JPH0823244A - Signal transmitter - Google Patents
Signal transmitterInfo
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- JPH0823244A JPH0823244A JP6156997A JP15699794A JPH0823244A JP H0823244 A JPH0823244 A JP H0823244A JP 6156997 A JP6156997 A JP 6156997A JP 15699794 A JP15699794 A JP 15699794A JP H0823244 A JPH0823244 A JP H0823244A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は信号伝達装置に関し、特
に駆動電位が異なるシステム間で相互に信号を伝達する
際に用いられるアイソレータを用いた信号伝達装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission device, and more particularly to a signal transmission device using an isolator used for mutually transmitting signals between systems having different drive potentials.
【0002】[0002]
【従来の技術】駆動電位が相互に異なる信号処理システ
ム間でアナログ量あるいはデジタル量の信号を相互に伝
達する際に、フォトカプラを用いたアイソレーションア
ンプが多く用いられている。このアイソレーションアン
プにおいて、フォトカプラはそのダイナミックレンジで
用いられている。このアイソレーションアンプにおいて
用いられているフォトカプラは、発光ダイオードとフォ
トトランジスタとを透明な電気絶縁性の樹脂でモールド
した構成である。2. Description of the Related Art An isolation amplifier using a photo coupler is often used when mutually transmitting an analog amount signal or a digital amount signal between signal processing systems having different drive potentials. In this isolation amplifier, the photo coupler is used in its dynamic range. The photocoupler used in this isolation amplifier has a structure in which a light emitting diode and a phototransistor are molded with a transparent electrically insulating resin.
【0003】前記発光ダイオードの電源電位と、フォト
トランジスタの電源電位とを異なる値に選ぶことによっ
て、前記駆動電位が異なる信号処理システム間で、相互
の信号処理システム間の電気的絶縁を保持しつつ、信号
レベルの変換を伴う信号の伝達を行うことができる。By selecting different values for the power supply potential of the light emitting diode and the power supply potential of the phototransistor, it is possible to maintain electrical insulation between the signal processing systems having different drive potentials. , Signal transmission with signal level conversion can be performed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような駆動電位が
相互に異なる信号処理システム間での信号伝達を行うア
イソレーションアンプにおいて、アイソレーションアン
プに用いられているフォトカプラの信号の変換効率にば
らつきがあることが知られている。このような変換効率
のばらつきは、アイソレーションアンプの出力信号レベ
ルにばらつきを生じさせる。これにより、従来のアイソ
レーションアンプは、高精度な信号伝達が困難であると
いう問題点を有している。In the isolation amplifier for transmitting signals between the signal processing systems having different drive potentials, the conversion efficiency of the signal of the photocoupler used in the isolation amplifier varies. It is known that there is. Such variations in conversion efficiency cause variations in the output signal level of the isolation amplifier. Therefore, the conventional isolation amplifier has a problem that it is difficult to transmit signals with high accuracy.
【0005】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、高精度の信号伝達を行うことができる信号伝達装置
を提供することである。An object of the present invention is to solve the above technical problems and to provide a signal transmission device capable of highly accurate signal transmission.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の信号伝
達装置は、伝達されるべき信号が非反転入力部に入力さ
れ、該伝達されるべき信号と反転入力部に入力された信
号との偏差に該伝達されるべき信号とを重畳した信号を
出力する差動増幅部と、入力端と出力端とが相互に電気
的に絶縁され、該入力端に入力された差動増幅部からの
信号を信号レベルを変換して該出力端から出力するアイ
ソレータと、該アイソレータの出力を該差動増幅部の反
転入力部に負帰還させる負帰還経路とを備えており、そ
のことによって、上記目的を達成することができる。According to another aspect of the signal transmitting apparatus of the present invention, a signal to be transmitted is input to a non-inverting input section, and the signal to be transmitted and the signal input to the inverting input section are included. From the differential amplifier input to the input terminal, and the differential amplifier that outputs a signal obtained by superimposing the signal to be transmitted on the deviation And a negative feedback path for negatively feeding back the output of the isolator to the inverting input section of the differential amplifier section. The purpose can be achieved.
【0007】請求項1の発明において、前記帰還経路に
は、他のアイソレータが備えられている場合がある。In the invention of claim 1, another isolator may be provided in the feedback path.
【0008】[0008]
【作用】請求項1の発明に従えば、伝達されるべき信号
は、差動増幅部の非反転入力部に入力される。差動増幅
部では、伝達されるべき信号と反転入力部に入力された
信号との偏差に該伝達されるべき信号が重畳された信号
が出力される。差動増幅部から出力された信号は、アイ
ソレータの入力端に入力される。アイソレータは、入力
端と出力端とが相互に電気的に絶縁されており、入力端
に入力された信号を、信号レベルを変換して出力端から
出力する。出力端から出力された信号は、帰還経路によ
って、前記差動増幅部の反転入力部に負帰還される。According to the invention of claim 1, the signal to be transmitted is input to the non-inverting input section of the differential amplifier section. The differential amplifier outputs a signal in which the signal to be transmitted is superimposed on the deviation between the signal to be transmitted and the signal input to the inverting input unit. The signal output from the differential amplifier is input to the input end of the isolator. The isolator has an input end and an output end electrically insulated from each other, and converts the signal level of a signal input to the input end and outputs the signal from the output end. The signal output from the output terminal is negatively fed back to the inverting input section of the differential amplification section by the feedback path.
【0009】従って、前記アイソレータにおいて信号の
変換効率にばらつきが存在している場合、このばらつき
による信号の変化分を含む前記アイソレータから出力さ
れた信号が、差動増幅部において、前記伝達されるべき
信号と反転入力部に入力された前記信号の変化分を含む
信号との偏差、即ち前記変化分に該伝達されるべき信号
が重畳された信号が出力される。これにより、アイソレ
ータから出力される信号は、前記伝達されるべき信号
が、前記ばらつきを有することなくアイソレータによっ
て変換された信号に収束する。これにより、前記アイソ
レータにおける変換効率のばらつきを、本発明の信号伝
達装置内において吸収することができ、高精度の信号伝
達を行うことができる。Therefore, when there is a variation in signal conversion efficiency in the isolator, the signal output from the isolator including the variation of the signal due to this variation should be transmitted to the differential amplifier. A deviation between a signal and a signal including a variation of the signal input to the inverting input unit, that is, a signal in which the signal to be transmitted is superimposed on the variation is output. As a result, the signal output from the isolator converges to the signal converted by the isolator without the variation in the signal to be transmitted. As a result, variations in conversion efficiency of the isolator can be absorbed in the signal transmission device of the present invention, and highly accurate signal transmission can be performed.
【0010】請求項1の発明の信号伝達装置において、
前記帰還経路には他のアイソレータが備えられている場
合、帰還経路もその入力側と出力側とが電気的に絶縁さ
れるので、信号伝達装置の信号の入力側と出力側との電
気的な絶縁を確実に達成することができる。In the signal transmission device according to the invention of claim 1,
When the feedback path is provided with another isolator, the input side and the output side of the feedback path are also electrically insulated, so that the electrical input and output sides of the signal of the signal transmission device are electrically connected. Insulation can be reliably achieved.
【0011】[0011]
【実施例】図1は、本発明の一実施例の信号伝達装置の
電気的構成を示す回路図である。本実施例は、駆動電位
が相互に異なる信号処理システム間でアナログ量あるい
はデジタル量の信号を相互に伝達する際に用いられる信
号伝達装置である。本実施例の信号伝達装置1は、伝達
されるべき信号Vinは、入力ライン2を介して差動増
幅器3の非反転入力部4に入力される。差動増幅器2の
反転入力部5には、後述する信号伝達装置1の負帰還経
路を介する信号が入力される。1 is a circuit diagram showing the electrical construction of a signal transmission device according to an embodiment of the present invention. The present embodiment is a signal transmission device used when mutually transmitting an analog amount signal or a digital amount signal between signal processing systems having different drive potentials. In the signal transmission device 1 of this embodiment, the signal Vin to be transmitted is input to the non-inverting input unit 4 of the differential amplifier 3 via the input line 2. A signal via a negative feedback path of the signal transmission device 1 described later is input to the inverting input section 5 of the differential amplifier 2.
【0012】差動増幅器3の出力端6は、抵抗7を介し
てNPN型トランジスタ8のベースに接続される。トラ
ンジスタ8のコレクタには動作電源Vccが接続され、
エミッタはフォトカプラ9のフォトダイオード10のア
ノードに接続される。フォトダイオード10のカソード
は抵抗11を介して接地電位に接続される。フォトカプ
ラ9のフォトトランジスタ12のコレクタには、前記動
作電源Vccと異なる動作電源VDDが接続される。フ
ォトトランジスタ12のエミッタは抵抗13を介して共
通電位に接続されると共に、信号伝達装置1の出力ライ
ン14に接続される。The output terminal 6 of the differential amplifier 3 is connected to the base of an NPN transistor 8 via a resistor 7. An operating power supply Vcc is connected to the collector of the transistor 8,
The emitter is connected to the anode of the photodiode 10 of the photocoupler 9. The cathode of the photodiode 10 is connected to the ground potential via the resistor 11. An operating power supply VDD different from the operating power supply Vcc is connected to the collector of the phototransistor 12 of the photocoupler 9. The emitter of the phototransistor 12 is connected to the common potential via the resistor 13 and is also connected to the output line 14 of the signal transmission device 1.
【0013】前記出力ライン14は、また差動増幅器1
5の非反転入力部16に接続される。差動増幅器15の
出力部18は抵抗19を介してNPN型のトランジスタ
28のベースに接続される。トランジスタ28のコレク
タには動作電源VDDが接続され、エミッタはフォトカ
プラ20のフォトダイオード21のアノードに接続され
る。フォトダイオード21のカソードは抵抗23を介し
て前記共通電位に接続されと共に、差動増幅器15の反
転入力部17に接続される。フォトカプラ20のフォト
トランジスタ22のコレクタには前記動作電源Vccが
接続され、エミッタは抵抗24を介して接地電位に接続
されると共に、前記差動増幅器4の反転入力部5に接続
される。The output line 14 is also connected to the differential amplifier 1.
5 to the non-inverting input section 16. The output section 18 of the differential amplifier 15 is connected to the base of an NPN transistor 28 via a resistor 19. The operating power supply VDD is connected to the collector of the transistor 28, and the emitter is connected to the anode of the photodiode 21 of the photocoupler 20. The cathode of the photodiode 21 is connected to the common potential via the resistor 23 and is also connected to the inverting input section 17 of the differential amplifier 15. The operation power supply Vcc is connected to the collector of the phototransistor 22 of the photocoupler 20, the emitter is connected to the ground potential via the resistor 24, and is also connected to the inverting input section 5 of the differential amplifier 4.
【0014】前記差動増幅器15とフォトカプラ20と
を含んでアイソレーションアンプ26が構成され、この
アイソレーションアンプ26を含んで、本実施例の信号
伝達装置1の負帰還経路29が構成される。また、前記
差動増幅器3とフォトカプラ9とを含んでアイソレーシ
ョンアンプ25が構成される。本実施例のアイソレーシ
ョンアンプ25、26において、フォトカプラ9,20
はそのダイナミックレンジで用いられている。An isolation amplifier 26 is constructed by including the differential amplifier 15 and the photocoupler 20, and a negative feedback path 29 of the signal transmission device 1 of this embodiment is constructed by including the isolation amplifier 26. . Further, the isolation amplifier 25 is configured by including the differential amplifier 3 and the photocoupler 9. In the isolation amplifiers 25 and 26 of this embodiment, the photocouplers 9 and 20
Is used in its dynamic range.
【0015】以下、本実施例の動作について説明する。
伝達されるべき信号Vinは、差動増幅器3の非反転入
力部4に入力される。差動増幅器3では、伝達されるべ
き信号Vinと反転入力部5に入力された信号との偏差
と,伝達されるべき信号Vinとが重畳された信号V1
が出力される。差動増幅器3から出力された信号V1
は、フォトカプラ9に入力される。フォトカプラ9は、
入力端と出力端とが相互に電気的に絶縁されており、入
力端に入力された動作電源Vccに基づく信号を、動作
電源VDDに基づく信号レベルに変換して出力する。フ
ォトカプラ9から出力された信号Voutは本実施例の
信号伝達装置1の出力信号となり、出力ライン14を介
して外部に出力される。The operation of this embodiment will be described below.
The signal Vin to be transmitted is input to the non-inverting input unit 4 of the differential amplifier 3. In the differential amplifier 3, the signal V1 in which the deviation between the signal Vin to be transmitted and the signal input to the inverting input unit 5 and the signal Vin to be transmitted are superposed on each other.
Is output. The signal V1 output from the differential amplifier 3
Is input to the photocoupler 9. The photo coupler 9 is
The input end and the output end are electrically insulated from each other, and a signal based on the operating power supply Vcc input to the input end is converted into a signal level based on the operating power supply VDD and output. The signal Vout output from the photocoupler 9 becomes the output signal of the signal transmission device 1 of the present embodiment, and is output to the outside via the output line 14.
【0016】この出力信号Voutは前記帰還経路29
によって、前記差動増幅器3の反転入力部5に負帰還入
力される。このとき、前記出力信号Voutは、差動増
幅器15の非反転入力部16に入力され、差動増幅器1
5の出力部18から信号V2として出力される。信号V
2はトランジスタ28によって最大値VDDを有する信
号に変換され、フォトカプラ20に入力される。フォト
カプラ20のフォトダイオード21の出力は信号V3と
して前記差動増幅器15の反転入力部17に負帰還入力
される。これにより、前記出力V2は信号Voutに収
束することになる。前記信号V2はフォトカプラ20で
信号レベルを動作電源Vccに基づく信号レベルに変換
され、信号V4として前記差動増幅器3の反転入力部5
に負帰還入力される。This output signal Vout is returned to the feedback path 29.
Thus, the negative feedback is input to the inverting input section 5 of the differential amplifier 3. At this time, the output signal Vout is input to the non-inverting input unit 16 of the differential amplifier 15, and the differential amplifier 1
The output unit 18 of 5 outputs the signal V2. Signal V
2 is converted into a signal having the maximum value VDD by the transistor 28 and input to the photocoupler 20. The output of the photodiode 21 of the photocoupler 20 is input as a signal V3 to the inverting input section 17 of the differential amplifier 15 by negative feedback. As a result, the output V2 converges on the signal Vout. The signal level of the signal V2 is converted by the photocoupler 20 into a signal level based on the operating power supply Vcc, and the signal V4 is inverted by the inverting input section 5 of the differential amplifier 3.
Negative feedback input to.
【0017】ここで、前記フォトカプラ9の変換効率に
ばらつきが存在し、信号Voutに偏差ΔVが存在して
いる場合を想定する。この偏差ΔVを含む出力信号Vo
utは、フォトカプラ20によって信号レベルを前述の
ように変換される。フォトカプラ20のフォトダイオー
ド21における光電変換の際の変換効率のばらつきは、
前述したように負帰還接続されている差動増幅器15に
よって吸収される。一方、前記偏差ΔVを含む出力信号
Voutは、フォトカプラ20で信号V4に変換されて
差動増幅器3に入力される。Here, it is assumed that there is a variation in the conversion efficiency of the photocoupler 9 and a deviation ΔV is present in the signal Vout. Output signal Vo including this deviation ΔV
The signal level of ut is converted by the photocoupler 20 as described above. The variation in conversion efficiency at the time of photoelectric conversion in the photodiode 21 of the photocoupler 20 is
As described above, it is absorbed by the differential amplifier 15 connected in the negative feedback. On the other hand, the output signal Vout including the deviation ΔV is converted into the signal V4 by the photocoupler 20 and input to the differential amplifier 3.
【0018】このとき、差動増幅器3において、前記伝
達されるべき信号Vinと,反転入力部5に入力された
前記偏差ΔVを含む信号V4との偏差、即ち前記偏差Δ
Vに該伝達されるべき信号Vinが重畳され、信号V1
として出力される。これにより、フォトカプラ9から出
力される信号Voutは、前記伝達されるべき信号Vi
nが、前記ばらつきを有することなくフォトカプラ9に
よって変換された信号に収束する。At this time, in the differential amplifier 3, the deviation between the signal Vin to be transmitted and the signal V4 including the deviation ΔV input to the inverting input section 5, that is, the deviation Δ.
The signal Vin to be transmitted is superimposed on V, and the signal V1
Is output as As a result, the signal Vout output from the photocoupler 9 is the signal Vi to be transmitted.
n converges on the signal converted by the photocoupler 9 without the variation.
【0019】これにより、前記フォトカプラ9における
変換効率のばらつきを、本実施例の信号伝達装置1内に
おいて吸収することができ、高精度の信号伝達を行うこ
とができる。As a result, variations in conversion efficiency of the photocoupler 9 can be absorbed in the signal transmission device 1 of this embodiment, and highly accurate signal transmission can be performed.
【0020】また、本実施例において、前記負帰還経路
29には前述したアイソレーションアンプ26が備えら
れているので、負帰還経路29もその入力側と出力側と
が電気的に絶縁される。従って、信号伝達装置1の信号
の入力側と出力側との間に負帰還経路29を設けた場合
でも、前記入力側と出力側との間で電気的な絶縁を確実
に達成することができる。Further, in the present embodiment, since the negative feedback path 29 is provided with the isolation amplifier 26 described above, the input side and the output side of the negative feedback path 29 are also electrically insulated. Therefore, even when the negative feedback path 29 is provided between the input side and the output side of the signal of the signal transmission device 1, electrical insulation can be reliably achieved between the input side and the output side. .
【0021】[0021]
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明に従え
ば、アイソレータにおいて信号の変換効率にばらつきが
存在している場合、このばらつきによる信号の変化分を
含む前記アイソレータから出力された信号が、差動増幅
部において、前記伝達されるべき信号と反転入力部に入
力された信号の変化分を含む信号との偏差、即ち前記変
化分に該伝達されるべき信号が重畳された信号が出力さ
れる。これにより、アイソレータから出力される信号
は、前記伝達されるべき信号が、前記ばらつきを有する
ことなくアイソレータによって変換された信号に収束す
る。これにより、前記アイソレータにおける変換効率の
ばらつきを、本発明の信号伝達装置内において吸収する
ことができ、高精度の信号伝達を行うことができる。As described above, according to the invention of claim 1, when the signal conversion efficiency of the isolator varies, the signal output from the isolator including the variation of the signal due to the variation. However, in the differential amplifier, the deviation between the signal to be transmitted and the signal including the change in the signal input to the inverting input section, that is, the signal in which the signal to be transmitted is superimposed on the change is Is output. As a result, the signal output from the isolator converges to the signal converted by the isolator without the variation in the signal to be transmitted. As a result, variations in conversion efficiency of the isolator can be absorbed in the signal transmission device of the present invention, and highly accurate signal transmission can be performed.
【0022】請求項1の発明の信号伝達装置において、
前記帰還経路には他のアイソレータが備えられている場
合、帰還経路もその入力側と出力側とが電気的に絶縁さ
れるので、信号伝達装置の信号の入力側と出力側との電
気的な絶縁を確実に達成することができる。In the signal transmission device according to the invention of claim 1,
When the feedback path is provided with another isolator, the input side and the output side of the feedback path are also electrically insulated, so that the electrical input and output sides of the signal of the signal transmission device are electrically connected. Insulation can be reliably achieved.
【図1】本発明の一実施例の信号伝達装置の電気的構成
を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a signal transmission device according to an exemplary embodiment of the present invention.
1 信号伝達装置 2 入力ライン 3,15 差動増幅器 4、16 非反転入力部 5、17 反転入力部 6、18 出力端 9、20 フォトカプラ 14 出力ライン 25、26 アイソレーションアンプ 29 負帰還経路 S1,S2,S3,S4 信号 Vin 伝達されるべき信号 Vcc、VDD 動作電源 1 signal transmission device 2 input line 3,15 differential amplifier 4,16 non-inverting input section 5,17 inverting input section 6,18 output terminal 9,20 photocoupler 14 output line 25,26 isolation amplifier 29 negative feedback path S1 , S2, S3, S4 signal Vin signal to be transmitted Vcc, VDD operating power supply
Claims (2)
され、該伝達されるべき信号と反転入力部に入力された
信号との偏差に該伝達されるべき信号とを重畳した信号
を出力する差動増幅部と、 入力端と出力端とが相互に電気的に絶縁され、該入力端
に入力された差動増幅部からの信号を信号レベルを変換
して該出力端から出力するアイソレータと、 該アイソレータの出力を該差動増幅部の反転入力部に負
帰還させる負帰還経路とを備える信号伝達装置。1. A signal to be transmitted is input to a non-inverting input unit, and a signal obtained by superposing the signal to be transmitted on a deviation between the signal to be transmitted and the signal input to the inverting input unit is provided. The differential amplifier that outputs the signal and the input end and the output end are electrically insulated from each other, and the signal from the differential amplifier that is input to the input end is converted in signal level and output from the output end. A signal transmission device comprising: an isolator; and a negative feedback path that negatively feeds back the output of the isolator to an inverting input section of the differential amplification section.
えられている請求項1に記載の信号伝達装置。2. The signal transmission device according to claim 1, wherein another isolator is provided in the return path.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6156997A JPH0823244A (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Signal transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6156997A JPH0823244A (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Signal transmitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0823244A true JPH0823244A (en) | 1996-01-23 |
Family
ID=15639933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6156997A Pending JPH0823244A (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Signal transmitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0823244A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1994
- 1994-07-08 JP JP6156997A patent/JPH0823244A/en active Pending
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