JP2003046357A - 高インピーダンス回路 - Google Patents
高インピーダンス回路Info
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
は、回路インピーダンスと、線路や信号源等のインピー
ダンスとの相対的な割合で決定される回路への信号入力
レベルを大きくするために、高インピーダンス回路15
となっており、このため信号増幅・周波数変換回路19
および前記パルス検出回路20に電力供給を行うレギュ
レータIC18の入力段にLC並列共振回路17が挿入
されて高インピーダンス化されたLNB11において、
サージ電圧によってインダクタLの両端に発生する逆起
電力によって周辺回路が破壊されることを未然に防ぐ。 【解決手段】 前記インダクタLとの間でループ電流を
還流して打消すダイオードDを接続する。これによっ
て、前記逆起電力を消失し、またインダクタの両端の電
圧をダイオードDの順方向電圧VF まで低下し、高イン
ピーダンス回路15等の前記周辺回路の破壊を未然に防
ぐことができる。
Description
スと、線路や信号源等のインピーダンスとの相対的な割
合で決定される回路への信号入力レベルを大きくするた
めに、比較的低いインピーダンスの回路を有する回路の
入力段に回路インピーダンスを高くするためのLC並列
共振回路を備える高インピーダンス回路に関し、特にそ
の耐サージ電圧の強化に関する。
ダンス回路であるLNB(Low NoiseBlock downconvert
er )1の電気的構成を示すブロック図である。LNB
は、BSやCSアンテナの先端に取付けられている部品
であり、12GHz程度の衛星からの信号を受信して増
幅し、さらに1GHz程度の中間周波信号に変換して、
図示しないレシーバヘ出力するものである。このLNB
1は、BS/CS共用であり、それぞれの受信ホーン
2,3を備え、図示しない前記レシーバからの制御パル
スに応答して受信衛星の選択を行う。このため、たとえ
ば最大振幅Vs=1VP-P 、周波数f=22kHzの前
記制御パルスが、前記レシーバから、図示しないケーブ
ルを介して端子4に与えられる。
前記中間周波信号を出力するとともに、前記端子4から
前記制御パルスが入力される高インピーダンス回路5
と、前記端子4から電源用直流電流が入力される低イン
ピーダンス回路6と、前記端子4と低インピーダンス回
路6との間に挿入されるLC並列共振回路7とを備えて
構成される。前記低インピーダンス回路6は、前記高イ
ンピーダンス回路5へ電力供給を行うレギュレータIC
8から成り、その入力には、前記レギュレータIC8の
発振防止のための入力パスコンデンサc1が設けられて
おり、低いインピーダンスとなっている。
レータIC8を電気的に切離すために、前記LC並列共
振回路7が挿入される。LC並列共振回路7は、インダ
クタlと、コンデンサc2とが相互に並列に接続されて
構成され、共振周波数が前記制御パルスの周波数の22
kHzに一致されている。LCの定数は、f=1/(2
π√LC)から決定され、これによって制御パルスに対
して高インピーダンスとなる。
7を介して入力された前記電源用直流電流を用いて予め
定めるレベルの電源電圧を作成し、前記高インピーダン
ス回路5を構成する信号増幅・周波数変換回路9および
パルス検出回路10へ電力供給を行う。
IC8から供給される電力によって付勢され、前記レシ
ーバからの制御パルスに応答して、前記信号増幅・周波
数変換回路9へ受信衛星の切換えを行うための衛星切換
命令を出力する。前記信号増幅・周波数変換回路9は、
前記レギュレータIC8から供給される電力によって付
勢され、前記パルス検出回路10からの衛星切換命令に
応答して受信ホーン2と受信ホーン3とを切換え、BS
放送またはCS放送の何れかの信号を受信して増幅し、
さらに中間周波信号に変換して、結合コンデンサc3か
ら前記端子4を介して前記レシーバヘ出力する。
れる前記制御パルスの信号入力レベルは、信号源である
前記レシーバの出力インピーダンスと、ケーブルなどの
線路のインピーダンスと、該パルス検出回路10の入力
インピーダンスとの相対的な割合で決定される。一方、
前記信号入力レベルが小さくなると、前記パルス検出回
路10において信号の読み誤りが生じるので、長いケー
ブルを用いて家の屋根等に設置されるLNB1にとっ
て、ケーブルのインピーダンスに対して充分大きな入力
インピーダンスを持つことは、該LNB1への信号入力
レベルを大きく保つために重要である。また、屋根等に
設置されるので、落雷を受ける可能性があり、それに耐
える必要がある。
力インピーダンスは高く、これに対して前記電源用直流
電流が入力され、前記入力パスコンデンサc1によって
低入力インピーダンスとなっている前記低インピーダン
ス回路6の入力段には、回路インピーダンスを高くする
ためのLC並列共振回路7が設けられている。前記のよ
うに共振周波数が調整されることで、前記制御パルスに
対しては、LC並列共振回路7では共振が起こり、高い
インピーダンスを示す。この時、入力側から見た回路
は、高インピーダンスの回路5,7のみとなり、入力イ
ンピーダンスが高くなって、前記制御パルスは充分な信
号入力レベルで前記パルス検出回路10に入力される。
るLNB1において、雷等によるサージ電圧に対して
は、サージアブソーバzdが設けられているけれども、
サージ電圧が加わると、インダクタlの両端に図示の極
性で、前記サージ電圧の何倍もの逆起電力を生じ、前記
高インピーダンス回路5などの周辺回路を破壊してしま
うという問題がある。
列共振回路を用いた高インピーダンス回路を提供するこ
とである。
ス回路は、回路インピーダンスを高くするためのLC並
列共振回路を備える高インピーダンス回路において、前
記LC並列共振回路に並列に、サージ電圧によってイン
ダクタの両端に発生する逆起電力を前記インダクタとの
間でループ電流を還流して打消すダイオードを接続して
成ることを特徴とする。
と、線路や信号源等のインピーダンスとの相対的な割合
で決定される回路への信号入力レベルを大きくするため
に、比較的低いインピーダンスの回路を有する回路の入
力段にLC並列共振回路を挿入して高インピーダンス化
した回路において、雷等の瞬間的な高電圧が加わると、
インダクタの両端には、そのサージ電圧の何倍もの逆起
電力が発生し、周辺回路を破壊してしまうことになるの
で、その逆起電力に対して順方向となるように、LC並
列共振回路に並列にダイオードを設け、還流ループを形
成する。
たインダクタの両端の電圧をダイオードの順方向電圧V
F まで下げられるので、前記周辺回路の破壊を未然に防
ぐサージ保護機能を実現することができる。
は、前記ダイオードとして、一対の逆直列ツェナダイオ
ードを用いる。
パルスの振幅を、たとえばVsとすると、前記発生する
逆起電力に対して順方向となるダイオードだけでは、前
記信号パルスがダイオードの順方向に流れないようにす
るためには、Vs<VF ×Nを満足する個数N個だけ直
列に接続する必要がある。これに対して、上記の構成に
よれば、前記発生する逆起電力に対して、逆方向にも、
共にツェナダイオードとする。
ェナ電圧をVZ とすると、Vs<V F +VZ の関係を満
たせば、前記信号パルスを流れないようでき、かつイン
ダクタの両端の電圧をダイオードの順方向電圧VF とツ
ェナダイオードのツェナ電圧VZ との和の電圧まで下げ
て、前記周辺回路の破壊を未然に防ぐことができる。ま
た、用いるダイオードの素子数は、常に2個でよく、コ
ストや実装スペースを削減することができる。
図1および図2に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。
ーダンス回路であるLNB11の電気的構成を示すブロ
ック図である。このLNB11は、BS/CS共用であ
り、それぞれの受信ホーン12,13を備え、図示しな
いレシーバからの制御パルスに応答して受信衛星の選択
を行う。このため、たとえば最大振幅Vs=600mV
P-P 、周波数f=22kHzの前記制御パルスが、前記
レシーバから、図示しないケーブルを介して端子14に
与えられる。
4へ中間周波信号を出力するとともに、前記端子14か
ら前記制御パルスが入力される高インピーダンス回路1
5と、前記端子14から電源用直流電流が入力される低
インピーダンス回路16と、前記端子14と低インピー
ダンス回路16との間に挿入されるLC並列共振回路1
7とを備えて構成される。前記低インピーダンス回路1
6は、前記高インピーダンス回路15へ電力供給を行う
レギュレータIC18から成り、その入力には、前記レ
ギュレータIC18の発振防止のための入力パスコンデ
ンサC1が設けられており、低いインピーダンスとなっ
ている。
レータIC18を電気的に切離すために、前記LC並列
共振回路17が挿入される。LC並列共振回路17は、
インダクタLと、コンデンサC2とが相互に並列に接続
されて構成され、共振周波数が前記制御パルスの周波数
の22kHzに一致されており、これによって前記制御
パルスに対して高インピーダンスとなっている。
路17を介して入力された前記電源用直流電流を用いて
予め定めるレベルの電源電圧を作成し、前記高インピー
ダンス回路15を構成する信号増幅・周波数変換回路1
9およびパルス検出回路20へ電力供給を行う。
IC18から供給される電力によって付勢され、前記レ
シーバからの制御パルスに応答して、前記信号増幅・周
波数変換回路19へ受信衛星の切換えを行うための衛星
切換命令を出力する。前記信号増幅・周波数変換回路1
9は、前記レギュレータIC18から供給される電力に
よって付勢され、前記パルス検出回路20からの衛星切
換命令に応答して受信ホーン12と受信ホーン13とを
切換え、BS放送またはCS放送の何れかの信号を受信
して増幅し、さらに中間周波信号に変換して、結合コン
デンサC3から前記端子14を介して前記レシーバヘ出
力する。
ージアブソーバZDが設けられている。しかしながら、
サージ電圧が加わると、インダクタLの両端に図示の極
性で、前記サージ電圧の何倍もの逆起電力を生じること
になる。このため、本発明では、前記LC並列共振回路
17に並列に、そのローレベルのサージ電圧によってイ
ンダクタLの両端に発生する逆起電力を前記インダクタ
Lとの間でループ電流を還流して打消すダイオードDが
接続されている。
による逆起電力を消失し、またインダクタLの両端の電
圧をダイオードDの順方向電圧VF まで下げられるの
で、前記高インピーダンス回路15などの周辺回路の破
壊を未然に防ぐサージ保護機能を実現することができ
る。
回路17のインダクタLのできるだけ近くに配置され、
これによってインダクタLの両端に生じる逆起電力を、
より小さく抑えることができる。
とすると、Vs≧VF となると、該制御パルスはダイオ
ードDでバイパスされてしまい、パルス検出回路20に
入力されなくなってしまうので、その場合には、図2の
LNB21で示すように、Vs<VF ×Nを満足する個
数N(N≧2)個だけ、ダイオードD1,D2,…,D
Nを直列に接続すればよい。この場合に前記周辺回路に
加わる逆起電力は、前記VF ×Nとなる。LNB21の
残余の構成は、前述のLNB11と同様であり、対応す
る部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省
略する。
基づいて説明すれば、以下のとおりである。
31の電気的構成を示すブロック図である。このLNB
31は、前述のLNB21に類似し、対応する部分には
同一の参照符号を付して、その説明を省略する。注目す
べきは、このLNB31では、ダイオードは、一対の逆
直列ツェナダイオードD1a,D1bから構成されてい
ることである。これらのツェナダイオードD1a,D1
bのツェナ電圧VZ は、Vs<VF +VZ を満足するよ
うに設定されている。たとえば、前記のように最大振幅
Vs=1VP-P とすると、前記順方向電圧VF =0.7
Vであるので、余裕を見て、VZ =2Vに設定される。
イオードD1a,D1bには、定常時には電流が流れ
ず、またインピーダンスの低下もない。これに対して、
数kV程度の高いローレベルのサージ電圧が印加される
と、電流が流れることになる。
振幅Vsが大きくなる程、使用するダイオードの個数N
が増え、コストや実装スペースの面で不経済であるのに
対して、このように逆直列のツェナダイオードD1a,
D1bを用いることで、使用するツェナダイオードD1
a,D1bの索子数も常に2個でよくなり、前記コスト
や実装スペースを削減することができる。また、前記周
辺回路に加わる逆起電力を、前記VF +VZ まで下げる
こともできる。
のように、回路への信号入力レベルを大きくするため
に、比較的低いインピーダンスの回路の入力段にLC並
列共振回路を挿入して高インピーダンス化した回路にお
いて、LC並列共振回路に並列に、サージ電圧によって
インダクタの両端に発生する逆起電力を前記インダクタ
との間でループ電流を還流して打消すダイオードを接続
する。
ンダクタの両端の電圧をダイオードの順方向電圧VF ま
で下げられるので、周辺回路の破壊を未然に防ぐサージ
保護機能を実現することができる。
以上のように、前記ダイオードを一対の逆直列ツェナダ
イオードとする。
オードの順方向電圧VF とツェナダイオードのツェナ電
圧VZ との和の電圧まで下げて、前記周辺回路の破壊を
未然に防ぐことができる。また、用いるダイオードの素
子数は、常に2個でよく、コストや実装スペースを削減
することができる。
であるLNBの電気的構成を示すブロック図である。
図である。
を示すブロック図である。
ブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】回路インピーダンスを高くするためのLC
並列共振回路を備える高インピーダンス回路において、 前記LC並列共振回路に並列に、サージ電圧によってイ
ンダクタの両端に発生する逆起電力を前記インダクタと
の間でループ電流を還流して打消すダイオードを接続し
て成ることを特徴とする高インピーダンス回路。 - 【請求項2】前記ダイオードは、一対の逆直列ツェナダ
イオードであることを特徴とする請求項1記載の高イン
ピーダンス回路。
Priority Applications (2)
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