【手続補正書】
【提出日】平成25年6月18日(2013.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガルヴァニック・アイソレータによって消費される電力量を低減させる方法であって、
送信機がデータか又は電力信号を送信する用意又は準備ができた時に、ウェークアップ信号を、アイソレーション媒体を横切って該送信機から、感知回路に動作可能に接続された受信機へと送信し、
前記ウェークアップ信号を、前記アイソレーション媒体を通じて前記感知回路により受信し、
前記ウェークアップ信号を受け取る前記感知回路に応答して、スリープ・モードから動作モードへと前記受信機をパワーアップさせ、
前記ウェークアップ信号が送信された時から期間ｔＲＤＹが経過した後に、署名パターンを、前記送信機から前記アイソレーション媒体を通じて前記感知回路へと送信し、
前記感知回路か又は前記受信機によって、前記署名パターンの有効性を検証して、前記署名パターンが有効であると判定された場合には、前記データか又は電力信号を受信するために前記受信機をイネーブルにし、
前記データか又は電力信号を、前記送信機から前記アイソレーション媒体を通じて送信し、及び、
前記受信機によって、前記データか又は電力信号を受信する
ことを含む、方法。
【請求項２】
前記感知回路が、第１の電力源に動作可能に接続されており、且つ、該第１の電力源によってほぼ連続的に電力供給されることからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記感知回路が、第１の電力源に動作可能に接続されており、且つ、該第１の電力源によって断続的に電力供給されることからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電力源は第２の電力源とは独立しており、該第２の電力源が、前記受信機に動作可能に接続されており、且つ、前記受信機に電力供給するよう構成されていることからなる、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の電力源が、前記感知回路と前記受信機との両方に電力供給するよう構成されていることからなる、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項６】
全てのデータか又は電力信号が前記受信機へと送信された後に、送信終了コードを、前記送信機から前記感知回路へと送信することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記感知回路によって受信されている前記送信終了コードに応答して、前記動作モードから前記スリープ・モードへと前記受信機をパワーダウンさせることを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記送信機によって前記受信機へとデータか又は電力信号が何も送信されることなく所定期間が経過した後に、前記動作モードから前記スリープ・モードへと前記受信機をパワーダウンさせることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記署名パターンが無効であると判定された場合には、所定期間の後に、前記動作モードから前記スリープ・モードへと前記受信機をパワーダウンさせることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記アイソレーション媒体が、容量性のものか、磁気的なものか、又は光学的なものであることからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ウェークアップ信号と、前記署名パターンと、前記データ及び電力信号とを、単一チャンネルを通じて送信することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ウェークアップ信号と、前記署名パターンと、前記データ及び電力信号とを、単一チャンネルを通じて時分割多重化させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ウェークアップ信号と、前記署名パターンと、前記データ及び電力信号とを、２つ以上の別個のチャンネルを通じて送信することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
電力消費量が低減されたガルヴァニック・アイソレータであって、
送信機と、
感知回路を有した受信機であって、該感知回路が、該受信機に動作可能に接続されていることからなる、受信機と、
前記送信機と前記受信機との間に配置されたガルヴァニック・アイソレーション媒体
とを備え、
前記送信器がデータか又は電力信号を前記受信機に送信する用意又は準備ができた時に、前記送信機は、ウェークアップ信号を、前記ガルヴァニック・アイソレーション媒体を横切って前記感知回路へと送信するよう構成されており、前記感知回路は、前記ウェークアップ信号を受信するよう構成されて、前記ウェークアップ信号が受信された時には、スリープ・モードから動作モードへと前記受信機がパワーアップされることとなるようにさせ、前記送信機は、前記ウェークアップ信号が送信された時から期間ｔＲＤＹが経過した後に、前記感知回路か又は前記受信機へと署名パターンを送信するよう更に構成されており、前記感知回路か又は前記受信機は、前記署名パターンの有効性を検証するよう構成されており、及び、前記署名パターンが有効であると判定された場合には、前記データか又は電力信号を受信するために前記受信機をイネーブルにするよう構成されおり、前記受信機は、前記動作モードと比較して前記スリープ・モード中には、低減された量の電力を消費するよう構成されていることからなる、ガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項１５】
前記感知回路が、第１の電力源に動作可能に接続されており、且つ、該第１の電力源によってほぼ連続的に電力供給されることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項１６】
前記感知回路が、第１の電力源に動作可能に接続されており、且つ、該第１の電力源によって断続的に電力供給されることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項１７】
前記第１の電力源は第２の電力源とは独立しており、該第２の電力源が、前記受信機に動作可能に接続されており、且つ、前記受信機に電力供給するよう構成されていることからなる、請求項１５又は１６に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項１８】
前記第１の電力源が、前記感知回路と前記受信機との両方に電力供給するよう構成されていることからなる、請求項１５又は１６に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項１９】
データか又は電力信号が所定期間の間、受信されなかった後には、再び前記スリープ・モードに入るよう前記受信機が更に構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２０】
前記ガルヴァニック・アイソレーション媒体が、容量性のものか、磁気的なものか、又は光学的なものであることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２１】
全てのデータ又は電力信号が前記受信機へと送信された時には、送信終了コードを前記受信機に送信するよう前記送信機が更に構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２２】
前記送信終了コードが受信されたことに応答して、前記動作モードから前記スリープ・モードへと切り替わるよう前記受信機が更に構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２３】
前記送信機によって前記受信機にデータか又は電力信号が何も送信されることなく所定期間が経過した後に、前記動作モードから前記スリープ・モードへとパワーダウンするよう前記受信機が更に構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２４】
前記署名パターンが無効であると判定された場合には、所定期間の後に、前記動作モードから前記スリープ・モードへとパワー・ダウンするよう前記受信機が更に構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２５】
前記送信機が集積回路（ＩＣ）を含み、及び、前記受信機がＩＣを含むことからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２６】
前記送信機ＩＣと前記受信機ＩＣとがカプセル化されるか又はオーバーモールドされて、単一パッケージを形成することからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２７】
前記受信機と前記送信機が、別個のそれぞれのグランドに電気的に接続されることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２８】
前記送信機が、差動信号を送信するよう構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項２９】
前記受信機が、差動信号を受信するよう構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項３０】
前記送信機か又は前記受信機の少なくとも一部分が、ＣＭＯＳプロセスと、バイポーラ−ＣＭＯＳプロセスと、組み合わされたバイポーラ−ＣＭＯＳ−ＤＭＯＳ（ＢＣＤ）プロセスとのうちの１つか又は複数を用いて製造されている、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項３１】
前記ガルヴァニック・アイソレータが、ポリイミドか又はプラスチック内において少なくとも部分的にカプセル化されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項３２】
前記送信機か又は受信機が、コモンモード除去（ＣＭＲ）回路を更に含むことからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項３３】
前記ガルヴァニック・アイソレーション媒体、及び前記送信機及び受信機が、前記ウェークアップ信号と、前記署名パターンと、前記データ及び電力信号とを、単一チャンネルを通じて送信するよう構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項３４】
前記ガルヴァニック・アイソレーション媒体、及び前記送信機及び受信機が、前記ウェークアップ信号と、前記署名パターンと、前記データ及び電力信号とを、単一チャンネルを通じて時分割多重化させるよう構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【請求項３５】
前記ガルヴァニック・アイソレーション媒体、及び前記送信機及び受信機が、前記ウェークアップ信号と、前記署名パターンと、前記データ及び電力信号とを、２つ以上の別個のチャンネルを通じて送信するよう構成されていることからなる、請求項１４に記載のガルヴァニック・アイソレータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本明細書内において説明される本発明の様々な実施形態の多くは、ガルヴァニック・アイソレータ及びコイル変換器用のデータ信号及び電源トランスの分野に関し、より詳細には、誘電体障壁か又はアイソレーション障壁を横切ってデータ信号及び／又は電力信号を送信及び受信するための磁気的か、容量性のか、又は光学的な手段を用いる装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
先行技術において既知の高電圧アイソレーション通信装置には、光学的な、磁気的な、及び容量性の装置が含まれる。先行技術の光学装置は、典型的には、光信号を送信する及び受信するためにＬＥＤ及び対応するフォトダイオードを用いることによって高電圧アイソレーションを達成し、通常、高電力レベルが必要であり、及び、複数の通信チャンネルが必要とされる時には、動作上の及び設計上の制約を受ける。先行技術の磁気装置は、典型的には、対向する誘導性の結合コイルを用いることによって高電圧アイソレーションを達成し、通常（特に、高いデータレートが要求される時には）、高電力レベルが必要である。先行技術の容量性装置は、送信電極と受信電極との複数対を用いることによって電圧アイソレーションを達成する。ここで、例えば、データを送受信するために第１の電極対が用いられ、送信した信号をリフレッシュするか又は保持するために第２の電極対が用いられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ガルヴァニック・アイソレータの設計には、それによりデータか又は電力信号が送信されない状態か又は受信されない状態の時に電力消費量を如何にして低減させるかというような、幾つかの厄介な技術的な課題が存在する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ガルヴァニック・アイソレータの感知（センス）側の電力消費量を低減させる１つの方法は、送信側から統合ＤＣ−ＤＣ変換器を介して感知側に、アイソレートされた電力源を提供することである。図１を参照すると、そこには、統合ＤＣ−ＤＣ変換器を有した従来技術のアイソレータ１０の回路図が示されている。送信機３０がデータか又は電力信号をガルヴァニック・アイソレーション媒体４０を横切って送ることが必要な時には、ガルヴァニック・アイソレータ４０の感知側に配置された受信機２０をパワーアップ（電力アップ）させるために、送信機は最初に、専用の電力チャンネルを横切ってＤＣ−ＤＣ電力転送を実行することとなる。感知側の電力供給２１がアップすると、送信機３０は次に、データ信号を送信側から感知側に送るための転送を実施することができる。この方法の不都合な点は、アイソレーション媒体内において生じる損失に起因して、電力転送の効率が典型的には良好ではないことである。電力転送効率を改善する１つの方法は、電力チャンネル内のアイソレーション媒体を、データチャンネルに対応するものよりもより効率的になるように設計することである。しかしながら、そうすることの欠点は、システムがより複雑になり、従って、より一層高価になることである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ガルヴァニック・アイソレータ内における感知側での電力消費量を低減させる別の方法は、ウェークアップ・パルスを送信側３０から受信側２０に送るために外部の別個の光カプラを使用することである。図２は、ウェークアップ・パルスを受信するために外部の別個の光カップラを用いる従来技術の回路１０を示している。受信側２０が電力アップされると、送信側３０から感知側２０にデータ信号が送信され得る。この方法の欠点は、ウェークアップ信号を送信し及び受信するために必要とされる余分な構成要素が、ボード面積を増加させ、更にまた、電気的な構成要素のための費用を増加させることになることである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
Analog Devices社により発行された、Baoxing Chenによる「iCoupler（登録商標） Products with isoPower（登録商標） Technology: Signal and Power Transfer Across Isolation Barrier Using Microtransformers」も参照されたい。この文献において、ガルヴァニック・アイソレータに関する更なる情報が見出されることとなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
必要とされるのは、低減された電力を消費するか、低コストで構築され得るか、或いは本明細書及びその図面を読み取って理解した後には明らかになるであろうような他の利点を有する、ガルヴァニック・アイソレータである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
幾つかの実施形態では、ガルヴァニック・アイソレータによって消費される電力量を低減させる方法が提供される。該方法には、送信機がデータか又は電力信号を送信する用意又は準備ができた時に、ウェークアップ信号を、アイソレーション媒体を横切って該送信機から、感知回路に動作可能に接続された受信機に送信することと、前記アイソレーション媒体を通じてウェークアップ信号を前記感知回路により受信することと、前記ウェークアップ信号を受信する前記感知回路に応答して、前記受信機をスリープ・モードから動作モードにパワーアップさせることと、前記ウェークアップ信号が送信された時からある期間ｔＲＤＹが過ぎた後に、署名パターンを前記送信機から前記アイソレーション媒体を通じて前記感知回路に送信することと、前記感知回路か又は受信機により、前記署名パターンの有効性（妥当性）を検証（ベリファイ）することと、前記署名パターンが有効であると判定された場合には、データか又は電力信号を受信するために前記受信機をイネーブルにすることと、データか又は電力信号を前記送信機から前記アイソレーション媒体を通じて送信することと、前記受信機により、データか又は電力信号を受信することと、が含まれる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
別の実施形態では、電力消費量が低減されたガルヴァニック・アイソレータが提供される。該ガルヴァニック・アイソレータは、送信機と、受信機であって、動作可能に該受信機に接続された感知回路を有する受信機と、前記送信機と前記受信機との間に配置されたガルヴァニック・アイソレーション媒体と、を備え、前記送信機がデータか又は電力信号を受信機に送信する用意又は準備ができた時には、ウェークアップ信号を前記アイソレーション媒体を横切って感知回路に送信するよう前記送信機が構成されており、前記感知回路は、前記ウェークアップ信号を受信するように構成され、前記ウェークアップ信号を受信した時には、前記受信機がスリープ・モードから動作モードにパワーアップされることとなるようにさせ、前記送信機は、前記ウェークアップ信号が送信された時から期間ｔＲＤＹが過ぎた後に、署名パターンを前記感知回路か又は前記受信機に送信するよう更に構成されており、前記感知回路か又は前記受信機は、前記署名パターンの有効性（妥当性）を検証（ベリファイ）するよう構成されており、及び、前記署名パターンが有効であると判定された場合には、前記データか又は電力信号を受信するために前記受信器をイネーブルにするよう構成されており、前記受信機は、動作モードと比較してスリープ・モード中には、低減低減された量の電力を消費するよう構成されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
更なる実施形態が、本明細書内において開示されるか、或いは、本明細書及びその図面を読み取って理解した後に当業者にとって明らかになるであろう。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の様々な実施形態の様々な態様は、以下の明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
これらの図面は、必ずしも縮尺通りとは限らない。同様の番号は、別様に言及されない限り、図面全体を通して同様の部品か又はステップを指す。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】ＤＣ−ＤＣ変換器を有した、先行技術のアイソレータを示す図である。
【図２】先行技術の光学的なウェークアップ信号を送信及び受信する回路の概略図を示す図である。
【図３】一実施形態による、感知及び送信の流れ図を示す図である。
【図４】ウェークアップ回路の一実施形態を示す図である。
【図５】ウェークアップ回路の別の実施形態を示す図である。
【図６】ウェークアップ回路の更に別の実施形態を示す図である。
【図７】ウェークアップ回路の更に別の実施形態を示す図である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
以下の米国特許出願は、参照により、そのそれぞれの全体が本明細書内において組み込まれる。すなわち、（ａ）Fun Kok Chow他に与えられた米国特許出願シリアル番号であって、「High Voltage Isolation Semiconductor Capacitor Digital Communication Device and Corresponding Package」と題する、２００８年２月１５日にファイリングされた米国特許出願シリアル番号第１２／０３２，１６５号（以下、「１６５号特許出願」と記す）、（ｂ）Fouquet他に与えられた米国特許出願シリアル番号であって、「Galvanic Isolators and Coil Transducers」と題する、２００８年３月３１日にファイリングされた米国特許出願シリアル番号第１２／０５９，９７９号（以下、「９７９号特許出願」と記す）、（ｃ）Fouquet他に与えられた米国特許出願シリアル番号であって、「Coil Transducer with Reduced Arcing and Improved High Voltage Breakdown Performance Characteristics」と題する、２００８年３月３１日にファイリングされた米国特許出願シリアル番号第１２／０５９，７４７号（以下、「７４７号特許出願」と記す）、（ｄ）Fouquet他に与えられた米国特許出願シリアル番号であって、「High Voltage Hold-off Coil Transducer」と題する、２００９年２月１２日にファイリングされた米国特許出願シリアル番号第１２／３７０，２０８号（以下、「２０８号特許出願」と記す）、（ｅ）Fouquet他に与えられた米国特許出願シリアル番号であって、「Minimizing Electromagnetic Interference in Coil Transducers」と題する、２００９年２月２６日にファイリングされた米国特許出願シリアル番号第１２／３９３，５９６号（以下、「５９６号特許出願」と記す）、及び（ｆ）Gek Yong Ng他に与えられた米国特許出願シリアル番号であって、「High Voltage Isolation Dual Capacitor Communication System」と題する、２００８年３月３１日にファイリングされた米国特許出願シリアル番号第１２／３９７，２５４号（以下、「２５４号特許出願」と記す）である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本明細書内において開示した装置及び方法の幾つかの様々な実現可能な実施形態の完全な理解を提供するために、以下の詳細な説明では、特定の詳細事項が提供されている。しかしながら、本明細書、特許請求の範囲、及びその図面を読み取って理解することにより、当業者は、本明細書内に記載された特定の詳細事項に従わなくても幾つかの実施形態が実践され得ることを理解するであろう。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図面内において、幾つかの（但し必ずしも全てというわけではないが）実現可能な実施形態が例示されているが、縮尺通りに示されていない場合がある。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
１つの実施形態によれば、また図３に例示されているように、ガルヴァニック・アイソレータ１０によって消費される電力量を低減させる方法２００が提供される。ステップ１１０において、送信機３０がデータか又は電力信号を受信機２０に送信する用意又は準備ができた時には、送信機３０は、ウェークアップ信号をアイソレーション媒体４０を横切って配置された受信機２０に送信する。該受信機２０は、感知回路５０に動作可能に接続されている。ステップ２２０において、感知回路５０は、アイソレーション媒体４０を通じてウェークアップ信号を受信する。該感知回路５０は、好適には、第１の電力源に動作可能に接続され、及び第１の電力源によってほぼ連続的に電力供給される。ウェークアップ信号を受信する感知回路５０に応答して、受信機２０はスリープ・モード２１０から動作モードにパワーアップされる。ステップ１２０において、ウェークアップ信号が送信された時から期間ｔＲＤＹが経過した後に、ステップ１３０において、署名パターンが送信機３０からアイソレーション媒体４０を通じて感知回路５０に送られる。次に、ステップ２３０において、感知回路５０か又は受信機２０は、署名パターンの有効性（妥当性）を検証（ベリファイ）する。ステップ２３０において、署名パターンが有効であると判定された場合には、ステップ２５０において、受信機２０は、データか又は電力信号を送信機３０から受信するためにイネーブルにされる。ステップ１４０において、送信機３０は、データか又は電力信号を、送信機３０からアイソレーション媒体４０を通じて受信機２０に送信する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図３内のステップ１５０及び２６０に更に示されているように、１つの実施形態によれば、前記方法は、ステップ２６０において、署名パターンが受信された時から所定の期間中にデータか又は電力信号が受信されたかどうかを判定することを更に含む。データか又は電力信号が送信機３０により受信機２０に何も送信されない状態で所定の期間が経過すると、受信機２０への給電は動作モードからスリープ・モード２１０に変わる。更に、署名パターンが無効であると判定された場合には、所定の期間が経過した後に、受信機２０は、動作モードからスリープ・モード２１０にパワーダウンされる。反対に、データか又は電力信号が所定の期間中に受信されて、かつ署名パターンが有効であると判定された場合には、ステップ１５０とステップ２７０とが実行される。この場合、ステップ１５０において、全てのデータか又は電力信号が受信機２０に送信された後に、送信終了コードが送信機３０から感知回路５０か又は受信機２０に送られる。ステップ１５０で、送信終了コードが感知回路５０か又は受信機２０によって受信されたことに応答して、ステップ２７０において、受信機２０が動作モードからスリープ・モード２１０にパワーダウンされる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
様々な方法において、アイソレーション媒体４０は、容量性か、磁気的か、又は光学的なものとすることができる。上述の方法は、幾つかの異なる実施形態に従って実行されることが可能であり、その詳細は後述される。一般的なケースでは、及びアイソレーション媒体４０が容量性か、磁気的か、又は光学的なものであるかどうかにかかわらず、送信機３０と、受信機２０であって、動作可能に該受信機２０に接続された感知回路５０を有する受信機２０と、送信機３０と受信機２０との間に配置されたガルヴァニック・アイソレーション媒体４０とを備えた、電力消費量が低減されたガルヴァニック・アイソレータが提供される。送信機３０がデータか又は電力信号を受信機２０に送信する用意又は準備ができた時には、送信機３０は、ウェークアップ信号を、アイソレーション媒体４０を横切って感知回路５０に送信するよう構成されている。感知回路５０は、第１の電力源に動作可能に接続され、及び第１の電力源によってほぼ連続的に電力供給される。感知回路５０は、ウェークアップ信号を受信するように構成され、ウェークアップ信号が受信された時には、受信機２０がスリープ・モードから動作モードにパワーアップされることとなるようにさせる。送信機３０は、ウェークアップ信号が送信された時から期間ｔＲＤＹが過ぎた後に、署名パターンを感知回路５０か又は受信機２０に送信するよう更に構成されている。感知回路５０か又は受信機２０は、署名パターンの有効性（妥当性）を検証（ベリファイ）するように構成されており、及び、署名パターンが有効であると判定された場合には、送信機３０からのデータか又は電力信号を受信するために受信機２０をイネーブルにするよう構成されている。受信機２０は、動作モードと比較してスリープ・モード中には、消費する電力量が低減されるように構成されている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
そのような消費電力が低減されたガルヴァニック・アイソレータは、集積回路（ＩＣ）を更に備えることができ、ここで、送信機３０及び受信機２０が、１つか又は別々のＩＣｓ内へと組み込まれる。送信機及び受信機ＩＣｓが、カプセル化されるか又はオーバーモールドされて、単一パッケージを形成することができる。更に、受信機２０と送信機３０は、別個のそれぞれのグランドに電気的に接続され得る。１つの実施形態では、送信機３０は、差動信号を送信するように構成され、受信機２０は、差動信号を受信するように構成される。受信機２０と送信機３０にはまた、コモンモード除去（ＣＭＲ）回路を含めることもできる。送信機３０と受信機２０の少なくとも一部は、ＣＭＯＳプロセスと、バイポーラ−ＣＭＯＳプロセスと、組み合わされたバイポーラ−ＣＭＯＳ−ＤＭＯＳ（ＢＣＤ）プロセスとのうちの１つか又は複数のプロセスを用いて好適には製造される。ガルヴァニック・アイソレータ１０は、少なくとも部分的に、ポリイミドか又はプラスチック内においてカプセル化され得る。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図３への参照を続けると、アイソレータ１０の感知側を超低電力か又はスリープ・モードからウェークアップする方法が提供される。従来のアイソレートされた装置では、感知又は検出側は、通常の動作モードにおいて維持されるため、感知側と送信側とを分離するアイソレーション媒体の反対側に配置される送信側から送信され得る信号を、感知又は検出側は常に受信する用意ができている。このことは、感知側はアクティブな情報転送がない時でも電力を消費しているということを意味しており、その結果として、望ましくない電力浪費が生じる。本明細書内において説明される方法は、アイソレートされた感知側が超低電力のスリープ・モードにおいて動作することを可能にし、該スリープ・モードは次いで、送信側からのウェークアップ信号により引き上げられて、通常の動作モードに設定される。該ウェークアップ信号は、専用のチャンネルを通じて送信され得るか、又はデータ・チャンネル上において時分割多重化され得る。様々な方法には、ウェークアップ信号が、本物であり、及びシステム内のノイズ障害か又はコモンモードグランド過渡現象に起因するものではないということを保証する堅牢性のためのステップを含めることができる。該方法は、感知側がスリープ・モードにおいて維持され得るので、アイドル状態におけるアイソレートされた装置の電力消費を低減させる。該方法は、全てのアイソレーション媒体タイプにおいて用いられ得る、及び、例示を目的として、例えば、アイソレートされた光学的か、容量性のか、又は磁気的な装置の中で用いられ得る。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本明細書内において開示された様々な方法及び装置は、感知側を常にパワーアップ・モードに維持するか、ＤＣ−ＤＣ変換器を通じて感知側に電力を転送するか、又は外部のディスクリートな光カプラを用いるというような従来技術の方法に対して幾つかの重要な利点を提供する。送信機３０から受信機２０に何も信号が送信されていない時には、スリープ・モードに感知側が維持されるので、感知側の電力消費はゼロか又は極めて少ない。スリープ・モードでは、受信機回路構成は、感知側の電力源を完全には切断せずに、パワーダウンされる（すなわち、受信機２０がスリープ・モードに入る時には、電力が感知回路５０に依然として配送される）。感知回路５０に対する電力供給は、典型的にはほとんど常に利用可能な外部の電力源によって提供され得る。署名パターンと、該署名パターンの検証と、及び送信終了コードとが、ノイズ障害か又はコモンモードグランド過渡現象に対するシステムの堅牢性を保証するので、本物のウェークアップ・コールが確実に且つ効果的に検出され得る。ウェークアップ信号及びデータ又は電力信号は、単一チャンネルを通じて、例えば時分割多重化することを介して送信され得るか、或いは、２つ以上の別個のチャンネルを通じて別々に送信され得る。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
好適な一実施形態において、ウェークアップ・チャンネルは、データ信号チャンネルと同じ信号伝送特性を有した同じアイソレーション媒体４０を使用するため、通常のデータ信号チャンネルよりもより高い効率を有する別個のアイソレーションチャンネルを必要としない。受信機をウェークアップするために使用される署名パターンは、固定されたか又は所定のパターンを有した信号とすることができ、及び、予め設定された時間フレーム内において発生する必要がある。周波数及び／又は時間ベースの信号もまた、署名パターンを形成するために使用され得る。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本明細書内において提示されている様々な実施形態は、電力を節約するために超低電力のスリープ・モードで動作しているガルヴァニック・アイソレータの感知側をウェークアップさせるための特有の（ユニークな）解決策を提供する。好適実施形態において、送信側及び感知側は、アイソレーション媒体４０によってガルヴァニック的にアイソレートされた２つの異なるＩＣチップ（ダイ）上に配置される。適合可能なアイソレーション媒体は、実際には、容量性のか又は磁気的なものであることが好ましいが、光学的なアイソレータもまた予期（又は期待）される。ウェークアップ信号は、専用のチャンネルを通じて送信され得るか、又はデータ・チャンネル上において時分割多重化され得る。スリープ・モードにおいて動作する感知側は、最初のウェークアップ信号を送信機３０から受信して、次いで、受信機２０をパワーアップするように進めることができなければならない。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
容量性のアイソレーション媒体のケースにおいて、感知側でのウェークアップ機能の回路実現形態の一実施形態が、図４内に示されている。アイソレーション媒体４０を横切った信号送信が何も生じていない状態のアイドル状態に装置がある時には、感知側はスリープ・モードにある。スリープ・モードでは、電圧Ｖｓｅｎｓｅがゼロであるため、ＮＭＯＳトランジスタＭＮ１はターンオフされる。ＰＭＯＳ電流源ＭＰ１はコンデンサＣ１を充電して、シュミット・トリガの入力をハイに引き上げている。該シュミット・トリガの出力とその相補信号（complement）は、ＳＲフリップフロップのＲｅｓｅｔ入力部、Ｓｅｔ入力部をそれぞれ駆動する。ＳＲフリップフロップは、アクティブ・ハイのパワーアップ信号を、受信機２０内の関連付けられた回路構成に対して出力する。スリープ・モードでは、該フリップフロップはリセット状態にあるため、パワーアップ信号はローであり、該パワーアップ信号が、感知回路構成５０を除き、感知側の受信機２０内の全ての回路構成をパワー・ダウンさせる。該感知回路構成５０は、動作を継続して、低減された量の電力を消費する。感知側がパワー・ダウンされた後には、受信機２０によって電力は消費されない。ディジタル論理ブロックは、静的状態において電流を消費しない。従って、感知側は、ゼロか又は超低電力の状態がスリープ・モードにおいて維持される。送信側がデータか又は電力信号を感知側に送ることを希望する場合には、送信側は最初にウェークアップ信号を発行する。該ウェークアップ信号は、一実施形態において、アイソレーション・チャンネル４０を横切る継続期間ｔＷＡＫＥの連続的な電圧パルスの列である。抵抗Ｒ１を横切って発生したＶｓｅｎｓｅ電圧は、ＮＭＯＳトランジスタＭＮ１のゲートを駆動するために使用され、その閾値電圧が超えられた場合に、該ＮＭＯＳトランジスタＭＮ１をターンオンさせる。シュミット・トリガの入力は、従って、ＭＮ１によってローに引き下げられて、Ｓｅｔ入力部を駆動するその出力はハイになる。該ＳＲフリップフロップは、従ってセットされて、ハイ信号をパワーアップ信号に送る。このことは次に、感知側の受信機２０内の回路構成をパワーアップさせ、該受信機２０内の回路構成は、次いで、署名パターンを受け取る準備ができ、データか又は電力信号によって後続される。信号送信の終了時に、ウェークアップ・パルスがなくなり、Ｖｓｅｎｓｅノードは抵抗Ｒ１を通じてゼロに自然に放電される。フリップフロップは再度リセットされ、受信機２０はスリープ・モードに戻る。フィルタ・コンデンサＣ１及びシュミット・トリガは、ノイズ障害か又はコモンモードグランド過渡現象が誤トリガを生じさせることを防止することによって、システムに対して追加のノイズ耐性を提供する。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
誘導性のアイソレーション媒体のケースにおいて、感知側でのウェークアップ機能の回路実現形態の一実施形態が、図５内に示されている。このケースでは、アイソレーション媒体はインダクタであり、ウェークアップ信号パルス列が、スイッチＳ１を駆動するために使用されて、電流ＩＷＡＫＥが１次コイル内へと注入される。スイッチＳ１がターンオンされる時に、１次コイル内の電流が２次コイルに結合して、それにより、抵抗Ｒ１の両端にＶｓｅｎｓｅ電圧が発生させられることになる。この回路は、図４内に例示された回路と同様の方法で機能する。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図６は、データとウェークアップ信号との両方を、単一アイソレーションチャンネルを通じて転送するためのブロック図を示す。図６において、ウェークアップ信号とデータか又は電力信号とが同じアイソレーションチャンネルを通じて、送信側から感知／受信側に転送される。ＰＯＲは、パワー・オン・リセット信号である。感知／受信側での電力供給がアップされて準備ができると、ＰＯＲはパルス信号を送ってＤ型フリップフロップをリセットする。これにより、論理信号Ｖｗａｋｅ及びＶｗａｋｅ＿Ｂａｒに対する初期状態が設定され、及び該論理信号Ｖｗａｋｅ及びＶｗａｋｅ＿Ｂａｒにより、スイッチＡがターンオンさせられ、スイッチＢがターンオフさせられる。このことはまた、受信機２０をスリープ・モードにする。スイッチＡがオンの間、スイッチＡは、信号が感知回路５０へと通過されることとなることを可能にする。ウェークアップ信号が感知された場合には、クロック信号が生成されて、Ｄ型フリップフロップに送られる。このことが、Ｖｗａｋｅ及びＶｗａｋｅ＿Ｂａｒの論理を反転させて、スイッチＡをターンオフさせ、スイッチＢをターンオンさせる。その後、信号はスイッチＡを通過することができず、信号Ｖｗａｋｅ及びＶｗａｋｅ＿Ｂａｒは現在の状態のままにとどまる。同時に、Ｖｗａｋｅは受信機２０をパワーアップさせる。スイッチＢがターンオンされた時には、データか又は電力信号は受信機２０へと通過され得る。受信機２０は従って、受信されている信号パターンが有効な署名パターンであるかどうかをチェックする。署名パターンが、有効であり、且つ、予め設定された時間窓内において提示される場合には、受信機２０はパワーアップされた状態のままとなる。受信された署名パターンが、誤トリガを生じさせるノイズか又は無効な信号である場合には、スリープ・パルスがＤ型フリップフロップに送られて、Ｖｗａｋｅ及びＶｗａｋｅ＿Ｂａｒをリセットさせる。このケースでは、Ｖｗａｋｅが受信機２０をシャットダウンさせ、スイッチＢをターンオフさせる一方で、Ｖｗａｋｅ＿ＢａｒはスイッチＡをターンオンさせる。これにより、データか又は電力信号がスイッチＡを通じて感知回路５０に送られることが可能となる。有効なパターン署名をチェックするプロセスは、繰り返される。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図７は、データか又は電力信号及びウェークアップ信号を、複数のアイソレーションチャンネルを通じて、送信側から感知／受信側に転送するためのブロック図を示す。図７内に示されているように、感知／受信側での電力供給がアップされて準備ができると、ＰＯＲはパルス信号をＤ型フリップフロップに送る。これにより、論理信号Ｖｗａｋｅについての初期状態が設定される。該Ｖｗａｋｅ信号は、受信機２０を最初にスリープ状態にする。ウェークアップ信号が感知された場合には、信号が生成されて、Ｄ型フリップフロップに送られて、Ｖｗａｋｅの論理を反転させる。同時に、Ｖｗａｋｅはまた受信機２０をパワーアップさせる。受信機２０がパワーアップされると、受信機２０はそこに送信された署名パターンをチェックする。該署名パターンが有効であり、且つ予め設定された時間窓内において生じる場合には、受信機２０はパワーアップされたままとなり、その通常の機能を実行する。受信した署名パターンが無効である場合には、スリープ・パルスがＤ型フリップフロップに送られて、Ｖｗａｋｅをその初期状態に戻すようにリセットする。Ｖｗａｋｅがリセットされると、受信機２０はシャットダウンされてスリープ・モードに戻される。次に、感知回路５０は、受信機２０を再びウェークアップさせるためにウェークアップ信号を探し始める。有効な署名パターンをチェックするプロセスは、このようにして繰り返される。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
受信機２０をウェークアップさせるために、有効な署名パターンが、受信機２０及び／又は感知回路５０によって受け取られる必要がある。有効な署名パターンは、あるパターンの信号から成ることが可能であり、及び好適には、予め設定された時間窓内において送られる必要がある。周波数及び／又は時間ベースの信号が、ある有効な署名パターンを構成するために使用され得る。受信機２０が有効な署名パターンを検出すると、受信機２０は、スリープコマンドがそれによって受信されるまで、起こされたままとなる。同様の手法において、スリープコマンドはまた、受信機２０をパワーダウンさせる命令として、受信機２０及び／又は感知回路５０によって認識される署名パターンとすることもできる。データか又は電力信号送信の最後に、受信機をスリープ状態に戻すために、送信機３０はスリープ・モード署名パターンを発行することができる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ウェークアップ信号、署名パターン、及びデータ及び電力信号は、手元の特定のアプリケーション及び設計に従って、単一チャンネルか又は２つ以上のチャンネルを用いて、アイソレータ１０内において送信及び受信され得るということに更に留意されたい。更に、ウェークアップ信号、署名パターン、及びデータ及び電力信号は、単一チャンネルか又は２つ以上のチャンネルによって、当業者にとって周知の時分割多重化技法を用いて、アイソレータ１０内において送信及び受信され得る。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
更に、好適実施形態において、アイソレータ１０は、ＣＭＯＳ、バイポーラ−ＣＭＯＳ、及び／又は組み合わされたバイポーラ−ＣＭＯＳ−ＤＭＯＳ（ＢＣＤ）か又は他の適合可能なチップ製造プロセスを用いて実現され、それにより、アイソレータ１０は、送信機３０、アイソレーション媒体４０、受信機２０、及び感知回路５０の全てを含んだ単一チップか、集積回路か、パッケージか、又はハイブリッドを形成することとなる。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
更に、第１の電力源は、感知回路５０を連続的にか又はほぼ連続的に電力供給するよう構成され得る。代替的には、送信機３０によるウェークアップ信号の送信に同期される感知回路５０に対するパワーオンスケジュールに最も好適には従って、第１の電力源が、感知回路５０に断続的に電力供給するよう構成されることが可能であり、これにより、感知回路５０がパワーアップされることが知られ、及びそのようなウェークアップ信号を感知する用意ができている時には、ウェークアップ信号が送信機３０によって送信されることとなる。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本明細書内において開示された装置及び方法の様々な実施形態の用途には、ガルヴァニック・アイソレータ、磁気ガルヴァニック・アイソレータ、容量性ガルヴァニック・アイソレータ、コイルトランスデューサ、マイクロ・トランス、ミニチュア・トランス、通信装置、高速通信装置、高電圧通信装置、トランスデューサ、トランスデューサ・アセンブリ、半導体装置、及びハイブリッド装置が含まれる（但し、これらに限定されない）。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本明細書内において開示された本発明の様々な実施形態は、改善された回路性能、より小型のパッケージ又はチップ、より低い電力消費、及びより高速のデータ転送レート、を提供することを含む（但しこれらに限定されない）幾つかの利点を提供するということが、当業者であれば次に明らかになってくるであろう。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本明細書内において開示された本発明の様々な実施形態の範囲内において含まれるのは、本明細書内において記載された、様々な構成要素を作成する及び達成する方法、装置、及びシステムであるということに更に留意されたい。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
上述の実施形態は、本明細書内において開示された様々な発明の範囲を限定するものとしてではなく、例として考慮されるべきである。上述の実施形態に加えて、詳細な説明及び添付図面をレビューすることによって、他の実施形態が予期（期待）されるということが分かるであろう。従って、本明細書内において明確には記載されていない上述の実施形態の多くの組合せ、置き換え、変形形態、及び修正は、それでもなお、本明細書内において開示された様々な発明の範囲内におさまることとなる。