JPS6112118A - パルス幅変調信号伝送装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はパルス幅変調信号伝送装置に係シ、特に復調時
の連応性を損わ゛ずにリプル成分の少い復調信号を得る
ことのできるパルス幅変調信号伝送装置を提供するにあ
る。

〔発明の背景〕

ディジタル処理装置から、例えばサーボモータの制御系
のようなアナログ回路へ信号を出力する場合には、ディ
ジタル回路とアナログ回路間を７オドカプラを介して絶
縁して、アナログ系からディジタル系へのノイズ伝達を
阻止し、直流的にも両回路間を分離することが多い。そ
して所要の信号で変調されたパルス幅変調信号をディジ
タル側で出力し、これをフォトカプラを介してアナログ
回路へ送シ、簡単なＲＣフィルタで平滑するという安価
に実現可能な方法がしばしば用いられる。

第１図はそのような伝送装置例を示すもので、パルス幅
変調回路１は入力変調信号Ｕが０の時第２図に示すよう
にデユーティ比５０チのパルス列ｕ１を出力し、Ｕが正
の時はＵが大きい程デユーティ此の大きいパルス列ｕ１
を出力し、Ｕが負の時はｌｕｌが大きい程小さいデユー
ティ比のパルス列ｕｌを出力する。そしてこのパルス幅
変調信号ｕ１は差動式ライントライバ２によってｕｌと
同極性の信号ｕ１＋とオンオフが逆転した信号ｕ１−に
変換して送出される。受信側の復調回路３では、フォト
カプラ４．５によシこれを受信しく　ｕ　１　＋）　　
−（ｕｌ−）に比例した信号Ｑをとり出し、これをＲＣ
フィルタ６で平滑して復調出力Ｙを得ている。

しかしこのような簡単な構成では第２図に示したように
搬送波の周波数（ｕｌのくυ返し周波数）とＲＣフィル
タ６の時定数とでその大きさが決まるリプルを含んでい
る。このため、例えば、直流モータを用いた速度制御回
路において、電機子電流の制御回路への電流指令の伝送
に前記パルス幅変調信号と前記復調回路を用いたとする
と、電流指令にリプルが含まれているためモータの効率
が低下したり、またリプルの周波数によっては騒音を発
生することもある。このリプルは復調回路のＲＣフィル
タの時定数を大きくすることによって抑圧できるが、そ
うすると今度はディジタル回路からある信号を出力した
時、復調出力がその値になるまでの整定時間が大きくな
って速度制御系の制御性が悪くなったり、さらには系が
不安定になることもある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、復調信号に含まれるリプルを、ＲＣフ
ィルタの時定数を大きくすることなしに低減できるよう
にしたパルス幅変調信号伝送装置を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、入力変調信号が０の時のデユーティ比５０％
の信号の極性を反転させた信号を補償信号として入力し
、これをフォトカプラを介して復調用のＲＣフィルタに
印加するように構成したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第３図の実施例により説明する。

同図に於て、パルス幅変調信号ｕ１は第１図の場合と同
じ信号で、伝送したいアナログ信号レベルに比例したデ
ユーティ比を有し、差動式ライントライバ２、フォトカ
プラ４．５を介し２て抵抗器Ｒ３、コンデンサＣ２から
成るＲＣフィルタに印加されて復調されるのは従来と同
じである。本発明では、この他に送信側のディジタル回
路で、パルス幅変調信号ｕ１と同じ周期Ｔを有し、アナ
ログ信号が０の時のデユーティ比５０％のパルス幅変調
信号とハイ、ローレベルが互いに反転した補償信号■１
を差動式ライントライバ１２へ入力する。

そしてこの出力を信号ｕ１と同様にフォトカプラ１４．
１５で受信し、その出力Ｑ１を抵抗器Ｒ４、コンデンサ
Ｃ２から成るＲＣフィルタへ印加する。

但しコンデンサＣ１は、補償信号ｖ１が復調出力Ｙの直
流平均レベルを変えることがないようにするだめの十分
容量の大きいデカップリングコンデンサであり、信号Ｑ
１が直流分を殆ど含んでいなければこれは省略してもよ
い。

第４図は上述した実施例の動作説明用のタイムチャート
で、パルス幅変調信号ｕ１をフォトカプラ出力で見た信
号Ｑはデユーティ比４０％の場合である。つまり同図で
Ｔｌ／Ｔ＝０．４である。−力、補償信号の方のフォト
カプラ１４．１５出力Ｑ１は５０％デユーティで信号と
は逆極性となっている。

これら信号Ｑ、Ｑｌは抵抗器Ｒ３、Ｒ４を介してコンデ
ンサＣ２に印加されるから結局Ｑ％Ｑ１を夫々ＲＣフィ
ルタで積分した値Ｙ１、Ｙ２を加算した出力Ｙが復調出
力として得られる。従って入力変調信号０に対応するパ
ルス幅変調信号の出力Ｙ１が丁度補償信号ｖ１の出力Ｙ
２と打消し合うように出力Ｙ２のレベルを調整しておけ
ば、入力変調信号０（デユーティ比５０％）の時は出力
ＹＫはリプルは全くなくなシ、デユーティ比が５０％よ
りずれるに従ってよシ大きなりプルが生ずるが、補償信
号ｖ１を全く用いない従来装置と比べると、そのリプル
電圧を大幅に減少させることができる。

例えば上述のデユーティ比４０％の入力変調信号の時は
第４図に示したようにリプルは従来の約ととすることが
できる。

なお、以上の説明では１つの信号をディジタル回路から
アナログ回路へ送るものとしたが、これが複数チャネル
がある場合にも１つの補償信号を送り、この出力Ｑ１を
各信号出力のＲＣフィルタに印加することによってリプ
ルの大きさを抑圧できる。

〔発明の効果〕

以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、Ｒ
Ｃフィルタの時定数を大きくして伝送の応答特性を劣化
させることなく、出力アナログ信号のりプル成分を大幅
に抑圧できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルス幅変調信号伝送装置の構成を示す
図、第２図は第１図の装置の動作例を示すタイムチャー
ト、第８図は本発明の一実施例を示す図、第４図は第８
図の実施例の動作例を示すタイムチャートである。 ２．１２・・・ライントライバ、４．５．１４．１５・
・・フォトカプラー、ｕｌ・・・パルス幅変調信号、ｖ
ｌ・・・補償信号、Ｙ・・・復調出力。 ｊ；１−　イ　ｒ；？） 、７ ＄　２　ロ チ１−ティ比　６０％　　　　　　転−テ４比　７１％
　　　　　　テ’ｘ−ｉイ比　２６％Ｊ１ＮＪ″Ｓ／１
＼１ １１３　回 Ｖｃｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号の値に対応したパルス幅と一定同期を有す
   るパルス幅変調信号を送出し、受信側では抵抗とコンデ
   ンサからなる第１フィルタにより上記パルス幅変調信号
   から入力信号をとり出すように構成したパルス幅変調信
   号の伝送装置に於て、入力信号のとりうる値の範囲内で
   定めた１つの基準入力値に対応する基準パルス幅変調信
   号のオンオフレベルを反転させた補償信号を発生する補
   償信号発生手段と、上記補償信号を受信して上記基準パ
   ルス幅変調信号に対応する入力信号とは逆極性の入力信
   号をとり出しこれを上記第１フィルタの出力に加算する
   ところの抵抗とコンデンサから成る第２フィルタとを有
   せしめたことを特徴とするパルス幅変調信号伝送装置。 ２、前記第１及び第２フィルタを構成するコンデンサを
   共用するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のパルス幅変調信号伝送装置。 ３、前記パルス幅変調信号のデューティ比を入力信号が
   零の時５０％とし入力信号が正又は負の方向に増大する
   につれて上記デューティ比を５０％より増大又は低減せ
   しめるようにパルス幅変調を行うとともに、前記基準パ
   ルス幅変調信号は上記デューティ比が５０％のものとし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２
   項記載のパルス幅変調信号伝送装置。