JPH03108907A - 絶縁アンプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入力側と出力側との電気的絶縁に光結合素子
を用いた絶縁アンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、絶縁アンプは、計測器、制御機器等の機器に
おいて、１次側となる高圧回路と２次側となる制御回路
との分離や、高電位の回路と低電位の回路との接続、あ
るいは、異なるインピーダンスの回路同士の接続等に広
く用いられている。

例えば、制御機器の人力部に用いられる絶縁アンプは、
第５図に示すように、入力側と出力側との間にトランス
Ｔ３１・Ｔｏが設けられており、入力側には、入力信号
をパルス変調する変調回路３１が設けられている。出力
側において、発振回路３２は、トランスＴ３□および復
調回路３３に接続されており、復調回路３３は、トラン
スＴｆｆｌに接続さ、れている。フィルタ３４は、トラ
ンスＴ３１、復調回路３３およびアンプ３５に接続され
ている９このような絶縁アンプでは、入力信号が変調回
路３１によりそのレベルに応じてパルス変調されて、ト
ランスＴ３１により出力側に伝達され、復調回路３３に
より復調されるようになっている。上記の絶縁アンプは
、入力信号がパルス変調されて出力側に伝達されるので
、直流信号の伝達が可能となっており、この点で伝送用
トランスと大きく異なる。

しかしながら、トランスＴ３１・Ｔ３□の耐湿性が他の
電子部品に比べて低いので、特に産業用として絶縁アン
プを使用する場合、トランスＴ３１・Ｔ３２に樹脂モー
ルド等の耐湿処置を施す必要がある。

また、トランスＴ　３１・Ｔ　３２は、回路において大
型の部品であるので、小型化を図るために、例えば入力
信号を１００ｋＨｚ程度の高速、かつ２０ＶＰ−Ｐ程度
の大振幅であるようなパルス変調を行っているが、この
ために回路全体よりノイズが発生し、ノイズを外部に出
さないようにシールドを施す必要がある。

そこで、このような問題を解消するものとして、第６図
に示すように、回路の絶縁にホトカプラＰＣ，，を用い
た構成が従来より知られている。この絶縁アンプでは、
トランジスタＱ４１、抵抗Ｒ４１・Ｒ４□および可変抵
抗ＶＲ，，からなる駆動回路による駆動で、ホトカプラ
ＰＣ４，の発光ダイオードＬＤ、、が発光する。すると
、ホトカブラＰＣ，，のホトトランジスタＰＴＡ１が発
光ダイオードＬＤ４の光を受光して、ホトトランジスタ
ＦＴ、、には抵抗Ｒ４３により光電流が流れる。この光
電流は、トランジスタＱ　ａ　ｚ、抵抗Ｒ４４および可
変抵抗ＶＲ４□からなる増幅回路により増幅されて出力
信号となる。この絶縁アンプでは、入力側と出力側とが
ホトカプラＰＣ，，により絶縁されており、ホトカブラ
ＰＣ，，の特性がリニアな領域で信号の伝達が行われる
ようになっている。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、上記従来の絶縁アンプでは、回路の絶縁にホ
トカプラＰ　Ｃａｔが用いられているため、ホトカプラ
ｐｃ、、や回路中に設けられたトランジスタＱ４□・Ｑ
４□の特性のばらつきを吸収するために可変抵抗ＶＲ４
，−ＶＲ，□を設け、製造において可変抵抗ＲＶ４．・
■Ｒ４□の抵抗値を調整する工程が必要であった。ある
いは、可変抵抗Ｖ　Ｒａ　＋・■Ｒ４□を設ける代わり
にファンクショントリミングなどが必要であった。

また、ホトカプラＰ、Ｃ，、は、特性がリニアな領域で
使用されるため、周囲温度の変化や電源電圧の変動によ
り動作特性の変化が太き（なりやすい。このため、ホト
カプラＰＣ４＋の電流伝達率が変化して出力信号が不安
定になるという問題が生じる。一般に、出力信号を安定
化させるには、出力信号を入力側に帰還させることが考
えられるが、出力信号をそのまま入力側に帰還させたの
ではホトカプラＰＣ４１による回路の絶縁が１■なわれ
てしまう。

このように、従来の絶縁アンプは、動作特性が周囲温度
の変化や電源電圧の変動の影響を受けやすいだけでなく
、入出力間が電気的に絶縁されているために、出力信号
の安定化を図ることが困難であり、信頼性や性能の低下
を招来していた。また、上記のような問題点に対し信頼
性や性能の向上を図るには、使用目的に応じた回路を構
成し、信頼性や性能の低下を招く要因を少しでも減らす
ことが考えられるが、これでは、絶縁アンプが汎用性に
欠は高価になるという別の問題が生じることになる。

〔課題を解決するための手段］ 本発明に係る絶縁アンプは、上記の課題を解決するため
に、入力される信号をパルス幅変調するパルス幅変調部
と、光結合素子を有しパルス幅変調部から出力されたパ
ルス信号を光により伝達する第１の光結合部と、第１の
光結合部から出力されたパルス信号を復調する第１の復
調部と、光結合素子を有しパルス幅変調部から出力され
たパルス信号を光により伝達するとともに、上記第１の
光結合部と同等の動作特性を有する第２の光結合部と、
第２の光結合部から出力されたパルス信号を復調し、上
記第１の復調部と同等の動作特性を有する第２の復調部
と、第２の復調部による復調後の信号を入力側に負帰還
させ、入力信号と」二記復謂後の信号との差がなくなる
ようにその出力を制御する負帰還部とを備え、負帰還部
の出力信号が」１記パルス幅変調部に入力されているこ
とを特徴としている。

〔作　用〕

−１−記の構成によれば、パルス幅変調部によりパルス
幅変調された信号は、第１の光結合部および第１の復調
部を経て出力されるとともに、第１の光結合部と同等の
動作特性を有する第２の光結合部、および第１の復調部
と同等の動作特性を有する第２の復調部を経てｆｔ帰還
部に送出される。このため、第１の復調部および第２の
復調部からは、はぼ同じ信号が出力されることになる。

それゆえ、第１の光結合部における光結合素子のυ」作
物性が温度変化や電源電圧の変動等により変化すると、
同様に第２の光結合部の動作特性も変化し、これに従っ
て第１の復調部および第２の復調部から出力される信号
はいずれも同様に変動する。そして、負（ｊ−１ｉ還部
では、第２の復調部から出力された信号が負帰還せられ
、この信号と入力信号との差がなくなるように負帰還部
の出力が制御される。

このように、第１の光結合部の動作特性の変化による信
号の変動が、第２の光結合部、第２の復調部および負帰
還部で構成されるフィードパ・ンクルーブにより抑制さ
れることにより、あかたも第１の復調部の出力信号が負
帰還せられたかのような効果が得られ、第１の光結合部
による絶縁をｆｆ１なうことなく安定した出力を得るこ
とができる。

また、信号をパルス幅変調させることにより、パルス信
号の振幅および電流を小さくして、発生するノイズを低
減させることができるとともに、スイッチング素子がス
イッチング動作を行うようになり、素子の動作特性のば
らつきを無視することができる。

（実施例１〕 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

第１図に示すように、絶縁アンプにおいて、パルス幅変
調部１は、比較回路２および発振回路３により構成され
ている。比較回路２には、一方の入力側子に負帰還回路
９から出力された制ｊｉｒｌ信号が接続され、他方の入
力側子に発振回路３から出力された一定周期の鋸歯状パ
ルス信号が接続されている。比較回路２は、上記制御信
号および鋸歯状パルス信号を比較し、制御信号のレベル
に応じた幅のパルス信号を出力する回路である。

」上記パルス信号は、第１の光結合部としての光結合回
路４に接続されている。光結合回路４は、光結合素子を
有し、上記パルス信号を光により伝達する回路である。

光結合回路４から出力されたパルス信号は、第１の復調
部としての復調回路５に接続されている。復調回路５は
、入力されたパルス信号を復調する回路である。復調回
路５から出力された復調信号は、アンプ６に接続されて
おり、ごこて増幅され出力されるようになっている。な
お、アンプ６は、復調信号のレベル調整や復調信号のイ
ンピーダンス変換に用いられ、必要な場合以外は省いて
もよい。

また、パルス幅変調部１の比較回路２から出力されたパ
ルス信号は、第２の光結合部としての光結合回路７に接
続されている。光結合回路７は、光結合素子を有し、上
記パルス信号を光により伝達する回路であり、光結合回
路４と同等の動作特性を有している。光結合回路７から
出力されたパルス信号は、第２の復調部としての復調回
路８に接続されている。復調回路８は、入力されたパル
ス信号を復調する回路であり、復調回路５と同様の動作
特性を有している。復調回路８により復調された復調信
号は、負帰還回路９の一方の入力側子に接続されている
。負帰還部としての負帰還回路９は、他方の入力側子に
入力信号が接続されており、入力信号と上記復調信号と
の差をなくすように制御された制御信号を出力する回路
である。

続いて、上記絶縁アンプの基本構成に基づく詳細な回路
の構成について説明する。

第２図に示すように、入力側回路において、ツェナーダ
イオードＺＤ、は、カソードが抵抗Ｒを介して電源電圧
Ｖ　ＣＣ＋に接続され、アノードが接地端子ＧＮＤ、に
接続されており、上記ツェナーダイオードＺ　Ｄ　＋お
よび抵抗Ｒ１により定電圧回路が構成され、ツェナーダ
イオードＺＤ、端子間に一定電圧が発生するようになっ
ている。上記ツェナーダイオードＺ　Ｄ　ｔのカソード
およびアノードには、それぞれ電源ライン１０および接
地ライン１１が接続されており、電源ライン１０と接地
ライン１１との間にツェナーダイオードＺＤ。

の端子電圧が現れている。

一方、出力側回路におけるツェナーダイオードＺ　Ｄ　
ｚは、カソードが抵抗Ｒ２を介して電源電圧Ｖ　ＣＣ２
に接続され、アノードが接地端子ＧＮＤ２に接続されて
おり、入力側回路と同様、上記ツェナーダイオードＺＤ
ｚおよび抵抗Ｒ２により定電圧回路が構成され、ツェナ
ーダイオードＺＤ、端子間に一定電圧が発生するように
なっている。上記ツェナーダイオードＺＤ、のカソード
およびアノードには、それぞれ電源ライン１２および接
地ライン１３が接続されており、電源ライン１２と接地
ライン１３との間にツェナーダイオードＺ　Ｄ　ｔの端
子電圧が現れている。なお、上記ツェナーダイオードＺ
Ｄ２　・ＺＤ、は、はぼ同じツェナー電位のものであれ
ばよい。

パルス幅変調部１における発振回路３は、パルス発生回
路１４および定電流回路１５により構成されている。パ
ルス発生回路１４に設けられたオペアンプ１６の非反転
入力側子は、抵抗Ｒ３を介して電源ライン１０に接続さ
れるとともに、抵抗Ｒ４を介して接地ライン１１に接続
されており、さらに抵抗Ｒ３を介してオペアンプ１６の
出力端子に接続されている。オペアンプ１６の反転入力
側子は、コンデンサＣＩを介して接地ライン１１に接続
されるとともに、抵抗Ｒ６を介して出力端子に接続され
ており、さらに抵抗Ｒ？を介してダイオードＤ、のアノ
ードに接続されている。ダイオードＤＩのカソードは、
オペアンプ１６の出力端子に接続されている。

定電流回路１５において、ダイオードＤ２は、カソード
がオペアンプ１６の出力端子に接続され、アノードがト
ランジスタＱ、のコレクタに接続されている。トランジ
スタＱ、は、ベースが抵抗Ｒ８を介して電源ライン１０
に接続され、かつ抵抗Ｒ７を介して接地ライン１１に接
続され、コレクタがコンデンサＣ２を介して接地ライン
１１に接続され、さらにエミッタが抵抗Ｒ１゜を介して
電源ライン１１に接続されている。

パルス幅変調部ｌにおける比較回路２は、コンパレータ
１７により構成されている。このコンパレータ１７は、
電源端子が電源ライン１０に接続され、接地端子が接地
ライン１１に接続されており、非反転入力側子が上記ト
ランジスタＱ１のコレクタに接続され、反転入力側子が
負帰還回路９の誤差アンプ１，８に接続されている。

光結合回路４において、光結合素子としてのホトカプラ
Ｐｃｔ　は、発光ダイオードＬＤ＋およびホトトランジ
スタＰ　Ｔ　Ｉにより構成されている。

発光ダイオードＬＤ、は、アノードが抵抗Ｒ１１を介し
て電源ラインｌＯに接続されるとともに、カソードがト
ランジスタＱ２のコレクタに接続されている。トランジ
スタＱ２は、ベースが抵抗ＲＩ２を介して前記コンパレ
ータ１７の出力端子に接続されるとともに、抵抗ＲＩ３
を介して接地ライン１１に接続され、さらにエミッタが
接地ライン１１に接続されている。一方、ホトトランジ
スタＰＴは、ベースが抵抗Ｒ１４を介して接地ライン１
３に接続され、コレクタが抵抗Ｒｔｓを介して電源ライ
ン１２に接続され、さらにエミッタが接地ライン１３に
接続されている。

復調回路５は、抵抗Ｒ１６およびコンデンサＣ３からな
る積分回路により構成されている。抵抗ＲＩ６は、一端
が上記ホトトランジスタＰＴ、のコレクタに接続され、
他端がコンデンサＣ３を介して接地ライン１３に接続さ
れている。アンプ６は、電源端子が電源ライン１２に接
続され、接地端子が接地ライン１３に接続されており、
入力側子が復調回路５の抵抗Ｒ，６とコンデンサＣ３と
の間に接続され、出力端子が絶縁アンプにおける出力端
子Ｂに接続されている。

光結合回路７において、光結合素子としてのホトカブラ
ＰＣ２は、発光ダイオードＬＤ、のアノ−ドが抵抗Ｒ１
７を介して電源ライン１０に接続されるとともに、カソ
ードがトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。

トランジスタＱ３は、ベースが抵抗ＲＩＩｌを介して前
記コンパレータ１７の出力端子に接続されるとともに、
抵抗Ｒ１９を介して接地ライン１１に接続され、エミッ
タが接地ライン１１に接続されている。一方、ホトトラ
ンジスタＰＴ２は、ベースが抵抗ＲＺＯを介して接地ラ
イン１１に接続され、コレクタが抵抗Ｒ２１を介して電
源ライン１０に接続され、さらにエミッタが接地ライン
１１に接続されている。

この光結合回路７は、光結合回路４と同等の動作特性を
有するように、光結合回路４の対応する各回路素子と同
等の動作特性を有する回路素子により構成されている。

特に、ホトカブラＰＣ。

ＰＣ２は、スイッチング特性が周囲温度や電源電圧に対
して非線型であるため、抵抗や他の半導体素子に置き換
えることが困難であり、スイッチング特性のそろったも
のを用いる必要がある。

復調回路８は、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ４からなる
積分回路により構成されている。抵抗ＲＺｔは、一端が
上記ホトトランジスタＰＴ２のコレクタに接続され、他
端がコンデンサＣ４を介して接地ライン１１に接続され
ている。この復調回路８は、復調回路５と同等の動作特
性を有するように、復調回路５の抵抗Ｒ１＆およびコン
デンサＣ３と同等の動作特性を有する抵抗Ｒ２□および
コンデンサＣ１により構成されている。

負帰還回路９における誤差アンプ１８は、非反転入力側
子が絶縁アンプにおける入力側子Ａに接続され、反転入
力側子が抵抗Ｒ２３を介して復調回路８の抵抗Ｒ２２と
コンデンサＣ６との間に接続されるとともに、並列に設
けられた抵抗Ｒ２４とコンデンサＣ２とを介して出力端
子に接続されている。

上記のように構成された絶縁アンプの動作を説明する。

入力側子Ａに直流の入力信号が入力された場合、パルス
幅変調部１における発振回路３では、パルス発生回路１
４のオペアンプ１６の動作により、第３図の（ａ）に示
すパルス間隔の狭いパルス信号が発生する。このパルス
信号は、定電流回路１５により同図の（ｂ）に示す鋸歯
状パルス信号に変換され、比較回路２に送出される。比
較回路２では、コンパレータ１７により、同図の（Ｃ）
に示すように、上記鋸歯状パルス信号と負帰還回路９か
ら出力された制御信号とが比較され、同図の（ｄ）に示
すように、制御信号のレベルに応した幅のパルス信号が
得られる。このパルス信号のデユーティ比は、入力信号
あるいは復調回路８の復調信号のレベルによって変化す
る。

光結合回路４では、ホトカブラＰＣＩにおいて光により
上記パルス信号が伝達され、同図の（ｅ）に示すパルス
信号が出力される。このパルス信号は、復調回路５によ
り平滑され直流信号に復調された後、アンプ６により増
幅される。従って、出力端子Ｂには、入力信号のレベル
に比例したレベルの出力信号が現れることになる。

一方、光結合回路７では、パルス変調部１から出力され
たパルス信号が、光結合回路４と同様、ホトカブララＰ
Ｃ，を介して伝達され、同図の（ｅ）に示すパルス信号
が出力される。このパルス信号は、復調回路８において
平滑され直流信号に復調された後、誤差アンプ１８に送
出される。負帰還回路９では、誤差アンプ１８により入
力信号と復調回路８の復調信号とが比較され、この比較
による両信号の差に応じた制御信号が出力される。パル
ス幅変調部ｌでは、この制御信号に基づいてパルス幅変
調が行われ、制御信号のレベルに応じた幅のパルス信号
が出力される。

また、入力信号を交流とした場合、基本的な動作は上記
の場合と同様であるが、発振回路３における発振周波数
、積分定数および用いられるスイッチング素子のスイッ
チング時間等により帯域制限を受ける点が直流信号の場
合と異なっている。

上記絶縁アンプにおいては、周囲温度の変化や電源電圧
ｖｃｃＩの変動が生じると、ホトカブラＰＣ８・ＰＣ，
のスイッチング特性が変化することにより、光結合回路
４・７から出力されるパルス信号のデユーティ比が変化
して出力信号のレベルが変化する。このとき、上記パル
ス信号のデュ−ティ比の変化により、復調回路８の復調
信号のレベルも変化するが、誤差アンプ１８は、上記復
調信号と入力信号との差をなくすように制御信号を出力
するので、パルス幅変調部ｌでは、上記制御信号に応じ
て出力するパルス信号のデユーティ比が変えられ、安定
した出力信号を得ることができる。

〔実施例２〕 続いて、本発明の他の実施例を第４図に基づいて説明す
る。なお、第２図に示した前記第１実施例と同様の機能
を有する構成部材には、同一の符号を付記してその説明
を省略する。

第４図に示すように、本実施例の絶縁アンプには、スイ
ッチングレギュレータ制御用のＩＣ１９（シャープ類ｌ
Ｒ９４９４）が備えられている。

パルス幅変調部ｌにおいて、ＩＣ１９内のオシレータ（
Ｏ３Ｃ）２０は、端子Ｐ５およびコンデンサＣ２を介し
て接地ライン１１に接続されるとともに、端子Ｐ、およ
び抵抗ＲｇＳを介して接地ライン１１に接続されている
。端子Ｐ、に現れる鋸歯状パルス信号は、それぞれコン
パレータ１７・２１の反転入力側子に接続されている。

コンパレータ２１は、端子Ｐ４に接続された抵抗Ｒ２６
を介して接地されることにより、鋸歯状パルス信号の所
定レベル以下では、出力がオフ状態となる。

一方、コンパレータ１７のパルス信号およびコンパレー
タ２１の出力信号は、オアゲート２２を介してフリップ
フロップ（Ｆ／Ｆ）２３に接続されている。また、フリ
ップフロップ２３は、端子ｐＨを介して接地ライン１１
に接続されることにより、２つの出力端子から常にロー
レベルの信号を出力するようになっている。この信号お
よびコンパレータ１７のパルス信号は、ノアゲート２４
・２５に接続されている。

負帰還回路９において、誤差アンプ１８は、非反転入力
側子が端子Ｐ、を介して入力側子Ａに接続される一方、
反転入力側子が端子Ｐ２および抵抗Ｒ２，を介して復調
回路８の抵抗Ｒ２□とコンデンサＣ４との間に接続され
るとともに、並列に設けられた抵抗Ｒ２４およびコンデ
ンサＣ３を介して端子Ｐ、に接続されている。また、誤
差アンプ１８の出力端子はダイオードＤ、のアノードに
接続され、ダイオードＤ３のカソードはコンパレータ１
７の反転入力に接続されるとともに、端子Ｐ、に接続さ
れている。

誤差アンプ２６は、非反転入力側子が端子Ｐ１６を介し
て接地ライン１１に接続される一方、反転入力側子が端
子ＰＩＳ’Ｐ＋ｎを介して基準電圧源【ＲＥＦ）２７に
接続されている。誤差アンプ２６の出力端子はダイオー
ドＤ、のアノードに接続され、ダイオードＤ４のカソー
ドはコンパレータ１７の反転入力に接続されている。ま
た、上記基準電圧源２７は、端子ｐ＋ｚを介して電源ラ
イン１０に接続されて、一定の基準電圧を発生するよう
になっている。なお、ＩＣ１９の接地端子となるＰ。

は、接地ライン１１に接続されている。

一方、光結合回路４において、ホトカプラＰＣ。

は、発光ダイオードＬＤ、のアノードが抵抗Ｒｌ　１を
介して電源ライン１０に接続されるとともに、発光ダイ
オードＬＤ、のカソードが端子ｐＨを介してＩＣ１９内
のトランジスタＱ２のコレクタに接続されている。トラ
ンジスタＱ２は、ベースカッアゲート２４の出力端子に
接続され、エミッタが端子Ｐ　ｔｏを介して接地ライン
１１に接続されている。また、ホトカプラＰＣ，におけ
るホトトランジスタＰＴ、は、ベースが抵抗Ｒ１４を介
して接地ライン１３に接続され、コレクタが抵抗ＲＩ５
を介して電源ライン１２に接続され、さらにエミッタが
接地ライン１３に接続されている。

復調回路５は、ホトトランジスタＰＴ、のコレクタと接
地ライン１３との間に、抵抗Ｒ３６およびコンデンサＣ
３が直列接続されて構成されている。アンプ６は、入力
側子が復調回路５の抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ３との間
に接続されるとともに、出力端子が絶縁アンプにおける
出力端子Ｂに接続されている。

光結合回路７において、ホトカプラＰＣｚは、発光ダイ
オードＬＤ２のアノードが抵抗ＲＩ７を介して電源ライ
ン１０に接続されるとともに、発光ダイオードＬＤ、の
カソードが端子Ｐ８を介してＩＣ１９内のトランジスタ
Ｑ３のコレクタに接続されている。ｌ・ランジスタＱ３
は、ベースがノアゲート２５の出力端子に接続され、エ
ミ・ツタが端子Ｐ、を介して接地ライン１１に接続され
てしＸろ。また、ホトカプラＰＣｚにおけるホトトラン
ジスタＰＴｚは、ベースが抵抗Ｒ２゜を介して接地ライ
ン１１に接続され、コレクタが抵抗Ｒｚ＋を介して電源
ライン１０に接続され、さらにエミツタが接地ライン１
１に接続されている。そして、復調回路８は、上記ホト
トランジスタＰ　Ｔ　ｌ　のコレクタと接地ライン１１
との間に、抵抗Ｒ２□およびコンデンサＣ４が直列接続
されて構成されている。

上記のように構成された絶縁アンプの動作は、前記第１
実施例の絶縁アンプと基本的には同しであり、負帰還回
路９の制？１１１信号に応じてデユーティ、比が制御さ
れたパルス信号が、パルス幅変調部１から出力されて、
光結合回路４を経て復調回路５にて復調された後アンプ
６にて増幅され、出力端子Ｂに出力される。一方、パル
ス幅変調部１から出力されたパルス信号は、光結合回路
７を経て復調回路８にて復調される。そして、負帰還回
路９において、入力信号と復調後の復調信号との比較に
より制御信号が出力され、パルス幅変調部１から上記制
御信号に応じたパルス信号が出力される。

［発明の効果〕 本発明に係る絶縁アンプは、以上のように、入力される
信号をパルス幅変調するパルス幅変調部と、光結合素子
を有しパルス幅変調部から出力されたパルス信号を光に
より伝達する第１の光結合部と、第１の光結合部から出
力されたパルス信号を復調する第１の復調部と、光結合
素子を有しパルス幅変調部から出力されたパルス信号を
光により伝達するとともに、上記第１の光結合部と同等
の動作特性を有する第２の光結合部と、第２の光結合部
から出力されたパルス信号を復調し、上記第１の復調部
と同等の動作特性を有する第２の復調部と、第２の復調
部による復調後の信号を入力側に負帰還させ、入力信号
と上記復調後の信号との差がなくなるようにその出力を
制御する負帰還部とを備え、負帰還部の出力信号が上記
パルス幅変調部に入力されている構成である。

これにより、第２の光結合部が第１の光結合部と同等の
動作特性を有するとともに、第２の復調部が第１の復調
部と同等の動作特性を有するので、第１の復調部および
第２の復調部からは、はぼ同じ信号が出力される。それ
ゆえ、第２の復調部から出力される信号を負帰還部によ
り入力側に負帰還させることにより、第１の復調部の出
力信号が入力側に負帰還せられたかのような効果が得ら
れ、第１の光結合部による絶縁を損なうことなく安定し
た出力を得ることができる。

また、信号をパルス幅変調させることにより、パルス信
号の振幅および電流を小さくして、発生ずるノイズを低
減させることができるとともに、スイッチング素子がス
イッチング動作を行うようになり、素子の動作特性のば
らつきを無視することができる。

従って、本発明によれば、部品や回路の共通化を図るこ
とにより、絶縁アンプを安価に構成することができると
ともに、直線性の良い、かつノイズの少ない高性能な絶
縁アンプを提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は絶縁アンプの基本構成を示すブロック図である
。 第２図は絶縁アンプの構成を示す回路図である。 第３図は第２図の絶縁アンプにおける各部の動作を示す
タイムチャートである。 第４図は本発明の他の実施例を示すものであって、絶縁
アンプの構成を示す回路図である。 第５図および第６図は従来例を示すものである。 第５図は絶縁アンプの構成を示すブロック図である。 第６図は他の絶縁アンプの構成を示す回路図である。 １はパルス幅変調部、４は光結合回路（第１の光結合部
）、５は復調回路（第１の復調部）、７は光結合回路（
第２の光結合部）、８は復調回路（第２の復調部）、９
は負帰還回路（負帰還部）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力される信号をパルス幅変調するパルス幅変調部
   と、光結合素子を有しパルス幅変調部から出力されたパ
   ルス信号を光により伝達する第１の光結合部と、第１の
   光結合部から出力されたパルス信号を復調する第１の復
   調部と、光結合素子を有しパルス幅変調部から出力され
   たパルス信号を光により伝達するとともに、上記第１の
   光結合部と同等の動作特性を有する第２の光結合部と、
   第２の光結合部から出力されたパルス信号を復調し、上
   記第１の復調部と同等の動作特性を有する第２の復調部
   と、第２の復調部による復調後の信号を入力側に負帰還
   させ、入力信号と上記復調後の信号との差がなくなるよ
   うにその出力を制御する負帰還部とを備え、負帰還部の
   出力信号が上記パルス幅変調部に入力されていることを
   特徴とする絶縁アンプ。