JPS5920112B2 - レ−ト効果測定装置 - Google Patents
レ−ト効果測定装置Info
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- JPS5920112B2 JPS5920112B2 JP4034080A JP4034080A JPS5920112B2 JP S5920112 B2 JPS5920112 B2 JP S5920112B2 JP 4034080 A JP4034080 A JP 4034080A JP 4034080 A JP4034080 A JP 4034080A JP S5920112 B2 JPS5920112 B2 JP S5920112B2
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- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
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- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
- G01R31/263—Circuits therefor for testing thyristors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、サイリスタ等の半導体素子のレート効果を精
度よく、かつ効率的に測定するためのレート効果測定装
置に関する。
度よく、かつ効率的に測定するためのレート効果測定装
置に関する。
第1図にサイリスタの層構成を示す。
図において、1はゲーに端子、2はカソード端子、3は
アノード端子、4はサイリスタ、5はゲート・カソード
間抵抗である。第1図のアノード3とカソード2間に第
2図のような一定傾斜の電圧VAK(以下ランプ関数と
いう)を加えると、たとえゲートに流れ込む外部ゲート
電流が存在しなくとも、ゲート端子1には第2図の電圧
VGが表われる。この電圧VGがPn接合の活性電圧V
be(ほぼ0.7V)を越えるとサイリスタは点弧する
。これはレート(rate)効果と呼ばれる。そして、
ランプ関数の傾斜を徐々に大きくしていつたときのサイ
リスタ点弧時の電圧VAKの単位時間当クの電圧変化d
V/dtをもつてレート効果の目安としており、通常こ
の値をdV/dt耐電あるいは、順方向臨界電圧上昇率
と呼んでいる。VAKの傾斜を一定とした場合、このd
V/dt耐電とVAKの到達電圧(アノード・カソード
間への印加電圧)VMとの間には、一般に第3図で示さ
れる関係があることが知られている。
アノード端子、4はサイリスタ、5はゲート・カソード
間抵抗である。第1図のアノード3とカソード2間に第
2図のような一定傾斜の電圧VAK(以下ランプ関数と
いう)を加えると、たとえゲートに流れ込む外部ゲート
電流が存在しなくとも、ゲート端子1には第2図の電圧
VGが表われる。この電圧VGがPn接合の活性電圧V
be(ほぼ0.7V)を越えるとサイリスタは点弧する
。これはレート(rate)効果と呼ばれる。そして、
ランプ関数の傾斜を徐々に大きくしていつたときのサイ
リスタ点弧時の電圧VAKの単位時間当クの電圧変化d
V/dtをもつてレート効果の目安としており、通常こ
の値をdV/dt耐電あるいは、順方向臨界電圧上昇率
と呼んでいる。VAKの傾斜を一定とした場合、このd
V/dt耐電とVAKの到達電圧(アノード・カソード
間への印加電圧)VMとの間には、一般に第3図で示さ
れる関係があることが知られている。
すなわち印加電圧VMか低ければランプ関数の傾斜を急
峻としてもサイリスタは点弧しにくい。反対に、印加電
圧1〜が高ければ、ランプ関数の傾斜がさほど急峻でな
〈てもサイリスタは点弧する。第4図はサイリスタのd
V/dt耐量測足の一方法をブロック図で示したもので
ある。
峻としてもサイリスタは点弧しにくい。反対に、印加電
圧1〜が高ければ、ランプ関数の傾斜がさほど急峻でな
〈てもサイリスタは点弧する。第4図はサイリスタのd
V/dt耐量測足の一方法をブロック図で示したもので
ある。
図において、サイリスタITのアノード・カソード間に
印加される、ランプ関数発生器15からの繰返し電圧V
に同期して、点弧回路16より発生してゲートに加え
られる点弧パルスは、VAKの繰返しが速い場合におき
る残留電荷の影響を除くためのものである。また点弧回
路16はゲートよりの信号が点弧回路に侵入することを
阻止する機能を有している。第5図は第4図の測定法の
電圧波形を示すもので、時刻tlにおいて、ランプ電圧
発生器15の出力電圧が上昇し始める。
印加される、ランプ関数発生器15からの繰返し電圧V
に同期して、点弧回路16より発生してゲートに加え
られる点弧パルスは、VAKの繰返しが速い場合におき
る残留電荷の影響を除くためのものである。また点弧回
路16はゲートよりの信号が点弧回路に侵入することを
阻止する機能を有している。第5図は第4図の測定法の
電圧波形を示すもので、時刻tlにおいて、ランプ電圧
発生器15の出力電圧が上昇し始める。
これに伴い、ゲート端子Gには第2図に関連して述べた
ような電圧VGが発生する。もし電圧VAKの傾斜(単
位時間当クの電圧変化DVAK/Dt)がサイリスタ1
7のDV/Dt耐量よジ小さければ、この電圧V。はV
b8に至らず時刻T3からゆるやかに減衰しサイリスタ
は点弧しない。また、電圧戸の傾斜がサイリスタ17の DV/Dt耐量よジ犬きければ、VOはVb8を越え、
サイリスタは時刻T2において点弧する。
ような電圧VGが発生する。もし電圧VAKの傾斜(単
位時間当クの電圧変化DVAK/Dt)がサイリスタ1
7のDV/Dt耐量よジ小さければ、この電圧V。はV
b8に至らず時刻T3からゆるやかに減衰しサイリスタ
は点弧しない。また、電圧戸の傾斜がサイリスタ17の DV/Dt耐量よジ犬きければ、VOはVb8を越え、
サイリスタは時刻T2において点弧する。
これに伴つて電圧V。は波線のごとく跳躍する。本方法
ではこの点をシンクロスコープ14などによつて検知す
ることによりDV/Dt耐量を求めている。前記した点
弧回路16から発生され、Vbeより十分大きい電圧値
をもつ点弧パルスが、時刻T4に訃いてゲートに加えら
れ、サイリスタ17を点弧する。
ではこの点をシンクロスコープ14などによつて検知す
ることによりDV/Dt耐量を求めている。前記した点
弧回路16から発生され、Vbeより十分大きい電圧値
をもつ点弧パルスが、時刻T4に訃いてゲートに加えら
れ、サイリスタ17を点弧する。
これにより残留電荷の影響を除いている。第6図は前記
した測定法を基本として、多数(n)個のサイリスタ1
71〜17nf)DV/Dt耐量をスイツチ18を切換
えることによ楓時系列的に測定評価する装置の一例を示
すプロツク図である。すなわち、サイリスタ171を測
定し終えると、スイツチ18は接点2に切換えられ、サ
イリスタ172を測定する。このようにスイツチ18の
切換えにより、サイリスタは順次測定されていく。とこ
ろで、DV/Dt耐量を測定するために加えられる反復
傾斜電圧の電圧値は少なくとも100V以上を要するた
め、ここに使用されるスイツチ18は水銀リレー等の電
磁スイツチでなければならない。
した測定法を基本として、多数(n)個のサイリスタ1
71〜17nf)DV/Dt耐量をスイツチ18を切換
えることによ楓時系列的に測定評価する装置の一例を示
すプロツク図である。すなわち、サイリスタ171を測
定し終えると、スイツチ18は接点2に切換えられ、サ
イリスタ172を測定する。このようにスイツチ18の
切換えにより、サイリスタは順次測定されていく。とこ
ろで、DV/Dt耐量を測定するために加えられる反復
傾斜電圧の電圧値は少なくとも100V以上を要するた
め、ここに使用されるスイツチ18は水銀リレー等の電
磁スイツチでなければならない。
しかし、一般に電磁スイツチは、コイルに電力を印加し
てから接点が閉じるまでの時間、いわゆる動作時間が第
7図に示すように1〜6msと長く、コイル印加電力に
よつても異なる。
てから接点が閉じるまでの時間、いわゆる動作時間が第
7図に示すように1〜6msと長く、コイル印加電力に
よつても異なる。
また、同一品種においても動作時間のばらつきが大きい
。しかも、接点が閉じる時間は短いので、VAKが立土
つた後にスイツチ18が閉じられると、その時のDV/
Dtが高くなるという特性をもつている。このため、繰
り返しの速い反復傾斜電圧VAKとの同期をとることが
困難であり、VAKの電圧値の低いときにスイツチが投
入された場合は、第3図に関して前述したようにサイリ
スタは点弧しないが、VAKの電圧値の高いときにスイ
ツチが投人さ一れた場合はサイリスタは誤点弧する。す
なわち、第8図に示す範囲1では誤動作しないが、範囲
2では誤動作することになる。このような誤動作は、測
定器として絶対に避けなければならないものであり、こ
れを防止するために、スイツチが完全に動作した後にV
AKを印加し、VAKの反復周期を長くする方法が考え
られる。
。しかも、接点が閉じる時間は短いので、VAKが立土
つた後にスイツチ18が閉じられると、その時のDV/
Dtが高くなるという特性をもつている。このため、繰
り返しの速い反復傾斜電圧VAKとの同期をとることが
困難であり、VAKの電圧値の低いときにスイツチが投
入された場合は、第3図に関して前述したようにサイリ
スタは点弧しないが、VAKの電圧値の高いときにスイ
ツチが投人さ一れた場合はサイリスタは誤点弧する。す
なわち、第8図に示す範囲1では誤動作しないが、範囲
2では誤動作することになる。このような誤動作は、測
定器として絶対に避けなければならないものであり、こ
れを防止するために、スイツチが完全に動作した後にV
AKを印加し、VAKの反復周期を長くする方法が考え
られる。
しかしながら、前記反復周期を長くすることは、測定時
間の増大をうながすこととなジ、特に自動測定などにお
いては支障をきたす。本発明は、上記のように多数個の
サイリスタのDV/Dt耐量をスイツチを切換えて、順
次測定するように構成したことvてよつて生じた問題を
解決するために開発されたものであリ、簡単な回路構成
を本来の測定回路に加えるたけで誤動作を防止し、正確
なDV/Dt耐量の測定評価を可能にしようとするもの
である。
間の増大をうながすこととなジ、特に自動測定などにお
いては支障をきたす。本発明は、上記のように多数個の
サイリスタのDV/Dt耐量をスイツチを切換えて、順
次測定するように構成したことvてよつて生じた問題を
解決するために開発されたものであリ、簡単な回路構成
を本来の測定回路に加えるたけで誤動作を防止し、正確
なDV/Dt耐量の測定評価を可能にしようとするもの
である。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をなくし、多
数個のサイリスタのDV/Dt耐量を迅速、かつ正確に
求めることができるサイリスタのレート効果測定装置を
提供することにある。
数個のサイリスタのDV/Dt耐量を迅速、かつ正確に
求めることができるサイリスタのレート効果測定装置を
提供することにある。
本発明は被測定サイリスタ群を次々と切換えていくスイ
ツチの動作速度が遅く、そのばらつきが大きいことから
、サイリスタのアノード・カソード間に加わる反復傾斜
電圧との同期をとることか困難であることに起因する装
置の誤動作を防止する手段として、反復傾斜電圧VAK
の到達電圧値VMをほぼ零電位から時間の経過とともに
徐々に増加させ、誤動作の起こらない低電位に}いて切
換スイツチを動作させるようにしたものである。第9図
は本発明の一実施例の概念をプロツク図で示したもので
、ランプ関数発生器15からの出力は、切換スイツチ1
8を介して被測定サイリスタ171,172,・・・・
・・17mに接続される。また切換スイツチ18はラン
プ関数発生器の電源20を0N,0FFするためのスイ
ツチ19と連動するよう接続されている。さらに電源2
0は、その到達電圧値が規定の出力電圧になるまでは、
ゆつくり立上るように設計されている。第10図にはこ
の回路の動作を示す。
ツチの動作速度が遅く、そのばらつきが大きいことから
、サイリスタのアノード・カソード間に加わる反復傾斜
電圧との同期をとることか困難であることに起因する装
置の誤動作を防止する手段として、反復傾斜電圧VAK
の到達電圧値VMをほぼ零電位から時間の経過とともに
徐々に増加させ、誤動作の起こらない低電位に}いて切
換スイツチを動作させるようにしたものである。第9図
は本発明の一実施例の概念をプロツク図で示したもので
、ランプ関数発生器15からの出力は、切換スイツチ1
8を介して被測定サイリスタ171,172,・・・・
・・17mに接続される。また切換スイツチ18はラン
プ関数発生器の電源20を0N,0FFするためのスイ
ツチ19と連動するよう接続されている。さらに電源2
0は、その到達電圧値が規定の出力電圧になるまでは、
ゆつくり立上るように設計されている。第10図にはこ
の回路の動作を示す。
いま切換スイツチ18が接点1にあつてサイリスタ17
1を測定し終えた後、時刻T2で接点2への切換入力が
印加されたとする。スイツチ18の動作時間がAで示さ
れている。これと同時にスイツチ19も投人され、スイ
ツチ19の動作時間Bが経過した後、電源20の出力は
ゆつくり立上る。ランプ関数発生器15からの、所定の
初期反復傾斜をもつた電圧出力は、これに従つて、図の
ごとくその到達電圧値が徐々に高くなるように立上る。
スイツチ18と19に同程度の動作時間を有するものを
使用して}けば、スイツチ18の接点がサイリスタ17
2へ切替る時期とスイツチ19によつて傾斜電圧が発生
しはじめる時期のずれは、スイツチの動作時間に仮りに
ばらつきがあつたとしても、第8図に示した範囲1内に
あり、被測定サイリスタの誤点弧は起こらない。スイツ
チ19は単安定回路などで一定時間(DV/Dt耐量の
測定に要する時間)の後T3で開放される。第11図に
本発明の具体的な実施例の要部回路を示す。ランプ関数
発生器15への電源はここでは負電源となつているが、
これは本発明の必須要件となるものではない。破線で囲
まれた回路以外は、周知の電源回路で、トランス21に
よつて昇圧された交流はダイオード22とコンデンサ2
3によつて整流,平滑され、電力スイツチングトランジ
スタ24のコレクタとエミツタ間に抵抗を介して加えら
れる。ベースと接地間に接続された定電圧ダイオード2
5によつてベース電位を一定とされているトランジスタ
24は、その出力を安定化する。以上に図示説明した電
源回路のトランジスタ24のベース・接地間に、破線で
囲まれたように、コンデンサ26とスイツチ19の並列
回路を接続した点が本実施例の特徴である。
1を測定し終えた後、時刻T2で接点2への切換入力が
印加されたとする。スイツチ18の動作時間がAで示さ
れている。これと同時にスイツチ19も投人され、スイ
ツチ19の動作時間Bが経過した後、電源20の出力は
ゆつくり立上る。ランプ関数発生器15からの、所定の
初期反復傾斜をもつた電圧出力は、これに従つて、図の
ごとくその到達電圧値が徐々に高くなるように立上る。
スイツチ18と19に同程度の動作時間を有するものを
使用して}けば、スイツチ18の接点がサイリスタ17
2へ切替る時期とスイツチ19によつて傾斜電圧が発生
しはじめる時期のずれは、スイツチの動作時間に仮りに
ばらつきがあつたとしても、第8図に示した範囲1内に
あり、被測定サイリスタの誤点弧は起こらない。スイツ
チ19は単安定回路などで一定時間(DV/Dt耐量の
測定に要する時間)の後T3で開放される。第11図に
本発明の具体的な実施例の要部回路を示す。ランプ関数
発生器15への電源はここでは負電源となつているが、
これは本発明の必須要件となるものではない。破線で囲
まれた回路以外は、周知の電源回路で、トランス21に
よつて昇圧された交流はダイオード22とコンデンサ2
3によつて整流,平滑され、電力スイツチングトランジ
スタ24のコレクタとエミツタ間に抵抗を介して加えら
れる。ベースと接地間に接続された定電圧ダイオード2
5によつてベース電位を一定とされているトランジスタ
24は、その出力を安定化する。以上に図示説明した電
源回路のトランジスタ24のベース・接地間に、破線で
囲まれたように、コンデンサ26とスイツチ19の並列
回路を接続した点が本実施例の特徴である。
いまスイツチ19が閉じているとすれば、トランジスタ
24のベース電位は接地電位となり、トランジスタ24
はオフとなり、出力は零となる。
24のベース電位は接地電位となり、トランジスタ24
はオフとなり、出力は零となる。
次にスイツチ19が、第9図に示した切換スイツチ18
の切替えに伴つて開放された場合、トランジスタ24の
ベース電圧はコンデンサ26と抵抗27の時定数をもつ
て、ツエナ一電圧まで徐々に上昇する。これに従つてト
ランジスタ24の出力も徐々に上昇してゆくので、ラン
プ関数発生器15の出力は第10図に示したように変化
する。なお、ここでのスイツチ19の動作は第9図の説
明とは逆であるが、これも本質的な要因ではない。以上
の説明のように、本発明の測定装置によれば、多数個の
サイリスタを電磁スイツチ等を用いて測定する場合に}
いても、従来通りの繰ジ返しパルスを用いて誤動作する
ことなく、しかも迅速にDV/Dt耐量を測定できる。
の切替えに伴つて開放された場合、トランジスタ24の
ベース電圧はコンデンサ26と抵抗27の時定数をもつ
て、ツエナ一電圧まで徐々に上昇する。これに従つてト
ランジスタ24の出力も徐々に上昇してゆくので、ラン
プ関数発生器15の出力は第10図に示したように変化
する。なお、ここでのスイツチ19の動作は第9図の説
明とは逆であるが、これも本質的な要因ではない。以上
の説明のように、本発明の測定装置によれば、多数個の
サイリスタを電磁スイツチ等を用いて測定する場合に}
いても、従来通りの繰ジ返しパルスを用いて誤動作する
ことなく、しかも迅速にDV/Dt耐量を測定できる。
第1図はサイリスタの層構成を示す説明図、第2図はレ
ート効果の説明図、第3図は印加電圧とDV/Dt耐量
との関係の説明図、第4図はDV/Dt耐量の測定法の
説明図、第5図は第4図の電圧波形図、第6図は従来例
の説明図、第7図,第8図は従来の回路動作の説明図、
第9図は本発明の−実施例のプロツク図、第10図は本
発明の動作波形図、第11図は本発明の要部の回路例図
である。 15・・・・・・ランプ関数発生器、16・・・・・・
点弧回路、18・・・・・・切換スイツチ、19・・・
・・・電源スイツチ、20・・・・・・電源回路。
ート効果の説明図、第3図は印加電圧とDV/Dt耐量
との関係の説明図、第4図はDV/Dt耐量の測定法の
説明図、第5図は第4図の電圧波形図、第6図は従来例
の説明図、第7図,第8図は従来の回路動作の説明図、
第9図は本発明の−実施例のプロツク図、第10図は本
発明の動作波形図、第11図は本発明の要部の回路例図
である。 15・・・・・・ランプ関数発生器、16・・・・・・
点弧回路、18・・・・・・切換スイツチ、19・・・
・・・電源スイツチ、20・・・・・・電源回路。
Claims (1)
- 1 複数の半導体素子のそれぞれの陽・陰極間に、任意
に選択されたdv/dt値を有する反復電圧であつて反
復する個々の到達電圧値が時間の経過に従つて増大する
電圧をそれぞれの半導体素子について順次印加する手段
と、上記印加電圧のみに基づく上記半導体素子の点弧を
検知する手段とを有することを特徴とするレート効果測
定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4034080A JPS5920112B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | レ−ト効果測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4034080A JPS5920112B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | レ−ト効果測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56137258A JPS56137258A (en) | 1981-10-27 |
JPS5920112B2 true JPS5920112B2 (ja) | 1984-05-10 |
Family
ID=12577894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4034080A Expired JPS5920112B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | レ−ト効果測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5920112B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60235023A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Honda Motor Co Ltd | 残燃料表示システム |
JPH0362206B2 (ja) * | 1985-05-13 | 1991-09-25 | Tominaga Oil Pump |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58100759A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Hitachi Ltd | 半導体スイツチの雑音耐量測定方法及び装置 |
JP7349406B2 (ja) * | 2020-05-01 | 2023-09-22 | 富士電機株式会社 | 試験方法および試験装置 |
-
1980
- 1980-03-31 JP JP4034080A patent/JPS5920112B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60235023A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Honda Motor Co Ltd | 残燃料表示システム |
JPH0362206B2 (ja) * | 1985-05-13 | 1991-09-25 | Tominaga Oil Pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56137258A (en) | 1981-10-27 |
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