JPS62131770A - 高周波放電発生装置 - Google Patents
高周波放電発生装置Info
- Publication number
- JPS62131770A JPS62131770A JP60269517A JP26951785A JPS62131770A JP S62131770 A JPS62131770 A JP S62131770A JP 60269517 A JP60269517 A JP 60269517A JP 26951785 A JP26951785 A JP 26951785A JP S62131770 A JPS62131770 A JP S62131770A
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- Japan
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- field effect
- gate
- effect transistor
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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。
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、高周波放電発生装置に関するものである。
従来の高周波放電発生装置は、第3図に示す如く、真空
管を用いて構成されており、真空管の内部抵抗が高い為
、高電圧にして、高耐圧の絶縁が必要であり、又、フィ
ラメント損と合わせてフィラメントの熱によって周囲温
度が上昇し、必然的に真空管の劣下がもたらされ、耐久
性に乏しく、又、出力調整についても、グリッドバイア
ス調整によるものでセルフバイアスとなっている為可変
範囲は極めて少ないといった欠点がある。又、産業界の
変遷によって真空管の入手が困難になり、この為コスト
高なものになっている。
管を用いて構成されており、真空管の内部抵抗が高い為
、高電圧にして、高耐圧の絶縁が必要であり、又、フィ
ラメント損と合わせてフィラメントの熱によって周囲温
度が上昇し、必然的に真空管の劣下がもたらされ、耐久
性に乏しく、又、出力調整についても、グリッドバイア
ス調整によるものでセルフバイアスとなっている為可変
範囲は極めて少ないといった欠点がある。又、産業界の
変遷によって真空管の入手が困難になり、この為コスト
高なものになっている。
同、同図中、’I + ’2 、Jl+はインダクタン
ス、Rは抵抗、VRは可変抵抗、Cはコンデンサである
。
ス、Rは抵抗、VRは可変抵抗、Cはコンデンサである
。
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであp、M
OS型電界効果トランジスタを用いた自励発振方式によ
る高周波放電発生装置であって、前記MOS型電界効果
トランジスタのドレイン電流と同期した交流電圧を直流
電圧に重畳させたバイアス電圧を前記MOS型電界効果
トランジスタのゲートに印加するバイアス電源と、前記
MOS!電界効果トランジスタのソースに接続された可
変抵抗を有する出力調整回路とを備えた高周波放電発生
装置を提供するものである。
OS型電界効果トランジスタを用いた自励発振方式によ
る高周波放電発生装置であって、前記MOS型電界効果
トランジスタのドレイン電流と同期した交流電圧を直流
電圧に重畳させたバイアス電圧を前記MOS型電界効果
トランジスタのゲートに印加するバイアス電源と、前記
MOS!電界効果トランジスタのソースに接続された可
変抵抗を有する出力調整回路とを備えた高周波放電発生
装置を提供するものである。
第1図は本発明に係る高周波放電発生装置の1実施例の
回路図、第2図(a) 、 (b) 、 (C)は動作
説明の波形図である。
回路図、第2図(a) 、 (b) 、 (C)は動作
説明の波形図である。
同図中、FETは、発振回路を構成するNチャネルエン
ハンスメン) MOS型電界効果トランジスタであり、
Dはドレイン、Sはソース、Gはゲートを示す。
ハンスメン) MOS型電界効果トランジスタであり、
Dはドレイン、Sはソース、Gはゲートを示す。
このMO5型電界効果トランジスタFETのゲートGに
は、ゲートバイアス用抵抗R1を介して交流電源egと
直流電源Egが接続されている。すなわち、ゲートGに
は、直流電源Egによる直流電圧に交流電源egによる
交流電圧(この交流電圧は、前記の直流電圧より大巾に
小さなものであり、しかも正弦波交流電圧であって、後
述のドレイン供給電圧Vdと同相)を重畳させてなるバ
イアス電圧が印加されるようになっている。
は、ゲートバイアス用抵抗R1を介して交流電源egと
直流電源Egが接続されている。すなわち、ゲートGに
は、直流電源Egによる直流電圧に交流電源egによる
交流電圧(この交流電圧は、前記の直流電圧より大巾に
小さなものであり、しかも正弦波交流電圧であって、後
述のドレイン供給電圧Vdと同相)を重畳させてなるバ
イアス電圧が印加されるようになっている。
又、このゲートGには、帰還用抵抗R5及び帰還用コン
デンサC,を介して帰還用コイルL、が、又、一端が接
地されたゲートバイアス用抵抗R2が接続されている。
デンサC,を介して帰還用コイルL、が、又、一端が接
地されたゲートバイアス用抵抗R2が接続されている。
同、帰還用コンデンサC,のインピーダンスハ発振周波
数に対して非常に小さな値に設定されており、ゲートバ
イアス用電圧を遮断し、帰還用コイルL2からの高周波
電圧のみをゲー)Gに帰還させることが出来るようにな
っており、又、帰還用抵抗R5は、ゲートバイアス用抵
抗R2とによって帰還用コイルL2からの帰還電圧を設
定し、発振の条件を満足させる為のものであって、オー
バードライブとならないよう設定されており、又、ゲー
トバイアス用抵抗R1は、MOS型電界効果トランジス
タFETの入力インピーダンスよシ充分大きな値に設定
されていて、帰還用コイル−からの帰還損失を改善する
ようになっている。
数に対して非常に小さな値に設定されており、ゲートバ
イアス用電圧を遮断し、帰還用コイルL2からの高周波
電圧のみをゲー)Gに帰還させることが出来るようにな
っており、又、帰還用抵抗R5は、ゲートバイアス用抵
抗R2とによって帰還用コイルL2からの帰還電圧を設
定し、発振の条件を満足させる為のものであって、オー
バードライブとならないよう設定されており、又、ゲー
トバイアス用抵抗R1は、MOS型電界効果トランジス
タFETの入力インピーダンスよシ充分大きな値に設定
されていて、帰還用コイル−からの帰還損失を改善する
ようになっている。
R5はインピーダンス整合用抵抗であり、電界効果トラ
ンジスタFETがMOS型のものであってソース・ゲー
ト間容量が非常に大きく、高周波領域でバインピーダン
スが低くなるので、帰還用コイルL、のインピーダンス
を低くしてMOS W電界効果トランジスタFETのゲ
ート損失を改善するものである。
ンジスタFETがMOS型のものであってソース・ゲー
ト間容量が非常に大きく、高周波領域でバインピーダン
スが低くなるので、帰還用コイルL、のインピーダンス
を低くしてMOS W電界効果トランジスタFETのゲ
ート損失を改善するものである。
又、MOS型電界効果トランジスタFITのゲートGと
ソースSとの間には、ソース・ゲート間の過電圧を防止
し、ドレイン過電流によるMOS型電界効果トランジス
タFETの破壊を防止する為にツェナーダイオードD、
が設けられており、又、ドレインDとアース間に双方向
バリスタTNRが設けられていて、誘導性負荷をもった
スイッチング動作に起因する負荷の変動によるソース・
ドレイン間のスパイク電圧を吸収せしめ、ソース・ドレ
イン間の過電圧によるMOS型電界効果トランジスタF
ETの破壊を防止するようになっている。
ソースSとの間には、ソース・ゲート間の過電圧を防止
し、ドレイン過電流によるMOS型電界効果トランジス
タFETの破壊を防止する為にツェナーダイオードD、
が設けられており、又、ドレインDとアース間に双方向
バリスタTNRが設けられていて、誘導性負荷をもった
スイッチング動作に起因する負荷の変動によるソース・
ドレイン間のスパイク電圧を吸収せしめ、ソース・ドレ
イン間の過電圧によるMOS型電界効果トランジスタF
ETの破壊を防止するようになっている。
又、MOSW電界効果トランジスタFETのソースSに
は、一端がそれぞれ接地された高周波バイアス用コンデ
ンサC1と出力調整用のソース可変抵抗R4が接続され
ている。淘、この高周波バイアス用コンデンサC2は、
ソース可変抵抗R6による動作点の変動をなくす為に設
けられたものである。
は、一端がそれぞれ接地された高周波バイアス用コンデ
ンサC1と出力調整用のソース可変抵抗R4が接続され
ている。淘、この高周波バイアス用コンデンサC2は、
ソース可変抵抗R6による動作点の変動をなくす為に設
けられたものである。
又、MOS型電界効果トランジスタFETのドレインb
には、共振用コイルL1と共振用コンデンサC3とから
なる共振回路を介して交流電源Vdが接続されている。
には、共振用コイルL1と共振用コンデンサC3とから
なる共振回路を介して交流電源Vdが接続されている。
伺、この共振回路と交流電源Vdとの間には整流用ダイ
オードD1が設けられており、交流電源Vdによる正弦
波交流電圧を半波整流して第2図(a)に示す波形のも
のにするようになっている。
オードD1が設けられており、交流電源Vdによる正弦
波交流電圧を半波整流して第2図(a)に示す波形のも
のにするようになっている。
又、C4は高周波バイアス用コンデンサ、Pは共振用コ
イルL、のタップであって、このタップPは、MOS型
電界効果トランジスタFETの比カインピーダンスが共
振回路による共振インピーダンスよりも低い為に設けら
れたインピーダンス整合用のものである。
イルL、のタップであって、このタップPは、MOS型
電界効果トランジスタFETの比カインピーダンスが共
振回路による共振インピーダンスよりも低い為に設けら
れたインピーダンス整合用のものである。
L、は出力用コイルであり、これらのコイルLITL、
、 L、は互いに電磁誘導作用により結合されており
、すなわちコイルL、 、 L、によシ自励発振せしめ
たエネルギーを電磁誘導作用によりコイルL、に誘起し
、放電領域まで昇圧させ、出力端子OUTより目的の高
周波放電を得るものである。
、 L、は互いに電磁誘導作用により結合されており
、すなわちコイルL、 、 L、によシ自励発振せしめ
たエネルギーを電磁誘導作用によりコイルL、に誘起し
、放電領域まで昇圧させ、出力端子OUTより目的の高
周波放電を得るものである。
上記のように高周波放電発生回路が構成されていると、
直流電源Egの電圧をゲートバイアス用抵抗R0を介し
てMOS型電界効果トランジスタFETのゲートGに、
しきい値のわずか高い値にして印加すると、交流電源に
よって整流用ダイオードD1及び共振回路を介してドレ
インDに電流がわずかに流れ、共振用コイルL1及び共
振用コンデンサC3の共振回路に共振が起き、この時の
エネルギーが電磁訪導作用によって帰還用コイルL、に
誘起され、この帰還用コイルL、の両端の電圧が帰還用
コンデンサC7及び帰還用抵抗R3を介してゲートGに
正帰還され印加される。そして、この印加電圧によって
ドレイン電流が増し、この時のエネルギーが帰還用コイ
ルL2、帰還用コンデンサC1、及び帰還用抵抗R1を
介してゲートGに正帰還され印加され、このことが繰り
返されてドレイン電流は次第に増加し、ある一定の値と
なって発振が持続し、第2図(C)に示されるような出
力波形の高周波放電エネルギーが出力コイルL、の出力
端子OUTより得られるようになる。
直流電源Egの電圧をゲートバイアス用抵抗R0を介し
てMOS型電界効果トランジスタFETのゲートGに、
しきい値のわずか高い値にして印加すると、交流電源に
よって整流用ダイオードD1及び共振回路を介してドレ
インDに電流がわずかに流れ、共振用コイルL1及び共
振用コンデンサC3の共振回路に共振が起き、この時の
エネルギーが電磁訪導作用によって帰還用コイルL、に
誘起され、この帰還用コイルL、の両端の電圧が帰還用
コンデンサC7及び帰還用抵抗R3を介してゲートGに
正帰還され印加される。そして、この印加電圧によって
ドレイン電流が増し、この時のエネルギーが帰還用コイ
ルL2、帰還用コンデンサC1、及び帰還用抵抗R1を
介してゲートGに正帰還され印加され、このことが繰り
返されてドレイン電流は次第に増加し、ある一定の値と
なって発振が持続し、第2図(C)に示されるような出
力波形の高周波放電エネルギーが出力コイルL、の出力
端子OUTより得られるようになる。
冑、この時の発振周波数は、共振用コンデンサC3%共
振用コイルL3、出力用コイルL、と共振用コイルL、
及び出力用コイルL、の結合度のそれぞれの定数によっ
てほぼ決まるものである。
振用コイルL3、出力用コイルL、と共振用コイルL、
及び出力用コイルL、の結合度のそれぞれの定数によっ
てほぼ決まるものである。
ところで、ゲートバイアス電圧を直流電源Egの直流電
圧のみにしても発振を持続させることは出来るのである
が、この場合には電圧の変動等によって発振が不安定と
なりやすい。そこで、この直流電圧を高くして発振を安
定させようとすると、MOS !電界効果トランジスタ
FETのドレイン損失が大きくなり、効率が悪くなって
好ましくない。
圧のみにしても発振を持続させることは出来るのである
が、この場合には電圧の変動等によって発振が不安定と
なりやすい。そこで、この直流電圧を高くして発振を安
定させようとすると、MOS !電界効果トランジスタ
FETのドレイン損失が大きくなり、効率が悪くなって
好ましくない。
そこで、本発明においては、第2図(b)に示す如く、
交流電圧を重畳させたバイアス電圧をゲートGに印加す
るようにして、これらの欠点を解決するようにしたもの
である。
交流電圧を重畳させたバイアス電圧をゲートGに印加す
るようにして、これらの欠点を解決するようにしたもの
である。
又、ソース可変抵抗式を可変することによって、ソース
・ゲート間電圧を調整し、幅広い出力の調整を簡単に行
なえる。
・ゲート間電圧を調整し、幅広い出力の調整を簡単に行
なえる。
又、さらに出力を大きくしようとする場合には、MOS
型電界効果トランジスタを並列接続すれば良いものであ
る。
型電界効果トランジスタを並列接続すれば良いものであ
る。
本発明に係る高周波放電発生装置は、MOS型電界効果
トランジスタを用いた自励発振方式による高周波放電発
生装置であって、前記MOS型電界効果トランジスタの
ドレイン電流と同期した交流電圧を直流電圧に重畳させ
たバイアス電圧を前記MOS型電界効果トランジスタの
ゲートに印加するバイアス電源と、前記MOS型電界効
果トランジスタのソースに接続された可変抵抗を有する
出力調整回路とを備えたので、これまでの真空管による
高周波放電発生装置よりも耐久性が良く、かつ低コスト
で提供でき、又、発振は安定したものであり、さらには
効率も良いものであり、能率の良い高周波放電エネルギ
ーを得ることが出来、又、出力の調整も簡単であり、又
、バイポーラトランジスタを用いるのではなく MOS
型電界効果トランジスタを用いるものであるから温度に
よる影響の少ない・ものである等の特長を有する。
トランジスタを用いた自励発振方式による高周波放電発
生装置であって、前記MOS型電界効果トランジスタの
ドレイン電流と同期した交流電圧を直流電圧に重畳させ
たバイアス電圧を前記MOS型電界効果トランジスタの
ゲートに印加するバイアス電源と、前記MOS型電界効
果トランジスタのソースに接続された可変抵抗を有する
出力調整回路とを備えたので、これまでの真空管による
高周波放電発生装置よりも耐久性が良く、かつ低コスト
で提供でき、又、発振は安定したものであり、さらには
効率も良いものであり、能率の良い高周波放電エネルギ
ーを得ることが出来、又、出力の調整も簡単であり、又
、バイポーラトランジスタを用いるのではなく MOS
型電界効果トランジスタを用いるものであるから温度に
よる影響の少ない・ものである等の特長を有する。
第1図は本発明に係る高周波放電発生装置の1実施例を
示す回路図、第2図(a) 、 (b) 、 (C)は
動作説明の波形図、第3図は従来の高周波放電発生装置
の回路図である。 FET・・・MOS型電界効果トランジスタs Eg・
・・直流電源、 eg・・・交流電源、式・・・可変抵
抗% ”+ + ’Q + ”3・・・コイル。
示す回路図、第2図(a) 、 (b) 、 (C)は
動作説明の波形図、第3図は従来の高周波放電発生装置
の回路図である。 FET・・・MOS型電界効果トランジスタs Eg・
・・直流電源、 eg・・・交流電源、式・・・可変抵
抗% ”+ + ’Q + ”3・・・コイル。
Claims (1)
- MOS型電界効果トランジスタを用いた自励発振方式に
よる高周波放電発生装置であって、前記MOS型電界効
果トランジスタのドレイン電流と同期した交流電圧を直
流電圧に重畳させたバイアス電圧を前記MOS型電界効
果トランジスタのゲートに印加するバイアス電源と、前
記MOS型電界効果トランジスタのソースに接続された
可変抵抗を有する出力調整回路とを備えたことを特徴と
する高周波放電発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60269517A JPH0817578B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 高周波放電発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60269517A JPH0817578B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 高周波放電発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62131770A true JPS62131770A (ja) | 1987-06-15 |
JPH0817578B2 JPH0817578B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17473503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60269517A Expired - Lifetime JPH0817578B2 (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | 高周波放電発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0817578B2 (ja) |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269517A patent/JPH0817578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0817578B2 (ja) | 1996-02-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |