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公開番号2024137015
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023048353
出願日2023-03-24
発明の名称信号伝送装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H04L 25/02 20060101AFI20240927BHJP(電気通信技術)
要約【課題】絶縁通信における絶縁素子の駆動頻度を低減する。
【解決手段】互いに絶縁された第1回路(10)及び第2回路(20)を備える信号伝送装置(1)であって、第1回路は、第1レベル及び第2レベルを交互に持つ第1矩形波信号(CLK1)を受け、第1矩形波信号のレベルにおける第1レベルから第2レベルへの遷移を契機に、エッジ信号(S_EDGE)を絶縁素子(31)を用いて第2回路へ送信するエッジ信号送信回路(11)を備え、第2回路は、エッジ信号の受信結果に基づき、第1矩形波信号に同期した信号であって且つ第3レベル及び第4レベルを交互に持つ第2矩形波信号(CLK2)を生成する矩形波生成回路(21)を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
互いに絶縁された第１回路及び第２回路を備えた信号伝送装置であって、
前記第１回路は、第１レベル及び第２レベルを交互に持つ第１矩形波信号を受け、前記第１矩形波信号のレベルにおける前記第１レベルから前記第２レベルへの遷移を契機に、エッジ信号を絶縁素子を用いて前記第２回路へ送信するよう構成されたエッジ信号送信回路を備え、
前記第２回路は、前記エッジ信号の受信結果に基づき、前記第１矩形波信号に同期した信号であって且つ第３レベル及び第４レベルを交互に持つ第２矩形波信号を生成するよう構成された矩形波生成回路を備える
、信号伝送装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記矩形波生成回路は、前記エッジ信号の受信に応答して前記第２矩形波信号のレベルを前記第３レベルから前記第４レベルに変化させ、その後、所定時間が経過すると前記第２矩形波信号のレベルを前記第４レベルから前記第３レベルに戻す
、請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項３】
前記矩形波生成回路は、前記エッジ信号の受信に応答して前記第２矩形波信号のレベルを前記第３レベルから前記第４レベルに変化させ、その後、所定時間が経過すると前記第２矩形波信号のレベルを前記第４レベルから前記第３レベルに戻し、
前記第１矩形波信号、前記第２矩形波信号は、夫々、第１クロック信号、第２クロック信号であり、
前記第２回路は、前記第２クロック信号に同期して動作するよう構成された同期回路を備え、
前記同期回路は、前記第２クロック信号のレベルの前記第３レベルから前記第４レベルへの変化に同期した動作を行う
、請求項１に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
前記第１回路は、前記第１クロック信号に同期してデジタル信号を出力するよう構成されたデジタル信号出力回路と、前記デジタル信号を他の絶縁素子を用いて前記第２回路に送信するよう構成されたデジタル信号送信回路と、を備え、
前記第２回路は、前記デジタル信号送信回路からの前記デジタル信号を受信するよう構成されたデジタル信号受信回路を備え、
前記同期回路は、受信された前記デジタル信号と前記第２クロック信号とに基づき所定の信号処理を行う
、請求項３に記載の信号伝送装置。
【請求項５】
前記デジタル信号は時系列上に並ぶ複数ビット分のデータを表し、
前記デジタル信号出力回路は、前記デジタル信号により表されるデータが特定エッジを契機に更新されるよう前記デジタル信号を出力し、
前記特定エッジは前記第１クロック信号のレベルの前記第１レベルから前記第２レベルへの遷移である
、請求項４に記載の信号伝送装置。
【請求項６】
前記同期回路は、受信された前記デジタル信号のデータを、前記第２クロック信号に同期して読み取る
、請求項４又は５に記載の信号伝送装置。
【請求項７】
前記同期回路は、前記第２クロック信号に同期してデジタル信号を出力し、
前記第２回路は、前記デジタル信号を他の絶縁素子を用いて前記第１回路に送信するよう構成されたデジタル信号送信回路を備え、
前記第１回路は、前記デジタル信号送信回路からの前記デジタル信号を受信するよう構成されたデジタル信号受信回路と、受信された前記デジタル信号と前記第１クロック信号とに基づき所定の信号処理を行う信号処理回路と、を備える
、請求項３に記載の信号伝送装置。
【請求項８】
前記デジタル信号は時系列上に並ぶ複数ビット分のデータを表し、
前記同期回路は、前記デジタル信号により表されるデータが特定エッジを契機に更新されるよう前記デジタル信号を出力し、
前記特定エッジは前記第２クロック信号のレベルの前記第３レベルから前記第４レベルへの遷移である
、請求項７に記載の信号伝送装置。
【請求項９】
前記信号処理回路は、受信された前記デジタル信号のデータを、前記第１クロック信号に同期して読み取る
、請求項７又は８に記載の信号伝送装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号伝送装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
絶縁素子を用いて第１回路及び第２回路間で絶縁通信を行う構成が実用化されている。第１回路及び第２回路間においてクロック信号等の矩形波信号の絶縁通信を行う際、矩形波信号のレベル変化のタイミング（ライズエッジ又はフォールエッジのタイミング）を送信側から受信側に伝送する。例えば絶縁素子としてパルストランスが用いられる場合、送信側でのデジタル信号にレベル変化が生じるたびにパルストランスを駆動する（パルストランスに電流を供給する）方法がある。絶縁素子としてコンデンサが用いられる場合も同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２０５４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶縁素子の駆動には比較的大きな電力が必要であり、絶縁素子の駆動頻度の増大は装置の消費電力増大を招く。また絶縁素子が駆動される際にノイズが発生するため、絶縁素子の駆動頻度の増大は発生ノイズ量の増大に繋がる。
【０００５】
本開示は、絶縁素子の駆動頻度の低減に寄与する信号伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る信号伝送装置は、互いに絶縁された第１回路及び第２回路を備えた信号伝送装置であって、前記第１回路は、第１レベル及び第２レベルを交互に持つ第１矩形波信号を受け、前記第１矩形波信号のレベルにおける前記第１レベルから前記第２レベルへの遷移を契機に、エッジ信号を絶縁素子を用いて前記第２回路へ送信するよう構成されたエッジ信号送信回路を備え、前記第２回路は、前記エッジ信号の受信結果に基づき、前記第１矩形波信号に同期した信号であって且つ第３レベル及び第４レベルを交互に持つ第２矩形波信号を生成するよう構成された矩形波生成回路を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、絶縁素子の駆動頻度の低減に寄与する信号伝送装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、参考構成に係る信号伝送装置を示す図である。
図２は、本開示の実施形態に係る信号伝送装置の構成図である。
図３は、本開示の実施形態に係り、エッジ信号の送受信に関わる構成図である。
図４は、本開示の実施形態に係り、信号伝送装置における信号波形図である。
図５は、本開示の実施形態に属する第１実施例に係り、信号伝送装置の構成図である。
図６は、本開示の実施形態に属する第１実施例に係り、幾つかの信号波形と送信されるデータ列及び受信されるデータ列とを示す図である。
図７は、本開示の実施形態に属する第２実施例に係り、信号伝送装置の構成図である。
図８は、本開示の実施形態に属する第２実施例に係り、幾つかの信号波形と送信されるデータ列及び受信されるデータ列とを示す図である。
図９は、本開示の実施形態に属する第３実施例に係り、クロック復元回路の構成図である。
図１０は、本開示の実施形態に属する第３実施例に係り、クロック信号の送受信に関わる波形図である。
図１１は、本開示の実施形態に属する第４実施例に係り、クロック復元回路の構成図である。
図１２は、本開示の実施形態に属する第５実施例に係り、信号伝送装置の構成図である。
図１３は、本開示の実施形態に属する第６実施例に係り、信号伝送装置の構成図である。
図１４は、本開示の実施形態に属する第７実施例に係り、半導体装置の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の符号“１０”によって参照される送信側回路は（図２参照）、送信側回路１０と表記されることもあるし、回路１０と略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。
【００１０】
まず、本開示の実施形態の記述にて用いられる幾つかの用語について説明を設ける。レベルとは電位のレベルを指す。任意の注目した信号又は電圧において、ローレベルからハイレベルへの切り替わりをライズエッジと称し、ローレベルからハイレベルへの切り替わりのタイミングをライズエッジタイミングと称する。任意の注目した信号又は電圧において、ハイレベルからローレベルへの切り替わりをフォールエッジと称し、ハイレベルからローレベルへの切り替わりのタイミングをフォールエッジタイミングと称する。
（【００１１】以降は省略されています）

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