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JPH07106870A - Video signal isolation amplifier circuit - Google Patents

Video signal isolation amplifier circuit

Info

Publication number
JPH07106870A
JPH07106870A JP5247095A JP24709593A JPH07106870A JP H07106870 A JPH07106870 A JP H07106870A JP 5247095 A JP5247095 A JP 5247095A JP 24709593 A JP24709593 A JP 24709593A JP H07106870 A JPH07106870 A JP H07106870A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transformer
circuit
signal
winding
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5247095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taihei Ueno
大平 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chromatek Inc
Original Assignee
Chromatek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chromatek Inc filed Critical Chromatek Inc
Priority to JP5247095A priority Critical patent/JPH07106870A/en
Publication of JPH07106870A publication Critical patent/JPH07106870A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize excellent DC stability, linearity and low power consumption while securing required insulation and frequency characteristics. CONSTITUTION:A carrier signal is fed to an input winding of a transformer T1 of a balanced modulation circuit 33, an input video signal is fed between a neutral point of an output winding of the transformer T1 and a neutral point of an input winding of a transformer T2 via an input circuit 30 and a modulated signal is outputted from an output winding of the transformer T2. Said carrier signal is fed to an input winding of a transformer T4 of a balanced demodulation circuit 34, a modulated signal is fed from the balanced modulation circuit 33 to the input winding of the transformer T3 and a demodulation signal is outputted between a neutral point of an output winding of the transformer T3 and a neutral point of an output winding of the transformer T4. An amplifier circuit 39 of an output circuit 36 amplifies the demodulation signal received from the balanced demodulation circuit 34.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は映像信号絶縁増幅器に係
り、特に、平衡変調回路を利用した映像信号絶縁増幅器
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal isolation amplifier, and more particularly to a video signal isolation amplifier utilizing a balanced modulation circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】映像信号を扱う装置においては、信号の
供給側の接地電位と信号受信側の接地電位とが異なる場
合や、信号の供給側と受信側を接続するケーブルの周辺
に誘導ノイズがある場合に、ノイズの影響を防ぐため
に、信号の供給側と受信側を絶縁できることが望まし
い。このために、映像信号を伝送できる絶縁増幅回路が
必要とされている。
2. Description of the Related Art In a device that handles video signals, when the ground potential on the signal supply side and the ground potential on the signal reception side are different, or inductive noise is generated around the cable connecting the signal supply side and the reception side. In some cases, it is desirable to be able to insulate the signal supply side and the signal reception side in order to prevent the effects of noise. For this reason, an insulation amplifier circuit capable of transmitting a video signal is required.

【0003】従来、絶縁増幅器には、各種の回路方式が
存在する。一つの方式として、トランスを利用する方式
がある。この方式は、構成が簡単で、十分な絶縁耐圧を
確保できるが、使用可能な信号周波数の範囲はトランス
の特性で制限される。
Conventionally, there are various circuit systems for the isolation amplifier. One method is to use a transformer. This system has a simple structure and can secure a sufficient withstand voltage, but the usable signal frequency range is limited by the characteristics of the transformer.

【0004】また、最も広く利用されている方式とし
て、V/Fコンバータ,絶縁トランス,F/Vコンバー
タを組み合わせる方式がある。この方式は、理論的に
は、使用可能な周波数帯域に制限はない。しかし、現実
には、設計、製造上で制限が生じる。
The most widely used method is a method of combining a V / F converter, an insulation transformer and an F / V converter. This method theoretically has no limitation on the usable frequency band. However, in reality, there are restrictions in design and manufacturing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のトランスを利用
する絶縁増幅器では、使用可能な周波数がトランスの特
性で決まる。現実には、直流もしくは商用電源周波数程
度から数MHz以上の高周波まで伝送できる広帯域なト
ランスは存在しない。このため、この方式の絶縁増幅器
では、映像信号を伝送できないという問題がある。
In the conventional isolation amplifier using a transformer, the usable frequency is determined by the characteristics of the transformer. In reality, there is no wide-band transformer capable of transmitting from a direct current or commercial power supply frequency to a high frequency of several MHz or more. Therefore, this type of isolation amplifier has a problem that it cannot transmit a video signal.

【0006】また、V/Fコンバータ,絶縁トランス,
F/Vコンバータを組み合わせた絶縁増幅器では、映像
信号を伝送できる仕様にした場合、直流安定度と直線性
の確保が難しく、また、入力側のV/Fコンバータに、
かなりの電力を供給しなければならないという問題があ
る。
Further, a V / F converter, an insulation transformer,
With an isolation amplifier combined with an F / V converter, it is difficult to secure DC stability and linearity when the specifications are set so that a video signal can be transmitted.
There is a problem that a considerable amount of power must be supplied.

【0007】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、直流安定度と直線性が良く、かつ、消費電力が小さ
い映像信号絶縁増幅器を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a video signal isolation amplifier having good DC stability and linearity and low power consumption.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、第1
及び第2のトランスと、第1のトランスの出力側巻線と
第2のトランスの入力側巻線間に接続されたスイッチン
グ素子とから構成され、第1のトランスの入力側巻線に
搬送信号を供給され、第1のトランスの出力側巻線の中
点と第2のトランスの入力側巻線の中点との間に入力映
像信号が供給され、第2のトランスの出力側巻線から被
変調信号を出力する平衡変調回路と、第3及び第4のト
ランスと、第3のトランスの出力側巻線と第4のトラン
スの出力側巻線間に接続されたスイッチング素子とから
構成され、第4のトランスの入力側巻線に上記搬送信号
と同位相かつ同極性の搬送信号が供給され、第3のトラ
ンスの入力側巻線に上記平衡変調回路から被変調信号を
供給され、第3のトランスの出力側巻線の中点と第4の
トランスの出力側巻線の中点との間から、復調信号を出
力する平衡復調回路と、上記平衡復調回路から供給され
る復調信号を増幅する増幅回路とを有する構成とする。
The invention according to claim 1 is the first
And a second transformer, and a switching element connected between the output side winding of the first transformer and the input side winding of the second transformer, and the carrier signal is supplied to the input side winding of the first transformer. Is supplied, and an input video signal is supplied between the midpoint of the output side winding of the first transformer and the midpoint of the input side winding of the second transformer, from the output side winding of the second transformer. It is composed of a balanced modulation circuit for outputting a modulated signal, third and fourth transformers, and a switching element connected between the output side winding of the third transformer and the output side winding of the fourth transformer. , A carrier signal having the same phase and the same polarity as the carrier signal is supplied to the input side winding of the fourth transformer, and the modulated signal is supplied to the input side winding of the third transformer from the balanced modulation circuit. Output side of the output side of the 3rd transformer and the output side of the 4th transformer From between the midpoint of the line, and configured to have a balanced demodulator circuit for outputting a demodulated signal, and an amplifier circuit for amplifying the demodulated signals supplied from the balanced demodulator.

【0009】請求項2の発明では、前記第2のトランス
と第3のトランスは、第2のトランスの出力側巻線が第
3のトランスの出力側巻線である一つのトランスで構成
される。
According to the second aspect of the present invention, the second transformer and the third transformer are constituted by one transformer in which the output side winding of the second transformer is the output side winding of the third transformer. .

【0010】請求項3の発明では、前記第1のトランス
と第4のトランスは、第1のトランスの入力側巻線と第
4のトランスの入力側巻線が同一の巻線である一つのト
ランスで構成される。
According to a third aspect of the present invention, in the first transformer and the fourth transformer, the input side winding of the first transformer and the input side winding of the fourth transformer are the same winding. Composed of a transformer.

【0011】[0011]

【作用】請求項1の発明では、平衡変調回路により、入
力映像信号を被変調信号に変換して、第1及び第2のト
ランスを介して、平衡復調回路に伝送し、平衡復調回路
により映像信号を復調する。このため、十分な絶縁耐圧
を確保しつつ、必要な帯域の映像信号を伝送することを
可能とする。また、回路構成が簡単で、良好な直流安定
度と直線性、及び低消費電力を実現することを可能とす
る。
According to the first aspect of the present invention, the balanced modulation circuit converts an input video signal into a modulated signal, which is transmitted to the balanced demodulation circuit through the first and second transformers, and the balanced demodulation circuit performs the video. Demodulate the signal. Therefore, it is possible to transmit a video signal in a required band while ensuring a sufficient withstand voltage. In addition, the circuit configuration is simple, and it is possible to realize good DC stability, linearity, and low power consumption.

【0012】請求項2の発明の発明では、必要なトラン
スを3個に減らすことができるため、コストと占有する
体積を低減することを可能とする。
According to the second aspect of the present invention, since the required transformers can be reduced to three, it is possible to reduce the cost and the occupied volume.

【0013】請求項3の発明の発明では、必要なトラン
スを2個に減らすことができるため、更に、コストと占
有する体積を低減することを可能とする。
According to the third aspect of the present invention, the number of transformers required can be reduced to two, so that the cost and the volume occupied can be further reduced.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の第1実施例の映像信号絶縁増
幅回路の回路図を示す。図1の映像信号絶縁増幅回路
は、入力回路30、平衡変調回路33、平衡復調回路3
4、出力回路36から構成される。
1 is a circuit diagram of a video signal insulation amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention. The video signal insulation amplification circuit of FIG. 1 includes an input circuit 30, a balanced modulation circuit 33, and a balanced demodulation circuit 3.
4 and an output circuit 36.

【0015】ここで、図1の映像信号絶縁増幅回路の動
作の概略について説明する。平衡変調回路33の端子P
3 ,P4 と平衡復調回路34の端子P13,P14には、搬
送信号発生器35から搬送信号が供給されている。
Here, an outline of the operation of the video signal insulation amplifier circuit of FIG. 1 will be described. Balanced modulation circuit 33 terminal P
3, the terminal P 13, P 14 of P 4 and the balanced demodulator circuit 34, the carrier signal is supplied from the carrier signal generator 35.

【0016】入力端子CNI より供給される入力映像信
号は、入力回路30を介して平衡変調回路33の入力端
子P1 ,P2 に供給される。平衡変調回路33は、搬送
信号を映像信号で変調した被変調信号を生成し、平衡復
調回路34の端子P11,P12に供給する。平衡復調回路
34は、映像信号を復調して、端子P15,P16から出力
回路36に供給する。出力回路36は、復調された映像
信号を増幅して、出力端子CNO から出力する。なお、
後述する平衡変調回路33のトランスT2,平衡復調回
路34のトランスT3により、入力映像信号と出力映像
信号とは、絶縁されている。
The input video signal supplied from the input terminal CN I is supplied to the input terminals P 1 and P 2 of the balanced modulation circuit 33 via the input circuit 30. The balanced modulation circuit 33 generates a modulated signal by modulating the carrier signal with a video signal, and supplies the modulated signal to the terminals P 11 and P 12 of the balanced demodulation circuit 34. The balanced demodulation circuit 34 demodulates the video signal and supplies it to the output circuit 36 from the terminals P 15 and P 16 . The output circuit 36 amplifies the video signal demodulated and output from the output terminal CN O. In addition,
The input video signal and the output video signal are insulated from each other by the transformer T2 of the balanced modulation circuit 33 and the transformer T3 of the balanced demodulation circuit 34, which will be described later.

【0017】以下に、図1の映像信号絶縁増幅回路の各
部について説明する。入力回路30は、抵抗R1
2 ,R3 からなる固定減衰器31とコモンモード・バ
ラン32からなる。入力端子CNI から供給された映像
信号は、平衡変調回路33で歪みを発生しない振幅まで
固定減衰器31により減衰されて、平衡変調回路33の
信号入力端子P1 ,P2 に供給される。
The respective parts of the video signal insulation amplifier circuit of FIG. 1 will be described below. The input circuit 30 includes a resistor R 1 ,
It consists of a fixed attenuator 31 consisting of R 2 and R 3 and a common mode balun 32. Video signal supplied from the input terminal CN I can be attenuated by the fixed attenuator 31 to an amplitude that does not cause distortion in a balanced modulator circuit 33, it is supplied to the signal input terminal P 1, P 2 of the balanced modulation circuit 33.

【0018】なお、同軸ケーブルにより不平衡で供給さ
れる入力映像信号を、そのまま、平衡素子である平衡変
調回路33の入力端子P1 ,P2 に供給すると、同相信
号抑圧比が悪くなる。このため、コモンモード・バラン
32を設けて、同相信号抑圧比を改善している。
If the input video signal supplied unbalanced by the coaxial cable is supplied as it is to the input terminals P 1 and P 2 of the balanced modulation circuit 33 which is a balance element, the common-mode signal suppression ratio becomes worse. Therefore, the common mode balun 32 is provided to improve the common-mode signal suppression ratio.

【0019】次に、平衡変調回路33について説明す
る。図2に平衡変調回路33の説明図を示す。平衡変調
回路33は、第1のトランスT1、第2のトランスT
2、スイッチング素子であるダイオードD1 〜D4 から
構成される。ダイオードD1 〜D 4 には、特性の揃った
ものを用いる。
Next, the balanced modulation circuit 33 will be described.
It FIG. 2 shows an explanatory diagram of the balanced modulation circuit 33. Balanced modulation
The circuit 33 includes a first transformer T1 and a second transformer T
2. Diode D which is a switching element1~ DFourFrom
Composed. Diode D1~ D FourHas all the characteristics
Use one.

【0020】トランスT1の入力側巻線の端子P3 ,P
4 には、ダイオードD1 〜D4 をスイッチングさせるの
に十分な振幅の搬送信号が、搬送信号発生器35から供
給される。トランスT1の出力側巻線の中点の端子P1
とトランスT2の入力側巻線の中点の端子P2 間には、
入力回路30から映像信号が変調信号として供給され
る。なお、搬送信号は、変調信号に対して十分高い周波
数に設定する。また、変調信号の振幅は、ダイオードD
1 〜D4 をスイッチングさせる搬送信号に対して十分小
さい振幅とする。
Input side winding terminals P 3 , P of the transformer T1
The 4, sufficient amplitude carrier signal to cause the switching diode D 1 to D 4 is supplied from the carrier signal generator 35. Terminal P 1 at the midpoint of the output side winding of the transformer T1
Between the terminal P 2 at the midpoint of the input side winding of the transformer T2 and
A video signal is supplied as a modulation signal from the input circuit 30. The carrier signal is set to have a frequency sufficiently higher than that of the modulated signal. In addition, the amplitude of the modulation signal is the diode D
The amplitude is made sufficiently small with respect to the carrier signal for switching 1 to D 4 .

【0021】以下に、平衡変調回路33の動作について
説明する。端子P3 ,P4 に搬送信号が供給されると、
トランスT1の出力側巻線に生ずる搬送信号の極性に応
じて、ダイオードD1 ,D3 が導通するか、又は、ダイ
オードD2 ,D4 が導通する。変調信号が端子P1 ,P
2 に供給されない場合は、トランスT2の入力側巻線に
は、電流が流れず、トランスT2の出力側巻線(端子P
11,P12)には信号が現れない。
The operation of the balanced modulation circuit 33 will be described below. When a carrier signal is supplied to the terminals P 3 and P 4 ,
Depending on the polarity of the carrier signal generated in the output winding of the transformer T1, or the diode D 1, D 3 is conductive, or, diode D 2, D 4 are rendered conductive. The modulated signal is at terminals P 1 and P
2 is not supplied to the input side winding of the transformer T2, no current flows, and the output side winding of the transformer T2 (terminal P
No signal appears at 11 and P 12 ).

【0022】変調信号が端子P1 ,P2 に供給される場
合は、ダイオードD1 ,D3 が導通している間は、図2
中、トランスT2の入力側巻線の点M1 と中点との間
に、変調信号による電流が流れる(図中破線i1 )。ま
た、ダイオードD2 ,D4 が導通する間は、トランスT
2の入力側巻線の点M2 と中点との間に、変調信号によ
る電流が流れる(図中破線i2 )。
When the modulation signal is supplied to the terminals P 1 and P 2 , while the diodes D 1 and D 3 are conducting, as shown in FIG.
In the middle, a current due to the modulation signal flows between the point M 1 of the input side winding of the transformer T2 and the middle point (broken line i 1 in the figure). While the diodes D 2 and D 4 are conducting, the transformer T
A current due to the modulation signal flows between the point M 2 and the middle point of the second input side winding (broken line i 2 in the figure).

【0023】このため、同一極性の変調信号(図2で
は、端子P2 に対してP1 がプラスの場合)に対して、
ダイオードD1 ,D3 が導通している間とダイオードD
2 ,D 4 が導通している間とでは、破線矢印i1 ,i2
で示すように、トランスT2の入力側巻線に流れる電流
の向きが異なり、トランスT2の出力側巻線に生じる信
号の極性が逆になる。
Therefore, the modulation signals of the same polarity (in FIG. 2,
Is terminal P2Against P1Is positive),
Diode D1, D3While the diode is conducting and the diode D
2, D FourWhile the line is conducting, the broken line arrow i1, I2
As shown in, the current flowing in the input side winding of the transformer T2
Of the signal generated in the output side winding of the transformer T2 due to the different direction of
The polarity of the number is reversed.

【0024】上記のように、端子P3 ,P4 に供給され
る搬送信号の極性に応じて、端子P 1 ,P2 に供給され
る変調信号の極性が切り換えられた被変調信号が、端子
11,P12間に生成される。
As described above, the terminal P3, PFourIs supplied to
Terminal P depending on the polarity of the carrier signal 1, P2Is supplied to
The modulated signal whose polarity is switched is
P11, P12Generated in the meantime.

【0025】端子P1 ,P2 に供給される変調信号が直
流成分を含まない場合は、端子P11,P12間に生成され
る被変調信号は、搬送波抑圧振幅変調信号(DSB)と
なる。また、端子P1 ,P2 に供給される変調信号が直
流成分を含む場合は、端子P 11,P12間に生成される被
変調信号は、その直流成分に応じた搬送波成分が付加さ
れた振幅変調信号となる。
Terminal P1, P2The modulation signal supplied to
If the flow component is not included, the terminal P11, P12Generated in between
The modulated signal is a carrier suppressed amplitude modulated signal (DSB)
Become. Also, the terminal P1, P2The modulation signal supplied to
If a flow component is included, the terminal P 11, P12The cover that is generated between
The carrier wave component corresponding to the DC component is added to the modulated signal.
The resulting amplitude modulated signal.

【0026】次に、平衡復調回路34について説明す
る。図3に、平衡復調回路34の説明図を示す。平衡復
調回路34は、平衡変調回路33と同様の構成であり、
第3のトランスT3、第4のトランスT4、スイッチン
グ素子であるダイオードD11〜D14から構成される。ダ
イオードD11〜D14には、特性の揃ったものを用いる。
Next, the balanced demodulation circuit 34 will be described. FIG. 3 shows an explanatory diagram of the balanced demodulation circuit 34. The balanced demodulation circuit 34 has the same configuration as the balanced modulation circuit 33,
Third transformer T3, the fourth transformer T4, composed of diode D 11 to D 14 is a switching element. As the diodes D 11 to D 14 , those having uniform characteristics are used.

【0027】トランスT4の入力側巻線の端子P13,P
14には、ダイオードD11〜D14をスイッチングさせるの
に十分な振幅の搬送信号が、搬送信号発生器35から供
給される。トランスT3の入力側巻線(端子P11
12)には、平衡変調回路33から、被変調信号が供給
される。
Terminals P 13 , P of the input side winding of the transformer T4
A carrier signal generator 35 supplies to 14 a carrier signal of sufficient amplitude to switch the diodes D 11 -D 14 . Input side winding of transformer T3 (terminal P 11 ,
The modulated signal is supplied from the balanced modulation circuit 33 to P 12 ).

【0028】以下に、平衡復調回路34の動作について
説明する。端子P13,P14に搬送信号が供給されると、
トランスT4の出力側巻線に生ずる搬送信号の極性に応
じて、ダイオードD13,D12が導通するか、又は、ダイ
オードD14,D11が導通する。被変調信号が端子P11
12に供給されない場合は、出力端子P15,P16には信
号が現れない。
The operation of the balanced demodulation circuit 34 will be described below. When a carrier signal is supplied to the terminals P 13 and P 14 ,
Depending on the polarity of the carrier signal generated in the output winding of the transformer T4, the diode D 13, or D 12 is conductive, or, diode D 14, D 11 are turned on. The modulated signal is the terminal P 11 ,
If it is not supplied to P 12 , no signal appears at the output terminals P 15 and P 16 .

【0029】被変調信号が端子P11,P12に供給される
場合は、ダイオードD13,D12が導通している間は、図
3中、トランスT3の出力側巻線の中点と点M12との間
の信号が出力端子P15,P16間に出力される。また、ダ
イオードD14,D11が導通する間は、トランスT3の出
力側巻線の中点と点M11との間の信号が、出力端子
15,P16間に出力される。
The modulated signal is the terminal P11, P12Supplied to
If the diode D13, D12While the
3, the output winding of the transformer T3 is at the midpoint and M12Between
Signal is output terminal P15, P16Will be output in between. Also,
Iodo D14, D11Output of transformer T3 while
Midpoint of power winding and point M11The signal between and is the output terminal
P 15, P16Will be output in between.

【0030】仮に、トランスT3の出力側巻線に同一極
性の信号が現れているとすると、ダイオードD13,D12
が導通しているときと、ダイオードD14,D11が導通し
ているときとでは、端子P15,P16間に出力される信号
の極性が逆になる。
[0030] Assuming that the same polarity signal is present at the output winding of the transformer T3, the diode D 13, D 12
Is ON and the diodes D 14 and D 11 are ON, the polarities of the signals output between the terminals P 15 and P 16 are opposite.

【0031】実際には、前記のように、被変調信号は、
搬送信号発生器35の搬送信号の極性により、元の変調
信号の極性が切り換えられた信号であり、端子P13,P
14には、これと同一の(即ち、位相と極性が一致した)
搬送信号が供給されている。
In practice, as mentioned above, the modulated signal is
This is a signal in which the polarity of the original modulation signal is switched according to the polarity of the carrier signal of the carrier signal generator 35, and the terminals P 13 , P
14 is the same as this (that is, the phase and polarity match)
A carrier signal is being supplied.

【0032】このため、端子P13,P14に供給される搬
送信号の極性により、ダイオードD 13,D12とダイオー
ドD14,D11がスイッチされると同時に、トランスT2
の出力側巻線に生じる被変調信号の極性が同じ搬送信号
により切り換えられている。従って、出力端子P15,P
16間には、平衡変調回路33の端子P1 ,P2 間に供給
された元の変調信号と同じ極性の復調信号が生成され
る。この平衡復調回路34による被変調信号の復調は、
一般に、同期検波と呼ばれる。
Therefore, the terminal P13, P14To be supplied to
Depending on the polarity of the transmission signal, diode D 13, D12And Daio
De D14, D11At the same time that the switch T2
Carrier signal with the same polarity of the modulated signal generated on the output side winding
Has been switched by. Therefore, the output terminal P15, P
16Between the terminals P of the balanced modulation circuit 331, P2Supply in between
A demodulated signal with the same polarity as the original modulated signal
It Demodulation of the modulated signal by the balanced demodulation circuit 34 is
Generally, it is called synchronous detection.

【0033】なお、出力端子P15,P16に生成される復
調信号は、平衡変調回路33の端子P1 ,P2 に供給さ
れた映像信号の直流成分も含めた信号である。但し、平
衡変調回路33と平衡復調回路34は、固有の損失を持
つため、復調された映像信号は、この損失分だけ減衰し
た信号である。
The demodulated signals generated at the output terminals P 15 and P 16 are signals including the DC component of the video signal supplied to the terminals P 1 and P 2 of the balanced modulation circuit 33. However, since the balanced modulation circuit 33 and the balanced demodulation circuit 34 have inherent losses, the demodulated video signal is a signal attenuated by this loss.

【0034】搬送信号の周波数は、取り扱う映像信号に
含まれる有効な周波数成分の上限よりも、十分に高く設
定しておく。搬送信号の周波数をfC とし、映像信号
(変調信号)の周波数をfs とすると、被変調信号の周
波数の範囲は、fC −fS 〜f C +fS となる。平衡変
調回路33のトランスT1,T2、平衡復調回路34の
トランスT3,T4は、この被変調信号の周波数fC
S 〜fC +fS において、信号を忠実に伝送できれば
よい。搬送信号の周波数fc を適切に設定することによ
り、100MHz以上の映像信号まで伝送できる平衡変
調回路33,平衡復調回路34を実現することが可能で
ある。
The frequency of the carrier signal depends on the video signal to be handled.
Set sufficiently higher than the upper limit of the effective frequency components included.
Set. The frequency of the carrier signal is fCAnd video signal
The frequency of (modulated signal) is fsThen the frequency of the modulated signal
The range of wavenumber is fC-FS~ F C+ FSBecomes Equilibrium change
Of the transformers T1 and T2 of the adjustment circuit 33 and the balanced demodulation circuit 34
The transformers T3 and T4 have a frequency f of this modulated signal.C
fS~ FC+ FSIn, if the signal can be transmitted faithfully
Good. Frequency f of carrier signalcBy setting
Balance signal that can transmit video signals of 100 MHz or more.
It is possible to realize the adjustment circuit 33 and the balanced demodulation circuit 34.
is there.

【0035】図1の回路で分かるように、平衡変調回路
33の端子P1 ,P2 に供給される映像信号と、平衡復
調回路34の端子P15,P16から出力される映像信号と
は、トランスT2,T3により絶縁されている。トラン
スT2,T3は、被変調信号だけを伝送できればよく、
通過電力も微小であるため、1500V程度の絶縁耐圧
を持つトランスを製造することは容易である。なお、映
像信号を扱う装置で、接地電位の異なる機器同士を接続
する場合や、誘導ノイズの影響を防ぐ場合などでは、通
常、数十Vの絶縁耐圧を持てば十分なことが多い。
As can be seen from the circuit of FIG. 1, the video signals supplied to the terminals P 1 and P 2 of the balanced modulation circuit 33 and the video signals output from the terminals P 15 and P 16 of the balanced demodulation circuit 34 are , And transformers T2 and T3 for insulation. The transformers T2 and T3 need only be able to transmit the modulated signal,
Since the passing power is also very small, it is easy to manufacture a transformer having a withstand voltage of about 1500V. In the case of a device that handles video signals, it is usually sufficient to have a withstand voltage of several tens of V when connecting devices having different ground potentials or when preventing the influence of inductive noise.

【0036】次に、出力回路36について説明する。出
力回路36は、減衰器37、低域フィルタ38、増幅回
路39、抵抗R23から構成される。増幅回路39の出力
端子は、抵抗R23を介して、映像信号の出力端子CNO
に接続されている。減衰器37は、抵抗R11,R12,R
13,R14からなり、低域フィルタ38側での反射の影響
を低減する役目を持つ。低域フィルタ38は、平衡復調
回路34で復調された信号に含まれる残留搬送波成分を
抑圧するとともに、帯域外の雑音を低減する。なお、抵
抗R13は、回路のインピーダンスに合わせた負荷抵抗で
ある。
Next, the output circuit 36 will be described. The output circuit 36 is comprised of an attenuator 37, a low pass filter 38, amplifier 39, resistor R 23. Output terminal of the amplifier circuit 39 via the resistor R 23, the output terminal CN O of the video signal
It is connected to the. The attenuator 37 includes resistors R 11 , R 12 , R
13 and R 14 , and serves to reduce the influence of reflection on the low-pass filter 38 side. The low-pass filter 38 suppresses the residual carrier component contained in the signal demodulated by the balanced demodulation circuit 34, and reduces the noise outside the band. The resistor R 13 is a load resistor that matches the impedance of the circuit.

【0037】増幅回路39は、差動増幅器A21,抵抗R
21,R22,からなる。増幅器A21には、取り扱う映像信
号の帯域で、十分な利得を有するものを使用する。増幅
回路39は、映像信号の入力端子CNI から増幅回路3
9の入力までの信号経路における減衰量を補償する利得
を有する。従って、映像信号の出力端子CNO からは、
入力端子CNI に供給される映像信号と同レベルの信号
が出力される。なお、抵抗R23は、回路のインピーダン
スに等しい値の抵抗である。
The amplifier circuit 39 includes a differential amplifier A 21 and a resistor R.
21 and R 22 . As the amplifier A 21 , one having a sufficient gain in the band of the video signal to be handled is used. Amplifier circuit 39, the amplifier circuit 3 from the input terminal CN I of the video signal
It has a gain that compensates for the amount of attenuation in the signal path to the 9 inputs. Accordingly, the output terminal CN O of the video signal,
The same level of the signal and the video signal supplied to the input terminal CN I is outputted. The resistor R 23 is a resistor having a value equal to the impedance of the circuit.

【0038】上記のように、本実施例の映像信号絶縁増
幅回路では、直流から100MHz以上までの映像信号
を伝送でき、十分な絶縁耐圧を有する回路を実現でき
る。また、平衡変調回路33と平衡復調回路34は、直
流的に変動しにくく、かつ、直線性もよいため、増幅回
路39の直流安定度と直線性を確保すればよく、十分な
直流安定度と直線性を容易に実現することができる。
As described above, the video signal insulation amplifier circuit of this embodiment can transmit a video signal from DC to 100 MHz or more, and can realize a circuit having a sufficient withstand voltage. Further, since the balanced modulation circuit 33 and the balanced demodulation circuit 34 are less likely to vary in terms of direct current and have good linearity, it suffices to ensure the direct current stability and linearity of the amplifier circuit 39, and to obtain sufficient direct current stability. Linearity can be easily realized.

【0039】また、V/Fコンバータ,絶縁トランス,
F/Vコンバータを組み合わせた方式と異なり、映像信
号の入力側(平衡変調回路33側)に直流電源を必要と
せず、小電力の高周波搬送信号だけでよい。回路全体の
電力消費は、殆ど増幅回路39の分のみですむため、V
/Fコンバータ,絶縁トランス,F/Vコンバータを組
み合わせた方式と比べて、大幅に消費電力を削減するこ
とができる。
Further, a V / F converter, an insulation transformer,
Unlike the system in which the F / V converter is combined, a DC power supply is not required on the input side of the video signal (the side of the balanced modulation circuit 33), and only a high-frequency carrier signal with low power is required. Since the power consumption of the entire circuit is mostly for the amplifier circuit 39, V
Power consumption can be significantly reduced as compared with the system in which the / F converter, the insulation transformer, and the F / V converter are combined.

【0040】また、回路構成が簡単であり、平衡変調回
路33と平衡復調回路34が全て受動部品で構成されて
いるため、本質的に信頼性が高く、かつ、低雑音であ
る。また、回路構成が簡単であるため、コストを低減す
ることができる。
Further, the circuit configuration is simple, and since the balanced modulation circuit 33 and the balanced demodulation circuit 34 are all composed of passive components, they are essentially reliable and have low noise. Moreover, since the circuit configuration is simple, the cost can be reduced.

【0041】また、入力側と出力側の結合容量が、トラ
ンスの巻線間にある僅かな容量だけであるため、従来の
方式に比べて、入力側と出力側の結合容量が小さく、交
流に対する絶縁性能が優れている。
Further, since the coupling capacitance between the input side and the output side is only a small capacitance between the windings of the transformer, the coupling capacitance between the input side and the output side is smaller than that of the conventional system, and the coupling capacitance with respect to the alternating current is small. Excellent insulation performance.

【0042】次に、図1の回路の、具体的な例について
説明する。ここでは、直流から10MHzまでの信号成
分を含む、規定振幅1Vppの映像信号を取り扱うことと
する。なお、映像信号のインピーダンスは75Ωであ
る。
Next, a specific example of the circuit shown in FIG. 1 will be described. Here, it is assumed that a video signal having a specified amplitude of 1 Vpp including a signal component from DC to 10 MHz is handled. The impedance of the video signal is 75Ω.

【0043】入力回路の固定減衰器31は、1Vppの映
像信号を、1/5の0.2Vppの信号に減衰する。搬送
信号発生器35は、平衡変調回路33と平衡復調回路3
4に、10dBmの搬送信号を供給する。搬送信号の周
波数は、映像信号の上限周波数の5倍程度が適当で、こ
の例では、50MHzとしている。
The fixed attenuator 31 of the input circuit attenuates the 1 Vpp video signal into a ⅕ 0.2 Vpp signal. The carrier signal generator 35 includes a balanced modulation circuit 33 and a balanced demodulation circuit 3.
4 is supplied with a carrier signal of 10 dBm. The frequency of the carrier signal is preferably about 5 times the upper limit frequency of the video signal, and in this example, it is 50 MHz.

【0044】トランスT1〜T4は、同一仕様のトラン
スで、中間端子の無い巻線と、中間端子の有る巻線を持
つ。中間端子の無い巻線の巻数と、中間端子の有る巻線
の一端と中間端子間の巻数とを、等しくしている。例え
ば、0.2φホルマル銅線でトリファイラー4回巻きと
する。また、トランスのコアには、高周波用のものを使
用する。また、絶縁耐圧としては、1500V程度と十
分な耐圧が得られる。トランスの周波数特性としては、
40MHz〜60MHzの信号を歪みなく伝送できれば
よく、この性能のトランスは、容易に製造できる。
The transformers T1 to T4 are transformers having the same specifications and have a winding without an intermediate terminal and a winding with an intermediate terminal. The number of turns of the winding without the intermediate terminal is equal to the number of turns between one end of the winding with the intermediate terminal and the intermediate terminal. For example, the trifilar is wound four times with a 0.2φ formal copper wire. In addition, a high frequency transformer is used as the core of the transformer. Further, as the withstand voltage, a sufficient withstand voltage of about 1500 V can be obtained. The frequency characteristics of the transformer are:
It suffices that a signal of 40 MHz to 60 MHz can be transmitted without distortion, and a transformer having this performance can be easily manufactured.

【0045】ダイオードD1 〜D4 、D11〜D14には、
高周波スイッチング用のもので、特性の揃ったものを使
用する。例えば、1SS43の特性選別品を使用する。
The diodes D 1 to D 4 and D 11 to D 14 are
For high frequency switching, use one with uniform characteristics. For example, a characteristic selection product of 1SS43 is used.

【0046】出力回路36の減衰器37の減衰量は、約
3dBとしている。また、負荷抵抗R13、出力抵抗R23
は、映像信号のインピーダンスに合わせて75Ωとす
る。また、増幅回路39の利得は、信号経路全体の減衰
量に合わせて、約30dBとしている。
The attenuation amount of the attenuator 37 of the output circuit 36 is about 3 dB. Further, the load resistance R 13 and the output resistance R 23
Is 75Ω according to the impedance of the video signal. Further, the gain of the amplifier circuit 39 is set to about 30 dB in accordance with the attenuation amount of the entire signal path.

【0047】上記例では、直流から10MHzの映像信
号に対して、十分な周波数特性が得られている。また、
直流安定度、直線性、S/N比は、映像信号用として申
し分ない性能が得られている。また、全回路の消費電力
は、200mW程度と低く抑えることができた。
In the above example, a sufficient frequency characteristic is obtained for a video signal of DC to 10 MHz. Also,
DC stability, linearity, and S / N ratio have obtained satisfactory performance for video signals. Moreover, the power consumption of all the circuits could be suppressed to a low level of about 200 mW.

【0048】図4は、本発明の第2実施例の映像信号絶
縁増幅回路の説明図を示す。なお、第2実施例の入力回
路と出力回路は、図1の第1実施例の入力回路30、出
力回路36と同じであるので省略している。
FIG. 4 is an explanatory view of a video signal insulation amplifier circuit of the second embodiment of the present invention. The input circuit and the output circuit of the second embodiment are the same as the input circuit 30 and the output circuit 36 of the first embodiment shown in FIG.

【0049】図1において、トランスT2の出力側巻線
がトランスT3の出力側巻線になるように、トランスT
2とT3を1個のトランスにまとめられることは明らか
である。第2実施例では、第1実施例のトランスT2と
トランスT3を一つのトランスT5にまとめたものであ
る。第2実施例は、第1実施例に対して必要なトランス
を1個減らすことができ、その分、コストを低減し、占
有する体積を低減することができる。回路の動作につい
ては、第1実施例と全く同様である。
In FIG. 1, the transformer T2 is arranged so that the output side winding of the transformer T2 becomes the output side winding of the transformer T3.
It is clear that 2 and T3 can be combined in one transformer. In the second embodiment, the transformers T2 and T3 of the first embodiment are combined into one transformer T5. In the second embodiment, the number of transformers required for the first embodiment can be reduced by one, the cost can be reduced and the volume occupied can be reduced accordingly. The operation of the circuit is exactly the same as that of the first embodiment.

【0050】図5は、本発明の第3実施例の映像信号絶
縁増幅回路の説明図を示す。なお、第3実施例の入力回
路と出力回路は、図1の第1実施例の入力回路30、出
力回路36と同じであるので省略している。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a video signal insulation amplifier circuit of the third embodiment of the present invention. The input circuit and the output circuit of the third embodiment are the same as the input circuit 30 and the output circuit 36 of the first embodiment shown in FIG.

【0051】図4において、トランスT1の入力側巻線
とトランスT4の入力側巻線には、同一の搬送信号が供
給されている。従って、トランスT1とT4は、1個の
トランスに置き換えることができる。第3実施例では、
トランスT1とT4を、一つのトランスT11に置き換
えている。トランスT11は、搬送信号の入力巻線(端
子P3 ,P4 )と、ダイオードD1 〜D4 、D11〜D14
をスイッチングするための位相分割巻線(出力側巻線)
2系統の、合計3巻線のトランスである。
In FIG. 4, the same carrier signal is supplied to the input side winding of the transformer T1 and the input side winding of the transformer T4. Therefore, the transformers T1 and T4 can be replaced with one transformer. In the third embodiment,
The transformers T1 and T4 are replaced with one transformer T11. Transformer T11, the input winding of the carrier signal (the terminal P 3, P 4), the diode D 1 ~D 4, D 11 ~D 14
Phase-divided winding for switching (output side winding)
It is a transformer with two windings and a total of three windings.

【0052】また、トランスT12は、第2実施例のト
ランスT5と同じように、第1実施例のトランスT2と
T3をまとめたものである。
The transformer T12 is a combination of the transformers T2 and T3 of the first embodiment, like the transformer T5 of the second embodiment.

【0053】第3実施例は、使用するトランスがトラン
スT11,T12の2個ですみ、第2実施例に対して更
に必要なトランスを1個減らすことができ、より、コス
トと占有する体積を低減することができる。回路の動作
については、第1実施例と全く同様である。
In the third embodiment, only two transformers T11 and T12 are used, and the required transformer can be reduced by one compared with the second embodiment, and the cost and the occupied volume can be reduced. It can be reduced. The operation of the circuit is exactly the same as that of the first embodiment.

【0054】なお、トランスT12の端子P21,P22
巻線は、図5の回路を、絶縁増幅回路ではなく、一般の
通信機用の変調器として使用する場合に設ける巻線であ
る。この場合、端子P15,P16から出力される復調信号
を、変調器のモニタ用又は、変調器の直線性改善のため
の負帰還信号として使用することができる。
The windings of the terminals P 21 and P 22 of the transformer T12 are windings provided when the circuit of FIG. 5 is used as a modulator for a general communication device, not as an insulating amplifier circuit. In this case, the demodulated signals output from the terminals P 15 and P 16 can be used as a negative feedback signal for monitoring the modulator or improving the linearity of the modulator.

【0055】[0055]

【発明の効果】上述の如く、請求項1の発明によれば、
平衡変調回路により、入力映像信号を被変調信号に変換
して、第1及び第2のトランスを介して、平衡復調回路
に伝送し、平衡復調回路により映像信号を復調するた
め、十分な絶縁耐圧を確保しつつ、必要な帯域の映像信
号を伝送することができ、また、回路構成が簡単で、良
好な直流安定度と直線性、及び低消費電力を実現するこ
とができる等の特長を有する。
As described above, according to the invention of claim 1,
The balanced modulation circuit converts an input video signal into a modulated signal, transmits the modulated signal to the balanced demodulation circuit via the first and second transformers, and demodulates the video signal by the balanced demodulation circuit. It is possible to transmit a video signal in a required band while maintaining the above-mentioned characteristics, has a simple circuit configuration, and can achieve good DC stability and linearity and low power consumption. .

【0056】請求項2の発明の発明では、必要なトラン
スを3個に減らすことができるため、コストと占有する
体積を低減することができる。
According to the invention of claim 2, the required transformer can be reduced to three, so that the cost and the occupied volume can be reduced.

【0057】請求項3の発明の発明では、必要なトラン
スを2個に減らすことができるため、更に、コストと占
有する体積を低減することができる。
In the invention of claim 3, the required transformer can be reduced to two, so that the cost and occupied volume can be further reduced.

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

【図1】本発明の第1実施例の映像信号絶縁増幅回路の
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a video signal insulation amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】平衡変調回路の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a balanced modulation circuit.

【図3】平衡復調回路の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a balanced demodulation circuit.

【図4】本発明の第2実施例の映像信号絶縁増幅回路の
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a video signal insulation amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例の映像信号絶縁増幅回路の
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a video signal isolation amplifier circuit according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 入力回路 31 固定減衰器 32 コモンモード・バラン 33 平衡変調回路 34 平衡復調回路 35 搬送信号発生器 36 出力回路 37 減衰器 38 低域フィルタ 39 増幅回路 T1〜T4,T5,T11,T12 トランス D1 〜D4 ,D11〜D14 スイッチング用ダイオード30 Input Circuit 31 Fixed Attenuator 32 Common Mode Balun 33 Balanced Modulation Circuit 34 Balanced Demodulation Circuit 35 Carrier Signal Generator 36 Output Circuit 37 Attenuator 38 Low-pass Filter 39 Amplification Circuit T1 to T4, T5, T11, T12 Transformer D 1 ~ D 4 , D 11 ~ D 14 Switching diode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1及び第2のトランスと、第1のト
ランスの出力側巻線と第2のトランスの入力側巻線間に
接続されたスイッチング素子とから構成され、第1のト
ランスの入力側巻線に搬送信号を供給され、第1のトラ
ンスの出力側巻線の中点と第2のトランスの入力側巻線
の中点との間に入力映像信号が供給され、第2のトラン
スの出力側巻線から被変調信号を出力する平衡変調回路
と、 第3及び第4のトランスと、第3のトランスの出力側巻
線と第4のトランスの出力側巻線間に接続されたスイッ
チング素子とから構成され、第4のトランスの入力側巻
線に上記搬送信号と同位相かつ同極性の搬送信号が供給
され、第3のトランスの入力側巻線に上記平衡変調回路
から被変調信号を供給され、第3のトランスの出力側巻
線の中点と第4のトランスの出力側巻線の中点との間か
ら、復調信号を出力する平衡復調回路と、 上記平衡復調回路から供給される復調信号を増幅する増
幅回路とを有することを特徴とする映像信号絶縁増幅回
路。
1. A first transformer and a second transformer, and a switching element connected between an output side winding of the first transformer and an input side winding of the second transformer. The carrier signal is supplied to the input winding, and the input video signal is supplied between the midpoint of the output winding of the first transformer and the midpoint of the input winding of the second transformer. It is connected between the balanced modulation circuit that outputs the modulated signal from the output side winding of the transformer, the third and fourth transformers, and the output side winding of the third transformer and the output side winding of the fourth transformer. And a carrier signal having the same phase and the same polarity as the carrier signal is supplied to the input side winding of the fourth transformer, and the carrier wave of the third transformer from the balanced modulation circuit is supplied to the input side winding of the third transformer. The modulation signal is supplied, and the output coil of the third transformer has a middle point and a fourth point. Video signal insulation characterized by having a balanced demodulation circuit for outputting a demodulation signal from the midpoint of the output side winding of the transformer and an amplification circuit for amplifying the demodulation signal supplied from the balanced demodulation circuit. Amplifier circuit.
【請求項2】 前記第2のトランスと第3のトランス
は、第2のトランスの出力側巻線が第3のトランスの出
力側巻線である一つのトランスで構成されることを特徴
とする請求項1記載の映像信号絶縁増幅回路。
2. The second transformer and the third transformer are constituted by one transformer in which an output side winding of the second transformer is an output side winding of the third transformer. The video signal insulation amplifier circuit according to claim 1.
【請求項3】 前記第1のトランスと第4のトランス
は、第1のトランスの入力側巻線と第4のトランスの入
力側巻線が同一の巻線である一つのトランスで構成され
ることを特徴とする請求項2記載の映像信号絶縁増幅回
路。
3. The first transformer and the fourth transformer are composed of one transformer in which an input side winding of the first transformer and an input side winding of the fourth transformer are the same winding. The video signal insulation amplifier circuit according to claim 2, wherein
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