JPH0370929B2 - - Google Patents

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JPH0370929B2
JPH0370929B2 JP59168190A JP16819084A JPH0370929B2 JP H0370929 B2 JPH0370929 B2 JP H0370929B2 JP 59168190 A JP59168190 A JP 59168190A JP 16819084 A JP16819084 A JP 16819084A JP H0370929 B2 JPH0370929 B2 JP H0370929B2
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JP
Japan
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pulse
output
hold
fet
circuit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59168190A
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English (en)
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JPS6146604A (ja
Inventor
Ikuro Moriwaki
Shinji Taniguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Analog Devices Inc
Original Assignee
Analog Devices Inc
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Publication date
Application filed by Analog Devices Inc filed Critical Analog Devices Inc
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Priority to US06/736,653 priority patent/US4608541A/en
Publication of JPS6146604A publication Critical patent/JPS6146604A/ja
Publication of JPH0370929B2 publication Critical patent/JPH0370929B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/38DC amplifiers with modulator at input and demodulator at output; Modulators or demodulators specially adapted for use in such amplifiers
    • H03F3/387DC amplifiers with modulator at input and demodulator at output; Modulators or demodulators specially adapted for use in such amplifiers with semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトランス結合を用いた絶縁増巾器に関
する。
〔従来の技術〕
工業用計測制御システム、医療用測定器などの
様々な分野において、センサーと信号プロセツサ
との間を結合する絶縁増巾器が用いられている。
この種の絶縁増巾器においてトランスを用いたも
のは、パルス変調した信号を絶縁トランスの一次
側に供給し、その2次側出力パルスを1次側で用
いた変調パルス(キヤリアパルス)でもつて同期
検波することによつて復調信号を得るように構成
されている。
トランス1次側でのパルス変調方式として、伝
送信号に応じた正及び負の振巾変調パルスが交互
に生ずる様ないわゆる二重平衡変調方式を採用し
たものが知られている。この方式は、トランス二
次側の復調部において整流平滑回路(即ち、キヤ
リア抑圧回路)を必要としないから、非常に広帯
域の伝送特性を有している。
パルス変調器としては、キヤリアパルスで駆動
されるスイツチ変調回路が用いられる。この変調
回路をIC化する場合、スイツチ素子としてはバ
イポーラ又は電界効果形のトランジスタが主とし
て用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のようにトランジスタを変調回路のスイツ
チ素子として用いた場合、そのオン抵抗が数百Ω
あるので、絶縁トランスの1次側のインダクタン
ス分とLR時定数回路を形成する。このため伝送
信号の立上り及び立下りに波形のなまりが生じ、
復調器において、正極性部分をそのまま出力し且
つ負極性部分を正極性に反転して出力する復調処
理(折返し)を行うと、このなまつた部分におい
て信号が不連続となつてヒゲ状のキヤリアノイズ
(キヤリアリーク)が発生する。従つてこのキヤ
リアリークを抑圧するローパスフイルタを復調器
出力に付加しなければならないが、これによつて
周波数応答が遅くなり、伝送帯域が狭くなる上、
伝送精度(リニアリテイ)が悪化する。
ところでこの種の絶縁増巾器は、多数の測定対
象(センサー)からのデータを1つのCPUに取
込んで処理を行うシステムに使用されることが多
い。このような応用には、アナログスイツチを用
いた多チヤンネル−単一チヤンネル変換を行うマ
ルチプレクサICが用いられる。
本発明の目的は、キヤリアノイズの無い伝送が
できると共に、多チヤンネル構成にしたときに、
追加回路を使用せずにマルチプレツクスが容易に
行える絶縁増巾器を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による絶縁増巾器は、絶縁トランス3
と、その入力側の平衡変調器2と、出力側の復調
器4と、上記変調器2及び復調器4に与えられる
キヤリアクロツクの立上り及び立下りに同期して
上記復調器出力の所定期間をホールドしてキヤリ
アノイズを抑圧した出力を導出する抑圧回路8と
を具備する。
上記抑圧回路8は、上記復調器4の出力に直列
結合されたサンプルホールドスイツチ10及びこ
のスイツチの出力に結合されたホールドコンデン
サC1と、上記サンプルホールドスイツチ10を
オンオフするためのサンプルホールドパルスを発
生するパルス発生回路11とを具備する。
上記パルス発生回路11は、上記キヤリアパル
スの立上り及び立下りに応答して上記サンプルホ
ールドスイツチを所定期間オフにするパルスを発
生し、上記オフ期間には上記サンプルホールドコ
ンデンサC1に蓄えられた前値情報が導出される
ようにし、上記サンプルホールドスイツチ10は
上記復調器の出力にドレイン−ソースが直列結合
されたFETを備え、上記FETをマルチプレツク
ス用スイツチとして用いるために上記FETのゲ
ートに連らなる制御入力端子14を設けたことを
特徴とする。
〔作用〕
抑圧回路8は、キヤリアクロツクの立上り及び
立下り位置に生じるスパイク等のノイズを除外し
て良好な伝送信号をサンプルホールドで抽出す
る。サンプリングスイツチとして使用されている
FETは、マルチプレツクス用のアナログスイツ
チとしても使用される。
〔実施例〕
第1図は本発明による絶縁増巾器の一実施例を
示し、第2図及び第3図はその動作波形図であ
る。第2図Aに示すような信号源出力のアナログ
信号は第1図の入力端子1から平衡変調器2に供
給され、第2図Bに示すキヤリアクロツクに基い
て第2図Cの如くに二重平衡変調されて、絶縁ト
ランス3の一次巻線3Pに導出される。
絶縁トランス3の二次巻線3Sに生じた伝送出
力(第3図B)は、復調器4に入力され、第3図
Cの如く正極性出力SPはそのままで負極性出力
SNは正側に折返されて、第2出力端子5に導出
される。なお変調器2及び復調器4には共通のキ
ヤリアクロツクCKが分配トランス6を通じて与
えられる。
変調器2及び復調器4には、電界効果トランジ
スタなどのスイツチ素子を用いたスイツチ変調器
及び復調器が用いられる。能動スイツチ素子のオ
ン抵抗は通常数百Ωあるので、トランス3の一次
巻線3Pのインダクタンス分とオン抵抗とによつ
てLR時定数回路が形成され、トランス3の二次
巻線3Sから得られる出力の立上り及び立下りに
は、第3図Bのように微小の時間遅れ(なまり)
が生じる。このようなトランス出力を復調(折返
し処理)すると、第3図Cのようなヒゲ状のキヤ
リアリークCaがキヤリアクロツクの立上り及び
立下りにおいて生じる。
第1図の復調器4の出力には、上記キヤリアリ
ークCaを抑圧するためのデグリツチ回路8が付
加されている。このデグリツチ回路、即ち抑圧回
路8は、復調器4の出力と第1出力端子9との間
に介在されたサンプルホールドスイツチ用の
FET10及びFET10の出力とコモンライン
COM2との間に結合されたホールド用コンデン
サC1を備えている。FET10はサンプルホー
ルドパルスを発生するパルス発生回路11によつ
てキヤリアクロツクの立上り及び立下りごとに所
定期間オフ制御される。
パルス発生回路11はFET10のゲートと負
電源との間にコレクタ−エミツタが結合されたト
ランジスタ12を備え、そのベースにはコンデン
サC3及び抵抗R3から成る第1の微分回路を通
じてキヤリアクロツクCKが与えられる。トラン
ジスタ12は通常はオフで、FET10のゲート
には抵抗R2を通じて正極性の復調出力信号が与
えられているのでFET10はオン状態となつて
いて、復調出力信号は第2出力端子9に導出され
ている。
キヤリアクロツクの立上りでは、コンデンサC
3及び抵抗R3の微分回路の時定数で定まる期間
においてトランジスタ12のベースに正極性の微
分パルスが与えられてこのトランジスタがオンと
なり、これによつて第3図Dに示す負極性のホー
ルドパルスSH1がFET10のゲートが加わり、
FET10がオフとなる。従つてホールドコンデ
ンサC1に蓄積された前値情報が第3図Cの点線
aの如くに出力端子9に導出される。
またパルス発生回路11は、FET10のゲー
トに結合されたスイツチング用ダイオード13を
備え、このダイオード13のカソードにはコンデ
ンサC2及び抵抗R1から成る第2の微分回路を
通じてキヤリアクロツクが与えられる。キヤリア
クロツクの立下りでは、コンデンサC2及び抵抗
R1の時定数で定まる期間においてダイオード1
3のカソードに負極性の微分パルスが与えられて
このダイオードがオンとなり、これによつて第3
図Dに示す負極性のホールドパルスSH2がFET
10のゲートに加わり、FET10がオフとなる。
従つてホールドコンデンサC1に蓄えられた前値
情報が第3図Cの点線bの如くに出力端子9に導
出される。
この結果、キヤリアノイズを除去した出力が端
子9から得られる。なおホールドパルスSH1,
SH2の巾(ホールド区間)は伝送系の特性(ヒ
ゲ状キヤリアノイズの巾)に応じて1〜数μsecの
巾に設定する。このホールドパルスの巾は微分回
路C3,R3及びC2,R1によつて定まる。ま
たサンプルホールドコンデンサC1の容量は、次
段回路の入力インピーダンスに応じて上記のホー
ルド区間をカバーし得る十分な時定数を与える容
量とする。通常は数百〜千数百PFでよい。FET
10がオンになつている非ホールド時(サンプル
時)では、コンデンサC1の放電時定数は非常に
小さく、従つて時定数の大きいローパスフイルタ
が形成されることはなく、十分な伝送帯域が得ら
れる。
サンプルホールドスイツチ用のFET10のゲ
ートにはMPX(マルチプレツクス)用端子14に
結合されていて、この端子14にマルチプレツク
ス用(信号分配用)のセレクト信号を与えること
により、FET10をマルチプレツクス用スイツ
チとして動作させることができる。このマルチプ
レツクスモードでは、第1図に示す絶縁増巾器が
多重並列で用いられ、夫々の第1出力端子9が共
通に結合される。そして選択された1つの絶縁増
巾器のMPX用端子14に高レベル信号を与える
か又はオープンにすると、FET10がオンとな
り、この選択された絶縁増巾器の出力が共通ライ
ンに導出される。このとき上述の抑圧回路(デグ
リツチ回路)8が動作する。またこの端子14に
結合される制御ラインを負にすれば、FET10
が強制オフとなり、そのチヤンネルは非選択とな
る。
〔発明の効果〕
本発明は上述の如く、キヤリア伝送式の絶縁増
巾器の出力に生じるキヤリアノイズをキヤリアク
ロツクに同期したサンプルホールドにより除去す
るようにし、サンプリングスイツチとして使用し
ているFETをマルチプレツクス用アナログスイ
ツチとしても使用できるように構成したので、高
品質の絶縁伝送が可能となる上、多チヤンネル構
成にしたとき、追加のマルチプレツクス用回路部
品を用いずに、従つて容易に且つ安価に高性能の
多チヤンネルの多重絶縁増巾システムを構成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図本発明の絶縁増巾器の一実施例を示す回
路図、第2図及び第3図はその動作を説明する波
形図である。 なお図面に用いられた符号において、 1……入
力端子、2……平衡変調器、3……絶縁トラン
ス、4……復調器、8……抑圧回路、10……
FET、11……パルス発生回路、12……トラ
ンジスタ、13……ダイオード、C1……ホール
ドコンデンサ、C3,R3……第1微分回路、C
2,R1……第2微分回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁トランスと、その入力側の平衡変調器
    と、出力側の復調器と、上記変調器及び復調器に
    与えられるキヤリアクロツクの立上り及び立下り
    に同期して上記復調器出力の所定期間をホールド
    してキヤリアノイズを抑圧した出力を導出する抑
    圧回路とを具備し、 上記抑圧回路は、上記復調器の出力に直列結合
    されたサンプルホールドスイツチ及びこのスイツ
    チの出力に結合されたホールドコンデンサと、上
    記サンプルホールドスイツチをオンオフするため
    のサンプルホールドパルスを発生するパルス発生
    回路とを具備し、上記パルス発生回路は、上記キ
    ヤリアパルスの立上り及び立下りに応答して上記
    サンプルホールドスイツチを所定期間オフにする
    パルスを発生し、上記オフ期間には上記サンプル
    ホールドコンデンサに蓄えられた前値情報が導出
    されるようにし、 上記サンプルホールドスイツチは上記復調器の
    出力にドレイン−ソースが直列結合されたFET
    を備え、 上記FETをマルチプレツクス用スイツチとし
    て用いるために上記FETのゲートに連らなる制
    御入力端子を設けたことを特徴とする絶縁増巾
    器。 2 上記パルス発生器は、上記キヤリアクロツク
    の立上り位置において正極性微分パルスを発生す
    る第1の微分回路と、この第1の微分回路の出力
    に応答してオンとなつて上記FETをオフさせる
    ためのホールドパルスを導出する第1のスイツチ
    素子と、上記キヤリアクロツクの立下り位置にお
    いて負極性微分パルスを発生する第2の微分回路
    と、この第2の微分回路の出力に応答してオンと
    なつて上記FETをオフさせるためのホールドパ
    ルスを導出する第2のスイツチ素子とを夫々具備
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の絶縁増巾器。 3 上記第1のスイツチ素子をトランジスタで構
    成し、キヤリアクロツクの立上りにおける上記正
    極性微分パルスでもつてこのトランジスタをオン
    させて、上記FETのゲートを所定期間オフバイ
    アスさせるようにすると共に、上記第2のスイツ
    チ素子をダイオードで構成し、キヤリアクロツク
    の立下りにおける上記負極性微分パルスでもつて
    このダイオードをオンさせて上記FETのゲート
    を所定期間オフバイアスさせるようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の絶縁増
    巾器。
JP59168190A 1984-08-10 1984-08-10 絶縁増巾器 Granted JPS6146604A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59168190A JPS6146604A (ja) 1984-08-10 1984-08-10 絶縁増巾器
US06/736,653 US4608541A (en) 1984-08-10 1985-05-21 Isolation amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59168190A JPS6146604A (ja) 1984-08-10 1984-08-10 絶縁増巾器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6146604A JPS6146604A (ja) 1986-03-06
JPH0370929B2 true JPH0370929B2 (ja) 1991-11-11

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ID=15863451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59168190A Granted JPS6146604A (ja) 1984-08-10 1984-08-10 絶縁増巾器

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02105766A (ja) * 1988-10-14 1990-04-18 Murata Mfg Co Ltd 電磁結合装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4966336U (ja) * 1972-09-25 1974-06-10

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Publication number Publication date
JPS6146604A (ja) 1986-03-06

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