特開 2022-189009 絶縁通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189009

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】絶縁通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20221215BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 303Z

H04L25/02 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097332

(22)【出願日】2021-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 一央

【テーマコード（参考）】

5K029

【Ｆターム（参考）】

5K029DD24

5K029HH08

5K029JJ00

5K029LL02

5K029LL15

(57)【要約】

【課題】正しく送信されているか誤送信であるかを正確に判断できるようにした絶縁通信システムを提供する。
【解決手段】送信部２は、非反転バッファ５及び反転バッファ６を並列接続して構成され差動パルスを差動伝送路Ｋに送信する。絶縁伝送部４は、キャパシタ８、９によるカップリングを含む微分回路１５を差動伝送路Ｋに構成すると共に差動パルスを微分回路１５により成形した微分信号を伝送する。受信部３は、絶縁伝送部４を通じて差動伝送路Ｋから信号を受信する。ＲＳフリップフロップ２０は、一対のコンパレータ１６、１７の出力パルスをそれぞれ復調パルスのセット・リセットとして入力し送信部２から送信された差動パルスを復調する。クランプ回路２４、２５は、一対のコンパレータ１６、１７の入力にそれぞれ接続され当該一対のコンパレータ１６、１７の入力電圧を同相入力電圧範囲Ｖｈに抑制する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非反転バッファ（５）及び反転バッファ（６）を並列接続して構成され差動パルスを差動伝送路に送信する送信部（２）と、
キャパシタ（８、９）によるカップリングを含む微分回路（１５）を前記差動伝送路に構成すると共に前記差動パルスを前記微分回路により成形された微分信号を伝送する絶縁伝送部（４）と、
前記絶縁伝送部を通じて前記差動伝送路から信号を受信する受信部（３；２０３；３０３；４０３；６０３；７０３；８０３）と、を備え、
前記受信部は、前記差動伝送路から信号を入力して一方から他方及び他方から一方の差分が所定値に達するか否かを判定する一対のコンパレータ（１６、１７）と、前記微分信号を受信すると前記一対のコンパレータにより前記所定値に達したと判定されたパルスをそれぞれ復調パルスのセット・リセットとして前記送信部から送信された前記差動パルスを復調する復調部（２０）と、を備え、
前記一対のコンパレータの入力にそれぞれ接続され当該一対のコンパレータの入力電圧を同相入力電圧範囲内に抑制するクランプ回路（２４、２５）を備える絶縁通信システム。

【請求項2】

前記クランプ回路は、
前記一対のコンパレータの同相入力電圧範囲に基づいて設定されたクランプ電圧をそれぞれ出力する定電圧回路（４０、４３）と、
前記定電圧回路のクランプ電圧出力ノードと前記一対のコンパレータの入力との間にそれぞれ接続された一方向通電部（４１、４２、４４、４５；５０～５３；６０～６３）と、
を備える請求項１記載の絶縁通信システム。

【請求項3】

前記一方向通電部（４１、４２、４４、４５）は、ダイオードにより構成される請求項２記載の絶縁通信システム。

【請求項4】

前記一方向通電部（５０～５３）は、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタにより構成される請求項２記載の絶縁通信システム。

【請求項5】

前記一方向通電部（６０～６３）は、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタにより構成される請求項２記載の絶縁通信システム。

【請求項6】

前記定電圧回路（５４０、５４３）は、バンドギャップリファレンス回路により構成される請求項２から５の何れか一項に記載の絶縁通信システム。

【請求項7】

前記受信部は、前記一対のコンパレータの入力に抵抗（１３、１４）を備えると共に、前記微分回路は前記キャパシタ及び前記抵抗を接続して構成され、
前記差動伝送路に前記一方向通電部を介して接続される前記定電圧回路の出力インピーダンスは、前記抵抗の抵抗値に基づいて定められた所定インピーダンス以上に設定されている請求項２から６の何れか一項に記載の絶縁通信システム。

【請求項8】

前記コンパレータの入力電圧を検出する検出部（８０、８１）と、
前記検出部により前記コンパレータの同相入力電圧範囲を逸脱する電圧が検出されると外部に通知する通知部（８２）を備える請求項１から７の何れか一項に記載の絶縁通信システム。

【請求項9】

前記受信部により前記復調パルスを受信できていない非受信経過時間を計測し、前記非受信経過時間が予め定められた所定時間に達したか否かを判定し、前記所定時間に達した場合に前記差動パルスの通信を停止する停止制御部（８２）を備える請求項１記載の絶縁通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の絶縁容量通信回路として特許文献１記載の技術が提供されている。特許文献１記載の高電圧絶縁デュアルキャパシタ通信システムは、２つの独立した装置の中に形成される通信駆動電極及び通信センス電極と、対応する第１及び第２のキャパシタとを備えている。この技術は、通信経路に対して直列にキャパシタを２つ設けているため、絶縁破壊電圧を高くできる。

【0003】

さらに特許文献１記載の技術によれば、受信機回路の中で利得増幅器回路により受信信号を増幅しＲＳフリップフロップにより信号を受信している。コモンモード電圧がＣＭＲ回路内の増幅器に入力されると、コモンモード電流が増幅器の出力端子にてプッシュ又はプルされるようになっている。ＣＭＲ回路の出力には利得増幅器が接続されている。利得増幅器は、ＣＭＲ回路の出力を利得増幅し、この増幅信号をＲＳフリップフロップに入力するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－２０６７９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

コモンモード電圧が絶縁通信システムに大きく印加されてしまうと、コンパレータが同相入力電圧範囲を逸脱した電圧を入力してしまい、コンパレータの後段に接続されたフリップフロップに禁止入力されてしまう虞がある。フリップフロップが発振してしまうと、正しい送信か誤送信か判断できない。

【0006】

本発明の目的は、正しく送信されているか誤送信であるかを正確に判断できるようにした絶縁通信システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１記載の発明は、送信部、絶縁伝送部、及び受信部を備える。送信部は、非反転バッファ及び反転バッファを並列接続して構成され差動パルスを差動伝送路に送信する。絶縁伝送部は、キャパシタによるカップリングを含む微分回路を差動伝送路に構成すると共に差動パルスを微分回路により成形した微分信号を伝送する。受信部は、絶縁伝送部を通じて差動伝送路から信号を受信する。

【0008】

受信部は、一対のコンパレータ及びフリップフロップを備える。一対のコンパレータは、差動伝送路から信号を入力して一方から他方及び他方から一方の差分が所定値に達するか否かを判定する。

【0009】

フリップフロップは、一対のコンパレータにより所定値に達したと判定出力されたパルスをそれぞれ復調パルスのセット・リセットとして入力し送信部から送信された差動パルスを復調する。クランプ回路は、一対のコンパレータの入力にそれぞれ接続され当該一対のコンパレータの入力電圧を同相入力電圧範囲に抑制する。

【0010】

差動伝送路の一方及び他方にコモンモード電圧を生じた場合、コンパレータの入力電圧が同相入力電圧範囲を超えてしまう虞がある。しかし、コンパレータの入力にクランプ回路を設けているため、一対のコンパレータの入力電圧を同相入力電圧範囲に抑制できる。

【0011】

したがって、コンパレータがその同相入力電圧範囲を超えた大きな電圧を入力したとしても、クランプ回路がコンパレータの同相電圧入力範囲内に抑制するため、コンパレータは正常動作する。これにより、フリップフロップには、一対のコンパレータによる正常な比較結果が入力されるようになり、正しく送信されているか誤送信であるか正確に判断できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図2】第１実施形態におけるＲＳフリップフロップの真理値表

【図3】第１実施形態を説明する各部の波形例

【図4】第１実施形態について示すクランプした場合の各部の波形例

【図5】第１実施形態の比較例を示す絶縁通信システムの電気的構成図

【図6】第１実施形態の比較例を適用した場合の各部の波形例

【図7】第２実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図8】第３実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図9】第４実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図10】第５実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図11】第６実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図12】第７実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【図13】第８実施形態における絶縁通信システムの電気的構成図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。複数の実施形態について同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略することがある。

【0014】

（第１実施形態）
第１実施形態について図１から図６を参照しながら説明する。本実施形態における絶縁通信システム１は、送信部２と、当該送信部２とは絶縁された受信部３と、送信部２と受信部３との間でパルス送受信を実現する絶縁伝送部４とを含んで構成されている。

【0015】

送信部２は、非反転バッファ５及び反転バッファ６の入力を入力端子７に並列接続して構成され、入力端子７に入力される入力デジタル信号に応じて、Ｈレベル又はＬレベルを差動伝送路Ｋに出力する。非反転バッファ５の出力を信号Ａとし、反転バッファ６の出力を信号／Ａと称する。信号／Ａは信号Ａの反転を表している。

【0016】

絶縁伝送部４は、差動伝送路Ｋに一対のキャパシタ８、９をカップリング接続して送信部２と受信部３とを絶縁するブロックである。具体的には、非反転バッファ５及び反転バッファ６から送信される差動伝送路Ｋに介在してキャパシタ８、９がそれぞれ直列接続されており、送信部２と受信部３との間で一対のキャパシタ８、９を通じて差動伝送可能に構成されている。差動伝送路Ｋは、一対の通信経路１０、１１により構成される。

【0017】

また、絶縁通信システム１には基準電圧生成回路１２が構成されている。基準電圧生成回路１２は安定した基準電圧Ｖrefを生成する。受信部３は、その受信端に一対の抵抗１３、１４が設けられている。一対の抵抗１３、１４は、一対の通信経路１０、１１の間に直列接続されると共に、その共通接続ノードに基準電圧生成回路１２の基準電圧Ｖrefを入力している。

【0018】

一対の抵抗１３、１４は、受信部３の受信入力ノードと基準電圧Ｖrefの生成ノードとの間に接続されている。受信部３のキャパシタ８、９と一対の抵抗１３、１４とにより微分回路１５が構成されている。抵抗１３、１４の後段には一対のコンパレータ１６、１７が並列接続されている。これらの一対のコンパレータ１６、１７は、差動伝送路Ｋから信号を入力して一方から他方及び他方から一方の差分が所定値に達するか否かを判定する。

【0019】

コンパレータ１６は、非反転バッファ５の出力信号Ａの微分結果を非反転入力端子に信号Ｂとして入力すると共に、反転バッファ６の出力信号／Ａの微分信号を反転入力端子に信号／Ｂとして入力する。コンパレータ１６は、これらの信号Ｂ、／Ｂを比較した結果を出力する。

【0020】

コンパレータ１７は、反転バッファ６の出力信号／Ａの微分信号を非反転入力端子に信号／Ｂとして入力すると共に、非反転バッファ５の出力信号Ａの微分信号を反転入力端子に信号Ｂとして入力する。コンパレータ１７は、これらの信号／Ｂ、Ｂを比較した結果を出力する。

【0021】

コンパレータ１６、１７の後段にはＮＯＴゲート１８、１９を介してＲＳフリップフロップ２０が復調部として接続されている。ＲＳフリップフロップ２０は、微分回路１５を通じて微分信号を受信すると一対のコンパレータ１６、１７により所定値に達したと判定されたパルスをそれぞれ復調パルスのセット、リセットとし送信部２から送信された差動パルスを復調する。

【0022】

ＲＳフリップフロップ２０は、例えば一対のＮＡＮＤゲート２１、２２を用いて構成され、当該ＮＡＮＤゲート２１、２２のそれぞれの出力を入力に接続して構成される。一対のＮＡＮＤゲート２１、２２は、それぞれ信号Ｃ、／Ｃを入力すると共に、一方のＮＡＮＤゲート２１の出力を出力端子２３に接続して構成している。

【0023】

図２にはＲＳフリップフロップ２０の真理値表を示している。信号Ｃ、／ＣがそれぞれＨレベル、Ｌレベルであるとき、出力Ｏはリセットされる。信号Ｃ、／ＣがそれぞれＬレベル、Ｈレベルであるとき、出力Ｏはセットされる。信号Ｃ、／ＣがそれぞれＨレベル、Ｈレベルであるとき、出力Ｏは保持される。ＲＳフリップフロップ２０は、信号Ｃ、／ＣをＬレベルとすると発振するため禁止入力とされている。

【0024】

他方、受信部３は、コンパレータ１６、１７の入力にそれぞれクランプ回路２４、２５を接続している。クランプ回路２４、２５は、一対のコンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈ内に信号Ｂ、／Ｂの電圧を抑制するために設けられている。クランプ回路２４のクランプ電圧は、コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈの上限電圧に設定されている。クランプ回路２５のクランプ電圧は、コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈの下限電圧に設定されている。

【0025】

上記構成の作用を説明する。図３に示すように、送信部２には０Ｖを基準とした数ｋＨｚ～数百ＭＨｚのデジタル信号が入力される。送信部２は、入力されたデジタル信号を波形成形し、絶縁伝送部４を通じて受信部３に送信する。

【0026】

受信部３は、絶縁伝送部４を通じて信号を受信すると微分回路１５の作用により入力デジタル信号の微分信号を検出する。具体的には、入力端子７に入力デジタル信号の立上りが入力され急峻に電圧変化すると、微分回路１５の作用により受信部３の抵抗１３に正パルスを生じると共に、抵抗１４に負パルスを生じる。すなわち、一対の抵抗１３、１４には正負対称の電圧を生じる。このため、受信部３の一対のコンパレータ１６、１７はその正負対称の電圧の差に応じたＨレベル又はＬレベルを出力する。

【0027】

コンパレータ１６は、一方から他方の信号の差分Ｂ－／Ｂがゼロを超える予め定められた所定値に達するとＨレベルを出力する。このため、図３の期間Ｔ０中のタイミングｔ１、ｔ３に示すように、コンパレータ１６は、入力デジタル信号の立ち上がり時にＨレベルを出力することになり、ＮＯＴゲート１８を通じてＲＳフリップフロップ２０のセット端子にセット出力する。これにより、ＲＳフリップフロップ２０は、Ｈレベル状態を出力端子２３に保持し続ける。

【0028】

コンパレータ１７は、他方から一方の差分／Ｂ－Ｂがゼロを超える予め定められた所定値に達するとＨレベルを出力する。このため、図３の期間Ｔ０中のタイミングｔ２、ｔ４に示すように、コンパレータ１７は、入力デジタル信号の立ち下がり時にＨレベルを出力することになり、ＮＯＴゲート１９を通じてＲＳフリップフロップ２０のリセット端子にリセット出力する。この結果、ＲＳフリップフロップ２０はＬレベルを出力端子２３に保持し続け、受信部３のＲＳフリップフロップ２０は、送信部２から送信された差動パルスを復調パルスとして復元できる。

【0029】

図１に示したように、例えば外来ノイズや出力側から入力側への回り込みノイズに起因したノイズ３０がコモンモードにより発生すると、絶縁通信システム１にノイズが混入しコモンモード電圧を発生させる。ここでは、図３に示すように、ノイズ３０が時間経過に伴い、入力デジタル信号よりも長い周期で徐々に上昇する場合を考慮する。

【0030】

通常のコモンモードノイズ過渡耐量（ＣＭＴＩ）未満しかノイズ３０が混入しない場合、非反転バッファ５、反転バッファ６、微分回路１５、コンパレータ１６、１７、ＲＳフリップフロップ２０は通常動作する。コンパレータ１６、１７には、微分回路１５の作用によりノイズ３０の変化勾配に応じたオフセット電圧分だけ上昇した電圧が入力される。

【0031】

これらのコンパレータ１６、１７の入力電圧が共に同相入力電圧範囲Ｖｈである場合には、コンパレータ１６、１７は正常動作する。コンパレータ１６、１７は、それぞれ一方から他方の差分Ｂ－／Ｂ、他方から一方の差分／Ｂ－Ｂの結果を出力するため、前述のオフセット電圧分を相殺できる。このため、図３の期間Ｔ１中のタイミングｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８に示すように、受信部３は、送信部２から送信される差動パルスを通常通り復調できる。

【0032】

また、所定以上のノイズ３０を生じた場合、図４に示すように、クランプ回路２４、２５は、コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈに収まるようにコンパレータ１６、１７の入力電圧をクランプする。これにより、コモンモードのノイズ３０の影響が生じる期間Ｔ１内であっても、コンパレータ１６、１７は、ＮＯＴゲート１８、１９を通じて常時Ｈレベルを出力し続けることになる。タイミングｔ５ａ、ｔ６ａ参照。この結果、後段のＲＳフリップフロップ２０は不定状態に陥ることはない。

【0033】

コモンモードのノイズ３０の影響により、絶縁通信システム１による通信が停止されていることを出力端子２３に接続された後段装置へ通知できる。出力端子２３に例えば電子制御装置（ＥＣＵ）が接続されていれば、異常を電子制御装置へ通知でき、電子制御装置が絶縁通信システム１の誤動作を判断できる。その後、ノイズ３０の変化の影響がなくなると、オフセット電圧も生じることがなくなり、受信部３は、送信部２から送信される差動パルスを通常通り復調できる。

【0034】

図５に比較例を示すように、クランプ回路２４、２５が接続されていない絶縁通信システム１ａの場合、微分回路１５の出力電圧の差分がコンパレータ１６、１７に入力される。このため、コモンモードのノイズ３０が発生しても通常と同じようにコンパレータ１６、１７が動作する。ＲＳフリップフロップ２０の入力が同時にＬレベルにならないため、不定状態に陥ることはない。

【0035】

図６に示すように、コモンモードノイズ耐量を超えるノイズ３０を生じた場合、微分回路１５の出力電圧がコンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈを超えてしまう。図６の期間Ｔ１中には、コンパレータ１６、１７は何れもＨレベルを出力することから、ＲＳフリップフロップ２０は不定状態に陥る。図６のタイミングｔ５ｂ～ｔ６ｂ参照。ＲＳフリップフロップ２０が不定状態に陥っている間、絶縁通信システム１の誤送信を判断できず、異常信号を送信し続けてしまう。

【0036】

これに対し、本実施形態によれば、クランプ回路２４、２５を用いてコンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈ内に入力電圧を抑制しているため、簡素に回路構成しながら絶縁通信システム１における誤送信を防止できる。一般に、差動データの雷や静電気からの保護のために、差動伝送路Ｋにクランプ回路を設けことがあるが、本実施形態では静電気や雷から差動データを保護するのではない。

【0037】

第１実施形態によれば、コンパレータ１６、１７の入力にクランプ回路２４、２５を設けているため、コンパレータ１６、１７の入力信号をコンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈ内に抑制できる。この結果、コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈを超える電圧が入力される虞があったとしても、絶縁通信システム１による誤送信を防止できる。

【0038】

（第２実施形態）
第２実施形態について図７を参照しながら説明する。本実施形態の第２絶縁通信システム２０１は受信部２０３を備え、受信部２０３はクランプ回路２４、２５を備える。この第２実施形態では、クランプ回路２４、２５の具体例を説明する。

【0039】

図７に示すように、クランプ回路２４は定電圧回路４０を備えると共にクランプ回路２５は定電圧回路４３を備え、クランプ回路２４、２５は、一方向通電部としてのダイオード４１、４２、４４、４５を組み合わせて構成される。定電圧回路４０、４３のクランプ電圧出力ノードと、コンパレータ１６の入力との間にはダイオード４１、４２が構成されている。定電圧回路４０、４３のクランプ電圧出力ノードと、コンパレータ１７の入力との間にはダイオード４４、４５が構成されている。

【0040】

抵抗１３とコンパレータ１６との共通接続点には、ダイオード４１のアノード側及びダイオード４２のカソード側が接続されている。抵抗１４とコンパレータ１７との共通接続点には、ダイオード４４のアノード側及びダイオード４５のカソード側が接続されている。ダイオード４１及び４４のカソード側は定電圧回路４０の出力に接続されている。ダイオード４２及び４５のアノード側は定電圧回路４３の出力に接続されている。

【0041】

定電圧回路４０の出力電圧は、コンパレータ１６の同相入力電圧範囲Ｖｈの最大値＋ダイオード４１の順方向電圧Ｖｆに設定されている。また定電圧回路４３の出力電圧は、コンパレータ１７の同相入力電圧範囲Ｖｈの最小値－ダイオード４５の順方向電圧Ｖｆに設定されている。

【0042】

コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈを超えた電圧が微分回路１５の出力に生じると、ダイオード４１及び定電圧回路４０により、抵抗１３及びコンパレータ１６の共通接続ノードの電圧がクランプされる。同様に、抵抗１４及びコンパレータ１７の共通接続ノードの電圧もクランプされる。これにより、コンパレータ１６、１７は同相入力電圧範囲Ｖｈを超えた電圧を入力しなくなる。コンパレータ１６、１７は正常動作することで、ＲＳフリップフロップ２０の出力状態を保持できる。

【0043】

コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈを下回る電圧が微分回路１５の出力に生じると、ダイオード４５及び定電圧回路４３により、抵抗１３及びコンパレータ１６の共通接続ノードの電圧がクランプされる。同様に抵抗１４及びコンパレータ１７の共通接続ノードの電圧もクランプされる。これにより、コンパレータ１６、１７は同相入力電圧範囲Ｖｈを下回る電圧を入力しなくなる。コンパレータ１６、１７は正常動作することで、ＲＳフリップフロップ２０の出力状態を保持できる。

【0044】

本実施形態においても絶縁通信システム１は誤送信を防止できる。本実施形態の構成は、定電圧回路４０、４３及びダイオード４１、４２、４４、４５による簡素な回路構成により実現できる。

【0045】

（第３実施形態）
第３実施形態について図８を参照しながら説明する。本実施形態の第３絶縁通信システム３０１は受信部３０３を備え、受信部３０３はクランプ回路２４、２５を備えるが、本実施形態ではクランプ回路２４、２５の具体例を説明する。第３実施形態が、第２実施形態と異なるところは、図８に示すように、ダイオード４１、４２、４４、４５に代えて、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタ５０～５３を構成したところにある。その他の構成は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。第３実施形態によっても簡素な回路構成によって実現できる。

【0046】

（第４実施形態）
第４実施形態について図９を参照しながら説明する。本実施形態の第４絶縁通信システム４０１は受信部４０３を備え、受信部４０３はクランプ回路２４、２５を備えるが、本実施形態ではクランプ回路２４、２５の具体例を説明する。第４実施形態が、第２実施形態と異なるところは、ダイオード４１、４２、４４、４５に代えて、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ６０～６３を構成したところにある。その他の構成は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。第４実施形態によっても簡素な回路構成によって実現できる。

【0047】

（第５実施形態）
第５実施形態について図１０を参照しながら説明する。本実施形態の第５絶縁通信システム５０１は受信部５０３を備え、受信部５０３はクランプ回路２４、２５を備えるが、本実施形態ではクランプ回路２４、２５の具体例を説明する。第５実施形態が、第２実施形態と異なるところは、定電圧回路４０、４３に代えて、温度補償機能を備えたバンドギャップリファレンス回路５４０、５４３が構成されているところにある。

【0048】

バンドギャップリファレンス回路５４０は、オペアンプ７０、抵抗７１、７２、ダイオード接続されたＮＰＮ形トランジスタ７３、７４を図示形態に接続して構成され、温度変化に依存することなく安定的な定電圧を出力できる。バンドギャップリファレンス回路５４３は、オペアンプ７５、抵抗７６、７７、ダイオード接続されたＮＰＮ形トランジスタ７８、７９を図示形態に接続して構成され、温度変化に依存することなく安定的な定電圧を出力できる。バンドギャップリファレンス回路５４０、５４３が構成されているため、環境温度の変化の影響を受けにくくできる。

【0049】

（第６実施形態）
第６実施形態について図１１を参照しながら説明する。本実施形態では、クランプ回路２４、２５を構成する定電圧回路６４０、６４３の出力インピーダンスＺｏが、所定インピーダンスＺｔｈ以上に設定されているところにある。

【0050】

受信部６０３は、一対のコンパレータ１６、１７の入力に抵抗１３、１４及びキャパシタ８、９による微分回路１５を接続している。一対の通信経路１０、１１には、ダイオード４１、４２、４４，４５を介して定電圧回路６４０、６４３が接続されている。

【0051】

ダイオード４１、４２、４４、４５には寄生容量が存在している。定電圧回路６４０、６４３の出力インピーダンスＺｏが低いと、微分回路１５による微分パルス電流が各ダイオード４１、４２、４４、４５の寄生容量を通過し定電圧回路６４０、６４３の出力から吸収されてしまう。このとき、入力デジタル信号を微分した微分信号を、コンパレータ１６、１７の入力電圧として検出できず、コンパレータ１６、１７に微分パルス電圧を入力させることができない虞がある。

【0052】

このため、定電圧回路６４０、６４３の出力インピーダンスＺｏは、抵抗１３、１４の抵抗値に基づいて定められた所定インピーダンスＺｔｈ以上に設定されていることが望ましい。一対のコンパレータ１６、１７は、定電圧回路６４０、６４３の出力インピーダンスＺｏを負荷として微分パルス電圧を入力でき、微分回路１５の微分パルス電圧に応じた結果を正常出力できる。本実施形態によれば、出力インピーダンスＺｏが所定インピーダンスＺｔｈ以上に設定されているため、送信部２から送信されたパルスを正常に復元できる。

【0053】

（第７実施形態）
第７実施形態について図１２を参照しながら説明する。本実施形態の第７絶縁通信システム７０１は受信部７０３を備える。第７実施形態が前述実施形態と異なるところは、コンパレータ１６、１７の入力にＣＭＴＩ以上のコモンモードのノイズ３０が発生したことを検出するためのコンパレータ８０及び８１を備えているところである。また、それらのコンパレータ８０及び８１に接続されたマイコン８２を備えている。

【0054】

コンパレータ８０は、コンパレータ１６の非反転入力端子にＣＭＴＩ以上のコモンモードのノイズ３０を生じるとクランプ回路２４のクランプ上限電圧Ｖｔを検出しＨレベルをマイコン８２に出力する検出部として機能する。

【0055】

コンパレータ８１は、コンパレータ８１の非反転入力端子にＣＭＴＩ以上のコモンモードのノイズ３０を生じると、クランプ回路２５のクランプ上限電圧Ｖｔを検出し、Ｈレベルをマイコン８２に出力する検出部として機能する。

【0056】

マイコン８２は、コンパレータ８０又は８１からＨレベルをＩ／Ｏから入力すると、ＣＭＴＩ以上のコモンモードのノイズ３０を生じたことを、表示装置や警告灯点灯などの手段（図示せず）を用いて外部のユーザに通知する通知部として用いられる。これにより、コンパレータ１６、１７の入力電圧が同相入力電圧範囲Ｖｈを逸脱したことを検出でき、誤通信を生じたことを外部のユーザに通知できる。

【0057】

（第８実施形態）
第８実施形態について図１３を参照しながら説明する。本実施形態の第８絶縁通信システム８０１は受信部８０３を備える。第８実施形態が前述実施形態と異なるところは、ＲＳフリップフロップ２０の出力に接続されたカウンタ８３と、そのカウンタ８３に接続されたマイコン８２とを備えているところにある。

【0058】

カウンタ８３にはクロック信号ＣＬＫが入力される。クロック信号ＣＬＫは、デジタル信号のデータ通信に用いられるパルスの周期よりも短い周期に設定されたクロックである。カウンタ８３は、ＲＳフリップフロップ２０の出力がＨレベルとなっている最中、クロック信号ＣＬＫの立上り又は立下りをカウントする。カウンタ８３がカウントすることで、ＲＳフリップフロップ２０の出力がＨレベルに維持されている経過時間を復調パルスの非受信経過時間として計測する。これによりＲＳフリップフロップ２０の出力がＨレベルに固着している経過時間を計測しこの結果をマイコン８２に出力する。

【0059】

マイコン８２は、カウント結果を参照しユーザにより予め定められた回数以上連続でＨレベルを検知していれば、ノイズ３０が同相入力電圧範囲Ｖｈを超え送信部２から受信していない非受信経過時間が所定時間に達したと判断する。マイコン８２は、警告灯点灯などの手段を用いて外部のユーザに通知する。

【0060】

これにより、コンパレータ１６、１７の同相入力電圧範囲Ｖｈを超えたことを外部のユーザに通知でき、誤通信を生じたことをユーザ通知できる。マイコン８２は、停止制御部として機能することで非受信経過時間が予め定められた所定時間に達した場合に差動パルスの通信を停止すると良い。

【0061】

ここでは、ＲＳフリップフロップ２０の出力がＨレベルに固着しているか否かを判定することを検知する形態を示したが、これに限定されるものではない。回路構成を変更することで、ＲＳフリップフロップ２０の出力がＬレベルに固着していることをカウンタ８３により検知するようにしても良い。これにより、前述同様に誤通信を生じたことを外部のユーザに通知できる。

【0062】

カウンタ８３が、所定回数以上連続してＨレベル又はＬレベルを検出することで、マイコン８２がＨレベル又はＬレベルの何れか一方に固着していることを検知すれば、絶縁通信システム１が動作停止していると判断できる。マイコン８２は、警告灯点灯などの手段を用いてユーザに通知することで、絶縁通信システム１が動作停止していることをユーザに通知できる。

【0063】

（他の実施形態）
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

【0064】

また本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0065】

図面中、１は絶縁通信システム、２は送信部、３、２０３、３０３、４０３、６０３、７０３、８０３は受信部、４は絶縁伝送部、５は非反転バッファ、６は反転バッファ、８、９はキャパシタ、１５は微分回路、１６、１７はコンパレータ、２０はＲＳフリップフロップ（復調部）、２４、２５はクランプ回路、４０、４３は定電圧回路、５４０、５４３はバンドギャップリファレンス回路（定電圧回路）、４１、４２、４４、４５はダイオード、５０～５３はダイオード接続されたバイポーラトランジスタ、６０～６３はダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ、８０、８１はコンパレータ（検出部）、８２はマイコン（通知部、停止制御部）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】