JPH02207609A

JPH02207609A - 広帯域減衰器

Info

Publication number: JPH02207609A
Application number: JP2934789A
Authority: JP
Inventors: Tsunao Honpo; 綱男本保; Toshihiro Torii; 鳥居　俊宏
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野１この発明は、大きな減衰量を有する広帯域減衰器に関す
る。【従来の技術】減衰器として一般的に用いられているものは、第２図の
ように構成されている。すなわち、入力端子１が抵抗器２（抵抗［Ｒ＋　）及び
抵抗器３（抵抗値Ｒ２）の直列回路を介して接地され、
これら抵抗器２及び３の接続点から出力端子４が導出さ
れる。また、入力端子１は、コンデンサ５（容量Ｃ，）
及び６（容量Ｃ２）の直列回路を介して接地され、これ
らコンデンサ５及び６の接続点は出力端子４に接続され
る。コンデンサ６は、後段のアンプの有する寄生容量で
ある。なお、入力端子１に接続されているコンデンサ７は、入
力端子から見た場合の等価的な容量分を調整するための
もので、ここでは無関係である。この第２図の回路においては、直流分及び低周波成分に
ついては、抵抗器２．３の抵抗値の比により減衰比が定
まり、高周波成分についてはコンデンサ５．６により減
衰比が定められる。そして、この減衰器で周波数特性を平坦とするためには
、Ｒ１・Ｃ，＝Ｒ２・Ｃ２・・・・（１）の関係を満足す
るようにされる。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、磁性体の磁気特性を検査する装置として、第
４図に示すような装置が提案されている。同図で、１１は所定の磁性体からなる測定試料で、この
測定試料１１には一次巻線１２ａ及び２次巻線１２ｂが
施される。そして、正弦波発生器１３からの正弦波信号が電力増幅
器１４を介して１次巻線１２ａの一端側から供給される
。この１次巻線１２ａの他端側はシャント抵抗１５を介
して接地されている。したがって、測定試料１１の１次
巻線１２ａに流れる電流が、抵抗１５の電位降下による
励磁電流信号として検出される。この場合、この励磁電流信号は入力口１２８１６の減衰
器１７に供給されて減衰される。この減衰器１７の出力
がアンプ１８を介してデジタイザ２１に供給される。一方、測定試料１１の１次巻線１２ａに正弦波信号が供
給されることにより２次巻線１２ｂ側に誘起される電圧
は誘起電圧信号として検出される。この誘起電圧信号は、同様に入力回路１６の減衰器１９
及びアンプ２０を介してデジタイザ２１に供給される。デジタイザ２１では、これに入力された励磁電流信号及
び励起電圧信号がデジタル信号に変換され、これらデジ
タル信号がデジタル信号処理装置２２に供給される。デジタル信号処理回路２２ではデジタイザ２１からのデ
ジタル信号を記憶手段に一時記憶し、この記憶手段から
読み出した信号に基づいて、例えばＢ−Ｈ曲線を求める
ほか、種々の信号解析を行なう。２３はコントローラで、正弦波発生器１３からの正弦波
の周波数や振幅をコントロールし、また、デジタイザ２
１や信号処理装置２２にタイミング信号や制御信号を供
給する。従来の一般的な磁気特性検査装置の場合には、上記のよ
うに励磁電流信号及び励起電圧信号のそれぞれをデジタ
ル信号にして一時的に記憶できる機能がなかったので、
Ｂ−Ｈ曲線などしか磁気特性として得ることができなか
ったが、第４図の装置の場合には、記憶手段から励磁電
流信号及び励起電圧信号のそれぞれを、適宜読み出すこ
とによりこれらの信号を詳細に調べることが可能である
。したがって、測定試料について従来より詳細な磁気特性
の検査ができる。上述したような磁気特性検査装置において、測定試料が
飽和状態になってくると、それぞれの検出信号である励
磁電流信号及び励起電圧信号が歪んで奇数次の高調波成
分を含んでくる０例えば、基本波である正弦波の周波数
の最大値をＩＯＭＨ２とすると、検出信号は高調波信号
成分として３０ＭＨｚ、５０　Ｍ　Ｈｚ、７０ＭＨｚ、
９０ＭＨｚ・・・を含んだ合成信号となる。そのため、
この信号を忠実に検出するためには基本信号の最大値の
約１０倍の周波数の信号を検出できる入力回路が必要と
なる。基本信号の周波数を上記の１０ＭＨｚとしたとき
には、入力回路１６としては１００ＭＨｚの周波数帯域
が必要になる。また、上記検出信号の振幅の最大は１ｏｏボルト程度に
なるため、入力回路１６にはｌ／１００程度の大きな減
衰量の減衰器が設けられる。以上のことがら、減衰器１７及び１９としては１００Ｍ
Ｈｚまでの広帯域に渡り平坦な周波数特性を有するとと
もに、ｌ／１００程度の大きな減衰比のものが必要であ
る。この広帯域減衰器として、前述した第２図の従来の減衰
器を用いようとすると次のような問題が生じる。第２図の減衰器において、減衰比を前述した１／１００
にする場合について、各素子に具体的数値を代入して検
討する。まず、実現可能な抵抗値として、抵抗値Ｒ，＝９９０に
Ω、抵抗値Ｒ２＝１０．１にΩに選定する。そして、Ｃ
２＝　１０　ｐ　Ｆｔルト、前記（１）式より、Ｃ＋　＝Ｃ２−Ｒ２／Ｒ＋　中０．１　（ｐＦ）となる
。通常、抵抗器２自体、０．２　（ｐＦ）以上の容量分を
有するため、この容量は不可能な値となる。そこで、コンデンサ５の容量Ｃ７を、ある程度安定した
容量値、例えば３　（ｐＦ）程度とすると、Ｃ，、＝Ｃ
１・Ｒ＋　／　Ｒ２＝　２９４　（Ｐ　Ｆ　）となる、
つまり、後段のアンプの寄生容量Ｃ２として２９４　（
ｐＦ）という大きな容量を実装しなければならない。このような比較的大きな容量のコンデンサを実装した場
合、減衰器を通じた信号の波形品質が悪くなる。また、この容量Ｃ２＝　２９５　ｐ　Ｆのコンデンサを
、例えばインダクタンスが約１０ｎＨのリード線１■に
て実装したとする。この場合において、このインダクタ
ンスと容量Ｃ２による共振周波数ｆ１は、帯域内にあり、測定した試料の検出信号に重畳される。そして、この共振周波数ｆ、は、ＩＯＭＨ２の基本波の
９次の高調波成分に近接しており、フィルタによって除
去することも困難である。そこで、第２図の減衰器の減衰比を１／１０としたもの
を２個用意し、この２個の減衰器２４゜２５を、第３図
に示すように直列に２個並べて、１　／　１０　ｘ　１
　／　１０　＝　１　／　１００の減衰器を構成するこ
とも考えられる。このようにすれば、共振周波数は約１
３４ＭＨｚとすることができ、測定周波数帯域外にする
ことができる。しかし、これでは、減衰器を２段通るこ
とになり、周波数特性は１段の場合よりも劣化するとと
もに、素子数が増え、構成が複雑になって好ましくない
。この発明は、以上の欠点を改善した広帯域減衰器を提供
しようとするものである。となる。この周波数は、入力回路１６の検出信号周波数

【課題を解決するための手段】

この発明による広帯域減衰器は、入力端子が第１及び第２の抵抗器の直列回路を介して接
地され、これら第１及び第２の抵抗器の接続点が出力端
子に接続され、２個のコンデンサの直列回路が複数段設けられ、前段の
２個のコンデンサの接続点と接地間に後段の２個のコン
デンサの直列回路が接続され、初段の２個のコンデンサ
の直列回路は上記入力端子と接地間に接続され、最終段
の２個のコンデンサの接続点は上記出力端子に接続され
てなる。

【作用】

例えば１／１００の減衰比を得る場合に、入力信号の直
流分及び低周波分は第１及び第２の抵抗器にて１／１０
０にされる。高周波分については例えば２段の２個のコ
ンデンサの直列回路により、それぞれ各段で１／１０ず
つの減衰量を得て、合計で１／１００とされる。この場合、最終段の出力端子と接地間に接続されるコン
デンサが後段のアンプなどの回路の寄生容量となるが、
これを所定のインダクタンスを有するリード線で構成し
たとき、容量は第２図の従来例に比べて小さくなるので
共振周波数を従来よりも高くでき、高周波領域まで安定
した波形品質を得ることができる。

【実施例】

以下、この発明による広帯域減衰器の一実施例を、第１
図を参照しながら説明する。入力端子３１は抵抗器３２（抵抗値Ｒ５１）及び抵抗器
３３（抵抗、値Ｒ４２）の直列回路を介して接地される
。これら抵抗器３２及び３３の接続点は出力端子３４に
接続される。入力端子３１は、また、コンデンサ３５（容量Ｃ１１）
及びコンデンサ３６（容量Ｃ１□）を介して接地される
。これらコンデンサ３５及び３６の接続点はコンデンサ
３７（容量Ｃ１３）及びコンデンサ３８（容量Ｃ１４）
を介して接地され、これらコンデンサ３７及び３８の接
続点は出力端子３４に接続される。以上の構成によれば、直流分及び低周波分は、抵抗器３
２と３３との抵抗値の比Ｒ１２／　ＲＨによって定まる
減衰比で減衰される。また、高周波成分は、コンデンサ３５．３６の容量比Ｃ
Ｉ２　／　Ｃ＋＋　＝　Ｎとコンデンサ３７及び３８の
容量比ＣＩ４　／　Ｃ１３＝　Ｍとの合成比ＮＸＭで定
まる減衰比で減衰される。この第１図例の広帯域減衰器を、前述した磁気特性検査
装置の入力回路の減衰器として使用する場合には、各素
子の値は例えば次のように選定される。すなわち、前述のように減衰比は１／Ｚｏｏとする。ま
た、周波数帯域は、基本波を１０ＭＨｚとして９次の高
調波をも測定信号に含むようにするため、１００ＭＨｚ
程度の帯域を考える。まず、抵抗器３２の抵抗値Ｒ１，は９９０にΩ、抵抗器
３３の抵抗値Ｒ７２は１０．１にΩとして直流分及び低
周波分について１／１００の減衰比を実現する。次に、コンデンサ３５の容量Ｃ１１を６ｐＦ、また、コ
ンデンサ３６の容量ＣＩ２を５４ＰＦとして、高周波成
分に対して、これらコンデンサ３５及び３６で１／１０
の減衰比を得るようにする。同様にしてコンデンサ３７の容量Ｃ４３を６ＰＦ、また
、コンデンサ３８の寄生容量Ｃ４４を５４ＰＦとして高
周波成分に対して、さらに１／１０の減衰比を得、合計
で１／１００の減衰比を得るようにする。この場合、例
えば、寄生容量ＣＩ４　＝　５４ＰＦのコンデンサ３８
は、約１０ｎＨのリード線で実装する。以上のように各値を選定した第１図の減衰器の共振周波
数ｆ２は、となる。したがって、共振周波数ｆ２は、測定帯域である１００
ＭＨｚよりも十分高い周波数となり、容易にフィルタで
除去できる。このため、検出信号である励磁電流信号及
び励起電圧信号は、従来よりも高周波領域まで安定した
波形品質で得られる。なお、以上の例においては、Ｎ＝Ｍとしたが、Ｎ≠Ｍで
あっても勿論良い。また、以上の例は高周波成分に対して２段の減衰器を構
成した場合であるが、前段の２個のコンデンサの直列回
路のコンデンサの接続点を後段の２個のコンデンサの直
列回路を介して接地し、最終段の２個のコンデンサの接
続点を出力端子に接続する構成として、高周波成分に対
しｎ段の減衰器を構成するようにすることもできる。こ
の場合には、各段の減衰比を掛は合わせたものが高周波
成分に対する合計の減衰比になる。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば１個の減衰器で広帯域
に渡り、減衰比の大きな広帯域減衰器を実現することが
できる。また、この発明によれば、高周波成分に対しては減衰比
の小さい減衰器を復数段設けたものになり、このため、
各段の２個のコンデンサの容量比は小さくなる。したが
って、最終段の出力端子と接地間との間に接続されるコ
ンデンサを、所定のインダクタンスを有するリード線で
実装したとしても、その共振周波数を必要帯域外の十分
に高い周波数にすることができるので、高周波領域まで
安定した周波数特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の回路図、第２図及び第
３図は、従来の減衰器の一例の回路図、第４図は、この
発明による広帯域減衰器を使用する装置の一例のブロッ
ク図である。３１；入力端子、３２．３３；抵抗器３４；出力端子３５．３６，３７，３８．コンデンサ代理人　弁理士　佐　藤　正　美広希可Ａ食＠国跡図第１図第図斐し＝Ａ゛衰呑第３図

Claims

【特許請求の範囲】入力端子が第１及び第２の抵抗器の直列回路を介して接
地され、これら第１及び第２の抵抗器の接続点が出力端
子に接続され、２個のコンデンサの直列回路が複数段設けられ、前段の
２個のコンデンサの接続点と接地間に後段の２個のコン
デンサの直列回路が接続され、初段の２個のコンデンサ
の直列回路は上記入力端子と接地間に接続され、最終段
の２個のコンデンサの接続点は上記出力端子に接続され
てなる広帯域減衰器。