JPH09505200A - 高周波針状パルスシーケンスおよびこれに対して反転された針状パルスシーケンスの生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高周波信号をサンプリングするためには、針状パルスシーケンス、およにこれに対して反転された針状パルスシーケンスを使用する必要がある。クロック信号（Ｕ）により制御されるスイッチ（Ｔ）によって、第１の導体（Ｌ１）には正の動作電圧（ＵＢ＋）が、第２の導体（Ｌ２）には負の動作電圧（ＵＢ−）が、それぞれ時間的に制限されて印加される。２つの導体（Ｌ１，Ｌ２）はそれぞれ１つのダイオード（Ｄ１，Ｄ２）を介して、それぞれアースに接続された抵抗（ＲＶ１，ＲＶ２）およびコンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）にそれぞれ接続される。ここで、ダイオード（Ｄ１，Ｄ２）は異なる極性方向で接続される。前記コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）はそれぞれ別の、アースに接続された抵抗（ＲＬ１，ＲＬ２）と接続されており、これらの抵抗の一方から針状パルスシーケンスが、他方からこれに対して反転された針状パルスシーケンスが取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】 高周波針状パルスシーケンスおよびこれに対して 反転された針状パルスシーケンスの生成装置 ピコ秒またはピコ秒以下の領域での非常に急峻な上昇時間を有する電気信号を オシログラフ表示するためには、通常はサンプリングオシロスコープが使用され る。反復的周期信号を時間をずらしてサンプリングすることにより、この信号の 信号波形が１つのオーダーだけ緩慢な時間縮尺で再現される。サンプリングはサ ンプリングゲートによって行われる。サンプリングゲートは高周波針状パルスに よって導通接続される。対称性の理由からこのためには、針状パルスシーケンス と、これに対して反転された正確な対称針状パルスシーケンスが何回も必要であ る。 本発明の課題は、高周波針状パルスシーケンスと、これに対して反転された針 状パルスシーケンスを形成するための装置を提供することである。 この課題は本発明の請求項１に記載の構成により解決される。 本発明の有利な実施例は従属請求項に記載されている。 以下図１と図２に基づいて、本発明を詳細に説明する。 図１は、本発明の装置の実施例、 図２は、図１に示した装置に所属する時間線図である。 図１に示した針状パルスシーケンスＰ１，Ｐ２を形成するための装置では、図 ２に示した充電フェーズＬＰＨの間、スイッチＴが遮断される。抵抗ＲＣないし ＲＥを介して導体Ｌ１ないしＬ２は動作電圧ＵＢ＋ないしＵＢ−に充電される。 ダイオードＤ１は、抵抗ＲＣおよびＲＶ１との低周波で作用する接続によって充 電フェーズＬＰＨの間遮断される。ダイオードＤ２も、抵抗ＲＥおよびＲＶ２と の低周波で作用する接続によって充電フェーズＬＰＨの間同じように遮断される 。したがってダイオードＤ１またはＤ２は、導体Ｌ１ないしＬ２の、スイッチＴ の反対側の端部で高周波的なフリーホイールとして作用する。 放電フェーズＥＰＨの間は、スイッチＴはクロック信号Ｕにより制御され、短 絡される。すなわち、低抵抗になる。 導体Ｌ１に充電フェーズＬＰＨに間、蓄積されるエネルギーは、放電フェーズ ＥＰＨの間に短い正の針状パルスＰ１１の形態で、短絡されたスイッチＴを介し て導体Ｌ２の方向に流れ、針状パルスＰ１１の持続時間の間、ダイオードＤ２を 導通に切り替える。高周波的にはコンデンサＣ２は短絡として作用して、したが って針状パルスＰ１１を付加抵抗ＲＬ２から取り出す ことができる。同時に相応して、充電フェーズＬＰＨ中に導体Ｌ２に蓄積された エネルギーは放電フェーズＥＰＨ中に短い負の針状パルスの形で、短絡されたス イッチＴを介して導体Ｌ１の方向に流れ、この針状パルスＰ２１の持続時間中は ダイオードＤ１を導通に切り替える。この場合もコンデンサＣ１は高周波的には 短絡として作用し、針状パルスＰ２１を付加抵抗ＲＬ１から取り出すことができ る。 スイッチＴを周期的に反復する信号Ｕ（図２に図示）により制御することによ って、前記の過程が相応に周期的に反復される。 前記の回路は中心線Ｍを基準にして対称に構成されている。この対称性の利点 は、形成された針状パルスも対称性であることである。 回路が正しく機能するためには、導体Ｌ１とＬ２が同じように構成された非対 称性の導体、例えば同軸ケーブルまたはマイクロストリップ導体である必要があ る。択一的に２つの非対称性線路の代わりに、１つだけの対称性線路を使用する ことができる。例えば線路Ｌ１とＬ２は対称性２芯線路またはカプラ線路とする ことができる。対称性線路を使用することの利点は、針状パルスの対称性を改善 することができ、回路コストを低減することのできることである。 線路Ｌ１とＬ２の長さは同じに選択しなければならず、針状パルスの持続時間 を定める。電圧ＵＢ＋とＵ Ｂ−は、符号を無視すると同じであるように選択し、針状パルスの振幅を定める 。 回路が正しく機能するためには、さらに、線路Ｌ１とＬ２の特性インピーダン スが等しくなければならない。導体として２つの非対称性線路の代わりに対称性 線路を使用することができる。これにより負荷抵抗は対称性線路の特性インピー ダンスの半分に等しくなるように選択される。 スイッチＴの機能はトランジスタにより満たすことができる。 抵抗ＲＣ，ＲＥ，ＲＶ１，ＲＶ２の機能はコイルによって満たすことができる 。 前記の回路構成は信号サンプリングユニットの制御に使用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 高周波針状パルスシーケンスおよびこれに対して反転された針状パルス シーケンスの生成装置であって、 クロック信号（Ｕ）により制御されるスイッチ（Ｔ）が設けられており、 該スイッチの第１の出力側は、長さＬの第１の導体（Ｌ１）の一方の端部と抵 抗ＲＣに接続されており、 該抵抗ＲＣには正の動作電圧（ＵＢ＋）が印加され、 前記スイッチの第２の出力側は、第１の導体（Ｌ１）と等しい長さＬの第２の 導体（Ｌ２）の一方の端部と抵抗ＲＥに接続されており、 該抵抗ＲＥには負の動作電圧（ＵＢ−）が印加され、 第１の導体（Ｌ１）の他方の端部は第１のダイオード（Ｄ１）の一方の端子と 接続されており、 第２の導体（Ｌ２）の他方の端部は第２のダイオード（Ｄ２）の一方の端子と 接続されており、 第１のダイオードと第２のダイオードは反対方向の極性で配置されており、 第１のダイオード（Ｄ１）の他方の端子は、アースに接続された抵抗ＲＶ１お よび第１のコンデンサ（Ｃ１）の一方の端子と接続されており、 第２のダイオード（Ｄ２）の他方の端子は、アースに接続された抵抗ＲＶ２お よび第２のコンデンサ（Ｃ２）の一方の端子と接続されており、 第１のコンデンサ（Ｃ１）の他方の端子は、アースに接続された抵抗ＲＬ１と 接続されており、該抵抗を介して針状パルスシーケンス（Ｐ１）が取り出され、 第２のコンデンサ（Ｃ２）の他方の端子は、アースに接続された抵抗ＲＬ２と 接続されており、該抵抗を介して、反転された針状パルスシーケンス（Ｐ２）が 取り出される、ことを特徴とする装置。 ２． 制御可能なスイッチ（Ｔ）はトランジスタである請求項１記載の装置。 ３． 線路（Ｌ１，Ｌ２）の長さＬを介して針状パルスの幅が調整可能である 、請求項１または２記載の装置。 ４． １つまたは複数の抵抗（ＲＣ，ＲＥ，ＲＶ１，ＲＶ２）が１つまたは複 数のコイルによって置換される、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置 。 ５． 第１の導体（Ｌ１）と第２の導体（Ｌ２）とはそれぞれ非対称性線路で ある、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。 ６． 非対称性線路は同軸ケーブルまたはマイクロストリップ線路である、請 求項５記載の装置。 ７． 第１の線路（Ｌ１）と第２の線路（Ｌ２）は 共に対称性線路を形成する、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。 ８． 対称性線路は２つのストリップ線路、１つの２芯線路または１つのカプ ラ線路を有する、請求項７記載の装置。 ９． 第１と第２の導体（Ｌ１，Ｌ２）、第１と第２のダイオード（Ｄ１，Ｄ ２），抵抗ＲＶ１とＲＶ２、第１と第２のコンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）および抵抗 ＲＬ１とＲＬ２が、それぞれ電気的に同じように作用する、請求項１から８まで のいずれか１項記載の装置。 10． 周期的過程の信号サンプリングに用いる、請求項１から９までのいずれ か１項記載の装置。