JP5200053B2 - パルス発生器、パルス整形方法 - Google Patents
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Description
立上り時間Tr=5ns±30%
パルスの時間幅Td=50ns±30%
なお、立上り時間Trとは、パルスの瞬時値がまず10%(頭頂部の電圧の10%)に達し、その後90%(頭頂部の電圧の90%)に達する間の時間間隔である。パルスの時間幅Tdとは、パルスの50%値の時間幅である。
本発明の目標は、立上り時間Trの精度を向上することであるが、まず、立上り時間Trの精度が悪い原因について検討する。図3は、従来のパルス発生器で生成したパルス波形を示している。図3から、パルスの90%値のあたりも含んで、パルスの頂点付近の波形が丸くなっていることが分かる。この丸みの大きさが変化すると立上り時間Trが大きく変化することになる。そこで、本発明では、立上り時間Trの精度を向上するために、立上り時間の対象となる範囲(立上りの範囲)である瞬時値が10%から90%の範囲で波形がより直線的なパルスを生成する。
図4に本発明のパルス発生器の構成例を示す。パルス発生器100は、パルス生成部900とブリッジタップ110とを有する。パルス生成部900は、例えば図1に示した構成とすればよく、出力同軸980によって生成されたパルスは装置(負荷)に供給される。パルス生成部900は、図3のように、立上りの範囲(規格などによって定められた立上り時間の範囲)に丸みを有したパルスを生成する。非特許文献1の規格の場合であれば、立ち上がりの範囲とは、パルスの瞬時値が10%に達し、その後90%に達する範囲である。
次に、本発明のパルス発生器やパルス生成方法が、なぜ立上りの範囲を直線状に整形できるのかを説明する。この説明では、まず立上りの範囲に丸みがないパルスに本発明を適用した場合について説明する。その後、立上りの範囲に丸みがあるパルスに本発明を適用した場合について説明する。
図11〜15は、図4のパルス発生器100に50Ω負荷を接続し、負荷に2kVが印加するようにパルスを発生させたときの電圧の変化を示す図である。出力同軸980の長さは30cmとした。ブリッジタップ110の長さは、図11は20cm、図12は25cm、図13は30cm、図14は40cm、図15は50cmである。図16は、図4のパルス発生器100に50Ω負荷を接続し、負荷に−2kVが印加するようにパルスを発生させたときの電圧の変化を示す図である。出力同軸980の長さは30cm、ブリッジタップ110の長さは30cmである。図3に示したブリッジタップがない場合の波形よりも、立上りの最初の部分と頭頂部の丸みが小さくなったことがわかる。また、ブリッジタップを50cmにした場合には、図15のEの部分から分かるように、傾きが緩やかな部分が立上りの範囲の真ん中付近に生じている。立上り時間が5nsの例では、同軸コードの長さは10〜50cmで本発明の効果が生じることが分かる。また、特に20〜40cmでより良い効果が得られることが分かる。
110、210 ブリッジタップ
900 パルス生成部
980 出力同軸
Claims (8)
- パルスを生成するパルス生成部と、
一端が開放され他端が前記パルス生成部からの出力が伝搬する線路に電気的に接続された1つのみのブリッジタップと
を有し、
前記ブリッジタップは、前記パルス生成部が生成したパルスの立上り最初の部分もしくは最後の部分の丸みの部分の時間以上かつ瞬時値が100%に達する時間以下の遅延を生じさせる分布定数線路である
ことを特徴とするパルス発生器。 - パルスを生成するパルス生成部と、
一端が開放され他端が前記パルス生成部からの出力が伝搬する線路に電気的に接続されたブリッジタップと
を有し、
前記ブリッジタップは、長さが10〜50cmの同軸コードであり、
前記同軸コードの中心導体が前記線路に接続され、外周導体は前記線路には接続されない
ことを特徴とするパルス発生器。 - パルスを生成するパルス生成部と、
一端が開放され他端が前記パルス生成部からの出力が伝搬する線路に電気的に接続された複数のブリッジタップと
を有し、
前記線路の前記ブリッジタップが接続されている複数の点同士の間には抵抗は挿入されておらず、
複数の前記ブリッジタップのそれぞれは、前記パルス生成部が生成したパルスの立上り最初の部分もしくは最後の部分の丸みの部分の時間以上かつ瞬時値が100%に達する時間以下の遅延を生じさせる分布定数線路である
ことを特徴とするパルス発生器。 - 請求項1または3記載のパルス発生器であって、
前記ブリッジタップは、直列に接続されたコンデンサも有している
ことを特徴とするパルス発生器。 - パルスを生成するパルス生成部と、
前記パルス生成部からの出力が伝搬する線路に接続されたブリッジタップと
を有し、
前記ブリッジタップは、1つのみのブリッジタップまたは、接続点同士の間に抵抗を挿入しないように前記線路に接続された複数のブリッジタップであり、
前記ブリッジタップは、一端が開放され他端が前記線路に電気的に接続されたコンデンサを有し、前記パルス生成部が生成したパルスの立上りの範囲の丸みを直線状に整形する
ことを特徴とするパルス発生器。 - 一端が開放され、前記パルスの立上り最初の部分もしくは最後の部分の丸みの部分の時間以上かつ瞬時値が100%に達する時間以下の遅延を生じさせる分布定数線路の他端を、前記パルスを発生するパルス発生部と負荷との間の線路に電気的に接続するパルス整形方法であって、
前記接続では、1つのみの分布定数線路を接続する、または、複数の分布定数線路を接続点同士の間に抵抗を挿入しないように前記線路に接続する
ことを特徴とするパルス整形方法。 - 一端が開放され、長さが10〜50cmの同軸コードの他端を、前記パルスを発生するパルス発生部と負荷との間の線路に電気的に接続するパルス整形方法であって、
前記同軸コードの中心導体が前記線路に接続され、外周導体は前記線路には接続されない
ことを特徴とするパルス整形方法。 - 前記パルスを発生するパルス発生部と負荷との間の線路に、一端が開放されたコンデンサを有するブリッジタップの他端を電気的に接続するパルス整形方法であって、
前記接続では、1つのみのブリッジタップを接続する、または、複数のブリッジタップを接続点同士の間に抵抗を挿入しないように前記線路に接続する
ことを特徴とするパルス整形方法。
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