JPH1055498A

JPH1055498A - 信号伝達装置

Info

Publication number: JPH1055498A
Application number: JP22594996A
Authority: JP
Inventors: Kimihiko Yamagishi; 君彦山岸
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】トランス結合容量に起因してのコモンモード
電圧の一次回路から二次回路への漏洩量を低減すること
ができる信号伝達装置を提供することにある。【解決手段】絶縁用のトランス１１の一次巻線１１ａ
側に配設された変調回路１６が変調信号に基づいて入力
信号を変調すると共に、トランス１１の二次巻線１１ｂ
側に配設された復調回路１７が、変調信号に位相同期し
た復調用信号に基づいて、変調された入力信号を復調す
ることによって、互いに絶縁された一次巻線１１ａ側の
一次回路から二次巻線１１ｂ側の二次回路に入力信号を
伝達する信号伝達装置３において、トランス１１は、二
次巻線１１ｂにセンタータップ１１ｄが形成されると共
に変調された入力信号を二次巻線１１ｂの両端から復調
回路１７に出力可能に構成され、センタータップ１１ｄ
は、二次回路側のグランドＧ₁ に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧計および電力
計などの計測器に用いられる信号伝達装置に関し、詳し
くは、互いに絶縁されている一次回路側から二次回路側
に入力信号を伝達するための信号伝達装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】計測器の分野では、一次回路側の測定対
象物である電圧信号などを、一次回路とは絶縁されてい
る計測系としての二次回路側に伝達するために、絶縁用
トランスが用いられている。このような絶縁用トランス
を使用した信号伝達装置として、図６に示す信号伝達装
置５１が従来から知られている。

【０００３】同図に示す信号伝達装置５１は、絶縁用の
トランス５２と、入力信号Ｓ_INの周波数よりもある程度
高い周波数であって変調用のクロック信号ＣＬを発振す
るクロック発振回路１２と、パルストランスで構成され
互いに絶縁された一次巻線１３ａ側の一次回路から二次
巻線１３ｂ側の二次回路にクロック発振回路１２のクロ
ック信号ＣＬを伝達するためのトランス１３と、ノット
ゲート１４，１５と、変調回路５３と、復調回路５４と
を備えている。この場合、変調回路５３は、オペアンプ
２１、入力用の抵抗２２および４つのアナログスイッチ
６１〜６４から構成されて電圧−電流変換回路として機
能し、復調回路５４は、オペアンプ３１、帰還用の抵抗
３２および４つのアナログスイッチ６５〜６８から構成
されて電流−電圧変換回路として機能する。

【０００４】この信号伝達装置５１では、クロック発振
回路１２から出力されたクロック信号ＣＬがロウレベル
のときには、ノットゲート１４がクロック信号ＣＬの論
理を反転することによって、アナログスイッチ６１，６
２が導通状態になりアナログスイッチ６３，６４が非導
通状態になる。この状態において正電圧の入力信号Ｓ_IN
が入力されると、入力信号Ｓ_INに基づく電流は、抵抗２
２、アナログスイッチ６１、トランス５２の一次巻線５
２ａ、アナログスイッチ６２およびオペアンプ２１の出
力部からなる電流経路Ｉ₁₁を流れる。逆に、クロック発
振回路１２から出力されたクロック信号ＣＬがハイレベ
ルのときには、アナログスイッチ６３，６４が導通状態
になりアナログスイッチ６１，６２が非導通状態にな
る。この状態では、入力信号Ｓ_INに基づく電流は、抵抗
２２、アナログスイッチ６３、トランス５２の一次巻線
５２ａ、アナログスイッチ６４およびオペアンプ２１の
出力部からなる電流経路Ｉ₁₂を流れる。なお、入力信号
Ｓ_INが負電圧の場合には、入力信号Ｓ_INに基づく電流
は、クロック信号ＣＬがロウレベルおよびハイレベルの
ときに、それぞれ電流経路Ｉ₁₁，Ｉ₁₂と逆向きの経路で
流れる。このように、変調回路５３は、トランス５２の
一次巻線５２ａに流れる電流の向きをクロック信号ＣＬ
のレベルに応じて反転および非反転させることによっ
て、クロック信号ＣＬのレベルに応じて位相が反転およ
び非反転する交流信号を二次巻線５２ｂに出力する。

【０００５】一方、復調回路５４では、入力信号Ｓ_INが
正電圧の場合において、クロック発振回路１２から出力
されたクロック信号ＣＬがロウレベルのときには、ノッ
トゲート１５がクロック信号ＣＬの論理を反転すること
によって、アナログスイッチ６５，６６が導通状態にな
りアナログスイッチ６７，６８が非導通状態になる。こ
の状態では、入力信号Ｓ_INに基づく電流が信号経路Ｉ₁₁
で流れることによって二次巻線５２ｂに流れる交流電流
は、グランドＧ₂ 、アナログスイッチ６６、二次巻線５
２ｂ、アナログスイッチ６５および抵抗３２からなる電
流経路Ｉ₁₃で流れる。逆に、クロック発振回路１２から
出力されたクロック信号ＣＬがハイレベルのときには、
アナログスイッチ６７，６８が導通状態になりアナログ
スイッチ６５，６６が非導通状態になる。この状態で
は、入力信号Ｓ_INに基づく電流が信号経路Ｉ₁₂で流れる
ことによって二次巻線５２ｂに流れる交流電流は、グラ
ンドＧ₂ 、アナログスイッチ６７、二次巻線５２ｂ、ア
ナログスイッチ６８および抵抗３２からなる電流経路Ｉ
₁₄で流れる。なお、入力信号Ｓ_INが負電圧の場合には、
二次巻線５２ｂを流れる交流電流は、クロック信号ＣＬ
がロウレベルおよびハイレベルのときに、それぞれ電流
経路Ｉ₁₃，Ｉ₁₄と逆向きの経路で流れる。このため、オ
ペアンプ３１の反転入力部に入力される信号の位相は、
元の入力信号Ｓ_INの位相と同一になり、これにより、復
調回路５４に入力された信号は復調される。この結果、
信号伝達装置５１は、入力信号Ｓ_INが直流および交流の
いずれの場合であっても、入力信号Ｓ_INを変調回路５３
によって変調することにより交流信号に変換すると共
に、変換した交流信号をトランス５２を介して復調回路
５４に伝達し、かつ復調することにより、互いに絶縁さ
れた一次回路側から二次回路側に入力信号Ｓ_INを伝達す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
信号伝達装置５１には、以下の問題点がある。すなわ
ち、一般的に、絶縁用のトランス５２の一次巻線５２ａ
と二次巻線５２ｂとの間には、結合容量Ｃ_C が存在す
る。一方、電圧などの計測時においては、入力信号Ｓ_IN
側のグランドＧ₁ と、装置側のグランドＧ₂ とを共通接
続する必要があるが、共通接続されていない場合には、
両グランドＧ₁ ，Ｇ₂ 間に印加される電圧（以下、「コ
モンモード電圧」という）Ｖ_C が発生する。この場合、
トランス５２の二次巻線５２ｂの両端を短絡し、その短
絡部分と一次回路側との間に結合容量Ｃ_C が存在すると
考えれば、信号伝達装置５１は、図５に示すように、コ
モンモード電圧Ｖ_C の発生源Ｓ_VCが、両グランドＧ₁ ，
Ｇ₂ 間に接続され、グランドＧ₁とオペアンプ３１の反
転入力部との間に、結合容量Ｃ_C および抵抗Ｒ_A が直列
接続され、かつ、結合容量Ｃ_C および抵抗Ｒ_A の接続点
とグランドＧ₂ との間に抵抗Ｒ_B が接続された等価回路
として表される。なお、抵抗Ｒ_A はアナログスイッチ６
５または６８の等価抵抗であり、抵抗Ｒ_B はアナログス
イッチ６６または６７の等価抵抗である。

【０００７】この等価回路によれば、コモンモード電圧
Ｖ_C に基づく電流が同図に示す電流経路Ｉ₂₁で流れたと
きに、抵抗Ｒ_B の両端で電圧降下が生じることによっ
て、抵抗Ｒ_B の両端に電圧Ｖ_S が発生する。この場合、
電圧Ｖ_S は、抵抗Ｒ_A を介してオペアンプ３１の非反転
入力部に入力されることによって、オペアンプ３１によ
って増幅されて出力信号Ｓ_OUT として出力される。この
ように、この信号伝達装置５１には、一次回路側のグラ
ンドＧ₁ と、装置側のグランドＧ₂ とが共通接続されて
いない場合に、トランス５２の結合容量Ｃ_C の存在に起
因して、入力信号Ｓ_INが０Ｖのときであっても、コモン
モード電圧Ｖ_C に基づく出力信号Ｓ_OUT を出力してしま
う。このため、この信号伝達装置５１を計測器の一部の
回路として用いたときには、正確な測定を行うことがで
きないという問題点がある。

【０００８】また、この信号伝達装置５１では、クロッ
ク信号ＣＬのレベルに応じてトランス５２の一次巻線５
２ａおよび二次巻線５２ｂを流れる電流の向きをそれぞ
れ変えるために、変調回路５３および復調回路５４が、
アナログスイッチをそれぞれ４つずつ備える必要があ
る。このため、この信号伝達装置５１には、回路構成が
複雑になり部品コストを上昇させているという問題点も
ある。

【０００９】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、絶縁用のトランスの結合容量に起因しての
コモンモード電圧の一次回路側から二次回路側への漏洩
量を低減することができる信号伝達装置を提供すること
を主目的とする。また、簡易に構成可能な信号伝達装置
を提供することを他の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の信号伝達装置は、絶縁用のトランスの一次
巻線側に配設された変調回路が変調信号に基づいて入力
信号を変調すると共に、トランスの二次巻線側に配設さ
れた復調回路が、変調信号に位相同期した復調用信号に
基づいて、変調された入力信号を復調することによっ
て、互いに絶縁された一次巻線側の一次回路から二次巻
線側の二次回路に入力信号を伝達する信号伝達装置にお
いて、トランスは、二次巻線にセンタータップが形成さ
れると共に変調された入力信号を二次巻線の両端から復
調回路に出力可能に構成され、センタータップは、二次
回路側のグランドに接続されていることを特徴とする。

【００１１】この信号伝達装置では、入力信号は、変調
回路によって変調された後にトランスの一次巻線に出力
される。この場合、変調された入力信号に基づく信号電
流が一次巻線を流れることによって、二次巻線のセンタ
ータップと二次巻線のいずれか一方の一端との間に、変
調された入力信号に基づく電圧が誘起する。次いで、復
調回路が、二次巻線に誘起した電圧を入力して復調する
ことによって、入力信号は、互いに絶縁された一次回路
から二次回路に伝達される。

【００１２】一方、例えば、一次回路側のグランドと二
次回路側のグランドとが共通接続されていない場合、一
次回路側のグランドと二次回路側のグランドとの間にコ
モンモード電圧が発生する場合がある。このコモンモー
ド電圧は、トランスの結合容量を介してトランスの一次
巻線側から二次巻線側に漏洩する。この場合、コモンモ
ード電圧は、両端を短絡した二次巻線に漏洩すると等価
的に考えることができる。このため、コモンモード電圧
は、センタータップおよび二次回路側グランド間のイン
ピーダンスと、復調回路の入力インピーダンスとの並列
回路に入力すると等価的に考えることができる。一方、
センタータップが二次回路側のグランドに直接接続され
ているため、センタータップおよび二次回路側のグラン
ド間のインピーダンスは、ほぼ０Ωに近似され、かつ変
調回路の入力インピーダンスはある程度の値を有してい
る。このため、二次巻線側に漏洩したコモンモード電圧
は、センタータップを介して、インピーダンスがより低
い二次回路側のグランドに流れ込み、変調回路には入力
しない。これにより、絶縁用のトランスの結合容量に起
因してのコモンモード電圧の一次回路側から二次回路側
への漏洩量を低減させることができる。

【００１３】請求項２記載の信号伝達装置は、請求項１
記載の信号伝達装置において、変調回路は、変調信号に
同期して、入力信号に基づく入力信号電流の一次巻線に
流れる向きを反転および非反転することによって入力信
号を変調し、復調回路は、２つのアナログ型スイッチを
含んで構成され、両アナログ型スイッチは、各々の入力
部がトランスの二次巻線の一端および他端にそれぞれ接
続されると共に各々の出力部が共通接続され、かつ復調
用信号に同期していずれか一方が作動することにより、
変調された入力信号を復調して出力することを特徴とす
る。

【００１４】この信号伝達装置では、変調回路によって
変調された入力信号の一次巻線に流れる向きが、変調信
号に同期して反転および非反転する。したがって、二次
巻線に誘起する信号電圧の向きも、変調信号に同期して
反転および非反転する。次いで、二次巻線に誘起した信
号電圧は、変調信号に位相同期している復調信号に同期
して作動する２つのアナログ型スイッチのいずれか一方
を通過することによって、電圧の向きが元の入力信号の
向きと同一になり、これにより、復調される。この場
合、従来の信号伝達装置５１ではトランス５２の二次巻
線５２ｂを流れる信号電流の向きに応じてそれぞれ２つ
ずつ作動するアナログスイッチを２組（つまり合計４
つ）使用しなければならなかったのに対し、この信号伝
達装置では、トランスのいずれか一方の一端とセンター
タップとの間に誘起する信号電圧を出力すればよいた
め、アナログ型スイッチの数を２つに低減させることが
できる。これにより、この信号伝達装置では、簡易に構
成することができる結果、装置のコストダウンを図るこ
とが可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る信号伝達装置の実施の形態について説明する。
なお、従来の信号伝達装置５１と同一の構成要素につい
ては、同一の符号を付して詳細説明は省略する。

【００１６】図１は、信号伝達装置を電圧計に適用した
回路図を示している。同図に示す電圧計１は、例えば、
一次回路側のグランドに対して所定の電圧値を有してい
る抵抗などの測定対象電圧を測定するためのものであっ
て、図示しないプローブを介して入力された測定対象電
圧の実効値を測定して表示する。

【００１７】電圧計１は、レンジ回路２、絶縁アンプ
（本発明における信号伝達装置に該当する）３、実効値
演算回路４および表示器５を備えている。レンジ回路２
は、切替スイッチ（図示せず）を含んで構成され、測定
対象電圧である入力信号Ｓ_INのレベルに応じて切替スイ
ッチを切り替えることにより、入力信号Ｓ_INを増幅また
は減衰させて内部回路で扱えることができるレベルの信
号に変換した後に絶縁アンプ３に出力する。絶縁アンプ
３は、絶縁用のトランス１１（図２参照）を有し、トラ
ンス１１の一次巻線側の一次回路に入力した入力信号Ｓ
_INを変調して交流信号に変換し、かつ変換した交流信号
をトランス１１の二次巻線側の二次回路に伝達すると共
に、二次回路に伝達された交流を復調して元の入力信号
に変換した後に実効値演算回路４に出力する。実効値演
算回路４は、入力信号Ｓ_INの実効値を演算するための公
知回路であって、特に限定されないが、入力信号の絶対
値を求める絶対値回路と、絶対値回路の出力信号の二乗
値を求める二乗回路と、二乗回路の出力信号の積分値を
求める積分回路と、積分回路の出力信号の開平値を求め
る開平回路とを備えている。なお、実効値演算回路４
は、入力信号Ｓ_INの電圧値をサンプリングするサンプリ
ング回路と、サンプリング回路によってサンプリングさ
れたサンプリングデータに基づいて入力信号Ｓ_INの実効
値をディジタル演算するマイクロコンピュータとで構成
してもよい。表示器５は、液晶などの表示器で構成さ
れ、実効値演算回路４によって求められた実効電圧を表
示する。

【００１８】次に、図２を参照して絶縁アンプ３の具体
的な構成について説明する。

【００１９】同図に示すように、絶縁アンプ３は、トラ
ンス１１、クロック発振回路１２、トランス１３、ノッ
トゲート１４，１５、変調回路１６および復調回路１７
を備えている。

【００２０】トランス１１は、一次巻線１１ａ側の一次
回路と二次巻線１１ｂ側の二次回路とを互いに絶縁する
と共に、一次巻線１１ａに入力された信号を二次巻線１
１ｂに伝達する。両巻線１１ａ，１１ｂは、センタータ
ップ１１ｃ，１１ｄをそれぞれ有し、センタータップ１
１ｃは後述するオペアンプ２１の出力部に接続され、セ
ンタータップ１１ｄは二次回路側のグランドＧ₂ に接地
されている。クロック発振回路１２は、変復調用の例え
ば、約１ＭＨｚのクロック信号ＣＬを発振するものであ
って、クロック信号ＣＬをノットゲート１４およびトラ
ンス１３の一次巻線１３ａに出力する。トランス１３
は、実際にはパルストランスで構成され、互いに絶縁さ
れた一次巻線１３ａ側の一次回路から二次巻線１３ｂ側
の二次回路にクロック信号ＣＬを伝達する。ノットゲー
ト１４，１５は、それぞれクロック信号ＣＬの論理を反
転すると共に波形整形する。

【００２１】変調回路１６は、レンジ回路２から出力さ
れた信号Ｓ₁ を変調信号であるクロック信号ＣＬに基づ
いて変調する回路であって、オペアンプ２１、入力用の
抵抗２２および２つのアナログスイッチ２４，２５を備
えて構成され電圧−電流変換回路として機能する。復調
回路１７は、変調回路１６によって変調された信号を復
調する回路であって、オペアンプ３１、帰還用の抵抗３
２およびアナログスイッチ（本発明におけるアナログ型
のスイッチに該当する）３３，３４を備えて構成され電
流−電圧変換回路として機能する。

【００２２】次に、変調回路１６および復調回路１７の
動作について、例えば、図４（ａ）に示すような正弦波
の信号Ｓ₁ がレンジ回路２から出力された場合を想定し
て説明する。なお、この場合、クロック信号ＣＬは、理
解を容易にするために便宜上、低周波数のクロック信号
としている。信号Ｓ₁ が正電圧の場合において、クロッ
ク発振回路１２から出力されたクロック信号ＣＬがロウ
レベルのとき（同図（ｂ）参照）には、ノットゲート１
４がクロック信号ＣＬの論理を反転することによって、
アナログスイッチ２４が導通状態になりアナログスイッ
チ２５が非導通状態になる。この状態では、信号Ｓ₁ に
基づく電流は、抵抗２２、アナログスイッチ２４、トラ
ンス１１の一次巻線１１ａの同図において上側の巻線
部、およびオペアンプ２１の出力部からなる電流経路Ｉ
₁ を流れる。逆に、クロック発振回路１２から出力され
たクロック信号ＣＬがハイレベルのときには、アナログ
スイッチ２５が導通状態になりアナログスイッチ２４が
非導通状態になる。この状態では、信号Ｓ₁ に基づく電
流は、抵抗２２、アナログスイッチ２５、トランス１１
の一次巻線１１ａの同図において下側の巻線部、および
オペアンプ２１の出力部からなる電流経路Ｉ₂ を流れ
る。なお、信号Ｓ₁ が負電圧の場合には、信号Ｓ₁ に基
づく電流は、クロック信号ＣＬがロウレベルおよびハイ
レベルのときに、それぞれ電流経路Ｉ₁ ，Ｉ₂ と逆向き
の経路で流れる。このため、トランス１１の一次巻線１
１ａに流れる電流の向きがクロック信号ＣＬのレベルに
同期して反転および非反転を繰り返すため、入力信号Ｓ
_INが変調され、トランス１１の一次巻線１１ａから二次
巻線１１ｂに伝達される信号は、同図（ｃ）に示すよう
な電圧波形Ｓ_W となる。

【００２３】一方、トランス１１の二次巻線１１ｂの二
次回路側では、信号Ｓ₁ が正電圧の場合において、クロ
ック発振回路１２から出力されたクロック信号ＣＬがロ
ウレベルのときには、ノットゲート１５がクロック信号
ＣＬの論理を反転することによって、アナログスイッチ
３３が導通状態になりアナログスイッチ３４が非導通状
態になる。この状態では、信号Ｓ₁ が信号経路Ｉ₁ で流
れることによって二次巻線１１ｂに信号電圧が誘起し、
この誘起電圧に基づいて流れる信号電流は、グランドＧ
₂ 、二次巻線１１ｂの同図において上側の巻線部、アナ
ログスイッチ３３および抵抗３２からなる電流経路Ｉ₃
で流れる。逆に、クロック発振回路１２から出力された
クロック信号ＣＬがハイレベルのときには、アナログス
イッチ３４が導通状態になりアナログスイッチ３３が非
導通状態になる。この状態では、信号Ｓ₁ が信号経路Ｉ
₂ で流れることによって二次巻線１１ｂに信号電圧が誘
起し、この誘起電圧に基づいて流れる信号電流は、グラ
ンドＧ₂ 、二次巻線１１ｂの同図において下側の巻線
部、アナログスイッチ３４および抵抗３２からなる電流
経路Ｉ₄ で流れる。なお、絶縁アンプ３に入力した信号
Ｓ₁ が負電圧の場合には、二次巻線１１ｂに流れる信号
電流は、クロック信号ＣＬがロウレベルおよびハイレベ
ルのときに、それぞれ電流経路Ｉ₃ ，Ｉ₄ と逆向きの経
路で流れる。このため、オペアンプ３１から出力される
信号は、元の信号Ｓ₁ と同じ波形に復調されて信号Ｓ
_OUT として出力される。

【００２４】次に、絶縁アンプ３においてコモンモード
電圧の漏洩量の低減、つまりＣＭＲＲ（Common Modo Re
jection Ratio ）が向上する原理について、図３に示す
等価回路を参照して説明する。

【００２５】図２において破線で示すように、トランス
１１の一次巻線１１ａと二次巻線１１ｂとの間に結合容
量Ｃ_C が存在するものとし、測定時において、測定対象
物側のグランドＧ₁ と装置側のグランドＧ₂ とが共通接
続されていない場合、両グランドＧ₁ ，Ｇ₂ 間にコモン
モード電圧Ｖ_C が発生する。以下、トランス１１の二次
巻線１１ｂの両端を短絡し、その短絡部分と一次回路側
との間に結合容量Ｃ_Cが存在すると考え、入力信号Ｓ_IN
の電圧値を０Ｖとし、レンジ回路２、変調回路１６、復
調回路１７およびトランス１１を簡略化して考えるもの
とする。かかる場合、絶縁アンプ３は、図３に示すよう
に、コモンモード電圧Ｖ_C の発生源Ｓ_VCが両グランドＧ
₁ ，Ｇ₂ 間に接続され、グランドＧ₁ とオペアンプ３１
の反転入力部との間に、結合容量Ｃ_C および抵抗Ｒ_A が
直列接続され、かつ、結合容量Ｃ_C および抵抗Ｒ_A の接
続点がグランドＧ₂ に接続された等価回路として表され
る。なお、抵抗Ｒ_A は、アナログスイッチ３３または３
４の等価抵抗である。

【００２６】この等価回路によれば、コモンモード電圧
Ｖ_C がトランス１１の一次巻線１１ａから二次巻線１１
ｂに漏洩したとすると、コモンモード電圧は、トランス
１１のセンタータップ１１ｄおよびグランドＧ₂ 間のイ
ンピーダンスと、抵抗Ｒ_A およびオペアンプ３１の入力
インピーダンスの直列回路との並列回路に入力すると等
価的に考えることができる。一方、センタータップ１１
ｄがグランドＧ₂ に直接接続されているため、センター
タップ１１ｄおよびグランドＧ₂ 間のインピーダンス
は、ほぼ０Ωに近似され、抵抗Ｒ_A およびオペアンプ３
１の入力インピーダンスはある程度の値を有している。
このため、二次巻線１１ｃ側に漏洩したコモンモード電
圧Ｖ_C は、同図に示す電流経路Ｉ₅ で、つまり、センタ
ータップ１１ｄを介して、インピーダンスがより低いグ
ランドＧ₂ に流れ込む。この場合、コモンモード電圧Ｖ
_C に基づく信号電流がセンタータップ１１ｄを介してグ
ランドＧ₂ に流れ込んだとしても、センタータップ１１
ｄのインピーダンスが極めて低いため、電圧が発生しな
い結果、コモンモード電圧Ｖ_C は抵抗Ｒ_A 側に入力しな
い。したがって、トランス１１の結合容量Ｃ_C に起因し
てのコモンモード電圧Ｖ_C の一次回路側から二次回路側
への漏洩量の低減、つまりＣＭＲＲを向上させることが
できる。

【００２７】また、絶縁アンプ３では、クロック信号Ｃ
Ｌに同期して電圧の向きが反転および非反転している二
次巻線１１ｂの誘起電圧が、クロック信号ＣＬに同期し
て作動する２つのアナログスイッチ３３，３４のいずれ
か一方を通過することによって、元の入力信号の電圧の
向きと同一になり、これにより、入力信号Ｓ_INが復調さ
れている。この場合、従来の信号伝達装置５１ではトラ
ンス５２の二次巻線５２ｂを流れる信号電流の向きに応
じてそれぞれ２つずつ作動するアナログスイッチを２組
（つまり合計４つ）使用しなければならなかったのに対
し、この絶縁アンプ３では、トランス１１の二次巻線１
１ｂのいずれか一方の一端とセンタータップ１１ｄ間に
誘起する誘起電圧を通過させればよいため、アナログス
イッチの数を２つに低減させることができる。これによ
り、この絶縁アンプ３では、簡易に構成することができ
る結果、装置のコストダウンを図ることが可能になる。

【００２８】なお、本実施形態では、変調回路１６は、
一次巻線１１ａにセンタータップ１１ｃが形成されたト
ランス１１と、２つのアナログスイッチ２４，２５とで
構成されているが、本発明は、これに限定されず、従来
の信号伝達装置５１と同様にして、センタータップ１１
ｃなしのトランスと、４つのアナログスイッチとで構成
してもよい。また、本発明に係る信号伝達装置の変調回
路は、クロック信号ＣＬに位相同期して電圧の向きを反
転および非反転させる変調回路に限定されず、搬送波を
発振する発振回路と、搬送波を入力信号Ｓ_INで変調する
変調器とで構成してもよく、この場合の復調回路は、変
調された入力信号Ｓ_INと搬送波とでミキシングすること
によって入力信号Ｓ_INに復調する復調回路で構成すれば
よい。

【００２９】また、本発明に係る信号伝達装置は、本実
施形態において説明した実効電圧測定用の電圧計１に適
用できるばかりでなく、互いに絶縁された一次回路から
二次回路に入力信号を伝達するためのすべての装置に適
用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の信号伝達装
置によれば、絶縁用のトランスの二次巻線側にセンター
タップを形成すると共にセンタータップを二次回路側の
グランドに接続したので、二次巻線側に漏洩したコモン
モード電圧がセンタータップを介して、インピーダンス
がより低い二次回路側のグランドに流れ込み結果、絶縁
用のトランスの結合容量に起因してのコモンモード電圧
の一次回路側から二次回路側への漏洩量を低減させるこ
とができる。

【００３１】また、請求項２記載の信号伝達装置によれ
ば、トランスの二次巻線のいずれか一方の一端に誘起す
る信号電圧を出力すればよいため、アナログ型スイッチ
の数を２つに低減させることができ、これにより、簡易
に構成することができると共に装置のコストダウンを図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電圧計のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態に係る絶縁アンプの回路図
である。

【図３】本発明の実施の形態に係る絶縁アンプの等価回
路図である。

【図４】（ａ）は入力信号の信号波形図であり、（ｂ）
はクロック信号の信号波形図であり、（ｃ）はトランス
の一次巻線から二次巻線に伝達される変調信号の電圧波
形図である。

【図５】従来の信号伝達装置の等価回路図である。

【図６】従来の信号伝達装置の回路図である。

【符号の説明】

３絶縁アンプ１１トランス１１ａ一次巻線１１ｂ二次巻線１１ｄセンタータップ１６変調回路１７復調回路３３アナログスイッチ３４アナログスイッチＧ₁ グランド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁用のトランスの一次巻線側に配設さ
れた変調回路が変調信号に基づいて入力信号を変調する
と共に、前記トランスの二次巻線側に配設された復調回
路が、前記変調信号に位相同期した復調用信号に基づい
て、前記変調された入力信号を復調することによって、
互いに絶縁された前記一次巻線側の一次回路から前記二
次巻線側の二次回路に前記入力信号を伝達する信号伝達
装置において、前記トランスは、前記二次巻線にセンタータップが形成
されると共に前記変調された入力信号を当該二次巻線の
両端から前記復調回路に出力可能に構成され、前記セン
タータップは、前記二次回路側のグランドに接続されて
いることを特徴とする信号伝達装置。
【請求項２】前記変調回路は、前記変調信号に同期し
て、前記入力信号に基づく入力信号電流の前記一次巻線
に流れる向きを反転および非反転することによって当該
入力信号を変調し、前記復調回路は、２つのアナログ型スイッチを含んで構
成され、当該両アナログ型スイッチは、各々の入力部が前記トラ
ンスの二次巻線の一端および他端にそれぞれ接続される
と共に各々の出力部が共通接続され、かつ前記復調用信
号に同期していずれか一方が作動することにより、前記
変調された入力信号を復調して出力することを特徴とす
る請求項１記載の信号伝達装置。