JPH03123913A - 高周波電源装置 - Google Patents

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 本発明は高周波電源装置に関し、特に高周波出力のパル
スモードおよび連続モードのピーク値コントロールに関
するものである。

従来の技術 従来高周波出力のピーク値コントロールについては、高
周波出力の大きさを設定するパワー設定回路の出力と高
周波出力の大きさを検出する電力検出回路の出力とを誤
差増幅回路に入力し、誤差増幅回路の出力を減衰器の入
力としていた。

以下、従来の高周波電源装置の制御ブロック図を第４図
で説明する。第４図の発振回路１の出力はスイッチ向路
２を経た後、ＲＦ比出力大きさをコントロールする減衰
回路３に入力される。減衰回路３の出力はプリアンプ４
に入力され、プリアンプ４の出力はドライバ５に入力さ
れる。ドライバ５の出力は真空管などを用いた増幅回路
６に入力され、増幅回路６の出力は同調回路（タンク回
路）７に入力される。同調回路７の出力は電力検出回路
８を経た後、同軸ケーブル用コネクタ９から外部に出力
される。

また、起動回路１ｏの出力はパルスモードまたは連続モ
ードの波形設定回路１１に入力され、波形設定回路１１
からはパルスモード時のパルス周波数、パルス幅が設定
された、あるいは連続モード時の通電、出力期間が設定
された信号が出力される。

スイッチ回路２は波形設定回路１１の出力に連動して開
閉し、スイッチ回路２が開の場合はＲＦ比出力瞬時に遮
断、ＯＦＦする。

ＲＦ比出力大きさを設定するパワー設定回路１２の出力
は、誤差増幅回路１３の非反転端子に入力される。一方
誤差増幅回路１３の反転端子には電力検出回路８の出力
が入力され、誤差増幅回路１３の出力は減衰器３に入力
される。減衰器３の入力は０〜６ｖなどと変化し、入力
が高い程ＲＦ出力は大きく、ＲＦ比出力コントロールす
る。

発明が解決しようとする課題 パルスモードまたはＣＷモードの波形の立ち上り時、波
形設定回路の出力の立ち上りから電力検出回路の出力の
立ち上りまでに、検出信号の応答遅れを生じ、波形の立
ち上り部分でピーク値に犬キナオーバシュート、ダンピ
ングのリップルを生じる。

ＲＦ比出力立ち上りが６μｓなどと要求され、立ち上り
が極めて速いため、波形の立ち上り部分でオーバシュー
トを発生し、このオーバシュートするピーク値とパワー
設定回路の出力が誤差増幅回路で比較増幅されるので、
フィードバックする誤差増幅回路の出力がダンピングを
発生し、ＲＦ比出力波形の立ち上りごとにダンピングを
発生する。

本発明は従来の欠点を除去し、ＲＦ比出力立ち上り部分
でオーバシュート、ダンピングが発生しないピーク値コ
ントロールを実現したものである。

課題を解決するだめの手段 上記の問題点を解決するために本発明の高周波電源装置
は、高周波出力の大きさを設定するノくワー設定回路と
、パルスモードまたは連続モードの波形を設定する波形
設定回路と、波形設定回路の出力に連動して開閉する第
２のスイッチ回路と、高周波出力を前記パワー設定回路
で設定された犬きさとなるようにフィードバック制御す
る誤差増幅回路と、高周波出力の大きさを検出する電力
検出回路と、スロープ出力を得るだめのスロープ回路と
を具備し、前記パワー設定回路の出力と前記波形設定回
路の出力とを前記第２のスイッチ回路に入力し、該第２
のスイッチ回路の出力を前記スロープ回路に入力し、該
スロープ回路の出力と前記電力検出回路の出力とを前記
誤差増幅回路に入力してなるものである。

また、ある決められた高周波出力の大きさを設定する固
定バイアス回路と、前記波形設定回路の出力の立ち上り
より一定時間遅れて出力が立ち上るパワー切換遅延回路
と、該パワー切換遅延回路の出力に連動して前記固定バ
イアス回路の出力と前記パワー設定回路の出力とを切換
えるパワー切換回路とを具備し、前記波形設定回路の出
力を前記パワー切換遅延回路に入力し、該パワー切換遅
延回路の出力と、前記固定バイアス回路の出力と、前記
パワー設定回路の出力とを前記パワー切換回路に入力し
、該パワー切換回路の出力を前記誤差増幅回路に入力し
てなるものである。

また、前記パワー切換回路の出力と前記波形設定回路の
出力とを前記第２のスイッチ回路に入力し、該第２のス
イッチ回路の出力を前記スロープ回路に入力し、該スロ
ープ回路の出力を前記誤差増幅回路に入力してなるもの
である。

また、前記スロープ回路のスロープ時定数を可変可能と
なるようにスロープ回路内に調整器を設け、該調整器で
高周波電力の立ち上り部分にイグナイトパルスを発生さ
せ、イグナイトパルスのピーク値を可変できるようにし
てなるものである。

また、前記スロープ回路のスロープ時定数および前記パ
ワー切換遅延回路の遅延時間を、前記誤差増幅回路出力
が入力される回路から誤差増幅回路に入力する回路まで
の被制御回路およびフィードバック回路の信号伝達遅れ
時間に、またはそれ以上に設定してなるものである。

作用 上記の手段において、第２のスイッチ回路とスロープ回
路とを設け、波形設定回路の出力と連動させて、第２の
スイッチ回路の開閉を行なうようにしたので、波形設定
回路の出力の立ち上りより誤差増幅回路に入力されるパ
ワー設定回路の出力はスロープ波形となる。よってスロ
ープ状に徐々にパワー設定が行なわれるので波形立ち上
り部分でのオーバシュート、ダンピングは発生しない。

また、パワー切換遅延回路と固定バイアス回路とパワー
切換回路とを設け、波形設定回路の出力の立ち上りより
、一定時間は小さなある決められた固定バイアス回路の
出力を、一定時間経過後は正規のパワー設定回路の出力
を、誤差増幅回路に入力するようにしだので、誤差増幅
回路の入力はステップ状となる。よって最初は小さなパ
ワー設定で、次に正規のパワー設定でステップ状にパワ
ー設定が行なわれるのでこの場合も波形立ち上り部分で
のオーバシュート、ダンピングは発生しない。

実施例 第１図は本発明の一実施例、第２図は第１図とは別の本
発明の一実施例を示す。第３図は従来の第４図と本発明
の第１図、第２図の要部波形図である。

第１図、第２図で第４図と同一のものについては同一番
号を付与しである。

第４図と第１図と第２図と第３図の要部波形図とを対比
して説明すると、まず第４図において、第３図イに示す
ような波形設定回路１１の出力が立ち上ると、第３図口
に示すような誤差増幅回路１３の反転端子に、減衰回路
３〜電力検出回路８までの信号伝達遅れ時間ｔ、１９を
持った電力検出回路８の出力が入力される。第３図ハは
その時の誤差増幅回路１３の出力である。第３図口に示
すように電力検出器８の出力がオーバシュート。

ダンピングを発生しているので、同軸ケーブルコネクタ
９からのＲＦ比出力同じくオーバシュート。

ダンピングを発生する。

それに対して、第１図のスイッチ回路１４とスロープ回
路１６を第４図に対して追加すると、誤差増幅回路１３
の反転端子には第３図二に示すような電力検出回路８の
出力が入力される。信号伝達遅れ時間ｔＤ２０はｔ、１
９と同じ値となる。

一方誤差増幅回路１３の非反転端子には、ｔ　ｓ、　２
２というスロープ時定数を持ったＥｓ、　２１がスロー
プ回路１５より出力されて、入力されている。

第３図へはその時の誤差増幅回路１３の出力である。ス
ロープ状にパワー設定が行なわれるので第３図二に示す
ように電力検出回路８の出力は僅かなオーバシュートの
みでダンピングは発生していない。よってＲＦ比出力同
じく僅かなオーバシュートのみで、ダンピングは発生し
ない。

また、第１図に対して、第２図のパワー切換遅延回路１
６と、固定バイアス回路１７とパワー切換回路１８とを
さらに追加すると、誤差増幅回路１３の反転端子には第
３図トに示すような電力検出回路８の出力が入力される
。信号伝達遅れ時間ｔＩ、２３はｔ、２０．ｔ、１９と
同じ値である。

一方誤差増幅回路１３の非反転端子には、パワー切換遅
延回路１６で設定される遅延時間ｔ１２６の期間中ｔｓ
ｐというスロープ時定数を持った”１１３Ｐ２４がスロ
ープ回路１６より出力され、入力されている。遅延時間
ｔ１２６経過後は、誤差増幅回路１３の非反転端子には
ｔ、Ｐ２７というスロープ時定数を持ったＥｓ、／２６
がスロープ回路１５より出力され、入力される。

Ｋｔ、　、、２４　、　Ｋｓ、　２１　、　！！：、、
／　２５のスロープ時定数ｔｓｐはスロープ回路１５で
設定されるので同じ値である。第３図りはその時の誤差
増幅回路１３の出力である。最初は小さなパワー設定で
、次に正規のパワー設定でステップ状にパワー設定が行
なわれるので第３図トに示すように電力検出回路８の出
力はオーバシュートもダンピングも発生していない。よ
ってＲＦ比出力同じくオーバシュートもダンピングも発
生しない。

通常ｔｓ、２２　、　ｔ３，２７　、　ｔ、　２６はｔ
、１９を目安に設定、即ち、電力立ち上げ系と同じスロ
ープで立ち上げてやれば大きくはずれることはない。

第２図において、第２のスイッチ回路１４．スロープ回
路１６を設けず、パワー切換回路１８の出力を直接誤差
増幅回路１３に入力してもよく、この場合第２図の構成
で得られるＲＦ比出力対して僅かなオーバシュートがみ
られるのみでダンピングは発生しない。

また、第２図の固定バイアス回路１７は、パワー設定回
路の定格出力に対し、２０〜３０％程度のパワー設定と
し、波形の立ち上りの最初は電力立ち上げ系と、フィー
ドバック系が閉じるための小さな電力パワーに設定する
。

なお、スロープ回路のスロープ時定数を可変可能となる
ようにスロープ回路内に調整器を設け、スロープ時定数
を小さくすることで波形の立ち上り部分に発生するオー
バシュート出力を放電管点弧のためなどのイグナイトパ
ルスとして利用してもよい。

発明の効果 以上のように本発明においては信号伝達遅れ時間に相当
するスロープ時定数を持った設定信号を与えるようにし
たので波形立ち上り部分での大きなオーバシュート、ダ
ンピングは発生しない。

また、別の手段として信号伝達遅れ時間に相当する期間
は固定バイアス回路で小さな設定信号を与え、その後は
、パワー設定回路で正規の設定信号をパワー切換回路で
切換えて与えるようにしたので同様に波形立ち上り部分
での大きなオーバシュート、ダンピングは発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図とは別の本発明の実施例を示す回路図、第３図は第１
図、第２図の要部波形図、第４図は従来の高周波電源装
置のブロック図である。 ８・・・・・・電力検出回路、１Ｑ・・・・・・起動回
路、１１・・・・・・波形設定回路、１２・・・・・・
パワー設定回路、１３・・・・・誤差増幅回路、１４・
・・・・・第２のスイッチ回路、１６・・・・・・スロ
ープ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）高周波出力の大きさを設定するパワー設定回路と
   、パルスモードまたは連続モードの波形を設定する波形
   設定回路と、波形設定回路の出力に連動して開閉する第
   ２のスイッチ回路と、高周波出力を前記パワー設定回路
   で設定された大きさとなるようにフィードバック制御す
   る誤差増幅回路と、高周波出力の大きさを検出する電力
   検出回路と、スロープ出力を得るためのスロープ回路と
   を具備し、前記パワー設定回路の出力と前記波形設定回
   路の出力とを前記第２のスイッチ回路に入力し、該第２
   のスイッチ回路の出力を前記スロープ回路に入力し、該
   スロープ回路の出力と前記電力検出回路の出力とを前記
   誤差増幅回路に入力し、高周波電力波形の立ち上り部分
   にリップルを生じないようにしたことを特徴とする高周
   波電源装置。 （２）ある決められた高周波出力の大きさを設定する固
   定バイアス回路と、前記波形設定回路の出力の立ち上り
   より一定時間遅れて出力が立ち上るパワー切換遅延回路
   と、該パワー切換遅延回路の出力に連動して前記固定バ
   イアス回路の出力と前記パワー設定回路の出力とを切換
   えるパワー切換回路とを具備し、前記波形設定回路の出
   力を前記パワー切換遅延回路に入力し、該パワー切換遅
   延回路の出力と、前記固定バイアス回路の出力と、前記
   パワー設定回路の出力とを前記パワー切換回路に入力し
   、該パワー切換回路の出力を前記誤差増幅回路に入力し
   、高周波電力波形の立ち上り部分にリップルを生じない
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の高周波電源装置。 （３）前記パワー切換回路の出力と前記波形設定回路の
   出力とを前記第２のスイッチ回路に入力し、該第２のス
   イッチ回路の出力を前記スロープ回路に入力し、該スロ
   ープ回路の出力を前記誤差増幅回路に入力し、高周波電
   力波形の立ち上り部分にリップルを生じないようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の高周波電源装置。（４）前記スロープ回路のスロー
   プ時定数を可変可能となるようにスロープ回路内に調整
   器を設け、該調整器で高周波電力の立ち上り部分にイグ
   ナイトパルスを発生させ、イグナイトパルスのピーク値
   を可変できるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の高周波電源装置。 （５）前記スロープ回路のスロープ時定数および前記パ
   ワー切換遅延回路の遅延時間を、前記誤差増幅回路出力
   が入力される回路から誤差増幅回路に入力する回路まで
   の被制御回路およびフィードバック回路の信号伝達遅れ
   時間に、またはそれ以上に設定することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項または第３項記載の高
   周波電源装置。