JPS58200609A - 差動変圧器を用いた絶縁増幅器 - Google Patents
差動変圧器を用いた絶縁増幅器Info
- Publication number
- JPS58200609A JPS58200609A JP57083633A JP8363382A JPS58200609A JP S58200609 A JPS58200609 A JP S58200609A JP 57083633 A JP57083633 A JP 57083633A JP 8363382 A JP8363382 A JP 8363382A JP S58200609 A JPS58200609 A JP S58200609A
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- Japan
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- winding
- differential
- output
- amplifier
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- Pending
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/38—DC amplifiers with modulator at input and demodulator at output; Modulators or demodulators specially adapted for use in such amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (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】
この発明は差動変圧器を用いた絶縁増幅器に関し、絶縁
区間におけるひずみによって出力信号に混入する誤差を
除き、かつ安定性を向上することを目的としたものであ
る。
区間におけるひずみによって出力信号に混入する誤差を
除き、かつ安定性を向上することを目的としたものであ
る。
従来、工業計測の分野で入出力間を絶縁した状態で入力
信号を増幅して出力信号を得るようにした絶縁増幅器が
知られている。この絶縁増幅器には光電変換方式や変調
方式など種々の方式がある。
信号を増幅して出力信号を得るようにした絶縁増幅器が
知られている。この絶縁増幅器には光電変換方式や変調
方式など種々の方式がある。
この発明で対象としている絶縁増幅器は上記のうち変調
方式のものである。
方式のものである。
変調方式の絶縁増幅器は一般に第3図に示したように回
路を構成する。図中37は絶縁変圧器で、該絶縁変圧器
37の1次側巻線N/と入力端子3コを変調器33ケ介
して接続して入力側回路を構成する一方、2次側巻線N
コ側に構成する出力側回路は、検波器3ダと低域6波器
33’f12次側巻線Nコに接続して構成し、低域6波
器3Sの出力を増幅器36で増幅するようにしている。
路を構成する。図中37は絶縁変圧器で、該絶縁変圧器
37の1次側巻線N/と入力端子3コを変調器33ケ介
して接続して入力側回路を構成する一方、2次側巻線N
コ側に構成する出力側回路は、検波器3ダと低域6波器
33’f12次側巻線Nコに接続して構成し、低域6波
器3Sの出力を増幅器36で増幅するようにしている。
上記において変調器33と検波器3qは駆動回路3りで
同期駆動し、検波器3クヲ同期検波器として働らかせて
いる。
同期駆動し、検波器3クヲ同期検波器として働らかせて
いる。
然し乍ら上記のような変調方式の絶縁増幅器では、変調
器33、検波器J4’並びに絶縁変圧器3/の部分の絶
縁区間における非直線性や環境温度の変化による効率の
変化等による電気的ひずみが、出力何回路にそのまま低
減されることなく現われるので、出力G4号中には大き
な誤差が混入すると共に、安定性に欠ける問題点があっ
た。
器33、検波器J4’並びに絶縁変圧器3/の部分の絶
縁区間における非直線性や環境温度の変化による効率の
変化等による電気的ひずみが、出力何回路にそのまま低
減されることなく現われるので、出力G4号中には大き
な誤差が混入すると共に、安定性に欠ける問題点があっ
た。
然るにこの発明は上記のような絶縁増幅器において、絶
縁変圧器に1次側巻線による磁束と逆向きの磁束ヶ誘導
する為の差動巻線を設けて差動変圧器を構成し、前記差
動巻線と出力側回路ン増幅器を介して接続し、負帰還を
かけるようにすると共に、1次側巻線回路と差動巻線回
路のひずみ特性および温度特性を同じにしたので、入力
信号と出力信号を比較し、上記の電気的ひずみによって
出力信号に混入した誤差を打消し、かつ動作の安定性を
向上させ、従来の問題点ケ解決したのである。
縁変圧器に1次側巻線による磁束と逆向きの磁束ヶ誘導
する為の差動巻線を設けて差動変圧器を構成し、前記差
動巻線と出力側回路ン増幅器を介して接続し、負帰還を
かけるようにすると共に、1次側巻線回路と差動巻線回
路のひずみ特性および温度特性を同じにしたので、入力
信号と出力信号を比較し、上記の電気的ひずみによって
出力信号に混入した誤差を打消し、かつ動作の安定性を
向上させ、従来の問題点ケ解決したのである。
以下この発明を第1図に示した実施例に基づいて説明す
る。図中lは絶縁変圧器であって、該絶縁変圧器lの1
次側巻線N/側の入力側回路に抵抗器R/(抵抗値R/
)および変調器−t@列に介設しであると共に、2次側
巻線Na側の出力側回路には検波器り低域6波器亭およ
び高利得増幅器5を直列に介設しである。又上記の絶縁
変圧器lには1次側巻線N/で誘導される磁束と逆向き
の磁束を誘導する為の差動巻線N3を設けて差動変圧器
としてあり、該差動巻IJN3には高利得増幅器Sの出
力を抵抗器RJ(抵抗値R,2)および変調器6を介し
て与えである。上記において入力側回路に設けた変調器
コ、出力側回路に設けた検波器3並ひに差動巻線に接続
した回路、即ち帰還回路に設けた変調器6は駆動回路り
で夫々同期して第2図に示したようにON、 O1i’
li’を制御されるアナログスイッチである。
る。図中lは絶縁変圧器であって、該絶縁変圧器lの1
次側巻線N/側の入力側回路に抵抗器R/(抵抗値R/
)および変調器−t@列に介設しであると共に、2次側
巻線Na側の出力側回路には検波器り低域6波器亭およ
び高利得増幅器5を直列に介設しである。又上記の絶縁
変圧器lには1次側巻線N/で誘導される磁束と逆向き
の磁束を誘導する為の差動巻線N3を設けて差動変圧器
としてあり、該差動巻IJN3には高利得増幅器Sの出
力を抵抗器RJ(抵抗値R,2)および変調器6を介し
て与えである。上記において入力側回路に設けた変調器
コ、出力側回路に設けた検波器3並ひに差動巻線に接続
した回路、即ち帰還回路に設けた変調器6は駆動回路り
で夫々同期して第2図に示したようにON、 O1i’
li’を制御されるアナログスイッチである。
いま上記実施例の絶縁増幅器において入力端子8間に電
圧E/なる直流信号を与えると、この直流信号は変調器
コで交流信号に変調され、1次側巻?tMN/にはil
なる交流信号電流が流れる。1次側巻IwNlのインダ
クタンスケ無視し、かつ変調器コによる変調を人カイ5
号中の筒周波成分に対して十分商い周波数で行ない、変
調器コの導通比ンso%とすれば入力端回路を流れる電
流i/の波高値I’mおよび平均値工、は夫々 11 m −E l /Rl ・ ・ ・
・ (ハ■、 = El/コR/ ・・・(コ)と
なる。そして絶縁変圧器lには1次側巻mNlによって
磁束ψH/なる交流磁界が誘導され、これによってλ次
側巻線N2の両端には電圧edなる交流起電力が誘導さ
れる。この交流起電力は検波器3で同期検波された後、
低域3波器弘で電圧Edの直流信号に復調されて、この
直流信号が高利得増幅器Sで増幅される。高利得増幅器
Sの出力として出力端子?に碍られる電圧E2の直流信
号は抵抗器Rxy通って変調器6で再び交流信号に変調
されて、差動巻線N3に1−2なる交流信号電流乞流す
。この差動巻線N3に流れる電流iコの波高値I、mお
よび平均値I、は、入力側回路と同様にI、m = E
コ/Rコ ・・・・(3)1、 =E、/2Rコ・
・・・(ダ)となる。そして絶縁変圧器/には前記磁束
ψH/と逆向きの磁束ψ11.2が誘導される。この磁
束ψH2は1次側巻線N/で誘導した磁束ψH1y打消
すように働く。
圧E/なる直流信号を与えると、この直流信号は変調器
コで交流信号に変調され、1次側巻?tMN/にはil
なる交流信号電流が流れる。1次側巻IwNlのインダ
クタンスケ無視し、かつ変調器コによる変調を人カイ5
号中の筒周波成分に対して十分商い周波数で行ない、変
調器コの導通比ンso%とすれば入力端回路を流れる電
流i/の波高値I’mおよび平均値工、は夫々 11 m −E l /Rl ・ ・ ・
・ (ハ■、 = El/コR/ ・・・(コ)と
なる。そして絶縁変圧器lには1次側巻mNlによって
磁束ψH/なる交流磁界が誘導され、これによってλ次
側巻線N2の両端には電圧edなる交流起電力が誘導さ
れる。この交流起電力は検波器3で同期検波された後、
低域3波器弘で電圧Edの直流信号に復調されて、この
直流信号が高利得増幅器Sで増幅される。高利得増幅器
Sの出力として出力端子?に碍られる電圧E2の直流信
号は抵抗器Rxy通って変調器6で再び交流信号に変調
されて、差動巻線N3に1−2なる交流信号電流乞流す
。この差動巻線N3に流れる電流iコの波高値I、mお
よび平均値I、は、入力側回路と同様にI、m = E
コ/Rコ ・・・・(3)1、 =E、/2Rコ・
・・・(ダ)となる。そして絶縁変圧器/には前記磁束
ψH/と逆向きの磁束ψ11.2が誘導される。この磁
束ψH2は1次側巻線N/で誘導した磁束ψH1y打消
すように働く。
従って一次側巻線Nコの両端に誘導される交流起電力c
dは前記磁束ψII/とψ1■コの絶対値の差による磁
束に起因することとなり、仮に高利得増幅器Sの増幅度
が無限大の理想増幅器であって、1次側巻線Ktと差動
巻線N3の巻数が等しく、かつ抵抗器IR/、 RJの
抵抗値が等しいとすれば入出力間には次の関係が成立す
る。即ち Eコ − ed−k・μ・・・・(!f)(k:復調系
の変換効率、 μ:高利得増幅器の増幅度)μ−ωとす
れば cd=Eコ/k・μ→0・・・(6) となる。従って 1ψH1l −lψH,zl=o ・・・・(7)1
1m = I、m + m
@ −(ざ)I、 = I、
・・・・(9]となり、Hi = Eコ
・・・ ・(/のの関係となる。
dは前記磁束ψII/とψ1■コの絶対値の差による磁
束に起因することとなり、仮に高利得増幅器Sの増幅度
が無限大の理想増幅器であって、1次側巻線Ktと差動
巻線N3の巻数が等しく、かつ抵抗器IR/、 RJの
抵抗値が等しいとすれば入出力間には次の関係が成立す
る。即ち Eコ − ed−k・μ・・・・(!f)(k:復調系
の変換効率、 μ:高利得増幅器の増幅度)μ−ωとす
れば cd=Eコ/k・μ→0・・・(6) となる。従って 1ψH1l −lψH,zl=o ・・・・(7)1
1m = I、m + m
@ −(ざ)I、 = I、
・・・・(9]となり、Hi = Eコ
・・・ ・(/のの関係となる。
以上のことから、1次側巻線N/に接続した回路と差動
巻線N3に接続した回路の対象性を保ち高利得増幅器夕
の増幅ffY十分大きなものとすれば(例えば/θθ万
倍)、出力側回路に現われる誤差成分は打消されると共
に、復調系で発生するひずみも負帰還作用で低減するこ
とができる。然して出力端子りには入力端子ざに与えた
直流信号とほぼ等しい出力信号を安定に得ることができ
る。
巻線N3に接続した回路の対象性を保ち高利得増幅器夕
の増幅ffY十分大きなものとすれば(例えば/θθ万
倍)、出力側回路に現われる誤差成分は打消されると共
に、復調系で発生するひずみも負帰還作用で低減するこ
とができる。然して出力端子りには入力端子ざに与えた
直流信号とほぼ等しい出力信号を安定に得ることができ
る。
上記において抵抗器R2の抵抗値(但し巻線N/の抵抗
値を含む)と抵抗器It /の抵抗値(同じ(巻線N3
の抵抗値を含む)の比を変化させれば、この変化に応じ
て人力と出力の比を変化させることができる。又、この
人出力比の変化は1次側巻線N/と差動巻線N3の巻数
比を変化させることでも可能であるが、巻線の抵抗値を
含む回路抵抗値、温度特性並びに経時特性をそろえなけ
れば十分な差動4作とならないので、両巻線ン含む回路
間には電気的特性の対象性を維持しておかなければなら
ない。 ;。
値を含む)と抵抗器It /の抵抗値(同じ(巻線N3
の抵抗値を含む)の比を変化させれば、この変化に応じ
て人力と出力の比を変化させることができる。又、この
人出力比の変化は1次側巻線N/と差動巻線N3の巻数
比を変化させることでも可能であるが、巻線の抵抗値を
含む回路抵抗値、温度特性並びに経時特性をそろえなけ
れば十分な差動4作とならないので、両巻線ン含む回路
間には電気的特性の対象性を維持しておかなければなら
ない。 ;。
以上の通りこの発明によれば、絶縁変圧器に1次側巻線
による磁束と逆向きの磁束を誘導する差動巻線を設けて
差動変圧器を構成し、内巻線回路の電気的特性ヶ同じに
して、かつ前記差動巻線を介して負帰還をかけたので、
高精度でかつ安定な出力を得ることができる効果がある
。
による磁束と逆向きの磁束を誘導する差動巻線を設けて
差動変圧器を構成し、内巻線回路の電気的特性ヶ同じに
して、かつ前記差動巻線を介して負帰還をかけたので、
高精度でかつ安定な出力を得ることができる効果がある
。
第7図はこの発明の実施例のブロック回路図、第2図は
同じ(実施例における変調器および検波器の動作図、第
3図は従来の絶縁増幅器のブロック回路図である。 l・・絶縁変圧器 コ、6・・変調器3・・検波器
ダ・・低域す波器5・・高利得増幅器 7
・・駆動回路ざ・・入力端子 9・・出力端子特
許出願人 山 下 隆 夫 代理人 □ 鈴 木 正 次 7
同じ(実施例における変調器および検波器の動作図、第
3図は従来の絶縁増幅器のブロック回路図である。 l・・絶縁変圧器 コ、6・・変調器3・・検波器
ダ・・低域す波器5・・高利得増幅器 7
・・駆動回路ざ・・入力端子 9・・出力端子特
許出願人 山 下 隆 夫 代理人 □ 鈴 木 正 次 7
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l 絶縁変圧器の1次側巻線に入力側回路を接続し、λ
次側巻線に出力側回路を接続して成る絶縁増幅器におい
て、前記絶縁変圧器に1次側巻線による磁束と逆向きの
磁束を誘導する為の差動巻線を設けて差動変圧器を構成
し、前記差動巻線と出力側回路を増幅器を介して接続し
負帰還をかけていることを特徴とする差動変圧器を用い
た絶縁増幅器 21次側巻線と差動巻線は電気的特性に対象性ン維持し
た特許請求の範囲第1項記載の差動変圧器を用いた絶縁
増幅器
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57083633A JPS58200609A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 差動変圧器を用いた絶縁増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57083633A JPS58200609A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 差動変圧器を用いた絶縁増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58200609A true JPS58200609A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13807867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57083633A Pending JPS58200609A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 差動変圧器を用いた絶縁増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58200609A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063494A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Nxp B.V. | Low noise amplifier |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5162961A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Yokogawa Electric Works Ltd | |
JPS5162960A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Yokogawa Electric Works Ltd |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP57083633A patent/JPS58200609A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5162961A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Yokogawa Electric Works Ltd | |
JPS5162960A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Yokogawa Electric Works Ltd |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063494A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Nxp B.V. | Low noise amplifier |
US8149053B2 (en) | 2005-12-02 | 2012-04-03 | Nxp B.V. | Low noise amplifier |
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