CN107710621A - 信号传输电路 - Google Patents
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Abstract
信号传输电路具备：初级元件，被输入根据传输信号而生成并具有交流分量的差动信号；次级元件，与初级元件磁耦合或者电容耦合，输出包含差动信号的交流分量的交流信号；次级电路，与次级元件电连接并且具有交流信号流过的一对传输线路，从交流信号提取传输信号；和反馈电路，反馈一对传输线路间的电压的中间电压以使得将中间电压收敛于基准电压。该信号传输电路即使被施加噪声，也难以引起次级电路的误动作。
Description
技术领域
本发明一般地涉及信号传输电路，更详细地涉及初级电路与次级电路进行磁耦合或者电容耦合的信号传输电路。
背景技术
已知使用磁耦合来从初级电路向次级电路传输信号的无线通信系统(信号传输电路)，例如在专利文献1中被公开。该无线通信系统具备发送机和接收机。
发送机具备：被输入发送数据的发送电路(初级电路)和作为发送天线的发送线圈。发送电路通过将发送数据所对应的电流流过发送线圈，从而在发送线圈产生发送数据所对应的磁场变化。
接收机具备：作为接收天线的接收线圈和接收电路(次级电路)。接收线圈与发送线圈感应耦合，对发送线圈中产生的磁场变化进行检测。接收电路基于在接收线圈的一端以及另一端产生的感应电动势，生成接收数据。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2007-36497号公报
发明内容
信号传输电路具备：初级元件，被输入根据传输信号生成并具有交流分量的差动信号；次级元件，与初级元件磁耦合或者电容耦合，输出包含差动信号的交流分量的交流信号；次级电路，与次级元件电连接并且具有交流信号流过的一对传输线路，从交流信号提取传输信号；和反馈电路，反馈一对传输线路的电压之间的电压的中间电压，以使得中间电压收敛于基准电压。
该信号传输电路即使被施加噪声，也难以引起次级电路的误动作。
附图说明
图1是实施方式所涉及的信号传输电路的概略框图。
图2是实施方式所涉及的信号传输电路的概略电路图。
图3是实施方式所涉及的信号传输电路的初级电路的概略电路图。
图4是表示实施方式所涉及的信号传输电路的初级电路的信号的图。
图5是表示实施方式所涉及的信号传输电路的次级电路的信号的图。
图6A是实施方式所涉及的信号传输电路的反馈电路的概略框图。
图6B是实施方式所涉及的信号传输电路的差动放大电路和控制电路的概略电路图。
图7是比较例的信号传输电路的次级电路的概略电路图。
图8是表示比较例的信号传输电路的动作的模拟的结果的波形图。
图9是表示实施方式所涉及的信号传输电路的动作的模拟的结果的波形图。
图10是表示实施方式所涉及的信号传输电路的反馈电路的频率特性的图。
图11是实施方式所涉及的信号传输电路的另一初级电路以及另一绝缘电路的概略电路图。
具体实施方式
图1和图2分别是实施方式所涉及的信号传输电路100的概略框图和概略电路图。信号传输电路100具备：具有由作为初级元件的初级线圈L1以及作为次级元件的次级线圈L2构成的变压器的绝缘电路3、次级电路2和反馈电路4。向初级线圈L1输入由传输信号S1生成的差动信号S21、S22。
次级线圈L2与初级线圈L1进行磁耦合，输出包含差动信号S21、S22的交流分量的交流信号S31、S32。次级电路2具有与次级线圈L2电连接并流过交流信号S31、S32的一对传输线路24、25。此外，次级电路2从交流信号S31、S32提取传输信号S1，并作为输出信号S5而输出。
反馈电路4反馈中间电压VC1，以使得一对传输线路24、25的电压之间的中间电压VC1收敛于基准电压VR1。
以下，对本实施方式的信号传输电路100详细进行说明。但是，以下说明的结构仅仅是本发明的一个例子，本发明并不限定于下述的实施方式，即使是本实施方式以外，只要是不脱离本发明所涉及的技术思想的范围，就能够根据设计等来进行各种变更。
初级电路1与初级线圈L1(初级元件)电连接，根据传输信号S1生成差动信号S21、S22。传输信号S1是电气地表示数据的信号。在本实施方式中，数据是串行数据。初级电路1具备：波形整形电路11、交流分量提取电路12和驱动电路13。
波形整形电路11例如由施密特触发电路构成。波形整形电路11通过对传输信号S1的上升沿以及下降沿陡峭地进行整形，来将传输信号S1的高次谐波分量放大。另外，并不将波形整形电路11限定于施密特触发电路，波形整形电路11也可以是其他结构。
交流分量提取电路12具备信号变换电路14和微分电路15。信号变换电路14由差动放大器构成。图3是初级电路1的概略电路图。图4是初级电路1的动作波形图。图5是次级电路2的动作波形图。在图4和图5中，纵轴表示信号的值，横轴表示时间。如图3所示，信号变换电路14将从波形整形电路11输出的单端的信号S11变换为2个差动信号S12、S13并进行输出。如图4所示，差动信号S13的相位比信号S11稍稍延迟。此外，如图4所示，差动信号S12是将差动信号S13的相位反转了的信号。
如图3所示，微分电路15通过对从信号变换电路14输出的差动信号S12、S13进行微分，来输出提取了差动信号S12、S13的交流分量的差动信号S14、S15。微分电路15具备：2个NOT元件151、152、2个微分器153、154、和2个开关元件155、156。NOT元件151、152分别输出将差动信号S12、S13的相位反转了的信号。微分器153、154分别对从NOT元件151、152输出的信号进行微分并输出。微分器153、154例如由具有电阻以及电容器的RC电路构成。
开关元件155、156分别与微分器153、154并联电连接。开关元件155、156分别根据差动信号S12、S13而被切换接通/断开。在实施方式中，开关元件155在差动信号S12为高电平时切换为接通，在为低电平时切换为断开。开关元件156在差动信号S13为高电平时切换为接通，在为低电平时切换为断开。
因此，从NOT元件151、152输出的信号分别在差动信号S12、S13为高电平时不通过微分器153、154，在为低电平时通过微分器153、154。因此，如图4所示，差动信号S14为对信号S11的上升沿进行了微分的信号。此外，如图4所示，差动信号S15为对信号S11的下降沿进行了微分的信号。另外，差动信号S14被在电源电位点Vdd流过恒定电流的恒定电流源IS3赋予偏置。此外，差动信号S15被在电路接地GND流过恒定电流的恒定电流源IS4赋予偏置。
如图3所示，驱动电路13基于从微分电路15输出的差动信号S12～S15，生成用于驱动绝缘电路3的初级线圈L1的电流信号即差动信号S21、S22并进行输出。驱动电路13由4个开关元件Q1～Q4构成。开关元件Q1、Q2是npn型的双极型晶体管。开关元件Q3、Q4是增强型的n沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。
开关元件Q1、Q2的集电极与电源电位点Vdd电连接。向开关元件Q1的基极输入差动信号S14(图3的点a)。此外，向开关元件Q2的基极输入差动信号S15(图3的点b)。开关元件Q3、Q4的源极与电路接地GND电连接。向开关元件Q3的栅极输入差动信号S12(图3的点c)。此外，向开关元件Q4的栅极输入差动信号S13(图3的点d)。开关元件Q1的发射极以及开关元件Q3的漏极所连接的连接点N12与初级线圈L1的端L11电连接。此外，开关元件Q2的发射极以及开关元件Q4的漏极所连接的连接点N13与初级线圈L1的端L12电连接。
图4表示初级电路1的信号。通过驱动电路13，作为电流的差动信号S21被输入到初级线圈L1的端L11。此外，通过驱动电路13，作为电流的差动信号S22被输入到初级线圈L1的端L12。差动信号S22是将差动信号S21的相位反转了的信号。因此，向初级线圈L1施加图4所示的交流电压V1。
换言之，驱动电路13将被微分的差动信号S21、S22之中传输信号S1的上升所对应的信号即差动信号S21输出到初级线圈L1的端L11。此外，驱动电路13将被微分的差动信号S21、S22之中传输信号S1的下降所对应的信号即差动信号S22输出到初级线圈L1的端L12。
可是，即使在将仅仅与数据相应的矩形波输入到由初级线圈L1以及次级线圈L2构成的变压器的情况下，输入到初级线圈L1的信号的交流分量也被传送到次级线圈L2。但是，由于对于直流分量变压器阻抗较低，因此在将仅仅与数据对应的矩形波输入到变压器的情况下，电流持续流过初级线圈L1以及初级电路1，消耗电力可能增大。
在本实施方式的信号传输电路100中，通过初级电路1的微分电路15，去除被输入到初级线圈L1的信号的直流分量。因此，在本实施方式的信号传输电路100中，电流不会持续流过初级线圈L1以及初级电路1，能够实现消耗电力的减少。另外，初级电路1也可以不具备微分电路15。
如图1、图2所示，次级电路2具备A/D变换电路21和提取电路22。此外，次级电路2具有交流信号S31、S32分别流过的一对传输线路24、25。
A/D变换电路21将从次级线圈L2输出的模拟信号即交流信号S31、S32变换为数字的脉冲信号S41、S42并进行输出。A/D变换电路21具备比较器211、212和分压电路23。
比较器211、212分别与一对传输线路24、25电连接。比较器211、212对从一对传输线路24、25输入的交流信号S31、S32进行比较。
向比较器211的反转输入端子211a输入交流信号S31。向比较器211的非反转输入端子211b输入将偏置电压Voff1与交流信号S32重叠而得到的信号S32a。偏置电压Voff1(参照图5)由电阻R3以及恒定电流源IS1生成。电阻R3被电连接于比较器211的非反转输入端子211b与传输线路25之间。恒定电流源IS1被电连接于将电阻R3的一端与比较器211的非反转输入端子211b连接的连接点P101和电源电位点Vdd之间。
比较器211对在信号S32a比交流信号S31大时为高电平、在信号S32a为交流信号S31以下时是低电平的脉冲信号S41进行输出。脉冲信号S41由在与传输信号S1下降的定时几乎相同的定时产生的脉冲构成。换句话说，比较器211对传输信号S1的下降所对应的信号(脉冲信号S41)进行输出。
向比较器212的反转输入端子212a输入交流信号S32。向比较器212的非反转输入端子212b输入将偏置电压Voff2与交流信号S31重叠而得到的信号S31a。偏置电压Voff2由电阻R4以及恒定电流源IS2生成。电阻R4被电连接于比较器212的非反转输入端子212b与传输线路24之间。恒定电流源IS2被电连接于将电阻R4的一端与比较器212的非反转输入端子212b连接的连接点P102和电源电位点Vdd之间。
比较器212对在信号S31a比交流信号S32大时为高电平、信号S31a为交流信号S32以下时是低电平的脉冲信号S42进行输出。脉冲信号S42由在与传输信号S1上升的定时几乎相同的定时产生的脉冲构成。换句话说，比较器212对传输信号S1的上升所对应的信号(脉冲信号S42)进行输出。
如上述那样，在本实施方式的信号传输电路100中，向比较器211以及比较器212的非反转输入端子211b、212b分别赋予偏置电压Voff1、Voff2。因此，在本实施方式的信号传输电路100中，能够防止比较器211以及比较器212中的颤动(chattering)。
另外，本实施方式的信号传输电路100优选具备能够任意调整偏置电压Voff1、Voff2的微调电路。在该结构中，在由于部件的偏差等导致比较器211以及比较器212的灵敏度变动的情况下，能够通过微调电路来调整灵敏度。微调电路例如通过调整恒定电流源IS1、IS2的流过电流的电流值，来任意调整偏置电压Voff1、Voff2。当然，是否具备微调电路、以及是否具备向比较器211以及比较器212赋予偏置电压Voff1、Voff2的结构是任意的。
分压电路23构成为对一对传输线路24、25之间的电压进行分压。分压电路23由相互串联连接的电阻R1、R2所构成的串联电路构成。电阻R1的第1端与传输线路24电连接。电阻R2的第1端与传输线路25电连接。并且，在电阻R1的第2端与电阻R2的第2端连接的连接点P103，产生一对传输线路24、25的电压之间的中间电压VC1。换言之，中间电压VC1是被分压电路23分压后的电压。
这里，中间电压VC1是将一对传输线路24、25间的电压分压的电压即可，电阻R1、R2的电阻值也可以不相等。另外，通过使电阻R1、R2的电阻值相同，能够使电路设计简单。此外，分压电路23也可以不仅是由2个电阻R1、R2的串联电路构成，还可以是由相互串联连接的3个以上的电阻所构成的串联电路构成。此外，分压电路23也可以取代电阻，由相互串联连接的多个电容器所构成的串联电路构成。另外，本实施方式的信号传输电路100是否具备分压电路23是任意的。
提取电路22由例如RS触发器电路构成。提取电路22基于脉冲信号S41、S42来提取传输信号S1，并作为输出信号S5进行输出。换言之，提取电路22基于比较器(比较器211以及比较器212)的比较结果来提取传输信号S1。
这里，所谓“提取传输信号S1”，是指以能够取出从初级电路1向次级电路2传输的数据的形式来提取传输信号S1。换句话说，被提取电路22提取的传输信号S1具有与被输入到初级电路1的传输信号S1相同的信号信息即可，传输信号S1的振幅等的波形的形状也可以不相同，也可以从被输入到初级电路1的传输信号S1延迟。
具体而言，向提取电路22的复位端子22b输入脉冲信号S41，向置位端子22a输入脉冲信号S42。提取电路22对若向置位端子22a输入脉冲信号S42的脉冲则为高电平、若向复位端子22b输入脉冲信号S41的脉冲则为低电平的输出信号S5进行输出。如已经叙述那样，脉冲信号S41的脉冲产生的定时与传输信号S1下降的定时几乎相同。此外，脉冲信号S42的脉冲产生的定时与传输信号S1上升的定时几乎相同。因此，输出信号S5成为在分别与传输信号S1的上升和下降几乎相同的定时交替地成为低电平和高电平的信号。换句话说，提取电路22提取传输信号S1，并输出为输出信号S5。
图6A是反馈电路4的概略框图。如图6A所示，反馈电路4具备差动放大电路41和控制电路42。控制电路42具备缓冲器421和缓冲器422。此外，控制电路42具有一对端子T11、T12。如图2所示，一对端子T11、T12分别与节点26、27电连接。这里，如图2所示，节点26、27分别被设置于一对传输线路24、25。另外，端子T11、T12也可以是例如作为布线而形成在基板上的导体的一部分。
图6B是差动放大电路41和控制电路42的概略电路图。如图6B所示，差动放大电路41具备：8个开关元件Q5～Q12和恒定电流源IS5。开关元件Q5、Q6、Q9、Q12是增强型的n沟道MOSFET。开关元件Q7、Q8、Q10、Q11是增强型的p沟道MOSFET。向开关元件Q5的栅极输入基准电压VR1。这里，基准电压VR1例如是在BGR(Band Gap Reference)电路生成的电压。向开关元件Q6的栅极输入中间电压VC1。开关元件Q5、Q6的源极与恒定电流源IS5电连接。恒定电流源IS5向电路接地GND流动恒定电流。
开关元件Q5的漏极电连接于开关元件Q7的漏极以及栅极。开关元件Q7的栅极电连接于开关元件Q8的栅极。开关元件Q8的漏极电连接于开关元件Q9的漏极以及栅极。开关元件Q7、Q8的源极电连接于电源电位点Vdd。开关元件Q9的源极电连接于电路接地GND。换句话说，开关元件Q5、Q7～Q9构成电流镜电路。
开关元件Q6的漏极电连接于开关元件Q10的漏极以及栅极。开关元件Q10的栅极电连接于开关元件Q11的栅极。开关元件Q11的漏极电连接于开关元件Q12的漏极。开关元件Q12的栅极电连接于开关元件Q9的栅极。开关元件Q10、Q11的源极电连接于电源电位点Vdd。开关元件Q12的源极电连接于电路接地GND。换句话说，开关元件Q6、Q10～Q12构成电流镜电路。
差动放大电路41将根据中间电压VC1与基准电压VR1的差分而增减的电流信号输出到缓冲器421以及缓冲器422。换句话说，若中间电压VC1大于基准电压VR1，则差动放大电路41增大输出的电流信号。此外，若中间电压VC1小于基准电压VR1，则差动放大电路41减小输出的电流信号。
缓冲器421是由图6B所示的3个开关元件Q13～Q15、电容器C1和恒定电流源IS6构成的电流镜电路。开关元件Q13、Q15是增强型的n沟道MOSFET。此外，开关元件Q14是增强型的p沟道MOSFET。恒定电流源IS6从电源电位点Vdd向开关元件Q13的漏极流过恒定电流。开关元件Q13的漏极以及栅极被电连接。开关元件Q13的栅极电连接于开关元件Q15的栅极。开关元件Q15的漏极电连接于开关元件Q14的漏极。在开关元件Q14的栅极-漏极间电连接电容器C1。开关元件Q14的源极电连接于电源电位点Vdd。开关元件Q13、Q15的源极电连接于电路接地GND。
缓冲器422是由图6B所示的3个开关元件Q13、Q16、Q17、电容器C2、恒定电流源IS6构成的电流镜电路。开关元件Q16是增强型的p沟道MOSFET。此外，开关元件Q17是增强型的n沟道MOSFET。换句话说，缓冲器421以及缓冲器422共享开关元件Q13和恒定电流源IS6。开关元件Q17的栅极电连接于开关元件Q13的栅极。开关元件Q17的漏极电连接于开关元件Q16的漏极。在开关元件Q16的栅极-漏极间电连接电容器C2。开关元件Q16的源极电连接于电源电位点Vdd。开关元件Q17的源极电连接于电路接地GND。
控制电路42根据从差动放大电路41输出的信号，对流过节点26、27的电流进行控制。换句话说，若中间电压VC1大于基准电压VR1，则开关元件Q14、Q16的漏极电流变得比恒定电流源IS6的流过的电流大，因此控制电路42进行动作以使得电流从端子T11、T12流向节点26、27。此外，若中间电压VC1小于基准电压VR1，则开关元件Q14、Q16的漏极电流变得比恒定电流源IS6的流动的电流小，因此控制电路42进行动作以使得将电流从节点26、27向端子T11、T12导入。
这样，反馈电路4电连接于分别被设置于一对传输线路24、25的节点26、27。并且，反馈电路4通过根据中间电压VC1与基准电压VR1的差分来控制流过节点26、27的电流，从而反馈中间电压VC1。
这里，优选节点26、27分别直接连接于次级电路2的输入端T1、T2。此外，优选节点26、27分别直接连接于产生交流信号S31、S32的次级线圈L2的两端。换句话说，优选节点26、27与输入端T1、T2(或者次级线圈L2的两端)连接，以使得在节点26、27与输入端T1、T2(或者次级线圈L2的两端)之间不夹着布线阻抗。在该结构中，能够极力避免一对传输线路24、25的布线阻抗的影响，通过反馈电路4来反馈中间电压VC1。
以下，对本实施方式的信号传输电路100的动作简单进行说明。初级电路1根据传输信号S1来生成差动信号S21、S22，并输出到初级线圈L1。通过差动信号S21、S22被输入到初级线圈L1，从而初级线圈L1中流过交流电流。通过初级线圈L1中流过交流电流，从而在次级线圈L2中产生包含差动信号S21、S22的交流分量的交流信号S31、S32。
在次级电路2中，比较器211对交流信号S31、S32进行比较，并输出传输信号S1的下降所对应的脉冲信号S41。此外，比较器212对交流信号S31、S32进行比较，并输出传输信号S1的上升所对应的脉冲信号S42。并且，提取电路22基于脉冲信号S41、S42来提取传输信号S1，并作为输出信号S5进行输出。
换句话说，在本实施方式的信号传输电路100中，初级电路1根据被输入的传输信号S1来生成差动信号S21、S22，并经由绝缘电路3来传输到次级电路2。并且，次级电路2通过从由初级电路1传输的信号提取传输信号S1，从而输出相当于传输信号S1的输出信号S5。
但是，如图2所示，在初级线圈L1(初级元件)与次级线圈L2(次级元件)之间，存在寄生电容Cp1、Cp2。例如若由于雷浪涌等，导致噪声、特别是共模噪声被施加于初级电路1，则噪声可能经由寄生电容Cp1、Cp2而传递到次级电路2。
图7是比较例的信号传输电路的次级电路200的概略电路图。在图7中，对与图2所示的次级电路2相同的部分赋予相同的参照编号。如图7所示，比较例的信号传输电路(次级电路200)除了不具备反馈电路4，具有与本实施方式的信号传输电路100(次级电路2)相同的结构。以下，对向比较例的信号传输电路的初级电路施加了噪声的情况进行说明。图8表示通过向比较例的信号传输电路的初级电路施加了共模噪声的模拟而得到的信号。在图8中，纵轴表示信号的值，横轴表示时间。
在图8所示的模拟中，在比较例的信号传输电路中，模拟了共模噪声的几十kV的正极性的电压CN1从时刻t0到时刻t3被施加于初级电路。在从时刻t0到时刻t1之间(例如1μs)，由于中间电压VC1上升，相对地交流信号S31、S32的电压电平下降。因此，在图8所示的例子中，由于交流信号S31、S32的电压电平从比较器211以及比较器212的被允许的输入电压的范围偏离，因此比较器211以及比较器212误动作。
同样地，在从时刻t2到时刻t3之间(例如1μs)，由于中间电压VC1下降，导致相对地交流信号S31、S32的电压电平上升。因此，在图8所示的例子中，由于交流信号S31、S32的电压电平从比较器211以及比较器212的被允许的输入电压的范围偏离，因此比较器211以及比较器212误动作。
因此，在比较例的信号传输电路中，由于被输入到提取电路22的脉冲信号S41、S42中产生异常，因此输出信号S5不能正常地从提取电路22输出。换句话说，容易产生传输信号S1的传输错误。
即使在所述的现有的信号传输电路中，例如由于雷浪涌等而向初级电路施加噪声，因此噪声传递到次级电路，可能引起次级电路的误动作。
另一方面，对向本实施方式的信号传输电路100的初级电路1施加噪声的情况进行说明。图9表示向本实施方式的信号传输电路100的初级电路1施加了共模噪声的模拟的结果。在图9中，纵轴表示信号的阿多，横轴表示时间。
在本实施方式的信号传输电路100中，如图9所示，即使被施加模拟了共模噪声的正极性的电压CN1，由于通过反馈电路4反馈中间电压VC1以使得中间电压VC1收敛于基准电压VR1，因此中间电压VC1几乎不变。另外，在施加了负极性的电压CN1的情况下，由于相同的理由，中间电压VC1也几乎不变。因此，交流信号S31、S32由于这些的电压电平也几乎不变，因此难以从比较器211以及比较器212的被允许的输入电压的范围偏离，比较器211以及比较器212难以误动作。
因此，在本实施方式的信号传输电路100中，被输入到提取电路22的脉冲信号S41、S42中也难以产生异常，输出信号S5容易正常地从提取电路22输出。换句话说，难以产生传输信号S1的传输错误。
如上述那样，在本实施方式的信号传输电路100中，即使噪声被施加于初级电路1，噪声传递到次级电路2，也通过反馈电路4从而中间电压VC1收敛于基准电压VR1。因此，在本实施方式的信号传输电路100中，能够抑制次级电路2的输入电压(特别地，向比较器211以及比较器212的输入电压)的变动。因此，本实施方式的信号传输电路100即使向初级电路1施加了噪声，也难以引起次级电路2的误动作。
然而，作为减少噪声向初级电路1的施加导致的次级电路2的误动作的可能性的方法，例如考虑在绝缘电路3中，设置分别由初级线圈L1以及次级线圈L2构成的2个变压器。然而，在该结构中，由于需要2个变压器，因此导致电路的大型化、成本的增大化。
与此相对地，在本实施方式的信号传输电路100中，即使不设置2个变压器，仅设置反馈电路4就能够难以引起次级电路2的误动作，因此能够抑制电路的大型化、成本的增大化。
这里，虽然在本实施方式的信号传输电路100中假定的噪声(共模噪声)的频率也基于其产生频度，但为几百MHz以下。另一方面，在本实施方式的信号传输电路100中，从次级线圈L2(次级元件)输出的交流信号S31、S32的频率与变压器(初级线圈L1以及次级线圈L2)的特性相匹配地，为几百MHz以上或者几GHz左右。
这里，由于交流信号S31、S32是差动信号，因此原则上认为不会被去除共模噪声等的同相分量的反馈电路4所去除。然而，考虑例外，优选反馈电路4构成为仅去除共模噪声，对交流信号S31、S32没有影响。
因此，在本实施方式的信号传输电路100中，优选反馈电路4构成为限制交流信号S31、S32的通过。图10表示反馈电路4的频率特性。例如，如图10所示，将共模噪声的频率区域假定为0～f0[Hz]，将交流信号S31、S32的频率区域假定为f1～f2[Hz]。此时，优选反馈电路4构成为截止频率fc1位于f0与f1之间，即满足f0＜fc1＜f1的关系。在该结构中，反馈电路4难以对比截止频率fc1低的频率的共模噪声响应，反馈电路4难以对比截止频率fc1高的频率的交流信号S31、S32响应。
截止频率fc1根据反馈电路4所具有的电容分量以及电阻分量而决定。并且，电容分量以及电阻分量例如通过调整反馈电路4所具有的开关元件Q5～Q17的尺寸、恒定电流源IS3的流过的电流，能够适当地变更。
然而，在本实施方式的信号传输电路100中，绝缘电路3由相互磁耦合的初级线圈L1(初级元件)和次级线圈L2(次级元件)构成。换句话说，在本实施方式的信号传输电路100中，初级元件以及次级元件相互磁耦合，但也可以是其他构成。
图11是实施方式中的信号传输电路的其他初级电路1a以及其他绝缘电路3a的概略电路图。在图11中，对与图2所示的信号传输电路100的初级电路1和绝缘电路3相同的部分赋予相同的参照编号。初级电路1a取代图2所示的初级电路1的驱动电路13而具有缓冲器16、17，该缓冲器16、17分别具有与微分电路15的输出端连接的输入端。电容器C11具有相互对置而形成电容器C11的容量的电极C11a、C11b。电容器C12具有相互对置而形成电容器C12的容量的电极C12a、C12b。电容器C11、C12的电极C11a、C12a分别电连接于初级电路1a的缓冲器16、17的输出端。电容器C11、C12的电极C11b、C12b分别连接于次级电路2的输入端T1、T2。电容器C11、C12的初级电路1的一侧的电极C11a、C12a作为初级元件而发挥作用，电容器C11、C12的次级电路2的一侧的电极C11b、C12b作为次级元件而发挥作用。换句话说，在本实施方式的信号传输电路100中，初级元件以及次级元件也可以相互电容耦合。
-符号说明-
100 信号传输电路
1 初级电路
13 驱动电路
15 微分电路
2 次级电路
211 比较器(第1比较器)
212 比较器(第2比较器)
22 提取电路
23 分压电路
24、25 一对传输线路
26、27 节点
4 反馈电路
S1 传输信号
S21、S22 差动信号
L1 初级线圈(初级元件)
L11 端(第1端)
L12 端(第2端)
L2 次级线圈(次级元件)
S31、S32 交流信号
VC1 中间电压
VR1 基准电压
T1、T2 输入端
Claims (8)
1.一种信号传输电路，具备：
初级元件，被输入根据传输信号而生成并具有交流分量的差动信号；
次级元件，与所述初级元件进行磁耦合或者电容耦合，输出包含所述差动信号的所述交流分量的交流信号；
次级电路，与所述次级元件电连接，具有所述交流信号流过的一对传输线路，从所述交流信号提取所述传输信号；和
反馈电路，反馈所述一对传输线路的电压之间的中间电压以使得所述中间电压收敛于基准电压。
2.根据权利要求1所述的信号传输电路，其中，
所述次级电路还具有：对所述一对传输线路间的电压进行分压的分压电路，
所述中间电压是由所述分压电路进行分压而得到的电压。
3.根据权利要求1或者2所述的信号传输电路，其中，
所述反馈电路构成为限制所述交流信号的通过。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的信号传输电路，其中，
所述反馈电路与分别设置于所述一对传输线路的节点电连接，
所述反馈电路通过根据所述中间电压与所述基准电压的差分来控制流过所述节点的电流从而反馈所述中间电压。
5.根据权利要求4所述的信号传输电路，其中，
所述节点直接连接于所述次级电路的输入端。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的信号传输电路，其中，
所述次级电路还具有：
比较器，对所述一对传输线路中流过的所述交流信号进行比较；和
提取电路，基于所述比较器的比较结果来提取所述传输信号。
7.根据权利要求6所述的信号传输电路，其中，
所述比较器具有：
第1比较器，与所述一对传输线路电连接，并输出与所述传输信号的下降对应的信号；和
第2比较器，输出与所述传输信号的上升对应的信号。
8.根据权利要求7所述的信号传输电路，其中，
所述信号传输电路还具备：初级电路，与所述初级元件电连接，并根据所述传输信号来生成所述差动信号，
所述初级元件以及所述次级元件是分别相互磁耦合的初级线圈以及次级线圈，
所述初级电路具有：
微分电路，对所述差动信号进行微分；和
驱动电路，将被微分的所述差动信号之中与所述传输信号的上升对应的信号输出到所述初级线圈的第1端，并且将与所述传输信号的下降对应的信号输出到所述初级线圈的第2端。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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