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。

サブナノ秒の簡単パルスジェネレータに挑戦（その２）

とりあえず、手持ち部品を使ってバラックで組み立てて動かしてみた。回路はこんな感じで、あり合わせの手持ち部品で作ったので値は適当になっている。

電子雪崩に必要な90VはLinearTechのLT1073が無いのでTL497Aを使って５V供給で作った。ダイオードは名前も分からない電源用のもの。

で、テストをしてみてとんでもない事実に気がついた。100MHzのアナログオシロでは波形が見えない（プローブを使った場合）。

上がコレクタ電圧で、のこぎり状になっているから電子雪崩を起こしていることは明白なんだけど、下の出力が全く見えない。オシロをデジタルモードにしてみると何とかパルスが出ているのが見える。でも振幅が足りない。

そこで500MHzのデジタルオシロ(DPOモード)で見てみると、さすがに綺麗に見える。結構ジッターがあるけど（これもプローブ観測）。

試しに、これを使って同軸ケーブルの反射を見てみました。 意外と綺麗に出ますね。

この写真は長さ5M位の５D-2Vを終端解放した場合。終端を短絡すると反射波がマイナス側に出ます。　

500MHzのデジタルオシロで見たパルスは2ns、20V程度.。だけど本当はもっと細く高いハズ。残念ながらデモ用に準備できる測定器ではここまで見えないな～。　ということで、これで十分なので挑戦はここまでにしておこう。

サブナノ秒の簡単パルスジェネレータに挑戦（その１）

今度デモをやるので簡単なパルスジェネレータを探していたら、故Jim Williamsの回路に到達した。これは部品も少なく簡単に作れそう。

普通のSWトランジスタのスイッチングスピードは数十nsなので、これをまともに使ってもサブnsまで縮まらない。やっぱ電子雪崩を使った神様の回路は凄い・・・ハズ。

宝箱（ジャンク箱）を探して出てきたのは2SC321という超古～いSWトランジスタ。規格はそこそこの値。これで試してみよう。