JPH039393Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はフオトダイオードとフオトトランジス
タからなるフオトカプラを用いて、入力信号と電
気的に絶縁された出力信号を得るパルス伝送回路
に関する。

本考案の目的は、フオトトランジスタの導通状
態から遮断状態への遷移時間を短縮することにあ
る。

第１図は本考案実施例回路の構成図である。入
力端子I₁，I₂には、フオトカプラのダイオードＤ
が接続され、この発光は同じくフオトトランジス
タＴのベース領域に受光される。このフオトトラ
ンジスタＴのコレクタには、共通電位点Ｅとの間
にV₁なる電圧のある電源および抵抗R₁からなる
バイアス回路が接続され、バイアス電流を供給す
る。

このフオトトランジスタＴのエミツタは、トラ
ンジスタＱのベースに導かれ、そのコレクタは出
力端子O₁に接続される。このトランジスタＱの
エミツタは上記共通電位点に接続され、このベー
スとエミツタとの間に抵抗R₃が接続される。出
力端子O₂はこの共通電位点Ｅに接続され、抵抗
R₄およびR₅は、このトランジスタＱにバイアス
を与える。

もつとも、この回路で抵抗R₄およびR₅は信号
の受端に配置し、トランジスタＱの出力回路をオ
ープンコレクタ形とすることができる。

ここで、本考案の特徴とするところは、フオト
カプラのフオトトランジスタのベースとエミツタ
との間に、抵抗R₂が接続されたことと、同じく
コレクタと共通電位点Ｅとの間にコンデンサＣが
接続されたことにある。

このように構成された回路では、フオトダイオ
ードＤが発光すると、これがフオトトランジスタ
Ｔのベース領域に受光され少数キヤリアが発生す
る。これはベース・コレクタ接合部に蓄積され蓄
積電荷となるが、これがある水準を越えるとベー
ス・コレクタ間を導通状態として、コレクタ電流
i_Cが流れる。フオトダイオードＤの発光が停止す
ると、蓄積電荷が少なくなり、フオトトランジス
タＴのコレクタ・ベース間は遮断状態となり、コ
レクタ電流i_Cはなくなる。

このとき、抵抗R₂が接続されていると、蓄積
電荷はこの抵抗R₂を介して放電されるので、発
光が消滅してからコレクタ電流i_Cがなくなるまで
の時間を短くすることができる。しかし、この抵
抗R₂の値はこれを小さくすると、光により蓄積
電荷が生じなくなるのでかなり大きい値にしてお
く必要があり、この抵抗R₂のみではフオトダイ
オードＴの導通状態から遮断状態への遷移時間を
十分に短縮することができない。

コンデンサＣがフオトトランジスタＴのコレク
タと共通電位点Ｅとの間に接続されている状態で
は、フオトダイオードＤの発光が消滅したとき、
フオトトランジスタＴのベース・コレクタ間接合
部に蓄積されていた電荷は、このコンデンサＣに
移動するので、この接合部は急速に遮断状態とな
る。すなわち、フオトダイオードＤの発光が停止
すると、新たな少数キヤリアの発生がなくなるの
で、接合部の蓄積電荷が減少しはじめコレクタの
電圧が上昇をはじめる。このとき、コンデンサＣ
は他端が共通電位点Ｅの零電位に接続されてい
て、コレクタ電圧をその直前の電圧に保持するよ
うに作用する。したがつて、ベース・コレクタ接
合部にある蓄積電荷は、このコンデンサＣに流入
してベース・コレクタ間は急速に遮断状態に向
う。

第２図はこの動作を示すタイムチヤートであ
る。入力端子I₁，I₂の電圧により、フオトダイオ
ードＤの電流i_Dに従いフオトダイオードＤが発光
する。これによりフオトトランジスタＴのコレク
タ電流がi_Cが流れる。これによりトランジスタＱ
が導通して、出力電圧V₀が変化する。電流i_Fが停
止すると発光は停止する。このとき、コンデンサ
Ｃがない状態では、コレクタ電流i_Cは第２図の破
線のようにゆるやかに降下するが、コンデンサＣ
が接続されていると、コレクタ電流i_Cは実線のよ
うに急速に降下する。

したがつて、入力端子I₁，I₂に与えられた入力
信号のパルス幅t₀は、出力信号V₀のパルス幅t₂の
ように正しく伝送されることになる。

上記説明でコンデンサＣは必ずしも完全な容量
性のものでなく、容量成分に並列または（およ
び）直列に抵抗成分を含むものでも、同様の作用
がある。容量成分に対して抵抗成分が並列に接続
されるものでは、この抵抗成分の値を適当に選ぶ
ことにより、コンデンサＣの静電容量の小さいも
のを使用することができる。

以上述べたように、本考案によれば、フオトト
ランジスタの導通状態から遮断状態に遷移する時
間が短縮され、パルス幅を忠実に伝送することが
できるようになる。特に、この時間は温度の影響
を受け易いので、この時間が短縮されることによ
り温度の影響が小さくなり、安定な特性のパルス
伝送回路が得られる効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例回路構成図。第２図は動
作説明用タイムチヤート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 入力信号により駆動されるフオトダイオード
   と、 このフオトダイオードの発光をベース領域に
   受光しこの発光があるときにコレクタ・エミツ
   タ間が導通状態となるフオトダイオードと、 このフオトトランジスタのコレクタにバイア
   ス電流を供給するバイアス回路と を備え、 このフオトトランジスタのエミツタとこのバ
   イアス回路の共通電位点との間の電圧を出力信
   号とするフオトカプラによるパルス伝送回路に
   おいて、 上記フオトトランジスタのベース・エミツタ
   間に接続された蓄積電荷放電用の抵抗回路R₂
   と、 上記フオトトランジスタのコレクタと上記共
   通電位点との間に接続された蓄積電荷放電用の
   コンデンサＣと を備えたことを特徴とするフオトカプラによる
   パルス伝送回路。 (2) コンデンサに抵抗成分を含む実用新案登録請
   求の範囲第(1)項に記載のフオトカプラによるパ
   ルス伝送回路。