JPH0336340B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0336340B2 JPH0336340B2 JP58055703A JP5570383A JPH0336340B2 JP H0336340 B2 JPH0336340 B2 JP H0336340B2 JP 58055703 A JP58055703 A JP 58055703A JP 5570383 A JP5570383 A JP 5570383A JP H0336340 B2 JPH0336340 B2 JP H0336340B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- transformer
- circuit
- frequency
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/74—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of diodes
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパルスNMR装置などで単一のコイル
を使用して高周波の送受信を行なう場合に必要な
高周波スイツチング回路の改良に関するものであ
る。
を使用して高周波の送受信を行なう場合に必要な
高周波スイツチング回路の改良に関するものであ
る。
核磁気共鳴(NMR)は、原子核の磁気的性質
を用いて、化学的情報を得る方法である。つま
り、静磁場中の原子核を、高周波エネルギーで励
起すると、共鳴現象によつて発生する共鳴信号
(以下NMR信号と呼ぶ)からその原子の密度や、
まわりとの結合状態を知ることができる。この原
理を用いたNMR装置は、解剖学的情報と機能的
情報を与える診断装置として最近注目されている
ものである。
を用いて、化学的情報を得る方法である。つま
り、静磁場中の原子核を、高周波エネルギーで励
起すると、共鳴現象によつて発生する共鳴信号
(以下NMR信号と呼ぶ)からその原子の密度や、
まわりとの結合状態を知ることができる。この原
理を用いたNMR装置は、解剖学的情報と機能的
情報を与える診断装置として最近注目されている
ものである。
パルスNMR装置などで、単一のコイルを使用
して高周波の送受信を行なう場合に第1図に示す
ような高周波スイツチング回路1が必要となる。
すなわち送信モードのときには高周波スイツチン
グ回路1は高周波接続回路2と送受信コイル3と
の間をオンとし(図の状態)、送受信コイル3か
らは第2図Aに示すようなパルス状の送信出力を
発生する。送信出力発生後受信モードとなると高
周波スイツチング回路1は送受信コイル3と高周
波受信回路4とを接続するように切換えられ、第
2図Bに示すような微小な検出出力が高周波受信
回路4に加えられる。
して高周波の送受信を行なう場合に第1図に示す
ような高周波スイツチング回路1が必要となる。
すなわち送信モードのときには高周波スイツチン
グ回路1は高周波接続回路2と送受信コイル3と
の間をオンとし(図の状態)、送受信コイル3か
らは第2図Aに示すようなパルス状の送信出力を
発生する。送信出力発生後受信モードとなると高
周波スイツチング回路1は送受信コイル3と高周
波受信回路4とを接続するように切換えられ、第
2図Bに示すような微小な検出出力が高周波受信
回路4に加えられる。
上記のような高周波スイツチング回路の従来例
として4分の1波長(λ/4)線路を用いたもの
を第3図に示す。このような構造の回路において
送信機からの高周波パワー出力が入力端子5に加
わると、ダイオードD1,D2,D3,4Dはオ
ンとなる。したがつて4分の1波長線路の性質か
ら、点Aから出力端子6の方を見たときのインピ
ーダンスはほぼ無限大となり、点Aからコイル3
を見たときのインピーダンスは有限になる。この
結果マツチングをとれば、送信機からの送信パワ
ーの大半は送受信コイル3に加えられる。受信モ
ードでは送受信コイル3からの検出出力は微小信
号なのでダイオードの順方向電圧よりも小さく、
ダイオードD1〜D4はオフとなる。この結果送
受信コイ3からの検出出力は出力端子6を介して
受信回路に送られる。
として4分の1波長(λ/4)線路を用いたもの
を第3図に示す。このような構造の回路において
送信機からの高周波パワー出力が入力端子5に加
わると、ダイオードD1,D2,D3,4Dはオ
ンとなる。したがつて4分の1波長線路の性質か
ら、点Aから出力端子6の方を見たときのインピ
ーダンスはほぼ無限大となり、点Aからコイル3
を見たときのインピーダンスは有限になる。この
結果マツチングをとれば、送信機からの送信パワ
ーの大半は送受信コイル3に加えられる。受信モ
ードでは送受信コイル3からの検出出力は微小信
号なのでダイオードの順方向電圧よりも小さく、
ダイオードD1〜D4はオフとなる。この結果送
受信コイ3からの検出出力は出力端子6を介して
受信回路に送られる。
上記のような回路の場合には周波数が低くなる
につれて4分の1波長(λ/4)線路が長くなり
広い回路スペースが必要になるという欠点があ
る。また単一の周波数に対してのみ正常動作し、
周波数が変化すると動作不良となるなどの欠点が
ある。この他、種々の形式の高周波スイツチング
回路があるが、高周波送信パワーや誘起電圧の損
失の少ないことが要求されている。
につれて4分の1波長(λ/4)線路が長くなり
広い回路スペースが必要になるという欠点があ
る。また単一の周波数に対してのみ正常動作し、
周波数が変化すると動作不良となるなどの欠点が
ある。この他、種々の形式の高周波スイツチング
回路があるが、高周波送信パワーや誘起電圧の損
失の少ないことが要求されている。
本発明は上記の問題点を解消するためになされ
たもので、回路スペースを必要とせず広い周波数
帯で動作し、損失の少ない高周波スイツチング回
路を実現することを目的とする。
たもので、回路スペースを必要とせず広い周波数
帯で動作し、損失の少ない高周波スイツチング回
路を実現することを目的とする。
本発明によれば、入力端子に入力した高周波信
号を制御入力端子に入力する制御信号によりスイ
ツチングして出力端子から出力する高周波スイツ
チング回路において、 入力端子に一端が接続し出力端子に他端が接続
する1次コイルおよびこの1次コイルと密結合す
る2次コイルを具備したトランスと、 このトランスの前記2次コイルの両端子にそれ
ぞれ一方の極が少なくとも高周波的に結合すると
ともに他方の極同士が接続する2つのダイオード
と、 このダイオードの前記一方の極とコモンの間に
接続する第1の高周波チヨークと、 前記ダイオードの他方の極と制御入力端子の間
に接続する第2の高周波チヨークとを備え、 制御入力端子に印加される制御電流のオンオフ
によりトランスの1次コイルを通る高周波信号を
通過または遮断するように構成することにより、
上記の目的を達成することができる。
号を制御入力端子に入力する制御信号によりスイ
ツチングして出力端子から出力する高周波スイツ
チング回路において、 入力端子に一端が接続し出力端子に他端が接続
する1次コイルおよびこの1次コイルと密結合す
る2次コイルを具備したトランスと、 このトランスの前記2次コイルの両端子にそれ
ぞれ一方の極が少なくとも高周波的に結合すると
ともに他方の極同士が接続する2つのダイオード
と、 このダイオードの前記一方の極とコモンの間に
接続する第1の高周波チヨークと、 前記ダイオードの他方の極と制御入力端子の間
に接続する第2の高周波チヨークとを備え、 制御入力端子に印加される制御電流のオンオフ
によりトランスの1次コイルを通る高周波信号を
通過または遮断するように構成することにより、
上記の目的を達成することができる。
以下図面にもとづいて本発明を説明する。
第4は本発明に係る高周波スイツチング回路の
一実施例を示す回路構成図である。高周波スイツ
チング回路11において、12は送信機からの高
周波送信出力が加えられる高周波入力端子、D
1,D2はこの高周波入力端子12にそれぞれそ
の一端が接続するとともに互に逆並列接続するダ
イオード、14はこの逆並列接続ダイオードD
1,D2の他端に接続する送受信コイル用の入出
力端子、16は高周波スイツチング回路の要部、
T1はその一次コイルL1の一端が前記逆並列ダ
イオードD1,D2の他端に接続する密結合のト
ランス、D3,D4はこのトランスT1の前記1
次コイルL1の他端がその一端に接続するととも
にその他端がコモンに接続する逆並列接続ダイオ
ード、15はこの逆並列ダイオードの前記一端が
接続し、検出信号を受信回路へ出力する検出信号
出力端子、13は制御電流Icが加えられる制御入
力端子、L5はこの制御入力端子13にその一端
が接続するインダクタンスまたは高周波チヨー
ク、D5,D6はこの高周波チヨークL5の他端
にその一端(ここではアノード側)が接続するダ
イオード、L3,L4はその一端がこのダイオー
ドD5,D6の他端(ここではカソード側)にそ
れぞれ接続しその他端がコモンに接続するインダ
クタンスまたは高周波チヨーク、C1,C2はそ
の一端が前記ダイオードD5,D6の前記他端に
それぞれ接続しその他端が前記トランスT1の2
次コイルL2の両端にそれぞれ接続して誘起電流
防止手段を形成する、高周波に対して低インピー
ダンスのキヤパシタである。
一実施例を示す回路構成図である。高周波スイツ
チング回路11において、12は送信機からの高
周波送信出力が加えられる高周波入力端子、D
1,D2はこの高周波入力端子12にそれぞれそ
の一端が接続するとともに互に逆並列接続するダ
イオード、14はこの逆並列接続ダイオードD
1,D2の他端に接続する送受信コイル用の入出
力端子、16は高周波スイツチング回路の要部、
T1はその一次コイルL1の一端が前記逆並列ダ
イオードD1,D2の他端に接続する密結合のト
ランス、D3,D4はこのトランスT1の前記1
次コイルL1の他端がその一端に接続するととも
にその他端がコモンに接続する逆並列接続ダイオ
ード、15はこの逆並列ダイオードの前記一端が
接続し、検出信号を受信回路へ出力する検出信号
出力端子、13は制御電流Icが加えられる制御入
力端子、L5はこの制御入力端子13にその一端
が接続するインダクタンスまたは高周波チヨー
ク、D5,D6はこの高周波チヨークL5の他端
にその一端(ここではアノード側)が接続するダ
イオード、L3,L4はその一端がこのダイオー
ドD5,D6の他端(ここではカソード側)にそ
れぞれ接続しその他端がコモンに接続するインダ
クタンスまたは高周波チヨーク、C1,C2はそ
の一端が前記ダイオードD5,D6の前記他端に
それぞれ接続しその他端が前記トランスT1の2
次コイルL2の両端にそれぞれ接続して誘起電流
防止手段を形成する、高周波に対して低インピー
ダンスのキヤパシタである。
上記のような構成の回路の動作を以下に説明す
る。送信モードで2次側回路において制御電流Ic
が0となると、ダイオードD5,D6はオフとな
る。このとき1次側回路において送信機からの高
周波パワー出力が高周波入力端子12に加えられ
ると、ダイオードD1,D2はオンとなる。一方
トランスT1の2次コイルL2を含む2次側回路
において、高周波チヨークL3,L4は高周波で
高インピーダンスを示すので、2次コイルL2の
両端は高周波的にはオブン状態となり、1次コイ
ルL1は高インピーダンスの高周波チヨークとし
て働く。この結果1次側回路において、高周波入
力端子12と検出信号出力端子15の間の径路は
オフ、高周波入力端子12と送受信コイル用入出
力端子14との間の径路はオンとなり、送信回路
からの高周波パワー出力はほぼ全て送受信コイル
へ供給される。受信モードで制御電流IcがIp(正の
電流)となるとIpは高周波チヨークL5→高周波
チヨークL3→コモンの径路でダイオードD5を
オンとし、高周波チヨークL5→高周波チヨーク
L4→コモンの径路でダイオードD6をオンにす
る。この結果トランスT1の2次コイルL2はそ
の両端がキヤパシタC1,C2を介して高周波的
にシヨートした状態となり、1次コイルL1のイ
ンピーダンスを高周波的に極めて低い値に低下さ
せることができ、この状態で送受信コイルからの
微小検出信号が入出力端子14に加えられると、
高周波入力端子12への径路はダイオードD1,
D3によつてブロツクされ、オン状態となつてい
る検出信号出力端子15への径路を経て受信回路
へ出力される。なおこのとき逆並列接続されたダ
イオードD3,D4は微小検出信号に対してオフ
となる。このように第4図の高周波スイツチング
回路のオンオフは、制御電流をオンオフすること
で制御することができる。この場合に2次コイル
L2には制御電流Icは流れないので、制御電流Ic
のオンオフによつてトランスT1の1次コイルL
1に誘起電流が発生し、検出信号の誤差となるこ
とはない。また2次側回路全体は高周波チヨーク
L3,L4,L5によつてコモンから高周波的に
浮いているので、トランスT1の1次コイルL1
と密結合している2次コイルL2の間の浮遊容量
により検出信号出力端子15からの検出信号出力
が小さくなつてしまうこともない。
る。送信モードで2次側回路において制御電流Ic
が0となると、ダイオードD5,D6はオフとな
る。このとき1次側回路において送信機からの高
周波パワー出力が高周波入力端子12に加えられ
ると、ダイオードD1,D2はオンとなる。一方
トランスT1の2次コイルL2を含む2次側回路
において、高周波チヨークL3,L4は高周波で
高インピーダンスを示すので、2次コイルL2の
両端は高周波的にはオブン状態となり、1次コイ
ルL1は高インピーダンスの高周波チヨークとし
て働く。この結果1次側回路において、高周波入
力端子12と検出信号出力端子15の間の径路は
オフ、高周波入力端子12と送受信コイル用入出
力端子14との間の径路はオンとなり、送信回路
からの高周波パワー出力はほぼ全て送受信コイル
へ供給される。受信モードで制御電流IcがIp(正の
電流)となるとIpは高周波チヨークL5→高周波
チヨークL3→コモンの径路でダイオードD5を
オンとし、高周波チヨークL5→高周波チヨーク
L4→コモンの径路でダイオードD6をオンにす
る。この結果トランスT1の2次コイルL2はそ
の両端がキヤパシタC1,C2を介して高周波的
にシヨートした状態となり、1次コイルL1のイ
ンピーダンスを高周波的に極めて低い値に低下さ
せることができ、この状態で送受信コイルからの
微小検出信号が入出力端子14に加えられると、
高周波入力端子12への径路はダイオードD1,
D3によつてブロツクされ、オン状態となつてい
る検出信号出力端子15への径路を経て受信回路
へ出力される。なおこのとき逆並列接続されたダ
イオードD3,D4は微小検出信号に対してオフ
となる。このように第4図の高周波スイツチング
回路のオンオフは、制御電流をオンオフすること
で制御することができる。この場合に2次コイル
L2には制御電流Icは流れないので、制御電流Ic
のオンオフによつてトランスT1の1次コイルL
1に誘起電流が発生し、検出信号の誤差となるこ
とはない。また2次側回路全体は高周波チヨーク
L3,L4,L5によつてコモンから高周波的に
浮いているので、トランスT1の1次コイルL1
と密結合している2次コイルL2の間の浮遊容量
により検出信号出力端子15からの検出信号出力
が小さくなつてしまうこともない。
なお、ダイオードD5,D6の極性を逆向きに
して負の制御電流Icを用いることもできる。
して負の制御電流Icを用いることもできる。
また、ダイオードD5,D6および高周波チヨ
ークL3,L4として特性の揃つたものを使用す
れば、2次コイルL2に制御電流は流れないの
で、キヤパシタC1,C2を省略することができ
る。
ークL3,L4として特性の揃つたものを使用す
れば、2次コイルL2に制御電流は流れないの
で、キヤパシタC1,C2を省略することができ
る。
第5図は本発明の第2の実施例を示す要部回路
図で第4図の高周波スイツチング回路の要部16
の変形を示している。T2は1次コイルL11と
密結合する2つの2次コイルL12,L13を有
するトランス、L5はその一端が前記2次コイル
L13の一端に接続する高周波チヨーク、D9は
その一端(ここではアノード端子)がこの2次コ
イルL13の他端に接続するダイオード、D10
はその一端(ここではアノード端子)が前記高周
波チヨークL5の前記一端に接続しその他端が前
記ダイオードD9の他端と接続するダイオード、
D7,D8はその一端(ここではアノード端子)
が前記ダイオードD9,D10の前記他端に接続
し他端が前記2次コイルL12の両端にそれぞれ
接続するダイオード、L14はその一端が前記ダ
イオードD8の他端に接続しその他端がコモンに
接続する高周波チヨークである。
図で第4図の高周波スイツチング回路の要部16
の変形を示している。T2は1次コイルL11と
密結合する2つの2次コイルL12,L13を有
するトランス、L5はその一端が前記2次コイル
L13の一端に接続する高周波チヨーク、D9は
その一端(ここではアノード端子)がこの2次コ
イルL13の他端に接続するダイオード、D10
はその一端(ここではアノード端子)が前記高周
波チヨークL5の前記一端に接続しその他端が前
記ダイオードD9の他端と接続するダイオード、
D7,D8はその一端(ここではアノード端子)
が前記ダイオードD9,D10の前記他端に接続
し他端が前記2次コイルL12の両端にそれぞれ
接続するダイオード、L14はその一端が前記ダ
イオードD8の他端に接続しその他端がコモンに
接続する高周波チヨークである。
上記のような構成の高周波スイツチング回路の
動作を次に述べる。送信モードで2次側回路にお
いて制御電流Icが0のときはダイオードD7〜D
10はオフとなり2次コイルL12,L13の両
端はオーブンとなり第4図の場合と同様に1次側
回路の1次コイルL11は高周波チヨークとして
動作する。受信モードで制御電流IcがIp(正の電
流)となると、ダイオードD7〜D10はオンと
なり、2次コイルL12,L13の両端はシヨー
トされた状態となり、第4図の場合と同様1次コ
イルL11は高周波的に極めて低インピーダンス
となる。2次コイルL12,L13には同一制御
電流が流されかつその発生する磁束が互いにキヤ
ンセルする方向となるように接続されているの
で、第4図の場合と同様制御電流Icのオンオフに
より1次コイルに電流は誘起しないという利点が
ある。すなわち、2つの2次コイルL12,L1
3を用いることにより誘起電流防止手段を形成し
ている。また2次側回路全体が高周波チヨークL
14,L15によつて高周波的にコモンから浮い
ているので、トランスT2の1次コイル2次コイ
ル間の浮遊容量による悪影響がない点も第4図の
場合と同様である。
動作を次に述べる。送信モードで2次側回路にお
いて制御電流Icが0のときはダイオードD7〜D
10はオフとなり2次コイルL12,L13の両
端はオーブンとなり第4図の場合と同様に1次側
回路の1次コイルL11は高周波チヨークとして
動作する。受信モードで制御電流IcがIp(正の電
流)となると、ダイオードD7〜D10はオンと
なり、2次コイルL12,L13の両端はシヨー
トされた状態となり、第4図の場合と同様1次コ
イルL11は高周波的に極めて低インピーダンス
となる。2次コイルL12,L13には同一制御
電流が流されかつその発生する磁束が互いにキヤ
ンセルする方向となるように接続されているの
で、第4図の場合と同様制御電流Icのオンオフに
より1次コイルに電流は誘起しないという利点が
ある。すなわち、2つの2次コイルL12,L1
3を用いることにより誘起電流防止手段を形成し
ている。また2次側回路全体が高周波チヨークL
14,L15によつて高周波的にコモンから浮い
ているので、トランスT2の1次コイル2次コイ
ル間の浮遊容量による悪影響がない点も第4図の
場合と同様である。
以上述べたように本発明によれば、回路スペー
スを必要とせず、広い周波数帯で動作し、損失の
少ない高周波スイツチング回路を簡単な構成で実
現できる。
スを必要とせず、広い周波数帯で動作し、損失の
少ない高周波スイツチング回路を簡単な構成で実
現できる。
またトランス1個を用いて高周波スイツチ回路
を構成することができ、トランスの1次側から2
次側へ信号が通過しないので、小形化が容易であ
る。
を構成することができ、トランスの1次側から2
次側へ信号が通過しないので、小形化が容易であ
る。
第1図、第2図は高周波スイツチングの原理を
示す原理説明図、第3図は高周波スイツチング回
路の従来例を示す回路構成図、第4図は本発明の
第1の実施例を示す回路構成図、第5図は本発明
の第2の実施例を示す要部回路図である。 1,11……高周波スイツチング回路、13…
…制御入力端子、14……入力端子、15……出
力端子、Ic……制御電流、T1,T2……トラン
ス、L2,L12,L13……2次コイル、D5
〜D10……ダイオード、L3〜L5,L14…
…高周波チヨーク、L1,L11……1次コイ
ル、C1,C2……キヤパシタ。
示す原理説明図、第3図は高周波スイツチング回
路の従来例を示す回路構成図、第4図は本発明の
第1の実施例を示す回路構成図、第5図は本発明
の第2の実施例を示す要部回路図である。 1,11……高周波スイツチング回路、13…
…制御入力端子、14……入力端子、15……出
力端子、Ic……制御電流、T1,T2……トラン
ス、L2,L12,L13……2次コイル、D5
〜D10……ダイオード、L3〜L5,L14…
…高周波チヨーク、L1,L11……1次コイ
ル、C1,C2……キヤパシタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 入力端子に入力した高周波信号を制御入力端
子に入力する制御信号によりスイツチングして出
力端子から出力する高周波スイツチング回路にお
いて、 入力端子に一端が接続し出力端子に他端が接続
する1次コイルおよびこの1次コイルと密結合す
る2次コイルを具備したトランスと、 このトランスの前記2次コイルの両端子にそれ
ぞれ一方の極が少なくとも高周波的に結合すると
ともに他方の極同士が接続する2つのダイオード
と、 このダイオードの前記一方の極とコモンの間に
接続する第1の高周波チヨークと、 前記ダイオードの前記他方の極と制御入力端子
の間に接続する第2の高周波チヨークとを備え、 制御入力端子に印加される制御電流のオンオフ
によりトランスの1次コイルを通る高周波信号を
通過または遮断するように構成したことを特徴と
する高周波スイツチング回路。 2 2次コイル端子と2つのダイオードの一方の
極の間に高周波結合手段としてそれぞれキヤパシ
タを接続した特許請求の範囲第1項記載の高周波
スイツチング回路。 3 制御電流のオンオフによりトランスの2次コ
イルに発生する磁束を打消すような磁束を前記制
御電流によつて発生する他の2次コイルを前記ト
ランス内に有する特許請求の範囲第1項記載の高
周波スイツチング回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055703A JPS59181827A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 高周波スイツチング回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055703A JPS59181827A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 高周波スイツチング回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181827A JPS59181827A (ja) | 1984-10-16 |
| JPH0336340B2 true JPH0336340B2 (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=13006243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58055703A Granted JPS59181827A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 高周波スイツチング回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181827A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4938423B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2012-05-23 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴プローブ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348165Y2 (ja) * | 1972-06-06 | 1978-11-17 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58055703A patent/JPS59181827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59181827A (ja) | 1984-10-16 |
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