JPS6264143A - Signal insulating device - Google Patents

Signal insulating device

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JPS6264143A
JPS6264143A JP20199985A JP20199985A JPS6264143A JP S6264143 A JPS6264143 A JP S6264143A JP 20199985 A JP20199985 A JP 20199985A JP 20199985 A JP20199985 A JP 20199985A JP S6264143 A JPS6264143 A JP S6264143A
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JP
Japan
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terminals
circuit
pulse transformer
status signal
signal
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JP20199985A
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Hitoshi Yasui
安井 均
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a signal insulating device selecting both functions of an input and an output circuit by providing a pulse transformer having a primary coil and a secondary coil having a center tap so as to select the circuit by a switch operation. CONSTITUTION:In the input circuit mode, an H level signal is given to the input terminal of a driver DR1 to turn on a transistor (TR) Q1 and to apply a clock to a driver DR. The circuit shown in figure B is obtained in this state, terminals 11, 12 are input terminals to which a status signal is applied, the state is read at one end of the primary coil n1 as an impedance change via a pulse transformer PT, a resistor R5 and a diode D3 and an insulated status signal is obtained from the FF. In the output circuit mode, when the status signal fed to the driver DR1 is at an L level, the TR Q1 is turned off and a circuit shown in figure C is obtained, the energy stored in the transformer PT is discharged in the secondary winding and then a TR Q2 is turned on. Thus, the status signal is obtained from the terminals 11, 12 while being insulated from the primary side of the transformer PT.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2つの電気装置を電気的に絶縁して結合する
信号絶縁装置に関する。更に詳しくは、本発明は、ステ
ータス信号を絶縁するものであって、1つのパルストラ
ンスを用いて、ステータス信号の入力回路と、ステータ
ス(fi号の出力回路の双方の機能を選択可能とした信
号絶縁装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a signal isolating device for electrically insulating and coupling two electrical devices. More specifically, the present invention isolates a status signal, and uses one pulse transformer to generate a signal that allows selection of the functions of both a status signal input circuit and a status (FI) output circuit. It relates to insulation devices.

(従来の技術) 第4図は、従来のステータス信号入力回路の接続図であ
り、第5図は、従来のステータス信号出力回路の接続図
で、いずれも811河技報Vo1.25゜No、2(1
981)、 P22に記載されている。
(Prior Art) Fig. 4 is a connection diagram of a conventional status signal input circuit, and Fig. 5 is a connection diagram of a conventional status signal output circuit. 2(1
981), P22.

第4図に示す入力1路は、無電圧接点S1あるいは電圧
信号の状態を、センタタップにクロック信号が印加され
ているパルストランスFTを介して、インピーダンスの
変化として読み込み、フィールドと絶縁するものである
The first input path shown in Fig. 4 reads the state of the non-voltage contact S1 or the voltage signal as a change in impedance via a pulse transformer FT whose center tap is applied with a clock signal, and is isolated from the field. be.

第5図に示す出力回路は、出力すべきステータス信号は
、パルストランスPTを介して回路側と絶縁し、オープ
ンコレクタ形式のトランジスタQ。
In the output circuit shown in FIG. 5, the status signal to be output is isolated from the circuit side via a pulse transformer PT, and an open collector type transistor Q is used.

によって出力するものである。ダイオードD0は、外部
電源の逆接続に対する回路保護用である。
This is what is output by. Diode D0 is for circuit protection against reverse connection of the external power supply.

(発明が解決しようとする問題点) このような構成の信号絶縁回路においては、入力回路と
出力回路とを実現するためには、第4図と第5図の各回
路を予じめ設けておかなければならず、2つのパルスト
ランスが必要で、構成が複雑になるという問題点があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) In a signal isolation circuit having such a configuration, in order to realize an input circuit and an output circuit, each of the circuits shown in FIGS. 4 and 5 must be provided in advance. There was a problem that two pulse transformers were required and the configuration became complicated.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、1つのパルストランスを用い、入力回路と
出力回路の双方の機能を選択可能とした、構成の簡単な
イδ号絶縁装dを実現しようとするものである。
The present invention was made in view of these problems, and
The purpose is to realize a No. δ insulation device d with a simple configuration, using one pulse transformer and allowing selection of the functions of both the input circuit and the output circuit.

(問題点を解決するための手段) 前記した問題点を解決する本発明は、−次側コイルとセ
ンタタップを持った二次側コイルとを有したパルストラ
ンスと、このパルストランスの一次側に設けられ当該パ
ルストランスをクロックによってドライブする回路手段
と、前記パルストランスの二次側コイルに接続されるス
イッチとダイオードとの直列回路と、前記パルストラン
スの二次側コイルのセンタタップに接続される共通ライ
ンと、この共通ラインを基準にして一方の二次コイルに
生ずる信号を整流して得られた電圧によってオン、オフ
するエミッタが前記共通ラインに接続されたオープンコ
レクタ形式のトランジスタと、このトランジスタのエミ
ッタ・コレクタにそれぞれ接続された一対の端子と、前
記共通ラインを基準にして他方の二次コイルに生ずる信
号を整流。
(Means for Solving the Problems) The present invention, which solves the above-mentioned problems, includes a pulse transformer having a negative side coil and a secondary side coil having a center tap, and a pulse transformer having a secondary side coil having a center tap. circuit means for driving the pulse transformer with a clock; a series circuit of a switch and a diode connected to the secondary coil of the pulse transformer; and a series circuit connected to the center tap of the secondary coil of the pulse transformer. A common line, an open collector type transistor whose emitter is connected to the common line and which is turned on and off by a voltage obtained by rectifying a signal generated in one secondary coil with this common line as a reference, and this transistor. A pair of terminals respectively connected to the emitter and collector of the coil rectify the signal generated in the other secondary coil with reference to the common line.

平滑してmI記一対の端子の一方に与える回路とを備え
、入力回路モードにおいて前記スイッチをオンとすると
ともに二次側コイルにクロックを与え。
and a circuit that smooths the signal and applies it to one of the pair of terminals, and turns on the switch in the input circuit mode and applies a clock to the secondary coil.

前記一対の端子に与えられるステータス信号を二次側コ
イルの一端で読み込み、出力回路モードにおいて前記ス
イッチをオフとし二次側コイルに与えられるステータス
信号を前記一対の端子から得るようにしたものである。
The status signal applied to the pair of terminals is read at one end of the secondary coil, and in the output circuit mode, the switch is turned off, and the status signal applied to the secondary coil is obtained from the pair of terminals. .

(実施例) 第1図は、本発明に係る装置の一例を示す接続図である
0図において、PTはパルストランスで、−次側コイル
nl +センタタップ10とその両側に巻回された二次
コイルn2 * 13を有している。なお、ここでは便
宜上、パルストランスI’Tの左側を二次コイル、右側
を二次コイルとするm  QIはスイッチとして機能す
るトランジスタ、D、はトランジスタQ、を介して一次
コイルn、の両端に接続されるダイオードで、バックラ
ッシュを吸収するための役目をする。 OR+は抵抗R
1を介してトランジスタQ+のベースに接続されたドラ
イバで、その入力端には入力回路として機能させる時(
入力回路モード)にはハイ(”H” )レベルの信号が
印加され、出ノ1回路として機能させる時(出力回路モ
ード)には、出力ステータス信号が印加される。 OR
2は二次側コイルn1の一端に抵抗R2を介して接続さ
れたドライバで、その入力端にはパルストランスをドラ
イブするためのクロックCLにが印加されている。  
FFは入力回路モードにおいて、−次側コイルn1の一
端に生ずるステータス信号を読み込み保持するフリップ
フロップである。
(Example) FIG. 1 is a connection diagram showing an example of a device according to the present invention. In FIG. It has a secondary coil n2*13. For convenience, here, the left side of the pulse transformer I'T is assumed to be the secondary coil, and the right side is assumed to be the secondary coil. The connected diode serves to absorb backlash. OR+ is resistance R
A driver connected to the base of transistor Q+ through 1, and its input terminal has a terminal (
A high ("H") level signal is applied to the input circuit mode (input circuit mode), and an output status signal is applied when functioning as an output circuit (output circuit mode). OR
A driver 2 is connected to one end of the secondary coil n1 via a resistor R2, and a clock CL for driving the pulse transformer is applied to the input end of the driver.
FF is a flip-flop that reads and holds a status signal generated at one end of the negative side coil n1 in the input circuit mode.

パルストランスPTの二次側において、Qはセンタタッ
プ10に接続された共通ライン、D2. Dsはダイオ
ード、C,、C,はコンデンサである。ダイオードDよ
とコンデンサC1とは共通ラインlを介して二次コイル
n2の両端に互いに直列に接続され、また、ダイオード
D、とコンデンサC2とは、共通ラインgを介して二次
コイルn)の両端に互いに直列に接続されている。R,
、R,はコンデンサC2の両端に得られる電圧を分圧す
る抵抗、Q、はこの分圧電圧によってオン、オフするオ
ープンコレクタ形式のトランジスタで、エミッタが共通
ラインQに接続されている。I!、 +2はトランジス
タQ2のコレクタ・エミッタにそれぞれ接続された一対
の端子、R3は一対の端子11とダイオード03 +コ
ンデンサC2の共通接続点との間に接続された抵抗であ
る。
On the secondary side of the pulse transformer PT, Q is a common line connected to the center tap 10, D2. Ds is a diode, and C, , C, are capacitors. The diode D and the capacitor C1 are connected in series to both ends of the secondary coil n2 via a common line l, and the diode D and capacitor C2 are connected to each other in series across the secondary coil n2 via a common line g. are connected in series to each other at both ends. R,
, R, are resistors that divide the voltage obtained across the capacitor C2, and Q is an open collector transistor that is turned on and off depending on the divided voltage, and its emitter is connected to the common line Q. I! , +2 are a pair of terminals respectively connected to the collector and emitter of the transistor Q2, and R3 is a resistor connected between the pair of terminals 11 and the common connection point of the diode 03 + capacitor C2.

このように構成した装はの動作を、次に入力回路モード
と出力回路モードとに分けて説明する。
The operation of the device configured as described above will be explained separately in the input circuit mode and the output circuit mode.

(入力回路モード) ドライバOR+の入力端にハイ(“H”)レベルの信号
を与え、トランジスタQ+をオンとする。
(Input circuit mode) A high (“H”) level signal is applied to the input terminal of the driver OR+ to turn on the transistor Q+.

また、ドライバDR2の入力端にクロックCLKを印加
する。
Further, a clock CLK is applied to the input terminal of the driver DR2.

第2図は、この状態における第1図の等価回路である。FIG. 2 is an equivalent circuit of FIG. 1 in this state.

ここでは、端子I+、 +2は入力端子となっており、
ここに例えば接点信号等の入力ステータス信号が印加さ
れる。このステータス信号の状態は、抵抗R5+ダイオ
ードD、及びパルストランスPTを介して、インピーダ
ンスの変化として一次コイルn1の一端で読み込むこと
ができ、フリップフロップFFから、端子11.12側
とは絶縁されたステータス信号を得ることができる。
Here, terminals I+ and +2 are input terminals,
An input status signal such as a contact signal is applied here. The state of this status signal can be read at one end of the primary coil n1 as a change in impedance via the resistor R5 + diode D and pulse transformer PT, and is isolated from the flip-flop FF and terminals 11 and 12. Status signals can be obtained.

なお、クロックパルスCLKによるパルストランスPT
のドライブ電流は、第2図の実線及び破線に示すように
流れる。従って、パルストランスPTに蓄えられたエネ
ルギーは、ダイオードD、を介して放出され、2次側に
影響を与えることはない。
Note that the pulse transformer PT due to the clock pulse CLK
The drive current flows as shown by solid lines and broken lines in FIG. Therefore, the energy stored in the pulse transformer PT is released via the diode D, and does not affect the secondary side.

(出力回路モード) ドライバOR+の入力端に、出力すべきステータス信号
を印加するとともに、ドライバOR2の入力端にクロッ
クCLKを印加する。
(Output circuit mode) A status signal to be output is applied to the input terminal of the driver OR+, and a clock CLK is applied to the input terminal of the driver OR2.

この状態では、一対の端子!1゜12が出力端子となっ
ている。
In this state, a pair of terminals! 1°12 is the output terminal.

ドライバD旧に印加されたステータス信号が”H“レベ
ルの時、トランジスタQ1はオンで、第2図等価回路と
同様となり、ダイオードD1、コンデンサC1へのエネ
ルギー放出は無く、二次側トランジスタQ2はオフとな
る。これに対して、ステータス信号が′L”レベルの時
は、トランジスタQ1はオフで、第3図等価回路の通り
となる。
When the status signal applied to the driver D is at the "H" level, the transistor Q1 is on, and the result is the same as the equivalent circuit in FIG. 2, with no energy being released to the diode D1 and capacitor C1, and the secondary transistor Q2 It turns off. On the other hand, when the status signal is at the 'L' level, the transistor Q1 is off, resulting in the equivalent circuit shown in FIG.

このため、パルストランスPTに慕えられたエネルギー
は、破線に示すように、ダイオードD2 +トランジス
タQ2の経路で、二次側に放出され、これによってトラ
ンジスタQ、はオンとなる。従って、端子I+、 12
から、ステータス信号を、パルストランスPTの一次側
とは絶縁して得ることができる。
Therefore, the energy absorbed by the pulse transformer PT is released to the secondary side through the path of diode D2 + transistor Q2, as shown by the broken line, and transistor Q is thereby turned on. Therefore, terminal I+, 12
, the status signal can be obtained insulated from the primary side of the pulse transformer PT.

なお、この出力回路モードにおいては、フリップフロッ
プFFを介して、出力すべきステータス信号を読み返す
ことができる。
Note that in this output circuit mode, the status signal to be output can be read back via the flip-flop FF.

(J!明の効果) 以上説明したように、本発明は1つのパルストランスに
よって、入力回路と出力回路との双方の機能を選択可能
な、簡単な構成の信号絶縁装置が実現できる。
(Effect of J! Ming) As explained above, the present invention can realize a signal isolation device with a simple configuration in which the functions of both the input circuit and the output circuit can be selected using one pulse transformer.

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

第1図は本発明装置の一例を示す接続図、第2図は入力
回路モードの等価回路、第3図は出力すべきステータス
信号が′H“レベルの時の等価回路図、第4図及び第5
図は従来の入力回路と出力回路の接続図である。 PT・・・パルストランス、nl・・・−吹コイル、n
2+ n)・・・二次コイル、ll・・・共通ライン、
ORI 、 DR2・・・ドライバ、Q、(h・・・ト
ランジスタ、C,、C2・・・コンデンサ、DIl 0
2. Ds・・・ダイオード、I+、 +2・・・端子
。 第1図 FF 第2図 第3図
Fig. 1 is a connection diagram showing an example of the device of the present invention, Fig. 2 is an equivalent circuit in input circuit mode, Fig. 3 is an equivalent circuit diagram when the status signal to be output is at 'H' level, Figs. Fifth
The figure is a connection diagram of a conventional input circuit and output circuit. PT...pulse transformer, nl...-blown coil, n
2+ n)...Secondary coil, ll...Common line,
ORI, DR2...driver, Q, (h...transistor, C,, C2...capacitor, DIl 0
2. Ds...diode, I+, +2...terminal. Figure 1 FF Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一次側コイルとセンタタップを持った二次側コイルとを
有したパルストランスと、このパルストランスの一次側
に設けられ当該パルストランスをクロックによってドラ
イブする回路手段と、前記パルストランスの一次側コイ
ルに接続されるスイッチとダイオードとの直列回路と、
前記パルストランスの二次側コイルのセンタタップに接
続される共通ラインと、この共通ラインを基準にして一
方の二次コイルに生ずる信号を整流して得られた電圧に
よってオン、オフするエミッタが前記共通ラインに接続
されたオープンコレクタ形式のトランジスタと、このト
ランジスタのエミッタ・コレクタにそれぞれ接続された
一対の端子と、前記共通ラインを基準にして他方の二次
コイルに生ずる信号を整流、平滑して前記一対の端子の
一方に与える回路とを備え、 入力回路モードにおいて前記スイッチをオンとするとと
もに一次側コイルにクロックを与え、前記一対の端子に
与えられるステータス信号を一次側コイルの一端で読み
込み、出力回路モードにおいて前記スイッチをオフとし
一次側コイルに与えられるステータス信号を前記一対の
端子から得るようにした信号絶縁装置。
[Claims] A pulse transformer having a primary coil and a secondary coil having a center tap; circuit means provided on the primary side of the pulse transformer for driving the pulse transformer with a clock; A series circuit of a switch and a diode connected to the primary coil of the transformer,
The emitter is turned on and off by a common line connected to the center tap of the secondary coil of the pulse transformer and a voltage obtained by rectifying a signal generated in one of the secondary coils with this common line as a reference. An open collector type transistor connected to a common line, a pair of terminals connected to the emitter and collector of this transistor, and a signal generated in the other secondary coil based on the common line is rectified and smoothed. a circuit that is applied to one of the pair of terminals, turns on the switch in the input circuit mode, applies a clock to the primary coil, reads a status signal applied to the pair of terminals at one end of the primary coil, A signal isolating device in which the switch is turned off in an output circuit mode so that a status signal applied to the primary coil is obtained from the pair of terminals.
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