JPS6069906A - アイソレ−タ - Google Patents
アイソレ−タInfo
- Publication number
- JPS6069906A JPS6069906A JP58177146A JP17714683A JPS6069906A JP S6069906 A JPS6069906 A JP S6069906A JP 58177146 A JP58177146 A JP 58177146A JP 17714683 A JP17714683 A JP 17714683A JP S6069906 A JPS6069906 A JP S6069906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- input signal
- isolator
- signal
- bias
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Television Receiver Circuits (AREA)
- Hall/Mr Elements (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】
［技術分野］
本発明はアイソレータ、特に２回路間で電源ラインを絶
縁して信号伝達を行なうアイソレータに関する。
縁して信号伝達を行なうアイソレータに関する。
［従来技術］
従来家庭用ＴＶなどのトランスレス機器においてビデオ
信号などを伝送する場合、各機器の電源ラインを絶縁し
て伝送する必要がある。また、デジタル機器などにおい
て、複数の機器を接続して伝送を行なう場合、あるいは
レベル変換が必要な場合などにもこのようなアイソレー
ションが必要となる。これらの機器ではアイソレータと
してトランスやフォルカプラなどの素子が用いられるこ
とが多い。
信号などを伝送する場合、各機器の電源ラインを絶縁し
て伝送する必要がある。また、デジタル機器などにおい
て、複数の機器を接続して伝送を行なう場合、あるいは
レベル変換が必要な場合などにもこのようなアイソレー
ションが必要となる。これらの機器ではアイソレータと
してトランスやフォルカプラなどの素子が用いられるこ
とが多い。
しかし、ビデオ信号などのような直流〜高置波の広範囲
に渡る成分を含む信号をアイソレータを通して伝送する
場合には、トランスをアイソレータとして用いることが
できない。トランスでは直流成分を伝送できないし、ま
た良好な周波数特性ならびに位相特性を得るのが困難で
あえてこれを行なう場合にはコスト高になりやすいから
である。
に渡る成分を含む信号をアイソレータを通して伝送する
場合には、トランスをアイソレータとして用いることが
できない。トランスでは直流成分を伝送できないし、ま
た良好な周波数特性ならびに位相特性を得るのが困難で
あえてこれを行なう場合にはコスト高になりやすいから
である。
この腫の伝送には従来ではフォトカプラか用いられるが
、フォトカプラをアイソレークとして用いる場合には１
次側に発光ダイオードを駆動するための回路が必要であ
り、さらにこのドライブ回路の電源を２次側と絶縁する
ための電源回路が必要であるなど、構成が複雑高価にな
る、という欠点がある。
、フォトカプラをアイソレークとして用いる場合には１
次側に発光ダイオードを駆動するための回路が必要であ
り、さらにこのドライブ回路の電源を２次側と絶縁する
ための電源回路が必要であるなど、構成が複雑高価にな
る、という欠点がある。
［目 的］
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、簡単で安価
に構成でき、良好な特性で確実な信号伝達の行なえるア
イソレータを提供することを目的とする。
に構成でき、良好な特性で確実な信号伝達の行なえるア
イソレータを提供することを目的とする。
［実施例］
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
する。
本発明では、電気信号を一旦磁気に変換して伝達し、し
かる後に電気信号に戻すことによりアイソレータを構成
するが、磁気信号の伝達は磁界発生手段と磁気抵抗効果
素子により構成する。
かる後に電気信号に戻すことによりアイソレータを構成
するが、磁気信号の伝達は磁界発生手段と磁気抵抗効果
素子により構成する。
第１実施例
第１図に磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子という）の模
式図を示す。第１図において符号１で示されるものは、
たとえば５００オングストロ一ム程度のパーマロイによ
り形成されたストライプ状の強磁性薄膜で、薄膜形成法
などにより形成される。この強磁性薄膜１には図示する
ように２木の電極１ａ、２ｂが接合されており、図中の
矢印の方向に磁界を印加することにより、その磁界の変
化を電極から抵抗値の変化として取り出すことができる
ものである。
式図を示す。第１図において符号１で示されるものは、
たとえば５００オングストロ一ム程度のパーマロイによ
り形成されたストライプ状の強磁性薄膜で、薄膜形成法
などにより形成される。この強磁性薄膜１には図示する
ように２木の電極１ａ、２ｂが接合されており、図中の
矢印の方向に磁界を印加することにより、その磁界の変
化を電極から抵抗値の変化として取り出すことができる
ものである。
一般にこのようなＭＲ素子は第２図に示すような検出特
性を有している。第２図の横軸には印加磁界の強度、縦
軸にはＭＲ素子の抵抗値を取っである。図示するように
、ＭＲ素子は磁界の変動にともなって抵抗値が低下する
ような検出特性Ｚを有しており磁界の強さに対して抵抗
値の変化が直線的に変化する部分（Ｐ−Ｑ）を有してい
る。
性を有している。第２図の横軸には印加磁界の強度、縦
軸にはＭＲ素子の抵抗値を取っである。図示するように
、ＭＲ素子は磁界の変動にともなって抵抗値が低下する
ような検出特性Ｚを有しており磁界の強さに対して抵抗
値の変化が直線的に変化する部分（Ｐ−Ｑ）を有してい
る。
第３図に上に示したようなＭＲ素子を用いたアイソレー
タの第１の実施例を示す。
タの第１の実施例を示す。
図において符号３１で示されるものは、外部機器出力な
ど、絶縁を要する入力信号源で、この人力信号源３１の
信号は端子４２を介して入力される。この端子４２には
ＭＲ素子に印加する磁界を発生するための入力信号線１
２が接続されている。この入力信号線１２は抵抗２２を
介して接続されており、入力信号線１２に印加される電
流値がこの抵抗ｚ２により決定される。
ど、絶縁を要する入力信号源で、この人力信号源３１の
信号は端子４２を介して入力される。この端子４２には
ＭＲ素子に印加する磁界を発生するための入力信号線１
２が接続されている。この入力信号線１２は抵抗２２を
介して接続されており、入力信号線１２に印加される電
流値がこの抵抗ｚ２により決定される。
入力信号線１２の近傍にはＭＲ素子１１が配置されてお
り、このＭＲ素子には定電流源２１からにはさらにバイ
アス線１３が配置されており、このバイアス線には同じ
く定電流源２３から一定のバイアス電流が印加され、Ｍ
Ｒ素子ｌｌに対して前記のＰ−Ｑの中心部を動作点とし
てバイアス磁界を印加するようになっている。これらの
ＭＲ素子１１．およびバイアス線１３に印加される電流
はＭＲ素子の特性などに応じて決定される。
り、このＭＲ素子には定電流源２１からにはさらにバイ
アス線１３が配置されており、このバイアス線には同じ
く定電流源２３から一定のバイアス電流が印加され、Ｍ
Ｒ素子ｌｌに対して前記のＰ−Ｑの中心部を動作点とし
てバイアス磁界を印加するようになっている。これらの
ＭＲ素子１１．およびバイアス線１３に印加される電流
はＭＲ素子の特性などに応じて決定される。
ＭＲ素子の両側の端子は増幅器４１の入力に接続されて
おり、ＭＲ素子１１の両端の抵抗値変化は電圧変化とし
て取り出され、増幅器４１により適当なレベルまで増幅
され、出力端子４３から出力される。ＭＲ素子１１にバ
イアス磁界のみが印加された際、その直流オフセー、ト
をキャンセルするため増幅器４１の直流オフセット調整
は可変抵抗（ないしは半固定抵抗）４４により調節でき
るように構成する。
おり、ＭＲ素子１１の両端の抵抗値変化は電圧変化とし
て取り出され、増幅器４１により適当なレベルまで増幅
され、出力端子４３から出力される。ＭＲ素子１１にバ
イアス磁界のみが印加された際、その直流オフセー、ト
をキャンセルするため増幅器４１の直流オフセット調整
は可変抵抗（ないしは半固定抵抗）４４により調節でき
るように構成する。
以上の構成において、入力信号源３１から信号が印加さ
れると、入力信号線１２に抵抗２２で決定される電流が
流れる。この電流が入力信号源３１の電圧に対応して変
化するのはもちろんである。
れると、入力信号線１２に抵抗２２で決定される電流が
流れる。この電流が入力信号源３１の電圧に対応して変
化するのはもちろんである。
この電流によりＭＲ素子１１の近傍に配置された入力信
号線１２に第４図に符号Ｓで示すような信号磁界が発生
する。さらにＭＲ素子１１の特性曲線のリニアリティの
良、好な部分（Ｐ〜Ｑ）のほぼ中点に対応する磁界がバ
イアス磁界としてバイアス線１３から印加される。した
がって、ＭＲ素子１１の両端の抵抗値変化は第４図に符
号Ｒで示されるような曲線となる。
号線１２に第４図に符号Ｓで示すような信号磁界が発生
する。さらにＭＲ素子１１の特性曲線のリニアリティの
良、好な部分（Ｐ〜Ｑ）のほぼ中点に対応する磁界がバ
イアス磁界としてバイアス線１３から印加される。した
がって、ＭＲ素子１１の両端の抵抗値変化は第４図に符
号Ｒで示されるような曲線となる。
この抵抗値変化はＭＲ素子１１の両端から電圧変化とし
て取り出されるが、この電圧変化は小さいので増幅器４
１に入力され、所定の増幅率に基づいて増幅された信号
が出力端子４３から出力される。
て取り出されるが、この電圧変化は小さいので増幅器４
１に入力され、所定の増幅率に基づいて増幅された信号
が出力端子４３から出力される。
以上のようにして入力信号源３１の信号に対応した信号
を出力端子４３に得ることができる。入力信号ｔ３ｉｔ
１２とＭＲ素子１１間では磁界により信号を伝達してお
り、電気的には絶縁されているので、上記の構成はアイ
ソレータとして好適に使用できる。
を出力端子４３に得ることができる。入力信号ｔ３ｉｔ
１２とＭＲ素子１１間では磁界により信号を伝達してお
り、電気的には絶縁されているので、上記の構成はアイ
ソレータとして好適に使用できる。
第２実施例
上述した実施例では、ＭＲ素子の温度などによるドリフ
トの影響は考慮されておらず、ＭＲ素子のドリフトによ
り出力に大きな温度ドリフトを生じる場合がある。この
点に鑑みて第５図に示すような実施例が考えられる。
トの影響は考慮されておらず、ＭＲ素子のドリフトによ
り出力に大きな温度ドリフトを生じる場合がある。この
点に鑑みて第５図に示すような実施例が考えられる。
第５図において、同一符号を付した部材は第３図のもの
と同一ないしは同様の部材であるので、その詳細な説明
は省略する。
と同一ないしは同様の部材であるので、その詳細な説明
は省略する。
第５図の実施例では入力信号源３１の信号は、直列に接
続された入力信号線１２ａ、１２ｂに抵抗２２を介して
印加される。
続された入力信号線１２ａ、１２ｂに抵抗２２を介して
印加される。
これらの入力信号線が発生する磁界はそれぞれ熱的に結
合し、近接して配置されたＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂに印
加される。このとき入力信号が各ＭＲ素子に逆相の磁界
を印加するように配置される。ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂ
は前述の実施例同様定電流源２１ａ、２１ｂに接続され
ており、近傍に配置されたバイアス線１３ａ、１３ｂか
らバイアス磁界が印加される。バイアス線に印加される
電流は定電流回路２３ａ、２３ｂにより定電流化され所
定のバイアス磁界を発生させる。
合し、近接して配置されたＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂに印
加される。このとき入力信号が各ＭＲ素子に逆相の磁界
を印加するように配置される。ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂ
は前述の実施例同様定電流源２１ａ、２１ｂに接続され
ており、近傍に配置されたバイアス線１３ａ、１３ｂか
らバイアス磁界が印加される。バイアス線に印加される
電流は定電流回路２３ａ、２３ｂにより定電流化され所
定のバイアス磁界を発生させる。
ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂの端子電圧は差動増幅器から構
成された増幅器４１に入力され、その電圧差が増幅され
、出力端子４３から出力される。
成された増幅器４１に入力され、その電圧差が増幅され
、出力端子４３から出力される。
以上の構成において、各ＭＲ素子１１ａ、１１ｂの入力
４ｅ＋号磁界および出力抵抗値変化は第６図（Ａ）、（
Ｂ）に示すようになる。第６図（Ａ）ＣＢ）は第４図と
同様の線図である。
４ｅ＋号磁界および出力抵抗値変化は第６図（Ａ）、（
Ｂ）に示すようになる。第６図（Ａ）ＣＢ）は第４図と
同様の線図である。
すなわち、両図に示すようにＭＲ素子１１ａ。
ｉｉｂに印加される、入力信号線１２ａ、１２ｂが発生
する信号磁界Ｓａとｓｂは互いに逆相となる。ＭＲ素子
１１ａ、ｌｌｂにはさらにバイアス線１３ａ、ｔ３ｂか
ら同相のバイアス磁界が印加されており、各ＭＲ素子の
抵抗値変化Ｒａ、Ｒｂ（端子間電圧変化）はそれぞれ逆
相となる。以」二のようにして入力信号源３１の電圧変
化がＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂの端子間電圧差に比例して
取り出される。この電圧差は増幅器４１により増幅され
、出力端子から入力端と絶縁された信号を後段に出力す
ることができる。
する信号磁界Ｓａとｓｂは互いに逆相となる。ＭＲ素子
１１ａ、ｌｌｂにはさらにバイアス線１３ａ、ｔ３ｂか
ら同相のバイアス磁界が印加されており、各ＭＲ素子の
抵抗値変化Ｒａ、Ｒｂ（端子間電圧変化）はそれぞれ逆
相となる。以」二のようにして入力信号源３１の電圧変
化がＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂの端子間電圧差に比例して
取り出される。この電圧差は増幅器４１により増幅され
、出力端子から入力端と絶縁された信号を後段に出力す
ることができる。
以上の構成においては、ＭＲ素子１１ａ、１１ｂを熱的
に結合することにより、ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂの温度
による抵抗値変化は同相でかつ同じ大きさとなる。その
ため差動増幅器４１により温度ドリフトを相殺すること
ができる。さらに各ＭＲ素’％１１ａ、ｆｌｂを近接配
置することにより外部磁界の影響を打ち消すことができ
る。すなわち、外部磁界（ノイズ）は近接して配置され
た各ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂに同様に働くが、これによ
って生じる各ＭＲ素子ＬＬａ、ｌｌｂの抵抗値変化は同
相に現われる。したがって、差動増幅器４１により各Ｍ
Ｒ素子の端子間電圧の差を取り出すことにより、外部磁
界の影響を相殺することができる。
に結合することにより、ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂの温度
による抵抗値変化は同相でかつ同じ大きさとなる。その
ため差動増幅器４１により温度ドリフトを相殺すること
ができる。さらに各ＭＲ素’％１１ａ、ｆｌｂを近接配
置することにより外部磁界の影響を打ち消すことができ
る。すなわち、外部磁界（ノイズ）は近接して配置され
た各ＭＲ素子１１ａ、ｌｌｂに同様に働くが、これによ
って生じる各ＭＲ素子ＬＬａ、ｌｌｂの抵抗値変化は同
相に現われる。したがって、差動増幅器４１により各Ｍ
Ｒ素子の端子間電圧の差を取り出すことにより、外部磁
界の影響を相殺することができる。
以」二のようにしてより好ましいアイソレータを実現で
きる。
きる。
以」−の２つの実施例では従来のフォトカプラ。
トランスによるアイソレータに比して、入力側の駆動回
路が不必要なのでより簡単に構成でき、かつ直流成分か
ら高周波成分まで良好な特性で信号を伝達できる、とい
う利点がある。
路が不必要なのでより簡単に構成でき、かつ直流成分か
ら高周波成分まで良好な特性で信号を伝達できる、とい
う利点がある。
以上の２つの実施例ではＭＲ素子に信号磁界を印加する
入力信号線は直線状のものを例示したが、コイルとして
構成してもよいのはもちろんである。また、ＭＲ素子は
ストライプ状の薄１１りから構成したものを例示したが
、他のホール素子を用いてもよいのはもちろんである。
入力信号線は直線状のものを例示したが、コイルとして
構成してもよいのはもちろんである。また、ＭＲ素子は
ストライプ状の薄１１りから構成したものを例示したが
、他のホール素子を用いてもよいのはもちろんである。
さらにより簡略には、バイアス磁界を永久磁石を用いて
印加するように構成してもよい。また、以上の実施例で
人力に配置した抵抗を用いず、Ｔｌ！ ｉＸｔ：入力の
アイソレータとして構成してもよいのはもちろんである
。
印加するように構成してもよい。また、以上の実施例で
人力に配置した抵抗を用いず、Ｔｌ！ ｉＸｔ：入力の
アイソレータとして構成してもよいのはもちろんである
。
［効 果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば磁界発
生手段と磁気抵抗効果素子を用いて信号伝達を行なう構
成を採用しているため、従来に比して簡単で安価な構成
により直流成分から高周波成分まで特性良く信号伝達を
行なえる優れたアイソレータを提供することができる。
生手段と磁気抵抗効果素子を用いて信号伝達を行なう構
成を採用しているため、従来に比して簡単で安価な構成
により直流成分から高周波成分まで特性良く信号伝達を
行なえる優れたアイソレータを提供することができる。
ｆｉＳ１図は本発明に用いられる磁気抵抗効果素子の模
式図、第２図は第１図の磁気抵抗効果素子の特性を示す
線図、第３図は本発明の第１の実施例を説明する回路図
、第４図は第３図の回路の動作を説明する線図、第５図
は本発明の第２の実施例を説明する回路図、第６図（Ａ
）、（Ｂ）は第５図の回路の動作を示す線図である。 １・・・強磁性薄膜 １１．１１ａ、ｌｌｂ・・・磁気抵抗効果素子１２．１
２，１２ｂ・・・入力信号線 １３．１３ａ、 １３ｂ−バイアス線 ３１・・・人力信号源 ４１・・・増幅器第１図 １−１ 第２図 第４図
式図、第２図は第１図の磁気抵抗効果素子の特性を示す
線図、第３図は本発明の第１の実施例を説明する回路図
、第４図は第３図の回路の動作を説明する線図、第５図
は本発明の第２の実施例を説明する回路図、第６図（Ａ
）、（Ｂ）は第５図の回路の動作を示す線図である。 １・・・強磁性薄膜 １１．１１ａ、ｌｌｂ・・・磁気抵抗効果素子１２．１
２，１２ｂ・・・入力信号線 １３．１３ａ、 １３ｂ−バイアス線 ３１・・・人力信号源 ４１・・・増幅器第１図 １−１ 第２図 第４図
Claims (1)
- ２回路間で電源ラインを絶縁して信号を伝達するアイソ
レータにおいて、磁界発生手段と磁気抵抗効果素子を用
いて信号伝達を行なうことを特徴とするアイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177146A JPS6069906A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177146A JPS6069906A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | アイソレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069906A true JPS6069906A (ja) | 1985-04-20 |
| JPH0525203B2 JPH0525203B2 (ja) | 1993-04-12 |
Family
ID=16025989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58177146A Granted JPS6069906A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | アイソレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069906A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8270127B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-09-18 | Alps Green Devices Co., Ltd. | Magnetic coupling-type isolator |
| US8395383B2 (en) | 2010-03-11 | 2013-03-12 | Alps Green Devices Co., Ltd. | Current sensor including magnetic detecting element |
| JP2015185889A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 三菱電機株式会社 | 磁気結合型アイソレータ |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58177146A patent/JPS6069906A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8270127B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-09-18 | Alps Green Devices Co., Ltd. | Magnetic coupling-type isolator |
| US8395383B2 (en) | 2010-03-11 | 2013-03-12 | Alps Green Devices Co., Ltd. | Current sensor including magnetic detecting element |
| JP2015185889A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 三菱電機株式会社 | 磁気結合型アイソレータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525203B2 (ja) | 1993-04-12 |
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