2015年9月14日月曜日

サブナノ秒の簡単パルスジェネレータに挑戦(その3)

その後・・・

このパルスジェネレータは2つの部分から構成されている。
1)電子雪崩を起こさせるために高圧発生部
2)電子雪崩によりパルスを発生させる部分

電子雪崩を起こしパルスを発生させる回路は簡単だ。トランジスタには手持ちの2SC321(Icbo=30V)を使ったが、古いうえに手持ちに余裕が無いので、試しにもう少し入手しやすい2SC1216(Icbo=40V)を使ってみた。しかしうまく行かない。色々やってみると90Vでは足りず最低110V位の電圧が必要な事が判った(Icboの3倍の電圧が必要らしい)。一方最初に作った回路は90V位しか出せない。 そこで秋月で少し部品を買い込み少し調べてみた。

途中経過は省くが、コイルとダイオードの選択が重要な事が判った。やはりコイルはQの大きな物を選ばないと損失が増えるばかりで電圧は上がらない。DC-DCコンバータ用らしき表面実装タイプの220uHが成績が良かった(後で調べると飽和しやすいトロイダルコアはこういう目的には不向きとの事)。またダイオードのリカバリタイムも重要である。一般整流用ダイオードよりファーストリカバリダイオード(整流用)の方が良かったが、それよりスイッチング用ダイオードの方が遙かに良かった。
こんな回路にしたら、電源が4V位あればちゃんと働くし、消費電力も150mW程度で済む(ちなみに前の回路では5V必要で300mWくらい消費した)。
500MHzのオシロで見た波形はこんな感じ(1GHzまで見えるのが欲しい)。
スイッチングレギュレータ用ICもLT1172を試してみたが電圧が上がらず、TL497Aの方が成績が良かった。次はJim Williams に敬意を表してLT1073もテストしてみたい。うまく行けば単三電池1本で動くハズ。

上の回路はまだバラック状態なので、箱に入れたら写真を掲載します。



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