JPH03253083A - 光結合装置 - Google Patents
光結合装置Info
- Publication number
- JPH03253083A JPH03253083A JP2051087A JP5108790A JPH03253083A JP H03253083 A JPH03253083 A JP H03253083A JP 2051087 A JP2051087 A JP 2051087A JP 5108790 A JP5108790 A JP 5108790A JP H03253083 A JPH03253083 A JP H03253083A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- ecl
- current
- optical coupling
- Prior art date
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- Pending
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、光結合装置（フォトカブラ）に関し、特にデ
イノタル信号伝達用に使用されるものに係る。
イノタル信号伝達用に使用されるものに係る。
〈従来技術〉
一般に、光結合装置（フォトカプラ）は、第６゜７図の
如く、装置本体１内に発光部２と受光部３を有し、人力
信号を発光部２て一旦光に変換し、この光を受光部３で
再び電気信号に変換して出力する。
如く、装置本体１内に発光部２と受光部３を有し、人力
信号を発光部２て一旦光に変換し、この光を受光部３で
再び電気信号に変換して出力する。
ここで、従来の光結合装置の内部回路を第６７図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
［従来技術ｌ］
第６図の光結合装置の発光部ｌには、発光素子（発光ダ
イオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏ
ｄｅ）：Ｌ Ｅ Ｄ ） ４が１個だけ配置されている
。そして、このＬＥＤの材料としては、ＧａＡｓやＧａ
ＡｆｆＡｓが多く用いられている。
イオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏ
ｄｅ）：Ｌ Ｅ Ｄ ） ４が１個だけ配置されている
。そして、このＬＥＤの材料としては、ＧａＡｓやＧａ
ＡｆｆＡｓが多く用いられている。
し従来技術２］
また、第７図の光結合装置の、発光部２ては、ＬＥＤ４
ａ、４ｂが並列に接続されており、その電流の流れる方
向は逆である。これは、アナログＡＣ信号伝送用であり
、どちらの方向に電流が加えられても伝送が可能となる
。ここに使用されるＬＥＤ４ａ、４ｂも、従来技術１と
同様に、ＧａＡｓやＧａＡ（！Ａｓが多く用いられてい
る。
ａ、４ｂが並列に接続されており、その電流の流れる方
向は逆である。これは、アナログＡＣ信号伝送用であり
、どちらの方向に電流が加えられても伝送が可能となる
。ここに使用されるＬＥＤ４ａ、４ｂも、従来技術１と
同様に、ＧａＡｓやＧａＡ（！Ａｓが多く用いられてい
る。
なお、第６，７図中、５は受光素子（第６図においては
フォトダイオード、第７図においてはフォトトランジス
タ）、６は受光素子５で発生した光電流を増幅するため
の増幅器、７はトランジスタ、８はトランジスタ７にペ
ース電流を供給しトランジスタ７をスイッチング動作さ
せるための駆動制御部である。
フォトダイオード、第７図においてはフォトトランジス
タ）、６は受光素子５で発生した光電流を増幅するため
の増幅器、７はトランジスタ、８はトランジスタ７にペ
ース電流を供給しトランジスタ７をスイッチング動作さ
せるための駆動制御部である。
く 発明が解決しようとする課題 〉
従来の光結合装置、特にデジタル信号用の光結合装置は
、例えば、トランジスタ・トランジスタ論理回路（Ｔｒ
ａｎｓｉｔｏｒ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ Ｌｏｇｉｃ
：Ｔ ＴＬ）、ローカルストレージ・トランジスタ・ト
ランジスタ論理回路（Ｌ ｏｃａｌ Ｓ ｔｏｒａｇ
ｅ Ｔ ｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｔｒａｎｓｒｓｔｏ
ｒ Ｌｏｇｉｃ：ＬＳＴＴＬ）等を有するＴＴＬ−Ｉ
ＣやＣ−ＭＯ５形ＩＣで直接駆動することは可能であ
る。
、例えば、トランジスタ・トランジスタ論理回路（Ｔｒ
ａｎｓｉｔｏｒ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ Ｌｏｇｉｃ
：Ｔ ＴＬ）、ローカルストレージ・トランジスタ・ト
ランジスタ論理回路（Ｌ ｏｃａｌ Ｓ ｔｏｒａｇ
ｅ Ｔ ｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｔｒａｎｓｒｓｔｏ
ｒ Ｌｏｇｉｃ：ＬＳＴＴＬ）等を有するＴＴＬ−Ｉ
ＣやＣ−ＭＯ５形ＩＣで直接駆動することは可能であ
る。
しかし、最近、頻繁に使用されるエミッタ結合論理回路
（Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｌｏｇｉｃ
：ＥＣＬ）を有するＩＣでは、光結合装置を直接駆動し
て信号伝達を行うことが不可能である。
（Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｌｏｇｉｃ
：ＥＣＬ）を有するＩＣでは、光結合装置を直接駆動し
て信号伝達を行うことが不可能である。
すなわち、光結合装置をＥＣＬ−Ｉ Ｃと接続すると、
その順電圧−順電流特性は、ＥＣＬ出力がＨｉｇｈのと
きとＬｏｗのときにかかる電圧によって電流値が決まる
ことになる。ところが、従来技術！では、発光部２に１
個の発光素子４のみか配置され、また従来技術２では、
発光素子４ ａ、 ４ ｂか並列に接続されているのて
、ＥＣＬ出力がＨｉｇｈのときＬｏｗのときの電流値の
差を大きくとることができず、デジタル信号の伝達が行
なえない。
その順電圧−順電流特性は、ＥＣＬ出力がＨｉｇｈのと
きとＬｏｗのときにかかる電圧によって電流値が決まる
ことになる。ところが、従来技術！では、発光部２に１
個の発光素子４のみか配置され、また従来技術２では、
発光素子４ ａ、 ４ ｂか並列に接続されているのて
、ＥＣＬ出力がＨｉｇｈのときＬｏｗのときの電流値の
差を大きくとることができず、デジタル信号の伝達が行
なえない。
本発明は、上記に鑑み、ＥＣＬ−Ｉ Ｃにも対応可能な
光結合装置の提供を目的とする。
光結合装置の提供を目的とする。
く 課題を解決するための手段 〉
本発明による課題解決手段は、第１．２図の如く、装置
本体１内に発光部２と受光部３を有し、入力信号を発光
部２で一旦光に変換し、この光を受光部３で再び電気信
号に変換して出力する光結合装置において、前記発光部
２は、複数個の発光素子４ａ、４ｂが直列に接続されて
構成されたものである。
本体１内に発光部２と受光部３を有し、入力信号を発光
部２で一旦光に変換し、この光を受光部３で再び電気信
号に変換して出力する光結合装置において、前記発光部
２は、複数個の発光素子４ａ、４ｂが直列に接続されて
構成されたものである。
〈作用〉
上記課題解決手段において、ＥＣＬ−Ｉ Ｃと接続する
と、ＥＣＬ出力がＨｉｇｈのときとＬｏｗのときに光結
合装置にかかる電圧によって電流値が決まる。
と、ＥＣＬ出力がＨｉｇｈのときとＬｏｗのときに光結
合装置にかかる電圧によって電流値が決まる。
このとき、発光ｗＪ２を複数個の発光素子４ａ、４ｂを
直列に接続して構成しているので、ＥＣＬ出力がＨｉｇ
ｈのときとＬｏｗのときの電流値の差を大きくとること
かできる。
直列に接続して構成しているので、ＥＣＬ出力がＨｉｇ
ｈのときとＬｏｗのときの電流値の差を大きくとること
かできる。
したがって、受光部３で簡単にＥＣＬ出力のＨｉｇｈと
Ｌｏｗの判断が簡単にできるようになり、ＥＣＬ信号（
デジタル信号）の伝達を行なうことができる。
Ｌｏｗの判断が簡単にできるようになり、ＥＣＬ信号（
デジタル信号）の伝達を行なうことができる。
〈実施例〉
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す光結合装置の内部回路
図、第２図は同じくその接続例を示す図、第３図は発光
素子の順電流−順電圧特性を示す図、第４図は整流素子
の順電流−順電圧特性を示す図、第５図は光結合装置の
順電流−順電圧特性を示す図である。なお、第６，７図
に示した従来技術と同一機能部品については同一符号を
付している。
図、第２図は同じくその接続例を示す図、第３図は発光
素子の順電流−順電圧特性を示す図、第４図は整流素子
の順電流−順電圧特性を示す図、第５図は光結合装置の
順電流−順電圧特性を示す図である。なお、第６，７図
に示した従来技術と同一機能部品については同一符号を
付している。
第１図の如く、本実施例の光結合装置は、端子Ｖｃｃ、
Ｖｏ、ＧＮＤを有する３端子型フオトカプラてあって、
装置本体１内に発光部２と受光部３とを有し、入力信号
を発光部２で一旦光に変換し、この光を受光部３で再び
電気信号に変換して出力する。
Ｖｏ、ＧＮＤを有する３端子型フオトカプラてあって、
装置本体１内に発光部２と受光部３とを有し、入力信号
を発光部２で一旦光に変換し、この光を受光部３で再び
電気信号に変換して出力する。
前記発光部２は、入力信号を光に変換する複数個（２個
）の発光素子４ ａ、 ４ ｂおよび一方向性整流素子
４ｃが直列に接続されて構成されている。そして、発光
素子４ ａ、 ４ ｂは、ＧａＡ＆Ａｓから成る発光ダ
イオード（Ｌ ｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄ
１ｏｄｅ：Ｌ ＥＤ）か使用されており、整流素子４ｃ
は、ＳＩ系グイオートが使用されている。
）の発光素子４ ａ、 ４ ｂおよび一方向性整流素子
４ｃが直列に接続されて構成されている。そして、発光
素子４ ａ、 ４ ｂは、ＧａＡ＆Ａｓから成る発光ダ
イオード（Ｌ ｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄ
１ｏｄｅ：Ｌ ＥＤ）か使用されており、整流素子４ｃ
は、ＳＩ系グイオートが使用されている。
前記受光部３は、発光部２からの光を受光して光電変換
を行い光電流を発生させる受光素子５と、該受光素子５
で発生した光電流を増幅させるための増幅器６と、トラ
ンジスタ７と、該トランジスタ７にペース電流を供給し
トランジスタ７をスイッチング動作させるための駆動制
御部８とから構成されている。
を行い光電流を発生させる受光素子５と、該受光素子５
で発生した光電流を増幅させるための増幅器６と、トラ
ンジスタ７と、該トランジスタ７にペース電流を供給し
トランジスタ７をスイッチング動作させるための駆動制
御部８とから構成されている。
前記受光素子５は、ｏｐｒｃ受光素子（フォトＩＣ）が
使用されている。
使用されている。
前記増幅器６は、電源端子Ｖｃｃとグランド端子ＧＮＤ
とに接続されており、入力端子が受光素子５のアノード
端子に接続され、出力端子が前記駆動制御部８の入力端
子に接続されている。そして、該増幅器６と電流端子Ｖ
ｃｃとの接続中間点に受光素子５のカソード端子が接続
されている。
とに接続されており、入力端子が受光素子５のアノード
端子に接続され、出力端子が前記駆動制御部８の入力端
子に接続されている。そして、該増幅器６と電流端子Ｖ
ｃｃとの接続中間点に受光素子５のカソード端子が接続
されている。
前記トランジスタ７は、ＮＰＮ型トランジスタが使用さ
れており、ヘース端子が駆動制御部８の出力端子に接続
され、コレクタ端子が出力電圧端子Ｖｏに接続され、エ
ミッタ端子が増幅器６とグランド端子ＧＮＤとの接続中
間点に接続されている。
れており、ヘース端子が駆動制御部８の出力端子に接続
され、コレクタ端子が出力電圧端子Ｖｏに接続され、エ
ミッタ端子が増幅器６とグランド端子ＧＮＤとの接続中
間点に接続されている。
上記構成において、入力信号が入力すると、発光部２内
の発光素子４ ａ、 ４ ｂおよび整流素子４Ｃにより
一旦光に変換され、この光を受光部３内の受光素子５に
より再び電気信号に変換される。そして、受光素子５で
発生した光電流は、増器器６により増幅され駆動制御部
８に出力される。さらに、駆動制御部８は、トランジス
タ７にベース電流を供給しトランジスタ７をスイッチン
グ動作させる。
の発光素子４ ａ、 ４ ｂおよび整流素子４Ｃにより
一旦光に変換され、この光を受光部３内の受光素子５に
より再び電気信号に変換される。そして、受光素子５で
発生した光電流は、増器器６により増幅され駆動制御部
８に出力される。さらに、駆動制御部８は、トランジス
タ７にベース電流を供給しトランジスタ７をスイッチン
グ動作させる。
このとき、発光素子４ ａ、 ４ ｂが第３図のような
順電流−順電圧特性をもち、整流素子４Ｃが第４図のよ
うな順電流−順電圧特性をもつとすれば、本実施例の光
結合装置（フォトカブラ）の順電流−順電圧特性は第５
図のようになる。
順電流−順電圧特性をもち、整流素子４Ｃが第４図のよ
うな順電流−順電圧特性をもつとすれば、本実施例の光
結合装置（フォトカブラ）の順電流−順電圧特性は第５
図のようになる。
したがって、本実施例の光結合装置を第２図のようＥＣ
Ｌ−Ｉ ＣＩ Ｏに接続すると、ＥＣＬ−ＩＣ１０の出
力電圧は、Ｈｉｇｈのときには一〇、９■、Ｌｏｗのと
きには−１，７Ｖであるので、光結合装置にかかる電圧
はそれぞれ４．３Ｖ、３．５Ｖとなり、流れる電流はそ
れぞれ２７ＩＩ＋Ａ、０．０５１Ａとなり、ＥＣＬ出力
のＨｉｇｈおよびＬｏｗのときの順電流の比は５４０と
なる。
Ｌ−Ｉ ＣＩ Ｏに接続すると、ＥＣＬ−ＩＣ１０の出
力電圧は、Ｈｉｇｈのときには一〇、９■、Ｌｏｗのと
きには−１，７Ｖであるので、光結合装置にかかる電圧
はそれぞれ４．３Ｖ、３．５Ｖとなり、流れる電流はそ
れぞれ２７ＩＩ＋Ａ、０．０５１Ａとなり、ＥＣＬ出力
のＨｉｇｈおよびＬｏｗのときの順電流の比は５４０と
なる。
このように、発光部２を、複数個の発光素子４ａ、４ｂ
を直列に接続して構成しているので、ＥＣＬ−ＩＣＩＯ
の出力がＨｉｇｈとＬｏｗのときの電流値の差が大きく
とれ、受光部３の０ＰＩＣ受光素子５で簡単にＨｉｇｈ
とＬｏｗの判断かでき、ＥＣＬ信号（デジタル信号）が
伝達でき、ＥＣＬ−Ｉ Ｃ１０に対応可能となる。
を直列に接続して構成しているので、ＥＣＬ−ＩＣＩＯ
の出力がＨｉｇｈとＬｏｗのときの電流値の差が大きく
とれ、受光部３の０ＰＩＣ受光素子５で簡単にＨｉｇｈ
とＬｏｗの判断かでき、ＥＣＬ信号（デジタル信号）が
伝達でき、ＥＣＬ−Ｉ Ｃ１０に対応可能となる。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものてはなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。
上記実施例においては、発光素子４ ａ、 ４ ｂはＧ
ａＡＬＡｓのものを使用したが、これに限定されること
なく、ＧａＡ（ＡｓやＩｎＧａＡｓＰ等のように他の材
料のものを用いてもよい。
ａＡＬＡｓのものを使用したが、これに限定されること
なく、ＧａＡ（ＡｓやＩｎＧａＡｓＰ等のように他の材
料のものを用いてもよい。
また、発光素子４ａ、４ｂは半導体レーザ（ＬＤ）のよ
うに発振するものであってもよく、ＬＤの非発振領域の
みを使用してもよい。
うに発振するものであってもよく、ＬＤの非発振領域の
みを使用してもよい。
さらに、整流素子４ｃはＳｉ系ダイオードを使用したか
、この他の材料にも例えば、Ｇｅ系のものでもよい。
、この他の材料にも例えば、Ｇｅ系のものでもよい。
さらにまた、受光部３内の受光素子５も０ＰＩＣ受光素
子（フォトＩＣ）に限定されるわけではなく、フォトダ
イオード、ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォ
トダイオード、フォトトランジスタ等を用いても差し支
えない。
子（フォトＩＣ）に限定されるわけではなく、フォトダ
イオード、ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェフォ
トダイオード、フォトトランジスタ等を用いても差し支
えない。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、発光部
を、複数個の発光素子を直列に接続して構成しているの
で、ＥＣＬ−Ｉ Ｃを接続しても、ＥＣＬ出力がＨｉｇ
ｈのときとＬｏｗのときの電流比を大きくとることかで
き、ＥＣＬ出力信号（デジタル信号）を伝達することか
てき、ＥＣＬ−Ｉ Ｃに対応可能となる。
を、複数個の発光素子を直列に接続して構成しているの
で、ＥＣＬ−Ｉ Ｃを接続しても、ＥＣＬ出力がＨｉｇ
ｈのときとＬｏｗのときの電流比を大きくとることかで
き、ＥＣＬ出力信号（デジタル信号）を伝達することか
てき、ＥＣＬ−Ｉ Ｃに対応可能となる。
また、従来のようにＴＴＬ−ＩＣやＣ−ＭＯ５形ＩＣを
接続したときにも、全光量が増加するため電流伝達比（
Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒｏｎｓｆｅｒ Ｒａｔｉｏ：
ＣＴＲ）が上がるといった優れた効果かある。
接続したときにも、全光量が増加するため電流伝達比（
Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒｏｎｓｆｅｒ Ｒａｔｉｏ：
ＣＴＲ）が上がるといった優れた効果かある。
第１図は本発明の一実施例を示す光結合装置の内部回路
図、第２図は同じくその接続例を示す図、第３図は発光
素子の順電流−順電圧特性を示す図、第４図は整流素子
の順電流−順電圧特性を示す図、第５図は光結合装置の
順電流−順電圧特性を示す図、第６図は従来技術１を示
す光結合装置の内部回路図、第７図は従来技術２を示す
光結合装置の内部回路図である。 ｌ：装置本体、 ２：発光部、 ３：受光部、 第 図 二発光素子、 ４ｃ・整流素子。 ンヤーブ株式会社 第７ 図 ４Ｉ） 第 図 □□□□−１−万− Ｖ） 装置４葎 第 図
図、第２図は同じくその接続例を示す図、第３図は発光
素子の順電流−順電圧特性を示す図、第４図は整流素子
の順電流−順電圧特性を示す図、第５図は光結合装置の
順電流−順電圧特性を示す図、第６図は従来技術１を示
す光結合装置の内部回路図、第７図は従来技術２を示す
光結合装置の内部回路図である。 ｌ：装置本体、 ２：発光部、 ３：受光部、 第 図 二発光素子、 ４ｃ・整流素子。 ンヤーブ株式会社 第７ 図 ４Ｉ） 第 図 □□□□−１−万− Ｖ） 装置４葎 第 図
Claims (1)
- 装置本体内に発光部と受光部を有し、入力信号を発光部
で一旦光に変換し、この光を受光部で再び電気信号に変
換して出力する光結合装置において、前記発光部は、複
数個の発光素子が直列に接続されて構成されたことを特
徴とする光結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051087A JPH03253083A (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 光結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051087A JPH03253083A (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 光結合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253083A true JPH03253083A (ja) | 1991-11-12 |
Family
ID=12877038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051087A Pending JPH03253083A (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 光結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03253083A (ja) |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2051087A patent/JPH03253083A/ja active Pending
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