JPH10271050A - Secondary circuit device for transmission reception system - Google Patents

Secondary circuit device for transmission reception system

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JPH10271050A
JPH10271050A JP9073492A JP7349297A JPH10271050A JP H10271050 A JPH10271050 A JP H10271050A JP 9073492 A JP9073492 A JP 9073492A JP 7349297 A JP7349297 A JP 7349297A JP H10271050 A JPH10271050 A JP H10271050A
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JP
Japan
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signal
induction coil
angular frequency
circuit device
transmission
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JP9073492A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ishida
浩 石田
Yuji Nishizawa
勇治 西澤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive loop type
    • H04B5/22
    • H04B5/24
    • H04B5/72

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a secondary side circuit device for transmission reception system in which the number of pulse transformers in a reference frequency extract circuit is reduced. SOLUTION: A primary side circuit device 10 transmits a power with an angular frequency ω1 to a power induction coil 21 and a signal with an angular frequency ω2 to a signal induction coil 51 of the secondary side circuit device 200 through contactless mutual induction. The device 200 is provided with a controller section 50 whose one terminal of its operating power supply connects to ground that conducts processing based on the signal with a reference frequency, a signal resonance capacitor 53 whose one terminal connects to ground that is in parallel connection with the signal induction coil 51 so as to cause parallel resonance with a signal angular frequency ω2, a comparator 100 that receives a voltage across the signal resonance capacitor 53, and the angular frequency ω1 obtained from an output of the comparator 100 is used for a reference frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ICカードなど
で使用されるワイヤレス送受信システムで使用される2
次側回路装置に関し、特に、磁界によりコイルに生じる
誘導起電力を利用して非接触で電力及び信号を伝送する
ワイヤレス送受信システムで使用される2次側回路装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless transmission / reception system used for an IC card or the like.
The present invention relates to a secondary circuit device, and more particularly, to a secondary circuit device used in a wireless transmission / reception system that transmits power and signals in a non-contact manner by using induced electromotive force generated in a coil by a magnetic field.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12及び図13は非接触で電力および
信号を伝送するワイヤレス送受信システムの従来例を示
している。このワイヤレスの送受信システムは、1次側
回路装置10と、2次側回路装置20とを有している。
1次側回路装置10は、1次側コントローラ11と、電
力アンプ12と、1次側コイル13とにより電力角周波
数ω1の電力および信号角周波数ω2の信号を送信し、
信号角周波数ω2の信号を受信するように構成されてい
る。なお、電力角周波数ω1>信号角周波数ω2の関係
を有している。
2. Description of the Related Art FIGS. 12 and 13 show a conventional example of a wireless transmission / reception system for transmitting power and signals in a non-contact manner. This wireless transmission / reception system has a primary circuit device 10 and a secondary circuit device 20.
The primary-side circuit device 10 transmits the power of the power angular frequency ω1 and the signal of the signal angular frequency ω2 by the primary-side controller 11, the power amplifier 12, and the primary coil 13,
It is configured to receive a signal of the signal angular frequency ω2. Note that there is a relationship of power angular frequency ω1> signal angular frequency ω2.

【0003】2次側回路装置20は、電力回路として2
次側電力受信コイル(電力誘導コイル)21と、2次側
電力共振コンデンサ23と、全波整流回路25と、全波
整流回路25に並列接続され、一端が接地された平滑コ
ンデンサ27と、2次側負荷29とを有し、電力角周波
数ω1の電力を受信するように構成されている。
[0003] The secondary side circuit device 20 is a power circuit.
A secondary-side power receiving coil (power induction coil) 21, a secondary-side power resonance capacitor 23, a full-wave rectifier circuit 25, a smoothing capacitor 27 connected in parallel to the full-wave rectifier circuit 25, and having one end grounded; It has a secondary load 29 and is configured to receive the power of the power angular frequency ω1.

【0004】信号回路として電力誘導コイル21と相互
インダクタンスにより結合された2次側信号コイル(信
号誘導コイル)51と、信号用共振コンデンサ53と、
2次側コントローラ50とを備えており、2次側コント
ローラ50は、信号送受信の切換えスイッチ55と、コ
イル63とコンデンサ65とからな成る受動フィルタ
と、抵抗71、75、コンデンサ77、演算増幅器73
による積分器から成る能動フィルタ70と、送信抵抗5
7とインバータ素子59とを介して接続されたデジタル
変複調部61とを有し、信号角周波数ω2の信号を送受
信するように構成されている。なお、デジタル変複調部
61には、受信部61aと送信部61bを有している。
As a signal circuit, a secondary signal coil (signal induction coil) 51 coupled to the power induction coil 21 by mutual inductance, a signal resonance capacitor 53,
The secondary controller 50 includes a switch 55 for signal transmission and reception, a passive filter including a coil 63 and a capacitor 65, resistors 71 and 75, a capacitor 77, and an operational amplifier 73.
An active filter 70 comprising an integrator according to
7 and a digital modulation / demodulation unit 61 connected via an inverter element 59, and configured to transmit and receive a signal having a signal angular frequency ω2. Note that the digital modulation / demodulation unit 61 includes a receiving unit 61a and a transmitting unit 61b.

【0005】信号送受信の切換えスイッチ55は、デジ
タル変複調部61が出力する制御信号によって、信号受
信モード時には、信号受信側接点aに切り換わり、信号
送信モード時には、信号送信側接点bに切り換わる。な
お、この切換えスイッチ55を設ける理由は、送信時に
は受信部61aの影響が、受信時には送信部61bの影
響がないようにするためである。
A signal transmission / reception changeover switch 55 is switched to a signal receiving contact a in a signal receiving mode, and is switched to a signal transmitting contact b in a signal transmitting mode according to a control signal output from the digital modulation / modulation unit 61. Be replaced. The changeover switch 55 is provided to prevent the influence of the receiving unit 61a during transmission and the influence of the transmitting unit 61b during reception.

【0006】また、デジタル変複調部61を駆動させる
基準周波数としての基準クロックは、電力受信コイル2
1の両端から絶縁手段としてのパルストランス31を介
して電力角周波数ω1を抽出している。かかる構成にす
るのは、基準クロックに電力角周波数ω1を用いること
により水晶発振子が不要になるためである。
[0006] A reference clock as a reference frequency for driving the digital modulation / demodulation unit 61 is a power receiving coil 2.
The power angular frequency ω1 is extracted from both ends of 1 through a pulse transformer 31 as insulating means. The reason for this configuration is that the use of the power angular frequency ω1 as the reference clock eliminates the need for a crystal oscillator.

【0007】上記のように構成されたワイヤレス送受信
システムの動作を図12に基づいて説明する。1次側信
号コントローラ11から電力角周波数ω1を1次側コイ
ル13によって2次側電力受信コイル21へ送信され、
2次側電力受信コイル21と2次側電力共振コンデンサ
23とで並列共振して全波整流回路25を介して平滑コ
ンデンサ27で滑らかな直流を得て2次側負荷29に電
力を供給する。
The operation of the wireless transmission / reception system configured as described above will be described with reference to FIG. The power angular frequency ω1 is transmitted from the primary signal controller 11 to the secondary power receiving coil 21 by the primary coil 13,
The secondary-side power receiving coil 21 and the secondary-side power resonance capacitor 23 resonate in parallel, obtain a smooth DC through the full-wave rectifier circuit 25, and supply power to the secondary-side load 29.

【0008】同時に、1次側信号コントローラ11から
信号角周波数ω2を1次側コイル13により2次側信号
コイル51へ送信され、2次側信号コイル51と、信号
用共振コンデンサ53とで並列共振し、切り換えスイッ
チ55が信号受信側接点a側に位置しているので、受動
フィルタ60により信号レベルを減衰させ、能動フィル
タ70を介してデジタル変複調部61に信号を入力す
る。
At the same time, the signal angular frequency ω 2 is transmitted from the primary side signal controller 11 to the secondary side signal coil 51 by the primary side coil 13, and the secondary side signal coil 51 and the signal resonance capacitor 53 perform parallel resonance. Since the changeover switch 55 is located on the signal receiving side contact a side, the signal level is attenuated by the passive filter 60, and the signal is input to the digital modulating section 61 via the active filter 70.

【0009】一方、2次側電力共振コンデンサ23の両
端からの電力角周波数ω2の電圧をパルストランス31
を介してデジタル変複調部61に基準クロックを加え
て、信号処理などを実行する。
On the other hand, the voltage of the power angular frequency ω2 from both ends of the secondary-side power resonance capacitor 23 is
A reference clock is applied to the digital modulation / demodulation unit 61 via the CPU to execute signal processing and the like.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のワ
イヤレスの送受信装置は構成されているので、以下の問
題点があった。第1に、デジタル変複調部61の基準周
波数は、2次側電力共振コンデンサ23の両端からパル
ストランス31を用いて抽出しているため、回路構成が
大型、複雑になっていた。
As described above, the conventional wireless transmission / reception device has the following problems. First, since the reference frequency of the digital modulation / demodulation unit 61 is extracted from both ends of the secondary-side power resonance capacitor 23 using the pulse transformer 31, the circuit configuration is large and complicated.

【0011】第2に、デジタル復変調部61の送信モー
ドまたは受信モードの切り換えに、高速性が要求される
信号送受信の切り換えスイッチ55を用いているので、
この動作速度の速い切り換えスイッチ55を必要とし、
且つ、この切り換えスイッチ55を動作させる図示して
いないスイッチ動作部も煩雑となっていた。
Second, since the signal transmission / reception switch 55, which requires high speed, is used for switching between the transmission mode and the reception mode of the digital demodulation unit 61,
This requires a changeover switch 55 with a high operating speed,
In addition, a switch operation unit (not shown) for operating the changeover switch 55 is complicated.

【0012】この第2の問題を解決する手段として、切
り換えスイッチ55を除きデジタル変複調部61の受信
部61aと送信部61bとを直接電気的に結合すること
が考えられる。しかしながら、受動フィルタ60の入力
インピーダンスZiが低くなり易いので、送信部61b
からの送信信号がこの入力インピーダンスZiに吸収さ
れて送信が困難となるおそれが考えられる。
As means for solving the second problem, it is conceivable to directly electrically couple the receiving unit 61a and the transmitting unit 61b of the digital modulation / demodulation unit 61 except for the changeover switch 55. However, since the input impedance Zi of the passive filter 60 tends to be low, the transmitting unit 61b
There is a possibility that the transmission signal from the receiver may be absorbed by the input impedance Zi and transmission may be difficult.

【0013】かかる対策として該入力インピーダンスZ
iを、高周波に対して高くする解決手段があるが、コイ
ル63のインダクタンスを高く、コンデンサ65の静電
容量を低くしなければならないので、コイル63が大型
になるか、多数のコイル63を直列に接続にするという
問題が考えられる。
As a countermeasure, the input impedance Z
There is a solution to increase i for high frequencies, but since the inductance of the coil 63 must be high and the capacitance of the capacitor 65 must be low, the coil 63 becomes large or a large number of coils 63 are connected in series. There is a problem that the connection is made.

【0014】第3に、図13に示すように送信信号(受
信信号)をオンからオフにした場合、信号用共振コンデ
ンサ53の電荷および信号誘導コイル51の電流が、信
号誘導コイル51の抵抗51aによって減衰し、Δtの
時間、信号用共振コンデンサ53の両端に残留電圧が発
生し、誤動作の原因になるので、このΔt時間経過後
に、受信信号(送信信号)をオフからオンに切換えをし
ていた。このため、速応性が劣っていた。
Third, when the transmission signal (reception signal) is turned off from on as shown in FIG. 13, the electric charge of the signal resonance capacitor 53 and the current of the signal induction coil 51 are reduced by the resistance 51a of the signal induction coil 51. Therefore, a residual voltage is generated at both ends of the signal resonance capacitor 53 for a time Δt, which causes a malfunction. Therefore, the reception signal (transmission signal) is switched from off to on after the elapse of the Δt time. Was. For this reason, quick response was inferior.

【0015】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、基準周波数抽出回路のパルストランスを
削減し、送信部と受信部との切換えスイッチを削減し、
しかも、送受信の切換え時に生じる残留電圧を抑制する
送受信システム用2次側回路装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the number of pulse transformers in a reference frequency extracting circuit, reduce the number of switches for switching between a transmitting unit and a receiving unit,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a secondary circuit device for a transmission / reception system that suppresses a residual voltage generated when switching between transmission and reception.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る送受信
システム用2次側回路装置は、非接触の相互誘導で1次
側回路装置により、電力誘導コイルと相互インダクタン
スに結合された信号誘導コイルとに電力の角周波数ω
1、信号の角周波数ω2を伝送される送受信システム用
2次側回路装置において、基準周波数によって信号に基
づいて処理をすると共に、動作電源の一端が接地された
コントローラ部と、信号誘導コイルに並列接続されると
共に、信号の角周波数ω2で並列共振させるように一端
を接地した信号用共振コンデンサと、信号用共振コンデ
ンサの両端電圧を入力する比較器と、この比較器の出力
により得た角周波数ω1を基準周波数とすることを特徴
とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a secondary circuit device for a transmission / reception system, which includes a signal induction coupled to a power induction coil and a mutual inductance by a primary circuit device by non-contact mutual induction. Angular frequency ω of electric power with coil
1. In a secondary circuit device for a transmission / reception system that transmits an angular frequency ω2 of a signal, a process is performed based on the signal based on a reference frequency, and a controller having one end of an operation power supply grounded and a signal induction coil in parallel A signal resonance capacitor that is connected and grounded at one end so as to resonate in parallel at the signal angular frequency ω2, a comparator that inputs the voltage across the signal resonance capacitor, and an angular frequency obtained from the output of the comparator ω1 is set as a reference frequency.

【0017】第2の発明に係わる送受信システム用2次
側回路装置は、非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルとに電力の角周波数ω1、信号の角周波
数ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置に
おいて、信号誘導コイルに直列接続して信号の角周波数
ω2で直列共振させるように抵抗又はコイルを介して接
地した信号用共振コンデンサと、信号誘導コイルと信号
用共振コンデンサとの直列回路の両端電圧を入力される
比較器と、この比較器の出力により得た角周波数ω1を
基準周波数とすることを特徴とするものである。
A secondary circuit device for a transmission / reception system according to a second aspect of the present invention is a non-contact mutual induction type primary circuit device, in which a power angle is formed between a power induction coil and a signal induction coil coupled to a mutual inductance. In a secondary circuit device for a transmission / reception system that transmits a frequency ω1 and an angular frequency ω2 of a signal, a signal connected in series to a signal induction coil and grounded via a resistor or a coil so as to cause series resonance at the angular frequency ω2 of the signal. And a comparator to which a voltage between both ends of a series circuit of a signal induction coil and a signal resonance capacitor is input, and an angular frequency ω1 obtained by an output of the comparator is used as a reference frequency. It is.

【0018】第3の発明に係る送受信システム用2次側
回路装置は、信号誘導コイルと信号用共振コンデンサか
らなる並列共振回路の間に直列に抽出コイルを挿入し、
信号誘導コイルの両端を比較器の入力に接続されたこと
を特徴とするものである。
A secondary circuit device for a transmission / reception system according to a third aspect of the present invention includes an extraction coil inserted in series between a parallel resonance circuit including a signal induction coil and a signal resonance capacitor,
The two ends of the signal induction coil are connected to the input of the comparator.

【0019】第4の発明に係る送受信システム用2次側
回路装置は、単一極性の動作電源に接続された比較器
と、信号コイルの他端に接続された直流を遮断する直流
遮断用コンデンサと、この直流遮断用コンデンサの他端
と、抵抗を介してほぼ半分の電源電圧値を一方の入力端
子に印加される比較器と、この比較器の他方の入力端子
がほぼ半分の電源電圧値で接続されたことを特徴とする
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a secondary circuit device for a transmission / reception system, comprising: a comparator connected to a single-polarity operation power supply; and a DC blocking capacitor connected to the other end of the signal coil for blocking DC. The other end of the DC blocking capacitor, a comparator that applies approximately half the power supply voltage value to one input terminal via a resistor, and the other input terminal of the comparator has approximately half the power supply voltage value Are connected.

【0020】第5の発明に係る送受信システム用2次側
回路装置は、直流遮断用コンデンサの他端を第1のイン
バータ手段の入力に接続し、この第1のインバータ手段
の出力を第2のインバータ手段の入力に接続し、第2の
インバータ手段の出力を第1の抵抗を介して第1のイン
バータ手段の入力に接続し、第1のインバータ手段を第
1の抵抗の抵抗値とほぼ同一の第2の抵抗を介し接地さ
れ、第1および第2のインバータを単一極性の動作電源
に接続され、第2のインバータ手段の出力から基準周波
数を抽出することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, the other end of the DC blocking capacitor is connected to the input of the first inverter, and the output of the first inverter is connected to the second inverter. Connected to the input of the inverter means, connected to the output of the second inverter means via the first resistor to the input of the first inverter means, the first inverter means being substantially the same as the resistance of the first resistor , The first and second inverters are connected to a single-polarity operating power supply, and a reference frequency is extracted from the output of the second inverter means.

【0021】第6の発明に係る送受信システム用2次側
回路装置は、非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルとに電力の角周波数ω1、信号の角周波
数ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置に
おいて、信号誘導コイルに並列接続されると共に、信号
の角周波数ω2で並列共振させる信号用共振コンデンサ
と、信号を受信する受信部と、1次側回路装置に信号を
送信する送信部とを有するコントローラ部と、この信号
用共振コンデンサから発生する電圧の上部又は下部の少
なくとも一方をカットする電圧クランプ手段と、信号用
共振コンデンサに並列に接続されると共に、信号誘導コ
イルと信号用共振コンデンサとの共振時のインピーダン
スよりも高い入力インピーダンスを有する能動フィルタ
と、この能動フィルタの出力に接続された受動フィルタ
と、この受動フィルタの出力が接続されたコントローラ
部の受信部と、能動フィルタの一端に接続されたコント
ローラ部の送信部とを備えたことを特徴とするものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a secondary circuit device for a transmission / reception system, wherein the primary-side circuit device uses non-contact mutual induction to form a power angle between a power induction coil and a signal induction coil coupled to a mutual inductance. In a secondary circuit device for a transmission / reception system that transmits a frequency ω1 and a signal angular frequency ω2, a signal resonance capacitor that is connected in parallel to a signal induction coil and causes parallel resonance at a signal angular frequency ω2, and receives a signal A controller unit having a receiving unit for transmitting a signal to the primary side circuit device, a voltage clamping unit for cutting at least one of an upper part and a lower part of a voltage generated from the signal resonance capacitor, The input input is connected in parallel with the resonance capacitor and is higher than the impedance at resonance between the signal induction coil and the signal resonance capacitor. A passive filter connected to the output of the active filter, a receiver of the controller connected to the output of the passive filter, and a transmitter of the controller connected to one end of the active filter. It is characterized by having.

【0022】第7の発明に係る送受信システム用2次側
回路装置は、非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルに電力の角周波数ω1、信号の角周波数
ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置にお
いて、信号誘導コイルに並列接続されると共に、信号の
角周波数ω2で並列共振させる信号用共振コンデンサ
と、信号を受信する受信部と、1次側回路装置に信号を
送信する送信部とを有するコントローラ部と、送信部に
送信する送信モードまたは受信部に受信する受信モード
の切り換え時に、抵抗を介して信号用共振用コンデンサ
を短絡させる短絡手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
A secondary circuit device for a transmission / reception system according to a seventh aspect of the present invention is a non-contact mutual induction primary circuit device, in which a signal induction coil coupled to a power induction coil and a mutual inductance is connected to an angular frequency of power. In a secondary circuit device for a transmission / reception system that transmits ω1 and a signal angular frequency ω2, a signal resonance capacitor that is connected in parallel to a signal induction coil and causes parallel resonance at a signal angular frequency ω2 and receives a signal. A controller section having a receiving section and a transmitting section for transmitting a signal to the primary side circuit device; and a signal resonance section via a resistor when switching between a transmitting mode for transmitting to the transmitting section or a receiving mode for receiving to the receiving section. A short-circuit means for short-circuiting a capacitor is provided.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.この発明の実施の形態を図1によって説
明する。図1はこの発明の実施の形態を示すワイヤレス
の送受信装置を示す回路図である。図中、従来と同一符
号は同一または相当部分を示し、説明を省略する。図1
において、2次側回路装置200は、信号回路として信
号誘導コイル51に信号用共振コンデンサ53が信号の
角周波数ω2で共振させるように並列接続され、この一
端が接地されている。なお、信号誘導コイル51に信号
用共振コンデンサ53の共振周波数は、信号の角周波数
ω2とほぼ一致させるようにすれば足りる。
Embodiment 1 FIG. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing a wireless transmitting / receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals as those in the related art indicate the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. FIG.
In the secondary side circuit device 200, a signal resonance capacitor 53 is connected in parallel to a signal induction coil 51 as a signal circuit so as to resonate at an angular frequency ω2 of a signal, and one end thereof is grounded. It suffices that the resonance frequency of the signal resonance capacitor 53 of the signal induction coil 51 is made substantially equal to the angular frequency ω2 of the signal.

【0024】基準周波数生成用の演算増幅器としての比
較器100は、入力が信号用共振コンデンサ53の両端
に接続されている。すなわち、信号用共振コンデンサ5
3の他端に接続され、正転入力端子が接地されている。
比較器100の出力が基準周波数としての電力角周波数
ω1をデジタル変複調部61に印加するように構成され
ている。なお、比較器100は、それぞれ+VDと−V
Dの電源に接続されており、デジタル変複調部61は内
部の図示してない中央情報処理装置(CPU)を動作さ
せる電源の一端が接地されている。
The input of the comparator 100 as an operational amplifier for generating a reference frequency is connected to both ends of a signal resonance capacitor 53. That is, the signal resonance capacitor 5
3 and the non-inverting input terminal is grounded.
The output of the comparator 100 is configured to apply the power angular frequency ω1 as a reference frequency to the digital modulation / demodulation unit 61. The comparator 100 has + VD and -V, respectively.
One end of a power supply for operating a central information processing device (CPU) (not shown) in the digital modulation / demodulation unit 61 is grounded.

【0025】次に上記のように構成されたワイヤレスの
送受信装置の動作を図1および図2を参照して説明す
る。1次側信号コントローラ11から信号角周波数ω2
を1次側コイル13により2次側信号コイル51へ送信
され、信号誘導コイル51と、信号用共振コンデンサ5
3とで並列共振動作する。しかし、2次側回路装置20
0に十分な電力を供給する必要上、一般に電力波の強度
≫信号波の強度となっており、電力誘導コイル21と信
号誘導コイル51とが相互インダクタンスで結合されて
いるので、図2に示すように信号用共振コンデンサ53
の両端には信号角周波数ω2に電力角周波数ω1が重畳
された電圧が比較器100の入力に印加し、比較器10
0の出力に角周波数ω1の方形波が発生し、この角周波
数ω1の方形波をデジタル変複調部61に印加し、デジ
タル変複調部61はこの基準周波数に基づいて信号を処
理する。
Next, the operation of the wireless transmitting / receiving apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. From the primary side signal controller 11, the signal angular frequency ω2
Is transmitted from the primary side coil 13 to the secondary side signal coil 51, and the signal induction coil 51 and the signal resonance capacitor 5
And 3 perform parallel resonance operation. However, the secondary side circuit device 20
Since sufficient power is supplied to 0, the intensity of the power wave is generally equal to the intensity of the signal wave, and the power induction coil 21 and the signal induction coil 51 are coupled by mutual inductance. As shown in FIG.
A voltage in which the power angular frequency ω1 is superimposed on the signal angular frequency ω2 is applied to the input of the comparator 100 at both ends of the comparator 10.
A square wave having an angular frequency ω1 is generated at an output of 0, and the square wave having the angular frequency ω1 is applied to a digital modulating / modulating section 61. The digital modulating / modulating section 61 processes a signal based on the reference frequency.

【0026】同時に、1次側信号コントローラ11から
電力角周波数ω1を1次側コイル13によって電力誘導
コイル21へ送信し、電力誘導コイル21と2次側電力
共振コンデンサ23とで並列共振して整流回路25を介
して平滑コンデンサ27で滑らかな直流を得て2次側負
荷29に電力を供給する。
At the same time, the power angular frequency ω1 is transmitted from the primary signal controller 11 to the power induction coil 21 by the primary coil 13 and rectified by parallel resonance between the power induction coil 21 and the secondary power resonance capacitor 23. Smooth DC is obtained by the smoothing capacitor 27 through the circuit 25 to supply power to the secondary load 29.

【0027】なお、上記の実施の形態では、比較器10
0に反転型を用いたが、非反転型で良いのは勿論で、非
反転型の場合も比較器100の入力に信号用並列コンデ
ンサ53の両端電圧を印加するように構成される。
In the above embodiment, the comparator 10
Although the inversion type is used for 0, it is needless to say that the non-inversion type may be used. In the case of the non-inversion type, the voltage across the signal parallel capacitor 53 is applied to the input of the comparator 100.

【0028】また、並列共振回路によって信号角周波数
ω2を得たが、図3に示すように、直列共振回路によっ
て信号角周波数ω2を得ても良い。すなわち、信号誘導
コイル51に直列共振用コンデンサ153を接続し、直
列共振用コンデンサ153を抵抗102又はコイル(図
示せず)を介して接地され、直列共振用コンデンサ15
3の両端を比較器100の入力に接続する構成でも良
い。かかる構成により、2次側コントローラ50から見
たインピーダンスが抵抗102の抵抗値となるので、低
インピーダンスに容易に対応できる。
Although the signal angular frequency ω2 is obtained by the parallel resonance circuit, the signal angular frequency ω2 may be obtained by the series resonance circuit as shown in FIG. That is, the series resonance capacitor 153 is connected to the signal induction coil 51, and the series resonance capacitor 153 is grounded via the resistor 102 or a coil (not shown).
3 may be connected to the input of the comparator 100. With this configuration, the impedance seen from the secondary-side controller 50 becomes the resistance value of the resistor 102, so that it is possible to easily cope with low impedance.

【0029】実施の形態2.この発明の他の実施の形態
を図4を参照して説明する。図4において、角周波数ω
1を抽出し易くする抽出コイル11は、信号誘導コイル
51と信号用共振コンデンサ53の間に挿入されてお
り、比較器100は入力が信号誘導コイル51の両端に
接続され、出力が2次側コントローラ50に印加される
ように構成されている。
Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the angular frequency ω
1 is inserted between the signal induction coil 51 and the signal resonance capacitor 53, and the comparator 100 has an input connected to both ends of the signal induction coil 51 and an output connected to the secondary side. It is configured to be applied to the controller 50.

【0030】上記のように構成された送受信システム用
2次側回路装置の動作を図4及び図5によって説明す
る。いま、1次側信号コントローラ11から信号角周波
数ω2を1次側コイル13により2次側信号コイル51
へ送信し、信号誘導コイル51と、抽出コイル111
と、信号用共振コンデンサ53とにより共振角周波数ω
2で並列共振動作し、信号用共振コンデンサ53の両端
電圧V1では共振角周波数ω2の成分が高く、信号誘導
コイル51の両端電圧V2では電力角周波数ω1の成分
の電圧が高く生じ、比較器100の入力に信号誘導コイ
ル51の両端電圧が印加し、比較器100の出力に角周
波数ω1の基準クロックの電圧を2次側コントローラに
入力する。
The operation of the secondary circuit device for a transmission / reception system configured as described above will be described with reference to FIGS. Now, the signal angular frequency ω2 is transmitted from the primary signal controller 11 to the secondary signal coil 51 by the primary coil 13.
To the signal induction coil 51 and the extraction coil 111
And the resonance angular frequency ω
2, the component of the resonance angular frequency ω2 is high at the voltage V1 across the signal resonance capacitor 53, and the voltage of the power angular frequency ω1 is high at the voltage V2 across the signal induction coil 51. , And the voltage of the reference clock having the angular frequency ω1 is input to the output of the comparator 100 to the secondary-side controller.

【0031】ここで、信号用共振コンデンサ53の両端
電圧V1では共振角周波数ω2の成分が高く、信号誘導
コイル51の両端電圧V2では電力角周波数ω1の成分
の電圧が高く生じる理由を以下に説明する。信号誘導コ
イル51、抽出コイル111、信号用共振コンデンサ5
3の等価回路を図5(a)に示す。この等価回路よりコ
ンデンサ53の両端電圧V1と、信号誘導コイル51の
電圧V2とは、下式となる。なお、L2は信号誘導コイ
ル51のインダクタンス、L3は抽出コイル111のイ
ンダクタンス、C2は信号用共振コンデンサ53の静電
容量、Eは1次側コイル13からの誘導起電力を電圧源
で示している。
The reason why the component of the resonance angular frequency ω2 is high at the voltage V1 across the signal resonance capacitor 53 and the voltage of the power angular frequency ω1 is high at the voltage V2 across the signal induction coil 51 will be described below. I do. Signal induction coil 51, extraction coil 111, signal resonance capacitor 5
The equivalent circuit of No. 3 is shown in FIG. From this equivalent circuit, the voltage V1 across the capacitor 53 and the voltage V2 of the signal induction coil 51 are given by the following equation. L2 represents the inductance of the signal induction coil 51, L3 represents the inductance of the extraction coil 111, C2 represents the capacitance of the signal resonance capacitor 53, and E represents the induced electromotive force from the primary coil 13 as a voltage source. .

【0032】 V1=E/{1−ω2C2(L2+L3)}・・・(1) V2={(1−ω2L3C2)E}/A・・・(2) なお、A=1−ω2C2(L2+L3)であり、また、
誘導起電力Eに対するゲインG1、G2は下式となる。
V1 = E / {1−ω 2 C2 (L2 + L3)} (1) V2 = {(1−ω 2 L3C2) E} / A (2) where A = 1−ω 2 C2 (L2 + L3), and
The gains G1 and G2 for the induced electromotive force E are given by the following equations.

【0033】G1=V1/E・・・(3) G2=V2/E・・・(4) また、ゲインG1、G2が最大になる周波数はω2C2
(L2+L3)=1より下式となる。
G1 = V1 / E (3) G2 = V2 / E (4) The frequency at which the gains G1 and G2 are maximized is ω 2 C2.
From (L2 + L3) = 1, the following expression is obtained.

【0034】 ω2=1/{C2(L2+L3)}1/2・・・(5) また、ゲインG2が最少になる周波数はω2L3C2=
1より下式となる。
[0034] ω2 = 1 / {C2 (L2 + L3)} 1/2 ··· (5) Further, the frequency at which the gain G2 is minimized ω 2 L3C2 =
It becomes the following formula from 1.

【0035】ω3=1/(L3L2)1/2・・・(6)Ω3 = 1 / (L3L2) 1/2 (6)

【0036】上式より、ゲインG1、G2と角周波数ω
のボード線図は、図5(b)のようになる。このボード
線図より電力角周波数ω1においては、ゲインG2がゲ
インG1に比較してかなり大きくなる。信号角周波数ω
2においては、ゲインG2がゲインG1にほぼ等しい。
すなわち、電力角周波数ω1においては、コンデンサ5
3の両端電圧V1よりも、信号誘導コイル51の電圧V
2の方がかなり高くなるので、この両端電圧V2を比較
器100の入力することで、基準周波数として電力角周
波数ω1の抽出が一層容易にでき、雑音などの影響も受
けにくくなる。
From the above equation, the gains G1 and G2 and the angular frequency ω
Is as shown in FIG. 5B. According to the Bode diagram, at the power angular frequency ω1, the gain G2 is considerably larger than the gain G1. Signal angular frequency ω
At 2, the gain G2 is substantially equal to the gain G1.
That is, at the power angular frequency ω1, the capacitor 5
3, the voltage V of the signal induction coil 51
2 is much higher, and by inputting the voltage V2 between both ends to the comparator 100, the power angular frequency ω1 can be more easily extracted as a reference frequency, and is less affected by noise or the like.

【0037】実施の形態3.この発明の他の実施の形態
を図6によって説明する。この発明の実施の形態は、上
記実施の形態1、2では、比較器100の電源として+
VD、−VDの2種類の極性、電圧値を必要としたが、
図6および図7に示すように電源が単一の極性で構成さ
れるものである。図6において、信号誘導コイル51と
信号用共振コンデンサ53とに接続された直流分をカッ
トする直流遮断コンデンサ125が設けられており、比
較器100は、正転入力端子には、抵抗121を介して
電源+1/2VDと、直流遮断コンデンサ125の一端
とが接続され、反転入力端子には、電源+1/2VDが
印加されている。
Embodiment 3 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of the present invention, the power supply of the comparator 100 is +
VD and -VD required two types of polarities and voltage values,
As shown in FIGS. 6 and 7, the power supply has a single polarity. In FIG. 6, a DC cut-off capacitor 125 connected to the signal induction coil 51 and the signal resonance capacitor 53 for cutting off a DC component is provided, and the comparator 100 is connected to the non-inverting input terminal via a resistor 121. The power supply + 1 / 2VD is connected to one end of the DC blocking capacitor 125, and the power supply + 1 / 2VD is applied to the inverting input terminal.

【0038】ここで、直流遮断コンデンサ125を設け
た理由は、比較器100が単一極性の電源の場合、比較
器100の正転入力端子は電源の直流+1/2VDにバ
イアスされ、反転入力端子には電源の直流+1/2VD
でバイアスされた信号を入力する。しかし、信号誘導コ
イル51の両端電圧はグランドを中心に正負に変化する
ので、直流遮断コンデンサ125により直流分を除去す
るものである。
The reason why the DC blocking capacitor 125 is provided is that when the comparator 100 is a single-polarity power supply, the non-inverting input terminal of the comparator 100 is biased to +1/2 V DC of the power supply and the inverting input terminal is used. DC + 1 / 2VD of the power supply
Input the signal biased by. However, since the voltage between both ends of the signal induction coil 51 changes positively and negatively around the ground, the DC component is removed by the DC blocking capacitor 125.

【0039】また、図7において、図6と同一符号は同
一部分を示し、説明を省略する。ほぼ同一抵抗値の抵抗
131、133を電源と接地間に接続し、この抵抗13
1、133の接続部を比較器100の反転入力端子に接
続され、正転入力端子に電源+VD/2が接続されてい
る。これにより比較器100の反転入力端子を電源の+
VD/2にバイアスすることができる。
7, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same parts, and a description thereof will be omitted. Resistors 131 and 133 having substantially the same resistance value are connected between the power supply and ground, and
1, 133 are connected to the inverting input terminal of the comparator 100, and the power supply + VD / 2 is connected to the non-inverting input terminal. As a result, the inverting input terminal of the comparator 100 is connected to +
It can be biased to VD / 2.

【0040】また、電源が単一の極性+VDだけで良い
例を図8に示す。図8において、図7と同一符号は同一
または相当部分を示し、説明を省略する。直流遮断コン
デンサ125の一端がインバータ素子141の入力と、
第2の抵抗147を介して接地され、インバータ素子1
41の出力がインバータ素子143を介して二次側コン
トローラ50に接続されると共に、第1の抵抗としての
帰還抵抗145を介してインバータ素子141の入力に
接続されている。なお、抵抗147と帰還抵抗145の
抵抗値は、ほぼ同一で、インバータ素子141の入力を
電源の1/2にバイアスしている。この実施の形態によ
れば、演算増幅器による比較器100に比較して高速応
答性を向上することができる。
FIG. 8 shows an example in which the power supply only needs to have a single polarity + VD. 8, the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. One end of the DC blocking capacitor 125 is connected to the input of the inverter element 141,
Grounded via the second resistor 147, the inverter element 1
The output of 41 is connected to the secondary-side controller 50 via the inverter element 143 and to the input of the inverter element 141 via the feedback resistor 145 as the first resistor. The resistance values of the resistor 147 and the feedback resistor 145 are almost the same, and the input of the inverter element 141 is biased to 1 / of the power supply. According to this embodiment, high-speed response can be improved as compared with the comparator 100 using an operational amplifier.

【0041】なお、電源電圧値の1/2になるようにバ
イアスしたが、これは、交流分の信号電圧が丁度バイア
ス電圧を中心に振り分けるために最も適するからであ
る。したがって、実用上、電源電圧値の1/3あるいは
1/4でも許容できるものである。
It should be noted that the bias was applied so as to be の of the power supply voltage value, because the signal voltage for the AC is most suitable for just distribution around the bias voltage. Therefore, in practice, 1/3 or 1/4 of the power supply voltage value is acceptable.

【0042】実施の形態4.この発明の他の実施の形態
を図9によって説明する。図9において、上記実施の形
態1と同一符号は同一または相当部分を示し、説明を省
略する。2次回路装置400は、信号用共振コンデンサ
53と信号誘導コイル51との接続点から電圧クランプ
手段としてダイオード204を介して電源+VDに接続
され、同様に、電圧クランプ手段としてのダイオード2
05を介して電源−VDに接続されており、上記接続点
には、能動フィルター70を介してコイル209とコン
デンサ211とからなる受動フィルターと、信号用共振
コンデンサ53の両端が残留振動を除去するための振動
減衰抵抗203を介して短絡手段としてのトランジスタ
201のコレクタと、抵抗57を介してインバータ素子
59とが接続されている。なお、インバータ素子59の
出力がデジタル変復調部61の入力に接続され、トラン
ジスタ201のエミッタが接地されている。
Embodiment 4 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. The secondary circuit device 400 is connected to a power supply + VD via a diode 204 as a voltage clamp from a connection point between the signal resonance capacitor 53 and the signal induction coil 51, and similarly, a diode 2 as a voltage clamp.
The passive filter composed of the coil 209 and the capacitor 211 via the active filter 70 and both ends of the signal resonance capacitor 53 eliminate residual vibration at the connection point. The collector of the transistor 201 as a short-circuit means is connected to the inverter element 59 via the resistor 57 via a vibration damping resistor 203 for connection. Note that the output of the inverter element 59 is connected to the input of the digital modulation / demodulation unit 61, and the emitter of the transistor 201 is grounded.

【0043】ここで、特徴的なことは、送信信号が能動
フィルター70に吸収されないようにするために、信号
誘導コイル51と信号用共振コンデンサ53とから成る
共振回路のインピーダンスZCよりも、能動フィルター
70の入力インピーダンスZAを高くすることにより、
能動フィルター70に送信信号が吸収されることなく送
信できるように構成されている。
Here, the characteristic point is that, in order to prevent the transmission signal from being absorbed by the active filter 70, the impedance of the active filter is higher than the impedance ZC of the resonance circuit including the signal induction coil 51 and the signal resonance capacitor 53. By increasing the input impedance ZA of 70,
The transmission filter is configured to be able to transmit without being absorbed by the active filter 70.

【0044】すなわち、並列共振回路のインピーダンス
ZCは信号誘導コイル51のインダクタンスをL2、直
列抵抗分をR2、信号用共振コンデンサ53の静電容量
をC2、角周波数をωとすると、以下となる。
That is, the impedance ZC of the parallel resonance circuit is as follows, where L2 is the inductance of the signal induction coil 51, R2 is the series resistance, C2 is the capacitance of the signal resonance capacitor 53, and ω is the angular frequency.

【0045】 |ZC|=(R22+ω2L221/2/B・・・(7) なお、B={(1−ω2L2C2)2+ω2C22R22
1/2、また、信号誘導コイルL2と信号用共振コンデン
サC2は並列共振状態であるので、
| ZC | = (R2 2 + ω 2 L2 2 ) 1/2 / B (7) where B = {(1−ω 2 L2C2) 2 + ω 2 C2 2 R2 2 }
1/2 , and since the signal induction coil L2 and the signal resonance capacitor C2 are in a parallel resonance state,

【0046】 |ZC|max=R2+{L2/(R2C2)}・・・(8) ただし、ω=1/(L2C2)1/2の時である。いま、
L2≫R2C2であるので、|ZC|maxは数KΩの程度
となる。例え、ば、アンテナコイルの直径50mm、巻
き数10ターンで、L=10μH、R=0.1Ω、C=
2500pF、fc=1MHZのとき、|ZC|max=4
0kΩとなる。
| ZC | max = R2 + {L2 / (R2C2)} (8) where ω = 1 / (L2C2) 1/2 . Now
Since L2≫R2C2, | ZC | max is on the order of several KΩ. For example, with an antenna coil having a diameter of 50 mm and 10 turns, L = 10 μH, R = 0.1Ω, and C =
When 2500 pF and fc = 1 MHZ, | ZC | max = 4
It becomes 0 kΩ.

【0047】また、能動フィルタ70の入力インピーダ
ンスZAは、入力抵抗71(図1参照)により決定され
るので、非常に高い値となり、能動フィルタ70の入力
インピーダンスZA>共振回路の入力インピーダンスZ
Cとなる。したがって、デジタル変復調部61の送信部
61bの送信信号は能動フィルタ70の入力インピーダ
ンスZAに吸収されることなく信号誘導コイル51へ向
かうように構成されている。
Since the input impedance ZA of the active filter 70 is determined by the input resistance 71 (see FIG. 1), the input impedance ZA becomes a very high value, and the input impedance ZA of the active filter 70> the input impedance Z of the resonance circuit.
C. Therefore, the transmission signal of the transmission unit 61b of the digital modulation / demodulation unit 61 is configured to be directed to the signal induction coil 51 without being absorbed by the input impedance ZA of the active filter 70.

【0048】上記のように構成されたワイヤレスの送受
信装置の動作を図9を参照して説明する。まず、1次側
信号コントローラ11から信号角周波数ω2を1次側コ
イル13により2次側信号コイル51へ送信され、2次
側信号コイル51と、信号用共振コンデンサ53とで並
列共振動作し、受信した電圧は、クランプダイオード2
04、205により信号電圧の両端を図10に示すよう
にピーク値が、クランプされた信号波周波数の整数倍の
高調波を含んだ波形を、能動フィルタ70を通過するこ
とでほとんど除去し、受動フィルタを介してデジタル変
復調部61に入力する。
The operation of the wireless transmission / reception device configured as described above will be described with reference to FIG. First, the signal angular frequency ω2 is transmitted from the primary signal controller 11 to the secondary signal coil 51 by the primary coil 13, and the secondary signal coil 51 and the signal resonance capacitor 53 perform parallel resonance operation, The received voltage is the clamp diode 2
As shown in FIG. 10, both ends of the signal voltage are almost completely removed by passing through the active filter 70. The signal is input to the digital modulation / demodulation unit 61 via a filter.

【0049】また、デジタル変復調部61からインバー
タ素子59と抵抗57を介して送信信号が発生すると、
能動フィルタ70の入力インピーダンスZA>共振回路
の入力インピーダンスZCのため、この送信信号が能動
フィルタ70でほとんど吸収されずに、信号誘導コイル
51に伝送する。
When a transmission signal is generated from the digital modulation / demodulation unit 61 via the inverter element 59 and the resistor 57,
Since the input impedance ZA of the active filter 70> the input impedance ZC of the resonance circuit, the transmission signal is transmitted to the signal induction coil 51 without being absorbed by the active filter 70.

【0050】ここで、送信信号をオンからオフにし、受
信信号をオフからオンにする場合の動作を図9および図
11を参照して説明する。いま、デジタル変復調部61
の送信部61bからの送信信号がオンからオフになり、
このタイミングで、トランジスタ201をオフからオン
にして、信号用共振コンデンサ53の電荷及び信号誘導
コイル51の電流を抵抗203を通じて減衰し、信号用
共振コンデンサ53の両端電圧VCは、時間Δtsを経
過後に速やかに減衰する。
The operation when the transmission signal is turned off from on and the reception signal is turned on from off will be described with reference to FIGS. 9 and 11. Now, the digital modem 61
The transmission signal from the transmission unit 61b is turned off from on,
At this timing, the transistor 201 is turned on from off, and the charge of the signal resonance capacitor 53 and the current of the signal induction coil 51 are attenuated through the resistor 203, and the voltage VC across the signal resonance capacitor 53 becomes longer after the time Δts has elapsed. Decays quickly.

【0051】なお、信号用共振コンデンサ53の両端電
圧の電圧値の程度によっては、電圧をカットする必要が
ないため、ダイオード204、205はいづれか一方で
も良い。
Since it is not necessary to cut off the voltage depending on the voltage value of the voltage across the signal resonance capacitor 53, either one of the diodes 204 and 205 may be used.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように第1の発明によれば、水晶
発振子、パルストランスなどを用いずに、簡単な構成
で、基準周波数をコントローラ部に与えることができる
という効果がある。
As described above, according to the first aspect, there is an effect that the reference frequency can be given to the controller with a simple configuration without using a crystal oscillator, a pulse transformer, or the like.

【0053】第2の発明によれば、水晶発振子、パルス
トランスなどを用いずに、簡単な構成で、基準周波数を
コントローラ部に与えることができ、且つ、コントロー
ラ部から見たインピーダンスを容易に低くできるという
効果がある。
According to the second aspect of the invention, the reference frequency can be given to the controller with a simple configuration without using a crystal oscillator, a pulse transformer, and the like, and the impedance seen from the controller can be easily adjusted. There is an effect that it can be lowered.

【0054】第3の発明によれば、第1の発明の効果に
加え、コントローラ部を動作させる基準周波数の信号の
抽出など容易にできるので、雑音などの影響も受けにく
いという効果がある。
According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, since the extraction of the signal of the reference frequency for operating the controller can be easily performed, there is an effect that it is hardly affected by noise or the like.

【0055】第4の発明によれば、第1から第3の発明
のいづれかの効果に加え、正極または負極の電源のみで
良いので、電源回路が簡易になるという効果がある。
According to the fourth aspect, in addition to the effects of any one of the first to third aspects, since only the positive or negative power source is required, the power source circuit can be simplified.

【0056】第5の発明によれば、第1から第3の発明
のいづれかの効果に加え、正極または負極の電源で、且
つ単一の電圧値のみで良いので、電源回路が簡易になる
という効果がある。
According to the fifth aspect, in addition to the effects of any one of the first to third aspects, the power supply circuit can be simplified because only the positive or negative power supply and a single voltage value are required. effective.

【0057】第6の発明によれば、信号送信モードまた
は受信モードの切り換えの際、送受信の切り換えスイッ
チを用いないので、該切り換えスイッチを削減し、効率
よく信号を送信することができると共に、高速応答が可
能になるという効果がある。
According to the sixth aspect, when switching between the signal transmission mode and the reception mode, the transmission / reception changeover switch is not used, so that the number of the changeover switches can be reduced, the signal can be transmitted efficiently, and the high speed signal can be transmitted. There is an effect that response is possible.

【0058】第7の発明によれば、信号の送受信切り換
え時に信号用共振コンデンサを抵抗を介して短絡手段に
より短絡したので、この信号用共振コンデンサから発生
する残留振動を速やかに抑制でき、高速に信号の送受信
切り換えすることができるという効果がある。
According to the seventh aspect, the signal resonance capacitor is short-circuited by the short-circuit means via the resistor at the time of switching between transmission and reception of the signal. Therefore, the residual vibration generated from the signal resonance capacitor can be suppressed quickly, and the speed can be increased. There is an effect that signal transmission and reception can be switched.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態を示すワイヤレスの送
受信装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a wireless transmitting / receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の比較器の入出力波形を示す曲線図であ
る。
FIG. 2 is a curve diagram showing input / output waveforms of the comparator of FIG.

【図3】 この発明の他の実施の形態を示すワイヤレス
の送受信装置の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a wireless transmission / reception device showing another embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の他の実施の形態を示すワイヤレス
の送受信装置の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a wireless transmission / reception device showing another embodiment of the present invention.

【図5】 図4の等価回路図およびボート線図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram and a boat diagram of FIG. 4;

【図6】 図1の比較器の電源を単一極性とした回路図
である。
6 is a circuit diagram in which the power supply of the comparator in FIG. 1 has a single polarity.

【図7】 図1の比較器の電源を単一極性とした回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram in which the power supply of the comparator in FIG. 1 has a single polarity.

【図8】 図1の比較器をインバータ素子で構成した回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram in which the comparator of FIG. 1 is configured by an inverter element.

【図9】 この発明の他の実施の形態を示すワイヤレス
の送受信装置を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a wireless transmitting / receiving apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図10】 図8の信号用共振コンデンサの両端の電圧
波形を示す曲線図である。
FIG. 10 is a curve diagram showing a voltage waveform at both ends of the signal resonance capacitor of FIG. 8;

【図11】 図8の送受信の切り換え時の信号用共振コ
ンデンサの両端の電圧波形を示す曲線図である。
11 is a curve diagram showing voltage waveforms at both ends of a signal resonance capacitor when switching between transmission and reception in FIG. 8;

【図12】 従来のワイヤレスの送受信装置を示す回路
図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional wireless transmission / reception device.

【図13】 図12における送受信の切換えの回路図お
よび信号用共振コンデンサの両端の電圧波形を示す曲線
図である。
13 is a circuit diagram of switching between transmission and reception in FIG. 12 and a curve diagram showing voltage waveforms at both ends of a signal resonance capacitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 1次側回路装置、 11 1次側コントローラ、
12 電力アンプ、13 1次側コイル、21 電力誘
導コイル、23 2次側電力共振コンデンサ、50 コ
ントローラ部、51 信号誘導コイル、53 信号用共
振コンデンサ、70 能動フィルタ、100 比較器、
102 抵抗、111 抽出コイル、125 直流遮断
コンデンサ、141 第1のインバータ手段、143
第2のインバータ手段、145 第1の抵抗、147
第2の抵抗、200 2次側回路装置、201 短絡手
段(トランジスタ)、203 抵抗、204,205
クランプ手段。
10 Primary circuit device, 11 Primary controller,
Reference Signs List 12 power amplifier, 13 primary coil, 21 power induction coil, 23 secondary power resonance capacitor, 50 controller, 51 signal induction coil, 53 signal resonance capacitor, 70 active filter, 100 comparator,
102 resistance, 111 extraction coil, 125 DC blocking capacitor, 141 first inverter means, 143
Second inverter means, 145 first resistor, 147
2nd resistor, 200 secondary side circuit device, 201 short circuit means (transistor), 203 resistor, 204, 205
Clamping means.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルとに電力の角周波数ω1、信号の角周波
数ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置に
おいて、 基準周波数によって上記信号に基づいて処理をすると共
に、動作電源の一端が接地されたコントローラ部と、 上記信号誘導コイルに並列接続されると共に、上記信号
の角周波数ω2で並列共振させるように一端を接地した
信号用共振コンデンサと、 上記信号用共振コンデンサの両端電圧を入力する比較器
と、この比較器の出力により得た上記角周波数ω1を上
記基準周波数とすることを特徴とする送受信システム用
2次側回路装置。
1. A transmission / reception system in which an angular frequency ω1 of power and an angular frequency ω2 of a signal are transmitted to a power induction coil and a signal induction coil coupled to a mutual inductance by a non-contact mutual induction primary circuit device. A secondary side circuit device for performing processing based on the signal based on a reference frequency, a controller section having one end of an operating power supply grounded, and a parallel connection to the signal induction coil, and an angular frequency ω2 of the signal. A signal resonance capacitor having one end grounded so as to cause parallel resonance, a comparator for inputting a voltage between both ends of the signal resonance capacitor, and the angular frequency ω1 obtained from the output of the comparator as the reference frequency. A secondary-side circuit device for a transmission / reception system, characterized in that:
【請求項2】 非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルとに電力の角周波数ω1、信号の角周波
数ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置に
おいて、 上記信号誘導コイルに直列接続して上記信号の角周波数
ω2で直列共振させるように抵抗又はコイルを介して接
地した信号用共振コンデンサと、 上記信号誘導コイルと信号用共振コンデンサとの直列回
路の両端電圧を入力される比較器と、この比較器の出力
により得た上記角周波数ω1を上記基準周波数とするこ
とを特徴とする送受信システム用2次側回路装置。
2. A transmission / reception system in which an angular frequency ω1 of power and an angular frequency ω2 of a signal are transmitted to a power induction coil and a signal induction coil coupled to a mutual inductance by a non-contact mutual induction primary circuit device. And a signal resonance capacitor connected in series with the signal induction coil and grounded via a resistor or a coil so as to resonate in series with the angular frequency ω2 of the signal. A secondary circuit device for a transmission / reception system, wherein a comparator to which a voltage between both ends of a series circuit with a resonance capacitor is input, and the angular frequency ω1 obtained by an output of the comparator is used as the reference frequency.
【請求項3】 請求項1における上記信号誘導コイルに
並列接続されると共に、上記信号の角周波数ω2で並列
共振させるように一端を接地した信号用共振コンデンサ
と、上記信号用共振コンデンサの両端電圧を入力する比
較器の代わりに、 上記信号誘導コイルと上記信号用共振コンデンサからな
る並列共振回路の間に直列に抽出コイルを挿入し、上記
信号誘導コイルの両端を比較器の入力に接続されたこと
を特徴とする送受信システム用2次側回路装置。
3. A signal resonance capacitor connected in parallel to the signal induction coil according to claim 1 and having one end grounded so as to resonate in parallel at an angular frequency ω2 of the signal, and a voltage across the signal resonance capacitor. Instead of a comparator to input a signal, an extraction coil was inserted in series between a parallel resonance circuit including the signal induction coil and the signal resonance capacitor, and both ends of the signal induction coil were connected to the input of the comparator. A secondary circuit device for a transmission / reception system, characterized in that:
【請求項4】 単一極性の動作電源に接続された上記比
較器と、上記信号コイルの他端に接続された直流を遮断
する直流遮断用コンデンサと、この直流遮断用コンデン
サの他端と、抵抗を介してほぼ半分の電源電圧値を一方
の入力端子に印加される上記比較器と、この比較器の他
方の入力端子がほぼ半分の電源電圧値で接続されたこと
を特徴とする請求項1から請求項3のいづれかに記載の
送受信システム用2次側回路装置。
4. A comparator connected to a single-polarity operation power supply, a DC blocking capacitor connected to the other end of the signal coil for blocking DC, and another end of the DC blocking capacitor. The comparator wherein substantially half of the power supply voltage value is applied to one input terminal via a resistor, and the other input terminal of the comparator is connected with substantially half the power supply voltage value. The secondary circuit device for a transmission / reception system according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項4における単一極性の動作電源に
接続された上記比較器と、上記信号コイルの他端に接続
された直流を遮断する直流遮断用コンデンサと、この直
流遮断用コンデンサの他端と、抵抗を介してほぼ半分の
電源電圧値を一方の入力端子に印加される上記比較器
と、この比較器の他方の入力端子がほぼ半分の電源電圧
値で接続される代わりに、 上記直流遮断用コンデンサの他端を第1のインバータ手
段の入力に接続し、この第1のインバータ手段の出力を
第2のインバータ手段の入力に接続し、上記第2のイン
バータ手段の出力を第1の抵抗を介して上記第1のイン
バータ手段の入力に接続し、上記第1のインバータ手段
を第1の抵抗の抵抗値とほぼ同一の第2の抵抗を介し接
地され、 上記第1および第2のインバータを単一極性の動作電源
に接続され、上記第2のインバータ手段の出力から基準
周波数を抽出することを特徴とする請求項1から請求項
3のいづれかに記載の送受信システム用2次側回路装
置。
5. The DC power supply according to claim 4, wherein the comparator is connected to an operating power supply having a single polarity, a DC cutoff capacitor connected to the other end of the signal coil for cutting off direct current, and a DC cutoff capacitor. The other end, the comparator in which approximately half of the power supply voltage value is applied to one input terminal via a resistor, and instead of the other input terminal of the comparator being connected with approximately half the power supply voltage value, The other end of the DC blocking capacitor is connected to the input of the first inverter, the output of the first inverter is connected to the input of the second inverter, and the output of the second inverter is connected to the input of the second inverter. A first resistor connected to an input of the first inverter means, the first inverter means being grounded via a second resistor having substantially the same resistance value as the first resistor, and Single 2 inverters Connected to sexual operating power, said second inverter means secondary circuit device for transmission and reception system according to extract the reference frequency from the output from claim 1, wherein the either of claims 3.
【請求項6】 非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルとに電力の角周波数ω1、信号の角周波
数ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置に
おいて、 上記信号誘導コイルに並列接続されると共に、上記信号
の角周波数ω2で並列共振させる信号用共振コンデンサ
と、 上記信号を受信する受信部と、上記1次側回路装置に信
号を送信する送信部とを有するコントローラ部と、 この信号用共振コンデンサから発生する電圧の上部又は
下部の少なくとも一方をカットする電圧クランプ手段
と、 上記信号用共振コンデンサに並列に接続されると共に、
上記信号誘導コイルと上記信号用共振コンデンサとの共
振時のインピーダンスよりも高い入力インピーダンスを
有する能動フィルタと、 この能動フィルタの出力に接続された受動フィルタと、
この受動フィルタの出力が接続された上記コントローラ
部の受信部と、 上記能動フィルタの一端に接続された上記コントローラ
部の送信部とを備えたことを特徴とする送受信システム
用2次側回路装置。
6. A transmission / reception system in which an angular frequency ω1 of power and an angular frequency ω2 of a signal are transmitted to a power induction coil and a signal induction coil coupled to a mutual inductance by a non-contact mutual induction primary circuit device. In the secondary circuit device for use, a signal resonance capacitor connected in parallel to the signal induction coil and causing parallel resonance at the angular frequency ω2 of the signal, a receiving unit for receiving the signal, and the primary circuit device A controller unit having a transmission unit for transmitting a signal to the signal resonance capacitor; a voltage clamp unit for cutting at least one of an upper part and a lower part of a voltage generated from the signal resonance capacitor; and a controller connected in parallel to the signal resonance capacitor. ,
An active filter having an input impedance higher than the impedance at the time of resonance between the signal induction coil and the signal resonance capacitor; a passive filter connected to an output of the active filter;
A secondary circuit device for a transmission / reception system, comprising: a reception unit of the controller unit connected to an output of the passive filter; and a transmission unit of the controller unit connected to one end of the active filter.
【請求項7】 非接触の相互誘導で1次側回路装置によ
り、電力誘導コイルと相互インダクタンスに結合された
信号誘導コイルに電力の角周波数ω1、信号の角周波数
ω2を伝送される送受信システム用2次側回路装置にお
いて、 上記信号誘導コイルに並列接続されると共に、上記信号
の角周波数ω2で並列共振させる信号用共振コンデンサ
と、 上記信号を受信する受信部と、上記1次側回路装置に信
号を送信する送信部とを有するコントローラ部と、 上記送信部に送信する送信モードまたは上記受信部に受
信する受信モードの切り換え時に、抵抗を介して上記信
号用共振用コンデンサを短絡させる短絡手段を設けたこ
とを特徴とする送受信システム用2次側回路装置。
7. A transmission / reception system in which an angular frequency ω1 of power and an angular frequency ω2 of a signal are transmitted to a signal induction coil coupled to a power induction coil and a mutual inductance by a non-contact mutual induction primary circuit device. In the secondary circuit device, a signal resonance capacitor connected in parallel to the signal induction coil and causing parallel resonance at the angular frequency ω2 of the signal, a receiving unit for receiving the signal, A controller unit having a transmission unit for transmitting a signal; and a short-circuit unit for short-circuiting the signal resonance capacitor via a resistor when switching between a transmission mode for transmitting to the transmission unit or a reception mode for receiving to the reception unit. A secondary circuit device for a transmission / reception system, comprising:
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