JPH08274692A - アイソレーション信号伝送回路 - Google Patents
アイソレーション信号伝送回路Info
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- JPH08274692A JPH08274692A JP7072746A JP7274695A JPH08274692A JP H08274692 A JPH08274692 A JP H08274692A JP 7072746 A JP7072746 A JP 7072746A JP 7274695 A JP7274695 A JP 7274695A JP H08274692 A JPH08274692 A JP H08274692A
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- circuit
- signal
- transformer
- winding
- primary winding
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Links
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- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 title claims abstract description 31
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Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】一次巻線NP、二次巻線NS、帰還巻線NFを設
けた絶縁トランスT1 1と、コンデンサーC11と能動素子
Q11、Q12が絶縁トランスに配設された共振回路12
と、絶縁トランスの一次巻線から入力された入力信号I
aを電圧/電流変換して一次巻線のセンタータップPT2
に印加し、共振回路の発振信号の振幅を変調する電圧/
電流変換回路15と、変調された信号を二次巻線NS間
の電位変化として取り出し復調する整流平滑回路13、
14と、絶縁トランスの二次巻線から入力された入力信
号Ibの電流変化により、共振回路の発振信号の振幅を
変調し絶縁トランスの一次巻線のセンタータップより電
圧変化として取り出し高周波成分を除去するLPF16
とを備えている。 【効果】1個の絶縁トランスで双方向の信号伝送および
一次側より二次側への電源供給が可能になる。また二次
側は平衡信号で信号の送受ができるのでノイズに強いア
イソレーション信号伝送回路が構成できる。
けた絶縁トランスT1 1と、コンデンサーC11と能動素子
Q11、Q12が絶縁トランスに配設された共振回路12
と、絶縁トランスの一次巻線から入力された入力信号I
aを電圧/電流変換して一次巻線のセンタータップPT2
に印加し、共振回路の発振信号の振幅を変調する電圧/
電流変換回路15と、変調された信号を二次巻線NS間
の電位変化として取り出し復調する整流平滑回路13、
14と、絶縁トランスの二次巻線から入力された入力信
号Ibの電流変化により、共振回路の発振信号の振幅を
変調し絶縁トランスの一次巻線のセンタータップより電
圧変化として取り出し高周波成分を除去するLPF16
とを備えている。 【効果】1個の絶縁トランスで双方向の信号伝送および
一次側より二次側への電源供給が可能になる。また二次
側は平衡信号で信号の送受ができるのでノイズに強いア
イソレーション信号伝送回路が構成できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアイソレーション信号伝
送回路に関し、特に、トランス1個で、二次側への電源
供給を含めて双方向の信号の伝送ができるアイソレーシ
ョン信号伝送回路に係わる。
送回路に関し、特に、トランス1個で、二次側への電源
供給を含めて双方向の信号の伝送ができるアイソレーシ
ョン信号伝送回路に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来から、この種のアイソレーション回
路として図4に示すものがあった。図4に示すアイソレ
ーション回路は、二次側回路40と一次側回路30を有
し、 二次側回路40と一次側回路30は相互に信号伝
送用絶縁トランスT31と電源用絶縁トランスT32で接続
されている。
路として図4に示すものがあった。図4に示すアイソレ
ーション回路は、二次側回路40と一次側回路30を有
し、 二次側回路40と一次側回路30は相互に信号伝
送用絶縁トランスT31と電源用絶縁トランスT32で接続
されている。
【0003】二次側回路40はアンプ回路42、変調回
路41、整流回路43、コイルL41とコンデンサーC41
を設けた平滑回路44を有し、一次側回路30は復調回
路31、クロック発生回路32が設けられている。二次
側回路40の入力端子P45はアンプ回路42の入力側に
接続され、アンプ回路42の出力側は変調回路41の入
力側に接続されている。
路41、整流回路43、コイルL41とコンデンサーC41
を設けた平滑回路44を有し、一次側回路30は復調回
路31、クロック発生回路32が設けられている。二次
側回路40の入力端子P45はアンプ回路42の入力側に
接続され、アンプ回路42の出力側は変調回路41の入
力側に接続されている。
【0004】変調回路41の出力側は二次側回路40の
端子P41と接続され、二次側回路40の端子P41は信号
伝送用絶縁トランスT31の一方の一端と接続され、信号
伝送用絶縁トランスT31の他方の一端は一次側回路の端
子P31に接続されている。一次側回路30の端子P31と
信号伝送用絶縁トランスT31の他方の他端が接続された
端子P32は共に復調回路31の入力側に接続されてい
る。
端子P41と接続され、二次側回路40の端子P41は信号
伝送用絶縁トランスT31の一方の一端と接続され、信号
伝送用絶縁トランスT31の他方の一端は一次側回路の端
子P31に接続されている。一次側回路30の端子P31と
信号伝送用絶縁トランスT31の他方の他端が接続された
端子P32は共に復調回路31の入力側に接続されてい
る。
【0005】復調回路31の出力側は一次側回路30の
出力端子P35に接続されている。一次側回路30のDC
入力端子P36はクロック発生回路32の入力側に接続さ
れ、基準電位点端子P37はクロック発生回路32と復調
回路31の基準電位点側にそれぞれ接続され、基準電位
点G3となる基準電位点端子P37は電源用絶縁トランス
T32の他方の他端が接続されている電源出力端子P34と
接続され、DC入力端子P36と基準電位点端子P37には
直流電源DC3が入力される。
出力端子P35に接続されている。一次側回路30のDC
入力端子P36はクロック発生回路32の入力側に接続さ
れ、基準電位点端子P37はクロック発生回路32と復調
回路31の基準電位点側にそれぞれ接続され、基準電位
点G3となる基準電位点端子P37は電源用絶縁トランス
T32の他方の他端が接続されている電源出力端子P34と
接続され、DC入力端子P36と基準電位点端子P37には
直流電源DC3が入力される。
【0006】クロック発生回路32の出力側は復調回路
31の復調用参照クロック信号φ32(クロック発生回路
32で生成されAC信号V32と同じ周期の信号)が入力
されるクロック端子31aと接続されている。一次側回
路30の電源出力端子P33は電源用絶縁トランスT32の
他方の他端と接続され、電源用絶縁トランスT32の一方
の一端は二次側回路40の電源入力端子P43と接続され
ている。
31の復調用参照クロック信号φ32(クロック発生回路
32で生成されAC信号V32と同じ周期の信号)が入力
されるクロック端子31aと接続されている。一次側回
路30の電源出力端子P33は電源用絶縁トランスT32の
他方の他端と接続され、電源用絶縁トランスT32の一方
の一端は二次側回路40の電源入力端子P43と接続され
ている。
【0007】二次側回路40の電源入力端子P43と電源
用絶縁トランスT32の一方の他端が接続されている基準
電位点側入力端子P44は共に整流回路43の入力側に接
続されている。二次側回路40の電源入力端子P43は変
調回路41の変調用参照クロック信号φ42(電源用絶縁
トランスT32の電源入力端子P43と基準電位点側入力端
子P44の間のAC信号V42と同じ周期の信号)を入力さ
れるクロック端子41aと接続されている。
用絶縁トランスT32の一方の他端が接続されている基準
電位点側入力端子P44は共に整流回路43の入力側に接
続されている。二次側回路40の電源入力端子P43は変
調回路41の変調用参照クロック信号φ42(電源用絶縁
トランスT32の電源入力端子P43と基準電位点側入力端
子P44の間のAC信号V42と同じ周期の信号)を入力さ
れるクロック端子41aと接続されている。
【0008】二次側回路40の整流回路43の一方の出
力側は平滑回路44のコイルL41を介して電源出力端子
P46と接続され他方の出力側は基準電位点G4となる基
準電位点端子P47と接続されている。電源出力端子P46
と基準電位点端子P47との間にはコンデンサーC41が接
続され、直流電源DC4が出力される。二次側回路40
のアンプ回路42及び変調回路41の電源側は電源出力
端子P46が接続され、基準電位点側はそれぞれ基準電位
点端子P47と接続されている。基準電位点端子P47は信
号伝送用絶縁トランスT31の一方の他端が接続されてい
る端子P42と接続されている。
力側は平滑回路44のコイルL41を介して電源出力端子
P46と接続され他方の出力側は基準電位点G4となる基
準電位点端子P47と接続されている。電源出力端子P46
と基準電位点端子P47との間にはコンデンサーC41が接
続され、直流電源DC4が出力される。二次側回路40
のアンプ回路42及び変調回路41の電源側は電源出力
端子P46が接続され、基準電位点側はそれぞれ基準電位
点端子P47と接続されている。基準電位点端子P47は信
号伝送用絶縁トランスT31の一方の他端が接続されてい
る端子P42と接続されている。
【0009】次に動作について図5の動作波形に基づい
て説明する。図5(A)の計測信号f41は二次側回路4
0の入力端子P45よりアンプ回路42に送出され入力ア
ンプ回路42で増幅されて変調回路41に送られる。変
調回路42は変調クロック信号φ42により計測信号f41
を変調し、端子P41及び端子P42の間に出力し、端子P
41と端子P42を介して信号伝送用絶縁トランスT31を駆
動する。図5(B)に示す変調信号V41は、信号伝送用
絶縁トランスT31を介して図5(C)に示すように一次
側回路30へ伝送され、変調信号V31とし端子P31と端
子P32を介してて復調回路31の入力側に送出される。
て説明する。図5(A)の計測信号f41は二次側回路4
0の入力端子P45よりアンプ回路42に送出され入力ア
ンプ回路42で増幅されて変調回路41に送られる。変
調回路42は変調クロック信号φ42により計測信号f41
を変調し、端子P41及び端子P42の間に出力し、端子P
41と端子P42を介して信号伝送用絶縁トランスT31を駆
動する。図5(B)に示す変調信号V41は、信号伝送用
絶縁トランスT31を介して図5(C)に示すように一次
側回路30へ伝送され、変調信号V31とし端子P31と端
子P32を介してて復調回路31の入力側に送出される。
【0010】復調回路31は、復調用参照クロック信号
φ32によりもとの計測信号に復調され図5(D)に示す
ように出力信号f31として出力端子P35から出力され
る。なお、図5(E)に示す電源出力端子P33とP34の
間のAC信号V32は図5(F)に示す電源入力端子P43
と基準電位点側入力端子P44の間のAC信号V42として
送出される。
φ32によりもとの計測信号に復調され図5(D)に示す
ように出力信号f31として出力端子P35から出力され
る。なお、図5(E)に示す電源出力端子P33とP34の
間のAC信号V32は図5(F)に示す電源入力端子P43
と基準電位点側入力端子P44の間のAC信号V42として
送出される。
【0011】直流電源DC3は一次側回路30のクロッ
ク発生回路32でAC信号V32に変換され、電源出力端
子P33とP34を介して電源用絶縁トランスT32の二次側
回路40へ送られる。二次側回路40では電源入力端子
P43と基準電位点側入力端子P44から入力されたAC信
号V32を整流回路43および平滑回路44で直流にもど
した後、DC出力端子P46と基準電位点端子P47より直
流電源DC4として二次側回路40へ電力を供給する。
ク発生回路32でAC信号V32に変換され、電源出力端
子P33とP34を介して電源用絶縁トランスT32の二次側
回路40へ送られる。二次側回路40では電源入力端子
P43と基準電位点側入力端子P44から入力されたAC信
号V32を整流回路43および平滑回路44で直流にもど
した後、DC出力端子P46と基準電位点端子P47より直
流電源DC4として二次側回路40へ電力を供給する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来のアイソレーショ
ン回路は以上のように構成されるので、双方向の信号を
伝送するにはもう一組同じ回路が必要になる。また、二
次側は電源と信号が分離されるので、2線で伝送するに
は別の多重化回路が必要になる。また不平衡信号なので
ノイズに弱い等の難点がある。
ン回路は以上のように構成されるので、双方向の信号を
伝送するにはもう一組同じ回路が必要になる。また、二
次側は電源と信号が分離されるので、2線で伝送するに
は別の多重化回路が必要になる。また不平衡信号なので
ノイズに弱い等の難点がある。
【0013】
【発明の目的】本発明は、このような難点を解決するた
めになされたもので、トランス1個で、二次側への電源
供給を含めて双方向の信号の伝送ができノイズに強いア
イソレーション信号伝送回路を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、トランス1個で、二次側への電源
供給を含めて双方向の信号の伝送ができノイズに強いア
イソレーション信号伝送回路を提供することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明によるアイソレーション信号伝送回路は、
絶縁トランスと、絶縁トランスの一次巻線のセンタータ
ップに接続された定電流回路と、絶縁トランスの一次巻
線の端子に並列接続されるコンデンサー、絶縁トランス
の帰還巻線の端子が接続され、一次巻線の端子が接続さ
れた能動素子により構成され自励発振により絶縁トラン
スの二次巻線に電力を供給する共振回路と、絶縁トラン
スの一次巻線から入力された信号を電圧/電流変換して
絶縁トランスの一次巻線のセンタータップに印加し、共
振回路の発振信号の振幅を変調する電圧/電流変換回路
と、変調された信号を二次巻線の端子間の電位変化とし
て取り出し復調する整流平滑回路と、絶縁トランスの二
次巻線から入力された信号の二次側の電流変化により、
共振回路の発振信号の振幅を変調し絶縁トランスの一次
巻線のセンタータップより電圧変化として取り出し高周
波成分を除去するLPFとを備えている。
るため本発明によるアイソレーション信号伝送回路は、
絶縁トランスと、絶縁トランスの一次巻線のセンタータ
ップに接続された定電流回路と、絶縁トランスの一次巻
線の端子に並列接続されるコンデンサー、絶縁トランス
の帰還巻線の端子が接続され、一次巻線の端子が接続さ
れた能動素子により構成され自励発振により絶縁トラン
スの二次巻線に電力を供給する共振回路と、絶縁トラン
スの一次巻線から入力された信号を電圧/電流変換して
絶縁トランスの一次巻線のセンタータップに印加し、共
振回路の発振信号の振幅を変調する電圧/電流変換回路
と、変調された信号を二次巻線の端子間の電位変化とし
て取り出し復調する整流平滑回路と、絶縁トランスの二
次巻線から入力された信号の二次側の電流変化により、
共振回路の発振信号の振幅を変調し絶縁トランスの一次
巻線のセンタータップより電圧変化として取り出し高周
波成分を除去するLPFとを備えている。
【0015】
【作用】定電流回路から絶縁トランスの一次巻線のセン
タータップに定電流を供給する。絶縁トランスの一次巻
線の端子に並列接続されるコンデンサーと能動素子及び
絶縁トランスの帰還巻線による共振回路で自励発振す
る。
タータップに定電流を供給する。絶縁トランスの一次巻
線の端子に並列接続されるコンデンサーと能動素子及び
絶縁トランスの帰還巻線による共振回路で自励発振す
る。
【0016】この自励発振した発振信号を二次巻線を介
して電力として供給する。絶縁トランスの一次巻線から
入力された信号は電圧/電流変換して絶縁トランスの一
次巻線のセンタータップに印加する。共振回路の発振信
号の振幅を電圧/電流変換回路で変調し、変調した信号
を二次巻線の端子間の電位変化として取り出し整流平滑
回路で復調する。
して電力として供給する。絶縁トランスの一次巻線から
入力された信号は電圧/電流変換して絶縁トランスの一
次巻線のセンタータップに印加する。共振回路の発振信
号の振幅を電圧/電流変換回路で変調し、変調した信号
を二次巻線の端子間の電位変化として取り出し整流平滑
回路で復調する。
【0017】絶縁トランスの二次巻線から入力された信
号の電流変化は、共振回路の発振信号の振幅で変調し、
絶縁トランスの一次巻線のセンタータップより電圧変化
として取り出し、LPFから信号として出力する。
号の電流変化は、共振回路の発振信号の振幅で変調し、
絶縁トランスの一次巻線のセンタータップより電圧変化
として取り出し、LPFから信号として出力する。
【0018】
【実施例】以下、本発明のアイソレーション信号伝送回
路の一実施例を図にしたがって詳述する。図1に示すよ
うに、本発明によるアイソレーション信号伝送回路は、
絶縁トランスT11と、絶縁トランスの一次巻線NPのセ
ンタータップPT2に接続された定電流回路11と、絶
縁トランスの一次巻線の端子PT1、PT3に並列接続さ
れるコンデンサーC11、絶縁トランスの帰還巻線NFの
端子PT4、PT5が接続され、一次巻線の端子が接続さ
れた能動素子Q11、Q12により構成され自励発振により
絶縁トランスの二次巻線NSに電力を供給する共振回路
12と、絶縁トランスの一次巻線から入力された入力信
号Iaを電圧/電流変換して絶縁トランスの一次巻線の
センタータップに印加し、共振回路の発振信号の振幅を
変調する電圧/電流変換回路15と、変調された信号を
二次巻線NSの端子PT6、PT8間の電位変化として取
り出し復調する整流平滑回路13、14と、絶縁トラン
スの二次巻線から入力された入力信号Ibの二次巻線の
電流変化により、共振回路の発振信号の振幅を変調し絶
縁トランスの一次巻線のセンタータップより電圧変化と
して取り出し高周波成分を除去するLPF16とを備え
ている。
路の一実施例を図にしたがって詳述する。図1に示すよ
うに、本発明によるアイソレーション信号伝送回路は、
絶縁トランスT11と、絶縁トランスの一次巻線NPのセ
ンタータップPT2に接続された定電流回路11と、絶
縁トランスの一次巻線の端子PT1、PT3に並列接続さ
れるコンデンサーC11、絶縁トランスの帰還巻線NFの
端子PT4、PT5が接続され、一次巻線の端子が接続さ
れた能動素子Q11、Q12により構成され自励発振により
絶縁トランスの二次巻線NSに電力を供給する共振回路
12と、絶縁トランスの一次巻線から入力された入力信
号Iaを電圧/電流変換して絶縁トランスの一次巻線の
センタータップに印加し、共振回路の発振信号の振幅を
変調する電圧/電流変換回路15と、変調された信号を
二次巻線NSの端子PT6、PT8間の電位変化として取
り出し復調する整流平滑回路13、14と、絶縁トラン
スの二次巻線から入力された入力信号Ibの二次巻線の
電流変化により、共振回路の発振信号の振幅を変調し絶
縁トランスの一次巻線のセンタータップより電圧変化と
して取り出し高周波成分を除去するLPF16とを備え
ている。
【0019】アイソレーション信号伝送回路1は定電流
回路11、共振回路12、整流回路13、平滑回路1
4、電圧/電流変換回路15、LPF16を有し、入力
信号I aが入力される入力信号端子P14は電圧/電流変
換回路15の入力側に接続され、電圧/電流変換回路1
5の出力側は共振回路12の絶縁トランスT11のセンタ
ータップPT2とLPF16の入力側にそれぞれ接続さ
れている。
回路11、共振回路12、整流回路13、平滑回路1
4、電圧/電流変換回路15、LPF16を有し、入力
信号I aが入力される入力信号端子P14は電圧/電流変
換回路15の入力側に接続され、電圧/電流変換回路1
5の出力側は共振回路12の絶縁トランスT11のセンタ
ータップPT2とLPF16の入力側にそれぞれ接続さ
れている。
【0020】LPF16の出力側は出力信号Oaが出力
される出力信号端子P15に接続され、直流電源Vaが入
力される直流電源端子P13は定電流回路11の入力側に
接続されている。定電流回路11の出力側は共振回路1
2に設けられた絶縁トランスT11のセンタータップPT
2に接続されている。
される出力信号端子P15に接続され、直流電源Vaが入
力される直流電源端子P13は定電流回路11の入力側に
接続されている。定電流回路11の出力側は共振回路1
2に設けられた絶縁トランスT11のセンタータップPT
2に接続されている。
【0021】共振回路12は一次巻線NP、二次巻線
NS、帰還巻線NFを有するる絶縁トランスT11、コンデ
ンサーC11、NPNトランジスタQ11、Q12で構成さ
れ、一次巻線NPの端子PT1とPT3にはコンデンサー
C11が接続され、端子PT1はNPNトランジスタQ11
のコレクタと接続され、エミッタは基準電位点G1と接
続されている。
NS、帰還巻線NFを有するる絶縁トランスT11、コンデ
ンサーC11、NPNトランジスタQ11、Q12で構成さ
れ、一次巻線NPの端子PT1とPT3にはコンデンサー
C11が接続され、端子PT1はNPNトランジスタQ11
のコレクタと接続され、エミッタは基準電位点G1と接
続されている。
【0022】NPNトランジスタQ12のコレクタは端子
PT3と接続され、エミッタは基準電位点G1と接続され
ている。NPNトランジスタQ11とQ12のそれぞれのベ
ースは端子PT4、PT5を介して帰還巻線NFと接続さ
れている。絶縁トランスT11に設けられた二次巻線NS
のセンタータップPT7は二次側の基準電位点G12とな
る平衡信号端子P12と接続される。
PT3と接続され、エミッタは基準電位点G1と接続され
ている。NPNトランジスタQ11とQ12のそれぞれのベ
ースは端子PT4、PT5を介して帰還巻線NFと接続さ
れている。絶縁トランスT11に設けられた二次巻線NS
のセンタータップPT7は二次側の基準電位点G12とな
る平衡信号端子P12と接続される。
【0023】二次巻線NSの端子PT6およびPT8はそ
れぞれ整流回路13に設けられたダイオードD11および
D12のアノードと接続されている。整流回路13のダイ
オードD11およびD12のカソードはそれぞれ平滑回路1
4のコイルL11の一端に接続され、コイルL11の他端は
平衡信号端子P11と接続されている。
れぞれ整流回路13に設けられたダイオードD11および
D12のアノードと接続されている。整流回路13のダイ
オードD11およびD12のカソードはそれぞれ平滑回路1
4のコイルL11の一端に接続され、コイルL11の他端は
平衡信号端子P11と接続されている。
【0024】コンデンサC12および終端抵抗R11のそれ
ぞれの一端および他端は平衡信号端子P11、P12に接続
され、平衡信号端子P11、P12は平衡信号ラインL
N1、LN2を介して計測回路2の平衡信号端子P21、P
22に接続されている。計測回路2はAC/DC変換回路
21、不平衡/平衡変換回路22および平衡/不平衡変
換回路23で構成され、平衡信号端子P21、P22は直流
カット用コンデンサC21、C22を介して不平衡/平衡変
換回路22の出力側と平衡/不平衡変換回路23の入力
側にそれぞれ接続されている。
ぞれの一端および他端は平衡信号端子P11、P12に接続
され、平衡信号端子P11、P12は平衡信号ラインL
N1、LN2を介して計測回路2の平衡信号端子P21、P
22に接続されている。計測回路2はAC/DC変換回路
21、不平衡/平衡変換回路22および平衡/不平衡変
換回路23で構成され、平衡信号端子P21、P22は直流
カット用コンデンサC21、C22を介して不平衡/平衡変
換回路22の出力側と平衡/不平衡変換回路23の入力
側にそれぞれ接続されている。
【0025】なお、平衡信号端子P22が基準電位点G2
となっており、不平衡/平衡変換回路22および平衡/
不平衡変換回路23及びAC/DC変換回路21にはこ
の基準電位点G2が接続されている。AC/DC変換回
路21の電源入力側は平衡信号端子P21が接続され、A
C/DC変換回路21の出力側は計測用電源Vbを出力
する計測側電源端子P23と接続されている。
となっており、不平衡/平衡変換回路22および平衡/
不平衡変換回路23及びAC/DC変換回路21にはこ
の基準電位点G2が接続されている。AC/DC変換回
路21の電源入力側は平衡信号端子P21が接続され、A
C/DC変換回路21の出力側は計測用電源Vbを出力
する計測側電源端子P23と接続されている。
【0026】不平衡/平衡変換回路22の入力側は計測
信号Ibが入力される計測側入力端子P24と接続されて
いる。平衡/不平衡変換回路23の出力側は計測信号O
bが出力される計測側出力端子P25に接続されている。
次に本発明の共振回路12の動作を図1に基づいて説明
する。
信号Ibが入力される計測側入力端子P24と接続されて
いる。平衡/不平衡変換回路23の出力側は計測信号O
bが出力される計測側出力端子P25に接続されている。
次に本発明の共振回路12の動作を図1に基づいて説明
する。
【0027】共振回路12において、定電流回路11よ
り供給された電流I11は絶縁トランスT11に設けられた
一次巻線NPのセンタータップPT2を介してNPNトラ
ンジスタQ11とQ12のそれぞれのコレクタへ印加され
る。この電流I11によって帰還巻線NFに電流が誘起さ
れ、電流I11と誘起された電流は相互に逆相になってい
るので、電流I11はNPNトランジスタQ11がオンして
いるときは一次巻線NPの端子PT1へ、NPNトランジ
スタQ12がオンしているときは一次巻線NPの端子PT3
へ流れ込む。
り供給された電流I11は絶縁トランスT11に設けられた
一次巻線NPのセンタータップPT2を介してNPNトラ
ンジスタQ11とQ12のそれぞれのコレクタへ印加され
る。この電流I11によって帰還巻線NFに電流が誘起さ
れ、電流I11と誘起された電流は相互に逆相になってい
るので、電流I11はNPNトランジスタQ11がオンして
いるときは一次巻線NPの端子PT1へ、NPNトランジ
スタQ12がオンしているときは一次巻線NPの端子PT3
へ流れ込む。
【0028】一方のNPNトランジスタQ11がオンし、
もう一方のNPNトランジスタQ12がオフしている場合
は、電流I11の流れる向きにより発生する帰還巻線NF
の電流変化により、NPNトランジスタQ11のベースに
は絶縁トランスT11に設けられた帰還巻線NPの端子P
T5より+の電位が加えられる。逆にもう一方のNPN
トランジスタQ12のベースには端子PT4から−の電位
が加えられるので、NPNトランジスタQ11およびQ12
のスイッチング状態は維持される。絶縁トランスT11の
一次巻線NPの逆起電力により一次巻線NPの端子PT1
へ流れ込む電流は除々に減少し、逆に絶縁トランスT11
の一次巻線NPの端子PT3に流れ込む電流が除々に増加
する。以上の動作により、絶縁トランスT11の一次巻線
NPに流れる電流の向きが逆転すると、絶縁トランスT
11の帰還巻線NFの端子PT5および端子PT4間の電位
が逆転し(端子PT5が−、端子PT4が+)一方のNP
NトランジスタQ11はオフし、他方のNPNトランジス
タQ12はオンする。この動作を繰り返し、絶縁トランス
T11の一次巻線NPのインダクタンスとコンデンサC1 1
で決まる周波数で発振を継続する。
もう一方のNPNトランジスタQ12がオフしている場合
は、電流I11の流れる向きにより発生する帰還巻線NF
の電流変化により、NPNトランジスタQ11のベースに
は絶縁トランスT11に設けられた帰還巻線NPの端子P
T5より+の電位が加えられる。逆にもう一方のNPN
トランジスタQ12のベースには端子PT4から−の電位
が加えられるので、NPNトランジスタQ11およびQ12
のスイッチング状態は維持される。絶縁トランスT11の
一次巻線NPの逆起電力により一次巻線NPの端子PT1
へ流れ込む電流は除々に減少し、逆に絶縁トランスT11
の一次巻線NPの端子PT3に流れ込む電流が除々に増加
する。以上の動作により、絶縁トランスT11の一次巻線
NPに流れる電流の向きが逆転すると、絶縁トランスT
11の帰還巻線NFの端子PT5および端子PT4間の電位
が逆転し(端子PT5が−、端子PT4が+)一方のNP
NトランジスタQ11はオフし、他方のNPNトランジス
タQ12はオンする。この動作を繰り返し、絶縁トランス
T11の一次巻線NPのインダクタンスとコンデンサC1 1
で決まる周波数で発振を継続する。
【0029】つぎにアイソレーション信号伝送回路1か
ら計測回路2へ送出される場合を、図2の動作波形にも
とずいて説明する。図2に示すように、アイソレーショ
ン信号伝送回路1の入力端子P14に加えられる入力信号
Iaは図2(A)に示す波形で、電圧/電流変換回路1
5で電流に変換される。
ら計測回路2へ送出される場合を、図2の動作波形にも
とずいて説明する。図2に示すように、アイソレーショ
ン信号伝送回路1の入力端子P14に加えられる入力信号
Iaは図2(A)に示す波形で、電圧/電流変換回路1
5で電流に変換される。
【0030】この信号で絶縁トランスT11の一次巻線N
Pに流れ込む電流が変化するので図2(B)のように電
圧/電流変換回路15の出力はの発振信号で変調され
電位変化V14ができる。この電位変化V14は絶縁トラン
スT11を介して二次巻線NSへ伝えられ図2(C)のよ
うに絶縁トランスT11の二次巻線NSの両端の電圧波形
V13が入力信号Iaに応じての発振信号で変調され
る。この電圧波形V13の変化を整流回路13によって取
り出すと、図2の(D)に示すの発振信号で変調され
た電圧波形V12となる。
Pに流れ込む電流が変化するので図2(B)のように電
圧/電流変換回路15の出力はの発振信号で変調され
電位変化V14ができる。この電位変化V14は絶縁トラン
スT11を介して二次巻線NSへ伝えられ図2(C)のよ
うに絶縁トランスT11の二次巻線NSの両端の電圧波形
V13が入力信号Iaに応じての発振信号で変調され
る。この電圧波形V13の変化を整流回路13によって取
り出すと、図2の(D)に示すの発振信号で変調され
た電圧波形V12となる。
【0031】この電圧波形V12は平滑回路14で平滑さ
れ計測回路2の基準電位点G2からみたアイソレーショ
ン信号伝送回路1の平衡信号端子P11およびP12の波形
となって図2(E)のように、直流バイアスのかかった
の点線で示す平衡ラインLN1との実線で示す平衡
ラインLN2との基準電位点G2との間の波形として取
り出せる。
れ計測回路2の基準電位点G2からみたアイソレーショ
ン信号伝送回路1の平衡信号端子P11およびP12の波形
となって図2(E)のように、直流バイアスのかかった
の点線で示す平衡ラインLN1との実線で示す平衡
ラインLN2との基準電位点G2との間の波形として取
り出せる。
【0032】このとの波形を平衡/不平衡変換回路
23で取り出せば図2(F)に示す計測側出力信号0b
が再生される。また同時に平衡ラインLN1とLN2から
AC/DC変換回路21から電力を取り出せば、計測回
路2の計測用電源Vbを計測側電源端子P23から出力で
きる。つぎに計測回路2からアイソレーション信号伝送
回路1へ送出される場合の動作を図3の動作波形に基づ
いて説明する。
23で取り出せば図2(F)に示す計測側出力信号0b
が再生される。また同時に平衡ラインLN1とLN2から
AC/DC変換回路21から電力を取り出せば、計測回
路2の計測用電源Vbを計測側電源端子P23から出力で
きる。つぎに計測回路2からアイソレーション信号伝送
回路1へ送出される場合の動作を図3の動作波形に基づ
いて説明する。
【0033】計測回路2の計測側入力端子P24へ加えら
れた計測側入力信号Ibは図3(A)に示す不平衡/平
衡変換回路22で図3(B)に示すようにの点線で示
す平衡ラインLN1との実線で示す平衡ラインLN2と
の基準電位点G2との間の波形としてアイソレーショ
ン信号伝送回路1の平衡信号端子P11およびP12へ送出
される。
れた計測側入力信号Ibは図3(A)に示す不平衡/平
衡変換回路22で図3(B)に示すようにの点線で示
す平衡ラインLN1との実線で示す平衡ラインLN2と
の基準電位点G2との間の波形としてアイソレーショ
ン信号伝送回路1の平衡信号端子P11およびP12へ送出
される。
【0034】アイソレーション信号伝送回路1の平衡信
号端子P11およびP12へ送出された波形は、図3(C)
に示すように終端抵抗R11の一端と他端の間の電圧波形
V11(絶縁トランスT11に設けられた二次巻線NSのセ
ンタータップPT7の基準電位点G12を基準とする)と
なる。この電圧波形V11は絶縁トランスT11に設けられ
た二次巻線NSの端子PT6とPT8との間の電圧変化と
なるので図3(D)に示すように、計測回路2の計測側
入力信号Ibがの発振信号で変調される。
号端子P11およびP12へ送出された波形は、図3(C)
に示すように終端抵抗R11の一端と他端の間の電圧波形
V11(絶縁トランスT11に設けられた二次巻線NSのセ
ンタータップPT7の基準電位点G12を基準とする)と
なる。この電圧波形V11は絶縁トランスT11に設けられ
た二次巻線NSの端子PT6とPT8との間の電圧変化と
なるので図3(D)に示すように、計測回路2の計測側
入力信号Ibがの発振信号で変調される。
【0035】このの発振信号で変調された計測側入力
信号Ibの振幅変化は同時に絶縁トランスT11の一次巻
線NPの電圧変化として伝達され、絶縁トランスT11の
センタータップPT2の電位変化V14は図3(E)とな
るこれをLPF16を通すと図3(F)のよう出力信号
Oaを出力信号端子P15から出力される。
信号Ibの振幅変化は同時に絶縁トランスT11の一次巻
線NPの電圧変化として伝達され、絶縁トランスT11の
センタータップPT2の電位変化V14は図3(E)とな
るこれをLPF16を通すと図3(F)のよう出力信号
Oaを出力信号端子P15から出力される。
【0036】なお、上記実施例では、計測への応用につ
いて説明したが、異なるAC電源を搭載する機器間を接
続するデーターや音声通信においても同様に適用でき
る。またノイズの影響を受けにくい計測器が構成でき
る。また計測用のセンサー回路に電源を給電でき、かつ
センサー信号の受信以外に計測器からの制御が可能にな
る。
いて説明したが、異なるAC電源を搭載する機器間を接
続するデーターや音声通信においても同様に適用でき
る。またノイズの影響を受けにくい計測器が構成でき
る。また計測用のセンサー回路に電源を給電でき、かつ
センサー信号の受信以外に計測器からの制御が可能にな
る。
【0037】またセンサー回路と計測器を2線で接続で
きる。またRS−232C等のデータ通信回路を絶縁で
きる。またビデオ信号等の広帯域信号が伝送できる。ま
た共振回路は正弦波発信となるのでノイズを発生しにく
い。
きる。またRS−232C等のデータ通信回路を絶縁で
きる。またビデオ信号等の広帯域信号が伝送できる。ま
た共振回路は正弦波発信となるのでノイズを発生しにく
い。
【0038】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明のアイソレーション信号伝送回路は、絶縁トランス
と、絶縁トランスの一次巻線のセンタータップに接続さ
れた定電流回路と、絶縁トランスの一次巻線の端子に並
列接続されるコンデンサー、絶縁トランスの帰還巻線の
端子が接続され、一次巻線の端子が接続された能動素子
により構成され自励発振により絶縁トランスの二次巻線
に電力を供給する共振回路と、絶縁トランスの一次巻線
から入力された入力信号を電圧/電流変換して絶縁トラ
ンスの一次巻線のセンタータップに印加し、共振回路の
発振信号の振幅を変調する電圧/電流変換回路と、変調
された信号を二次巻線の端子間の電位変化として取り出
し復調する整流平滑回路と、絶縁トランスの二次巻線か
ら入力された入力信号の二次巻線の電流変化により、共
振回路の発振信号の振幅を変調し絶縁トランスの一次巻
線のセンタータップより電圧変化として取り出し高周波
成分を除去するLPFとを備えているので、1個の絶縁
トランスで双方向の信号伝送および一次側より二次側へ
の電源供給が可能になる。また二次側は平衡信号で信号
の送受ができるのでノイズに強いアイソレーション信号
伝送回路が構成できる。
発明のアイソレーション信号伝送回路は、絶縁トランス
と、絶縁トランスの一次巻線のセンタータップに接続さ
れた定電流回路と、絶縁トランスの一次巻線の端子に並
列接続されるコンデンサー、絶縁トランスの帰還巻線の
端子が接続され、一次巻線の端子が接続された能動素子
により構成され自励発振により絶縁トランスの二次巻線
に電力を供給する共振回路と、絶縁トランスの一次巻線
から入力された入力信号を電圧/電流変換して絶縁トラ
ンスの一次巻線のセンタータップに印加し、共振回路の
発振信号の振幅を変調する電圧/電流変換回路と、変調
された信号を二次巻線の端子間の電位変化として取り出
し復調する整流平滑回路と、絶縁トランスの二次巻線か
ら入力された入力信号の二次巻線の電流変化により、共
振回路の発振信号の振幅を変調し絶縁トランスの一次巻
線のセンタータップより電圧変化として取り出し高周波
成分を除去するLPFとを備えているので、1個の絶縁
トランスで双方向の信号伝送および一次側より二次側へ
の電源供給が可能になる。また二次側は平衡信号で信号
の送受ができるのでノイズに強いアイソレーション信号
伝送回路が構成できる。
【図1】本発明によるアイソレーション信号伝送回路の
一実施例を示すブロック図。
一実施例を示すブロック図。
【図2】(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、
(F)は本発明によるアイソレーション信号伝送回路の
動作波形。
(F)は本発明によるアイソレーション信号伝送回路の
動作波形。
【図3】(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、
(F)は本発明によるアイソレーション信号伝送回路の
動作波形。
(F)は本発明によるアイソレーション信号伝送回路の
動作波形。
【図4】従来のアイソレーション回路の一実施例を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図5】(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、
(F)は従来のアイソレーション回路の動作波形。
(F)は従来のアイソレーション回路の動作波形。
11・・・・・・定電流回路 12・・・・・・共振回路 13、14・・・・・・整流平滑回路 15・・・・・・電圧/電流変換回路 16・・・・・・LPF T11・・・・・・絶縁トランス NP・・・・・・一次巻線 NS・・・・・・二次巻線 NF・・・・・・帰還巻線 C11・・・・・・コンデンサー Q11、Q12・・・・・・能動素子 Ia・・・・・・入力信号 Ib・・・・・・入力信号 PT1、PT3、PT4、PT5、PT6、PT8・・・・・・端子 PT2・・・・・・センタータップ
Claims (1)
- 【請求項1】絶縁トランス(T11)と、前記絶縁トラン
スの一次巻線(NP)のセンタータップ(PT2)に接続
された定電流回路(11)と、前記絶縁トランスの一次
巻線の端子(PT1、PT3)に並列接続されるコンデン
サー(C11)、前記絶縁トランスの帰還巻線(NF)の
端子(PT4、PT5)が接続され、前記一次巻線の端子
が接続された能動素子(Q11、Q12)により構成され自
励発振により前記絶縁トランスの二次巻線(NS)に電
力を供給する共振回路(12)と、前記絶縁トランスの
前記一次巻線から入力された入力信号(Ia)を電圧/
電流変換して前記絶縁トランスの前記一次巻線のセンタ
ータップに印加し、前記共振回路の発振信号の振幅を変
調する電圧/電流変換回路(15)と、変調された信号
を前記二次巻線の端子(PT6、PT8)間の電位変化と
して取り出し復調する整流平滑回路(13、14)と、
前記絶縁トランスの二次巻線から入力された入力信号
(Ib)の前記二次巻線の電流変化により、前記共振回
路の前記発振信号の振幅を変調し前記絶縁トランスの前
記一次巻線の前記センタータップより電圧変化として取
り出し高周波成分を除去するLPF(16)とを備えた
ことを特徴とするアイソレーション信号伝送回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072746A JPH08274692A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | アイソレーション信号伝送回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072746A JPH08274692A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | アイソレーション信号伝送回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08274692A true JPH08274692A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13498238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7072746A Pending JPH08274692A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | アイソレーション信号伝送回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08274692A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009528736A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー | 双方向直流絶縁送信チャネル |
| CN112688564A (zh) * | 2019-10-17 | 2021-04-20 | 上海辰竹仪表有限公司 | 一种基于去中心抽头的变压器的隔离传输电路 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7072746A patent/JPH08274692A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009528736A (ja) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | フェニックス コンタクト ゲーエムベーハー ウント コムパニー カーゲー | 双方向直流絶縁送信チャネル |
| CN112688564A (zh) * | 2019-10-17 | 2021-04-20 | 上海辰竹仪表有限公司 | 一种基于去中心抽头的变压器的隔离传输电路 |
| CN112688564B (zh) * | 2019-10-17 | 2022-08-09 | 上海辰竹仪表有限公司 | 一种基于去中心抽头的变压器的隔离传输电路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040928 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050208 |