JPH0997924A - 発光素子駆動装置および絶縁伝送装置 - Google Patents
発光素子駆動装置および絶縁伝送装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 速い入力電流にも速く追従し、高速の光輝度
変調や高速の信号伝送を可能にし、構成が簡単で小型、
低コスト、低消費電力を実現する。 【構成】 発光ダイオード111を駆動するトランジス
タ120のベースと発光ダイオード111の他端を、フ
ォト・トランジスタ113と光結合したフォト・トラン
ジスタ112の電流経路に並列に接続し、トランジスタ
120のベースを入力端とし、発光ダイオード111の
光出力を出力端とする発光素子駆動回路200を構成す
る。さらにこの発光素子駆動回路200と、フォト・ト
ランジスタ113のコレクタを出力端とした回路とで絶
縁伝送装置を構成する。
変調や高速の信号伝送を可能にし、構成が簡単で小型、
低コスト、低消費電力を実現する。 【構成】 発光ダイオード111を駆動するトランジス
タ120のベースと発光ダイオード111の他端を、フ
ォト・トランジスタ113と光結合したフォト・トラン
ジスタ112の電流経路に並列に接続し、トランジスタ
120のベースを入力端とし、発光ダイオード111の
光出力を出力端とする発光素子駆動回路200を構成す
る。さらにこの発光素子駆動回路200と、フォト・ト
ランジスタ113のコレクタを出力端とした回路とで絶
縁伝送装置を構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、 発光ダイオードやレー
ザー・ダイオードなどの発光素子を駆動する装置と、 同
装置を利用して信号を光で伝送する絶縁伝送装置に関す
るものである。
ザー・ダイオードなどの発光素子を駆動する装置と、 同
装置を利用して信号を光で伝送する絶縁伝送装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】レーザー・ダイオードや発光ダイオード
の光出力は、周囲温度変化、使用時間経過による劣化で
変動するため、光出力の量が重要な用途では、光出力を
モニタするフォト・トランジスタまたはフォト・ダイオ
ードを設け、温度変化や劣化による変動をフィードバッ
クして抑える発光素子駆動装置が用いられている。
の光出力は、周囲温度変化、使用時間経過による劣化で
変動するため、光出力の量が重要な用途では、光出力を
モニタするフォト・トランジスタまたはフォト・ダイオ
ードを設け、温度変化や劣化による変動をフィードバッ
クして抑える発光素子駆動装置が用いられている。
【0003】従来、この種の発光素子駆動装置は、発光
素子、受光素子、駆動回路などから構成され、発光素子
の光出力を主光出力と副光出力に分け、副光出力を受光
素子に印加し、副光出力の量に応じた電流を発生させ、
駆動回路はその電流を目標値になるように発光素子に流
す電流を加減するように構成されている。その結果、温
度変化や発光素子の劣化があっても、副光出力は目標の
光出力が得られ、かつ、副光出力と比例関係にある主光
出力も目標の光出力が得られる。
素子、受光素子、駆動回路などから構成され、発光素子
の光出力を主光出力と副光出力に分け、副光出力を受光
素子に印加し、副光出力の量に応じた電流を発生させ、
駆動回路はその電流を目標値になるように発光素子に流
す電流を加減するように構成されている。その結果、温
度変化や発光素子の劣化があっても、副光出力は目標の
光出力が得られ、かつ、副光出力と比例関係にある主光
出力も目標の光出力が得られる。
【0004】さらに、絶縁伝送装置は、上記発光素子駆
動装置の主光出力端に、副光出力の受光素子と同じ特性
の受光素子を設けることで構成することができる。駆動
回路は、副光出力モニタ用の受光素子の電流が目標値に
なるように発光素子を制御するため、主光出力モニタ用
の受光素子にも、この目標値に比例した電流が得られ
る。すなわち、信号を目標の電流に置き換えることで、
副光出力モニタ用の受光素子と、主光出力モニタ用の受
光素子の間に、信号を伝送することができ、伝送は光に
よってのみ行われているため、相互の電気的な絶縁が図
れる。
動装置の主光出力端に、副光出力の受光素子と同じ特性
の受光素子を設けることで構成することができる。駆動
回路は、副光出力モニタ用の受光素子の電流が目標値に
なるように発光素子を制御するため、主光出力モニタ用
の受光素子にも、この目標値に比例した電流が得られ
る。すなわち、信号を目標の電流に置き換えることで、
副光出力モニタ用の受光素子と、主光出力モニタ用の受
光素子の間に、信号を伝送することができ、伝送は光に
よってのみ行われているため、相互の電気的な絶縁が図
れる。
【0005】図6はヒューレット・パッカード社のフォ
トカプラCNR200のデータシートに記載された基本
絶縁アンプを基にした従来の絶縁伝送装置の構成を示
す。発光素子を駆動する左側が発光素子駆動装置であ
り、全体が絶縁伝送装置である。以下、その構成につい
て図6を参照しながら説明する。
トカプラCNR200のデータシートに記載された基本
絶縁アンプを基にした従来の絶縁伝送装置の構成を示
す。発光素子を駆動する左側が発光素子駆動装置であ
り、全体が絶縁伝送装置である。以下、その構成につい
て図6を参照しながら説明する。
【0006】図6において、送信側は、第1接地1と、
バイアス用電圧源11と、信号電圧源12と、発光素子
駆動回路600とで構成されている。発光素子駆動回路
600は、抵抗13と、発光ダイオード111とフォト
・トランジスタ112、113とからなるフォトカプラ
110と、演算増幅器630と、コンデンサ631と、
抵抗632と、電圧源15とで構成される。受信側は、
第2接地2と、演算増幅器17と、抵抗18と、コンデ
ンサ19と、出力端4とで構成される。
バイアス用電圧源11と、信号電圧源12と、発光素子
駆動回路600とで構成されている。発光素子駆動回路
600は、抵抗13と、発光ダイオード111とフォト
・トランジスタ112、113とからなるフォトカプラ
110と、演算増幅器630と、コンデンサ631と、
抵抗632と、電圧源15とで構成される。受信側は、
第2接地2と、演算増幅器17と、抵抗18と、コンデ
ンサ19と、出力端4とで構成される。
【0007】次に、上記従来例の動作について、図6と
ともに説明する。図6において、被伝送信号である電圧
源12の電圧は、バイアス用電圧源11に重畳され、発
光素子駆動回路600の入力端である抵抗13の一端に
入力される。この入力電圧値は、回路構成上、正である
ように設定されている。発光素子駆動回路600に流入
する電流は、抵抗13を介して、演算増幅器630の負
端子の電位を増加させる。そのため、演算増幅器630
の出力端の電位は低下し、発光ダイオード111と抵抗
632からなる直列回路の端子電圧を増大させ、発光ダ
イオード111の電流を増加させる。発光ダイオード1
11の電流が増加すると、その光出力が増し、フォト・
トランジスタ112の受光量を大きくし、フォト・トラ
ンジスタ112の出力電流であるコレクタ電流を大きし
て、演算増幅器630の負端子の電位を減少させる。演
算増幅器630の増幅度を大きくすれば、発光素子駆動
回路600に流入した電流は、すべてフォト・トランジ
スタ112のコレクタ電流になる。この演算増幅器13
0の大きな増幅度は、負端子電位を正端子電位と同じに
するため、発光素子駆動回路600に流入する電流値
は、入力電圧を抵抗13の値で除した大きさになる。最
終的に、発光ダイオード111の光出力は、フォト・ト
ランジスタ112のコレクタ電流が、発光素子駆動回路
600に流入する電流に等しくなるように加減されるた
め、この光出力に比例したもう一つのフォト・トランジ
スタ113にも、発光素子駆動回路600に流入する電
流に比例した大きさの電流が得られる。
ともに説明する。図6において、被伝送信号である電圧
源12の電圧は、バイアス用電圧源11に重畳され、発
光素子駆動回路600の入力端である抵抗13の一端に
入力される。この入力電圧値は、回路構成上、正である
ように設定されている。発光素子駆動回路600に流入
する電流は、抵抗13を介して、演算増幅器630の負
端子の電位を増加させる。そのため、演算増幅器630
の出力端の電位は低下し、発光ダイオード111と抵抗
632からなる直列回路の端子電圧を増大させ、発光ダ
イオード111の電流を増加させる。発光ダイオード1
11の電流が増加すると、その光出力が増し、フォト・
トランジスタ112の受光量を大きくし、フォト・トラ
ンジスタ112の出力電流であるコレクタ電流を大きし
て、演算増幅器630の負端子の電位を減少させる。演
算増幅器630の増幅度を大きくすれば、発光素子駆動
回路600に流入した電流は、すべてフォト・トランジ
スタ112のコレクタ電流になる。この演算増幅器13
0の大きな増幅度は、負端子電位を正端子電位と同じに
するため、発光素子駆動回路600に流入する電流値
は、入力電圧を抵抗13の値で除した大きさになる。最
終的に、発光ダイオード111の光出力は、フォト・ト
ランジスタ112のコレクタ電流が、発光素子駆動回路
600に流入する電流に等しくなるように加減されるた
め、この光出力に比例したもう一つのフォト・トランジ
スタ113にも、発光素子駆動回路600に流入する電
流に比例した大きさの電流が得られる。
【0008】次に、フォト・トランジスタ113のコレ
クタ電流は、演算増幅器17の負端子の電位を減少させ
る。そのため、演算増幅器17の出力端の電位は増加
し、抵抗18の端子電圧を増大させ、抵抗18の電流を
増加させる。演算増幅器17の増幅度を大きくすれば、
フォト・トランジスタ113のコレクタ電流は、すべて
抵抗18に流れるため、抵抗18の両端にはフォト・ト
ランジスタ113のコレクタ電流に比例した電圧が現れ
る。演算増幅器17の増幅度が大きく、かつ、正端子が
接地されているため、負端子も接地電位になる。最終的
に、発光素子駆動回路600に入力された電圧は、出力
端4に伝送され、また、送信側の接地電位と受信側の接
地電位は独立させることができる。なお、コンデンサ6
31、コンデンサ19は信号の位相を調整し、演算増幅
器630、17の動作遅延による負帰還の不安定さを防
ぐ。
クタ電流は、演算増幅器17の負端子の電位を減少させ
る。そのため、演算増幅器17の出力端の電位は増加
し、抵抗18の端子電圧を増大させ、抵抗18の電流を
増加させる。演算増幅器17の増幅度を大きくすれば、
フォト・トランジスタ113のコレクタ電流は、すべて
抵抗18に流れるため、抵抗18の両端にはフォト・ト
ランジスタ113のコレクタ電流に比例した電圧が現れ
る。演算増幅器17の増幅度が大きく、かつ、正端子が
接地されているため、負端子も接地電位になる。最終的
に、発光素子駆動回路600に入力された電圧は、出力
端4に伝送され、また、送信側の接地電位と受信側の接
地電位は独立させることができる。なお、コンデンサ6
31、コンデンサ19は信号の位相を調整し、演算増幅
器630、17の動作遅延による負帰還の不安定さを防
ぐ。
【0009】図6の従来例では、絶縁伝送装置として説
明しているが、発光素子駆動回路600までの説明部分
は、発光素子駆動装置の説明である。またここでは、入
力信号、出力信号ともに電圧としているが、回路動作原
理上、電流としても良い。さらに、ここでは触れていな
いが、発光ダイオードの代わりにレーザー・ダイオード
を用いても良く、レーザー・ダイオードの一般的な駆動
方法は、図6とはやや異なるが、基本的な仕組みは、上
記の従来の技術の基本構成と同じなので説明を省略す
る。
明しているが、発光素子駆動回路600までの説明部分
は、発光素子駆動装置の説明である。またここでは、入
力信号、出力信号ともに電圧としているが、回路動作原
理上、電流としても良い。さらに、ここでは触れていな
いが、発光ダイオードの代わりにレーザー・ダイオード
を用いても良く、レーザー・ダイオードの一般的な駆動
方法は、図6とはやや異なるが、基本的な仕組みは、上
記の従来の技術の基本構成と同じなので説明を省略す
る。
【0010】このように、上記従来の発光素子駆動装置
および絶縁伝送装置でも、温度変化や発光素子の劣化に
よって生ずる、駆動電流に対する発光出力の変動を防ぐ
ことができる。
および絶縁伝送装置でも、温度変化や発光素子の劣化に
よって生ずる、駆動電流に対する発光出力の変動を防ぐ
ことができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の発光素子駆動装置および絶縁伝送装置では、入力電
流と受光素子のモニタ電流の比較を演算増幅器で行い、
その結果を発光素子に帰還するため、演算増幅器の動作
遅れや、帰還ループが長くなるため、高速の光輝度変調
および信号伝送ができない問題があった。
来の発光素子駆動装置および絶縁伝送装置では、入力電
流と受光素子のモニタ電流の比較を演算増幅器で行い、
その結果を発光素子に帰還するため、演算増幅器の動作
遅れや、帰還ループが長くなるため、高速の光輝度変調
および信号伝送ができない問題があった。
【0012】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、第1の目的は、高速な輝度変調および高速な信号伝
送に好適な、発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を提
供することである。
で、第1の目的は、高速な輝度変調および高速な信号伝
送に好適な、発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を提
供することである。
【0013】本発明の第2の目的は、入力信号を電流と
して用いる場合、より少ない素子数で構成でき、小型、
低コスト、低消費電力の発光素子駆動装置および絶縁伝
送装置を提供することである。
して用いる場合、より少ない素子数で構成でき、小型、
低コスト、低消費電力の発光素子駆動装置および絶縁伝
送装置を提供することである。
【0014】本発明の第3の目的は、発光素子の光出力
が一つしかない安価なフォトカプラを用いた、簡単で、
低コストの絶縁伝送装置を提供することである。
が一つしかない安価なフォトカプラを用いた、簡単で、
低コストの絶縁伝送装置を提供することである。
【0015】本発明の第4の目的は、発光出力および信
号出力が温度変化や発光素子の劣化に影響しない発光素
子駆動装置および絶縁伝送装置を提供することである。
号出力が温度変化や発光素子の劣化に影響しない発光素
子駆動装置および絶縁伝送装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
上記第1、第2、第4の目的を達成するために、発光素
子駆動装置を、発光手段と受光手段と駆動手段とで構成
し、発光手段の他端と駆動手段の入力端を受光手段の電
流経路に並列に接続したものである。
上記第1、第2、第4の目的を達成するために、発光素
子駆動装置を、発光手段と受光手段と駆動手段とで構成
し、発光手段の他端と駆動手段の入力端を受光手段の電
流経路に並列に接続したものである。
【0017】本発明の第2の構成は、上記第1、第2、
第4の目的を達成するために、絶縁伝送装置を、発光手
段と第1受光手段および第2受光手段と駆動手段とで構
成し、発光手段の他端と駆動手段の入力端を第1受光手
段の電流経路に並列に接続したものである。
第4の目的を達成するために、絶縁伝送装置を、発光手
段と第1受光手段および第2受光手段と駆動手段とで構
成し、発光手段の他端と駆動手段の入力端を第1受光手
段の電流経路に並列に接続したものである。
【0018】本発明の第3の構成は、上記第1、第2、
第3、第4の目的を達成するために、発光素子駆動手段
を、発光手段と受光手段からなる第1発光受光対手段と
第2発光受光対手段とで構成し、第1発光受光対手段お
よび第2発光受光対手段内の各発光手段を直列に接続
し、直列接続された第1発光受光対手段および第2発光
受光対手段内の発光手段鎖の他端と発光素子駆動手段の
入力端を第1発光受光対手段内の受光手段の電流経路に
並列に接続して絶縁伝送装置を構成したものである。
第3、第4の目的を達成するために、発光素子駆動手段
を、発光手段と受光手段からなる第1発光受光対手段と
第2発光受光対手段とで構成し、第1発光受光対手段お
よび第2発光受光対手段内の各発光手段を直列に接続
し、直列接続された第1発光受光対手段および第2発光
受光対手段内の発光手段鎖の他端と発光素子駆動手段の
入力端を第1発光受光対手段内の受光手段の電流経路に
並列に接続して絶縁伝送装置を構成したものである。
【0019】
【作用】上記第1の構成の発光素子駆動装置によれば、
発光手段の他端と駆動手段の入力端を受光手段の電流経
路に直接に並列接続することで、入力電流の変化を速や
かに発光手段の駆動電流に変換できるため、第2光出力
には、速く変化する入力信号に追従した高速な輝度変調
がかけられる。さらに、駆動手段の構成要素も少なくで
き、かつ、発光出力が温度変化や発光素子の劣化に影響
しない効果を有する。
発光手段の他端と駆動手段の入力端を受光手段の電流経
路に直接に並列接続することで、入力電流の変化を速や
かに発光手段の駆動電流に変換できるため、第2光出力
には、速く変化する入力信号に追従した高速な輝度変調
がかけられる。さらに、駆動手段の構成要素も少なくで
き、かつ、発光出力が温度変化や発光素子の劣化に影響
しない効果を有する。
【0020】上記第2の構成の絶縁伝送装置によれば、
発光手段の他端と駆動手段の入力端を第1受光手段の電
流経路に直接に並列接続することで、入力電流の変化を
速やかに発光手段の駆動電流に変換できるため、第2光
出力が入力された第2受光手段の出力電流は、速く変化
する入力信号に追従した高速な変化を伝送できる。さら
に、駆動手段の構成要素も少なくでき、かつ、信号出力
が温度変化や発光素子の劣化に影響しない効果を有す
る。
発光手段の他端と駆動手段の入力端を第1受光手段の電
流経路に直接に並列接続することで、入力電流の変化を
速やかに発光手段の駆動電流に変換できるため、第2光
出力が入力された第2受光手段の出力電流は、速く変化
する入力信号に追従した高速な変化を伝送できる。さら
に、駆動手段の構成要素も少なくでき、かつ、信号出力
が温度変化や発光素子の劣化に影響しない効果を有す
る。
【0021】上記第3の構成の絶縁伝送装置によれば、
発光手段と受光手段が対になった第1、第2発光受光対
手段の各発光手段を直列接続することで、安価な受光対
手段を利用し、この発光手段鎖の他端と発光素子駆動手
段の入力端を第1発光受光対手段内の受光手段の電流経
路に直接に並列接続することで、入力電流の変化を速や
かに発光手段鎖の駆動電流に変換できるため、第2発光
受光対手段内の受光手段の出力電流は、速く変化する入
力信号に追従した高速な変化を伝送できる。さらに、発
光素子駆動手段の構成要素も少なくでき、かつ、信号出
力が温度変化や発光素子の劣化に影響しない効果を有す
る。
発光手段と受光手段が対になった第1、第2発光受光対
手段の各発光手段を直列接続することで、安価な受光対
手段を利用し、この発光手段鎖の他端と発光素子駆動手
段の入力端を第1発光受光対手段内の受光手段の電流経
路に直接に並列接続することで、入力電流の変化を速や
かに発光手段鎖の駆動電流に変換できるため、第2発光
受光対手段内の受光手段の出力電流は、速く変化する入
力信号に追従した高速な変化を伝送できる。さらに、発
光素子駆動手段の構成要素も少なくでき、かつ、信号出
力が温度変化や発光素子の劣化に影響しない効果を有す
る。
【0022】
(実施例1)図1は本発明の第1の実施例における発光
素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示
すものであり、特に従来例の図6に近い構成にしたもの
で、図6の従来例の発光素子駆動回路600を、発光素
子駆動回路100に置き換えている点が主な違いであ
る。
素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示
すものであり、特に従来例の図6に近い構成にしたもの
で、図6の従来例の発光素子駆動回路600を、発光素
子駆動回路100に置き換えている点が主な違いであ
る。
【0023】図1において、発光素子を駆動する左側が
発光素子駆動装置であり、全体が絶縁伝送装置である。
送信側は、第1接地1と、バイアス用電圧源11と、信
号電圧源12と、発光素子駆動回路100とで構成され
ている。発光素子駆動回路100は、抵抗13と、発光
ダイオード111とフォト・トランジスタ112、11
3とからなるフォトカプラ110と、発光素子である発
光ダイオード111を駆動するトランジスタ120と、
演算増幅器130と、電圧源15とで構成される。受信
側は、第2接地2と、バイアス用電圧源16と、演算増
幅器17と、抵抗18と、コンデンサ19と、出力端4
とで構成される。
発光素子駆動装置であり、全体が絶縁伝送装置である。
送信側は、第1接地1と、バイアス用電圧源11と、信
号電圧源12と、発光素子駆動回路100とで構成され
ている。発光素子駆動回路100は、抵抗13と、発光
ダイオード111とフォト・トランジスタ112、11
3とからなるフォトカプラ110と、発光素子である発
光ダイオード111を駆動するトランジスタ120と、
演算増幅器130と、電圧源15とで構成される。受信
側は、第2接地2と、バイアス用電圧源16と、演算増
幅器17と、抵抗18と、コンデンサ19と、出力端4
とで構成される。
【0024】以下、本発明の第1実施例の動作につい
て、図1の回路図とともに具体的に説明する。図1にお
いて、被伝送信号である電圧源12の電圧は、バイアス
用電圧源11に重畳され、発光素子駆動回路100の入
力端である抵抗13の一端に入力される。この入力電圧
値は、回路構成上、正であるように設定されている。発
光素子駆動回路100に流入する電流は抵抗13を介し
て、演算増幅器130の負端子の電位を増加させる。そ
のため、演算増幅器130の出力端の電位は低下し、発
光ダイオード111とトランジスタ120とフォト・ト
ランジスタ112からなる直並列回路のトランジスタ1
20のベースから発光ダイオード111のカソード間の
端子電圧を増大させる。
て、図1の回路図とともに具体的に説明する。図1にお
いて、被伝送信号である電圧源12の電圧は、バイアス
用電圧源11に重畳され、発光素子駆動回路100の入
力端である抵抗13の一端に入力される。この入力電圧
値は、回路構成上、正であるように設定されている。発
光素子駆動回路100に流入する電流は抵抗13を介し
て、演算増幅器130の負端子の電位を増加させる。そ
のため、演算増幅器130の出力端の電位は低下し、発
光ダイオード111とトランジスタ120とフォト・ト
ランジスタ112からなる直並列回路のトランジスタ1
20のベースから発光ダイオード111のカソード間の
端子電圧を増大させる。
【0025】この直並列回路の端子電圧の大きさは、発
光ダイオード111の順方向電圧とトランジスタ120
のベース・エミッタ間電圧の和である。また、直並列回
路の流入電流の大きさは、トランジスタ120のベース
電流が少ないので、フォト・トランジスタ112のコレ
クタ電流と同じ値であり、その電流値は発光ダイオード
111に流れる電流によって制御されるが、発光ダイオ
ード111の電流自身はその順方向電圧によって決ま
る。そのため、直並列回路の端子電圧が増大すると、フ
ォト・トランジスタ112のコレクタ電流が増大する。
光ダイオード111の順方向電圧とトランジスタ120
のベース・エミッタ間電圧の和である。また、直並列回
路の流入電流の大きさは、トランジスタ120のベース
電流が少ないので、フォト・トランジスタ112のコレ
クタ電流と同じ値であり、その電流値は発光ダイオード
111に流れる電流によって制御されるが、発光ダイオ
ード111の電流自身はその順方向電圧によって決ま
る。そのため、直並列回路の端子電圧が増大すると、フ
ォト・トランジスタ112のコレクタ電流が増大する。
【0026】フォト・トランジスタ112のコレクタ電
流が増大によって、演算増幅器130の負端子の電位は
減少する。演算増幅器130の増幅度を大きくすれば、
発光素子駆動回路100に流入した電流は、すべてフォ
ト・トランジスタ112のコレクタ電流になる。この演
算増幅器130の大きな増幅度は、負端子電位を正端子
電位と同じにするため、発光素子駆動回路100に流入
する電流値は、入力電圧を抵抗13の値で除した大きさ
になる。最終的に、発光ダイオード111の光出力は、
フォト・トランジスタ112のコレクタ電流が、発光素
子駆動回路100に流入する電流に等しくなるように加
減されるため、この光出力に比例したもう一つのフォト
・トランジスタ113にも、発光素子駆動回路100に
流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
流が増大によって、演算増幅器130の負端子の電位は
減少する。演算増幅器130の増幅度を大きくすれば、
発光素子駆動回路100に流入した電流は、すべてフォ
ト・トランジスタ112のコレクタ電流になる。この演
算増幅器130の大きな増幅度は、負端子電位を正端子
電位と同じにするため、発光素子駆動回路100に流入
する電流値は、入力電圧を抵抗13の値で除した大きさ
になる。最終的に、発光ダイオード111の光出力は、
フォト・トランジスタ112のコレクタ電流が、発光素
子駆動回路100に流入する電流に等しくなるように加
減されるため、この光出力に比例したもう一つのフォト
・トランジスタ113にも、発光素子駆動回路100に
流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
【0027】次に、フォト・トランジスタ113のコレ
クタ電流は、演算増幅器17の負端子の電位を減少させ
る。そのため、演算増幅器17の出力端の電位は増加
し、抵抗18の端子電圧を増大させ、抵抗18の電流を
増加させる。演算増幅器17の増幅度を大きくすれば、
フォト・トランジスタ113のコレクタ電流はすべて抵
抗18に流れるため、抵抗18の両端には、フォト・ト
ランジスタ113のコレクタ電流に比例した電圧が現れ
る。演算増幅器17の増幅度が大きく、かつ、正端子が
接地されているため、負端子も接地電位になる。最終的
に、発光素子駆動回路100に入力された電圧は、出力
端4に伝送され、また、送信側の接地電位と受信側の接
地電位は独立させることができる。
クタ電流は、演算増幅器17の負端子の電位を減少させ
る。そのため、演算増幅器17の出力端の電位は増加
し、抵抗18の端子電圧を増大させ、抵抗18の電流を
増加させる。演算増幅器17の増幅度を大きくすれば、
フォト・トランジスタ113のコレクタ電流はすべて抵
抗18に流れるため、抵抗18の両端には、フォト・ト
ランジスタ113のコレクタ電流に比例した電圧が現れ
る。演算増幅器17の増幅度が大きく、かつ、正端子が
接地されているため、負端子も接地電位になる。最終的
に、発光素子駆動回路100に入力された電圧は、出力
端4に伝送され、また、送信側の接地電位と受信側の接
地電位は独立させることができる。
【0028】なお、バイアス用電圧源16は、フォト・
トランジスタ112、113のコレクタ・エミッタ間電
圧を同じ大きさにし、フォト・トランジスタ112、1
13のコレクタ電流がコレクタ・エミッタ間電圧の違い
に影響することで生ずる誤差を防止するために設けてい
る。
トランジスタ112、113のコレクタ・エミッタ間電
圧を同じ大きさにし、フォト・トランジスタ112、1
13のコレクタ電流がコレクタ・エミッタ間電圧の違い
に影響することで生ずる誤差を防止するために設けてい
る。
【0029】このような第1の実施例の動作は、上記し
た従来例の動作に良く似ているが、発光ダイオード11
1とトランジスタ120とフォト・トランジスタ112
からなる直並列回路の動作が大きく異なっている。すな
わち、この直並列回路のトランジスタ120のベース側
のノードに流入電流を印加すると、直並列回路の端子電
圧が増大し、トランジスタ120のベース・エミッタ間
電圧と発光ダイオード111の順方向電圧を大きくし、
トランジスタ120のコレクタ電流と発光ダイオード1
11の電流を増大させる。そして、発光ダイオード11
1の発光量が増加し、フォト・トランジスタ112のコ
レクタ電流が増大する。もし、フォト・トランジスタ1
12のコレクタ電流がコレクタ・エミッタ間電圧の変化
に影響せず、かつ、トランジスタ120のベース電流が
流入電流に対して無視できる大きさであるならば、直並
列回路の流入電流は、増大したフォト・トランジスタ1
12のコレクタ電流によって全て吸い取られる。これ
は、出力抵抗が大きなフォト・トランジスタと、電流増
幅率の高いトランジスタを用いることで、容易に達成で
きる。
た従来例の動作に良く似ているが、発光ダイオード11
1とトランジスタ120とフォト・トランジスタ112
からなる直並列回路の動作が大きく異なっている。すな
わち、この直並列回路のトランジスタ120のベース側
のノードに流入電流を印加すると、直並列回路の端子電
圧が増大し、トランジスタ120のベース・エミッタ間
電圧と発光ダイオード111の順方向電圧を大きくし、
トランジスタ120のコレクタ電流と発光ダイオード1
11の電流を増大させる。そして、発光ダイオード11
1の発光量が増加し、フォト・トランジスタ112のコ
レクタ電流が増大する。もし、フォト・トランジスタ1
12のコレクタ電流がコレクタ・エミッタ間電圧の変化
に影響せず、かつ、トランジスタ120のベース電流が
流入電流に対して無視できる大きさであるならば、直並
列回路の流入電流は、増大したフォト・トランジスタ1
12のコレクタ電流によって全て吸い取られる。これ
は、出力抵抗が大きなフォト・トランジスタと、電流増
幅率の高いトランジスタを用いることで、容易に達成で
きる。
【0030】このように、発光ダイオード111とトラ
ンジスタ120とフォト・トランジスタ112からなる
直並列回路は、それだけで入力電流をフォト・トランジ
スタ112のコレクタ電流に変換する機能を有し、しか
も、動作遅延の大きい演算増幅器を用いず、かつ、短い
負帰還ループでこれを実現するため、速い入力電流の変
化にも速く追従し、高速の光輝度変調や高速の信号伝送
を可能にする。また、構成が簡単であるため、小型、低
コストで製造することができる。なお、発光素子駆動回
路100の演算増幅器130は、抵抗13を介して流入
する電流に見合う電流を、発光ダイオード111とトラ
ンジスタ120とフォト・トランジスタ112からなる
直並列回路のトランジスタ120のベース側のノードに
導く働きが主で、発光ダイオード111を駆動するのは
トランジスタ120が主に行う。このため、従来例の図
6の演算増幅器630のような性能への要求度は軽減さ
れる。また、この直並列回路は、電流変化に対する端子
電圧の変化が少なく、演算増幅器130の出力端の電圧
振幅を小さくできるため、従来例の図6の演算増幅器6
30のようなスルーレイト性能への要求度は軽減され
る。
ンジスタ120とフォト・トランジスタ112からなる
直並列回路は、それだけで入力電流をフォト・トランジ
スタ112のコレクタ電流に変換する機能を有し、しか
も、動作遅延の大きい演算増幅器を用いず、かつ、短い
負帰還ループでこれを実現するため、速い入力電流の変
化にも速く追従し、高速の光輝度変調や高速の信号伝送
を可能にする。また、構成が簡単であるため、小型、低
コストで製造することができる。なお、発光素子駆動回
路100の演算増幅器130は、抵抗13を介して流入
する電流に見合う電流を、発光ダイオード111とトラ
ンジスタ120とフォト・トランジスタ112からなる
直並列回路のトランジスタ120のベース側のノードに
導く働きが主で、発光ダイオード111を駆動するのは
トランジスタ120が主に行う。このため、従来例の図
6の演算増幅器630のような性能への要求度は軽減さ
れる。また、この直並列回路は、電流変化に対する端子
電圧の変化が少なく、演算増幅器130の出力端の電圧
振幅を小さくできるため、従来例の図6の演算増幅器6
30のようなスルーレイト性能への要求度は軽減され
る。
【0031】(実施例2)図2は本発明の第2の実施例
における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装
置の構成を示すものであり、上記第1の実施例の図1の
構成に対し、電圧であった入出力信号を電流に代えてい
る。送信側は、第1接地1と、バイアス用電流源21
と、信号電流源22と、発光素子駆動回路200とで構
成されている。発光素子駆動回路200は、発光ダイオ
ード111とフォト・トランジスタ112、113とか
らなるフォトカプラ110と、発光素子である発光ダイ
オード111を駆動するトランジスタ120と、電圧源
15とで構成されている。受信側は、第2接地2と、バ
イアス用電圧源216と、カスケード・トランジスタ2
17と、負荷218と、電圧源215と、出力端204
とで構成されている。
における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装
置の構成を示すものであり、上記第1の実施例の図1の
構成に対し、電圧であった入出力信号を電流に代えてい
る。送信側は、第1接地1と、バイアス用電流源21
と、信号電流源22と、発光素子駆動回路200とで構
成されている。発光素子駆動回路200は、発光ダイオ
ード111とフォト・トランジスタ112、113とか
らなるフォトカプラ110と、発光素子である発光ダイ
オード111を駆動するトランジスタ120と、電圧源
15とで構成されている。受信側は、第2接地2と、バ
イアス用電圧源216と、カスケード・トランジスタ2
17と、負荷218と、電圧源215と、出力端204
とで構成されている。
【0032】本実施例は、図1に示した上記第1の実施
例から、演算増幅器130と抵抗13からなる電圧電流
変換機能と、演算増幅器17と抵抗18からなる電流電
圧変換機能を、単に除いただけの構成である。そのた
め、基本的な動作は、上記第1の実施例動作と同じであ
る。以下、その違い部分を中心に説明する。
例から、演算増幅器130と抵抗13からなる電圧電流
変換機能と、演算増幅器17と抵抗18からなる電流電
圧変換機能を、単に除いただけの構成である。そのた
め、基本的な動作は、上記第1の実施例動作と同じであ
る。以下、その違い部分を中心に説明する。
【0033】図2において、被伝送信号である電流源2
2の電流は、バイアス用電流源21に重畳され、発光素
子駆動回路200の入力端であるトランジスタ120の
ベースのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流入であるように設定されている。発光素子駆
動回路200に流入する電流は、発光ダイオード111
とトランジスタ120とフォト・トランジスタ112か
らなる直並列回路の端子電圧を増大させ、トランジスタ
120のベース・エミッタ間電圧と発光ダイオード11
1の順方向電圧を大きくし、トランジスタ120のコレ
クタ電流と発光ダイオード111の電流を増大させる。
そして、発光ダイオード111の発光量が増加し、フォ
ト・トランジスタ112のコレクタ電流が増大する。出
力抵抗が大きなフォト・トランジスタと、電流増幅率の
高いトランジスタを用いることで、直並列回路の流入電
流は、増大したフォト・トランジスタ112のコレクタ
電流によって相殺される。
2の電流は、バイアス用電流源21に重畳され、発光素
子駆動回路200の入力端であるトランジスタ120の
ベースのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流入であるように設定されている。発光素子駆
動回路200に流入する電流は、発光ダイオード111
とトランジスタ120とフォト・トランジスタ112か
らなる直並列回路の端子電圧を増大させ、トランジスタ
120のベース・エミッタ間電圧と発光ダイオード11
1の順方向電圧を大きくし、トランジスタ120のコレ
クタ電流と発光ダイオード111の電流を増大させる。
そして、発光ダイオード111の発光量が増加し、フォ
ト・トランジスタ112のコレクタ電流が増大する。出
力抵抗が大きなフォト・トランジスタと、電流増幅率の
高いトランジスタを用いることで、直並列回路の流入電
流は、増大したフォト・トランジスタ112のコレクタ
電流によって相殺される。
【0034】その結果、発光ダイオード111の光出力
は、フォト・トランジスタ112のコレクタ電流が、発
光素子駆動回路200に流入する電流に等しくなるよう
に加減されるため、この光出力に比例したもう一つのフ
ォト・トランジスタ113にも、発光素子駆動回路20
0に流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
は、フォト・トランジスタ112のコレクタ電流が、発
光素子駆動回路200に流入する電流に等しくなるよう
に加減されるため、この光出力に比例したもう一つのフ
ォト・トランジスタ113にも、発光素子駆動回路20
0に流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
【0035】次に、フォト・トランジスタ113のコレ
クタ電流は、ベース電位が電圧源216によって抑えら
れたカスケード・トランジスタ217のエミッタ電位を
減少させ、ほぼ同じ大きさのコレクタ電流となり、出力
端204を介して、負荷218に流れる。最終的に、発
光素子駆動回路200に入力された電流は、出力端20
4に伝送され、また、送信側の接地電位と受信側の接地
電位は独立させることができる。
クタ電流は、ベース電位が電圧源216によって抑えら
れたカスケード・トランジスタ217のエミッタ電位を
減少させ、ほぼ同じ大きさのコレクタ電流となり、出力
端204を介して、負荷218に流れる。最終的に、発
光素子駆動回路200に入力された電流は、出力端20
4に伝送され、また、送信側の接地電位と受信側の接地
電位は独立させることができる。
【0036】なお、バイアス用電圧源216は、フォト
・トランジスタ112、113のコレクタ・エミッタ間
電圧を同じ大きさにし、フォト・トランジスタ112、
113のコレクタ電流がコレクタ・エミッタ間電圧の違
いに影響することで生ずる誤差を防止するために設けて
いる。
・トランジスタ112、113のコレクタ・エミッタ間
電圧を同じ大きさにし、フォト・トランジスタ112、
113のコレクタ電流がコレクタ・エミッタ間電圧の違
いに影響することで生ずる誤差を防止するために設けて
いる。
【0037】このように、本発明の第2の実施例は、発
光素子駆動回路200を、発光ダイオード111とトラ
ンジスタ120とフォト・トランジスタ112からなる
直並列回路だけで構成しているため、上記第1の実施例
と同様に、速い入力電流の変化にも速く追従し、高速の
光輝度変調や高速の信号伝送を可能にする。また、構成
が簡単であるため、より小型、低コスト、低消費電力で
装置構成することができる。
光素子駆動回路200を、発光ダイオード111とトラ
ンジスタ120とフォト・トランジスタ112からなる
直並列回路だけで構成しているため、上記第1の実施例
と同様に、速い入力電流の変化にも速く追従し、高速の
光輝度変調や高速の信号伝送を可能にする。また、構成
が簡単であるため、より小型、低コスト、低消費電力で
装置構成することができる。
【0038】(実施例3)図3は本発明の第3の実施例
における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装
置の構成を示すものであり、上記第2の実施例の図2の
構成に対し、流入であった入出力電流の向きを流出に代
えている。送信側は、第1接地1と、バイアス用電流源
31と、信号電流源32と、発光素子駆動回路300と
で構成されている。発光素子駆動回路300は、発光ダ
イオード111とフォト・トランジスタ112、113
とからなるフォトカプラ110と、発光素子である発光
ダイオード111を駆動するトランジスタ320と、電
圧源15とで構成されている。受信側は、第2接地2
と、カスケード・トランジスタ317と、バイアス電位
を発生させるトランジスタ321、322、発光ダイオ
ード323、電流源316と、負荷318と、電圧源2
15と、出力端304とで構成されている。
における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装
置の構成を示すものであり、上記第2の実施例の図2の
構成に対し、流入であった入出力電流の向きを流出に代
えている。送信側は、第1接地1と、バイアス用電流源
31と、信号電流源32と、発光素子駆動回路300と
で構成されている。発光素子駆動回路300は、発光ダ
イオード111とフォト・トランジスタ112、113
とからなるフォトカプラ110と、発光素子である発光
ダイオード111を駆動するトランジスタ320と、電
圧源15とで構成されている。受信側は、第2接地2
と、カスケード・トランジスタ317と、バイアス電位
を発生させるトランジスタ321、322、発光ダイオ
ード323、電流源316と、負荷318と、電圧源2
15と、出力端304とで構成されている。
【0039】本実施例は、図2に示した上記第2の実施
例のトランジスタ120をNPN型からPNP型に代
え、接地していた発光ダイオード111とフォト・トラ
ンジスタ112の他端を電圧源15に接続し、フォト・
トランジスタ112とフォト・トランジスタ113の出
力電流の取り出し口をコレクタからエミッタに代え、カ
スケード・トランジスタ217をNPNからPNPに代
え、バイアス用電圧源216をトランジスタ321、3
22、発光ダイオード323、電流源316とで発生さ
せるように代えているが、基本的な動作は、上記第2の
実施例の動作と同じである。以下、その違いの部分を中
心に説明する。
例のトランジスタ120をNPN型からPNP型に代
え、接地していた発光ダイオード111とフォト・トラ
ンジスタ112の他端を電圧源15に接続し、フォト・
トランジスタ112とフォト・トランジスタ113の出
力電流の取り出し口をコレクタからエミッタに代え、カ
スケード・トランジスタ217をNPNからPNPに代
え、バイアス用電圧源216をトランジスタ321、3
22、発光ダイオード323、電流源316とで発生さ
せるように代えているが、基本的な動作は、上記第2の
実施例の動作と同じである。以下、その違いの部分を中
心に説明する。
【0040】図3において、被伝送信号である電流源3
2の電流は、バイアス用電流源31に重畳され、発光素
子駆動回路300の入力端であるトランジスタ320の
ベースのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流出であるように設定されている。発光素子駆
動回路300に流出する電流は、発光ダイオード111
とトランジスタ320とフォト・トランジスタ112か
らなる直並列回路の端子電圧を増大させ、トランジスタ
320のベース・エミッタ間電圧と発光ダイオード11
1の順方向電圧を大きくし、トランジスタ320のコレ
クタ電流と発光ダイオード111の電流を増大させる。
そして、発光ダイオード111の発光量が増加し、フォ
ト・トランジスタ112のコレクタ電流が増大する。出
力抵抗が大きなフォト・トランジスタと、電流増幅率の
高いトランジスタを用いることで、直並列回路の流出電
流は、増大したフォト・トランジスタ112のコレクタ
電流によって相殺される。
2の電流は、バイアス用電流源31に重畳され、発光素
子駆動回路300の入力端であるトランジスタ320の
ベースのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流出であるように設定されている。発光素子駆
動回路300に流出する電流は、発光ダイオード111
とトランジスタ320とフォト・トランジスタ112か
らなる直並列回路の端子電圧を増大させ、トランジスタ
320のベース・エミッタ間電圧と発光ダイオード11
1の順方向電圧を大きくし、トランジスタ320のコレ
クタ電流と発光ダイオード111の電流を増大させる。
そして、発光ダイオード111の発光量が増加し、フォ
ト・トランジスタ112のコレクタ電流が増大する。出
力抵抗が大きなフォト・トランジスタと、電流増幅率の
高いトランジスタを用いることで、直並列回路の流出電
流は、増大したフォト・トランジスタ112のコレクタ
電流によって相殺される。
【0041】その結果、発光ダイオード111の光出力
は、フォト・トランジスタ112のコレクタ電流が、発
光素子駆動回路300に流入する電流に等しくなるよう
に加減されるため、この光出力に比例したもう一つのフ
ォト・トランジスタ113にも、発光素子駆動回路30
0に流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
は、フォト・トランジスタ112のコレクタ電流が、発
光素子駆動回路300に流入する電流に等しくなるよう
に加減されるため、この光出力に比例したもう一つのフ
ォト・トランジスタ113にも、発光素子駆動回路30
0に流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
【0042】次に、フォト・トランジスタ113のエミ
ッタ電流は、ベース電位がトランジスタ321、32
2、発光ダイオード323、電流源316とで発生した
バイアス電位で抑えられたカスケード・トランジスタ3
17のエミッタ電位を増加させ、ほぼ同じ大きさのコレ
クタ電流となり、出力端304を介して負荷318に流
れる。最終的に、発光素子駆動回路300に入力された
電流は、出力端304に伝送され、また、送信側の接地
電位と受信側の接地電位は独立させることができる。
ッタ電流は、ベース電位がトランジスタ321、32
2、発光ダイオード323、電流源316とで発生した
バイアス電位で抑えられたカスケード・トランジスタ3
17のエミッタ電位を増加させ、ほぼ同じ大きさのコレ
クタ電流となり、出力端304を介して負荷318に流
れる。最終的に、発光素子駆動回路300に入力された
電流は、出力端304に伝送され、また、送信側の接地
電位と受信側の接地電位は独立させることができる。
【0043】なお、トランジスタ321、322、発光
ダイオード323、電流源316とで発生するバイアス
電位は、フォト・トランジスタ112、113のコレク
タ・エミッタ間電圧を同じ大きさにし、フォト・トラン
ジスタ112、113のコレクタ電流がコレクタ・エミ
ッタ間電圧の違いに影響することで生ずる誤差を防止す
るために設けている。この場合、フォト・トランジスタ
112のコレクタ・エミッタ間電圧は、発光ダイオード
111の順方向電圧とトランジスタ320のベース・エ
ミッタ間電圧の和となり、他方のフォト・トランジスタ
113は、発光ダイオード323の順方向電圧とトラン
ジスタ321とトランジスタ322のベース・エミッタ
間電圧の和からトランジスタ317のベース・エミッタ
間電圧を減じた値になるため、フォト・トランジスタ1
12、113のコレクタ・エミッタ間電圧の値は、ほぼ
同じになる。
ダイオード323、電流源316とで発生するバイアス
電位は、フォト・トランジスタ112、113のコレク
タ・エミッタ間電圧を同じ大きさにし、フォト・トラン
ジスタ112、113のコレクタ電流がコレクタ・エミ
ッタ間電圧の違いに影響することで生ずる誤差を防止す
るために設けている。この場合、フォト・トランジスタ
112のコレクタ・エミッタ間電圧は、発光ダイオード
111の順方向電圧とトランジスタ320のベース・エ
ミッタ間電圧の和となり、他方のフォト・トランジスタ
113は、発光ダイオード323の順方向電圧とトラン
ジスタ321とトランジスタ322のベース・エミッタ
間電圧の和からトランジスタ317のベース・エミッタ
間電圧を減じた値になるため、フォト・トランジスタ1
12、113のコレクタ・エミッタ間電圧の値は、ほぼ
同じになる。
【0044】このように、本発明の第3の実施例もま
た、上記第2の実施例と同様に、発光素子駆動回路30
0を、発光ダイオード111とトランジスタ120とフ
ォト・トランジスタ112からなる直並列回路だけで構
成しているため、上記第2の実施例と同様に、速い入力
電流の変化にも速く追従し、高速の光輝度変調や高速の
信号伝送を可能にする。また、構成が簡単であるため、
より小型、低コスト、低消費電力で装置を構成すること
ができる。
た、上記第2の実施例と同様に、発光素子駆動回路30
0を、発光ダイオード111とトランジスタ120とフ
ォト・トランジスタ112からなる直並列回路だけで構
成しているため、上記第2の実施例と同様に、速い入力
電流の変化にも速く追従し、高速の光輝度変調や高速の
信号伝送を可能にする。また、構成が簡単であるため、
より小型、低コスト、低消費電力で装置を構成すること
ができる。
【0045】(実施例4)図4は本発明の第4の実施例
における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装
置の構成を示すものであり、上記第2の実施例の図2の
構成に対し、バイポーラ型トランジスタであった受光素
子や駆動回路などをMOS型トランジスタに代えてい
る。送信側は、第1接地1と、バイアス用電流源21
と、信号電流源22と、発光素子駆動回路400とで構
成されている。発光素子駆動回路400は、発光ダイオ
ード111とフォト・トランジスタ412、413とか
らなるフォトカプラ410と、発光素子である発光ダイ
オード111を駆動するトランジスタ420と、電圧源
15とで構成される。受信側は、第2接地2と、カスケ
ード・トランジスタ417と、バイアス電位を発生させ
るトランジスタ421、422、発光ダイオード32
3、電流源316と、負荷318と、電圧源215と、
出力端304とで構成される。
における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送装
置の構成を示すものであり、上記第2の実施例の図2の
構成に対し、バイポーラ型トランジスタであった受光素
子や駆動回路などをMOS型トランジスタに代えてい
る。送信側は、第1接地1と、バイアス用電流源21
と、信号電流源22と、発光素子駆動回路400とで構
成されている。発光素子駆動回路400は、発光ダイオ
ード111とフォト・トランジスタ412、413とか
らなるフォトカプラ410と、発光素子である発光ダイ
オード111を駆動するトランジスタ420と、電圧源
15とで構成される。受信側は、第2接地2と、カスケ
ード・トランジスタ417と、バイアス電位を発生させ
るトランジスタ421、422、発光ダイオード32
3、電流源316と、負荷318と、電圧源215と、
出力端304とで構成される。
【0046】本実施例は、図2に示した上記第2の実施
例のフォト・トランジスタ112とフォト・トランジス
タ113をバイポーラ型からMOS型に代え、トランジ
スタ120をバイポーラ型からMOS型に代え、出力電
流の向きを上記第3の実施例のような流入から流出に代
えているが、基本的な動作は、上記第2の実施例の動作
と同じである。以下、その違いの部分を中心に説明す
る。
例のフォト・トランジスタ112とフォト・トランジス
タ113をバイポーラ型からMOS型に代え、トランジ
スタ120をバイポーラ型からMOS型に代え、出力電
流の向きを上記第3の実施例のような流入から流出に代
えているが、基本的な動作は、上記第2の実施例の動作
と同じである。以下、その違いの部分を中心に説明す
る。
【0047】図4において、被伝送信号である電流源2
2の電流は、バイアス用電流源21に重畳され、発光素
子駆動回路400の入力端であるトランジスタ420の
ゲートのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流入であるように設定されている。発光素子駆
動回路400に流入する電流は、発光ダイオード111
とトランジスタ420とフォト・トランジスタ412か
らなる直並列回路の端子電圧を増大させ、トランジスタ
420のゲート・ソース間電圧と発光ダイオード111
の順方向電圧を大きくし、トランジスタ420のドレイ
ン電流と発光ダイオード111の電流を増大させる。そ
して、発光ダイオード111の発光量が増加し、フォト
・トランジスタ412のドレイン電流が増大する。出力
抵抗が大きなフォト・トランジスタを用いることで、直
並列回路の流入電流は、増大したフォト・トランジスタ
412のコレクタ電流によって相殺される。
2の電流は、バイアス用電流源21に重畳され、発光素
子駆動回路400の入力端であるトランジスタ420の
ゲートのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流入であるように設定されている。発光素子駆
動回路400に流入する電流は、発光ダイオード111
とトランジスタ420とフォト・トランジスタ412か
らなる直並列回路の端子電圧を増大させ、トランジスタ
420のゲート・ソース間電圧と発光ダイオード111
の順方向電圧を大きくし、トランジスタ420のドレイ
ン電流と発光ダイオード111の電流を増大させる。そ
して、発光ダイオード111の発光量が増加し、フォト
・トランジスタ412のドレイン電流が増大する。出力
抵抗が大きなフォト・トランジスタを用いることで、直
並列回路の流入電流は、増大したフォト・トランジスタ
412のコレクタ電流によって相殺される。
【0048】その結果、発光ダイオード111の光出力
は、フォト・トランジスタ412のドレイン電流が、発
光素子駆動回路400に流入する電流に等しくなるよう
に加減されるため、この光出力に比例したもう一つのフ
ォト・トランジスタ413にも、発光素子駆動回路40
0に流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
は、フォト・トランジスタ412のドレイン電流が、発
光素子駆動回路400に流入する電流に等しくなるよう
に加減されるため、この光出力に比例したもう一つのフ
ォト・トランジスタ413にも、発光素子駆動回路40
0に流入する電流に比例した大きさの電流が得られる。
【0049】次に、フォト・トランジスタ413のドレ
イン電流は、ゲート電位がトランジスタ421、42
2、発光ダイオード323、電流源316とで発生した
バイアス電位で抑えられたカスケード・トランジスタ4
17のソース電位を増加させ、同じ大きさのドレイン電
流となり、出力端304を介して、負荷318に流れ
る。最終的に、発光素子駆動回路400に入力された電
流は出力端304に伝送され、また、送信側の接地電位
と受信側の接地電位は独立させることができる。
イン電流は、ゲート電位がトランジスタ421、42
2、発光ダイオード323、電流源316とで発生した
バイアス電位で抑えられたカスケード・トランジスタ4
17のソース電位を増加させ、同じ大きさのドレイン電
流となり、出力端304を介して、負荷318に流れ
る。最終的に、発光素子駆動回路400に入力された電
流は出力端304に伝送され、また、送信側の接地電位
と受信側の接地電位は独立させることができる。
【0050】なお、トランジスタ421、422、発光
ダイオード323、電流源316とで発生するバイアス
電位は、フォト・トランジスタ412、413のドレイ
ン・ソース間電圧を同じ大きさにし、フォト・トランジ
スタ412、413のドレイン電流がドレイン・ソース
間電圧の違いに影響することで生ずる誤差を防止するた
めに設けている。この場合、フォト・トランジスタ41
2のドレイン・ソース間電圧は、発光ダイオード111
の順方向電圧とトランジスタ420のゲート・ソース間
電圧の和となり、他方のフォト・トランジスタ413は
発光ダイオード323の順方向電圧とトランジスタ42
1とトランジスタ422のゲート・ソース間電圧の和か
らトランジスタ417のゲート・ソース間電圧を減じた
値になるため、これらドレイン・ソース間電圧の値は、
ほぼ同じになる。
ダイオード323、電流源316とで発生するバイアス
電位は、フォト・トランジスタ412、413のドレイ
ン・ソース間電圧を同じ大きさにし、フォト・トランジ
スタ412、413のドレイン電流がドレイン・ソース
間電圧の違いに影響することで生ずる誤差を防止するた
めに設けている。この場合、フォト・トランジスタ41
2のドレイン・ソース間電圧は、発光ダイオード111
の順方向電圧とトランジスタ420のゲート・ソース間
電圧の和となり、他方のフォト・トランジスタ413は
発光ダイオード323の順方向電圧とトランジスタ42
1とトランジスタ422のゲート・ソース間電圧の和か
らトランジスタ417のゲート・ソース間電圧を減じた
値になるため、これらドレイン・ソース間電圧の値は、
ほぼ同じになる。
【0051】このように、本発明の第4の実施例もま
た、上記第2の実施例と同様に、発光素子駆動回路40
0を、発光ダイオード111とトランジスタ420とフ
ォト・トランジスタ412からなる直並列回路だけで構
成しているため、上記第2の実施例と同様に、速い入力
電流の変化にも速く追従し、高速の光輝度変調や高速の
信号伝送を可能にする。また、構成が簡単であるため、
より小型、低コスト、低消費電力で装置を構成すること
ができる。
た、上記第2の実施例と同様に、発光素子駆動回路40
0を、発光ダイオード111とトランジスタ420とフ
ォト・トランジスタ412からなる直並列回路だけで構
成しているため、上記第2の実施例と同様に、速い入力
電流の変化にも速く追従し、高速の光輝度変調や高速の
信号伝送を可能にする。また、構成が簡単であるため、
より小型、低コスト、低消費電力で装置を構成すること
ができる。
【0052】なお、上記した本発明の第1、2、3、4
の実施例では、一つの発光素子と2つの受光素子で構成
されたフォトカプラを用いていたが、このようなフォト
カプラは市場で多く利用されていないため、価格が高
く、装置全体のコストを高くする恐れがある。そこで、
市販されている安価なフォトカプラを利用した例を次の
第5実施例で示す。
の実施例では、一つの発光素子と2つの受光素子で構成
されたフォトカプラを用いていたが、このようなフォト
カプラは市場で多く利用されていないため、価格が高
く、装置全体のコストを高くする恐れがある。そこで、
市販されている安価なフォトカプラを利用した例を次の
第5実施例で示す。
【0053】(実施例5)図5は、本発明の第5の実施
例における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送
装置の構成を示すものであり、上記第2の実施例の図2
の構成に対し、1入力2出力型(1つの発光素子と2つ
の受光素子の構成)であったフォトカプラを、市販され
ている安価な複数の1入力1出力型に代えている。送信
側は、第1接地1と、バイアス用電流源21と、信号電
流源22と、発光素子駆動回路500とで構成されてい
る。発光素子駆動回路500は、発光ダイオード511
とフォト・トランジスタ512とからなるフォトカプラ
510と、発光ダイオード521とフォト・トランジス
タ522とからなるフォトカプラ520と、発光ダイオ
ード531とフォト・トランジスタ533とからなるフ
ォトカプラ530と、発光ダイオード541とフォト・
トランジスタ543とからなるフォトカプラ540と、
それぞれのフォトカプラ内の発光ダイオード511、5
21、531、541を直列接続した鎖を駆動するトラ
ンジスタ120と、電圧源15とで構成されている。受
信側は、第2接地2と、バイアス用電圧源216と、カ
スケード・トランジスタ217と、負荷218と、電圧
源215と、出力端204とで構成されている。
例における発光素子駆動装置とこれを利用した絶縁伝送
装置の構成を示すものであり、上記第2の実施例の図2
の構成に対し、1入力2出力型(1つの発光素子と2つ
の受光素子の構成)であったフォトカプラを、市販され
ている安価な複数の1入力1出力型に代えている。送信
側は、第1接地1と、バイアス用電流源21と、信号電
流源22と、発光素子駆動回路500とで構成されてい
る。発光素子駆動回路500は、発光ダイオード511
とフォト・トランジスタ512とからなるフォトカプラ
510と、発光ダイオード521とフォト・トランジス
タ522とからなるフォトカプラ520と、発光ダイオ
ード531とフォト・トランジスタ533とからなるフ
ォトカプラ530と、発光ダイオード541とフォト・
トランジスタ543とからなるフォトカプラ540と、
それぞれのフォトカプラ内の発光ダイオード511、5
21、531、541を直列接続した鎖を駆動するトラ
ンジスタ120と、電圧源15とで構成されている。受
信側は、第2接地2と、バイアス用電圧源216と、カ
スケード・トランジスタ217と、負荷218と、電圧
源215と、出力端204とで構成されている。
【0054】本実施例は、図2に示した第2の実施例の
1入力2出力型フォトカプラ110を、4組の1入力1
出力型フォトカプラ510、520、530、540の
組合せに代えているが、基本的な動作は、上記第2の実
施例の動作と同じである。以下、その違いの部分を中心
に説明する。
1入力2出力型フォトカプラ110を、4組の1入力1
出力型フォトカプラ510、520、530、540の
組合せに代えているが、基本的な動作は、上記第2の実
施例の動作と同じである。以下、その違いの部分を中心
に説明する。
【0055】ここでの基本的な概念は、より安価な2つ
の1入力1出力型フォトカプラの各発光ダイオードを直
列接続し、各フォト・トランジスタを並列接続すること
で、高価な1入力2出力型フォトカプラの機能を果たさ
せようとするものである。すなわち、2つの発光ダイオ
ードの電流光変換特性がほぼ同じで、各発光ダイオード
の駆動電流が等しくなるように各発光ダイオードを直列
接続すれば、同じ大きさの光出力が得られ、各々の光出
力が同じ損失で各々のフォト・トランジスタに伝達さ
れ、かつ、各々のフォト・トランジスタの光電流変換特
性がほぼ同じなので、各々の電流出力は比例関係を保つ
ことができる。その結果、2つの1入力1出力型フォト
カプラの複合体は、1入力2出力型フォトカプラの機能
を果たすことになる。本実施例では、特に1入力1出力
型フォトカプラのばらつきを緩和させるため、使用する
1入力1出力型フォトカプラの数を増やす方法も明らか
にしている。
の1入力1出力型フォトカプラの各発光ダイオードを直
列接続し、各フォト・トランジスタを並列接続すること
で、高価な1入力2出力型フォトカプラの機能を果たさ
せようとするものである。すなわち、2つの発光ダイオ
ードの電流光変換特性がほぼ同じで、各発光ダイオード
の駆動電流が等しくなるように各発光ダイオードを直列
接続すれば、同じ大きさの光出力が得られ、各々の光出
力が同じ損失で各々のフォト・トランジスタに伝達さ
れ、かつ、各々のフォト・トランジスタの光電流変換特
性がほぼ同じなので、各々の電流出力は比例関係を保つ
ことができる。その結果、2つの1入力1出力型フォト
カプラの複合体は、1入力2出力型フォトカプラの機能
を果たすことになる。本実施例では、特に1入力1出力
型フォトカプラのばらつきを緩和させるため、使用する
1入力1出力型フォトカプラの数を増やす方法も明らか
にしている。
【0056】図5において、被伝送信号である電流源2
2の電流は、バイアス用電流源21に重畳され、発光素
子駆動回路500の入力端であるトランジスタ120の
ベースのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流入であるように設定されている。発光素子駆
動回路500に流入する電流は、直列接続された発光ダ
イオード511、521、531、541鎖とトランジ
スタ120とコレクタとエミッタが並列接続されたフォ
ト・トランジスタ512、522からなる直並列回路の
端子電圧を増大させ、トランジスタ120のベース・エ
ミッタ間電圧と発光ダイオード511、521、53
1、541直列鎖の順方向電圧を大きくし、トランジス
タ120のコレクタ電流と発光ダイオード511、52
1、531、541直列鎖の電流を増大させる。そし
て、発光ダイオード511、521、531、541の
発光量が増加し、フォト・トランジスタ512、522
のコレクタ電流が増大する。出力抵抗が大きなフォト・
トランジスタと、電流増幅率の高いトランジスタを用い
ることで、直並列回路の流入電流は、増大したフォト・
トランジスタ512、522のコレクタ電流の和によっ
て相殺される。
2の電流は、バイアス用電流源21に重畳され、発光素
子駆動回路500の入力端であるトランジスタ120の
ベースのノードに入力される。この入力電流値は、回路
構成上、流入であるように設定されている。発光素子駆
動回路500に流入する電流は、直列接続された発光ダ
イオード511、521、531、541鎖とトランジ
スタ120とコレクタとエミッタが並列接続されたフォ
ト・トランジスタ512、522からなる直並列回路の
端子電圧を増大させ、トランジスタ120のベース・エ
ミッタ間電圧と発光ダイオード511、521、53
1、541直列鎖の順方向電圧を大きくし、トランジス
タ120のコレクタ電流と発光ダイオード511、52
1、531、541直列鎖の電流を増大させる。そし
て、発光ダイオード511、521、531、541の
発光量が増加し、フォト・トランジスタ512、522
のコレクタ電流が増大する。出力抵抗が大きなフォト・
トランジスタと、電流増幅率の高いトランジスタを用い
ることで、直並列回路の流入電流は、増大したフォト・
トランジスタ512、522のコレクタ電流の和によっ
て相殺される。
【0057】その結果、発光ダイオード511、521
の光出力は、フォト・トランジスタ512、522のコ
レクタ電流の和が、発光素子駆動回路500に流入する
電流に等しくなるように加減されるため、この光出力に
比例したもう一組のフォト・トランジスタ533、54
3にも、発光素子駆動回路500に流入する電流に比例
した大きさの電流が得られる。
の光出力は、フォト・トランジスタ512、522のコ
レクタ電流の和が、発光素子駆動回路500に流入する
電流に等しくなるように加減されるため、この光出力に
比例したもう一組のフォト・トランジスタ533、54
3にも、発光素子駆動回路500に流入する電流に比例
した大きさの電流が得られる。
【0058】次に、フォト・トランジスタ533と54
3のコレクタ電流の和は、ベース電位が電圧源216に
よって抑えられたカスケード・トランジスタ217のエ
ミッタ電位を減少させ、ほぼ同じ大きさのコレクタ電流
となり、出力端204を介して負荷218に流れる。最
終的に、発光素子駆動回路500に入力された電流は、
出力端204に伝送され、また、送信側の接地電位と受
信側の接地電位は独立させることができる。
3のコレクタ電流の和は、ベース電位が電圧源216に
よって抑えられたカスケード・トランジスタ217のエ
ミッタ電位を減少させ、ほぼ同じ大きさのコレクタ電流
となり、出力端204を介して負荷218に流れる。最
終的に、発光素子駆動回路500に入力された電流は、
出力端204に伝送され、また、送信側の接地電位と受
信側の接地電位は独立させることができる。
【0059】なお、バイアス用電圧源216は、フォト
・トランジスタ512と522、フォト・トランジスタ
533と543のコレクタ・エミッタ間電圧を同じ大き
さにし、フォト・トランジスタ512と522、フォト
・トランジスタ533と543のコレクタ電流がコレク
タ・エミッタ間電圧の違いに影響することで生じる誤差
を防止するために設けている。
・トランジスタ512と522、フォト・トランジスタ
533と543のコレクタ・エミッタ間電圧を同じ大き
さにし、フォト・トランジスタ512と522、フォト
・トランジスタ533と543のコレクタ電流がコレク
タ・エミッタ間電圧の違いに影響することで生じる誤差
を防止するために設けている。
【0060】このように、本発明の第5の実施例は、発
光素子駆動回路500を、より安価な2つの1入力1出
力型フォトカプラの各発光ダイオードを直列接続し、各
フォト・トランジスタを並列接続することで、1入力、
2出力型フォトカプラの機能を実現し、かつ、発光ダイ
オード511、521、531、541の直列鎖とトラ
ンジスタ120とコレクタとエミッタが並列接続された
フォト・トランジスタ512、522からなる直並列回
路で構成しているため、上記第2実施例と同様に、速い
入力電流の変化にも速く追随し、高速の光輝度変調や高
速の信号伝送を可能にする。また、より安価なフォトカ
プラを利用しているため、より低コストで発光素子駆動
装置および絶縁伝送装置を構成することができる。
光素子駆動回路500を、より安価な2つの1入力1出
力型フォトカプラの各発光ダイオードを直列接続し、各
フォト・トランジスタを並列接続することで、1入力、
2出力型フォトカプラの機能を実現し、かつ、発光ダイ
オード511、521、531、541の直列鎖とトラ
ンジスタ120とコレクタとエミッタが並列接続された
フォト・トランジスタ512、522からなる直並列回
路で構成しているため、上記第2実施例と同様に、速い
入力電流の変化にも速く追随し、高速の光輝度変調や高
速の信号伝送を可能にする。また、より安価なフォトカ
プラを利用しているため、より低コストで発光素子駆動
装置および絶縁伝送装置を構成することができる。
【0061】(実施例の補足)なお、上記第1から第5
の実施例において、発光素子駆動手段として構成が簡単
なトランジスタのエミッタ・フォロワまたはソース・フ
ォロワを用いていたが、これは入力電流が少なく、入出
力が同位相であれば良い。また、1を越えた利得を設定
することで、発光素子駆動手段の入力端の電位変動を小
さく抑え、このノードを仮想接地点とすることにより、
信号入力電圧源と仮想接地点に抵抗を介するだけで、電
圧電流変換機能を持たせることができ、また、小型、低
コスト、低消費電力で、装置を構成することができる。
の実施例において、発光素子駆動手段として構成が簡単
なトランジスタのエミッタ・フォロワまたはソース・フ
ォロワを用いていたが、これは入力電流が少なく、入出
力が同位相であれば良い。また、1を越えた利得を設定
することで、発光素子駆動手段の入力端の電位変動を小
さく抑え、このノードを仮想接地点とすることにより、
信号入力電圧源と仮想接地点に抵抗を介するだけで、電
圧電流変換機能を持たせることができ、また、小型、低
コスト、低消費電力で、装置を構成することができる。
【0062】また、上記第1から第5の実施例におい
て、発光素子駆動手段と発光手段の直列回路は、受光素
子のコレクタとエミッタの端子に直接接続されている
が、これは受光素子のコレクタやエミッタに直列に挿入
された抵抗やダイオードなどの素子を介したノードに接
続しても良い。例えば、フォト・トランジスタのコレク
タ・エミッタ間電圧を一定にすべくカスケード・トラン
ジスタのエミッタ〜コレクタを、フォト・トランジスタ
のコレクタまたはエミッタに直列に挿入した直列体の端
子間に、発光素子駆動手段と発光手段の直列回路を接続
しても良く、この場合は、出力抵抗の小さいフォト・ト
ランジスタや出力寄生容量の大きいフォト・トランジス
タであっても、各実施例の装置に使用することができ
る。
て、発光素子駆動手段と発光手段の直列回路は、受光素
子のコレクタとエミッタの端子に直接接続されている
が、これは受光素子のコレクタやエミッタに直列に挿入
された抵抗やダイオードなどの素子を介したノードに接
続しても良い。例えば、フォト・トランジスタのコレク
タ・エミッタ間電圧を一定にすべくカスケード・トラン
ジスタのエミッタ〜コレクタを、フォト・トランジスタ
のコレクタまたはエミッタに直列に挿入した直列体の端
子間に、発光素子駆動手段と発光手段の直列回路を接続
しても良く、この場合は、出力抵抗の小さいフォト・ト
ランジスタや出力寄生容量の大きいフォト・トランジス
タであっても、各実施例の装置に使用することができ
る。
【0063】また、上記第1から第3および第5の実施
例において、受光素子としてNPN型フォト・トランジ
スタを用いているが、これはPNP型フォト・トランジ
スタであってもフォト・ダイオードであっても良く、受
光量の増加によって出力される電流が増大する受光素子
であれば良い。また、上記第1から第5の実施例の発光
素子についても、発光ダイオードの代わりに、レーザー
・ダイオードであっても良く、駆動電流値の増加によっ
て出力される光出力が増大する発光素子であれば良い。
例において、受光素子としてNPN型フォト・トランジ
スタを用いているが、これはPNP型フォト・トランジ
スタであってもフォト・ダイオードであっても良く、受
光量の増加によって出力される電流が増大する受光素子
であれば良い。また、上記第1から第5の実施例の発光
素子についても、発光ダイオードの代わりに、レーザー
・ダイオードであっても良く、駆動電流値の増加によっ
て出力される光出力が増大する発光素子であれば良い。
【0064】また、上記第5の実施例において、4つの
フォトカプラを利用しているが、これはもっと数を増や
すことで、ばらつきの影響をさらに薄めることができ
る。また、送信側と受信側のフォトカプラの数をそれぞ
れ違えることで、伝送利得を変えることもできる。
フォトカプラを利用しているが、これはもっと数を増や
すことで、ばらつきの影響をさらに薄めることができ
る。また、送信側と受信側のフォトカプラの数をそれぞ
れ違えることで、伝送利得を変えることもできる。
【0065】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、次のような効果を有する。 (1)発光素子駆動回路を、発光ダイオードとトランジ
スタとフォト・トランジスタからなる直並列回路だけで
構成しているので、動作遅延の大きい演算増幅器を用い
ず、短い負帰還ループで、入力電流をフォト・トランジ
スタのコレクタ電流に変換するため、速い入力電流の変
化にも速く追随し、高速の光輝度変調や高速の信号伝送
を可能にするとともに、小型、低コスト、低消費電力の
発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を実現することが
できる。 (2)入力電圧を電流に変換する演算増幅器を有してい
ても、入力電流をフォト・トランジスタのコレクタ電流
に変換する作用のほとんどを、発光素子駆動手段が短い
負帰還ループで行うため、演算増幅器の速度性能要求レ
ベルを低くすることができる。加えて、発光素子駆動手
段と発光ダイオードからなる直並列回路の電流変化に対
する端子電圧の変化が小さいことで、スルーレイト性能
要求レベルも低くすることができるため、速い入力電流
の変化にも速く追随し、高速の光輝度変調や高速の信号
伝送を可能にするとともに、小型、低コスト、低消費電
力の発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を実現するこ
とができる。 (3)トランジスタのエミッタ・フォロワまたはソース
・フォロワを発光素子駆動手段として利用できるため、
さらに小型、低コスト、低消費電力の発光素子駆動装置
および絶縁伝送装置を実現することができる。 (4)発光素子駆動手段の利得を高めることで、電流入
力端が仮想接地電位になるため、抵抗を介するだけで、
電圧電流変換機能を持たせることができ、さらに小型、
低コスト、低消費電力の発光素子駆動装置および絶縁伝
送装置を実現することができる。 (5)送信側フォト・トランジスタと受信側フォト・ト
ランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧またはドレイン
・ソース間電圧を同じ値にすることで、伝送誤差を低減
した絶縁伝送装置を実現することができる。 (6)2つの1入力1出力型フォトカプラの各発光ダイ
オードを直列接続し、各フォト・トランジスタを並列接
続することで、1入力2出力型フォトカプラの機能を実
現できるため、安価なフォトカプラを利用でき、より低
コストの発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を実現す
ることができる。
に、次のような効果を有する。 (1)発光素子駆動回路を、発光ダイオードとトランジ
スタとフォト・トランジスタからなる直並列回路だけで
構成しているので、動作遅延の大きい演算増幅器を用い
ず、短い負帰還ループで、入力電流をフォト・トランジ
スタのコレクタ電流に変換するため、速い入力電流の変
化にも速く追随し、高速の光輝度変調や高速の信号伝送
を可能にするとともに、小型、低コスト、低消費電力の
発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を実現することが
できる。 (2)入力電圧を電流に変換する演算増幅器を有してい
ても、入力電流をフォト・トランジスタのコレクタ電流
に変換する作用のほとんどを、発光素子駆動手段が短い
負帰還ループで行うため、演算増幅器の速度性能要求レ
ベルを低くすることができる。加えて、発光素子駆動手
段と発光ダイオードからなる直並列回路の電流変化に対
する端子電圧の変化が小さいことで、スルーレイト性能
要求レベルも低くすることができるため、速い入力電流
の変化にも速く追随し、高速の光輝度変調や高速の信号
伝送を可能にするとともに、小型、低コスト、低消費電
力の発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を実現するこ
とができる。 (3)トランジスタのエミッタ・フォロワまたはソース
・フォロワを発光素子駆動手段として利用できるため、
さらに小型、低コスト、低消費電力の発光素子駆動装置
および絶縁伝送装置を実現することができる。 (4)発光素子駆動手段の利得を高めることで、電流入
力端が仮想接地電位になるため、抵抗を介するだけで、
電圧電流変換機能を持たせることができ、さらに小型、
低コスト、低消費電力の発光素子駆動装置および絶縁伝
送装置を実現することができる。 (5)送信側フォト・トランジスタと受信側フォト・ト
ランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧またはドレイン
・ソース間電圧を同じ値にすることで、伝送誤差を低減
した絶縁伝送装置を実現することができる。 (6)2つの1入力1出力型フォトカプラの各発光ダイ
オードを直列接続し、各フォト・トランジスタを並列接
続することで、1入力2出力型フォトカプラの機能を実
現できるため、安価なフォトカプラを利用でき、より低
コストの発光素子駆動装置および絶縁伝送装置を実現す
ることができる。
【図1】本発明の第1の実施例における発光素子駆動装
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
【図2】本発明の第2の実施例における発光素子駆動装
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
【図3】本発明の第3の実施例における発光素子駆動装
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
【図4】本発明の第4の実施例における発光素子駆動装
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
【図5】本発明の第5の実施例における発光素子駆動装
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
置とこれを利用した絶縁伝送装置の構成を示すブロック
図
【図6】従来例における発光素子駆動装置とこれを利用
した絶縁伝送装置の構成を示すブロック図
した絶縁伝送装置の構成を示すブロック図
1 第1接地 2 第2接地 12、22 信号電圧源 32 信号電流源 11、16、216 バイアス用電圧源 21、31 バイアス用電流源 100、200、300、400、500、600 発
光素子駆動回路 110、410、510、520、530、540 フ
ォトカプラ 111、323、511、521、531、541 発
光ダイオード(発光手段) 112、113、412、413、512、522、5
33、543 フォト・トランジスタ(受光手段) 120、320、420 トランジスタ(発光手段を駆
動する駆動手段) 321、322、421、422 トランジスタ 217、317、417 カスケード・トランジスタ 17、130、630 演算増幅器 13、18、632 抵抗 19、631 コンデンサ 218、318 負荷 4、204、304 出力端 15、215 電圧源 316 電流源
光素子駆動回路 110、410、510、520、530、540 フ
ォトカプラ 111、323、511、521、531、541 発
光ダイオード(発光手段) 112、113、412、413、512、522、5
33、543 フォト・トランジスタ(受光手段) 120、320、420 トランジスタ(発光手段を駆
動する駆動手段) 321、322、421、422 トランジスタ 217、317、417 カスケード・トランジスタ 17、130、630 演算増幅器 13、18、632 抵抗 19、631 コンデンサ 218、318 負荷 4、204、304 出力端 15、215 電圧源 316 電流源
Claims (12)
- 【請求項1】 駆動電流の増大によって光量が増大する
第1光出力と第2光出力を発生する発光手段と、受光量
の増大によって電流が増大する受光手段と、前記発光手
段の一端に接続されて発光手段を駆動する駆動手段とを
備え、前記発光手段の第1光出力が前記受光手段の入力
に結合し、前記発光手段の他端と前記駆動手段の入力端
が前記受光手段の電流経路に並列接続され、前記受光手
段の電流を装置入力とし、前記発光手段の第2光出力を
装置出力とする発光素子駆動装置。 - 【請求項2】 駆動電流の増大によって光量が増大する
第1光出力と第2光出力を発生する発光手段と、受光量
の増大によって電流が増大する第1受光手段および第2
受光手段と、前記発光手段の一端に接続されて発光手段
を駆動する駆動手段とを備え、前記発光手段の第1光出
力が前記第1受光手段の入力に結合し、前記発光手段の
第2光出力が前記第2受光手段の入力に結合し、前記発
光手段の他端と前記駆動手段の入力端が前記第1受光手
段の電流経路に並列接続され、前記第1受光手段の電流
を装置入力とし、前記第2受光手段の電流を装置出力と
する絶縁伝送装置。 - 【請求項3】 駆動電流の増大によって光量が増大する
発光手段および受光量の増大によって電流が増大する受
光手段を有して、前記発光手段の光出力が前記受光手段
の入力に結合するように構成された第1および第2発光
受光対手段と、前記発光受光対手段の一端に接続されて
発光手段を駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段
は、前記第1および前記第2発光受光対手段内の各発光
手段を直列接続し、直列接続された前記第1および前記
第2発光受光対手段内の発光手段鎖の他端と前記駆動手
段の入力端が前記第1発光受光対手段内の受光手段の電
流経路に並列接続され、前記第1発光受光対手段内の受
光手段の電流を装置入力とし、前記第2発光受光対手段
内の受光手段の電流を装置出力とする絶縁伝送装置。 - 【請求項4】 駆動手段を、バイポーラ型トランジスタ
のエミッタ・フォロアで構成したことを特徴とする請求
項1記載の発光素子駆動装置。 - 【請求項5】 駆動手段を、バイポーラ型トランジスタ
のエミッタ・フォロアで構成したことを特徴とする請求
項2または3記載の絶縁伝送装置。 - 【請求項6】 駆動手段を、MOS型トランジスタのソ
ース・ フォロアで構成したことを特徴とする請求項1記
載の発光素子駆動装置。 - 【請求項7】 駆動手段を、MOS型トランジスタのソ
ース・フォロアで構成したことを特徴とする請求項2ま
たは3記載の絶縁伝送装置。 - 【請求項8】 受光手段の出力端に、カスケード・トラ
ンジスタを設けたことを特徴とする請求項1記載の発光
素子駆動装置。 - 【請求項9】 第1受光手段または第2受光手段の少な
くとも何れか一方の出力端に、カスケード・トランジス
タを設けたことを特徴とする請求項2記載の絶縁伝送装
置。 - 【請求項10】 第1発光受光対手段内の受光手段また
は第2発光受光対手段内の受光手段の少なくとも何れか
一方の出力端に、カスケード・トランジスタを設けたこ
とを特徴とする請求項3記載の絶縁伝送装置。 - 【請求項11】 第1受光手段および第2受光手段の出
力端子間電圧を同じ値になるように構成したことを特徴
とする請求項2記載の絶縁伝送装置。 - 【請求項12】 第1発光受光対手段内の受光手段およ
び第2発光受光対手段内の受光手段の出力端子間電圧を
同じ値になるように構成したことを特徴とする請求項3
記載の絶縁伝送装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25236095A JP3394371B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 絶縁伝送装置 |
US08/718,002 US5734170A (en) | 1995-09-29 | 1996-09-13 | Driver for light emitting device |
EP96115467A EP0766397A1 (en) | 1995-09-29 | 1996-09-26 | Driver for light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25236095A JP3394371B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 絶縁伝送装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002311750A Division JP2003229602A (ja) | 2002-10-25 | 2002-10-25 | 発光素子駆動装置および絶縁伝送装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0997924A true JPH0997924A (ja) | 1997-04-08 |
JP3394371B2 JP3394371B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=17236218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25236095A Expired - Fee Related JP3394371B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 絶縁伝送装置 |
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---|---|
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EP (1) | EP0766397A1 (ja) |
JP (1) | JP3394371B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP2004343049A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-12-02 | Thomson Licensing Sa | 光源の給電電圧の制御を初期設定する方法および光源の給電電圧を制御する電子回路ならびに光学式読取装置または記録装置 |
JP2005308434A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エンコーダパルス検出回路 |
JP2023069273A (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-18 | 日本電子株式会社 | 高電圧増幅回路、及び分析装置 |
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JPH09277591A (ja) * | 1996-04-16 | 1997-10-28 | Canon Inc | レーザ光量制御装置および画像形成装置 |
US5910985A (en) * | 1997-06-23 | 1999-06-08 | Siemens Information And Communication Networks, Inc. | Ground start and tip ground detection without the use of -48V or tip bait circuit |
US6307659B1 (en) | 1997-09-24 | 2001-10-23 | Stratos Lightwave, Inc. | Optoelectronic transceiver having an adaptable logic level signal detect output |
US6744034B2 (en) * | 2002-01-30 | 2004-06-01 | Texas Instruments Incorporated | Micro-electromechanical apparatus and method with position sensor compensation |
US6756601B2 (en) * | 2002-07-16 | 2004-06-29 | Adc Dsl Systems, Inc. | High speed optocoupler |
KR100643496B1 (ko) * | 2004-12-23 | 2006-11-10 | 삼성전자주식회사 | 노말 오픈/클로즈 타입 겸용 광센서 보드 |
US8111011B1 (en) | 2007-01-11 | 2012-02-07 | Leotek Electronics Corporation | LED luminaire with improved life and operation management |
US8129671B2 (en) * | 2007-12-11 | 2012-03-06 | Renesas Electronics Corporation | Power supply dependent optical receiver and amplifier and photocoupler using the same |
KR101623960B1 (ko) * | 2009-06-04 | 2016-05-25 | 삼성전자주식회사 | 광전자 셔터, 이의 동작 방법 및 광전자 셔터를 채용한 광학 장치 |
GB0916762D0 (en) * | 2009-09-24 | 2009-11-04 | Gigle Semiconductor Ltd | Electrical isolators |
US9590110B2 (en) * | 2013-09-10 | 2017-03-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Ultraviolet light sensor circuit |
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---|---|---|---|---|
US3772514A (en) * | 1971-11-08 | 1973-11-13 | Capintec Inc | Isolation amplifier |
GB1481815A (en) * | 1975-10-31 | 1977-08-03 | Ferranti Ltd | Opto-electric couplers |
US4190747A (en) * | 1978-04-05 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Signal corrected optocoupled device |
US4282604A (en) * | 1979-04-04 | 1981-08-04 | Jefferson William T | Optical isolation circuit for bidirectional communication lines |
US4752693A (en) * | 1983-03-31 | 1988-06-21 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Circuit with a photo coupler |
US4652764A (en) * | 1983-03-31 | 1987-03-24 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Current source circuit with a photo coupler |
JPS6074807A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Toshiba Corp | 変換回路 |
FR2703866B1 (fr) * | 1993-04-09 | 1995-06-02 | Rockwell International Corp | Dispositif de couplage par opto-coupleur entre un modem et une ligne téléphonique. |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25236095A patent/JP3394371B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-13 US US08/718,002 patent/US5734170A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-26 EP EP96115467A patent/EP0766397A1/en not_active Withdrawn
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JP2004343049A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-12-02 | Thomson Licensing Sa | 光源の給電電圧の制御を初期設定する方法および光源の給電電圧を制御する電子回路ならびに光学式読取装置または記録装置 |
JP4629344B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2011-02-09 | トムソン ライセンシング | 光源の給電電圧の制御を初期設定する方法および光源の給電電圧を制御する電子回路ならびに光学式読取装置または記録装置 |
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JP2023069273A (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-18 | 日本電子株式会社 | 高電圧増幅回路、及び分析装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3394371B2 (ja) | 2003-04-07 |
US5734170A (en) | 1998-03-31 |
EP0766397A1 (en) | 1997-04-02 |
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