JPH01117072A - 信号伝達装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ホトカプラを用いてオン・オフ信号を伝達す
る信号伝達装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のこの種の信号伝達装置として、第２図に示すもの
がある。この信号伝達装置は、ホトカプラ１００と信号
出力回路３００とからなり、ホトカプラ１００は発光素
子（この例ではＬＥＤ）１０１と受光素子（この例では
ホトトランジスタ）１０２とで、また、信号伝達装置３
００は抵抗３０１．３０２と出力トランジスタ３０３と
でそれぞれ構成されている。そして、信号出力回路３０
０とホトトランジスタ１０２が直流電源±Ｖに接続され
るとともに、ホトトランジスタ１０２のエミッタに出力
トランジスタ３０３のベースが接続されている。

この信号伝達装置では、ホトカプラ１００のＬＥＤＩＯ
Ｉに信号が入力されると、ホトトランジスタ１０２がタ
ーンオンし、これに伴い出力トランジスタ３０３がター
ンオンしてそのエミッタからローレベルの伝達信号が出
力される。また、ホトトランジスタ１０２がターンオフ
すると、出力トランジスタ３０３のエミッタからハイレ
ベルの伝達信号が出力される。

第３図（ａ）はホトトランジスタ１０２のコレクタ・エ
ミッタ間電圧Ｖｃｅとスイッチング時間Ｔｗとの関係を
示す特性図、同図（ｂ）はホトトランジスタ１０２に対
する電源間の抵抗値Ｒとスイッチング時間Ｔｗとの関係
を示す特性図である。

ここにスイッチング時間Ｔｗとは、ホトカプラ１００の
発光素子であるＬＥＤ　１０１のオン・オフ動作に応答
して受光素子であるホトトランジスタ１０２から出力さ
れる信号の遅れ時間を意味する。

これらの図から分かるように、ホトカプラ１００のスイ
ッチング時間Ｔｗを短くして信号応答性を高めるために
は、ホトトランジスタ１０２のコレクタ・エミッタ間電
圧Ｖｃｅをある程度大きくするとともに、ホトトランジ
スタ１０２と直流電源間の抵抗値を小さくする必要があ
る。第２図に示した信号伝達装置は上記の条件を満たし
ており、高速で信号を伝達することができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記構成を有する従来例の装置では、ホ
トトランジスタ１０２が接続された電源ラインにノイズ
が重畳した場合、誤動作し易いという不都合があった。

すなわち、ノイズの急峻な電圧変化（ｄ　Ｖ／ｄ　ｔ　
）があると、ホトトランジスタ１０２がオフ状態にある
ときでもその接合容量のために微弱電流が流れる。しか
も、ホトトランジスタ１０２の電流増幅率ｈ　は通常大
きく設定されているので、微少電流が増幅され、その結
果、出力トランジスタ３０３がオンして伝達信号が誤っ
て出力されることがあった。これは、受光素子として使
用されるホトトランジスタ１０２が微弱な光電流を増幅
するために十分大きな増幅率を有する構造にせざるを得
ないために必然的に生じる問題点といえる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、スイッチング時間が短くて信号伝達の高速性を確保
しつつ、ノイズによって誤動作を生じない信号伝達装置
を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の目的を達成するため、ホトカプラと、
このホトカプラへの人力信号に対応した伝達信号を出力
する出力トランジスタを有する信号出力回路とを備えた
信号伝達装置において、次の構成を採る。

すなわち、本発明の信号伝達装置は、出力トランジスタ
のベース・エミッタ間にコンデンサを並列接続するとと
もに、前記受光素子のオン・オフ動作に応答して前記コ
ンデンサを充放電するスイッチングトランジスタを設け
たことを特徴としている。

く作用〉 本発明の信号伝達装置では、ホトカプラの受光素子がタ
ーンオンしたときコンデンサが充電され、その充電電圧
が所定値以上になって初めて出力トランジスタが導通し
て伝達信号が出力される。また、受光素子がターンオフ
したときにはコンデンサが急速に放電されるために出力
トランジスタからは直ちに伝達信号が出力される。すな
わち、ホトカプラの受光素子のターンオン時は出力トラ
ンジスタから遅れ時間をもって伝達信号が出力され、タ
ーンオフ時は出力トランジスタから遅れることなく高速
で伝達信号が出力されるようになる。

したがって、ノイズによりホトカプラの受光素子が一瞬
オンになった場合でも出力トランジスタはカットオフ状
態が維持されるので、伝達信号が誤って出力されること
が無くなる。

〈実施例〉 第１図は本発明の実施例に係る信号伝達装置を示す回路
図である。同図において、符号１００はホトカプラ、２
００は信号出力回路である。上記のホトカプラ１００は
、発光素子としてのＬＥＤｌｏｌと、受光素子としての
ホトトランジスタＩ０２とで構成される。また、信号出
力回路２００は、ホトカプラ１００への入力信号に対応
した伝達信号を出力する出力トランジスタ２０１、この
出力トランジスタ２０１のベース・エミッタ間に並列に
接続されたコンデンサ２０２、ホトトランジスタ１０２
のオン・オフ動作に応答してコンデンサ２０２を充放電
する第１１第２スイツチングトランジスタ２０３．２０
４および抵抗２０５〜２０８からなり、信号出力回路２
００とホトトランジスタ１０２には直流電源上■が接続
されている。

次に、本発明の信号伝達装置の動作について説明する。

ホトトランジスタ１０２のスイッチング時間を短くする
ため、ホトトランジスタのオフ時には、そのコレクタ・
エミッタ間に第２スイツチングトランジスタ２０４のベ
ース・エミッタ間電圧Ｖ″ｉｏ、５Ｖだけ低い電圧が印
加されており、また、出力トランジスタ２０１もオフに
なっている。さらに、ホトトランジスタ１０２と電源間
の抵抗値も小さく設定されている。

ホトカプラ１００に信号が入力されるとＬＥＤｌｏｌが
発光し、これに伴いホトトランジスタ１０２がターンオ
ンする。すると、即時に第２スイツチングトランジスタ
２０４がオン、第１スイツチングトランジスタ２０３が
オフとなる。しかし、出力トランジスタ２０１は、コン
デンサ２０２が抵抗２０６を介して流れる電荷により充
電され、その電圧がしきい値以上になったときに初めて
導通する。すなわち、ホトトランジスタ１０２のターン
オン時は、出力トランジスタ２０１から一定の遅れ時間
をもって伝達信号が出力される。

一方、ホトトランジスタ１０２がターンオフしたときに
は、即時に第２スイツチングトランジスタ２０４がオフ
、第１スイツチングトランジスタ２０３がオンする。そ
の結果、コンデンサ２０２に蓄積されていた電荷が急速
放電されるので、出力トランジスタ２０１も遅れ時間を
殆ど伴わずにターンオフする。すなわち、ホトトランジ
スタ１０２のターンオフ時は出力トランジスタ２０１か
ら遅れ時間がなく高速で伝達信号が出力される。

さらに、電源ライン間にノイズが重畳してホトトランジ
スタ１０２が一瞬オンになった場合でも、コンデンサ２
０２には出力トランジスタ２０１をターンオンさせるだ
けの電荷は蓄積されないので、出力トランジスタ２０１
はカットオフ状態が維持される。すなわち、信号出力回
路２００による信号伝達の遅れ時間のためにノイズはあ
たかもフィルタにかけられられたようになり、伝達信号
が誤って出力されることが無い。

通常、同期信号やタイミング信号のような場合、信号の
立ち上がり時あるいは立ち下がり時、すなわちターンオ
ン時あるいはターンオフ時のいずれか一方のみをトリガ
として利用しており、そのタイミングさえ正確に伝達で
きればよい場合が多い。

本発明の信号伝達装置では、上述したごとく、ホトトラ
ンジスタ１０２のターンオフ時には高速で信号が伝達さ
れるから、そのタイミングで同期信号やタイミング信号
を高速伝達することができる。

なお、この実施例では、ホトカプラ１００の受光素子と
してホトトランジスタ１０２を使用した場合について説
明したが、ホトダイオードを使用した場合にも同様の効
果が得られるのは勿論である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、従来と何等変わることな
くスイッチング時間が短くて信号伝達の高速性が確保さ
れる。しかも、ノイズによる誤動作を生じなくなる等の
優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る信号伝達装置を示す回路
図、第２図の従来例の信号伝達装置を示す回路図、第３
図はホトカプラの動作を説明するための特性図である。 １００・・・ホトカプラ、１０１・・・発光素子（ＬＥ
Ｄ）、１０２・・・受光素子（ホトトランジスタ）、２
００・・・信号出力回路、２０１・・・出力トランジス
タ、２０２・・・コンデンサ、２０３．２０４・・・ス
イッチングトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホトカプラと、このホトカプラへの入力信号に対
   応した伝達信号を出力する出力トランジスタを有する信
   号出力回路とを備えた信号伝達装置において、 前記出力トランジスタのベース・エミッタ間にコンデン
   サを並列接続するとともに、前記受光素子のオン・オフ
   動作に応答して前記コンデンサを充放電するスイッチン
   グトランジスタを設けたことを特徴とする信号伝達装置
   。