JP5188700B2

JP5188700B2 - 電流伝達率の温度係数を補償する方法及び装置

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Description

本発明は、電流伝達率の温度係数を補償する方法、及び装置に関する。

オプトカプラシステムは、第１の回路と第２の回路の間を電気的に絶縁しなければならない多数の用途において有用である。用途の一例は、オプトカプラを使用して、ユーザインタフェース（例えば、ロジックインタフェース）を高電圧信号から電気的に絶縁することである。

オプトカプラシステムは、互いに電気的に絶縁された第１の回路、及び第２の回路を含む。第１の回路は、電流源に接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。第１の回路は第２の回路に光学的に結合される。第２の回路はフォトダイオード（ＰＤ）を含む。例えば、ＬＥＤから放射された光は、フォトダイオードに衝突し、フォトダイオードを流れる電流（例えば、フォトダイオード電流）を発生させる。第２の回路は更に、トランスインピーダンス増幅器を含む。トランスインピーダンス増幅器はフォトダイオードに接続され、フォトダイオード電流に基づいて出力電圧信号を生成する。第２の回路は更に、基準電流を生成する電流源を含む。通常、フォトダイオード電流は基準電流（信号）と比較され、その比較により、出力電圧信号が生成される。

オプトカプラシステムは、３つの主要な構成要素を有する。すなわち、１）バッファ回路、２）絶縁体、及び３）検出装置である。バッファ回路は、光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を駆動するための一定の電流を生成する。この電流はＬＥＤ電流と呼ばれ、ＬＥＤを点灯させる。光は絶縁体を通過する。絶縁体には、例えば、透明な物質が使用される。なお、この光は、検出装置によって受光されるまでに、特定量の減衰を受ける。この減衰の１つの主要な原因は、オプトカプラシステムが有する電流伝達率（ＣＴＲ）である。

検出装置は、受光した光を対応する電気信号（例えば、電流信号と電圧信号）に変換する。検出装置は、受光した光に対応する電圧信号を基準信号と比較し、その比較に基づいて出力信号（例えば、「１」、又は「０」）を生成する。

しかしながら、このオプトカプラシステムの設計には重大な問題があり、多数の問題、及び設計問題を引き起こす。既存のオプトカプラシステムにおいて遭遇する１つの問題は、オプトカプラシステムの電流伝達率が、温度に従って変化することである。換言すれば、フォトダイオード電流とＬＥＤ駆動電流の比が、温度の関数になることである。従来技術によるオプトカプラの１つの欠点は、ＬＥＤ駆動電流が、電流伝達率に与える温度変化の影響を補償しないことである。この温度変化を考慮するために、従来のオプトカプラは、基準電流を、温度変化が存在しない通常の場合よりも低い値に設定している。したがって、検出装置はグラウンドノイズの影響を受けやすく、これは望ましくない。

上記の理由から、上で述べた欠点を克服する電流伝達率の温度変化による影響を補償する方法及び装置が依然として必要とされている。

本発明は、一実施形態として、電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数調節手段を備えたオプトカプラシステムについて説明する。このオプトカプラシステムは、バッファ回路、絶縁体、及び検出装置を含む。オプトカプラシステムは、温度係数を有する電流伝達率（ＣＴＲ）を有する。バッファ回路は、絶縁体を通過する光を生成する光源を含む。検出装置は、絶縁体を通過した光を受光し、受光した光に基づいて出力信号を生成する。オプトカプラシステムは、電流伝達率（ＣＴＲ）の温度係数を補償する温度係数を有するベース信号を生成するための電流伝達率温度係数（ＣＴＲＴＣ）補償手段を備える。

本発明は、添付の図面に制限としてではなく、例として示される。図中、同じ参照符号は、同様の構成要素であることを意味する。

電流伝達率の温度係数を補償する方法及び装置について説明する。下記の説明では、例示の目的で、本発明を完全に理解してもらうために、多数の具体的詳細を説明する。しかしながら、当業者には明らかなように、本発明は、それらの具体的詳細なしでも実施することが可能である。その他、既知の構成、及び装置については、本発明を不必要に不明確にしないように、ブロック図に描かれていない。

オプトカプラシステム１００
図１は、本発明の一実施形態による電流伝達率温度補償（ＣＴＲＴＣ）手段１２０を含むオプトカプラシステムを示すブロック図である。オプトカプラシステム１００は、３つの主要な構成要素、すなわちセクションを含む。すなわち、バッファ回路１１０、絶縁体１４０、及び検出装置１６０である。バッファ回路１１０は、絶縁体１４０を通過する光１３４を生成し、絶縁体１４０は、その光１３４を減衰させ、「ＬＩＧＨＴ＿１」で示す減衰された光１３６を生成する。絶縁体１４０は、光透過媒体１５４を含む場合がある。検出装置１６０は、減衰された光ＬＩＧＨＴ＿１（１３６）を受光し、その光に応答して、減衰された光ＬＩＧＨＴ＿１（１３６）に基づいて出力信号１３８（例えば、検出装置１６０によって検出された光に相当する電流信号、又は電圧信号）を生成する。

電流伝達率（ＣＴＲ）とは、光検出装置１８０によって生成された信号（例えば、検出光に相当する電流信号）と、光源１３０を駆動するために生成される駆動信号（例えば、光源駆動電流信号）の比である。例えば、約１ｍＡの駆動電流が発光ダイオード（ＬＥＤ）に供給されたとき、光検出装置は、約１μＡの電流を生成する場合がある。電流伝達率（ＣＴＲ）は、フォトディテクタの量子効率や光源（例えば、ＬＥＤ）の量子効率のような、光伝達効果及びその他の効果のような要因に応じて変化する。また、電流伝達率（ＣＴＲ）は、温度の関数でもある。例えば、電流伝達率（ＣＴＲ）は、温度変化（例えば、オプトカプラシステム１００の動作温度）に応じて変化する可能性がある。この温度変化に起因するＣＴＲの変化は、電流伝達率（ＣＴＲ）の温度係数、又は「Ｔｅｍｐｃｏ」と呼ばれる。つまり、電流伝達率（ＣＴＲ）は温度係数を有する。例えば、電流伝達率（ＣＴＲ）は、約−３５００ｐｐｍの負の温度係数を有する場合がある。

バッファ回路１１０は、光１３４を生成する光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を含む。バッファ回路１１０は更に、光源駆動信号（ＬＳＤＳ）１２４を生成する電流伝達率温度係数（ＣＴＲＴＣ）補償手段１２０を含む。この光源駆動信号（ＬＳＤＳ）１２４は、電流伝達率（ＣＴＲ）の温度係数を補償する温度係数を有する。

光源１３０によって生成された光１３４は、絶縁体１２０を通過する。絶縁体１２０の一例は、透明な物質である。前述のように、光１３４は、検出装置１６０に到達するまでに、特定量の減衰を受ける。

図２は、本発明の一実施形態による図１のオプトカプラシステムの更なる詳細を示している。この実施形態では、光源駆動信号（ＬＳＤＳ１２４）は、「Ｉ＿ＬＥＤ」で示す電流信号２１４である。この実施形態では、電流伝達率温度係数（ＣＴＲＴＣ）補償手段１２０は、電流信号Ｉ＿ＬＥＤ２１４を生成する光源駆動信号発生器２１０を備える。プロセス変動と温度変動の両方について、Ｉ＿ＬＥＤ信号２１４の温度係数（Ｔｅｍｐｃｏ）は、「Ｉ＿ＴＨ」で示す基準電流の温度係数に一致し、且つ、ＣＴＲの温度係数にも一致する。

一実施形態において、光源駆動信号発生器２１０は、光源１３０に一定の電流（Ｉ＿ＬＥＤ）を供給し、光源１３０を点灯させる電流源である。光源駆動信号（ＬＳＤＳ）発生器２１０については、後で図３を参照して詳しく説明する。

この実施形態では、検出装置１６０は、光検出装置２４０、基準増幅器２５０、第２の光源２５４、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）２６０、及び比較器２７０を含む。光検出装置２４０は、フォトダイオードを用いて実施することができる。フォトダイオード２４０は、所定の電力信号（例えば、グラウンド信号）に接続された第１の電極と、第２の電極とを有する。フォトダイオード２４０は、絶縁体２４０から光を受光し、その光を対応する電気信号に変換する。例えば、検出装置１６０は、受光した光を電流（Ｉ＿ＰＤ）２４４、及び電圧Ｖ＿ＰＨに変換する。ただし、電圧Ｖ＿ＰＨは、Ｉ＿ＰＤ×Ｒ＿Ｆに等しい。

基準増幅器２５０は、反転入力、非反転入力、及び出力を有する。反転入力は第２の電流源２５４に接続される。第２の電流源２５４は、直列接続されたバッテリと抵抗器を用いて実施することができ、非反転入力は、フォトダイオード２４０の第２の電極に接続される。第２の電流源２５４は、抵抗器に基づいて決まる「Ｉ＿ＴＨ」で示す電流を生成する。基準抵抗器２５２（Ｒ＿ＲＥＦ）は、基準増幅器２５０の反転入力と出力の間に接続される。基準増幅器２５０は、基準信号２５８（例えば、基準電圧信号Ｖ＿ＲＥＦ２５８）をその出力部に生成する。基準電圧（Ｖ＿ＲＥＦ）は、次の式によって決定される場合がある：Ｖ＿ＲＥＦ＝Ｉ＿ＴＨ×Ｒ＿ＲＥＦ。

トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）２６０は、反転入力、及び出力を有する。反転入力は、フォトダイオード２４０の第２の電極に接続される。抵抗器２６４（Ｒ＿Ｆ）は、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）２６０の反転入力と出力の間に接続される。トランスインピーダンス増幅器２６０は、フォトダイオード電流Ｉ＿ＰＤ２４４を検出し、それに基づいて、フォトダイオード信号２６６（例えば、フォトダイオード電圧信号Ｖ＿ＰＨ）をその出力部に生成する。フォトダイオード電圧（Ｖ＿ＰＨ）は、次の式によって決定される場合がある：Ｖ＿ＰＨ＝Ｉ＿ＰＤ×Ｒ＿Ｆ。

比較器２７０は、基準増幅器２５０の出力に接続された反転入力と、トランスインピーダンス増幅器２６０の出力に接続された非反転入力とを有する。比較器２７０は、出力信号１３８を生成するための出力を更に有する。比較器２７０は、Ｖ＿ＲＥＦをＶ＿ＰＨと比較し、論理高信号（例えば、論理「１」信号）と論理低信号（例えば、論理「０」信号）のいずれかを生成する。

なお、Ｉ＿ＬＥＤ信号２１４は、第１の抵抗器（Ｒ１）の関数になる場合がある。また、Ｉ＿ＴＨ信号２５６は、第２の抵抗器（Ｒ２）の関数になる場合がある。一実施形態において、第１の抵抗器と第２の抵抗器は同等のものである。２つの抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２が同等のものであるため、Ｉ＿ＬＥＤ信号とＩ＿ＴＨ信号は一致し、それらは、プロセス変動や温度変動の際に、ほぼ同様の形で変化する。

なお、Ｉ＿ＰＤ信号２４４は、Ｉ＿ＬＥＤ信号２１４と電流伝達率（ＣＴＲ）の両方の関数となる。本発明による補償手段がなければ、温度変化によって受けるＣＴＲの影響は全く補償されない。この実施形態では、ＣＴＲは、約−３５００ｐｐｍの温度係数を有する。これに関し、Ｉ＿ＴＨ電流信号２５６は、従来のシステムにおけるＣＴＲの変動を考慮して比較的低い値にセットされ、それによって、検出装置はグラウンドノイズの影響を受けやすくなる。

電流伝達率温度係数（ＣＴＲＴＣ）補償手段
図３は、本発明の一実施形態による電流伝達率温度係数（ＣＴＲＴＣ）補償手段の一例を示す回路図である。一実施形態において、ＣＴＲ温度係数補償手段は、ＣＴＲの温度係数を補償する光源駆動信号（ＬＳＤＳ）発生器を用いて実施される。例えば、光源駆動信号（ＬＳＤＳ）発生器は、ＣＴＲの温度係数を補償するためのＩ＿ＬＥＤ電流２１０の温度係数を調節するＩ＿ＬＥＤ電流源２１４を用いて実施される。

Ｉ＿ＬＥＤ電流源２１４は、Ｉ＿ＬＥＤ電流２１０の温度係数を調節し、ＣＴＲの温度係数に一致させる。補償手段は第１の電流源３２０（例えば、ＣＴＡＴ電流源（ＣＴＡＴ：Complementary To Absolute Temperature））を含み、第１の電流源３２０はＣＴＡＴ信号（例えば、ＣＴＡＴ電流信号）を生成する。第１の電流源３２０は、抵抗器に直列接続された電圧源によって実施することができる。補償手段は更に第２の電流源３３０（例えば、ＰＴＡＴ電流源（ＰＴＡＴ：Proportional To Absolute Temperature））を含み、第２の電流源３３０はＰＴＡＴ信号（例えば、ＰＴＡＴ電流信号）を生成する。第２の電流源３３０は、抵抗器に直列接続された電圧源によって実施することができる。

トランジスタＭ１とトランジスタＭ２は電流ミラー回路を形成する。比Ｎを調節することにより、電流Ｉ＿１（Ｉ＿１（ＣＴＡＴ））のＣＴＡＴ電流の量として特定の値を指定することができる。例えば、電流Ｉ＿１は、約Ｎ×Ｉ＿１Ａに等しい。

電流Ｉ＿３は検出装置１６０の電流Ｉ＿ＴＨに一致する。なぜなら、これらはいずれも、同タイプのバイアス回路、及び抵抗器の関数であるからである。なお、電流Ｉ＿２は電流Ｉ＿３に比例し、且つ、電流Ｉ＿ＴＨに一致するか、又は電流Ｉ＿ＴＨにほぼ対応する。

一実施形態によれば、電流Ｉ＿３は、電流Ｉ＿１と電流Ｉ＿２を結合したものである。電流Ｉ＿１を調節することにより、電流Ｉ＿２の所定の温度係数、又は必要温度係数を達成、又は選択的に達成することができる。例えば、電流Ｉ＿２は、次式によって表わされる：Ｉ＿２＝Ｉ＿３−Ｉ＿１。ただし、電流Ｉ＿２は、光源駆動信号（例えば、Ｉ＿ＬＥＤ電流信号）である電流Ｉ＿４に比例する。

一実施形態によれば、更に次の式も成り立つ。

（ΔＩ＿２／ΔＴ）／Ｉ＿２＝（ΔＩ＿３／ΔＴ）／Ｉ＿２−（ΔＩ＿１／ΔＴ）／Ｉ＿２
項Ａ＝項Ｂ−項Ｃ
−３５００ｐｐｍの電流伝達率（ＣＴＲ）を補償するためには、Ｉ＿ＬＥＤ、又はＩ＿２は、更に＋３５００ｐｐｍの温度係数（Ｔｅｍｐｃｏ）を有する必要がある。上記の式を参照すると、項Ａ（Ｉ＿２）は、項Ｂと項Ｃの差に等しい。項Ｂ（Ｉ＿３、ＰＴＡＴ）は、検出装置の基準電流Ｉ＿ＴＨ（閾値電流とも呼ばれる）とほぼ同じ値を常に有する。なぜなら、これら２つの項はいずれも、同様の抵抗器の関数であるからである。項Ｃは通常、正の温度係数を生成する。なぜなら、Ｉ＿１が負の符号を持ち、負の温度係数を有するからである。Ｉ＿２の値を変化させることにより、項Ｃを変化させ、ＣＴＲのＴｅｍｐｃｏに一致させることができる。例えば、Ｔｅｍｐｃｏが十分でない場合、Ｉ＿２を減らせば、項Ｃを増加させることができる。Ｉ＿１を増加させれば、Ｉ＿２を減少させることができる。なお、Ｉ＿２が必要な温度係数に達すると、トランジスタＭ４のサイズを増加させることにより、Ｉ＿ＬＥＤ電流を増加させることができる。例えば、Ｉ＿４はＭ×Ｉ＿２に等しい。一実施形態では、Ｉ＿ＬＥＤ電流の温度係数を約＋３５００ｐｐｍだけ増加させることにより、約２０００ｐｐｍ〜約−５０００ｐｐｍの範囲でＣＴＲの温度係数を補償することができる。

ＣＴＲ温度係数補償手段により実施される処理
図４は、本発明の一実施形態による光源駆動信号（例えば、Ｉ＿ＬＥＤ電流信号２１４）を生成するために、電流伝達率温度補償（ＣＴＲＴＣ）手段によって実施される方法を示すフロー図である。ステップ４１０では、第１の項（Ｉ＿３（ＰＴＡＴ））、及び第２の項（Ｉ＿１Ａ（ＣＴＡＴ））を含む式を使用して、ベース電流（Ｉ＿２）を生成する。ステップ４２０では、第１の項（Ｉ＿３（ＰＴＡＴ））を使用して、Ｉ＿ＴＨ電流のプロセス変動や温度変動のような、閾値電流（Ｉ＿ＴＨ電流）の変動に一致させる。Ｉ＿３（ＰＴＡＴ）信号は、ＰＴＡＴ電流源３３０を使用して生成することができる。

ステップ４３０では、第２の項（Ｉ＿Ａ１（ＣＴＡＴ））を使用して、ＣＴＲの温度係数（Ｔｅｍｐｃｏ）を補償する。Ｉ＿１Ａ（ＣＴＡＴ）信号は、ＣＴＡＴ電流源３２０を使用して生成することができる。なお、本発明による補償手段は、状況に応じて、ＣＴＲの温度係数（Ｔｅｍｐｃｏ）を部分的に補償するものであっても、完全に補償するものであっても、過剰に補償するものであってもよい。一実施形態において、ステップ４３０は、−３５００ｐｐｍの温度係数を補償するために、約３５００ｐｐｍの正の温度係数（Ｔｅｍｐｃｏ）を生成することを含む。

ステップ４４０では、必要な温度係数（Ｔｅｍｐｃｏ）が達成された後、ベース電流（Ｉ＿２）を必要量になるように調節（例えば、増減）し、駆動信号Ｉ＿４（例えば、Ｉ＿ＬＥＤ電流信号）を生成する。トランジスタＭ３とＭ４によって形成される電流ミラー回路を使用して、Ｉ＿２からＩ４を生成することができる。

一実施形態において、光源駆動信号生成手段は、ＬＳＤＳ信号の温度係数を調節することにより、ＣＴＲの温度係数を補償する。更に他の実施形態において、光源駆動信号生成手段は、ＬＳＤＳ信号の温度係数を調節することにより、オプトカプラにおけるプロセス変動、又は温度変動のいずかを補償する場合がある。

本発明による手段は、２つのグラウンド電位が必要とされる用途やシステム、レベルシフトが必要とされる用途、及び第１の回路と第２の回路の間に電気的絶縁を必要とする他の用途のような種々の用途において有用である。例えば、本発明によるオプトカプラシステムは、論理回路（例えば、標準的な５ボルトの信号を使用するもの）と、比較的高い電力の信号で動作し、場合によってはフローティンググラウンドを有するアナログ制御回路（例えば、モータ制御回路や他の工業用途におけるもの）との間の絶縁に使用される場合がある。また、本発明による手段は、高電圧信号とヒューマン・インタフェース（例えば、ロジックインタフェース）との間に絶縁が必要とされる用途にも有用である。

本発明の種々の例示的実施形態を以下に列挙する。
１．絶縁体と、
駆動信号によって駆動されたときに前記絶縁体を通過する光を生成する光源を含むバッファ回路と、
前記絶縁体を通過する光を受光し、受光した光に基づいて検出信号を生成する検出装置と、
前記駆動信号と前記検出信号の間における、温度係数を有する電流伝達率（ＣＴＲ）と、
前記ＣＴＲの温度係数を補償する電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段と
を含む、オプトカプラシステム。
２．前記電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段は、
基準信号の変動に一致する第１の信号を生成する第１の電流源と、
前記ＣＴＲの温度係数を選択的に調節する第２の信号を生成する第２の電流源と
を含み、前記ベース信号は、前記第１の信号、及び前記第２の信号に基づいて決定される、１に記載のオプトカプラシステム。
３．前記電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段は、
前記ベース信号を受信し、該ベース信号を選択的に増加させることによって所定のレベルの光源駆動信号を生成する電流ミラー回路とを更に含む、２に記載のオプトカプラシステム。
４．前記第１の電流源に接続された１：Ｎの比を有する第１の電流ミラー回路と、
前記第２の電流源に接続された１：Ｍの比を有する第２の電流ミラー回路と
を更に含み、前記１：Ｎの比、及び前記１：Ｍの比を調節することによって、前記電流伝達率の温度係数の補償量がプログラムされる、２に記載のオプトカプラシステム。
５．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を部分的に補償する、２に記載のオプトカプラシステム。
６．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を完全に補償する、２に記載のオプトカプラシステム。
７．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を過剰に補正する、２に記載のオプトカプラシステム。
８．前記第１の電流源は、絶対温度に対して相補的な電流源であり、前記第２の電流源は、絶対温度に比例する電流源である、２に記載のオプトカプラシステム。
９．電流伝達率温度係数を補償する方法であって、
閾値信号におけるプロセス変動、及び温度変動のうちの一方に一致する第１の信号を生成するステップと、
電流伝達率の温度係数を補償する第２の信号を生成するステップと、
前記第１の信号、及び前記第２の信号に基づいてベース信号を生成するステップと
を含み、前記ベース信号によって前記ＣＴＲの温度係数が補償される、方法。
１０．前記ベース信号を所定量だけ増加させ、光源駆動信号を生成するステップを更に含む、９に記載の方法。
１１．前記ＣＴＲの温度係数の補償は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を補償することからなる、９に記載の方法。
１２．前記ＣＴＲの温度係数の補償は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を部分的に補償することからなる、９に記載の方法。
１３．前記ＣＴＲの温度係数の補償は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を完全に補償することからなる、９に記載の方法。
１４．前記ＣＴＲの温度係数の補償は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を過剰に補償することからなる、９に記載の方法。
１５．温度係数を有する電流伝達率（ＣＴＲ）を有するオプトカプラにおける、光源駆動信号と光検出装置信号の間の電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償装置であって、
基準信号の変動に一致する第１の信号を生成する第１の電流源と、
前記ＣＴＲの温度係数を選択的に補償する第２の信号を生成する第２の電流源と
を含み、前記装置によって生成されるベース信号が、前記第１の信号、及び前記第２の信号に基づいて決定される、電流伝達率温度係数補償装置。
１６．前記ベース信号を受信し、該ベース信号を選択的に増加させることにより、所定のレベルの光源駆動信号を生成する電流ミラー回路を更に含む、１５に記載の電流伝達率温度係数補償装置。
１７．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成ことにより、前記ＣＴＲの温度係数を補償する、１５に記載の電流伝達率温度係数補償装置。
１８．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成することにより，前記ＣＴＲの温度係数を部分的に補償する、１５に記載の電流伝達率温度係数補償装置。
１９．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を完全に補償する、１５に記載の電流伝達率温度係数補償装置。
２０．前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を過剰に補償する、１５に記載の電流伝達率温度係数補償装置。

上記の説明では、特定の実施形態を参照して本発明を説明している。しかしながら、当然ながら、本発明の広い範囲から外れることなく、それらの実施形態に対して種々の変更、及び修正を施すことも可能である。したがって、本明細書、及び図面は例示のためのものであり、制限の意味で解釈してはならない。

本発明の一実施形態による電流伝達率温度補償手段を備えたオプトカプラシステムを示すブロック図である。本発明の一実施形態による図１のオプトカプラシステムの詳細を示す図である。本発明の一実施形態による電流伝達率温度係数（ＣＴＲＴＣ）補償手段の一例を示す回路図である。本発明の一実施形態による電流伝達率温度係数補償手段により実施される方法を示すフロー図である。

符号の説明

１００オプトカプラシステム
１１０バッファ回路
１２０温度係数補償手段
１３０，３２０，３３０光源
１４０絶縁体
１６０検出装置

Claims

絶縁体と、
駆動信号によって駆動されたときに前記絶縁体を通過する光を生成する光源を含むバッファ回路と、
前記絶縁体を通過する光を受光し、受光した光に対応する信号と基準信号との比較に基づいて検出信号を生成する検出装置と、
前記駆動信号と前記検出信号の間における、温度係数を有する電流伝達率（ＣＴＲ）と、
前記ＣＴＲの温度係数を補償する電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段と
を含み、
前記検出装置は、前記基準信号を発生するための信号発生器を含み、
前記電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段は、
前記基準信号の変動に一致する第１の信号を生成する第１の電流源と、
前記ＣＴＲの温度係数を選択的に調節する第２の信号を生成する第２の電流源と
を含み、
前記電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段は、前記第１の信号、及び前記第２の信号に基づいてベース信号を生成し、
前記ベース信号によって前記ＣＴＲの温度係数が補償される、オプトカプラシステム。
前記電流伝達率（ＣＴＲ）温度係数補償手段は、
前記ベース信号を受信し、該ベース信号を選択的に増加させることによって所定のレベルの光源駆動信号を生成する電流ミラー回路とを更に含む、請求項１に記載のオプトカプラシステム。
前記第１の電流源に接続された１：Ｎの比を有する第１の電流ミラー回路と、
前記第２の電流源に接続された１：Ｍの比を有する第２の電流ミラー回路と
を更に含み、前記１：Ｎの比、及び前記１：Ｍの比を調節することによって、前記電流伝達率の温度係数の補償量がプログラムされる、請求項１に記載のオプトカプラシステム。
前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる前記第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を選択的に調節する、請求項１に記載のオプトカプラシステム。
前記第１の電流源は、絶対温度に対して相補的な電流源であり、前記第２の電流源は、絶対温度に比例する電流源である、請求項１に記載のオプトカプラシステム。
絶縁体と、駆動信号によって駆動されたときに前記絶縁体を通過する光を生成する光源を含むバッファ回路と、前記絶縁体を通過する光を受光し、受光した光に対応する信号と基準信号との比較に基づいて検出信号を生成する検出装置とを備えたオプトカプラシステムにおいて、電流伝達率温度係数を補償する方法であって、
前記検出装置において信号発生器により発生される前記基準信号の変動に一致する第１の信号を生成するステップと、
前記駆動信号と前記検出信号の間における前記電流伝達率（ＣＴＲ）の温度係数を選択的に調節する第２の信号を生成するステップと、
前記第１の信号、及び前記第２の信号に基づいてベース信号を生成するステップと
を含み、前記ベース信号によって前記ＣＴＲの温度係数が補償される、方法。
前記ベース信号を所定量だけ増加させ、光源駆動信号を生成するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
前記ＣＴＲの温度係数の補償は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる前記第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を選択的に調節することからなる、請求項６に記載の方法。
絶縁体と、駆動信号によって駆動されたときに前記絶縁体を通過する光を生成する光源を含むバッファ回路と、前記絶縁体を通過する光を受光し、受光した光に対応する信号と基準信号との比較に基づいて検出信号を生成する検出装置とを備えたオプトカプラシステムにおいて、前記駆動信号と前記検出信号の間における電流伝達率（ＣＴＲ）の温度係数を補償するための電流伝達率温度係数補償装置であって、
前記検出装置において信号発生器により発生される前記基準信号の変動に一致する第１の信号を生成する第１の電流源と、
前記ＣＴＲの温度係数を選択的に調節する第２の信号を生成する第２の電流源と
を含み、
電流伝達率温度係数補償装置は、前記第１の信号、及び前記第２の信号に基づいてベース信号を生成し、
前記ベース信号によって前記ＣＴＲの温度係数が補償される、電流伝達率温度係数補償装置。
前記ベース信号を受信し、該ベース信号を選択的に増加させることにより、所定のレベルの光源駆動信号を生成する電流ミラー回路を更に含む、請求項９に記載の電流伝達率温度係数補償装置。
前記第２の電流源は、前記ベース信号の温度係数を選択的に増加させる前記第２の信号を生成することにより、前記ＣＴＲの温度係数を選択的に調節する、請求項９に記載の電流伝達率温度係数補償装置。