JPH03291006A - プラズマ装置における高周波電源装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、高周波グロー放電現象によるプラズマ装置
における高周波電源装置に関する。

（従来の技術） 従来、高周波グロー放電現象によるプラズマ装置におけ
る高周波電源装置は、第４図に示したブロック線図から
理解されるように、水晶振動子を用いた水晶発振器１０
１を作動させると、水晶発振器１０１から微弱な高周波
信号が発振されて第１増幅器１０３に取込まれて増幅さ
れる。この第１増幅器１０３で増幅された増幅信号は可
変減衰器１０５に取込まれる。

この可変減衰器１０５ではあまり電力は増幅されずに減
衰量を変化させ、この減衰量に基づいて第２増幅器１０
７．終段増幅器１０９を経て出力電力を可変にして出力
している。この終段増幅器１０９から可変的に出力され
る出力電力、能率および損失は、−船釣に入力電力に対
して、第５図に示されているような関係になることが広
く知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第５図に示した入力電力に対する出力電力、
能率、損失の関係から判るように、入力電力を増加させ
ると、出力電力、能率は単調に増加するが、出力電力が
終段増幅器１０９におけるコレクタ供給電圧などの回路
的な制約を受けてＡ点以上では出力電力、能率および損
失ともそれぞれ飽和状態となる。

その結果、Ａ点（飽和点）以上では出力電力に変化がな
いので、出力電力を可変的に出力させるには、入力電力
としては０〜Ａの間が使用範囲となる。しかしながら、
この範囲（０−Ａ）に最終段の電力損失の最大値（Ｂ点
）があり、飽和点（Ａ）における電力損失より大きく上
回る値になってしまう。したがって、終段増幅器１０９
におけるトランジスタでは損失の最大値（Ｂ点）を満た
すように選択されなければならず、放熱設計も同様であ
るから、効果的な出力電力を選択するのに難かしさかあ
った。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、飽和領
域で終段増幅器を動作させて、小さな損失で出力電力を
出力し、信頼性の向上を図ったプラズマ装置における高
周波電源装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、高周波グロー
放電現象によるプラズマ装置の高周波電源装置であって
、発振器から発振された高周波信号を増幅する第１増幅
器と、この第１増幅器で増幅された増幅信号をさらに増
幅して出力電力として出力せしめる終段増幅器と、この
終段増幅器に可変的に電圧を与える可変直流電源と、を
備えてプラズマ装置における高周波電源装置を構成した
。

（作用） この発明のプラズマ装置における高周波電源装置を採用
することにより、終段増幅器から出力される出力電力は
終段増幅器に接続された可変直流電源の電圧によって制
限される。したがって、終段増幅器は出力電力の大小に
無関係に飽和領域で動作することになり、小さな損失で
動作し、信頼性の向上が図られる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図を参照するに、プラズマ装置における高周波電源
装置１は、水晶発振器３．増幅器５．終段増幅器７およ
び可変直流電源９で構成されている。すなわち、水晶発
振器３には第１増幅器５が接続されており、水晶発振器
３を作動させると、微弱な高周波信号が発振されて第１
増幅器５に取込まれる。

第１増幅器５では増幅され、第１増幅器５に接続されて
いる終段増幅器７でさらに増幅される。

この終段増幅器７には可変直流電源９が接続されてい汐
ので、この可変直流電源９から終段増幅器７に入力電力
が可変的に入力されると共に、終段増幅器７から出力電
力が出力される。

ｍ１図に示したブロック線図に基づく具体的な高周波電
源装置１が第２図に示されている。第２図において、第
１図に示した部品と同一部品には同一符号を符して説明
する。

第２図において、水晶発振器３として例えば１３．５６
ＭＨ２からなる高周波を使用し、第１増幅器５．終段増
幅器７としてはそれぞれトランスが使用されている。し
かも、第１増幅器５と終段増幅器７との間には２個のト
ランジスタが接続された回路となっている。

上記のごとく、終段増幅器７へ可変直流電源９から可変
的に電圧を入力すると、第３図に示されたような関係と
なる。すなわち、第３図から判るように、終段増幅器７
は常時従来のＡ点以上の飽和領域で使用する。しかも、
能率は直流電源電圧に関係なく一定で、出力電力、損失
はいずれも直流電源電圧と比例関係にある。

したがって、出力電力は終電増幅器７の供給電力によっ
て制限される。回路定数が一定ならば、供給電力は供給
電源の電圧によって一義的に決定されるため、出力電力
の出力を上下させるには、可変直流電源９の電圧を可変
とすることにより行なわれることになる。

而して、終段増幅器７は出力電力の大小に無関係に飽和
領域で動作することになり、小さな損失で動作し、信頼
性の向上を図ることができる。

なお、この発明は、前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、終段増幅器から出力される出力電力は終
段増幅器に接続された可変直流電源の電圧によって制限
される。したがって、終段増幅器は出力電力の大小に無
関係に飽和領域で動作することになり、小さな損失で動
作し、信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプラズマ装置における高周波電源装
置のブロック線図、第２図は第１図のブロック線図に基
づく具体的な電気回路図、第３図はこの発明によって得
られる直流電源電圧と、出力電力、能率、損失との関係
図、第４図は従来のプラズマ装置における高周波電源装
置のブロック線図、第５図は従来によって得られる入力
電力と、出力電力、能率、損失との関係図である。 １・・・高周波電源装Ｗ　　３・・・水晶発振器５・・
・第１増幅器 ７・・・終段増幅器 ９・・・可変直流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　高周波グロー放電現象によるプラズマ装置の高周波電
   源装置であって、発振器から発振された高周波信号を増
   幅する第１増幅器と、この第１増幅器で増幅された増幅
   信号をさらに増幅して出力電力として出力せしめる終段
   増幅器と、この終段増幅器に可変的に電圧を与える可変
   直流電源と、を備えてなることを特徴とするプラズマ装
   置における高周波電源装置。