JPS5930326A - 信号伝送回路 - Google Patents
信号伝送回路Info
- Publication number
- JPS5930326A JPS5930326A JP57141484A JP14148482A JPS5930326A JP S5930326 A JPS5930326 A JP S5930326A JP 57141484 A JP57141484 A JP 57141484A JP 14148482 A JP14148482 A JP 14148482A JP S5930326 A JPS5930326 A JP S5930326A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photo
- phototransistor
- collector
- waveform
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ホトトランジスタを受光素子、ＬＥＤを発光
素子とし、入出力間を光学的に絶縁したホトカプラを使
用したａ号伝送回路の改良に関するものである。
素子とし、入出力間を光学的に絶縁したホトカプラを使
用したａ号伝送回路の改良に関するものである。
従来、この種の回路としては第１図に示すものがあった
。図において、ｆｉｌ Ｆｉ出力端子、（２１，（３１
は信号入力端子、Ｖｃ は直流磁圧印加端子、Ｒ１，ｋ
Ｌ２は抵抗器、ＰＣはホトカプラ、Ｑｌ は上記回路の
後段に接続されるトランジスタである。
。図において、ｆｉｌ Ｆｉ出力端子、（２１，（３１
は信号入力端子、Ｖｃ は直流磁圧印加端子、Ｒ１，ｋ
Ｌ２は抵抗器、ＰＣはホトカプラ、Ｑｌ は上記回路の
後段に接続されるトランジスタである。
次に従来回路の動作について説明する。
入力端子＋２１． ｔ３１間にパルス信号が印加される
と、ホトカプラＰＣのＬ Ｅ Ｄ （４）にパルス電流
が流れ、この電流が流れて＾る期間だけＬ Ｅ Ｄ （
４）が発光し、ホトトランジスタ（５）はオンするっ 従って、直流電源Ｖｃ から、抵抗器１、ホトトランジ
スタ（５）を通して、出力端子（１）より後段のトラン
ジスタＱｌ にパルスが印加されている期間だけペー
ス電流が流れ、トランジスタＱ１ はオンする。
と、ホトカプラＰＣのＬ Ｅ Ｄ （４）にパルス電流
が流れ、この電流が流れて＾る期間だけＬ Ｅ Ｄ （
４）が発光し、ホトトランジスタ（５）はオンするっ 従って、直流電源Ｖｃ から、抵抗器１、ホトトランジ
スタ（５）を通して、出力端子（１）より後段のトラン
ジスタＱｌ にパルスが印加されている期間だけペー
ス電流が流れ、トランジスタＱ１ はオンする。
以上のように、入力端子１２１．１３１間に印加された
パルス波形が磁位的に分離された後段のトランジスタ見
１ に伝送される。
パルス波形が磁位的に分離された後段のトランジスタ見
１ に伝送される。
従来の回路は以上のように構成され動作するが。
一般にホトカプラＰＣに使用されるホトトランジスタ（
５）のスイッチング時間が遅いため、入力端子＋２）
、 ｔ３）間に印加される入力信号パルスのパルス幅に
対し、ホトカプラＰＣを通し後段のトランジスタＱ１
に伝送されるパルス信号のパルス幅が大幅に長くなって
しまうという欠点があった。以−ド、これらの欠点につ
き第３図によって詳細に説明する。図中、波形（ａ）は
、入力端子＋２１ ＋ ＋３１間に印加される入力信号
パルス′嵯圧波形である。波形（６）は、ホトトランジ
スタ（５）のコレクタ・エミッタ間の重圧波形である。
５）のスイッチング時間が遅いため、入力端子＋２）
、 ｔ３）間に印加される入力信号パルスのパルス幅に
対し、ホトカプラＰＣを通し後段のトランジスタＱ１
に伝送されるパルス信号のパルス幅が大幅に長くなって
しまうという欠点があった。以−ド、これらの欠点につ
き第３図によって詳細に説明する。図中、波形（ａ）は
、入力端子＋２１ ＋ ＋３１間に印加される入力信号
パルス′嵯圧波形である。波形（６）は、ホトトランジ
スタ（５）のコレクタ・エミッタ間の重圧波形である。
一般にホトトランジスタ（５）は受光感度を上げるため
、トランジスタチップのベース面積を広く収っである。
、トランジスタチップのベース面積を広く収っである。
そのため、ベース層にキャリアが蓄積され易く、またベ
ース・コレクタ間の接合容量が非常に大きくなっている
。従って、ホトトランジスタ（５）がオン状態からオフ
状態に移行する時間（ターンオフタイム）が非常に長く
なる。上記の理由のため、波形ｔｂ）は入力信号波形ｔ
ａｌがオフしてからも゛ｆ４ｆＪ１４圧Ｖｃ に立上が
るまでかなりの時間かかかつている。
ース・コレクタ間の接合容量が非常に大きくなっている
。従って、ホトトランジスタ（５）がオン状態からオフ
状態に移行する時間（ターンオフタイム）が非常に長く
なる。上記の理由のため、波形ｔｂ）は入力信号波形ｔ
ａｌがオフしてからも゛ｆ４ｆＪ１４圧Ｖｃ に立上が
るまでかなりの時間かかかつている。
波形（Ｃ）は、上記動作時に８いて出力端子（１）より
後段に接続されたトランジスタＱｌ に流れるベース電
流波形である。この様なベース磁流が流れている間、ト
ランジスタＱ１はオンしている。波形（３） ＋ｄｌにこの時のトランジスタＱ１ の動作波形を示
す。
後段に接続されたトランジスタＱｌ に流れるベース電
流波形である。この様なベース磁流が流れている間、ト
ランジスタＱ１はオンしている。波形（３） ＋ｄｌにこの時のトランジスタＱ１ の動作波形を示
す。
上記に述べた様にトランジスタＱ１ は、入力信号がオ
フしてもなお、ホトトランジスタ（５）の長いターンオ
フ時間のためにオンし続け、トランジスタＱ１ には
入力信号が正確に伝送されないという欠点がある。
フしてもなお、ホトトランジスタ（５）の長いターンオ
フ時間のためにオンし続け、トランジスタＱ１ には
入力信号が正確に伝送されないという欠点がある。
この発明は、上記のような従来回路の欠点を除例えばダ
イオードを順方向に接続することにより、ホ）ｌ−ラン
ジスタのターンオフ時の遅れ時間を大幅に短縮させ、入
力信号がそのままに近い状態で後段のトランジスタＱ１
に伝送される信号伝送回路を提供することを目的とし
ている、 以−ド、この発明の一実施例を図について説明する。第
２図において、（１）は出力端子、＋２１． ＋３１は
信号入力端子、ＶＣは直流電源端子、Ｒ１，Ｌ２ は
抵抗器、ＰＣはホトカプラ、（４）はＬＥＤ、（５）は
ホトトランジスタ、Ｑｌ は後段接続のトランジスタ、
ＤＩ、 Ｄ２ Ｂ Ｐ Ｎ接合を持つダイオードである
。
イオードを順方向に接続することにより、ホ）ｌ−ラン
ジスタのターンオフ時の遅れ時間を大幅に短縮させ、入
力信号がそのままに近い状態で後段のトランジスタＱ１
に伝送される信号伝送回路を提供することを目的とし
ている、 以−ド、この発明の一実施例を図について説明する。第
２図において、（１）は出力端子、＋２１． ＋３１は
信号入力端子、ＶＣは直流電源端子、Ｒ１，Ｌ２ は
抵抗器、ＰＣはホトカプラ、（４）はＬＥＤ、（５）は
ホトトランジスタ、Ｑｌ は後段接続のトランジスタ、
ＤＩ、 Ｄ２ Ｂ Ｐ Ｎ接合を持つダイオードである
。
（４）
次ＫｄＪ作について説明する。
カプラＰＣの発光素子であるＬ Ｅ Ｄ （４１に電流
が流れ、Ｌ Ｅ Ｄ １４１が発光する。すると、この
光を受けた受光素子であるホトトランジスタ（５）がオ
ンする。
が流れ、Ｌ Ｅ Ｄ １４１が発光する。すると、この
光を受けた受光素子であるホトトランジスタ（５）がオ
ンする。
従って、直流電源ＶＣより抵抗Ｒ１，ホトトランジスタ
（５）を通して後段のトランジスタＱｌ にベース電
流が供給され、該トランジスタＱ１ がオンする。
（５）を通して後段のトランジスタＱｌ にベース電
流が供給され、該トランジスタＱ１ がオンする。
このようにしてトランジスタ見ｌ に入力信号が伝送さ
れる。
れる。
次に第２図、第４図について本発明の回路の特長となる
動作について説明する。
動作について説明する。
第４図に８いて、波形＋ａ）に示すような入力信号が入
力端子Ｌ２）、 １３１間に印加されると、ホトトラン
ジスタのコレクタ・エミッタ間磁圧波形は、波形ｔｂｌ
のようになる。この波形は従来回路の第３図波形＋ｂｌ
と比較し、ターンオフ時間が非常に短くなっている。こ
の理由を次に述べる。
力端子Ｌ２）、 １３１間に印加されると、ホトトラン
ジスタのコレクタ・エミッタ間磁圧波形は、波形ｔｂｌ
のようになる。この波形は従来回路の第３図波形＋ｂｌ
と比較し、ターンオフ時間が非常に短くなっている。こ
の理由を次に述べる。
ホトトランジスタ（５）のコレクタ・ベース間の接合容
量をＣｊ とし、ホトトランジスタ（５）の増幅率を
ｈＦＥとすると、コレクタ・エミッタ間の仮想容量はＣ
ｊ−ｈｐａとなるが、ホトトランジスタ（５）のターン
オフ時には、コレクタ・エミッタ間の電圧は、ｔｔｌ・
Ｃｊ−ｈｐｇ・の時定数で直、流電源電圧Ｖｃ まで上
昇して行こうとする。ところがホトトランジスタ（５）
のコレクタとアース間にダイオードＤＩ、 Ｄ２ が接
続されていると、ホトトランジスタのコレクタの磁位は
、ダイオードの順方向の電圧ＶＤでクランプされ、その
４圧に達すると、ホトトランジスタの接合容量への充４
Ｖｉ、止まる。従って、ホトトランジスタよシ、出力端
子は）を通して後段に接続されたトランジスタＱｌ の
ベースに流れる一流ハこの時点で止まる。第３図の波形
＋ｂ）に示す様に、ホトトランジスタ（５）の仮想容量
の充電によりコレクタの電位は指政関数的に上昇して行
くので、コレクタのクランプされる゛磁位が電源電圧Ｖ
ｃ と比較し、ダイオードの順方向畦圧のように十分
小さい場合、その°電圧に初速するまでの時間（ターン
オフタイム）は電＃踵圧Ｖｃ に勧達するまでの時間に
比較して大幅に短くなる。従って、後段のトランジスタ
見１ には、入力信号のパルス波形に十分近い信号波形
が伝送されることになり、この事は、第４図の各波形を
見ればより明らかである。
量をＣｊ とし、ホトトランジスタ（５）の増幅率を
ｈＦＥとすると、コレクタ・エミッタ間の仮想容量はＣ
ｊ−ｈｐａとなるが、ホトトランジスタ（５）のターン
オフ時には、コレクタ・エミッタ間の電圧は、ｔｔｌ・
Ｃｊ−ｈｐｇ・の時定数で直、流電源電圧Ｖｃ まで上
昇して行こうとする。ところがホトトランジスタ（５）
のコレクタとアース間にダイオードＤＩ、 Ｄ２ が接
続されていると、ホトトランジスタのコレクタの磁位は
、ダイオードの順方向の電圧ＶＤでクランプされ、その
４圧に達すると、ホトトランジスタの接合容量への充４
Ｖｉ、止まる。従って、ホトトランジスタよシ、出力端
子は）を通して後段に接続されたトランジスタＱｌ の
ベースに流れる一流ハこの時点で止まる。第３図の波形
＋ｂ）に示す様に、ホトトランジスタ（５）の仮想容量
の充電によりコレクタの電位は指政関数的に上昇して行
くので、コレクタのクランプされる゛磁位が電源電圧Ｖ
ｃ と比較し、ダイオードの順方向畦圧のように十分
小さい場合、その°電圧に初速するまでの時間（ターン
オフタイム）は電＃踵圧Ｖｃ に勧達するまでの時間に
比較して大幅に短くなる。従って、後段のトランジスタ
見１ には、入力信号のパルス波形に十分近い信号波形
が伝送されることになり、この事は、第４図の各波形を
見ればより明らかである。
第４図中、波形ＬＣ）は本実施例の回路の場合の後段ト
ランジスタＱ１ に供給されるペース磁流を示し、波
形（ｄｌは、この時のトランジスタＱ１ の動作波形を
示す。
ランジスタＱ１ に供給されるペース磁流を示し、波
形（ｄｌは、この時のトランジスタＱ１ の動作波形を
示す。
なお、上記実施例ではホトトランジスタのコレクタとア
ース間にダイオードを接続した場合について説明したか
、トランジスタのベース・エミッタ間、もしくはコレク
タ・ベース間のＰＮ接合を用いても良いし、ツェナーダ
イオードでも良い。
ース間にダイオードを接続した場合について説明したか
、トランジスタのベース・エミッタ間、もしくはコレク
タ・ベース間のＰＮ接合を用いても良いし、ツェナーダ
イオードでも良い。
また心像は交流市原でも良い。
以上のように、本発明によれば、ホトトランジスタのコ
レクタ・アース間にダイオードを接続し、コレクタ峨位
をクランプしたので、ホトトランジスタのターンオフ時
間を大幅に短縮できるばかりでなく、直流′磁圧をホト
トランジスタのコレクタ・エミッタ間磁圧以上にいくら
高く上昇させても動作上問題ない。また、後段に接続さ
れる素子がトランジスタのベース、エミッタの場合の様
に温度が高くなれば、スレッショールド４圧が低−ドし
、ノイズマージンがＦがるものでも、ホトトランジスタ
のコレクタとアース間に接続されたダイオードもそれに
従って順方向ｉｔ圧が下がるので、ホトトランジスタの
ターンオフ時間はより短くなって、温度特性によりター
ンオフ時間が増加することによる後段の回路の誤動作は
ない。
レクタ・アース間にダイオードを接続し、コレクタ峨位
をクランプしたので、ホトトランジスタのターンオフ時
間を大幅に短縮できるばかりでなく、直流′磁圧をホト
トランジスタのコレクタ・エミッタ間磁圧以上にいくら
高く上昇させても動作上問題ない。また、後段に接続さ
れる素子がトランジスタのベース、エミッタの場合の様
に温度が高くなれば、スレッショールド４圧が低−ドし
、ノイズマージンがＦがるものでも、ホトトランジスタ
のコレクタとアース間に接続されたダイオードもそれに
従って順方向ｉｔ圧が下がるので、ホトトランジスタの
ターンオフ時間はより短くなって、温度特性によりター
ンオフ時間が増加することによる後段の回路の誤動作は
ない。
第１図は、従来の信号伝送回路の回路図、第２図は本発
明の一実施例による信号伝送回路の回路図、第３図は第
１図の信号伝送回路の各部の動作波形を示す波形図、第
４図は第２図の信号伝送回路の各部の動作波形を示す波
形図である。 ＰＣ・・・ホトカプラ、（４）・・・発光ダイオード、
（５）・・・ホトトランジスタ、＋２１ 、 ＋３１・
・・入力端子、Ｖｃ ・・・電１ｌＡ（’＝圧）、ｋｌ
・・・抵抗、［）、ｌ、 Ｄ２・・・重圧クランプ用
素子（ダイオード）、（１）・・・出力端子。
明の一実施例による信号伝送回路の回路図、第３図は第
１図の信号伝送回路の各部の動作波形を示す波形図、第
４図は第２図の信号伝送回路の各部の動作波形を示す波
形図である。 ＰＣ・・・ホトカプラ、（４）・・・発光ダイオード、
（５）・・・ホトトランジスタ、＋２１ 、 ＋３１・
・・入力端子、Ｖｃ ・・・電１ｌＡ（’＝圧）、ｋｌ
・・・抵抗、［）、ｌ、 Ｄ２・・・重圧クランプ用
素子（ダイオード）、（１）・・・出力端子。
Claims (1)
- （１）発光ダイオード及びホトトランジスタよりなるホ
トカプラと、該ホトカプラの発光ダイオードに入力信号
を印加するための入力端子と、上記ホトトランジスタの
コレクタと電源間に接続された抵抗と、上記ホトトラン
ジスタのコレクタとアース間に接続された１つ以上の磁
圧クランプ用素子と、上記ホトトランジスタのエミッタ
に接続された出力端子とを備えたことを特徴とする信号
伝送回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141484A JPS5930326A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 信号伝送回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141484A JPS5930326A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 信号伝送回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930326A true JPS5930326A (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=15292973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141484A Pending JPS5930326A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 信号伝送回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930326A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138927A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | Photo-coupling semiconductor switch device |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP57141484A patent/JPS5930326A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138927A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | Photo-coupling semiconductor switch device |
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