JP2624909B2 - 高電圧発生回路 - Google Patents
高電圧発生回路Info
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- JP2624909B2 JP2624909B2 JP3127592A JP12759291A JP2624909B2 JP 2624909 B2 JP2624909 B2 JP 2624909B2 JP 3127592 A JP3127592 A JP 3127592A JP 12759291 A JP12759291 A JP 12759291A JP 2624909 B2 JP2624909 B2 JP 2624909B2
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- pulse
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- high voltage
- output
- input
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
- H02M7/10—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
- H02M7/103—Containing passive elements (capacitively coupled) which are ordered in cascade on one source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S331/00—Oscillators
- Y10S331/03—Logic gate active element oscillator
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高電圧発生回路、とくに
たとえば光伝送装置の受信回路に有利に適用される光受
信用高電圧発生回路に関する。
たとえば光伝送装置の受信回路に有利に適用される光受
信用高電圧発生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信に用いられる光伝送装置におい
て、受信回路の受光素子としてアバランシェフォトダイ
オード（ＡＰＤ）を用いたものがある。このようにアバ
ラシェフォトダイオードを受光素子として使用した場
合、これの内部増倍作用を引き起こすために高圧を発生
する高電圧発生回路が必要となる。従来、この種の高電
圧発生回路は、小型化が困難で面実装化に適さないＭＯ
ＳＦＥＴやトランスを使用しているため、回路の小型化
が困難であった。そこで、たとえば特願昭６３−００８
３８１では、ＭＯＳＦＥＴやトランスを使用せずに受光
用高圧発生回路を形成することにより、回路の小型化お
よび簡素化を実現している。すなわちこの従来技術で
は、パルス発振回路に電流駆動回路を接続して昇圧整流
回路（コッククロフト・ウォルトン回路）への電流駆動
能力を上げるとともに、電流駆動回路と昇圧整流回路と
の間に電流増幅されたパルスを通過させるコンデンサを
用いることによりＭＯＳＦＥＴやトランスなどを不要と
している。
て、受信回路の受光素子としてアバランシェフォトダイ
オード（ＡＰＤ）を用いたものがある。このようにアバ
ラシェフォトダイオードを受光素子として使用した場
合、これの内部増倍作用を引き起こすために高圧を発生
する高電圧発生回路が必要となる。従来、この種の高電
圧発生回路は、小型化が困難で面実装化に適さないＭＯ
ＳＦＥＴやトランスを使用しているため、回路の小型化
が困難であった。そこで、たとえば特願昭６３−００８
３８１では、ＭＯＳＦＥＴやトランスを使用せずに受光
用高圧発生回路を形成することにより、回路の小型化お
よび簡素化を実現している。すなわちこの従来技術で
は、パルス発振回路に電流駆動回路を接続して昇圧整流
回路（コッククロフト・ウォルトン回路）への電流駆動
能力を上げるとともに、電流駆動回路と昇圧整流回路と
の間に電流増幅されたパルスを通過させるコンデンサを
用いることによりＭＯＳＦＥＴやトランスなどを不要と
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術における光受信用高電圧発生回路では、さ
らに部品点数を削減して小型化を図るには発振器の出力
パルス振幅を増す必要があったが、この場合には受光回
路と光受信用高電圧発生回路にそれぞれ異なる電源を供
給しなければならないという問題が生じた。また、発振
回路のＣＭＯＳ定格などの制限があり、コッククロフト
・ウォルトン回路の段数削減は技術的に非常に困難であ
った。
うな従来技術における光受信用高電圧発生回路では、さ
らに部品点数を削減して小型化を図るには発振器の出力
パルス振幅を増す必要があったが、この場合には受光回
路と光受信用高電圧発生回路にそれぞれ異なる電源を供
給しなければならないという問題が生じた。また、発振
回路のＣＭＯＳ定格などの制限があり、コッククロフト
・ウォルトン回路の段数削減は技術的に非常に困難であ
った。
【０００４】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、受光回路と光受信用高電圧発生回路に異なる電源を
供給することなく発振器の出力パルス振幅を増すことで
昇圧整流手段の段数を削減し、部品点数の削減や小型化
が可能な高電圧発生回路を提供することを目的とする。
し、受光回路と光受信用高電圧発生回路に異なる電源を
供給することなく発振器の出力パルス振幅を増すことで
昇圧整流手段の段数を削減し、部品点数の削減や小型化
が可能な高電圧発生回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、高圧を発生する高電圧発生回路は、第１
のパルスと第１のパルスを位相反転した第２のパルスを
生成し、これらパルスを電流増幅して出力するパルス発
振・電流駆動手段と、パルス発振・電流駆動手段より出
力された第１のパルスと第２のパルスをそれぞれコンデ
ンサ介して入力し、これらパルスを昇圧整流する昇圧整
流手段とを有する。
決するために、高圧を発生する高電圧発生回路は、第１
のパルスと第１のパルスを位相反転した第２のパルスを
生成し、これらパルスを電流増幅して出力するパルス発
振・電流駆動手段と、パルス発振・電流駆動手段より出
力された第１のパルスと第２のパルスをそれぞれコンデ
ンサ介して入力し、これらパルスを昇圧整流する昇圧整
流手段とを有する。
【０００６】
【作用】本発明によれば、パルス発振・電流駆動手段
は、第１のパルスと第１のパルスを位相反転した第２の
パルスにより昇圧整流手段を駆動する。昇圧整流手段
は、これら相反位相のパルスを昇圧整流して高圧の直流
電圧を出力する。
は、第１のパルスと第１のパルスを位相反転した第２の
パルスにより昇圧整流手段を駆動する。昇圧整流手段
は、これら相反位相のパルスを昇圧整流して高圧の直流
電圧を出力する。
【０００７】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明による高電圧
発生回路の実施例を詳細に説明する。
発生回路の実施例を詳細に説明する。
【０００８】図１を参照すると、本発明における高電圧
発生回路の実施例を示す回路図が示されている。本実施
例における高電圧発生回路は、たとえば受信回路にアバ
ランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）６などの高電圧を
必要とする受光素子が用いられた光伝送装置などに配設
され、このダイオード６の内部増倍作用を引き起こすた
めの高圧を発生する回路である。すなわち高電圧発生回
路は、パルス発振部１および電流駆動部２により構成さ
れるパルス発振・電流駆動回路３と、昇圧整流を行なう
コッククロフト・ウオルトン回路４とを有し、ローパス
フィルタ５を介してアバランシェフォトダイオード６に
高圧の直流電圧の印加を行なう。
発生回路の実施例を示す回路図が示されている。本実施
例における高電圧発生回路は、たとえば受信回路にアバ
ランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）６などの高電圧を
必要とする受光素子が用いられた光伝送装置などに配設
され、このダイオード６の内部増倍作用を引き起こすた
めの高圧を発生する回路である。すなわち高電圧発生回
路は、パルス発振部１および電流駆動部２により構成さ
れるパルス発振・電流駆動回路３と、昇圧整流を行なう
コッククロフト・ウオルトン回路４とを有し、ローパス
フィルタ５を介してアバランシェフォトダイオード６に
高圧の直流電圧の印加を行なう。
【０００９】パルス発振部１は、所定の発振周波数のパ
ルスを生成するとともに、このパルスの電流増幅を行な
って図２に示すパルスＡを、出力線１００を介してコッ
クロフト・ウオルトン回路４に出力する発振部である。
パルス発振部１は、ＣＭＯＳゲート２３〜２５、抵抗１
１，１２およびコンデンサ１３により構成されている。
すなわち、図１に示すようにパルス発振部１は、ＣＭＯ
Ｓゲート２５の出力側にＣＭＯＳゲート２６の入力側が
接続され、このゲート２６の出力側に並列接続されたＣ
ＭＯＳゲート２３および２４の入力側とコンデンサ１３
の一方の端子が接続されている。コンデンサ１３の他方
の端子には抵抗１１と１２の一方の端子が接続され、抵
抗１２の他方の端子とＣＭＯＳゲート２３，２４の出力
側が出力線１００に接続されている。さらに抵抗１１の
他方の端子はＣＭＯＳゲート２５の入力側に接続されて
いる。
ルスを生成するとともに、このパルスの電流増幅を行な
って図２に示すパルスＡを、出力線１００を介してコッ
クロフト・ウオルトン回路４に出力する発振部である。
パルス発振部１は、ＣＭＯＳゲート２３〜２５、抵抗１
１，１２およびコンデンサ１３により構成されている。
すなわち、図１に示すようにパルス発振部１は、ＣＭＯ
Ｓゲート２５の出力側にＣＭＯＳゲート２６の入力側が
接続され、このゲート２６の出力側に並列接続されたＣ
ＭＯＳゲート２３および２４の入力側とコンデンサ１３
の一方の端子が接続されている。コンデンサ１３の他方
の端子には抵抗１１と１２の一方の端子が接続され、抵
抗１２の他方の端子とＣＭＯＳゲート２３，２４の出力
側が出力線１００に接続されている。さらに抵抗１１の
他方の端子はＣＭＯＳゲート２５の入力側に接続されて
いる。
【００１０】電流駆動部２は、パルス発振部１より入力
したパルスの電流増幅を行ない、図２に示すパルスＡの
位相反転したパルスＢを出力線１０２に出力する電流駆
動部である。すなわち、電流駆動部２は並列接続された
ＣＭＯＳゲート２１と２２により構成され、ＣＭＯＳゲ
ート２５より出力されるパルスをこれらゲートに入力
し、電流増幅を行なって出力線１０２に出力する。な
お、パルス発振部１の発振周波数は、抵抗１２とコンデ
ンサ１３の積できまる時定数に比例した周波数となる。
したパルスの電流増幅を行ない、図２に示すパルスＡの
位相反転したパルスＢを出力線１０２に出力する電流駆
動部である。すなわち、電流駆動部２は並列接続された
ＣＭＯＳゲート２１と２２により構成され、ＣＭＯＳゲ
ート２５より出力されるパルスをこれらゲートに入力
し、電流増幅を行なって出力線１０２に出力する。な
お、パルス発振部１の発振周波数は、抵抗１２とコンデ
ンサ１３の積できまる時定数に比例した周波数となる。
【００１１】コッククロフト・ウオルトン回路４は、パ
ルス発振部１、電流駆動部２より出力されたパルスをコ
ンデンサ７ａまたは７ｂを介して入力端子ＡまたはＢに
入力し、これら入力パルスの昇圧整流を行なう昇圧整流
回路である。すなわちコッククロフト・ウオルトン回路
４は、同図に示すように入力パルスが直流整流されるよ
うに複数のダイオードとコンデンサが相互に接続され、
入力したパルスを昇圧整流して高圧の直流電圧をローパ
スフィルタ５に出力する。コッククロフト・ウオルトン
回路４はまた、入力端子Ｂ側が抵抗４１を介して接地さ
れている。
ルス発振部１、電流駆動部２より出力されたパルスをコ
ンデンサ７ａまたは７ｂを介して入力端子ＡまたはＢに
入力し、これら入力パルスの昇圧整流を行なう昇圧整流
回路である。すなわちコッククロフト・ウオルトン回路
４は、同図に示すように入力パルスが直流整流されるよ
うに複数のダイオードとコンデンサが相互に接続され、
入力したパルスを昇圧整流して高圧の直流電圧をローパ
スフィルタ５に出力する。コッククロフト・ウオルトン
回路４はまた、入力端子Ｂ側が抵抗４１を介して接地さ
れている。
【００１２】ローパスフィルタ５は、抵抗とコンデンサ
により構成された通常のローパスフィルタであり、コッ
ククロフト・ウオルトン回路４より入力した高圧の直流
電圧のリップル成分の除去を行なう。ローパスフィルタ
５は、リップル成分を除去した高圧直流電圧をアバラン
シェフォトダイオードに印加する。
により構成された通常のローパスフィルタであり、コッ
ククロフト・ウオルトン回路４より入力した高圧の直流
電圧のリップル成分の除去を行なう。ローパスフィルタ
５は、リップル成分を除去した高圧直流電圧をアバラン
シェフォトダイオードに印加する。
【００１３】パルス発振・電流駆動回路３において、電
流駆動部を含むパルス発振部１はＣＭＯＳゲート２５か
ら出力されるパルスを反転回路であるＣＭＯＳゲート２
６を介して入力する。このため、同回路３からは、図２
に示すように互いに位相の相反するパルスＡおよびＢが
出力される。パルスＡはコンデンサ７ａを介して、また
パルスＢはコンデンサ７ｂを介して、それぞれコックク
ロフト・ウオルトン回路４の入力端子ＡまたはＢに入力
され、この回路４を相反する位相で駆動する。このよう
に相反位相駆動することにより、本実施例ではコックク
ロフト・ウオルトン回路４の入力パルス振幅を従来技術
の２倍にしている。したがって、所望の電圧を得る場
合、従来に比べ本実施例ではコッククロフト・ウオルト
ン回路４の段数を１／２にすることが可能となる。
流駆動部を含むパルス発振部１はＣＭＯＳゲート２５か
ら出力されるパルスを反転回路であるＣＭＯＳゲート２
６を介して入力する。このため、同回路３からは、図２
に示すように互いに位相の相反するパルスＡおよびＢが
出力される。パルスＡはコンデンサ７ａを介して、また
パルスＢはコンデンサ７ｂを介して、それぞれコックク
ロフト・ウオルトン回路４の入力端子ＡまたはＢに入力
され、この回路４を相反する位相で駆動する。このよう
に相反位相駆動することにより、本実施例ではコックク
ロフト・ウオルトン回路４の入力パルス振幅を従来技術
の２倍にしている。したがって、所望の電圧を得る場
合、従来に比べ本実施例ではコッククロフト・ウオルト
ン回路４の段数を１／２にすることが可能となる。
【００１４】なお、ここで説明した実施例は本発明を説
明するためのものであって、本発明は必ずしもこれに限
定されるものではない。すなわち、本実施例ではパルス
発振・電流駆動回路３のＣＭＯＳゲートの構成は、とく
にこのように限定されるものではなく、相反位相のパル
スが出力される構成であれば良い。すなわち、同じ段数
のコッククロフト・ウオルトン回路４の従来技術と比較
して、出力パルスがそれぞれ同じ振幅であれば２倍の電
圧印加をこの回路４に行なうことが出来る。また本実施
例では、受信回路にアバランシェフォトダイオード６を
用いた光伝送装置に適用した例を説明したが、とくにこ
れに限定されるものではなく、高電圧を必要とする他の
装置に適用することも可能である。
明するためのものであって、本発明は必ずしもこれに限
定されるものではない。すなわち、本実施例ではパルス
発振・電流駆動回路３のＣＭＯＳゲートの構成は、とく
にこのように限定されるものではなく、相反位相のパル
スが出力される構成であれば良い。すなわち、同じ段数
のコッククロフト・ウオルトン回路４の従来技術と比較
して、出力パルスがそれぞれ同じ振幅であれば２倍の電
圧印加をこの回路４に行なうことが出来る。また本実施
例では、受信回路にアバランシェフォトダイオード６を
用いた光伝送装置に適用した例を説明したが、とくにこ
れに限定されるものではなく、高電圧を必要とする他の
装置に適用することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】このように本発明の高電圧発生回路によ
れば、パルス発振・電流駆動を行なうパルス発生回路に
位相の相反する出力パルスを発生可能な機能を持たせ、
この回路からの出力パルスを昇圧整流回路が入力する構
成とした。このため、昇圧整流回路にパルス振幅の大き
いパルスが実質的に入力されることになり、所望の直流
電圧を従来より少ない段数で昇圧整流できるため、従来
の高電圧発生回路に比べ、回路の小型化、簡素化が実現
でき、コストの低減を図ることが出来る。
れば、パルス発振・電流駆動を行なうパルス発生回路に
位相の相反する出力パルスを発生可能な機能を持たせ、
この回路からの出力パルスを昇圧整流回路が入力する構
成とした。このため、昇圧整流回路にパルス振幅の大き
いパルスが実質的に入力されることになり、所望の直流
電圧を従来より少ない段数で昇圧整流できるため、従来
の高電圧発生回路に比べ、回路の小型化、簡素化が実現
でき、コストの低減を図ることが出来る。
【図１】本発明による高電圧発生回路の実施例を示す回
路図、
路図、
【図２】図１に示した高電圧発生回路のパルス発振・電
流駆動回路より出力されるパルスの信号波形を示した波
形図である。
流駆動回路より出力されるパルスの信号波形を示した波
形図である。
１ パルス発振部 ２ 電流駆動部 ３ パルス発振・電流駆動回路 ４ コッククロフト・ウオルトン回路 ５ ローパスフィルタ ６ アバランシェフォトダイオード １１，１２，４３ 抵抗 １３ コンデンサ ２１〜２６ ＣＭＯＳゲート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−186168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−280768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−290351（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−28272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−2302（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−171090（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】第１のパルスと、この第１のパルスを位相
反転した第２のパルスとを生成し、これらのパルスを電
流増幅して出力するパルス発振・電流駆動手段と、 このパルス発振・電流駆動手段より出力された第１のパ
ルスと第２のパルスとをそれぞれコンデンサを介して入
力し、これらのパルスを昇圧整流する昇圧整流手段とを
有し、 前記昇圧整流手段は、第１のパルスを入力する第１の入
力端子と、第２のパルスを入力する第２の入力端子とを
有し、この第２の入力端子が抵抗を介して接地されてい
ることを特徴とする高電圧発生回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127592A JP2624909B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 高電圧発生回路 |
| TW080110043A TW205121B (ja) | 1991-05-30 | 1991-12-23 | |
| KR1019920004749A KR100230964B1 (ko) | 1991-05-30 | 1992-03-23 | 고전압 발생회로 |
| US07/887,833 US5313384A (en) | 1991-05-30 | 1992-05-26 | High voltage generating circuits including a transformerless voltage multiplier |
| EP92109136A EP0517116B1 (en) | 1991-05-30 | 1992-05-29 | High voltage generating circuits |
| DE69208940T DE69208940T2 (de) | 1991-05-30 | 1992-05-29 | Schaltung zur Hochspannungserzeugung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127592A JP2624909B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 高電圧発生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355666A JPH04355666A (ja) | 1992-12-09 |
| JP2624909B2 true JP2624909B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=14963897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3127592A Expired - Lifetime JP2624909B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 高電圧発生回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5313384A (ja) |
| EP (1) | EP0517116B1 (ja) |
| JP (1) | JP2624909B2 (ja) |
| KR (1) | KR100230964B1 (ja) |
| DE (1) | DE69208940T2 (ja) |
| TW (1) | TW205121B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE504371C2 (sv) * | 1995-02-28 | 1997-01-20 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning och förfarande i telekommunikationssystem för optisk spänningsmultiplicering i integrerad krets |
| US5774348A (en) * | 1996-06-24 | 1998-06-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Light-weight DC to very high voltage DC converter |
| TWI287950B (en) * | 2003-11-28 | 2007-10-01 | Kobe Steel Ltd | High-voltage generator and accelerator using same |
| US20130033131A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Atlantic Industries, Inc. | Inductive Energy Converter |
| US10163562B2 (en) * | 2012-12-05 | 2018-12-25 | Futurewei Technologies, Inc. | Coupled inductor structure |
| CN104302087A (zh) * | 2014-08-22 | 2015-01-21 | 江苏达胜加速器制造有限公司 | 一种分体式高频功率振荡器 |
| CN108809139A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-13 | 张莉 | 一种基于mems传感器的电源电路 |
| EP3968353A1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-16 | Impedans Ltd | Apparatus for ion energy analysis of plasma processes |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2262804B2 (de) * | 1972-12-21 | 1979-08-23 | Ernst Roederstein Spezialfabrik Fuer Kondensatoren Gmbh, 8300 Landshut | Spannungsvervielfacherschaltung |
| DE2347126A1 (de) * | 1973-09-19 | 1975-03-27 | Philips Patentverwaltung | Hochspannungserzeuger |
| US3869659A (en) * | 1974-03-19 | 1975-03-04 | Nasa | Controllable high voltage source having fast settling time |
| US4028596A (en) * | 1974-12-13 | 1977-06-07 | Coulter Information Systems, Inc. | Corona power supply circuit |
| US4092712A (en) * | 1977-05-27 | 1978-05-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Regulated high efficiency, lightweight capacitor-diode multiplier dc to dc converter |
| US4236199A (en) * | 1978-11-28 | 1980-11-25 | Rca Corporation | Regulated high voltage power supply |
| US4292592A (en) * | 1979-05-29 | 1981-09-29 | Dresser Industries, Inc. | Pulsed power supply system |
| JPS55162278A (en) * | 1979-06-01 | 1980-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | Avalanche photodiode bias circuit |
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