JP2000508152A - 比率補償された光アイソレーションカプラ - Google Patents

比率補償された光アイソレーションカプラ

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Abstract

(57)【要約】 改良された光アイソレータ回路が開示される。固定バイアス電流が、光アイソレータのフォトエミッタを通って誘導される。固定DC電圧が、光アイソレータのセンサにて固定されて、これによって、光アイソレータにおける未知のスケーリングファクタが実質的に除去される。低周波数の実施形態ではパッシブブリッジが使用され、高周波数の実施形態では、アクティブブリッジ回路が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 比率補償された光アイソレーションカプラ 発明の背景 本発明は、光カプラ及び光変圧器に関し、より具体的には、光カプラに関連し たゲインを有する光カプラに関する。 従来技術の説明 小さいフォームファクタ(form factor:形状係数)のモデム及びライン端末が 、特にノートブック及びサブノートブックコンピュータやパーソナルデジタルア シスタンツ(PDA’s)に関連した使用のために開発されるにつれて、電話線 カプラを小型化することが必要になってきている。伝統的には、例えば、モデム において、ラインアイソレーション(isolation:隔離)を提供するための電話線 への結合回路は、アイソレーション変圧器を備えていた。PCMCIAフォーム ファクタモデム及びTSDN端末の開発と共に、そのような変圧器の使用は非実 用的になってきた。なぜなら、変圧器が、フォームファクタに対して大きすぎる からである。代替物として、光電アイソレーション回路、すなわち、いわゆる光 アイソレーション変圧器が、開発されてきた。光アイソレーション変圧器は、典 型的には、フォトダイオード或いはフォトトランジスタのような光センサに光学 的に結合した一つの発光ダイオード或いは他の発光装置を備えており、好ましく は、単一のICパッケージの中に収納されている。装置の送信側では、変調器或 いは回路が発光ダイオードに結合されていて、電話線或いはハイブリッド回路が フォトトランジスタ或いはダイオードに結合されている。逆に、装置の受信側で は、インターフェース回路が発光ダイオードに結合され、フォトダイオード或い はトランジスタがモデム回路に結合されている。光変圧器は、送信用及び受信用 の双方の光カプラと関連する回路とを備えている。 上述したような従来の光カプラにおける問題は、それらが、それら自身に関 連したゲインを有することである。このゲイン或いはスケーリングは、カプラ間 で変化し、且つ温度に伴って、また、他の要因によるエージングに伴っても、変 化する。そのような変化するゲイン補償を補うために、一つの通常の技法が、図 1に示されているようなフィードバックネットワーク2の使用である。そのよう なフィードバック技法では、各々の光カプラは、一つの発光ダイオードと、2つ のフォトダイオード或いはフォトトランジスタのような2つの光感受性素子とを 含み、光変圧器に必要とされる2重(デュアル)チャンネルの各半分に対して、 必要な結合を提供する。フォトダイオード或いはトランジスタ2の一つは、図1 に示されているようにモデム或いは電話線に結合されており、他方は、発光ダイ オードと同じ回路4に結合されている。これらの回路の各々において、第2の光 感受性素子が、ゲイン補償を行うためのフィードバックを提供するために使用さ れている。両方の光感受性素子は同じダイ(die:半導体の小片)の上に形成され ているので、両方のゲインは同じ(或いは、お互いに対して予測できる比率)で あろう。従って、フォトダイオード4と共にフィードバック回路で第2の光感受 性素子を使用することによって、ゲイン補償を提供することができる。 しかし、そのようなゲイン補償技法の使用は、幾つかの欠点を有する。第1に 、発光ダイオードを通した電流を制御する周波数補償のための外部素子と共に、 フィードバックのための付加的な素子を必要とすることは、コストと、プリント 回路板の上において光変圧器が必要とするスペースとを増加させる。また、その ようなフィードバック可能な光カプラは、光カプラの各々の付加的なセンサのた めの2つの余分なピンを有しており、信号ピンの合計数が、典型的には6になる 。従来の回路板では、これは不利益にはならないが、PCMCIA装置のような 小さいフォームファクタの装置では、使用スペースのこのような増加は、非常に 望ましくない。加えて、そのようなフィードバック技法の使用は、より高い周波 数の電話回路に対するノイズ問題、及びネットワーク周波数の補償問題を引き起 こす。例えば、1MHzよりも速い速度で動作しているXDSLラインを使用す ると、回路を安定に維持するために、幾つかの外部キャパシタ及びインダクタが 必要になることがある。加えて、フォトトランジス タは大きなミラー容量を有しており、これが、高周波動作時に問題を引き起こす ことがある。また、外部素子はノイス問題を増加させ、小さいフォームファクタ の回路において付加的なスペースを必要とする。更にその上、そのような回路は 、温度に対して変化する応答性を有しやすい。 従って、本発明の第1の目的は、フィードバック回路のための第2の光センサ を使用することなく、光カプラのゲイン補償を提供することである。本発明の第 2の目的は、そのような周波数補償を、プリント回路板の上で必要とされるスペ ースの量を増加させることなく提供して、ゲイン補償された光カプラ変圧器の小 さいフォームファクタにおける使用を可能にすることである。本発明の第3の目 的は、部品数、及び従ってコストを削減することである。更に本発明の第4の目 的は、そのような光アイソレーションを、付加的な部品を必要とせず、従来の技 法を使用せずに、提供することである。本発明の更に付加的な目的は、そのよう な光アイソレーションをフィードフォワード補償とともに提供することである。 更に、第5の目的は、そのような光アイソレーションを広い帯域幅で提供するこ とであり、更に第6の目的は、そのような光アイソレーションを、エクストラの (別に設けた)低電圧電源と共に提供することである。 発明の要旨 これら及び他の目的は、光センサに光学的に結合された光源を、光アイソレー タの可制御なコンダクタンスのゲインの比率補償を提供するハーフブリッジの実 施形態とともに備える、光カプラを使用する本発明の実施形態によって達成され る。特に、発光ダイオードは既知の基準電流を供給され、従って、検出器回路の 実効コンダクタンスが固定バイアス電圧に関して一定化される。既知の電流バイ アスが検出器トランジスタ或いはダイオードにフォワード供給され、バイアス電 圧にリファレンスされる。 従来のモデムに適しているような低周波の実施形態では、パッシブハーフブリ ッジ実施形態が使用され得る。固定基準DC電流が発光ダイオードに供給される 。フォトトランジスタは、発光ダイオードからの光を受けるように光学的に結合 され、電源電圧とグラウンドとの間に直列に位置するノードに、FET のような可変コンダクタンス素子と直列に結合される。ハーフブリッジ回路は、 固定バイアス電圧のための基準電圧を提供する電圧分配器も備えている。低いカ ットオフ周波数を有する槙分器が、可変コンダクタンス素子のコンダクタンスを 制御することによって、ノードにおけるDC電圧を、電圧分配器によって提供さ れたDC電圧に等しく維持する。これが、比率的に、光カプラの電流転送率を相 殺する。 XDSLのような高周波回路のための代替例として、アクティブハーフブリッ ジ回路が、検出器側から実効的に除去された光検出器のミラー容量と共に使用さ れる。FETと光センサとの間のノードにおけるDC及びAC電圧は一定に維持 されて、制御された抵抗性フィードバックを使用する第1のオペアンプによる比 率制御を提供して、ノードにおける電圧のAC及ひDC成分を両方とも一定に保 持する。低電圧アプリケーションのための第3の実施形態では、フォトトランジ スタの出力が、電流ミラーを通じて、制御された抵抗に結合される。 図面の説明 図1は、モデムのような電話回路で一般に使用される、従来技術の光電変圧器 の図である。 図2は、約20kHzよりも低い周波数で使用される、本発明の第1の実施形 態の図である。 図3は、より高い周波数で使用される、本発明の第2の実施形態の図である。 図4は、低電圧アプリケーションで使用される、本発明の第3の実施形態の図 である。 発明の詳細な説明 図2は、本発明の第1の実施形態100の模式図である。発光ダイオード10 4とフォトトランジスタ106とを備えた光カプラ102が、2重チャンネルの 各々の半分に対して使用されている。発光ダイオード104は、変圧器の1次側 110の一部として、電話線、電話線に結合されたハイブリッド回路、 或いはモデムの変調器のような可変電流源(図示せず)に結合されている。電圧 源に直列に結合されているのは固定電流源114であって、既知のバイアス電流 I1を提供する。固定バイアス電流I1は、変調器或いは電話線の何れかからの AC電流iSに加えられて、発光ダイオード104を通る合成電流が、発光ダイ オード104を発光させる。I1に対して小さい信号電流isに対しては、発光 ダイオード出力の変調は、変調電流iSに比例する。 光変圧器の半分の2次側120は、電話線、或いは電話線のハイブリッド回路 、或いは電話線の復調器(図示せず)に結合されている。2次側120はフォト トランジスタ106を備えており、これは光によって光学的に結合されて、コレ クタ電流が、フォトトランジスタ電流(I1+iS)の電流転送率K倍になる。 フォトトランジスタ106のコレクタは、出力ノード126で可制御トランスコ ンダクタンス素子122に直列に結合されており、可制御トランスコンダクタン ス素子122は、例えば、電圧制御された抵抗として動作する電界効果トランジ スタであり得る。トランスコンダクタンス素子122は、好ましくはVCCのよう な固定基準電圧に結合されている。固定DCバイアスVBもまた、VCCとグラウ ンドとの間に結合された電圧分配器121によるVCC/2のように、提供される 。或いは、温度補償されたバンドギャップ発生器のような他の基準電圧発生器を 使用しても良い。2重チャンネル光変圧器の2次側120の半分を備えるハーフ ブリッジ回路を完成させるのが制御素子128であり、これは、好ましくは、1 0Hzよりも低いような(或いは最小の対象信号周波数以下であるような)任意 の低カットオフ周波数を有する積分器であり得る。制御素子128の反転入力は ノード126に結合されて、非反転入力は、基準電圧VBに結合されている。 回路100のDC動作をみると、1次側を通って流れる電流はI1であって、 フォトトランジスタを通るDC電流はKI1となる。制御素子128はDCゲイ ンのみを有しており、可制御トランスコンダクタンス素子122のコンダクタン スを制御して、ノード126のDC電圧を一定に保つ。DCバイアスはフォトト ランジスタ106を通じて一定であるので、フォトトランジスタの等価抵抗は、 REQ=VB/(K*I1) となる。フォトトランジスタを通るAC電流はK*iSに等しいので、フォトト ランジスタにかかるAC電圧VACは、K*iS*Reqに等しくなる。置換によっ て、変数Kを、フォトトランジスタにかかるAC電圧成分で置き換えれば、 Vac=IS*VB/I1 となり、比率補償が明らかになる。 ここで、ノード126での出力AC電圧は、モデムの復調部(図示せず)によ る更なる処理や電話線を介した送信のために、バッファ或いは他のアイソレーシ ョン回路を介して提供され得る。この出力電圧は、KがAC電圧の変数ではない ので、光アイソレータの電流ゲインからは独立している。更に、比率補償(すな わちVB=VCC/2)のため、電圧分配器がVBを生成するために使用されると、 VCCはゲイン効果なしに変化できる。出力電圧は、バッファ増幅器などを介して 、ノード126で取り出され得る。 代替的なアナリシスでは、VB及びI1が定数であるので、光変圧器は固定ト ランスコンダクタンスVB/I1を有する。更に、比率補償は、固定基準電流を エミッタダイオードに提供し、且つ検出器のコンダクタンスを固定バイアス電圧 VBに関して一定化することによって、達成される。エミッタダイオードにおけ る電流バイアスI1は、検出器トランジスタでバイアス電圧VBにフォワードリフ ァレンスされて、これよって、フィードフォワード補償が提供される。 しかし、図2の回路の欠点は、回路の周波数応答特性がフォトトランジスタ1 06のミラー容量によって制限されることである。従って、図2の実施形態は、 V.34モデムのような約20kHzの周波数カットオフを有する信号に限られ る。 図3は、ISDNモデム或いは端末、或いはXDSL(ADSL或いはHDS L)モデムのような高周波動作のための、本発明の第2の実施形態200を示し ており、同様の構成要素は、図2で使用されているものと同様の参照番号を有し ている。発光ダイオード204とフォトトランジスタ206とを備えた光アイソ レータ202が、2重チャンネルの各々の半分に対して使用されてい る。発光ダイオード204は、1次側210の一部として、電話線(図示せず) 、或いは端末或いはモデムの変調回路のような、可変電流iSを生成する可変電 源に結合されている。可変電流に直列に結合されているのは固定電流源214で あって、固定バイアス電流I1を提供する。 2重チャンネル光変圧器の2次側220の半分は、フォトトランジスタ206 を備えており、これは光によって光学的に結合されて、コレクタ電流が、発光ダ イオード電流を電流転送率K倍したものになる。フォトトランジスタ206のコ レクタは、JFET233のドレイン及び演算増幅器235の反転入力に結合さ れている。増幅器235の出力は、JFET233のソース及び抵抗R1に接続 されている。動作時には、JFET233は電圧制御された抵抗のように動作し て、オペアンプ235が、反転入力での電圧を、アンプ235の非反転入力に印 加されている基準電圧VBに等しくする。抵抗R1は、増幅器237の反転入力 にも結合されていて、増幅器237の出力は、JFET233のゲートに結合さ れている。増幅器237は、積分器或いはその他のタイプのローパスフィルタと して構成されていて、好ましくは、約10Hzのカットオフ周波数を有する。こ こで、増幅器237は、増幅器235の出力のDC電圧をVσとする。2つの固 定基準電圧VB及びVσは、ゲイン効果なしにVCCを変化させる電圧分配器(図 示せず)、或いは、Vσ及びVBの両方を生成する電圧乗算器を有するバンドギ ャップ電圧生成器のような他の基準電源によって提供される。2つの基準電圧は 、好ましくは、以下の公式: Vσ≒2VB を満たす。 第1の演算増幅器は、光検出器235の出力とバイアスVBとの間の差をとっ て、フォトトランジスタ206を通るAC(KiS)電流に比例するAC電圧部 分を提供する。FET233は、第2の演算増幅器237によって制御されて、 DCバイアスVσを第1の増幅器233の出力に加える。FETは、AC信号成 分の効果を実質的に減衰させる積分器によって制御されているので、FET23 3によって第1の増幅器の出力に加えられたDC成分は、その出力を、実質的に Vσに等しく維持する。更に、フォトトランジスタのDC電圧は、 FET233における電圧降下であるVBに等しく制約される。その結果、上記 で説明したものと同じ比率制御が、2次ステージでの2つの固定バイアス電圧と 1次ステージでの1つの固定バイアス電流とを使用して、達成される。 加えて、図3の回路は、典型的な光アイソレーション回路に比べて、はるかに 広い帯域を有する。図2の回路では、高周波において、フォトトランジスタ10 6のミラー容量が高周波動作を劣化させて、典型的には、帯域を20kHzに制 限する。しかし、ACドメインのオペアンプ235は、トランスレジスタンス増 幅器として構成されており、ノード206をVBに等しく保持する。その結果、 可変電流(KiS)がフォトトランジスタ206を通って流れるが、ミラー容量 は、(増幅器235の開ループゲイン限界の範囲内で)影響を及ぼさない。ここ で、オペアンプ235の出力は回路の出力として使用されることができて、帯域 を、発光ダイオード204のジャンクション容量の限界まで効果的に増加させる 。これにより、光変圧器の全体的な帯域が、数MHzのオーダになる。 図3の実施形態は、JFET233を用いて説明されているが、P−或いはN −チャネルMOSFET或いはJFETを用いて構成されることもできる。その 場合には、第2の演算増幅器237の反転及び非反転入力に対する結合が切り替 えられる必要があり、且つ、信号電圧がゲートで半分にされるように、小さいR Cネットワークが第2の演算増幅器の出力とP−チャネルFETの制御ノードと の間に付加される必要がある。 更に、第3の実施形態300として、特に低電圧アプリケーションでの使用の ためのものが図4に示されており、これも広い帯域を有する。図4の実施形態に おいて、2重チャンネルに対する1次側310の各々の半分は、他の実施形態に おいてとは異なった構成を有している。電話線或いは送信器装置のような入力か らの電圧ドライブVINが、ハイパスフィルタを形成する直列抵抗301及びキャ パシタ303を駆動する。電流源は、一定バイアス電流I1を提供して、光カプ ラ302の発光ダイオード304に並列になっている。発光ダイオード304は 、ゲインスケーリングファクタKによって、光変圧器302のフォトトランジス タ306に光学的に結合されていて、K(I1+iV)に等 しいコレクタ電流を提供する。ここで、iVは、入力VINでの電圧に応答して発 光ダイオード304を流れる電流である。 フォトトランジスタ306のコレクタを流れる誘導電流K(I1+iV)は、 電流ミラー350の入力から結合されて、フォトトランジスタのコレクタ電流K (I1+iV)に比例する出力電流IOUTを提供する。エミッタ抵抗RE1及びR E2は、出力電流のコレクタに対する電流比率を、電流ミラー350のエミッタ 抵抗及びトランジスタ寸法に基づいて設定する。出力電流は、電圧制御された抵 抗351に電圧(VOUT)を生成し、その電圧が、積分器356によって、低電 圧源354(ここでは3.6V)から電圧分配器352によって生成された基準 電圧(ここでは0.62V)と比較されて、VCCがゲイン効果なしに変化するこ とを可能にする。その比較は、約10Hzの低いカットオフ周波数を有する積分 器356によって積分されて、JFET351の抵抗を制御する。また、AC電 流がJFET351のゲートに提供されて、DCアイソレーションを提供するキ ャパシタと共にJFETの動作を線形化する。出力電圧VOUTは、適切なバッフ ァを介して電話線或いは受信器に結合されても良い。 図4の実施形態は、極めて低い電圧での動作を可能にする。トランジスタ30 6の飽和電圧がVCC−VBEにRE1での電圧降下を加えたものよりも大きい限り は、回路は動作する。電流ミラーにおける2つのエミッタ抵抗RE1及びRE2 は、フォトトランジスタ306が通常はその動作範囲の中心で動作するように電 流を制御し、且つ、PFETの特定の所望の抵抗を得るために、使用されること もできる。更に、この回路の帯域は図2の実施形態ほど良くないが、この回路は 、電流ミラーがフォトトランジスタ306のコレクタの電圧を一定に保持させよ うとするので、広い帯域を有する。更に、この回路は、積分器306のような低 い周波数制御ループを使用してFETの抵抗を基準電圧に関して調節することに よって、上記で説明したような方法でフォトトランジスタの等価抵抗を制御する ことで、同じ信号の比率無し変換をやはり提供する。 光変圧器を形成するためには、図4に示されているような2つの回路300が 使用される。第1のそのような回路300の入力ともう一つのそのような回路3 00の出力とが、適切なバッファ回路及びハイブリッドを介して電話線に 結合される。第1のそのような回路300の出力は、適切なバッファ回路を介し て、受信器或いはモデムの変調器に結合され、そのような回路300の他方の入 力は、送信器或いは変調器の出力に結合される。この組合せは、完全2重光変圧 器を提供するが、従来技術の回路よりも4つ少ないピンを必要とするのみであり 、図1の従来技術の回路に比べて、より少ない外部部品しか必要としない。 回路の更に他の実施形態が、当該分野の当業者には容易に明らかになるであろ う。もちろん、光変圧器の使用は電話アプリケーションに限られるものではなく 、他のアプリケーションでも使用されることができる。例えば、図4の1次側3 10は、図1及び図2の実施形態の何れかにおける1次側として使用されること ができる。加えて、比率補償は、同じ或いは同様の問題に遭遇する他のタイプの アイソレーションカプラにおいて使用されることもできる。更にまた、光変圧器 の全体或いは好ましくは光変圧器の一部が集積回路に組み込まれて、唯一の外部 部品が積分器のキャパシタであるようにされることもできる。或いは、光カプラ 以外の回路の全体を一つの集積回路上に製造し、光カプラを他の集積回路上に製 造して、より良いアイソレーションを提供することもできる。従って、本発明の 範囲に関しては、請求の範囲に頼るべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/14 10/26 10/28 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID,IL ,IS,JP,KE,KG,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.光アイソレータ回路であって、出力に可変信号を提供するソースに、可変入 力信号に応答してDCアイソレーションを提供し、 1次側が、 該ソースに印加される信号に応答して光を発する発光源と、 該発光源への印加のために、該入力信号に加算されるべき固定バイアス信号を 生成する固定バイアス生成器と、 を含み、 2次側が、 光検出器であって、少なくとも2つのポートを有し、該発光源に応答して、一 つのポートにて該光源に、該バイアス信号に該入力信号を加えてスケーリングフ ァクター倍したものに関連した信号を供給し、該スケーリングファクターの大き さが未知である、光検出器と、 基準電圧を供給する基準電圧生成器と、 該基準電圧に応答して、該スケーリングファクターの比率補償を行って、該出 力での該可変信号が該スケーリングファクターに依存しないようにする、制御回 路と、 を含む、光アイソレータ回路。 2.請求の範囲1に記載の回路であって、前記制御回路が、 前記光検出器にかかるDC電圧と前記基準電圧とに応答して、該DC電圧と該 基準電圧との間の差に比例した出力を生成する、差回路と、 前記光検出器に応じた第1の端子と該差回路の該出力に応答してコンダクタン スを制御する第2の端子とを有する、可制御コンダクタンスと、 を含む、回路。 3.請求の範囲2に記載の回路であって、前記差回路が約100Hzより少ない カットオフ周波数を有する、回路。 4.請求の範囲2に記載の回路であって、前記差回路が約10Hzより少ないカ ットオフ周波数を有する、回路。 5.請求の範囲4に記載の回路であって、前記コンダクタンスが第3の端子を有 し、該第3の端子は前記基準電圧よりも大きい基準レベルに保持されている、回 路。 6.請求の範囲1に記載の回路であって、前記1次側が、電話線及び送信器から なるグループの一つに結合されており、前記2次側が、電話線及び受信器からな るグループの一つに結合されている、回路。 7.請求の範囲5に記載の回路であって、前記発光源が発光ダイオードを備え、 前記光検出器がフォトトランジスタを備えている、回路。 8.請求の範囲1に記載の回路であって、前記制御回路が前記光検出器に応答す る積分器を備えている、回路。 9.請求の範囲8に記載の回路であって、前記積分器が約10Hzより少ないカ ットオフ周波数を有する、回路。 10.請求の範囲1に記載の回路であって、前記光検出器が電流モードで動作す る、回路。 11.請求の範囲1に記載の回路であって、前記検出器の第1のポートがDCレ ベルを有しており、前記制御回路が、 該光検出器の該第1のポートに結合された入力と、第1の回路出力と、を有し 、該第1の回路出力が、該DCレベルに前記可変入力信号に比例したAC成分を 加えて2倍したものに比例している、第1の回路と、 該第1の回路にフィードバック結合していて、該第1の回路における該DC電 圧を制御する、第2の回路と、 を備える、回路。 12.請求の範囲11に記載の回路であって、前記第1の回路が、反転及び非反 転入力と出力とを有する演算増幅器と、該反転入力と該出力との間に結合された FETと、を備え、該FETが制御電極を有している、回路。 13.請求の範囲12に記載の回路であって、前記第2の回路が、前記演算増幅 器の前記出力に応答するローパスフィルタを備え、前記FETの前記制御電極が 該フィルタに応答する、回路。 14.請求の範囲11に記載の回路であって、前記光検出器が出力電圧スイング を有しており、前記第1及び第2の回路が該光検出器の該出力電圧スイングを実 質的にキャンセルするゲインを有しており、これによって、前記光アイソレータ が使用され得る周波数帯域を増す、回路。 15.請求の範囲11に記載の回路であって、該回路が、2つの基準電圧を供給 する基準電圧生成器を含んでおり、該基準電圧の第1のものは、第2の基準電圧 の半分にほぼ等しく、該第1の基準電圧は、前記光検出器において生成される前 記DC電圧にほぼ等しく、 前記第1の回路が、該第1の基準電圧と該光検出器の出力との間の差を決定す る第1の差回路を含み、 前記第2の回路が、該第1の回路の出力と該第2の基準電圧との間のDC差に 比例する信号を、該第2の回路の出力で供給する第2の差回路を含む、回路。 16.請求の範囲15に記載の回路であって、前記FETが、前記第2の電圧に ほぼ等しいDC電圧を前記第1の差回路に加算するように、前記第1の回路が、 該第1の回路の入力と出力との間に結合されたトランジスタを含む、回路。 17.請求の範囲16に記載の回路であって、前記第2の回路が、約10Hzよ り少ないカットオフ周波数を有する積分器を備える、回路。 18.請求の範囲1に記載の回路であって、前記制御回路が、 前記光検出器の出力に応答するミラー電流を有し、ミラー電流出力に該検出器 によって供給される信号のミラーを供給する、電流ミラーと、 該ミラー電流出力に結合された可制御抵抗と、 前記基準電圧と該可制御抵抗に生成された電圧とに応答して、比率制御を提供 する積分器と、 を更に備える、回路。 19.請求の範囲18に記載の回路であって、前記電流ミラー回路が、更に、該 電流ミラーの入力及び出力における電流の比率を調整するエミッタ抵抗を含む、 回路。 20.請求の範囲18に記載の回路であって、前記積分器が、前記電流ミラーの 前記出力における電圧を固定基準電圧と比較する、回路。 21.請求の範囲1に記載の回路であって、前記1次側が、更に、前記発光源と 前記バイアス生成器とに直列に入力信号を備えており、該バイアス生成器が電流 源を備えている、回路。 22.請求の範囲1に記載の回路であって、前記1次側が、前記バイアス生成器 と前記光検出器とからなる並列回路に直列に結合された電圧入力を備えている、 回路。 23.入力ポートに供給されたAC成分を有する入力信号と、出力ポートに供給 されて該出力ポートに供給されたAC成分を少なくとも有する出力信号と、 の間のDCアイソレーションを、光カプラを使用して提供する方法であって、該 光カプラは、1次ステージに発光装置を備え、且つ2次ステージには、該発光装 置に未知のスケーリングファクタによって光学的に結合された光検出器を備えて おり、該方法は、 固定バイアス信号を発光装置に供給して、該光検出器に一定のバイアスを提供 するステップと、 該光検出器のコンダクタンスを固定バイアス電圧に関して制御するステップと 、 を含み、該出力ポートにおける信号の該AC成分が、該入力信号と共に変化し且 つ該スケーリングファクタからは実質的に独立している、方法。 24.請求の範囲23に記載の方法であって、前記コンダクタンスを制御するス テップは、前記光検出器に固定DC電圧を印加するステップを含む、方法。 25.請求の範囲24に記載の方法であって、前記DC電圧を印加するステップ は、前記光検出器のDC電圧と固定電圧との間の差を決定するステップを含む、 方法。 26.請求の範囲25に記載の方法であって、前記差は、前記光検出器の前記D C電圧が固定されるように可変インピーダンス装置のコンダクタンスを制御する 、方法。 27.請求の範囲23に記載の方法であって、該方法は、 前記光検出器における電圧にDC電圧を加えて、和ノードに和電圧を生成し、 該和電圧がと固定基準電圧との間のDC電圧差を決定するステップと、 該光検出器における該電圧に加えられるべき該DC電圧を制御するステップと 、 を含む、方法。 28.請求の範囲23に記載の方法であって、前記光検出器が出力電流を生成し 、該方法は、更に、 該光検出器からの電流をミラーするステップと、 該ミラーされた電流を可制御抵抗に供給するステップと、 該可制御抵抗の抵抗を制御して、その出力が実質的に前記スケーリングファク ターからは独立するようにするステップと、 を含む、方法。 29.請求の範囲28に記載の方法であって、前記可制御抵抗を制御するステッ プは、該可制御抵抗に生成される電圧をプリセット電圧と比較するステップと、 該比較を積分して該可制御抵抗の抵抗値を設定するステップと、を含む、方法。 30.電流に応答した入力エネルギー出射部品と該エネルギー出射部品に応答す るセンサとの結合の間の未知のスケーリングファクタを補償する回路であって、 該回路が、 該エネルギー出射部品を通して固定バイアス信号を誘導する固定バイアス信号 生成器と、 該センサに結合されて、該センサの等価抵抗を該固定電流に応答して固定する 回路と、 を備える、回路。 31.請求の範囲30に記載の回路であって、前記等価抵抗が、(1)DC電圧 、及び(2)AC電圧にDC電圧を加えたもの、からなるグループの一つを固定 することによって固定される、回路。 32.請求の範囲30に記載の回路であって、前記等価抵抗が前記スケーリング ファクタに依存し、且つ、該等価抵抗を通る前記電流が該スケーリングファクタ に依存している、回路。
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