JPH03142370A - 光照射型サンプリング・ゲート - 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、光照射型のシンプリング・ゲート、たとえば
超高周波信号の一部を順次抽出し、保持する動作を行な
う広帯域のサンプリング・オシロスコープや高速Ａ／Ｄ
変換器に適した光照射型サンプリング・ゲートに関する
。さらに具体的には本発明は、１対のフォト・コンダク
タに対し、１つの光を照射できるように、フォ１〜・コ
ンダクタを信号路に対して並列あるいは直列に配置し、
かつ極性の異なるバイアス電圧を加えることにより、被
測定信号源側へのオフセット電圧に基因する不要な信号
や、パルス性のノイズであるキック・アウトをキャンセ
ルできる光照射型ナンブリング・ゲートを提供せんとす
るものである。

［従来の技術］ 光照射型サンプリング・ゲートは、高周波信号または高
周波成分を含む信号をサンプル・ホールドし、入力信号
を低周波信号成分に変換させる回路で、第３図に示すよ
うになっている。入力端子１１には、内部インピーダン
ス１４を含む信号源１３からの被測定信号が印加され、
内部インピーダンス１４の値に等しい特性インピーダン
スＺ。

を持つ信号路１６を伝播し、特性インピーダンスＺｏと
等しい値を持つ終端器１５で終端されるが、パルス光で
あるサンプリング・パルスがフォト・］コンダクタ１に
照射され、フォト・コンダクタ２１の］ンダクタンスが
短侍間だけ大きくなると、入力信号の一部がフォト・コ
ンダクタ２１を通って、多くの場合は漂遊容ωであるメ
モリ用のキャパシタ２２に充電され、これか増幅器３１
で増幅されて入力信号の瞬時レベルに比例した値を出力
端子３９に得ている。

フＡ１〜・コンダクタ２１には、高速動作をさせるため
に抵抗２５を介してバイアス源十Ｖが印加されている。

［弁明か解決しようとする課題］ 極めて高い周波数成分を含む信号の振幅成分をサンプル
するために、極めて短い幅の光パルスを用いて、フォト
・コンダクタを極めて短い時間だ【プ、その抵抗値を低
くしようとすると、フォト・コンダクタ２１にはバイア
ス電圧を印加する必要があった。このフォト・コンダク
タ２１は照射されない時にも、高い抵抗値ではあるがこ
れを通して、バイアス電流が信号路１６側にオフセット
電流となって現われ、またサンプルされた信号の振幅成
分をメモリするためのキャパシタ２２に、バイアス電圧
が高い抵抗値の抵抗２５を介して充電されるから、フォ
ト・コンダクタ２１が光のサンプリング・パルスを照射
されて、短期間低抵抗を示したとき、キャパシタ２２に
充電された電荷が、信号路１６側にキック・アウトされ
、被測定物である信号源１３側に悪影響を及ぼすという
未解決の課題があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
であり、同一平面上に１対のフォト・コンダクタを形成
してそれぞれ極性の異なる電圧でバイアスし、かつ光照
側時におけるコンダクタンスの変化が等しくなるように
、フォト・コンダクタを同一平面上に形成した信号路に
対して並列あるいは直列に配置し、両フォト・コンダク
タに同一のパルス光を照射できるようにした。

［作用］ それぞれ異なる極性の電圧でバイアスされた１対のフォ
ト・コンダクタは、極性の相異なる大きざが同じのオフ
セット電流を信号路１６側に流出することになるから互
いに打消し合い、１つの同一のサンプリング・パルスを
照射されるから、ともに同一のコンダクタンスを示し、
同時に相異なる極性の同じ大きさのパルス電圧が信号路
側にキック・アウトされるが、相異なる極性のために打
消し合うから、信号源への悪影響はなく、しかも、両フ
ォト・コンダクタを信号路と同一面に形成するところか
ら、高周波特性も良好であり、星産性に侵れたものが得
られた。

［実施例］ 本発明による光照射型のサンプリング・ゲートを第１図
に示す。ここで、第３図に示した従来例の回路の構成要
素に対応するものについては同じ記号を付した。パルス
光であるサンプリング・パルスが２つのフォト・コンダ
クタ２１ａ、２１ｂに照射されると、フォトコンダクタ
２１ａ、２１ｂのコンダクタンスが光照剣された短時間
だけ増大し、信号源１３からその内部インピーダンス１
４を通り信号路１６に現われた入力信号の一部が、フォ
ト・コンダクタ２１ａ、２１ｂを通して漂遊容量である
メモリ用のキャパシタ２２ａ、２２ｂに充電され、抵抗
２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂを介して増幅器３１に
印加されて増幅され出力端子３９から出力される。

この時に、フォト・コンダクタ２１ａ、２１ｂを流れる
バイアス電流は、バイアス源＋Ｖから抵抗２５ａ、２６
ａを介してフォト・コンダクタ２１ａ、ざらにフォト・
コンダクタ２１ｂ、抵抗２６ｂ、２５ｂを通ってバイア
ス源−■へというループがつくられているために、入力
信号１３側にオフセット電圧を発生させなくてすみ、ま
たサンプリング・パルスを照射されたときに両フォト・
コンダクタ２１ａ、２１ｂから信号路１６側へのパルス
状のキック・アウトも、その波形が同じで極性が異なる
ために打消し合う。したがって、入力信ｇ１３側にセン
シティブな素子等があった場合に悪影響を与えることが
なくなる。　ただし、この場合′のフォト・コンダクタ
２１ａ、２１ｂの］ンダクタンスの変化は極力相等しい
ことが望まれる。そこで、１つのパルス光を同時にフォ
ト・コンダクタ２１ａ、２１ｂに照射でき、しかも広帯
域ｔこわたって良好な特性か得られるような構造が必要
となる。本発明はそれを実現号るために２つのフォト・
コンダクタ２１ａ、２１ｂを信号路１６に対して並列あ
るいは直列に、近接して配着した。また、本発明ｔこお
けるサンプリング・ゲトでは、信号路１６であるコープ
レーナ・ウェーブ・カイトとフォト・コンダクタ２１８
．２１ｂとを一体化した構造にするため、同−半導体阜
板上に形成しているので、特性のそろったフォト・コン
ダクタ２１ａ、２１ｂが得やすい。

第２図（ａ）は本発明の一実施例であって、フォト・コ
ンダクタ２１８．２１ｂは１つのパルス光が照射されや
すいように、信号路１６に対し同一の側で直列に、近接
して配置した。パルス光であるサンプリング・パルスが
照射されると、フォト・コンダクタ２１ａ、２１ｂはコ
ンダクタンスが増大する。この時、バイアス電流および
キック・アウトが＋Ｖ側よりフォト・コンダクタ２１ａ
を通って信回路１６を経てフォト・コンダクタ２１ｂを
通り−Ｖ側に流れる。そのために入力端子１１側にバイ
アス電圧およびキック・アウト信号が現われない。

第２図（ｂ）は本発明の他の実施例であって、フォト・
コンダクタ２１ａ、２１ｂは、信号路１６に対し対称の
位置に並列配置した。その際、１つのパルス光がフォト
・コンダクタ２１ａ、２１ｂに照射されやすくするよう
に、信号路１６は十分狭くする必要がある。回路の動作
は第２図（ａ）の実施例と同様である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によるならば１
対のフォト・コンダクタにそれぞれの極性のことなるバ
イアス電圧を与えることにより、入力信ｇ源側にオフセ
ット電圧およびキック・アウト信ｇが発生しなくなり、
入力信ｇ側への悪影響を与えずにすむようになった。さ
らに、フォト・コンダクタを信号路に対して並列あるい
は直列に近接して配置することにより、同一のパルス光
で１対のフォト・コンダクタを動作させることが可能と
なり、光源側のｗ４造が簡略化できる。またフォト・コ
ンダクタを信号路上に一体化して形成するので、特性の
そろったフォト・コンダクタが得やすく、広帯域にわた
って優れた特性が得られる。したがって本発明の効果は
極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光照割型サンプリング・ゲートの回路
図、 第２図は本発明によるフォト・コンダクタと信号路の配
置図、 第３図は従来の光照射型サンプリング・ゲートの回路図
である。 １１・・・入力端子　　　　１２・・・終端端子１３・
・・信号源 １４・・・内部インピーダンス １５・・・終端器　　　　　１６・・・信号路２１．２
１ａ、２１ｂ・・・フォト・コンダクタ２２．２２ａ、
２２ｂ・・・キャパシタ２５．２５ａ、２５ｂ、２６ａ
。 ２６ｂ、２７ａ、２７ｂ・・・抵抗 ３１・・・増幅器　　　　　３９・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定信号を伝送するためのコープレーナ・ウェーブ・
   ガイド（１６）と、 前記コープレーナ・ウェーブ・ガイドに同一平面上にお
   いて近接して接続されて、同一の光パルスを照射された
   ときにコンダクタンスが変化することにより前記被測定
   信号の振幅成分を取り出すための２つのフォト・コンダ
   クタ手段（２１ａ、２１ｂ）と、 前記２つのフォト・コンダクタ手段にそれぞれ相異なる
   極性のバイアスを印加するためのバイアス手段（＋Ｖ、
   −Ｖ）と を含む光照射型サンプリング・ゲート。