(57)【要約】      （修正有）【課題】  一般部品を使用して簡易な回路でアナログ信号を絶縁できるアナログ・アイソレーション回路を提供する。【解決手段】接地系統が異なる電源系統の回路を、コンデンサカップリングを用いて接続した。１次電源系のアナログ信号を２つのコンパレータと三角波を用いてＰＷＭ変調する。ＰＷＭ変調波はカップリングコンデンサを経由して２次電源系の回路へ伝達される。その後コンパレータと低域通過フィルタを用いて復調し、１次電源系のアナログ信号を再生する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地系統が異なる電源系統の回路を、コンデンサカップリングを用いて接続したことを特徴とするアナログ・アイソレーション回路。
【請求項２】
入力信号を第１の比較器の第１の入力端子と第２の比較器の第２の入力端子とに接続し、
三角波発信器の出力を第１の比較器の第２の入力端子と第２の比較器の第１の入力端子とに接続し、
前記第１の比較器の出力を第１のコンデンサの一方の端子に接続し、
前記第２の比較器の出力を第２のコンデンサの一方の端子に接続し、
前記第１のコンデンサの他方の端子を、第１の抵抗器の一方の端子と、一方が電源に接続した第２の抵抗器とに接続するとともに第３の比較器の第１の入力端子に接続し、
前記第２のコンデンサの他方の端子を、第１の抵抗器の他方の端子と、一方が電源に接続した第３の抵抗器とに接続するとともに第３の比較器の第２の入力端子に接続し、
前記第１のコンデンサと第２のコンデンサとの一方の端子側と他方の端子側で接地系統を異ならせ、
前記第３の比較器の出力を低域フィルタに接続して出力を得ることを特徴とするアナログ・アイソレーション回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易な回路で構成するアナログ・アイソレーション回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星システムにおいては、接地系統を１次（電源）系、２次（テレメトリ・コマンド）系にアイソレーションする必要がある。２次系がダウンした場合衛星全体に影響を及ぼさせないためである。
基本的に２次系で制御回路を構築するのであるが、やむを得ず１次系で制御回路を構築した場合、宇宙用に使用できる市販のアイソレーションアンプが存在せず、例えば、トランス結合又はフォトカプラ結合によるアナログ・アイソレーション回路を開発する必要があり、次の制約が生じる。
・トランス結合による場合：トランスを開発する必要があり高価となる。
・フォトカプラによる場合：温度特性、経年変動に問題がある。
等、があり、２次系であるテレメトリ・コマンドとのアナログインタフェースが困難となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明が解決しようとする課題は、宇宙用の一般部品を使用して簡易な回路でアナログ信号を絶縁できるアナログ・アイソレーション回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係るアナログ・アイソレーション回路は、接地系統が異なる電源系統の回路を、コンデンサカップリングを用いて接続したことを特徴とするものである。
【０００５】
請求項２に係るアナログ・アイソレーション回路は、入力信号を第１の比較器の第１の入力端子と第２の比較器の第２の入力端子とに接続し、三角波発信器の出力を第１の比較器の第２の入力端子と第２の比較器の第１の入力端子とに接続し、前記第１の比較器の出力を第１のコンデンサの一方の端子に接続し、前記第２の比較器の出力を第２のコンデンサの一方の端子に接続し、前記第１のコンデンサの他方の端子を、第１の抵抗器の一方の端子と、一方が電源に接続した第２の抵抗器とに接続するとともに第３の比較器の第１の入力端子に接続し、前記第２のコンデンサの他方の端子を、第１の抵抗器の他方の端子と、一方が電源に接続した第３の抵抗器とに接続するとともに第３の比較器の第２の入力端子に接続し、前記第１のコンデンサと第２のコンデンサとの一方の端子側と他方の端子側で接地系統を異ならせ、前記第３の比較器の出力を低域フィルタに接続して出力を得ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係るアナログ・アイソレーション回路において、接地系統が異なる電源系統の回路を、コンデンサカップリングを用いて接続したので、簡単な構成でアナログ信号を絶縁することができる。
【０００７】
請求項２に係るアナログ・アイソレーション回路において、オープンループ回路を構成して部品点数を少なくして、安価で簡易な回路で、アナログ信号を絶縁することができる。
【実施例１】
【０００８】
図１（ａ）は本発明に係るアナログ・アイソレーション回路の一実施例の回路図、図１（ｂ）は波形図である。図１（ａ）において、１０１は第１の比較器、１０２は第２の比較器、１０３は三角波発信器、１０４は第１のコンデンサ、１０５は第２のコンデンサ、１０６は第１の抵抗器、１０７は第２の抵抗器、１０８は第３の抵抗器、１０９は第３の比較器、１１０は低域フィルタ、１１１，１１２，１１３，１１４，１１５は抵抗器である。
入力信号を第１の比較器１０１の第１の入力端子（＋）と第２の比較器１０２の第２の入力端子（−）とに接続する。三角波発信器１０３の出力を第１の比較器１０１の第２の入力端子（−）と第２の比較器１０２の第１の入力端子（＋）とに接続する。第１の比較器１０１の出力を第１のコンデンサ１０４及び抵抗器１１３を介して第３の比較器１０９の第１の入力端子（＋）に接続する。第２の比較器１０２の出力を第２のコンデンサ１０５及び抵抗器１１４を介して第３の比較器１０９の第２の入力端子（−）に接続する。第３の比較器１０９の第１の入力端子（＋）に接続する第１のコンデンサ１０４と抵抗器１１３との接続点と第２の入力端子（−）に接続する第２のコンデンサ１０５と抵抗器１１４との接続点との間に第１の抵抗器１０６を接続し、第１のコンデンサ１０４と第１の抵抗器１０６との接続点に第２の抵抗器１０７を介して電源に接続し、第２のコンデンサ１０５と第２の抵抗器１０７との接続点に第３の抵抗器１０８を介して電源に接続する。第３の比較器１０９の出力は低域フィルタ１１０に入力する。
【０００９】
三角波発信器１０３はコンパレータ１０３１，１０３２と積分器１０３３とで構成する。
第１の比較器１０１と第２の比較器１０２とは変調コンパレータを構成し、三角波発信器１０３とともに１次電源系を構成する。第３の比較器１０９は復調コンパレータを構成し、低域フィルタ１１０とともに２次電源系を構成する。１次電源系と２次電源系との間でループを形成しないすなわちオープンループにして、これら１次電源系と２次電源系との間を第１のコンデンサ１０４と第２のコンデンサで接続している。
【００１０】
図１（ｂ）の波形図により説明する。三角波発信器１０３から三角波信号（Ｂ）が発信されている。入力信号（Ａ）例えば漸次増加するような信号が入力するとする。第１の比較器１０１は、（Ｃ）のように入力信号が基準とする三角波信号より大のときに出力して、徐々に幅が増加する矩形波を出力する。第２の比較器１０２は、（Ｄ）のように入力信号が基準とする三角波信号より小のときに出力して、徐々に幅が減少する矩形波を出力する。第１の抵抗器１０６の両端には、（Ｅ）のように、徐々に幅が増加する矩形波が発生する。第３の比較器１０９は、第１の抵抗器１０６の両端の電圧に応答して、（Ｆ）のように、徐々に幅が増加する矩形波が発生する。低域フィルタ１１０は第３の比較器１０９の出力を平均化して出力する。入力信号（Ａ）の電圧が、出力信号（Ｇ）に再現する。
三角波発信器１０３に精密三角波発信器を用いることにより、オープンループでも、入力信号（Ａ）の電圧が、出力信号（Ｇ）に再現するについて、１％程度のスケールファクタ精度を得ることができ、１％程度の精度が必要な用途に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るアナログ・アイソレーション回路の回路図及びその動作を説明する波形図の一例である。
【符号の説明】
【００１２】
１０１…第１の比較器、１０２…第２の比較器、１０３…三角波発信器、１０４…第１のコンデンサ、１０５…第２のコンデンサ、１０６…第１の抵抗器、１０７…第２の抵抗器、１０８…第３の抵抗器、１０９…第３の比較器、１１０…低域フィルタ、１１１，１１２，１１３，１１４，１１５…抵抗器。
【図１】
2007088931.tif 000003