JPH0724376B2 - パルス発生回路 - Google Patents

パルス発生回路

Info

Publication number
JPH0724376B2
JPH0724376B2 JP12890090A JP12890090A JPH0724376B2 JP H0724376 B2 JPH0724376 B2 JP H0724376B2 JP 12890090 A JP12890090 A JP 12890090A JP 12890090 A JP12890090 A JP 12890090A JP H0724376 B2 JPH0724376 B2 JP H0724376B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
transistor group
electrode
terminal
emitter electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP12890090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0423610A (ja
Inventor
聡 高橋
充哲 西沢
隆弘 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP12890090A priority Critical patent/JPH0724376B2/ja
Publication of JPH0423610A publication Critical patent/JPH0423610A/ja
Publication of JPH0724376B2 publication Critical patent/JPH0724376B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザダイオード等の半導体発光素子を短パル
ス発光させる光源駆動回路などに応用される短パルス発
生回路に関する。
〔従来の技術〕
このような従来装置としては、アバランシェトランジス
タを用いた装置、ステップリカバリダイオードを用いた
装置が知られている。
アバランシェトランジスタを用いた光源駆動用のパルス
発生回路としては、例えばJ.R.Hansenによって、 “Proceedings of the IEEE,55 216(1967)”に第5図
のような回路が開示されている。図示の通り、3個のア
バランシェトランジスタQ1〜Q3にはそれぞれバイアス用
の抵抗R1〜R3と容量C1〜C3を接続し、このアバランシェ
トランジスタQ1〜Q3の出力でレーザダイオードLDを発光
させている。ここで、アバランシェトランジスタQ1〜Q3
ごとに抵抗R1〜R3を設けているのは、アバランシェ降伏
時のタイミング調整のためであり、繰り返し周波数は10
kHzとなっている。
アバランシェトランジスタを用いた他の例としては、第
6図のようなものである。これは、Y.Tsuchiyaらによっ
て“J.Appl.Phey,53 6631(1982)”に発表されたもの
である。図示の通り、アバランシェトランジスタQ4に抵
抗R41,R42と容量C41,C42を接続すると共に、トリガ印加
用にパルストランスPTを用いている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、アバランシェトランジスタを用いる方法では、
繰り返し周波数の上限は10kHz程度までにしかならなか
った。すなわち、第5図の回路でバイアス用の抵抗R1
R3を高抵抗にすると、容量C1〜C3のチャージが遅くな
り、繰り返し周波数を高くできない。そこで、抵抗R1
R3を低抵抗にすると、今度はアバランシェトランジスタ
Q1〜Q3がOFF時にエミッタ・コレクタ間に流れるバイア
ス電流を抑えることができなくりなり、従ってあまり低
抵抗にできない。このため、例えば第5図の回路では抵
抗R1〜R3=15kΩとなっており、従って繰り返し周波数
は10kHz程度に制限されていた。
一方、ステップリカバリダイオードを用いたパルス発生
回路では、回路構成素子が多くなり、アバランシェトラ
ンジスタを用いたものに比べて、回路が複雑化する欠点
があった。
そこで本発明は、簡単な構成で高い繰り返し周波数を実
現することのできるパルス発生回路を提供することを目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るパルス発生回路は、短パルス電圧を出力す
るパルス発生回路において、アバランシェ降伏特性を示
す複数個のトランジスタを並列に有して構成され、各エ
ミッタ電極、コレクタ電極およびベース電極がそれぞれ
共通接続されたトランジスタ群と、トランジスタ群のベ
ース電極とエミッタ電極の間に二次側巻線が接続され、
一次側巻線にトリガが印加されるパルストランスと、ト
ランジスタ群のコレクタ電極(又はエミッタ電極)と基
準電圧源の一方の端子との間に接続された容量手段と、
トランジスタ群のコレクタ電極(又はエミッタ電極)と
基準電圧源の他方の端子との間に接続された抵抗手段
と、トランジスタ群のエミッタ電極(又はコレクタ電
極)と基準電圧源の一方の端子に接続され、短パルス電
圧を出力するパルス抜出手段とを備えることを特徴とす
る。
〔作用〕
本発明によれば、複数個のアバランシェトランジスタは
並列にされてコレクタ、エミッタ、ベースが共通接続さ
れ、これにバイアス用の抵抗手段と容量手段が接続され
る。このため、バイアス用の抵抗手段を容量手段への高
速チャージが可能な程度に低抵抗にしても、アバランシ
ェトランジスタのOFF時に流れるバイアス電流を抑え得
るので、繰り返し周波数を高くすることが可能になる。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は第1実施例に係るパルス発生回路の回路図であ
る。アバランシェ特性を示すn個のアバランシェトラン
ジスタQ1〜Qnは、ベース電極、コレクタ電極およびエミ
ッタ電極がそれぞれ共通接続され、1個のトランジスタ
群1が構成される。トランジスタ群1のベース電極とエ
ミッタ電極にはパルストランスPTの二次側が接続され、
パルストランスPTの一次側にはトリガ回路2が接続され
る。トランジスタ群1のコレクタ電極にはバイアス用の
抵抗RBと電荷チャージ用の容量C5が接続され、この抵抗
RBと容量C5の間には基準電圧VBの電源が接続される。
パルス電圧抜出回路3は短パルス電圧を抜き出し、出力
するもので、例えば第2図(a),(b)のように構成
される。同図(a)では、パルス電力抜出回路3はパル
ストランスにより構成されており、同図(b)では抵抗
とコンデンサで構成されている。
次に、上記実施例に係るパルス発生回路の動作を説明す
る。
トリガ回路2からのパルスがパルストランスPTに印加さ
れていない時は、基準電圧VB電源によってアバランシェ
トランジスタからなるトランジスタ群1には、アバラン
シェ降伏電圧程度のバイアス電圧が抵抗RBを介して与え
られる。トランジスタ群1は上記バイアス電圧が印加さ
れているとき、数100μA程度のバイアス電流IBを流し
ている。これにより、トランジスタ群1のコレクタ電極
には、VB−IB・RBの電圧がかかっていることになる。そ
して、容量C5にもこの電圧で充電がされている。
次に、トリガ回路2からパルスが出力されると、パルス
トランスPTを介してトランジスタ群1のベース電極とエ
ミッタ電極の間にパルスが印加される。すると、トラン
ジスタ群1中の各アバランシェトランジスタQ1〜QnはON
になり、容量C5に充電されていた電荷がトランジスタ群
1を通してパルス電圧抜出回路3に入力される。ここ
で、アバランシェトランジスタ降伏時間は通常で数100p
sであるため、この短い立上り時間のパルス(短パルス
電圧)が出力される。
ここで、パルス電圧抜出回路3は端子A,B間の直流的な
インピーダンスを低くし、交流的なインピーダンスを高
くして、端子Cに向うパルス波形出力の効率的な伝送を
可能にするよう構成してある。端子A,B間の直流インピ
ーダンスを低くする理由は、バイアス電流IBによる端子
Aでの電圧上昇を防ぐためである。すなわち、端子Aで
の電位VAが上昇すると、容量C5にチャージされている電
荷の有効利用ができず、出力パルス電圧が小さくなる。
このことは、充電電荷qが q=C・V =C((VB−IB・RB)−VA) と表わされるところから、VAを大きくするとqが小さく
なることから理解できる。上記のパルス発生回路によっ
てレーザダイオードLDを発光させたときの光出力の一例
を、第3図に示す。通常、レーザダイオードLDでは印加
電圧と光出力の非線形性から、印加電圧のパルス幅より
細いパルス幅のレーザ光が生成される。例えば、波長78
0nmのレーザダイオードLDを第1図の回路で駆動する
と、40ps程度の短パルス光が得られる。
第4図は第2実施例に係るパルス発生回路の回路図であ
る。図示の通り、この実施例ではトランジスタ群1をア
バランシェトランジスタQ1〜Qnで構成し、そのエミッタ
電極に抵抗RBと容量C5を接続し、コレクタ電極にパルス
電圧抜出回路3を接続している。この回路によっても、
第1実施例と同様の効果が実現できる。
上記のように本発明は、 (1) アバランシェトランジスタを複数個並列に接続
してトランジスタ群1を構成した点と、 (2) バイアス抵抗RBをトランジスタ群1の各アバラ
ンシェトランジスタに共通接続し、これによって抵抗RB
の抵抗値を低くした点と、 (3) トリガ用にパルストランスを用いた点とに特徴
がある。なお、抵抗RBは10kΩ以下であればよい。
本発明は上記(1)〜(3)の特徴を有しているため、
数MHzまでの高い繰り返し周波数が実現される。以下、
これを上記(1)〜(3)の特徴と対応させて説明す
る。
(1)について 一般にアバランシェトランジスタは、降伏時に数10Aの
電流を流す能力がある。従来の駆動方法では、上記のよ
うな大電流で駆動するため、繰り返し周波数を上げると
アバランシェトランジスタの損失が大きくなり、正常な
動作を示さなかった。そこで本発明は、アバランシェト
ランジスタを複数用いて並列接続し、これによって各々
のトランジスタのアバランシェ降伏時の電流を減少する
ことにより、アバランシェトランジスタの一個あたりの
損失を少なくしている。
ここで、第5図の従来技術では、複数個のアバランシェ
トランジスタを有しているが各々に容量Cが付加されて
いるため、降伏時にやはり数10Aの大電流が流れる。す
なわち、この従来技術で複数のアバランシェトランジス
タを用いているのは、出力インピーダンスを下げる目的
のためであり、繰り返し周波数を高くするためにコレク
タ電極とエミッタ電極を共通接続した本発明とは根本的
に異なる。
(2)について、 抵抗RBは容量C5への充電の役割を有し、またアバランシ
ェトランジスタの降伏時にはVB電源との間の絶縁の役割
も有している。容量C5への充電は抵抗RBが大きいほど時
間がかかり、充電が十分に完了していないと出力パルス
電圧が十分に出力されない。そして、この充電時間は時
定数C5RBでほぼ決定される。容量C5の容量が略100pFと
すると、数MHz以上(1μs以下)の繰り返し周波数を
達成するためには、R3<10kΩとすることが必要にな
る。
(3)について、 第5図に示す従来技術では、アバランシェトランジスタ
とトリガ手段の接続をコンデンサカップリングにより行
なっている。このため、ベース・エミッタ間の電位差は
ベース抵抗、ベース容量による抵抗分割、容量分割とな
るため、トリガ手段からのパルスを十分に伝送すること
ができない。
本発明の回路では、アバランシェトランジスタを並列に
共通接続しているため、全体でのベース容量が大きく、
また高いパルス電圧で駆動しないと、各々のアバランシ
ェトランジスタの降伏特性のバラツキにより、同時に降
伏させて繰り返し周波数を高くすることが難しい。そこ
で本発明では、パルストランスPTをトリガ入力側に用い
て、トランジスタ群1のベース電極とエミッタ電極間に
トリガ回路からのパルス電圧と同じ電圧を印加し、高電
圧を低インピーダンスでトランジスタ群1に入力するこ
とで実現している。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明した通り本発明では、複数個のアバラ
ンシェトランジスタは並列にされてコレクタ、エミッ
タ、ベースが共通接続され、これにバイアス用の抵抗手
段と容量手段が接続される。このため、バイアス抵抗手
段を容量手段への高速チャージが可能な程度に低抵抗に
しても、アバランシェトランジスタのOFF時に流れるバ
イアス電流を抑え得るので、繰り返し周波数を高くする
ことが可能になる。このため、簡単な構成で短パルス電
圧を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るパルス発生回路の回
路図、第2図はパルス電圧抜出回路の回路図、第3図は
レーザダイオードLDの出力波形図、第4図は第2実施例
に係るパルス発生回路の回路図、第5図は従来の第1の
例に係るパルス発生回路の回路図、第6図は従来の第2
の例に係るパルス発生回路の回路図である。 1……トランジスタ群、2……トリガ回路、3……パル
ス電圧抜出回路、PT……パルストランス、LD……レーザ
ダイオード、RB……バイアス用抵抗、C5……充電容量。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−140686(JP,A) 実開 昭58−34436(JP,U) 特公 昭58−5528(JP,B1)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】短パルス電圧を出力するパルス発生回路に
    おいて、 アバランシェ降伏特性を示す複数個のトランジスタを並
    列に有して構成され、各エミッタ電極、コレクタ電極お
    よびベース電極がそれぞれ共通接続されたトランジスタ
    群と、 前記トランジスタ群の前記ベース電極と前記エミッタ電
    極の間に二次側巻線が接続され、一次側巻線にトリガが
    印加されるパルストランスと、 前記トランジスタ群の前記コレクタ電極と基準電圧源の
    一方の端子との間に接続された容量手段と、 前記トランジスタ群の前記コレクタ電極と前記基準電圧
    源の他方の端子との間に接続された抵抗手段と、 前記トランジスタ群のエミッタ電極と前記基準電圧源の
    一方の端子に接続され、短パルス電圧を出力するパルス
    抜出手段とを備えることを特徴とするパルス発生回路。
  2. 【請求項2】短パルス電圧を出力するパルス発生回路に
    おいて、 アバランシェ降伏特性を示す複数個のトランジスタを並
    列に有して構成され、各エミッタ電極、コレクタ電極お
    よびベース電極がそれぞれ共通接続されたトランジスタ
    群と、 前記トランジスタ群の前記ベース電極と前記エミッタ電
    極の間に二次側巻線が接続され、一次側巻線にトリガが
    印加されるパルストランスと、 前記トランジスタ群の前記エミッタ電極と基準電圧源の
    一方の端子との間に接続された容量手段と、 前記トランジスタ群の前記エミッタ電極と前記基準電圧
    源の他方の端子との間に接続された抵抗手段と、 前記トランジスタ群のコレクタ電極と前記基準電圧源の
    一方の端子に接続され、短パルス電圧を出力するパルス
    抜出手段とを備えることを特徴とするパルス発生回路。
  3. 【請求項3】前記抵抗手段の抵抗値が10kΩ以下である
    請求項1または2記載のパルス発生回路。
  4. 【請求項4】前記パルス抜出手段がパルストランスを有
    して構成されている請求項1,2または3記載のパルス発
    生回路。
  5. 【請求項5】前記パルス抜出手段が抵抗とコンデンサを
    有して構成されている請求項1,2または3記載のパルス
    発生回路。
  6. 【請求項6】前記容量手段が同軸ケーブルを有して構成
    されている請求項1ないし5のいずれかに記載のパルス
    発生回路。
  7. 【請求項7】前記パルス抜出手段が半導体発光素子に短
    パルス電圧を与えて発光させるよう構成されている請求
    項1ないし6のいずれかに記載のパルス発生回路。
JP12890090A 1990-05-18 1990-05-18 パルス発生回路 Expired - Fee Related JPH0724376B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12890090A JPH0724376B2 (ja) 1990-05-18 1990-05-18 パルス発生回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12890090A JPH0724376B2 (ja) 1990-05-18 1990-05-18 パルス発生回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0423610A JPH0423610A (ja) 1992-01-28
JPH0724376B2 true JPH0724376B2 (ja) 1995-03-15

Family

ID=14996135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12890090A Expired - Fee Related JPH0724376B2 (ja) 1990-05-18 1990-05-18 パルス発生回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0724376B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007042731A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Olympus Corp パルス電源装置
KR101967319B1 (ko) * 2011-08-15 2019-04-09 니텍 인코포레이티드 애벌란시 펄서
EP3435428B1 (en) * 2017-07-26 2019-11-27 ams AG Light emitting semiconductor device for generation of short light pulses
WO2020250432A1 (ja) * 2019-06-14 2020-12-17 オムロン株式会社 半導体レーザ装置
CN114665845B (zh) * 2022-03-01 2023-12-22 电子科技大学 一种基于高电压触发和功率合成的高峰值功率脉冲源
CN115085700B (zh) * 2022-07-01 2024-04-19 中国人民解放军63660部队 一种固态脉冲源输出波形延时控制装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0423610A (ja) 1992-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140063593A1 (en) Capacitor discharge pulse drive circuit with fast recovery
CN101588014A (zh) 一种窄脉冲大电流半导体激光器驱动电路
US5708676A (en) Discharge excitation type pulse laser apparatus
CN110459955B (zh) 一种高大功率高重频的半导体激光器驱动电路
JPS632423A (ja) 集積論理回路
US11808892B2 (en) Methods for driving optical loads and driver circuits for optical loads
JPS6159885A (ja) 発光ダイオ−ドの駆動回路
JPH0724376B2 (ja) パルス発生回路
US4736380A (en) Laser diode driver
JPH0319384A (ja) 光源駆動装置
US20220069545A1 (en) Controlling optical pulse shape of a laser diode
JP3708345B2 (ja) 発光素子駆動回路
EP0366799A1 (en) Power source for electric discharge machining
CN212230777U (zh) 一种窄脉冲高峰值功率激光器的驱动电路
JPH05275780A (ja) パルスレーザドライバの保護回路
US3686516A (en) High voltage pulse generator
Rigault et al. CMOS VCSEL driver dedicated for sub-nanosecond laser pulses generation in SPAD-based time-of-flight rangefinder
JP2619661B2 (ja) レーザーパルス発生装置
JPS598973B2 (ja) 発光ダイオ−ドの駆動回路
JP3020775B2 (ja) 光パルス発生装置
JP3507566B2 (ja) レーザパルス発生装置
JPH039393Y2 (ja)
JP2765828B2 (ja) パルス発生器
KR890004481B1 (ko) 발광소자 구동회로
Howard et al. Nanosecond‐pulse generator for laser diodes

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees