JPS5946148B2 - 絶縁装置 - Google Patents
絶縁装置Info
- Publication number
- JPS5946148B2 JPS5946148B2 JP1823681A JP1823681A JPS5946148B2 JP S5946148 B2 JPS5946148 B2 JP S5946148B2 JP 1823681 A JP1823681 A JP 1823681A JP 1823681 A JP1823681 A JP 1823681A JP S5946148 B2 JPS5946148 B2 JP S5946148B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- modulation
- high frequency
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
- H04L25/0266—Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling
- H04L25/0268—Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling with modulation and subsequent demodulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は絶縁装置に関するものである。
２つの電気装置を絶縁して結合するために絶縁装置が用
いられる。
いられる。
２つの電気装置間では電力や信号が一方から他方へある
いは相互に供給されるから、絶縁装置はそれぞれについ
て必要になる。
いは相互に供給されるから、絶縁装置はそれぞれについ
て必要になる。
電力と信号とでは電気的形態およびエネルギーレベルが
相違することにより、絶縁装置は電力用と信号用にそれ
ぞれ専用のものを用いるのが一般的であり、さらに信号
もいくつか種類によつて電気的形態が異なることにより
Ｎそれぞれに適合した専用の絶縁装置が用いられるのが
普通である。このため２つの電気装置間の結合部には絶
縁装置が複数個介在し、構成が複雑化し部品点数が増加
するのを免れない。本発明の目的は、電力と複数の信号
を１個の絶縁器で絶縁できるとともに、２つの電気装置
の間で絶縁器を経由して双方向に信号を伝送することが
可能な絶縁装置を提供することにある。
相違することにより、絶縁装置は電力用と信号用にそれ
ぞれ専用のものを用いるのが一般的であり、さらに信号
もいくつか種類によつて電気的形態が異なることにより
Ｎそれぞれに適合した専用の絶縁装置が用いられるのが
普通である。このため２つの電気装置間の結合部には絶
縁装置が複数個介在し、構成が複雑化し部品点数が増加
するのを免れない。本発明の目的は、電力と複数の信号
を１個の絶縁器で絶縁できるとともに、２つの電気装置
の間で絶縁器を経由して双方向に信号を伝送することが
可能な絶縁装置を提供することにある。
本発明は、１個のトランスの１次側と２次側に一方の電
気装置と他方の電気装置が接続されていて、前記一方の
電気装置は、クロック信号を発生する高周波発振器と、
データ信号が入力されこのデータ信号に応じて前記クロ
ック信号を２値変調する変調回路と、該変調回路からの
２値変調信号をもとにして前記トランスの１次コイルの
両端電圧を変化させるスイッチング回路と、前記１次コ
イルのセンタータップに接続された抵抗の両端電圧の変
化をもとにして前記他方の電気装置から伝送されてくる
信号を検出する負荷検出器とを有し、前記他方の電気装
置は、前記一方の電気装置から伝送されてくる高周波交
流電力を整流化して電源電力を得る整流回路と、一方の
電気装置から伝送されてくる高周波交流電力をデータ信
号とクロツク信号に復調する復調回路と、前記整流回路
からの電源電力で１駆動され前記復調回路からのデータ
信号とクロツク信号について信号処理を行ない返送デー
タを出力する信号処理回路と、該信号処理回路からの返
送データを再び変調して前記負荷検出器に伝送する信号
を出力する変調回路とを有することを特徴とする絶縁装
置である。
気装置と他方の電気装置が接続されていて、前記一方の
電気装置は、クロック信号を発生する高周波発振器と、
データ信号が入力されこのデータ信号に応じて前記クロ
ック信号を２値変調する変調回路と、該変調回路からの
２値変調信号をもとにして前記トランスの１次コイルの
両端電圧を変化させるスイッチング回路と、前記１次コ
イルのセンタータップに接続された抵抗の両端電圧の変
化をもとにして前記他方の電気装置から伝送されてくる
信号を検出する負荷検出器とを有し、前記他方の電気装
置は、前記一方の電気装置から伝送されてくる高周波交
流電力を整流化して電源電力を得る整流回路と、一方の
電気装置から伝送されてくる高周波交流電力をデータ信
号とクロツク信号に復調する復調回路と、前記整流回路
からの電源電力で１駆動され前記復調回路からのデータ
信号とクロツク信号について信号処理を行ない返送デー
タを出力する信号処理回路と、該信号処理回路からの返
送データを再び変調して前記負荷検出器に伝送する信号
を出力する変調回路とを有することを特徴とする絶縁装
置である。
以下、図面によつて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明実施例の概念的構成図である。第１図に
おいて、１は高周波発振器、２は変復調部３はスイツチ
ング回路、４はトランスである。変復調部２の変調回路
ＭＯＤはデイジタル入力データＳＤに応じて高周波発振
器１が出力するクロツク信号を２値変調してスイツチン
グ回路３に与える。スイツチング回路３は与えられた信
号に応じてトランス４の１次コイルの両端を交互にコモ
ン点に接続する。トランス４の１次コイルのセンタータ
ツプには直流の電源電圧が与えられているので、１次コ
イルの両端が交互にコモンに接続されることにより高周
波交流電圧が誘起する。トランス４のセンタータツプの
電源供給路には抵抗が設けられ、その電圧降下が増幅器
を通じて変復調部２の復調回路ＤＥＭに与えられる。ト
ランス４の２次側に訃いて、５は変復調部、６は整流回
路、７は信号処理回路である。
おいて、１は高周波発振器、２は変復調部３はスイツチ
ング回路、４はトランスである。変復調部２の変調回路
ＭＯＤはデイジタル入力データＳＤに応じて高周波発振
器１が出力するクロツク信号を２値変調してスイツチン
グ回路３に与える。スイツチング回路３は与えられた信
号に応じてトランス４の１次コイルの両端を交互にコモ
ン点に接続する。トランス４の１次コイルのセンタータ
ツプには直流の電源電圧が与えられているので、１次コ
イルの両端が交互にコモンに接続されることにより高周
波交流電圧が誘起する。トランス４のセンタータツプの
電源供給路には抵抗が設けられ、その電圧降下が増幅器
を通じて変復調部２の復調回路ＤＥＭに与えられる。ト
ランス４の２次側に訃いて、５は変復調部、６は整流回
路、７は信号処理回路である。
変復調部５の復調回路ＤＥＭによりトランス４の２次コ
イルの誘起電圧からデータ信号ＳＤとクロツクＣＬＫが
復調され、これらが信号処理回路７に与えられる。トラ
ンス４の２次コイルの誘起電圧は整流回路６によつて直
流電圧とされ、信号処理回路７に電源電圧として与えら
れる。信号処理回路７はこの電源によつて付勢され所定
の機能に従つてデータ信号ＳＤを処理する。クロツク信
号は高周波発振器１の出力に同期して｝り、データ処理
動作の基本タイミング信号として利用される。信号処理
回路７はデータ処理の結果として返送データＲＤを生じ
る。このデータＲＤは変復調部５の変調回路ＭＯＤを通
じてトランス４の２次側に与えられ、その負荷量を２値
変調する。トランス４の負荷量が２値変調されることに
より、１次側において直流電源からセンタータツプに与
えられる電流が２値的に変化し抵抗６電圧降下が２値的
に変化するので、負荷量の変化が検出できる。この検出
信号は増幅器を通じて復調回路ＤＥＭに入力され、復調
回路ＤＥＭによつて返送データＲＤが復元される。変復
調部２の変調回路ＭＯＤとしては、振幅変調、ＦＳＫ／
ＰＳＫ変調など様々な形式の変調回路を用いることがで
き、また変復調部５の復調回路ＤＥＭもそれに対応した
様々な形式のものを用いることができる。
イルの誘起電圧からデータ信号ＳＤとクロツクＣＬＫが
復調され、これらが信号処理回路７に与えられる。トラ
ンス４の２次コイルの誘起電圧は整流回路６によつて直
流電圧とされ、信号処理回路７に電源電圧として与えら
れる。信号処理回路７はこの電源によつて付勢され所定
の機能に従つてデータ信号ＳＤを処理する。クロツク信
号は高周波発振器１の出力に同期して｝り、データ処理
動作の基本タイミング信号として利用される。信号処理
回路７はデータ処理の結果として返送データＲＤを生じ
る。このデータＲＤは変復調部５の変調回路ＭＯＤを通
じてトランス４の２次側に与えられ、その負荷量を２値
変調する。トランス４の負荷量が２値変調されることに
より、１次側において直流電源からセンタータツプに与
えられる電流が２値的に変化し抵抗６電圧降下が２値的
に変化するので、負荷量の変化が検出できる。この検出
信号は増幅器を通じて復調回路ＤＥＭに入力され、復調
回路ＤＥＭによつて返送データＲＤが復元される。変復
調部２の変調回路ＭＯＤとしては、振幅変調、ＦＳＫ／
ＰＳＫ変調など様々な形式の変調回路を用いることがで
き、また変復調部５の復調回路ＤＥＭもそれに対応した
様々な形式のものを用いることができる。
変復調部５の変調回路ＭＯＤと変復調部２の復調回路Ｄ
ＥＭについても同様である。第２図ないし第５図にいく
つかの変調回路および復調回路の例を示す。第２図は振
幅変調／復調の例であつて、入力データＳＤの論理値に
よつて動作の有効／無効が制御される１対の論理積スイ
ツチ（ナンドゲート）３１，３２を互いに逆な位相のク
ロツク（高周波発振器の出力）ＣＬＫで，駆動して交互
にオンオフし、トランス４の１次コイルの両端を交互に
コモン点に接続し、それによつて２次コイルに誘起する
交流電圧を整流して復調データＤを得るようにしたもの
である。
ＥＭについても同様である。第２図ないし第５図にいく
つかの変調回路および復調回路の例を示す。第２図は振
幅変調／復調の例であつて、入力データＳＤの論理値に
よつて動作の有効／無効が制御される１対の論理積スイ
ツチ（ナンドゲート）３１，３２を互いに逆な位相のク
ロツク（高周波発振器の出力）ＣＬＫで，駆動して交互
にオンオフし、トランス４の１次コイルの両端を交互に
コモン点に接続し、それによつて２次コイルに誘起する
交流電圧を整流して復調データＤを得るようにしたもの
である。
トランス４の２次コイルに誘起する交流電圧は、周波数
がクロツク信号と同じで振幅が入力データＳＤの論理値
に応じてオンオフ変調されたものとなるので、それを整
流することにより入力データＳＤを復元することができ
る。整流された電圧はコンデンサに充電されて電源電圧
とされる。整流前の交流電圧からはクロツク信号ＣＬＫ
が抽出される。整流回路の出力端間にはトランジスタ５
０のコレクタ・エミツタ回路が並列に接続され、このト
ランジスタ５０を信号処理回路からの返送データＲＤの
論理値によつてオンオフすることによ９トランス４の負
荷量を２値的に変調する。この負荷量の変調は１次側の
復調回路ＤＥＭによつて復調されて返送データＲＤが復
元される。第３図は位相変調回路の例で、Ｄタイプ・フ
リツプ・フロツプ回路２１と論理素子２２〜２６の組合
せからなり、Ｄタイプ・フリツプ・フロツプ回路を入力
データＳＤとクロツク信号ＣＬＫで制御し、このＤタイ
プ・フリツプ・フロツプ回路２１の出力とクロツク信号
ＣＬＫで論理素子２４，２５を制御することにより、ク
ロツク信号ＣＬＫを入力データＳＤＶＣよつて位相変調
した出力信号を得ている。
がクロツク信号と同じで振幅が入力データＳＤの論理値
に応じてオンオフ変調されたものとなるので、それを整
流することにより入力データＳＤを復元することができ
る。整流された電圧はコンデンサに充電されて電源電圧
とされる。整流前の交流電圧からはクロツク信号ＣＬＫ
が抽出される。整流回路の出力端間にはトランジスタ５
０のコレクタ・エミツタ回路が並列に接続され、このト
ランジスタ５０を信号処理回路からの返送データＲＤの
論理値によつてオンオフすることによ９トランス４の負
荷量を２値的に変調する。この負荷量の変調は１次側の
復調回路ＤＥＭによつて復調されて返送データＲＤが復
元される。第３図は位相変調回路の例で、Ｄタイプ・フ
リツプ・フロツプ回路２１と論理素子２２〜２６の組合
せからなり、Ｄタイプ・フリツプ・フロツプ回路を入力
データＳＤとクロツク信号ＣＬＫで制御し、このＤタイ
プ・フリツプ・フロツプ回路２１の出力とクロツク信号
ＣＬＫで論理素子２４，２５を制御することにより、ク
ロツク信号ＣＬＫを入力データＳＤＶＣよつて位相変調
した出力信号を得ている。
第４図は差動位相変調回路の例で、ＪＫフリツプ・フロ
ツプ回路２１′と論理素子２２′〜２５′の組合せから
なり、ＪＫフリツブ・フロツプ回路２１′を入力データ
ＳＤとクロツク信号ＣＬＫで制御し、このＪＫフリツブ
・フロツプ回路２Ｖの出力とクロツク信号ＣＬＫによつ
て論理素子２４′， ２５′を制御することによジ、ク
ロツク信号ＣＬＫを入力データによつて差動位相変調し
た出力信号を得るようになつている。
ツプ回路２１′と論理素子２２′〜２５′の組合せから
なり、ＪＫフリツブ・フロツプ回路２１′を入力データ
ＳＤとクロツク信号ＣＬＫで制御し、このＪＫフリツブ
・フロツプ回路２Ｖの出力とクロツク信号ＣＬＫによつ
て論理素子２４′， ２５′を制御することによジ、ク
ロツク信号ＣＬＫを入力データによつて差動位相変調し
た出力信号を得るようになつている。
第５図はＦＳＫ／ＰＳＫ変調された信号用の復調回路で
あつて、２つのモノステーブル・マルチバイブレータ５
１，５２とＤタイプ・フリツプ・フロツプ回路５３の組
合せからなり、変調された信号をモノステーブル・マル
チバイブレータ５１，５２に入力し、これらモノステー
ブル・マルチバイブレータ５１，５２の出力信号でＤタ
イプ・フリツプ・フロツプ回路５３を制御するとともに
、モノステーブル・マルチバイブレータ５２の出力で自
身の入力ゲートを制御し、Ｄタイプ・フリツプ・フロツ
プ回路５３から復調データ、モノステーブル・マルチバ
イブレータ５２から復調クロツクを得るようになつてい
る。
あつて、２つのモノステーブル・マルチバイブレータ５
１，５２とＤタイプ・フリツプ・フロツプ回路５３の組
合せからなり、変調された信号をモノステーブル・マル
チバイブレータ５１，５２に入力し、これらモノステー
ブル・マルチバイブレータ５１，５２の出力信号でＤタ
イプ・フリツプ・フロツプ回路５３を制御するとともに
、モノステーブル・マルチバイブレータ５２の出力で自
身の入力ゲートを制御し、Ｄタイプ・フリツプ・フロツ
プ回路５３から復調データ、モノステーブル・マルチバ
イブレータ５２から復調クロツクを得るようになつてい
る。
以上のように構成された第１図の装置に卦いては、単一
の絶縁器すなわちトランス４を通じて１次側から２次側
に電源電力とデータとクロツクが伝達され、２次側から
１次側には負荷変調という形で信号が伝達される。
の絶縁器すなわちトランス４を通じて１次側から２次側
に電源電力とデータとクロツクが伝達され、２次側から
１次側には負荷変調という形で信号が伝達される。
すなわち電力と複数の信号が共通の絶縁器によつて絶縁
できる。本発明のさらに詳細な実施例を第６図に示す。
できる。本発明のさらに詳細な実施例を第６図に示す。
第６図の装置は第２図の振幅変復調法による絶縁方式に
お・いて、２次側の信号処理回路７としてアナログ／パ
ルス幅変換回路を用いた例である。アナログ／パルス幅
変換回路７は、積分回路７１とフリツプ・フロツプ回路
７２の閉ループ接続よりなる公知のパルス幅変換装置で
あつて、アナログ入力電圧Ｅｉをパルス幅信号に変換す
るものである。この場合１次側からのデータＳＤはパル
ス幅変換用の同期信号とし、これをフリツプ・フロツプ
回路７２に与えて、パルス幅変換の周期を規定する。パ
ルス幅変換された返送データＲＤはトランジスタ５０を
１駆動し、このトランジスタ５０によつてトランス４の
負荷変調が行われる。２次側の装置は共通の１次側装置
に対して複数個並列に接続することができる。
お・いて、２次側の信号処理回路７としてアナログ／パ
ルス幅変換回路を用いた例である。アナログ／パルス幅
変換回路７は、積分回路７１とフリツプ・フロツプ回路
７２の閉ループ接続よりなる公知のパルス幅変換装置で
あつて、アナログ入力電圧Ｅｉをパルス幅信号に変換す
るものである。この場合１次側からのデータＳＤはパル
ス幅変換用の同期信号とし、これをフリツプ・フロツプ
回路７２に与えて、パルス幅変換の周期を規定する。パ
ルス幅変換された返送データＲＤはトランジスタ５０を
１駆動し、このトランジスタ５０によつてトランス４の
負荷変調が行われる。２次側の装置は共通の１次側装置
に対して複数個並列に接続することができる。
この例を第７図に示す。第７図（ＩＣ．訃いて、１次側
装置はデータＳＤにより特定の２次側装置を指定すると
ともに指令を与え、これに対して指定された２次側装置
はデータＲＤを返送する。すべての２次側装置の電源は
１次側装置から送られる高周波交流を整流して得られる
。このような絶縁装置によれば、次のような効果が得ら
れる。
装置はデータＳＤにより特定の２次側装置を指定すると
ともに指令を与え、これに対して指定された２次側装置
はデータＲＤを返送する。すべての２次側装置の電源は
１次側装置から送られる高周波交流を整流して得られる
。このような絶縁装置によれば、次のような効果が得ら
れる。
すなわち、一方の電気装置から１個のトランス４を経由
して他方の電気装置に高周波交流電力を伝送し、他方の
電気装置では、整流回路６によつて電源電力を得るとと
もに、復調回路ＤＥＭによねデータ信号とクロツク信号
を取ｖ出す。
して他方の電気装置に高周波交流電力を伝送し、他方の
電気装置では、整流回路６によつて電源電力を得るとと
もに、復調回路ＤＥＭによねデータ信号とクロツク信号
を取ｖ出す。
このことから、電力と複数の信号を１個の絶縁器で絶縁
できる。また、両方の電気装置に変復調部が設けられて
いるため、２つの電気装置の間で絶縁器を経由して双方
向に信号を伝送することができる。
できる。また、両方の電気装置に変復調部が設けられて
いるため、２つの電気装置の間で絶縁器を経由して双方
向に信号を伝送することができる。
第１図は本発明実施例の概念的構成図、第２図ないし第
５図は第１図の装置の１部の具体例の回路図、第６図は
本発明の具体例の電気的構成図、第７図は本発明の応用
例の概念的構成図である。 １・・・・・・高周波発振器、２・・・・・・変復調部
、３・・・・・・スイツチング回路、４・・・・・・ト
ランス、５・・・・・・変復調部、６・・・・・・整流
回路、７・・・・・・信号処理回路。
５図は第１図の装置の１部の具体例の回路図、第６図は
本発明の具体例の電気的構成図、第７図は本発明の応用
例の概念的構成図である。 １・・・・・・高周波発振器、２・・・・・・変復調部
、３・・・・・・スイツチング回路、４・・・・・・ト
ランス、５・・・・・・変復調部、６・・・・・・整流
回路、７・・・・・・信号処理回路。
Claims (1)
- １ １個のトランスの１次側と２次側に一方の電気装置
と他方の電気装置が接続されていて、前記一方の電気装
置は、クロック信号を発生する高周波発振器と、データ
信号が入力されこのデータ信号に応じて前記クロック信
号を２値変調する変調回路と、該変調回路からの２値変
調信号をもとにして前記トランスの１次コイルの両端電
圧を変化させるスイッチング回路と、前記１次コイルの
センタータップに接続された抵抗の両端電圧の変化をも
とにして前記他方の電気装置からトランスを経由して一
方の装置に伝送されてくる信号を検出する負荷検出器と
を有し、前記他方の電気装置は、前記一方の電気装置か
ら伝送されてくる高周波交流電力を整流化して電源電力
を得る整流回路と、一方の電気装置から伝送されてくる
高周波交流電力をデータ信号とクロック信号に復調する
復調回路と、前記整流回路からの電源電力で駆動され前
記復調回路からのデータ信号とクロック信号について信
号処理を行ない返送データを出力する信号処理回路と、
該信号処理回路からの返送データを再び変調して一方の
電気装置に伝送する信号を出力する変調回路とを有する
ことを特徴とする絶縁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1823681A JPS5946148B2 (ja) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | 絶縁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1823681A JPS5946148B2 (ja) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | 絶縁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57132460A JPS57132460A (en) | 1982-08-16 |
| JPS5946148B2 true JPS5946148B2 (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=11966035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1823681A Expired JPS5946148B2 (ja) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | 絶縁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946148B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6341237U (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-17 | ||
| JPH0527076Y2 (ja) * | 1986-08-13 | 1993-07-09 | ||
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-
1981
- 1981-02-10 JP JP1823681A patent/JPS5946148B2/ja not_active Expired
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| CN103081368B (zh) * | 2010-08-24 | 2016-07-06 | 索尼公司 | 发送装置、接收装置和通信系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57132460A (en) | 1982-08-16 |
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