JPH0385022A - 自励発信送器および方法 - Google Patents
自励発信送器および方法Info
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- JPH0385022A JPH0385022A JP2206630A JP20663090A JPH0385022A JP H0385022 A JPH0385022 A JP H0385022A JP 2206630 A JP2206630 A JP 2206630A JP 20663090 A JP20663090 A JP 20663090A JP H0385022 A JPH0385022 A JP H0385022A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (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】
［産業上の利用分野］
この発明は一般に送信器に関し、特に、負荷のノ（掘屑
波数で発振を雑持するためにフィードバックを使用し、
それにより動作の効率を最善にし、かつ従来知られた送
信器に固有な周波数不整合を克服するようにした自動発
振送信器に関する。
波数で発振を雑持するためにフィードバックを使用し、
それにより動作の効率を最善にし、かつ従来知られた送
信器に固有な周波数不整合を克服するようにした自動発
振送信器に関する。
［従来の技術］
通常用いられる種々の形式の電力増幅器のうちでＤ級電
力増幅器は特に高い効率を提供し、従って効率がｆｆｉ
要な特徴となるような用途に全く望ましい、このような
用途は、電池の再充電又は交換をせずに作動寿命を伸ば
すために、電力節約が重要であるような電池給電される
装置を含む、この種の用途の一例はプログラム可能な心
臓べ−スメーカに用いられるプログラミング装置である
。
力増幅器は特に高い効率を提供し、従って効率がｆｆｉ
要な特徴となるような用途に全く望ましい、このような
用途は、電池の再充電又は交換をせずに作動寿命を伸ば
すために、電力節約が重要であるような電池給電される
装置を含む、この種の用途の一例はプログラム可能な心
臓べ−スメーカに用いられるプログラミング装置である
。
この種のプログラミング装置又はプログラマは電池で作
動し、内部にコイルを有し植え込まれたペースメーカと
の交信のために、コイルを備える速熱測定ヘッドを使用
する。遠隔測定ヘッドの外部コイルとペースメーカの内
部コイルとの間の磁気結合を用いることにより、情報を
プログラマとベースメーカとの間で送信することができ
る。送信されるこの種の情報は例えば装置同定情報、生
体データ、装置の現在の作動パラメータ、装置の本来の
動作に関する技術情報、電池充電状態、装置のための修
正された動作パラメータ（プログラム情報）及び植え込
まれた装置と外部のトランシーバとの間で送信される情
報の照合を含むことができる。
動し、内部にコイルを有し植え込まれたペースメーカと
の交信のために、コイルを備える速熱測定ヘッドを使用
する。遠隔測定ヘッドの外部コイルとペースメーカの内
部コイルとの間の磁気結合を用いることにより、情報を
プログラマとベースメーカとの間で送信することができ
る。送信されるこの種の情報は例えば装置同定情報、生
体データ、装置の現在の作動パラメータ、装置の本来の
動作に関する技術情報、電池充電状態、装置のための修
正された動作パラメータ（プログラム情報）及び植え込
まれた装置と外部のトランシーバとの間で送信される情
報の照合を含むことができる。
プログラマ内部の電池の動作寿命をできる限り伸ばすの
が望ましいということが当業者により認識されている。
が望ましいということが当業者により認識されている。
従ってＤ級送信器はプログラマで使用するために非常に
望ましい形式の増幅器である。Ｄ級送信器は一般に、電
池と直列に接続された一対のスイッチを用いて実現され
る。スイッチを交互に閉じるように選ばれた周波数ｆＯ
でドライバによりスイッチを駆動することにより、また
二つのスイッチ間の点でタップを引き出すことにより、
方形波が得られる。駆動周波数ｆ１は送信器中のＬＣ回
路の共振周波数となるように選ばれている。
望ましい形式の増幅器である。Ｄ級送信器は一般に、電
池と直列に接続された一対のスイッチを用いて実現され
る。スイッチを交互に閉じるように選ばれた周波数ｆＯ
でドライバによりスイッチを駆動することにより、また
二つのスイッチ間の点でタップを引き出すことにより、
方形波が得られる。駆動周波数ｆ１は送信器中のＬＣ回
路の共振周波数となるように選ばれている。
この方形波はコンデンサの一方の側に供給され、コンデ
ンサの他方の側は情報の送信に用いられるコイルである
インダクタの一方の側に接続されている。インダクタの
他方の側は接地され、こうしてインダクタに加わる電圧
は正弦波となる。
ンサの他方の側は情報の送信に用いられるコイルである
インダクタの一方の側に接続されている。インダクタの
他方の側は接地され、こうしてインダクタに加わる電圧
は正弦波となる。
正弦波へ変換される方形波を発生させるようにドライバ
を作動させることにより、ディジットの１が送信される
。同様に方形波が発生しないようにドライバの作動を止
めることにより、正弦波は急速に消えそれによりディジ
ットの０が送信される。
を作動させることにより、ディジットの１が送信される
。同様に方形波が発生しないようにドライバの作動を止
めることにより、正弦波は急速に消えそれによりディジ
ットの０が送信される。
トランジスタがスイッチとして用いられるので、このＤ
＆＆電力増幅器は高効率である。実際にはトランジスタ
スイッチの作動のために成る程度の電力を必要とするが
、理論的にはＤ級増幅器は１００％の効率である。従っ
てＤ＆ｌ’ｕｔｔ力増幅器は、ペースメーカのプログラ
マに使用される送信器として前記用途に用いるためには
理想的である。
＆＆電力増幅器は高効率である。実際にはトランジスタ
スイッチの作動のために成る程度の電力を必要とするが
、理論的にはＤ級増幅器は１００％の効率である。従っ
てＤ＆ｌ’ｕｔｔ力増幅器は、ペースメーカのプログラ
マに使用される送信器として前記用途に用いるためには
理想的である。
この状態は理論上は理想的であるが、残念ながら実際に
は、ベースメーカのプログラマ中で前記の設計のＤ級送
信器を作動するときに遭遇する少なくとも一つの重要な
問題が存在する。プログラマの遠隔測定ヘッド中のコイ
ルがペースメーカのコイルの近傍に持って来られたとき
に、各コイルのインダクタンスは他のコイルにより影響
を受ける０両コイルが近ずくにつれて、遠隔測定ヘッド
中のコイルのインダクタンスはペースメーカ中のコイル
の接近により減少する。
は、ベースメーカのプログラマ中で前記の設計のＤ級送
信器を作動するときに遭遇する少なくとも一つの重要な
問題が存在する。プログラマの遠隔測定ヘッド中のコイ
ルがペースメーカのコイルの近傍に持って来られたとき
に、各コイルのインダクタンスは他のコイルにより影響
を受ける０両コイルが近ずくにつれて、遠隔測定ヘッド
中のコイルのインダクタンスはペースメーカ中のコイル
の接近により減少する。
遠隔測定ヘッド中のコイルのインダクタンスのこの減少
の効果により、ＬＣ回路の共振周波数もまた変化する。
の効果により、ＬＣ回路の共振周波数もまた変化する。
インダクタンスがペースメーカ中のコイルの接近により
減少するとき、遠隔測定ヘッド中でインダクタと協働す
るコンデンサの共振周波数は、最初の共振周波数ｆｏよ
り高い新しい周波数ｆ１へ増加する。従ってドライバは
送信器中のＬＣ回路の真の共振周波数ではない周波数で
送信器を強制的に駆動しようとする。この結果インダク
タに加わる電圧が減少し、そのために信号と送信信号の
効率とが小さくなる。
減少するとき、遠隔測定ヘッド中でインダクタと協働す
るコンデンサの共振周波数は、最初の共振周波数ｆｏよ
り高い新しい周波数ｆ１へ増加する。従ってドライバは
送信器中のＬＣ回路の真の共振周波数ではない周波数で
送信器を強制的に駆動しようとする。この結果インダク
タに加わる電圧が減少し、そのために信号と送信信号の
効率とが小さくなる。
［発明が解決しようとする課題］
この発明の第１の課題は、従来のＤ級送信器の周波数不
整合問題に影響されないＤ級送信器を提供することにあ
る。従来技術の特徴である周波数不整合を防止すること
により、送信器の効率が最大となるようにし、それによ
り非共振周波数で送信器中のＬＣ回路を駆動することに
よる損失を防止しようとするものである。従って作動中
に方形波発振の周波数を送信器中のＬＣ回路の共振周波
数に一致させなければならない。
整合問題に影響されないＤ級送信器を提供することにあ
る。従来技術の特徴である周波数不整合を防止すること
により、送信器の効率が最大となるようにし、それによ
り非共振周波数で送信器中のＬＣ回路を駆動することに
よる損失を防止しようとするものである。従って作動中
に方形波発振の周波数を送信器中のＬＣ回路の共振周波
数に一致させなければならない。
この発明の第２の課題は、方形波信号が発生する周波数
を制御することにある。こうして作動周波数は送信器中
のＬＣ回路の共振周波数に正確に制御される。前記のす
べての課題及び指針を満足させると同時に、この発明に
基づく送信器が効率を最大にするためにＤ級送信器とし
て作動し続けることが重要である。いかなる重大な相対
的不利益をも被ることなく前記のすべての利点と課題と
を解決することもまたこの発明の８題である。
を制御することにある。こうして作動周波数は送信器中
のＬＣ回路の共振周波数に正確に制御される。前記のす
べての課題及び指針を満足させると同時に、この発明に
基づく送信器が効率を最大にするためにＤ級送信器とし
て作動し続けることが重要である。いかなる重大な相対
的不利益をも被ることなく前記のすべての利点と課題と
を解決することもまたこの発明の８題である。
［課題を解決するための手段］
これらの課題は、一連のディジタル２進信号を送信する
送信器において、反転入力端と非反転入力端と出力端と
を有する比較器と、論理入力端と制御入力端と出力端と
を有するトライステート論理ドライバと、第１の端子と
第２の端子とを有するコンデンサと、第１の端子と第２
の端子とを有するインダクタと、入力端と出力端とを有
する微分器と、前記送信器を駆動する手段とを備え、前
記トライステート論理ドライバのための論理入力は前記
比較器の前記出力であり、前記制御入力が第１の論理値
を有するときに、前記トライステート論理ドライバの前
記出力端は高いインピーダンスをイＩし、前記制御入力
が第２の論理値を右するときに、前記トライステート論
理ドライバの前記出力端は前記トライステート論理ドラ
イバの前記出力として前記トライステート論理ドライバ
の前記論理入力の反転値を供給し、前記コンデンサの前
記第１の端子が前記トライステート論理ドライバの前記
出力端に接続され、前記インダクタの前記第１の端子が
前記コンデンサの前記第２の端子に接続され、前記イン
ダクタの前記第２の端子が接地され、前記微分器の前記
入力端が前記インダクタの第１の端子及び前記コンデン
サの前記第２の端子に接続され、前記微分器の前記出力
端が前記比較器の前記非反転入力端に接続され、第１の
ディジタル２進信号を送ろうとするとき、前記駆動手段
が前記第１の論理値を前記制御入力として前記トライス
テート論理ドライバへ供給し、第２のディジタル２進信
号を送ろうとするとき、前記駆動手段が前記第２の論理
値を前記制御入力として前記トライステート論理ドライ
バへ供給し、前記第２のディジタル２進信号を送ろうと
するとき、前記駆動手段がまた負のパルスを前記比較器
の前記反転入力端へ送ることにより解決される。
送信器において、反転入力端と非反転入力端と出力端と
を有する比較器と、論理入力端と制御入力端と出力端と
を有するトライステート論理ドライバと、第１の端子と
第２の端子とを有するコンデンサと、第１の端子と第２
の端子とを有するインダクタと、入力端と出力端とを有
する微分器と、前記送信器を駆動する手段とを備え、前
記トライステート論理ドライバのための論理入力は前記
比較器の前記出力であり、前記制御入力が第１の論理値
を有するときに、前記トライステート論理ドライバの前
記出力端は高いインピーダンスをイＩし、前記制御入力
が第２の論理値を右するときに、前記トライステート論
理ドライバの前記出力端は前記トライステート論理ドラ
イバの前記出力として前記トライステート論理ドライバ
の前記論理入力の反転値を供給し、前記コンデンサの前
記第１の端子が前記トライステート論理ドライバの前記
出力端に接続され、前記インダクタの前記第１の端子が
前記コンデンサの前記第２の端子に接続され、前記イン
ダクタの前記第２の端子が接地され、前記微分器の前記
入力端が前記インダクタの第１の端子及び前記コンデン
サの前記第２の端子に接続され、前記微分器の前記出力
端が前記比較器の前記非反転入力端に接続され、第１の
ディジタル２進信号を送ろうとするとき、前記駆動手段
が前記第１の論理値を前記制御入力として前記トライス
テート論理ドライバへ供給し、第２のディジタル２進信
号を送ろうとするとき、前記駆動手段が前記第２の論理
値を前記制御入力として前記トライステート論理ドライ
バへ供給し、前記第２のディジタル２進信号を送ろうと
するとき、前記駆動手段がまた負のパルスを前記比較器
の前記反転入力端へ送ることにより解決される。
Ｅ作用〕
前記の従来技術の欠点及び限界はこの発明により克服さ
れる。この発明に基づき直列ＬＣ回路は比較器及びトラ
イステート論理ドライバにより駆動され、また方形波発
生器の極性を切り換えるために用いられる微分器を用い
たフィードバックループを備える。トライステート論理
ドライバは、制御入力が高いレベルにあるとき高インピ
ーダンスの出力を有し、制御入力が低いレベルにあると
き論理入力を反転するトライステート制御器である。
れる。この発明に基づき直列ＬＣ回路は比較器及びトラ
イステート論理ドライバにより駆動され、また方形波発
生器の極性を切り換えるために用いられる微分器を用い
たフィードバックループを備える。トライステート論理
ドライバは、制御入力が高いレベルにあるとき高インピ
ーダンスの出力を有し、制御入力が低いレベルにあると
き論理入力を反転するトライステート制御器である。
論理制御のために供給される論理入力はゼロ電圧（低い
レベル）か又は正電圧（高いレベル）であり、制御入力
はまた第１のコンデンサを経て比較器の反転入力端へ供
給され、反転入力端はまた抵抗器を経て接地されている
。従って制御入力がまず低いレベルにもたらされるとき
に、電圧パルスが装置を始動するために比較器の反転入
力端に加えられる。比較器の１１）刃端はトライステー
ト論理ドライバの論理入力端に接続されている。第２の
コンデンサがトライステート論理ドライバの出力端と比
較器の反転入力端との間に接続されている。
レベル）か又は正電圧（高いレベル）であり、制御入力
はまた第１のコンデンサを経て比較器の反転入力端へ供
給され、反転入力端はまた抵抗器を経て接地されている
。従って制御入力がまず低いレベルにもたらされるとき
に、電圧パルスが装置を始動するために比較器の反転入
力端に加えられる。比較器の１１）刃端はトライステー
ト論理ドライバの論理入力端に接続されている。第２の
コンデンサがトライステート論理ドライバの出力端と比
較器の反転入力端との間に接続されている。
トライステート論理ドライバの出力端は主コンデンサの
一方の側に接続され、主コンデンサの他方の側は送信の
ために用いられるコイルであるインダクタの一方の側に
接続されている。インダクタの他方の側は接地されてい
る。主コンデンサ及びインダクタは特定の共振周波数を
有する送信器のＬＣ回路を形成する。
一方の側に接続され、主コンデンサの他方の側は送信の
ために用いられるコイルであるインダクタの一方の側に
接続されている。インダクタの他方の側は接地されてい
る。主コンデンサ及びインダクタは特定の共振周波数を
有する送信器のＬＣ回路を形成する。
フィードバックループは主コンデンサとインダクタとの
間の接続部で始まり、利得Ｋを有する微分器の入力端に
接続されている。微分器の出力は比較器の非反転入力端
に供給される。低いレベルの制御入力を加えると、トラ
イステート論理ドライバの出力が方形波となる。このこ
とはフィードバックループの！＠きに起因し、フィード
バックループは！、７Ｊり換え動作を周期的に起こさせ
る。
間の接続部で始まり、利得Ｋを有する微分器の入力端に
接続されている。微分器の出力は比較器の非反転入力端
に供給される。低いレベルの制御入力を加えると、トラ
イステート論理ドライバの出力が方形波となる。このこ
とはフィードバックループの！＠きに起因し、フィード
バックループは！、７Ｊり換え動作を周期的に起こさせ
る。
従って装置は自動発振する。
ＬＣ回路が方形波により駆動されるときにインダクタに
加わるＴｆ、ＦＥは９０°の進相を有する正弦波となり
、そして装置はＤ級送信器として働く。
加わるＴｆ、ＦＥは９０°の進相を有する正弦波となり
、そして装置はＤ級送信器として働く。
フィードバックループは更に９０°進相（微分係数）を
導入し、トライステート論理ドライバすなわち（１８０
°の移相を行う）反転器と共に０゜（又は正）のフィー
ドバックを行う、このことはＬＣ回路の共振周波数での
方形波周波数を有する目動発振状態に装置を保ち、装置
の効率を最大にする。こうして送信器中のＬＣ回路を駆
動するために用いられる周波数は常にＬＣ回路の共振周
波数と同じ周波数である。装置は前記のように簡単に構
成でき、かつＤ級送信器として高い効率で作動する。
導入し、トライステート論理ドライバすなわち（１８０
°の移相を行う）反転器と共に０゜（又は正）のフィー
ドバックを行う、このことはＬＣ回路の共振周波数での
方形波周波数を有する目動発振状態に装置を保ち、装置
の効率を最大にする。こうして送信器中のＬＣ回路を駆
動するために用いられる周波数は常にＬＣ回路の共振周
波数と同じ周波数である。装置は前記のように簡単に構
成でき、かつＤ級送信器として高い効率で作動する。
［実施例］
次にこの発明に基づく送信器め一実施例を示す図面によ
り、この発明の詳細な説明する。
り、この発明の詳細な説明する。
この発明の有利な実施例の説明に先立って、第４図に示
す従来のＤ級送信器を考察することがイｆ用である。第
４図の装置は電池１０により供給される電圧を切り換え
ることにより作動し、装置の一方の側は接地されている
。二つのスイッチ１２．１４は電池１０に直列に接続さ
れている。
す従来のＤ級送信器を考察することがイｆ用である。第
４図の装置は電池１０により供給される電圧を切り換え
ることにより作動し、装置の一方の側は接地されている
。二つのスイッチ１２．１４は電池１０に直列に接続さ
れている。
スイッチ１２の一方の側は電池１０の非接地側に接続さ
れ、またスイッチ１２の他方の側はスイッチｉ４の一方
の側に接続されている。スイッチ１４の他方の側は電池
ｌＯの接地側に接続されている。
れ、またスイッチ１２の他方の側はスイッチｉ４の一方
の側に接続されている。スイッチ１４の他方の側は電池
ｌＯの接地側に接続されている。
スイッチ１２．１４は共に制御ドライバ１６により作動
させられ、制御ドライバはスイッチを交互に開きまた閉
じるために選ばれた周波数ｆＯでスイッチ１２．１４を
駆動する。従って半サイクルの間スイッチ１２が閉じら
れてスイッチ１４が開かれ、また他の半サイクルの間ス
イッチ１２が開かれてスイッチ１４が閉じられる。スイ
ッチ１２の他方の側とスイッチ１４の一方の側との接続
個所である二つのスイッチ１２．１４間の点で、タップ
を引き出すことにより方形波が作られる。方形波の周波
数はｆ６ となる。
させられ、制御ドライバはスイッチを交互に開きまた閉
じるために選ばれた周波数ｆＯでスイッチ１２．１４を
駆動する。従って半サイクルの間スイッチ１２が閉じら
れてスイッチ１４が開かれ、また他の半サイクルの間ス
イッチ１２が開かれてスイッチ１４が閉じられる。スイ
ッチ１２の他方の側とスイッチ１４の一方の側との接続
個所である二つのスイッチ１２．１４間の点で、タップ
を引き出すことにより方形波が作られる。方形波の周波
数はｆ６ となる。
二つのスイッチ１２．１４間のタップはコンデンサ２０
の一方の側に接続され、コンデンサの他方の側はインダ
クタ２２の一方の側に接続されている。インダクタ２２
の他方の側は接地されている。コンデンサ２０及びイン
ダクタ２２の回路の共振周波数は一般にｆｏに接近して
いる。
の一方の側に接続され、コンデンサの他方の側はインダ
クタ２２の一方の側に接続されている。インダクタ２２
の他方の側は接地されている。コンデンサ２０及びイン
ダクタ２２の回路の共振周波数は一般にｆｏに接近して
いる。
方形波が二つのスイッチ１２．１４間のタップで作り出
されるときに、正弦波がインダクタ２２Ｌに生じる。デ
ィジットの１を第４図の装置により送信しようとすると
き、制御ドライバ１６は二つのスイッチ１２．１４間の
タップに方形波を発生させるように働く、ディジットの
０を送信しようとするとき、制御ドライバ１６は二つの
スイッチ１２．１４のどちらも開くように働き、この場
合にはインダクタ２２に加わる電圧が急速に減衰してゼ
ロとなる。
されるときに、正弦波がインダクタ２２Ｌに生じる。デ
ィジットの１を第４図の装置により送信しようとすると
き、制御ドライバ１６は二つのスイッチ１２．１４間の
タップに方形波を発生させるように働く、ディジットの
０を送信しようとするとき、制御ドライバ１６は二つの
スイッチ１２．１４のどちらも開くように働き、この場
合にはインダクタ２２に加わる電圧が急速に減衰してゼ
ロとなる。
しかしながらインダクタ２２が、第４図の回路により送
信される信号を受信するために用いられるインダクタ（
図示されていない）の近くに持つて来られるときに、イ
ンダクタ２２のインダクタンスが変化する。インダクタ
２２がこの他のインダクタ（図示されていない）とます
ます強く結合するにつれて、インダクタ２２のインダク
タンスが減少し、コンデンサ２０及びインダクタ２２の
ノ（掘屑波数を値ｆ１ まで増加させる。
信される信号を受信するために用いられるインダクタ（
図示されていない）の近くに持つて来られるときに、イ
ンダクタ２２のインダクタンスが変化する。インダクタ
２２がこの他のインダクタ（図示されていない）とます
ます強く結合するにつれて、インダクタ２２のインダク
タンスが減少し、コンデンサ２０及びインダクタ２２の
ノ（掘屑波数を値ｆ１ まで増加させる。
値ｆ１は結合の程度にかなり依存して変化するので、コ
ンデンサ２０及びインダクタ２２が駆動される周波数ｆ
ｏは、コンデンサ２０及びインダクタ２２の共振周波数
ｆ１からずれるということが明らかである。制御ドライ
バ１６は、コンデンサ２０及びインダクタ２２の真の共
振周波数ｆ＋でない周波数ｆｏで送信器を強制的に駆動
する。
ンデンサ２０及びインダクタ２２が駆動される周波数ｆ
ｏは、コンデンサ２０及びインダクタ２２の共振周波数
ｆ１からずれるということが明らかである。制御ドライ
バ１６は、コンデンサ２０及びインダクタ２２の真の共
振周波数ｆ＋でない周波数ｆｏで送信器を強制的に駆動
する。
この結果インダクタ２２に加わる電圧が減少し、それに
より送信信号の効率が低下する。こうして送信器装置の
全体効率を大きく低下させるおそれのある非効率性が生
じる。
より送信信号の効率が低下する。こうして送信器装置の
全体効率を大きく低下させるおそれのある非効率性が生
じる。
第４図に示すＤ級送信器に固有な問題を解決するこの発
明に基づく装置の有利な実施例が第１図に示されている
０反転入力端と非反転入力端とを有する比較器３０が、
この発明に基づく装置の基本的な構成要素の一つとして
用いられる。比較器３０の出力はトライステート論理ド
ライバ３２の論理入力として用いられる。
明に基づく装置の有利な実施例が第１図に示されている
０反転入力端と非反転入力端とを有する比較器３０が、
この発明に基づく装置の基本的な構成要素の一つとして
用いられる。比較器３０の出力はトライステート論理ド
ライバ３２の論理入力として用いられる。
トライステート論理ドライバ３２は線３４上の制御入力
により駆動される。トライステート論理ドライバ３２は
、線３４上の制御入力が高いレベルにあるとき高インピ
ーダンスを有する（開放回路）トライステート制御器で
ある。線３４上の制御入力が低いレベルにあるとき、ト
ライステート論理ドライバ３２は比較器３０からトライ
ステート論理ドライバ３２へ論理入力として供給される
論理入力の反転値である出力を出す。
により駆動される。トライステート論理ドライバ３２は
、線３４上の制御入力が高いレベルにあるとき高インピ
ーダンスを有する（開放回路）トライステート制御器で
ある。線３４上の制御入力が低いレベルにあるとき、ト
ライステート論理ドライバ３２は比較器３０からトライ
ステート論理ドライバ３２へ論理入力として供給される
論理入力の反転値である出力を出す。
図示の有利な実施例中のトライステート論理ドライバ３
２へ供給される線３４上の制御入力は。
２へ供給される線３４上の制御入力は。
ゼロ′ＮＬ［（低いレベル）又は正電圧（高いレベル）
である、従ってトライステート論理ドライバ３２の出力
は、高い電圧が制御入力として加えられるとき高インピ
ーダンス出力（開放回路）となり、低い電圧がｔ＆３４
上の制御入力として加えられるときトライステート論理
ドライバ３２への論理入力の反転値となる。
である、従ってトライステート論理ドライバ３２の出力
は、高い電圧が制御入力として加えられるとき高インピ
ーダンス出力（開放回路）となり、低い電圧がｔ＆３４
上の制御入力として加えられるときトライステート論理
ドライバ３２への論理入力の反転値となる。
線３４上の制御入力はまた比較器３０の反転入力端へ第
１のコンデンサ３６を経て供給される。
１のコンデンサ３６を経て供給される。
第１のコンデンサ３６の一方の側は線３４に接続され、
第１のコンデンサ３６の他方の側は比較器３０の反転入
力端に接続されている。抵抗器３８は一方の側で比較器
３０の反転入力端に接続され、また他方の側で接地され
ている。
第１のコンデンサ３６の他方の側は比較器３０の反転入
力端に接続されている。抵抗器３８は一方の側で比較器
３０の反転入力端に接続され、また他方の側で接地され
ている。
トライステート論理ドライバ３２の出力はコンデンサ４
０の一方の側へ供給され、コンデンサ４０の他方の側は
インダクタ４２の一方の側に接続されている。インダク
タ４２の他方の側は接地されている。トライステート論
理ドライバ３２の出力電圧は符号ＶＯが付けられている
。インダクタ４２に加わる電圧は符号ＶＬが付けられて
いる。コンデンサ４０及びインダクタ４２の回路の共振
周波数は周波数ｆｌであり、ｆｌは他のインダクタ（図
示されていない）に対するインダクタ４２の結合度に依
存して変化する。
０の一方の側へ供給され、コンデンサ４０の他方の側は
インダクタ４２の一方の側に接続されている。インダク
タ４２の他方の側は接地されている。トライステート論
理ドライバ３２の出力電圧は符号ＶＯが付けられている
。インダクタ４２に加わる電圧は符号ＶＬが付けられて
いる。コンデンサ４０及びインダクタ４２の回路の共振
周波数は周波数ｆｌであり、ｆｌは他のインダクタ（図
示されていない）に対するインダクタ４２の結合度に依
存して変化する。
フィードバック回路はコンデンサ４０の他方の側とイン
ダクタ４２の一方の側との間の接続部から取り出されて
いる。このフィードバック回路はインダクタ４２に加わ
る電圧を微分器４４ヘフイードバツクする。微分器４４
はインダクタ４２に加わる電圧の一次微分を行い、これ
に利得係数Ｋを掛ける。微分器４４の出力は符号ＶＤが
付けられている。微分器４４の出力Ｖｏは非反転入力と
して比較器３０へ供給される。
ダクタ４２の一方の側との間の接続部から取り出されて
いる。このフィードバック回路はインダクタ４２に加わ
る電圧を微分器４４ヘフイードバツクする。微分器４４
はインダクタ４２に加わる電圧の一次微分を行い、これ
に利得係数Ｋを掛ける。微分器４４の出力は符号ＶＤが
付けられている。微分器４４の出力Ｖｏは非反転入力と
して比較器３０へ供給される。
ｆＩＳ１図に示された回路の解析により、インダクタ４
２に加わる電圧ｖＬはトライステート論理ドライバ３２
の出力Ｖｏから一９０°だけ移相されている（インダク
タ４２に加わる電圧Ｖｔはトライステート論理ドライバ
３２からの出力電圧ＶＯより９０°だけ進んでいる）こ
とが明らかとなる。微分器４４はまた一９０’移相器と
しても働く（微分器４４からの出力電圧ＶＤはインダク
タ４２に加わる電圧ｖＬから９０°進んでいる）。
２に加わる電圧ｖＬはトライステート論理ドライバ３２
の出力Ｖｏから一９０°だけ移相されている（インダク
タ４２に加わる電圧Ｖｔはトライステート論理ドライバ
３２からの出力電圧ＶＯより９０°だけ進んでいる）こ
とが明らかとなる。微分器４４はまた一９０’移相器と
しても働く（微分器４４からの出力電圧ＶＤはインダク
タ４２に加わる電圧ｖＬから９０°進んでいる）。
従って微分′ＪＡ４４からの出力電圧ＶＤはトライステ
ート論理ドライバ３２からの出力電圧ＶＯより１８０°
進んでいる。
ート論理ドライバ３２からの出力電圧ＶＯより１８０°
進んでいる。
従って比較器３０の非反転入力端への入力が上昇すると
き、トライステート論理ドライバ３２からの出力ＶＯが
下降し、又はその逆となる。第２のコンデンサ４６は一
方の側でトライステート論理ドライバ３２の入力端に接
続され、また他方の側で比較器３０の反転入力端にｖｃ
統されている。
き、トライステート論理ドライバ３２からの出力ＶＯが
下降し、又はその逆となる。第２のコンデンサ４６は一
方の側でトライステート論理ドライバ３２の入力端に接
続され、また他方の側で比較器３０の反転入力端にｖｃ
統されている。
従ってこの第２のコンデンサ４６は、線３４上の制御入
力が低いレベルにあるとき、トライステート論理ドライ
バ３２の出力を駆動する比較器３０の出力の間の遺移の
速度を上げる。
力が低いレベルにあるとき、トライステート論理ドライ
バ３２の出力を駆動する比較器３０の出力の間の遺移の
速度を上げる。
微分器４４のための回路の一例が第３図に示されている
。コンデンサ５０は微分子Ａ４４への入力端として用い
られる一方の側を有し、コンデンサ５０の他方の側はコ
ンデンサ５２の一方の側に接続されている。コンデンサ
５２の他方の側は微分器４４の出力端である。抵抗器５
４の一方の側はコンデンサ５０の他方の側及びコンデン
サ５２の一方の側に接続されている。抵抗器５４の他方
の側は接地されている。抵抗器５６の一方の側はコンデ
ンサ５２の他方の側に接続されている。抵抗器５６の他
方の側は接地されている。
。コンデンサ５０は微分子Ａ４４への入力端として用い
られる一方の側を有し、コンデンサ５０の他方の側はコ
ンデンサ５２の一方の側に接続されている。コンデンサ
５２の他方の側は微分器４４の出力端である。抵抗器５
４の一方の側はコンデンサ５０の他方の側及びコンデン
サ５２の一方の側に接続されている。抵抗器５４の他方
の側は接地されている。抵抗器５６の一方の側はコンデ
ンサ５２の他方の側に接続されている。抵抗器５６の他
方の側は接地されている。
第１図に示す回路の動作を、第２図に示すタイミング線
図に関連して簡単に説明する。最初に線３４上の制御入
力が高いレベルにあると仮定すると、トラ・ｆステート
論理ドライバ３２の出力は高インピーダンスであり（開
放回路）、電圧ＶＯは＋Ｖと接地との１１１１のどこに
あってもよい、従って始動時には線３４上の制御入力が
高いレベルから低いレベルへもたらされる。
図に関連して簡単に説明する。最初に線３４上の制御入
力が高いレベルにあると仮定すると、トラ・ｆステート
論理ドライバ３２の出力は高インピーダンスであり（開
放回路）、電圧ＶＯは＋Ｖと接地との１１１１のどこに
あってもよい、従って始動時には線３４上の制御入力が
高いレベルから低いレベルへもたらされる。
比較器３０の反転入力端は第１のコンデンサ３６から短
い負のパルスを受は取る。比較器３０の出力が高いレベ
ルになると、トライステート論理ドライバ３２からの出
力ＶＯを低いレベルにする。この低い入力がコンデンサ
４０及び微分器４４を経て比較器３０の非反転入力端へ
供給される。微分器４４の利得には、比較器３０への正
味作動入力（反転入力−非反転入力）が短い持続時間の
正パルスとなるように選ばれている。
い負のパルスを受は取る。比較器３０の出力が高いレベ
ルになると、トライステート論理ドライバ３２からの出
力ＶＯを低いレベルにする。この低い入力がコンデンサ
４０及び微分器４４を経て比較器３０の非反転入力端へ
供給される。微分器４４の利得には、比較器３０への正
味作動入力（反転入力−非反転入力）が短い持続時間の
正パルスとなるように選ばれている。
微分器４４からの出力Ｖｏがゼロを通過するとき比較器
３０が出力状態を切り換える。■ｐがゼロを通過すると
き比較器３０が状態を切り換えるので、微分器４４の利
得には臨界的なものではないが、一般に利得には１以下
の値を右する。従って−たび第１のコンデンサ３６によ
り始動されると、第１図に示す回路が自励発振すること
は明らかである。
３０が出力状態を切り換える。■ｐがゼロを通過すると
き比較器３０が状態を切り換えるので、微分器４４の利
得には臨界的なものではないが、一般に利得には１以下
の値を右する。従って−たび第１のコンデンサ３６によ
り始動されると、第１図に示す回路が自励発振すること
は明らかである。
こうしてトライステート論理ドライバ３２からの方形波
出力Ｖｏの発振周波数が、コンデンサ４０及びインダク
タ４２の調波周波数ｆ１のところに来ることが了解され
る。このことはインダクタ４２を他のインダクタ（図示
されていない）に近づけたためにインダクタ４２のイン
ダクタンスの値が変化し、コンデンサ４０及びインダク
タ４２の調波周波数を変化させるときにもあてはまる。
出力Ｖｏの発振周波数が、コンデンサ４０及びインダク
タ４２の調波周波数ｆ１のところに来ることが了解され
る。このことはインダクタ４２を他のインダクタ（図示
されていない）に近づけたためにインダクタ４２のイン
ダクタンスの値が変化し、コンデンサ４０及びインダク
タ４２の調波周波数を変化させるときにもあてはまる。
従ってコンデンサ４０及びインダクタ４２は調波周波数
以外の周波数では決して強制駆動されない。
以外の周波数では決して強制駆動されない。
制御入力３４が高い値に戻ると、トライステート論理ド
ライバ３２はもはや方形波出力を供給しない、むしろト
ライステート論理ドライバ３２の出力は高インピーダン
スになる（開放回路）、この時点でインダクタ４２に加
わる電圧Ｖｔは急速に減衰してゼロとなる。
ライバ３２はもはや方形波出力を供給しない、むしろト
ライステート論理ドライバ３２の出力は高インピーダン
スになる（開放回路）、この時点でインダクタ４２に加
わる電圧Ｖｔは急速に減衰してゼロとなる。
［発明の効果１
それゆえにこの発明の有利な実施例の前記の詳細な説明
から、この発明が従来のＤ級送信器の周波数不整合問題
に影響されないＤ級送信器を提供することが認められる
。送信器の効率は従来技術の特徴である周波数不整合を
防止することにより最大となり、それにより送信器中の
ＬＣ回路を非共振周波数で駆動するために起きる損失を
防止することができる。従って作動時に方形波発振の周
波数が送信器中のＬＣ回路の共振周波数に正確に一致す
る。
から、この発明が従来のＤ級送信器の周波数不整合問題
に影響されないＤ級送信器を提供することが認められる
。送信器の効率は従来技術の特徴である周波数不整合を
防止することにより最大となり、それにより送信器中の
ＬＣ回路を非共振周波数で駆動するために起きる損失を
防止することができる。従って作動時に方形波発振の周
波数が送信器中のＬＣ回路の共振周波数に正確に一致す
る。
この発明に基づく送信器は更に方形波信号が発生される
周波数を制御する。こうして動作周波数を送信器のＬＣ
回路の共振周波数に正確に制御することができる。前記
のその他のすべての課題及び指針を満足させながら、こ
の発明に基づく送信器はＤ級送信器としてｍき続け、そ
れによりその効率が最大となる。従ってどんな重大な相
対的不利益をも被ることなく前記のすべての利益及び課
題が達成される。
周波数を制御する。こうして動作周波数を送信器のＬＣ
回路の共振周波数に正確に制御することができる。前記
のその他のすべての課題及び指針を満足させながら、こ
の発明に基づく送信器はＤ級送信器としてｍき続け、そ
れによりその効率が最大となる。従ってどんな重大な相
対的不利益をも被ることなく前記のすべての利益及び課
題が達成される。
この発明の典型的な一実施例を図示説明したが、ここに
説明した発明に対してこの発明の趣旨から逸脱すること
なく多くの変更、修正又は変形を行うことができること
は、当業者にとって明らかである。それゆえにこの種の
変更、修正及び変形はこの発明の範囲内にあると見なす
べきである。
説明した発明に対してこの発明の趣旨から逸脱すること
なく多くの変更、修正又は変形を行うことができること
は、当業者にとって明らかである。それゆえにこの種の
変更、修正及び変形はこの発明の範囲内にあると見なす
べきである。
第１図はこの発明に基づく送信器の一実施例の回路図、
ｆｊＳＺ図は第１図に示す送信器における制御入力、ト
ライステート論理ドライバの出力、インダクタの電圧及
び微分器の出力の波形を示した線図、第３図は第１図に
示す微分器の回路図、第４図は自動発振送信器の一従来
例の回路図である。 ３０・・・比較器 ３２・・・トライステート論理ドライバ３４・・・制御
入力線 ３６．４０．４６・・・コンデンサ ３８・・・抵抗器 ４２・・・インダクタ ４４・・・微分器
ｆｊＳＺ図は第１図に示す送信器における制御入力、ト
ライステート論理ドライバの出力、インダクタの電圧及
び微分器の出力の波形を示した線図、第３図は第１図に
示す微分器の回路図、第４図は自動発振送信器の一従来
例の回路図である。 ３０・・・比較器 ３２・・・トライステート論理ドライバ３４・・・制御
入力線 ３６．４０．４６・・・コンデンサ ３８・・・抵抗器 ４２・・・インダクタ ４４・・・微分器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）一連のディジタル２進信号を送信する送信器におい
て、反転入力端と非反転入力端と出力端とを有する比較
器と、論理入力端と制御入力端と出力端とを有するトラ
イステート論理ドライバと、第１の端子と第２の端子と
を有するコンデンサと、第１の端子と第２の端子とを有
するインダクタと、入力端と出力端とを有する微分器と
、前記送信器を駆動する手段とを備え、前記トライステ
ート論理ドライバのための論理入力は前記比較器の前記
出力であり、前記制御入力が第１の論理値を有するとき
に、前記トライステート論理ドライバの前記出力端は高
いインピーダンスを有し、前記制御入力が第２の論理値
を有するときに、前記トライステート論理ドライバの前
記出力端は前記トライステート論理ドライバの前記出力
として前記トライステート論理ドライバの前記論理入力
の反転値を供給し、前記コンデンサの前記第１の端子が
前記トライステート論理ドライバの前記出力端に接続さ
れ、前記インダクタの前記第１の端子が前記コンデンサ
の前記第２の端子に接続され、前記インダクタの前記第
２の端子が接地され、前記微分器の前記入力端が前記イ
ンダクタの第１の端子及び前記コンデンサの前記第２の
端子に接続され、前記微分器の前記出力端が前記比較器
の前記非反転入力端に接続され、第１のディジタル２進
信号を送ろうとするとき、前記駆動手段が前記第１の論
理値を前記制御入力として前記トライステート論理ドラ
イバへ供給し、第２のディジタル２進信号を送ろうとす
るとき、前記駆動手段が前記第２の論理値を前記制御入
力として前記トライステート論理ドライバへ供給し、前
記第２の ディジタル２進信号を送ろうとするとき、前記駆動手段
がまた負のパルスを前記比較器の前記反転入力端へ送る
ことを特徴とする自励発振送信器。 ２）前記微分器が１以下の利得を有することを特徴とす
る請求項１記載の送信器。 ３）前記第１のディジタル２進信号がディジットの１で
あり、前記第２のディジタル２進信号がディジットの０
であることを特徴とする請求項１記載の送信器。 ４）前記第１のディジタル２進信号がディジットの０で
あり、前記第２のディジタル２進信号がディジットの１
であることを特徴とする請求項１記載の送信器。 ５）前記第１の論理値が論理１信号であり、前記第２の
論理値が論理０信号であり、前記第１及び第２の論理値
が制御入力線により前記トライステート論理ドライバへ
供給されることを特徴とする請求項１記載の送信器。 ６）前記駆動手段が、第１の端子と第２の端子とを有す
る第１のコンデンサと、第１の端子と第２の端子とを有
する抵抗器とを備え、前記第１のコンデンサの前記第１
の端子が前記制御入力線に接続され、前記第１のコンデ
ンサの前記第２の端子が前記比較器の前記反転入力端に
接続され、前記抵抗器の前記第１の端子が前記比較器の
前記反転入力端に接続され、前記抵抗器の前記第２の端
子が接地されることを特徴とする請求項５記載の送信器
。 ７）前記駆動手段が、第１の端子と第２の端子とを有す
る第２のコンデンサを備え、前記第２のコンデンサの前
記第１の端子が前記トライステート論理ドライバの前記
出力端に接続され、前記第２のコンデンサの前記第２の
端子が前記比較器の前記反転入力端に接続されることを
特徴とする請求項６記載の送信器。 ８）一連のディジタル２進信号を送信する送信器におい
て、反転入力端と非反転入力端と出力端とを有する比較
器と、論理入力端と制御入力端と出力端とを有するトラ
イステート論理ドライバと、第１の端子と第２の端子と
を有するコンデンサと、第１の端子と第２の端子とを有
するインダクタと、入力端と出力端とを有する微分器と
、前記トライステート論理ドライバの前記入力端に接続
された制御入力線と、第１の端子と第２の端子とを有す
る第１のコンデンサと、第１の端子と第２の端子とを有
する抵抗器と、第１の端子と第２の端子とを有する第２
のコンデンサとを備え、前記トライステート論理ドライ
バのための論理入力は前記比較器の前記出力であり、前
記制御入力が論理１を有するときに、前記トライステー
ト論理ドライバの前記出力端は高いインピーダンスを有
し、前記制御入力が論理０を有するときに、前記トライ
ステート論理ドライバの前記出力端は前記トライステー
ト論理ドライバの前記出力として前記トライステート論
理ドライバの前記論理入力の反転値を供給し、前記コン
デンサの前記第１の端子が前記トライステート論理ドラ
イバの前記出力端に接続され、前記インダクタの前記第
１の端子が前記コンデンサの前記第２の端子に接続され
、前記インダクタの前記第２の端子が接地され、前記微
分器の前記入力端が前記インダクタの第１の端子及び前
記コンデンサの前記第２の端子に接続され、前記微分器
の前記出力端が前記比較器の前記非反転入力端に接続さ
れ、前記第１のコンデンサの前記 第１の端子が前記制御入力線に接続され、前記第１のコ
ンデンサの前記第２の端子が前記比較器の前記反転入力
端に接続され、前記抵抗器の前記第１の端子が前記比較
器の前記反転入力端に接続され、前記抵抗器の前記第２
の端子が接地され、前記第２のコンデンサの前記第１の
端子が前記トライステート論理ドライバの前記出力端に
接続され、前記第２のコンデンサの前記第２の端子が前
記比較器の前記反転入力端に接続されることを特徴とす
る自励発振送信器。 ９）一連のディジタル２進信号を送信する送信器におい
て、反転入力端と非反転入力端と出力端とを有する比較
器と、論理入力端と制御入力端と出力端とを有するトラ
イステート論理ドライバと、第１の端子と第２の端子と
を有するコンデンサと、第１の端子と第２の端子とを有
するインダクタと、入力端と出力端とを有する微分器と
を備え、前記トライステート論理ドライバのための論理
入力は前記比較器の前記出力であり、前記制御入力が 第１の論理値を有するときに、前記トライステート論理
ドライバの前記出力端は高いインピーダンスを有し、前
記制御入力が第２の論理値を有するときに、前記トライ
ステート論理ドライバの前記出力端は前記トライステー
ト論理ドライバの前記出力として前記トライステート論
理ドライバの前記論理入力の反転値を供給し、前記コン
デンサの前記第１の端子が前記トライステート論理ドラ
イバの前記出力端に接続され、前記インダクタの前記 第１の端子が前記コンデンサの前記第２の端子に接続さ
れ、前記インダクタの前記第２の端子が接地され、前記
微分器の前記入力端が前記インダクタの第１の端子及び
前記コンデンサの前記第２の端子に接続され、前記微分
器の前記出力端が前記比較器の前記非反転入力端に接続
されることを特徴とする自励発振送信器。 １０）一連のディジタル２進信号の送信方法において、
トライステート論理ドライバからの出力をコンデンサ・
インダクタ直列回路に供給し、前記コンデンサ・インダ
クタ直列回路が第１の端子と第２の端子とを有するコン
デンサと、第１の端子と第２の端子とを有するインダク
タとから成り、前記コンデンサの前記第１の端子が前記
トライステート論理ドライバの前記出力端に接続され、
前記インダクタの前記第１の端子が前記コンデンサの前
記第２の端子に接続され、前記インダクタの前記第２の
端子が接地され、前記トライステート論理ドライバはま
た論理入力端と制御入力端とを有し、前記制御入力が第
１の論理値を有するときに、前記トライステート論理ド
ライバの前記出力が高いインピーダスを有し、前記制御
入力が第２の論理値を有するとき に、前記トライステート論理ドライバの前記出力端が前
記トライステート論理ドライバの前記出力として前記ト
ライステート論理ドライバの前記論理入力の反転値を供
給し、前記トライステート論理ドライバの前記論理入力
端をコンデサンサからの出力により駆動し、前記比較器
がまた反転入力端と非反転入力端とを有し、前記比較器
の前記非反転入力端を微分器からの出力により駆動し、
前記微分器がまた前記インダクタの前記第１の端子及び
前記コンデンサの前記第２の端子に接続された入力端を
有し、前記送信器を駆動手段により駆動し、第１のディ
ジタル２進信号を送ろうとするとき、前記駆動手段が前
記第１の論理値を前記制御入力として前記トライステー
ト論理ドライバに供給し、第２のディジタル２進信号を
送ろうとするとき、前記駆動手段が前記第２の論理値を
前記制御入力として前記トライステート論理ドライバに
供給し、前記第２のディジタル２進信号を送ろうとする
とき、前記駆動手段がまた負のパルスを前記コンデンサ
の前記反転入力端へ送ることを特徴とする送信方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/391,078 US4972438A (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Self-oscillating transmitter |
| US391078 | 1989-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0385022A true JPH0385022A (ja) | 1991-04-10 |
| JPH0636491B2 JPH0636491B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=23545137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2206630A Expired - Lifetime JPH0636491B2 (ja) | 1989-08-08 | 1990-08-03 | 自励発信送器および方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4972438A (ja) |
| EP (1) | EP0412421B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0636491B2 (ja) |
| AU (1) | AU616373B2 (ja) |
| DE (1) | DE69014760D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001512634A (ja) * | 1997-01-16 | 2001-08-21 | シュレフリング．ウンド．アパラテボー．ゲゼルシャフト．ミット．ベシュレンクテル．ハフツング | 電気エネルギーまたは電気信号の非接触伝送のシステム |
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