JP5547514B2 - 信号発生器およびそれを用いた試験装置 - Google Patents
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Description
R3=(R2+Ro)×Ro/R2
を満たすように決定されてもよい。
Ro+R1≒Z0
Z0=50Ω、Ro=25Ωのとき、R1=25Ω程度となる。なお、(Ro+R1)は厳密に特性インピーダンスZ0と一致している必要はなく、1/2倍〜2倍の範囲、すなわち25Ω〜100Ωの範囲に収まっていればよい。
図4(a)は、入力整合インピーダンス、出力整合インピーダンスがともに50Ωであるローパスフィルタ4の、DUT2の入力インピーダンスを50Ω、75Ω、200Ω、5kΩと変化させたときの通過特性を示す。通過帯域周波数がDC〜1.1MHz、リップル幅が200mdBという条件で設計した場合、回路定数はC1=C2=3.552nF、L1=8.338μHとなる。伝送線路3の特性インピーダンスZ0は50Ωであり、その電気長は10nsと仮定している。
図5(a)、(b)は、異なる条件(I)〜(III)における連立チェビシェフ型のローパスフィルタ4の特性を示す図である。図5(a)は、ローパスフィルタ4の通過特性を示す。図5(b)は、負荷として入力インピーダンスZi=5kΩの信号源を接続した場合の、DUT2からローパスフィルタ4の方向の伝送線路3の通過利得、言い換えればDUT2からみたローパスフィルタ4の出力インピーダンスを示す。図6(a)〜(c)はそれぞれ、条件(I)〜(III)を示す回路図である。以下、各条件(I)〜(III)について説明する。
図6(a)に示すように、第1抵抗R1が設けられず、Ro=50Ωとなっている。π型のローパスフィルタ4の出力側からみたインピーダンスは、帯域外において周波数に依存して大きく変動する。したがって第1抵抗R1を設けない場合、図5(a)、(b)に示すように、20MHzと70MHz付近においてインピーダンスが大きく変動する共振点が存在する。ローパスフィルタ4と伝送線路3の端面において、フィルタの帯域外のノイズ信号が反射し、DUT2へと供給されてしまう。
図6(b)に示すように、R1=50Ωであり、Ro=50Ωとなっている。つまり、
Ro+R1=2×Z0
となっている。この場合、DUT2からローパスフィルタ4に向かう帯域外ノイズは、第1抵抗R1によって吸収されてほとんど反射されず、再びDUT2に入力されることはない。なぜなら帯域外において、第1抵抗R1と伝送線路3の端面でインピーダンス整合がとられるからである。つまり、条件(II)は、帯域外ノイズを低減するのに最も有効である。
図6(c)に示すように、R1=25Ωであり、Ro=25Ωとなっている。つまり、Ro+R1=Z0を満たす場合である。この場合、DUT2からローパスフィルタ4に向かう通過帯域内のノイズを低減することができる。さらに出力アンプ18から伝送線路3を介して50Ω整合で信号を伝送することができるというメリットを享受できる。
R3=(R2+Ro)×Ro/R2
を満たすように決めることが望ましい。この場合、アテネータ16を割り込ませた状態と割り込ませない状態の双方において、同様のノイズ特性およびインピーダンス整合状態を実現することができる。
Claims (7)
- アナログ試験信号を増幅する最終段の出力アンプと、
前記出力アンプの出力信号をフィルタリングするローパスフィルタと、
前記出力アンプと前記ローパスフィルタの間に割り込み可能に配置されたアテネータと、
前記ローパスフィルタの後段の信号経路上に直列に、前記アテネータとは別に設けられた第1抵抗と、
を備えることを特徴とする信号発生器。 - 前記信号発生器は、その出力端子に所定の特性インピーダンスを有する伝送線路が接続されることを前提として設計されるものであり、
前記ローパスフィルタの入力整合インピーダンスは、その前段の回路ブロックの出力整合インピーダンスと実質的に整合されており、前記ローパスフィルタの出力整合インピーダンスは、前記ローパスフィルタの後段の伝送線路の特性インピーダンスよりも高くなるよう設計されることを特徴とする請求項1に記載の信号発生器。 - 前記ローパスフィルタの出力整合インピーダンスは、前記ローパスフィルタの後段の伝送線路の特性インピーダンスの10倍以上に設計されることを特徴とする請求項2に記載の信号発生器。
- 前記ローパスフィルタはπ型のLCフィルタを含み、前記LCフィルタの入力側のシャントキャパシタの容量は、出力側のシャントキャパシタの容量よりも小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の信号発生器。
- 前記信号発生器は、その出力端子に所定の特性インピーダンスを有する伝送線路が接続されることを前提として設計されるものであり、
前記出力アンプの出力インピーダンスをRo、前記第1抵抗の抵抗値をR1と書くとき、(Ro+R1)は、前記伝送線路の特性インピーダンスと同程度となるよう設計されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の信号発生器。 - 前記アテネータは、
前記出力アンプと前記ローパスフィルタの間に割り込む第2抵抗と、
前記ローパスフィルタの入力端子と前記アナログ試験信号のコモン電圧が印加されるコモン電圧端子の間に割り込む第3抵抗と、
を含み、
前記第2抵抗の抵抗値R2と前記第3抵抗の抵抗値R3は、
R3=(R2+Ro)×Ro/R2
を満たすように決定されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の信号発生器。 - 請求項1から6のいずれかに記載の信号発生器を備えることを特徴とする試験装置。
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