JPH061881B2 - 信号伝達回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複写機のハロゲンランプレギュレータ、電動
機の速度制御回路などに用いる信号伝達回路に関するも
のである。

従来の技術 第４図、第５図に従来の信号伝達回路の一例を示してい
る。第３図は複写機のコピーの濃さに関係のあるハロゲ
ンランプの印加電圧の制御部を示したものである。１は
商用電源、２は双方向性サイリスタ、３はハロゲンラン
プである。

複写機の制御部のコピーの濃さをきめる照度信号発生回
路４から出力Ｖが、ハロゲンランプ制御部のハロゲンラ
ンプ制御用サイリスタのトリガー信号発生回路５へ供給
される。トリガー信号発生回路５は、Ｖに比例した実効
電圧がハロゲンランプ３に印加されるように双方向性サ
イリスタ２の導通角を演算してトリガー信号を発生させ
る。

このような装置では低コスト化の点よりハロゲンランプ
制御部は電源Ｖと電気的な絶縁がされていないが、複写
機制御部は電源Ｖとは完全に絶縁されている。このよう
な装置で、照度信号Ｖを複写機制御部からハロゲンラン
プ制御部へ供給するのに電気的な絶縁が必要となる。そ
の手段として第５図の方法が従来は用いられていた。第
５図において６はホトカプラ、R₁はホトカプラ６のダイ
オードの電流を制限する抵抗である。ダイオードには、
Vin／R₁なる電流が流れる。R₂₁は、ＰＣのホトトランジ
スタの負荷抵抗である。ＰＣ発光ダイオードに流れる電
流にＰＣの伝達係数を乗じた電流がR₂₁に流れることに
より電圧が発生する。X₁，X_1′は電気的な絶縁部を示し
ている。

発明が解決しようとする問題点 ホトカプラは、入力側の発光素子と出力側の受光素子が
設けられていて、発光素子に電流を流すと、発光素子が
発光し、その光が受光素子に入射して、受光素子に電流
を発生させるもので、発光素子と受光素子の間は電気的
に絶縁されている。また、このホトカプラの発光素子
（例えばＬＥＤ）を流れる電流をI₁、このI₁により発生
する受光素子（例えばホトトランジスタ）の電流をI₂と
するとき、I₂／I₁を電流伝達比と呼んでいる。一般に電
流伝達比はI₁と周囲温度ん関係であるから、第５図に示
す入力電圧Vinと出力電圧Voutの関係は直線的でなく、
温度によっても変化する欠点があった。

本発明は、これらの欠点を解決し、温度による変化をな
くすことを目的としている。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、一方の入力端子
に入力信号が入力される演算増幅器と、この演算増幅器
の出力端子に入力側を接続した第１のホトカプラと、こ
の第１のホトカプラの出力側に入力側を接続しかつ出力
側を前記演算増幅器の他方の入力端子に接続した第２の
ホトカプラと、前記第１のホトカプラの出力側に入力側
を接続しかつ出力側を出力用抵抗に接続した第３のホト
カプラとで構成したものである。

作用 この構成により演算増幅器の∠入力端子（Vin）と入
力端子の電圧が等しくなるように動作する。また入力
端子電圧と出力電圧（Vout）とは直線的な関係にあるか
ら、入力信号（Vin）と出力電圧（Vout）は直線的関係
を持ち、この関係は温度に影響されない。

また、入力信号の回路と出力電圧の回路は光伝達部で電
気的に絶縁される。

実施例 第１図に本発明の一実施例を示している。第２図は他の
実施例である。第１図、第２図は基本的に同じであるの
で、第１図にしたがって説明する。

第１図において、Io₁は演算増幅器である。

R₁₁，R₁₂，R₂₁，R₂₂は抵抗器である。PC₁，PC₂，PC₃は
それぞれ同一特性を示すホトカプラである。C₁₁は演算
増幅器Io₁の動作を安定にするためのコンデンサであ
る。入力信号Vinは、演算増幅器Io₁の∠入力端子に接続
されている。演算増幅器Io₁の出力は、ホトカプラPC₁の
発光ダイオードに抵抗R₂₁を通して電流(i₁)として供給
される。この電流はホトカプラPC₁の発光ダイオードで
光に変換され、ホトトランジスタで電流(i₂)とされる。
この電流(i₂)は、ホトカプラPC₂とホトカプラPC₃の発光
ダイオードを流れるので、対のホトトランジスタに電流
(i₃)と電流(i₄)を流すことになる。電流(i₃)は抵抗R₁₁
を流れ、その電圧を演算増幅器Io₁の入力端子に供給
する。

また、ホトカプラPC₃のホトトランジスタを流れる電流
(i₄)は、抵抗R₂₁で出力電圧Voutを発生させる。

E₁，E₂は回路を動作させるための電流である。Vin側とV
out側はX₁−X_1′で完全に電気的に絶縁されている。

演算増幅器Io₁において、入力信号Vin→i₁→i₂→i₃の信
号の経路は電気信号と光信号を混合したフードバック系
を形成していて抵抗R₁₁の電圧がVinに等しくなるように
動作している。

ホトカプラの電流伝達関数は、発光ダイオードに流れる
電流をI₁、ホトトランジスタに流れる電流をI₂とする
と、I₂／I₁で定義され、I₁と温度Ｔの関数である。電流
伝達関数は(1)式となる。

I₂／I₁＝ｆ（I₁，Ｔ） ……(1) VinとR₁₁の電圧は等しいから、(2)式が成立し、 Vin＝R₁₁×i₃ ……(2) i₃＝i₂・f₂（i₂，Ｔ）……(3) i₄＝i₂・f₃（i₂，Ｔ）……(4) Vout＝R₂₁×i₄ ……(5) (1)の関係から(3)，(4)式は明らかである。R₂₁の電圧で
ある(5)式が出力であるから、 Vout＝R₂₁×i₄ ……(5)式より ＝R₂₁×i₂・f₃（i₂，Ｔ）……(4)式より 第１図でVoutとVinとは(6)式の関係となることがわか
る。(6)式でf₃（i₂，Ｔ）とf₂（i₂，Ｔ）は同一のホト
カプラならば同じ値となると考えられるから、(6)式は
(7)式となる。

したがってVoutとVinは温度、発光ダイオードの電流に
関係せず直線関係となることがわかる。

第３図はE₁＝２４Ｖ、E₂＝５Ｖとしたとき、VinとVout
の関係を示している。VinとVoutは広い範囲でよく直線
関係にあることを示している。

ここで、第２図の他の実施例では、ホトカプラPC₃で電
気的な絶縁が行われている。

発明の効果 以上のように本発明によれば、一つの回路から電気的に
絶縁された他の回路へ信号（アナログ量）を伝達すると
き、温度や電流に関係せず直線的に伝達することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の実施例による信号伝
達回路の回路図、第３図は第１図の回路の特性図、第４
図、第５図はそれぞれ従来の信号伝達回路の回路図であ
る。 Io₁……演算増幅器、PC₁，PC₂，PC₃……ホトカプラ、R
₂₁……抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の入力端子に入力信号が入力される演
   算増幅器と、この演算増幅器の出力端子に入力側を接続
   した第１のホトカプラと、この第１のホトカプラの出力
   側に入力側を接続しかつ出力側を前記演算増幅器の他方
   の入力端子に接続した第２のホトカプラと、前記第１の
   ホトカプラの出力側に入力側を接続しかつ出力側を出力
   用抵抗に接続した第３のホトカプラとで構成した信号伝
   達回路。