JPH0229510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ホトカツプラによる絶縁回路に係
り、特にコンパレータの出力電圧を整流するダイ
オードと、該ダイオードの整流電圧を一定振幅に
制限するクリツプ手段と、該クリツプ手段の出力
電圧が演算増幅器の非反転入力端子に印加され、
ホトカツプラの発光素子が該演算増幅器の反転入
力端子と出力端子との帰還回路に接続され、かつ
前記反転入力端子と前記発光素子との間の帰還回
路の一部が抵抗を通して共通電位に接続されて前
記発光素子に流れる電流を一定にする定電流手段
と、前記ホトカツプラの受光素子の受光出力を平
滑し、時間幅信号を直流出力信号に変換する出力
手段とを備えたものに関するものである。

従来ホトカツプラによる絶縁回路としては、直
流入力信号と三角波信号で比較し、入力電圧に対
応した方形波の時間幅信号に変換し、その出力電
圧をホトカツプラの発光素子に加えているものが
ある。しかしこの従来の技術においては、コンパ
レータ自体の比較動作において立上りおよび立下
り時間の遅れがあるため、ホトカツプラの入出力
特性すなわち入出力電圧の直線性が特に入力電圧
の最小、最大の附近において悪く、またホトカツ
プラが温度変化または経時変化の影響を受けてさ
らに入出力電圧の直線性が悪くなるという問題点
があつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、コンパレータの出力電圧を整
流するダイオードと、該ダイオードの整流電圧を
一定振幅に制限するクリツプ手段と、該クリツプ
手段の出力電圧が演算増幅器の非反転入力端子に
印加され、ホトカツプラの発光素子が該演算増幅
器の反転入力端子と出力端子との帰還回路に接続
され、かつ前記反転入力端子と前記発光素子との
間の帰還回路の一部が抵抗を通して共通電位に接
続されて前記発光素子に流れる電流を一定にする
定電流手段と、前記ホトカツプラの受光素子の受
光出力を平滑し、時間幅信号を直流出力信号に変
換する出力手段とを備えたことによつて、上記問
題点を解決することを目的としている。

以下、この考案を図面に基づいて説明する。第
１図はこの考案の一実施例を示す図である。

１はコンパレータで、入力信号電圧e₁と基準と
なる三角波信号電圧e₂とを比較し、その大小によ
つて電圧がV₁，V₂で入力信号電圧e₁に比例した
時間幅を有する方形波電圧を発生するものであ
る。したがつて、入力信号電圧e₁の大小によつて
時間幅Ｔも異なる（第２図参照）。

２はダイオードで、後述する発光素子に逆電圧
が加わらないようにするためのものである。コン
パレータ１の出力電圧e₀はダイオード２で整流さ
れて負荷抵抗R₀の両端に整流電圧V_Dを生ずる
（第２図参照）。

３はクリツプ手段で、整流電圧V_Dを一定電圧
V_ZDに制限するものである（第３図参照）。クリ
ツプ手段３としてツエナーダイオード等が用いら
れる。

コンパレータ１の特性が理想的であれば整流電
圧V_Dは第２図に示すように立上りの速いパルス
波形となるが、一般的には第３図ａに示すように
整流電圧V_Dは立上りが遅く波形がくずれる。し
たがつて第２図における理想のパルス波形の
HIGH部分Ｔの面積をS₁I、パルス周期の残りの
LOW部部分の面積をS₂I、第３図ａにおける上記
相当部分をS₁，S₂としたとき、HIGH，LOW部
分の面積比S₁I／S₂IとS₁／S₂は相当に差異があ
り、理想状態とはかけはなれている。

しかし、第３図ｂに示すようにクリツプ手段３
で一定電圧V_ZDに制限した場合には、HIGH，
LOW部分の面積比S₁Z／S₂Zは理想状態の面積比
S₁I／S₂Iと略同等となる。したがつて立上り時間
Trおよび立下り時間Tdの遅れはTr′，Td′まで短
縮でき、しかもHIGH，LOW部分の面積比が理
想状態と略同等であるため、特に入力の最小、最
大附近におけるホトカツプラの入出力電圧の直線
性が改善される。

４は定電流手段で、ホトカツプラPCの発光素
子LEDに流れる電流を一定にするものである。
定電流手段４は、クリツプ手段３の出力電圧が演
算増幅器４１の非反転入力端子に印加され、ホト
カツプラPCの発光素子LEDが演算増幅器４１の
反転入力端子と出力端子との帰還回路４２に接続
され、かつ反転入力端子と発光素子LEDとの間
の帰還回路４２の一部が抵抗Ｒを通して共通電位
に接続されて構成される。

発光素子LEDに流れる電流をI_Fとすると電流I_F
はV_ZD／Ｒで与えられる。すなわち、電流I_Fは一
定電圧V_ZDおよび抵抗Ｒが変化しない限り定電流
となり、温度変化および経時変化の影響を受けな
い。したがつて、温度変化および経時変化によつ
て入出力電圧の直線性が悪くなることはない。

５は出力手段で、電圧−時間幅変換されたパル
ス信号をもとの直流電圧に変換するものである。
出力手段５はホトカツプラPCの受光素子PTの受
光出力をコンデンサＣで平滑し、出力電圧V₀を
取り出す構成である。

以上説明してきたように、この考案は、クリツ
プ手段と定電流手段を設けることによつてホトカ
ツプラの入力電圧を制限してコンパレータ自体の
立上り、立下り時間の遅れを短縮して入出力電圧
の直線性を改善でき、また、ホトカツプラの入力
電流を一定にして温度および経時変化による入出
力電圧の直線性の悪化を防止できるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す構成説明
図、第２図は各箇所の理想の波形を示す図、第３
図は整流電圧の波形を示すもので、ａはクリツプ
手段を挿入以前の、ｂはクリツプ手段を挿入して
一定電圧で制限した場合の状態を示す図である。 １……コンパレータ、３……クリツプ手段、４
……定電流手段、４１……演算増幅器、４２……
帰還回路、５……出力手段、PC……ホトカツプ
ラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流入力信号を該信号に比例した時間幅信号に
   変換するコンパレータと、該コンパレータの出力
   電圧を整流するダイオードと、該ダイオードの整
   流電圧を一定振幅に制限するクリツプ手段と、該
   クリツプ手段の出力電圧が演算増幅器の非反転入
   力端子に印加され、ホトカツプラの発光素子が該
   演算増幅器の反転入力端子と出力端子との帰還回
   路に接続され、かつ前記反転入力端子と前記発光
   素子との間の帰還回路の一部が抵抗を通して共通
   電位に接続されて前記発光素子に流れる電流を一
   定にする定電流手段と、前記ホトカツプラの受光
   素子の受光出力を平滑し、時間幅信号を直流出力
   信号に変換する出力手段とを備えたホトカツプラ
   による絶縁回路。