トランスのような半導体を探しています。

質問

トランスのような半導体を探しています。
一次側（入力）にバイアス電圧を供給することなく二次側（出力）にアナログ信号が取り出せる半導体です。二次側はバイアスを与えても良いのですが。
音声信号はマイクレベルになります。周波数帯域は音声が認識できる狭い範囲で良いのですが。

回答No.5

likipon · ベストアンサー

通常の信号伝達をやりたいわけでないように聞こえるので、
最終的に何をしたいのか興味があります。
とりあえずもうちょっと情報が欲しいところです。
特に、ご質問の中に出てくる「バイアス電圧」が
どのような意味で使っておいでかよくわかりません。
結局は電源不要がいいって事でしょうか?

フォトボルといわれる素子を使うと、2次側の電源を使って1次側に
独立した電源を簡単に作ることができます。
あとは、フォトカプラで信号を伝えるなり、いろいろできる気がします。

お礼

＞フォトボルといわれる素子を使うと、2次側の電源を使って1次側に
＞独立した電源を簡単に作ることができます。

独立の意味ですが、グラウンドも完全に分離できるのでしょうか？
実は、信号以外の雑音がグラウンドからも回り込んでくるため、それを阻止するために「トランス」のような伝達特性を持った素子を探しています。

回答No.4

noname#115788

>アイソレーションアンプのような広帯域の信号は扱いませんので今回は度外視します。

結局何をしたいのか皆目検討がつきません。質問の内容からはアイソレーションアンプが欲しいように思えるのですが、この補足の内容ではアナログ信号を伝送する必要がないように思えます。

>前段の利得は極小でも後段で稼ぐ回路にしますが、

そうするとS/N比が悪化するでアイソレーションアンプを使用するのですが、何も問題はないのでしょうか？

>トランスの代替として光伝送以外に方法はないと考えます。

一次側のデバイスがLEDなりレーザーをドライブできるパワーがあり、デジタル伝送できるのであれば、別に回路がどうのこうのいう問題はないのでは？現在のテクノロジーでは温度ドリフトと経時変化の問題があって、フィードバック無しでアナログ信号を光で伝送する技術は存在しないと思うので。

>＞直流電圧が不要で、トランスによる歪み及び電力効率を気にしないのあれば一次側に交流の増幅器を用い＞てトランス伝送する方法で安価に実装可能です。
>このことに興味がありますが素人の私には回路構成が浮かびません、宜しければこのことについて詳しくお願いできるでしょうか。

無変調の原始的なアイソレーションアンプの提案なので却下します。
アイソレーションの伝送方法は技術的に改善の余地はほとんどなく、どうやって低コスト、低ノイズで２次側から１次側へ電力を供給するかだけの問題なので。

お礼

＞この補足の内容ではアナログ信号を伝送する必要がないように思えます。
質問の大前提がトランスの代替回路ということで、音声信号を処理する事にあります。

＞そうするとS/N比が悪化するでアイソレーションアンプを使用するのですが、
＞何も問題はないのでしょうか？
音声帯域の1000～3000Hzのみ通過させるバンドパスフイルターで雑音帯域をカットします。

＞に回路がどうのこうのいう問題はないのでは？現在のテクノロジーでは温度ドリフトと経時変化の
＞問題があって、フィードバック無しでアナログ信号を光で伝送する技術は存在しないと思うので。
やはりトランスを使わざるをえないと考えます。

丁寧に回答頂きありがとうございました。

回答No.3

noname#115788

アナログデバイセズのアイソレーションアンプが高価なのは、直流電圧、低歪みを実現するために、
一次側の入力信号を高周波信号に変調して高周波トランスで伝送し、２次側で復調しているためです。
直流電圧が不要で、トランスによる歪み及び電力効率を気にしないのあれば一次側に交流の増幅器を用いてトランス伝送する方法で安価に実装可能です。

一次側の増幅器の電源は信号とは別の電力用トランスを使用します。電源の周波数はアナログ信号からローパスフィルタで簡単に除去可能な３クターブ以上高い周波数にするとよいので、DGPS及びNAVTEXと被らない400KHzを使用すると良いかと思います。
通常はコストを下げるために、電力用の発振器にはコルピッツ発振器を使用して、発振用のコイルを電力トランスと共用させます。ただしコルピッツ発振器を使用した場合には発振周波数及び安定度に２次側の伝送路の影響を受けますから注意が必要です。

補足

アイソレーションアンプのような広帯域の信号は扱いませんので今回は度外視します。

jt190sさん非常に興味のある回答ありがとうございました。

前段の利得は極小でも後段で稼ぐ回路にしますが、とにかく＋－ともに前段（入力側）と後段が完全に独立していなければ目的を果たしません。トランスの代替として光伝送以外に方法はないと考えます。

＞直流電圧が不要で、トランスによる歪み及び電力効率を気にしないのあれば一次側に交流の増幅器を用い＞てトランス伝送する方法で安価に実装可能です。

このことに興味がありますが素人の私には回路構成が浮かびません、宜しければこのことについて詳しくお願いできるでしょうか。

回答No.2

electron11

一次二次を分離するにはトランス位でしょう
半導体は直流で使いますから分離は不可能に近いです
精々C結合にする位でアースは共通になりますし
アイソレーションアンプもトランス使用が普通です

無理にやるとすれば光結合ですがエネルギーの伝達効率が悪いでしょうね？
つまり光に変換し　フォトセンサーで受ける　１０％も変換出来るかな？電源が必要ですから
フォトカプラと言うものがあります　検索を

トランジスタ用小型トランスを使われた方が得策と思います　効率が良いです９０％位
ヤフオクに良く出品されてます　他には小型電源トランスとかフォトカプラも出てます
自分で鉄心に巻いて作るとかも良いでしょう。

お礼

フォトカプラは試しましたが、バイアスが必要で１次２次電源で＋－が互いに浮いた電源はとれませんでした。
小型トランスの線で落ち着きそうです。

それとも、
一次側の電源に音声入力信号を倍圧整流して微量なバイアス電流で動作する半導体（フォトカプラ素子）はあるでしょうか？
２次側はちゃんとした電源は摂れるのですが。

回答No.1

tadys

絶縁アンプ（アイソレーション・アンプ）を使ってください。

例えば
http://www.analog.com/jp/amplifiers-and-comparators/isolation-amplifiers/ad210/products/product.html

お礼

tadys さん

回答ありがとうございます。

早速、勉強してみます。

補足

トランスに比べると格段に高価のため目的に叶いません。

たとえばアナログ入力信号を整流して入力回路単独の微量のバイアス電源を出力回路と隔離した形で作りたいのですが、不可能でしょうか？