AC/DCカップリングのそれぞれの特徴について

質問

宜しくお願い致します。電気は素人の人間です。
高速伝送用のモジュールを取り扱うことになり、色々カタログ等を見ているところなのですが、その中で結合にＡＣ/ＤＣカップリングの２通りあり、その違いが判らず困っています。
周りの人に聞いても、結合部の途中にキャパシタンスが有るか無いかの違いまでしか教えてもらえず、信号パルスを伝えるだけならＡＣでパルス信号を伝えるだけでいいとも思うのですが、ＤＣで結合する利点が良く判りません。
ＡＣ/ＤＣカップリングでそれぞれ何が利点、欠点となるのかお教えいただけ無いでしょうか。
宜しくお願い致します。

回答No.2

satomichi

DC カップリングの利点；その名のとおり、直流成分を伝えることができます。
よって、Duty５０％からずれたデータパターンも伝送可能です。

欠点：送受信間のインタフェースを合わせる必要がある。例えば、送信側がECLであれば受信側もECLにする必要あり。

AC カップリングの欠点；Duty５０％からずれたデータパターンを送ると
パルス幅が歪む。

利点：送受信間のインタフェースを合わせる必要がない。例、送信側がECLでも、
受信側はPECLで受信可能。従って、回路設計が容易になる。ただし、振幅には要注意。

高速伝送の場合、基本的にはDuty５０％になるスクランブルをかけるので
ACカップルが主流です。

ご質問の内容からすると、どうやら、光通信かと思いますが、いかがでしょうか。

回答No.1

PASOKICHI3

「高速伝送用のモジュール」って何でしょうか？扱う信号はどんなものでしょうか？何と何を結合する時の話でしょうか？
こういった具体的な情報がないと適切な回答は得られませんよ。
それから、この質問「カテゴリ」がおかしいですよ。

さて簡単にお話するならば、もしデジタル信号を扱う機器だとした場合、信号の形態によって状況は変わります。
１）例えば0V-5Vの方形波のような信号パルスでは、直流成分が含まれます。この信号を波形忠実に伝送しようとした場合は、
　　DC結合でなければなりません。より正確に言えば、DC結合が望ましいです。
　　なぜなら、AC結合だとそのDC成分が変化することで、信号パルス幅がランダムに変わる場合では変化に沿って波形が
　　上下したりするでしょう。
　　AC結合では、その時定数（キャパシタの容量と入出力抵抗による定数）によって微分されたような尖った波形になったり、
　　最初0Vで（無信号時）信号が出現した瞬間にDC成分が急に立ち上がる（ステップ応答）ことでじわじわと立ち上がるなど
　　の現象が現れたりします。
２）±5Vなど正確に0V中心のパルス波形の信号であれば、AC結合でもさほど影響はないでしょうが、やはり時定数と扱う信号
　　との関係で同様の波形変化を考慮しないといけないでしょう。
　　やはり、DC結合のほうが望ましいと思います。
３）アナログ信号の場合は、むしろAC結合がのぞましいですね。DC結合だと、もし信号にDC成分（漏れ電圧等）が含まれ、
　　且つ後段の機器がDC増幅するような条件では、危険性も出てきます。
　　ただ、それが心配ないのなら、ここでもDC結合は良い方に働くかもしれません。
　　しかし、AC結合なら余分な低い周波数をカットしたりすることもできます。目的ひとつです。

いずれにしても、条件でいかようにも考えられますが、簡単には”波形応答”に影響するかしないかの違いと考えていいと
思います。