JPS5942739Y2 - ガン・ダイオ−ド発振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電源投入時の発振停止現象を除去するようにし
たガン・ダイオード発振器を提供しようとするものであ
る。

一般に、ガン・ダイオードを用いたマイクロ波発振器に
訃いて印加直流電圧をある値以上にすると発振を開始す
るが、この発振開始電圧は上記発振器の負荷釦よび周囲
温度により変化することが知られている。

連続波発振を行うガン・ダイオード発振器は印加直流電
源回路およびマイクロ波発振回路とから構成される。

このようなガン・ダイオード発振器は、その単独の発振
特性の測定は整合負荷でなされるのが一般的であり、こ
の発振器をある装置の一構成要素として用いる場合には
、整合負荷とならないことが多く、シたがって発振開始
電圧が発振器単独の場合のそれよりも高くなることがあ
る。

一方、ガン・ダイオード発振器は、いったん発振すると
発振開始電圧以下に電圧を下げても発振全持続すると−
うヒステリシス現象を有する。

上述のようなガン・ダイオード発振器に特有な性質によ
り、上記発振益金ある装置の一構成要素として用いた場
合、電源を投入しても発振を開始しないことがある。

このような場合、発振器の印加直流電源の投入時に瞬間
的に発振開始電圧を越える電圧を印加するようにすれば
、発振器は発振を開始し、印加直流電圧が定常状態に達
して発振開始電圧以下になっても発振器は発振を持続す
ることになる。

ところで、ガン・ダイオードの印加電圧は、その消費電
力の大きさと放熱構造の制限から連続発振状態では低く
かさえる必要があり、また印加電圧により発振特性が変
化するので発振器単独特性測定時の整合負荷設定時の印
加電圧で使用しなければならない。

本考案は、前述の様な動作が得られる直流電源回路金有
したガン・ダイオード発振器を提供するものである。

まず本考案の基本構成を第１図を用いて説明する。

図中１は安定化電源ブロックで、入力端子ａ、出力端子
ｂ′ｓ？よびコントロール端子Ｃを有し、出力端子電圧
ＶＤが、出力端子すとコントロール端子Ｃとの間に設け
られた抵抗Ｒ０に流れる電流によって決定される形式の
ものである。

たとえば、抵抗色に流れる電流をＩ□とし、コントロー
ル電圧定数Ｖｃ （安定化電源ブロック１によって決ｌ
る定数）とすると、出力電圧はＶＤ＝■ｃ＋■１Ｒ１と
なる。

さらに、第１図にトいては、コントロール端子Ｃとアー
ス間には抵抗Ｒ□に電流を流すための抵抗Ｒ２釦よびこ
の抵抗Ｒ２と並列に接続される抵抗Ｒ３とコンデンサＣ
２の直列接続回路を設ける。

出力端子すの電圧はその１捷ガン・ダイオード３の印加
電圧となる。

この様に構成された印加直流電源回路のスイッチ２を投
入すると、その出力電圧ＶＤの時間的変化は第２図のよ
うになる。

ここで、過渡時間Ｔ１は平滑コンデンサＣ□と安定化電
源ブロック１の動作開始応答速度によるもので、本考案
に本質的にかかわるものではない。

過渡時間Ｔ２ではその尖頭値Ｖｍむよび時定数τは、電
気回路理論より、となる。

また定常状態Ｔ３の時間では、 となる。

このように、スイッチ２を投入した時に瞬間的に定常状
態に釦ける電圧よりも高い電圧をガン・ダイオード３に
加えることにより、電源投入時の発振停止現象を防止す
ることができる。

ガン・ダイオードの発振開始電圧は上述のように発振器
の負荷によって変化するが、周囲温度によっても変化し
、周囲温度が低くなるにつれて発振開始電圧が高くなる
ことが実験的に確証されている。

そこで、周囲温度によって過渡状態に釦ける印加電圧の
尖頭値を制御しなければならない。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、直流
電源回路に温度係数を有する抵抗を設け、上記目的を達
成するものである。

以下、本考案の一実施例を第３図を用いて説明する。

なか、図中第１図と同一物には同一番号を付して説明す
る。

第３図に釦いては、抵抗Ｒ３の代わりに、正の温度係数
を有した抵抗ＲＴを用いている。

この場合、周囲温度が低くなったとき、その抵抗値ＲＴ
が小さくなって、電源投入時の出力電圧の立ち上がり尖
頭値が大きくなり、低温状態で高くなったガン・ダイオ
ード３の発振開始電圧よりも大きい直流電圧をガン・ダ
イオード３に印加することができ、発振停止現象をなく
すことができる。

第４図に異なる温度による印加電圧の変化を示す。

以上説明したように本考案によれば、電源投入時に、定
常動作状態にかける直流電圧よりも高い電圧をガン・ダ
イオードに印加することにより、発振器の使用状態にか
かわらず電源投入時の発振停止現象を除去することがで
きる。

筐た、この過渡的な直流電圧の尖頭値を、正の湯度係数
をもつ温度依存性抵抗にて、周囲温度が高ければ低く、
周囲温度が低ければ高くなるように制御することにより
、周囲温度の変化にかかわらず安定してガン・ダイオー
ドを発振駆動せしめることができる。

筐た、本考案の付随的な効果として、電源投入時に定常
動作時より大きな電力全ガン・ダイオードに加えている
ので、動作温度が早く安定し、その発振電力釦よび発振
周波数の初期ドリフトが短時間に安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のガン・ダイオード発振器の基本構成を
示す回路図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は本
考案の一実施例にかけるガン・ダイオード発振器の回路
図、第４図は第３図に示す本考案の実施例の動作説明図
である。 １・・・・・・安定化電源ブロック、Ｒ□、Ｒ２・・・
・・・抵抗、ＲＴ・・・・・・正の温度係数をもつ抵抗
、Ｃ２・・・・・・コンデンサ、３・・・・・・ガン・
ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源回路と、この直流電源回路から電圧が供給され
   て発振動作するマイクロ波発振器とを備え、上記直流電
   源回路の出力端子とコントロール端子との間に直流電源
   回路の出力直流電圧を決定する抵抗回路を挿入するとと
   もに、この抵抗回路と基準電位との間に、正の温度係数
   をもつ温度依存性抵抗とコンデンサの直列回路を含み電
   源投入時に過渡的に出力される上記出力直流電圧の尖頭
   値を定常動作にｚ−Ｈる出力直流電圧よりも高くなるよ
   うに制御するとともにこの電圧の尖頭値を周囲温度が高
   ければ低く、上記周囲温度が低ければ高くなるように制
   御する手段を設けたガン・ダイオード発振器。