パルス発生器についての概要、用途、原理などをご説明します。また、パルス発生器のメーカー15社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。パルス発生器関連企業の2023年11月注目ランキングは1位:東京測定器材株式会社、2位:日新パルス電子株式会社、3位:キーサイト・テクノロジー株式会社となっています。
パルス発生器 (ジェネレータ) とは急速に発生・収束するパルスと呼ばれる電気信号を発生させる機器です。
パルス発生器ではパルスの周波数やパルス幅、電圧レベルの高低、発生タイミングのディレイを調節できます。パルス発生器にはパルスディレイ発生器、バースト発生器、ゲート発生器などがあり、用途によって使い分けます。
パルス発生器は産業用から民生品まで幅広く使用されます。
身近な製品としては、医療用ペースメーカーや自動車のエンジンなどです。これらの使用用途にはパルス発生器の高速で電気信号のパルスを入力できる特性が活かされています。
その他では、ストロボ制御や高速移動体の観察などに利用されます。
また、半導体レーザー(LD)の電源としての利用も一般的です。半導体レーザーは閾値を超えた電気が入力されることで発光します。レーザー光をパルス発光させる場合に、パルス発生器は必要になります。パルス発光したレーザー (パルスレーザー) は、主にレーザー加工や信号伝達に使用されます。
パルス発生器でパルスを発生させるには、商用の交流電流をトランジスタなどによって直流電流に変換することが必要です。さらに、直流電流はコンデンサなどの蓄電素子により高圧化されます。
高圧電流からパルス電流を発生させる方法は、集中定数回路を利用した方法が一般的です。集中定数回路ではギャップスイッチを利用します。ギャップスイッチでは閾値までコンデンサに電荷を蓄積させ、閾値になると放出させます。その繰り返しでパルスが発生します。
パルス発生器には用途や機能に応じて複数の種類があります。したがって、用途に応じて適切なものを選定することが必要です。主に使用されるパルス発生器はパルスディレイ発生器、バースト発生器、ゲート発生器の3種類です。
1. パルスディレイ発生器
時間的なディレイをパルスの発振に掛ける事ができます。また、受光側機器のタイミングをレーザー発振に合わせることができます。
2. バースト発生器
ゲートの有効/無効の判定基準はバーストトリガになります。したがって、リファレンスシグナルの入力有無とは関係なく、バーストトリガが発生器に入力されないとパルス出力しません。無線端末の評価などに用いられることが多いです。
3.ゲート発生器
ゲートトリガで出力パルスを制御できるパルス発生器です。ゲートトリガの入力中にリファレンスシグナルが入力されるとパルスを出力します。バーストトリガの場合は1回入力された以降のリファレンスシグナルをすべて受信しますが、ゲートジェネレーターはゲートトリガが無効であればリファレンスシグナルを受け入れません。
パルス発生器は高価なため、購入すると固定資産となります。その上、加工機用に内部に組み込まれている場合などを除き、使用用途は一時的なことが多いです。
そのため、レンタル・リースで調達されることが多くあります。
価格は性能により幅が大きく40,000~800,000円(月額)程度になります。英国の大手メーカー製の高性能パルス発生器は購入すると1,000,000円~5,000,000円になるものもあります。
参考文献
AKM https://www.akm.com/jp/ja/technology/technical-tutorial/basic-knowledge-magnetic-sensor/magnetic-sensor/
アルプスアルパイン https://go.alps.jp/l/506151/2018-09-03/sx9dz
https://www.klv.co.jp/technology/type-of-pulse-generator.html
https://tm.yrl.com/rental/measuring-device/search/?categoryId=53
株式会社ディエステクノロジーの「インパルスジェネレータDPG-1NF」は幅1.5nSec、振幅50V以上の特殊信号を発信できるパルス発生器です。
信号極性は正・負選択可能、振幅の調整で、操作性については外部同期機能が備わっています。
外部からの入力により、任意タイミングで出力でき、押しボタンでのワンショット出力、繰り返しでの連続出力が可能。
APD信号の代用信号、高出力パルスジェネレータ、反射特性の測定等の用途で使用できます。
セイコー・イージーアンドジー株式会社の「PB-5【パルスジェネレータ】」は高精度NIMパルス発生器です。
直線テスト用の内蔵ランプジェネレーターにより、完全なデジタル制御が可能です。
温度による振幅変化が極めて低いテールおよびフラットトップパルスを提供します。
PB-5は、ほとんど分光回路と計測器で要求される安定性、直線性、および分解能について試験でき、主にマルチチャネル分析(MCA)テスト、パルス高分析器の校正などに用いられます。
キーサイト・テクノロジー株式会社の「パルス・パターン・ジェネレータ」はパルス、ファンクション、任意波形、ノイズの4つの機能を併せ持つパルス発生器です。
信号発生器と高精度なパルス発生器が両方組み込まれておりデバイスの限界までストレスをかけることが可能です。
ファンクション波形は様々なデバイスに適用可能な波形や変調信号を出力できます。
専用のソフトウェアが付属しており、面倒なプログラミングなしで高度な信号作成、編集が可能。
QuantumComposersInc.の「9250エメラルドシリーズ」は280ppbTCXOオシレーターが標準搭載した最新のデジタルディレイパルス発生器です。
オプションでの追加コストなしで、十分なパフォーマンスを示します。
4つの独立したチャンネル出力、時間分解能5ps、6ストレージスロットのメモリ、通信ポートはUSB、Bluetooth(オプション)と高い汎用性を備えています。
レンタル機器や30日間のデモ機関、2年間の保証期間もあります。
ActiveTechnologiesSRLの「パルスライダーPG-1000パルスジェネレーター」は高性能パルス発生器です。
使いやすいタッチスクリーンディスプレイインターフェイス(SimpleRider™)を備えた優れた信号を提供するパルスジェネレーターセットです。
出力電圧は70psので±5Vの範囲内で調整できます。
ダブルパルスやクワッドパルスなどの高度なパルスシーケンスも組み合わせ次第では可能です。
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