JPS61156913A - 光結合素子を有する信号増幅器 - Google Patents
光結合素子を有する信号増幅器Info
- Publication number
- JPS61156913A JPS61156913A JP27824884A JP27824884A JPS61156913A JP S61156913 A JPS61156913 A JP S61156913A JP 27824884 A JP27824884 A JP 27824884A JP 27824884 A JP27824884 A JP 27824884A JP S61156913 A JPS61156913 A JP S61156913A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical coupling
- ipb
- feedback
- current
- transistor
- Prior art date
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- Networks Using Active Elements (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、たとえばテレビジョン受像機のＡＶ端子入力
絶縁増幅器などに使用され、入出力間が光結合半導体素
子により′醒気的に分離されたイδ号増幅器に係り、特
に自動利得調整系に関する。
絶縁増幅器などに使用され、入出力間が光結合半導体素
子により′醒気的に分離されたイδ号増幅器に係り、特
に自動利得調整系に関する。
この棟の信号増幅器の従来例を第２図に示す。
即ち、Ｉは入力信号１圧Ｖｉｎが印加される入力端子、
２はフォトカプラであって、発光素子（たとえば発光ダ
イオード）３と受光素子４と受光ｔｆｉ増幅用のＮＰＮ
形トランジスタ５と乃）らなり、６は出力信号゛雌．圧
Ｖｏｕｔを取り出す出力瑞子、７は前記入力電圧Ｖｉｎ
に応じて前記発光素子３に発光電流を供給する発光鳴動
回路、８は前記フォトカプラ２からの出力信号を増幅し
て前記出力電圧Ｖｏｕｔを得る出力側増幅回路である。
２はフォトカプラであって、発光素子（たとえば発光ダ
イオード）３と受光素子４と受光ｔｆｉ増幅用のＮＰＮ
形トランジスタ５と乃）らなり、６は出力信号゛雌．圧
Ｖｏｕｔを取り出す出力瑞子、７は前記入力電圧Ｖｉｎ
に応じて前記発光素子３に発光電流を供給する発光鳴動
回路、８は前記フォトカプラ２からの出力信号を増幅し
て前記出力電圧Ｖｏｕｔを得る出力側増幅回路である。
上記フォトカプラ２の受光素子４はたとえばフォトダイ
オードであり、そのカソード側はＶＣＣ電源に接続され
、アノード側は前記トランジスタ５のベースに接′続さ
れており、このトランジスタ５のエミッタは接地されて
いる。前記出力９１１１増幅回路８にぢいて、出力用の
ＮＰＮ形トランジスタ９はコレクタが結合コンデンサ１
０を介して出力端子６に接続されると共に抵抗Ｒｅを介
してＶＣＣを源に接続され、ベースが抵抗Ｒｋを介して
ＶＣＣ電源に接続され、エミッタが抵抗ＲＢを介して接
地されている。また、上記トランジスタ９０ベースには
前記フォトカプラ２のトランジスタ５のコレクタが接続
され、このトランジスタ５のベースと上記トランジスタ
９のエミッタとの間に帰還用抵抗Ｒｆが接続されている
。
オードであり、そのカソード側はＶＣＣ電源に接続され
、アノード側は前記トランジスタ５のベースに接′続さ
れており、このトランジスタ５のエミッタは接地されて
いる。前記出力９１１１増幅回路８にぢいて、出力用の
ＮＰＮ形トランジスタ９はコレクタが結合コンデンサ１
０を介して出力端子６に接続されると共に抵抗Ｒｅを介
してＶＣＣを源に接続され、ベースが抵抗Ｒｋを介して
ＶＣＣ電源に接続され、エミッタが抵抗ＲＢを介して接
地されている。また、上記トランジスタ９０ベースには
前記フォトカプラ２のトランジスタ５のコレクタが接続
され、このトランジスタ５のベースと上記トランジスタ
９のエミッタとの間に帰還用抵抗Ｒｆが接続されている
。
上記信号増幅器に３いては、フォトカプラ２によって入
力溝子側の回路と出力端子側の回路とが電気的に分離さ
れている。いま、発光素子３の継動電流をＩＰ１受光素
子４に流れる光電流をＩｌ’Ｂ、発光感動回路７におい
て発光素子３がコレクタに接続されたＮＰＮ形トランジ
スタ１１のエミッタ側に接続されている抵抗を肱で表わ
せば、上記増幅器の電圧利得Ｇｙは上記受光素子４の光
電流ｉＰＨにほぼ比例して次式で表わされる。
力溝子側の回路と出力端子側の回路とが電気的に分離さ
れている。いま、発光素子３の継動電流をＩＰ１受光素
子４に流れる光電流をＩｌ’Ｂ、発光感動回路７におい
て発光素子３がコレクタに接続されたＮＰＮ形トランジ
スタ１１のエミッタ側に接続されている抵抗を肱で表わ
せば、上記増幅器の電圧利得Ｇｙは上記受光素子４の光
電流ｉＰＨにほぼ比例して次式で表わされる。
ここで、Ｉｌ’ａは発光駆動電流の平均値である。
ところで、前記受光素子４の光電［ＩＰＢは、発光素子
３や受光素子４の特性のばらつき、両者間の光結合の度
合のばらつきによりばらつく。
３や受光素子４の特性のばらつき、両者間の光結合の度
合のばらつきによりばらつく。
そして、これによって前記電圧利得Ｇｖがばらつき、実
際の製品においては上記利得ＧＶは３〜４倍のばらつき
が存在する。そこで、このばらつきを補正して所定の利
得ＱＶを得るために、従来は前記抵抗ＲＡ 、 Ｒｆ
、 ＲｅＯ値を調整しているが、この調整作業に要する
コストがかなり高くなるので無調整化が望まれている。
際の製品においては上記利得ＧＶは３〜４倍のばらつき
が存在する。そこで、このばらつきを補正して所定の利
得ＱＶを得るために、従来は前記抵抗ＲＡ 、 Ｒｆ
、 ＲｅＯ値を調整しているが、この調整作業に要する
コストがかなり高くなるので無調整化が望まれている。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、受光素子
特性などのばらつきに起因する利得のばらつきを自動的
に補正可能な光結合素子を有する信号増幅器を提供する
ものである。
特性などのばらつきに起因する利得のばらつきを自動的
に補正可能な光結合素子を有する信号増幅器を提供する
ものである。
即ち、不発明は、入力信号に応じたｆｔ、結合を行なう
光結合半導体素子の充電変換出力信号をトランジスタ増
電回路により増幅して出力する元結＠−素子を肩する信
号増ｉ器において、前記光結合半導体素子における受光
素子に流れる光電流の一部を、上記光１ｔｆＬの大きさ
に圧力応じて分流させる帰還回路を具・備してなる。こ
とを特徴とするものである。
光結合半導体素子の充電変換出力信号をトランジスタ増
電回路により増幅して出力する元結＠−素子を肩する信
号増ｉ器において、前記光結合半導体素子における受光
素子に流れる光電流の一部を、上記光１ｔｆＬの大きさ
に圧力応じて分流させる帰還回路を具・備してなる。こ
とを特徴とするものである。
したがって、受光素子特性などのばらつきにより！電流
の大きさがばらついても、増＋ｇｉの電圧利得に寄与す
る光電流（トランジスタ増幅回路の入力分）がほぼ一定
になるので、自動利得、１１整１能を実現でき、実際の
４品の利得の無調整化を図ることができる。
の大きさがばらついても、増＋ｇｉの電圧利得に寄与す
る光電流（トランジスタ増幅回路の入力分）がほぼ一定
になるので、自動利得、１１整１能を実現でき、実際の
４品の利得の無調整化を図ることができる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。′４４１図に示す信号噌幅器は、第２図を参照して
前述した従来例に対して帰還回路２０を付加したもので
あり、第２図中と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略する。
る。′４４１図に示す信号噌幅器は、第２図を参照して
前述した従来例に対して帰還回路２０を付加したもので
あり、第２図中と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略する。
上記帰還回路２０は、出力側増幅回路８の出力用トラン
ジスタ９のエミッタと接地端との間に接続された抵抗回
路（たとえば直列接続された２個の抵抗Ｒ１１、Ｐ、１
２ ）の中間電圧点（上記抵抗Ｒ１１、ＲＢ２の相互接
続点Ｂ）にベースが接続され、エミッタ・コレクタ間が
前記フォトカプラ２のトランジスタ５のベースと接地端
との間に接続されたＰＮＰ形トランジスタＱｆからなる
。
ジスタ９のエミッタと接地端との間に接続された抵抗回
路（たとえば直列接続された２個の抵抗Ｒ１１、Ｐ、１
２ ）の中間電圧点（上記抵抗Ｒ１１、ＲＢ２の相互接
続点Ｂ）にベースが接続され、エミッタ・コレクタ間が
前記フォトカプラ２のトランジスタ５のベースと接地端
との間に接続されたＰＮＰ形トランジスタＱｆからなる
。
上記増幅器においては、受光素子４の光電流ＩＰＢの一
部が・４還用トランジスタＱｆに流れ、このトランジス
タＱｆのペース電位ＶＢ （前記相互接続点Ｂの電位）
ｉ３よぴベース・エミッタ間電位ＶＢｕｆは出力用トラ
ンジスタ９のエミッタ電位をＶＥ、フォトカプラ２のト
ランジスタ５０ベース・エミッタ間１位をＶＢＰ１５で
表わすと、それぞれ次式の如く示される。
部が・４還用トランジスタＱｆに流れ、このトランジス
タＱｆのペース電位ＶＢ （前記相互接続点Ｂの電位）
ｉ３よぴベース・エミッタ間電位ＶＢｕｆは出力用トラ
ンジスタ９のエミッタ電位をＶＥ、フォトカプラ２のト
ランジスタ５０ベース・エミッタ間１位をＶＢＰ１５で
表わすと、それぞれ次式の如く示される。
ｖｔｖｆ ＝ Ｖｓｐｓ −ＶＢ
−・−＜３）上式（２）のｖ８は ＶＷ ＝ ｖｔｕａｓ −Ｒ（−ＩＰＢ ＋
Ｋ ”’（４〕で示され、Ｋは抵抗ＲＫｐ
Ｒｆ ＃ Ｖ （（＊圧、帰還用トランジスタＱｆの
特性に関連する値であり、通線はＶＢＩ Ｉ＞ ＞＞
Ｋである。つまり、前記帰還用トランジスタＱｆのベー
ス電位ＶＢ、ペース・エミッタ間１位ＶｎＲｆは上式（
２） 、 （３１、（４）乃）ら光電流Ｉｐａｌこ直接
依存し、ＩＰＢの大小に逆対応してＶＢが定まり、ＩＰ
Ｈの大小に正対応してＶｎＰ、が定まる。
−・−＜３）上式（２）のｖ８は ＶＷ ＝ ｖｔｕａｓ −Ｒ（−ＩＰＢ ＋
Ｋ ”’（４〕で示され、Ｋは抵抗ＲＫｐ
Ｒｆ ＃ Ｖ （（＊圧、帰還用トランジスタＱｆの
特性に関連する値であり、通線はＶＢＩ Ｉ＞ ＞＞
Ｋである。つまり、前記帰還用トランジスタＱｆのベー
ス電位ＶＢ、ペース・エミッタ間１位ＶｎＲｆは上式（
２） 、 （３１、（４）乃）ら光電流Ｉｐａｌこ直接
依存し、ＩＰＢの大小に逆対応してＶＢが定まり、ＩＰ
Ｈの大小に正対応してＶｎＰ、が定まる。
そし、で、帰還用トランジスタＱｆＩＣａれる′ｉｗ流
Ｉｆは上記ＶＢＷｆに正対応して定まるので、ＩＰＢが
大きいときには帰還用トランジスタＱｆに分流する電ａ
Ｉｆが大きくなり、工ＰＢが小さいときには上記分流電
流Ｉｆが小さくなる。したがって、受光素子％注などに
起因する光電流ＩＰＢのばらつきが存在しても、増幅器
の電圧利得Ｇｖに寄与する光電ａ（フォトカプラ２のト
ランジスタ５を駆動する電流及び４還抵抗Ｒｆに流れ込
む′ｔ１．流）はほぼ一定番こ保たれ、上記利得ＧＶの
ばらつきが自動的に抑制されることｌこなる。上記実施
例による実際の製品にどける利得ＱＶのばらつきは１．
５＠であり、従来例の製品におけるばらつき（３〜４倍
）に比べて改善されていることが確認されている。この
ことから、上記ｆ！ｆＩ＠器の利得ＧＶのばらつきを補
正しない、即ち利４ａ ｃｖの無調整化が可信巨である
。
Ｉｆは上記ＶＢＷｆに正対応して定まるので、ＩＰＢが
大きいときには帰還用トランジスタＱｆに分流する電ａ
Ｉｆが大きくなり、工ＰＢが小さいときには上記分流電
流Ｉｆが小さくなる。したがって、受光素子％注などに
起因する光電流ＩＰＢのばらつきが存在しても、増幅器
の電圧利得Ｇｖに寄与する光電ａ（フォトカプラ２のト
ランジスタ５を駆動する電流及び４還抵抗Ｒｆに流れ込
む′ｔ１．流）はほぼ一定番こ保たれ、上記利得ＧＶの
ばらつきが自動的に抑制されることｌこなる。上記実施
例による実際の製品にどける利得ＱＶのばらつきは１．
５＠であり、従来例の製品におけるばらつき（３〜４倍
）に比べて改善されていることが確認されている。この
ことから、上記ｆ！ｆＩ＠器の利得ＧＶのばらつきを補
正しない、即ち利４ａ ｃｖの無調整化が可信巨である
。
上述したように本発明の光結合素子を有する信号増幅器
によれば、光結せ素子に３ける受光素子に流れる光電流
の一部を、光電流の大きさに正対応して分流させる帰還
回路を設けているので、受光素子特性などのばらつきに
起因する増幅器の電圧利得のばらつきを自動的に補正す
ることができ、利得の無調整化がｉｏＪ能であり、製造
コストを低減することができる。
によれば、光結せ素子に３ける受光素子に流れる光電流
の一部を、光電流の大きさに正対応して分流させる帰還
回路を設けているので、受光素子特性などのばらつきに
起因する増幅器の電圧利得のばらつきを自動的に補正す
ることができ、利得の無調整化がｉｏＪ能であり、製造
コストを低減することができる。
第１図は本発明の光結合素子を有する信号増幅器の一実
施例を示す回路図、第２図は従来の光結合素子を有する
イｇ号増幅器を示す回路図である。 ２・・・光結合素子、４・・・受光素子、８・・・出力
側増幅回路、２０・・・帰還回路、Ｑｆ・・・帰還用ト
ランジスタ。 出願人代咋人 弁理士 鈴江 武 彦 第１図 第２図
施例を示す回路図、第２図は従来の光結合素子を有する
イｇ号増幅器を示す回路図である。 ２・・・光結合素子、４・・・受光素子、８・・・出力
側増幅回路、２０・・・帰還回路、Ｑｆ・・・帰還用ト
ランジスタ。 出願人代咋人 弁理士 鈴江 武 彦 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）入力信号に応じた光結合を行なう光結合半導体素
子の光電変換出力信号を増幅回路により増幅して出力す
る光結合素子を有する信号増幅器において、前記光結合
半導体素子における受光素子に流れる光電流の一部を、
上記光電流の大きさに正対応して分流させる帰還回路を
具備してなることを特徴とする光結合素子を有する信号
増幅器。 - （２）前記帰還回路は、前記増幅回路に流れる電流によ
り生じる抵抗の電圧降下に応じてバイアスが与えられる
トランジスタを前記受光素子の一端と所定電位端との間
に接続してなることを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項記載の光結合素子を有する信号増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27824884A JPS61156913A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 光結合素子を有する信号増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27824884A JPS61156913A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 光結合素子を有する信号増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156913A true JPS61156913A (ja) | 1986-07-16 |
| JPH0573086B2 JPH0573086B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=17594681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27824884A Granted JPS61156913A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 光結合素子を有する信号増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61156913A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946393A (en) * | 1997-02-10 | 1999-08-31 | Integration Associates, Inc. | Data access arrangement |
| US9351802B2 (en) | 2009-12-10 | 2016-05-31 | Yugen Kaisha Siesta | Ultrasonic scaler tip |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP27824884A patent/JPS61156913A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946393A (en) * | 1997-02-10 | 1999-08-31 | Integration Associates, Inc. | Data access arrangement |
| US9351802B2 (en) | 2009-12-10 | 2016-05-31 | Yugen Kaisha Siesta | Ultrasonic scaler tip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0573086B2 (ja) | 1993-10-13 |
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