、および前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号の前記カップルドアウト部分(b)の前記電圧信号に基づいて、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成する少なくとも1つのデバイスを、具体的には、少なくとも1つの演算増幅器(25)の形式で備える、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステム。 - 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成するための前記手段が、
前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号の一部分をカップリングアウトするために、そして前記RFデバイス(5)によって反射された前記信号()の一部分をカップリングアウトするために設計されているサーキュレータを備え、
適切な場合、前記カップルドアウト部分(a、b)の対応する電圧信号を検出し出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載のRFシステム。 - 前記サーキュレータが、少なくとも1つデバイス、具体的には、少なくとも1つの演算増幅器または少なくとも1つの増幅器回路を備え、
前記少なくとも1つデバイスは、前記カップルドアウト部分の前記電圧信号に基づいて前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号を生成する、
ことを特徴とする請求項5に記載のRFシステム。 - 前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成するための前記望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス(27)が、少なくとも1つの、望ましくは2つのロジックゲート(61、63、59)を有する論理演算装置(45)備え、
前記論理演算装置(45)は、少なくとも1つの、望ましくは3つの条件(K1、K2、K3)に基づいて、前記オシレータ(7)の前記入力周波数をマッチングさせるための制御信号を出力する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステム。 - 前記論理演算装置(45)の出力信号(Y)を受け取るためのシフトレジスタ(47)が設けられている、
ことを特徴とする請求項7に記載のRFシステム。 - 前記論理演算装置(45)の前記出力信号(Y)をクロックするためのクロック発生回路デバイス(49)が設けられている、
ことを特徴とする請求項8に記載のRFシステム。 - 前記オシレータ(7)の前記周波数を制御するために、論理演算装置(45)が、アナログ出力電圧(UA)を生成するためのループフィルタ(31)を介してオシレータ(7)に接続されている、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステム。 - 前記オシレータ(7)の前記周波数を制御するために、論理演算装置(45)が、アナログ出力電圧(UA)を生成するためのチャージポンプ配置を介してオシレータ(7)に接続されている、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステム。 - 前記オシレータ(7)の前記周波数を制御するためのアナログ出力電圧(UA)を生成するために設計されるように、前記望ましくはマイクロプロセッサのないデバイス(27)、具体的には論理演算装置(45)、が設計されている、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステム。 - 前記オシレータ(7)をあらかじめ定められた状態に設定するために設計されているリセット回路(33)が設けられている、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項12のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステム。 - 請求項1乃至請求項13のうちのいずれかの請求項に記載のRFシステムにおいて使用するための信号カップリングイン装置(3)。
- RFデバイス(5)、具体的にはRFランプ、RFスパークプラグまたは同様のRFプラズマアプリケーション、を動作させる方法であって、
− オシレータ(7)によって、前記RFデバイス(5)を動作させるためのRF信号を生成すること、
を備え、
− 前記オシレータ(7)によって生成された前記RF信号および前記RFデバイスによって反射された信号に基づいて、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した電圧信号(Uprop)を生成すること、および
− 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて、前記オシレータ(7)の出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成すること、
により特徴づけられた、
方法。 - 前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成する前に、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて第1の条件(K1)を生成すること、
により特徴づけられた、
請求項15に記載の方法。 - 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)をあらかじめ定められた電圧値と比較することによって、前記第1の条件(K1)が得られる、
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成する前に、前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)に基づいて第2の条件(K1)を生成すること、
により特徴づけられた、
請求項15乃至請求項17のうちのいずれかの請求項に記載の方法。 - 前記RFデバイス(5)のマッチングの程度に比例した前記電圧信号(Uprop)を導き出すことによって、第2の条件(K2)が得られる、
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 前記第1(K1)の条件および前記第2の条件(K2)、および、具体的には第3の条件(K3)を、1つまたは複数のロジックゲート(59、61、63)へ導き出すこと、そして、1つのロジックゲートまたは複数のロジックゲートに基づいた真理値表に基づいて、前記オシレータ(7)の前記出力周波数をマッチングさせるための制御信号(UA)を生成すること、
により特徴づけられた、
請求項16乃至請求項19のうちのいずれかの請求項に記載の方法。
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