JP2015104117A

JP2015104117A - 送信装置，受信装置および送受信システム

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Publication number: JP2015104117A
Application number: JP2013246121A
Authority: JP
Inventors: 耕太郎山田; Kotaro Yamada; 博樹本田; Hiroki Honda; 健太野口; Kenta NOGUCHI
Original assignee: THine Electronics Inc
Current assignee: THine Electronics Inc
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: WO2015079827A1; US10044332B2; TW201526581A; US20170026012A1; JP6490339B2; TWI643480B

Abstract

【課題】マルチドロップ方式等による差動信号伝送を行う場合であっても簡易な構成で受信エラーや故障の発生を抑制することができる送受信システム等を提供する。【解決手段】送受信システム１は、送信装置１０Ａおよび受信装置２０Ａを備える。送信装置１０Ａは、第１スイッチ１０１、第２スイッチ１０２、第１トランジスタ１１１、第２トランジスタ１１２、第１差動アンプ１２１および第２差動アンプ１２２を備える。受信装置２０Ａは、第１トランジスタ２１１、第２トランジスタ２１２、第１差動アンプ２２１、第２差動アンプ２２２、第１抵抗器２３１、第２抵抗器２３２および受信部２４０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、送信装置，受信装置および送受信システムに関するものである。

送信装置から受信装置へ差動信号を伝送する送受信システムは、シングルエンド信号を伝送する場合と比較して、原理的にコモンモードノイズに強いという特徴を有する。差動信号の伝送の方式としては、様々なものが存在し、その一つとして小振幅差動信号方式（ＬＶＤＳ: Low-Voltage Differential Signaling）が知られている。また、送受信システムにおいて、１台の送信装置から複数台の受信装置へ信号を伝送するマルチドロップ方式や、複数台の送受信装置の間で相互に信号を送受信するマルチポイント方式の実現が要求される場合がある。

しかしながら、差動信号を伝送する送受信システムにおいて、マルチドロップ方式やマルチポイント方式による信号伝送が実現された例は少ない。何故なら、意図せず複数の送信装置が異なる論理の信号を送出した場合に、受信装置が受信する信号の振幅が変化して受信エラーが生じたり、送信装置または受信装置において大電流が流れて故障が発生したりする場合があるからである。

特開２００９−２９０８４３号公報

上記のような問題点を解消することを意図した発明が特許文献１に開示されている。この文献に開示された発明は、コンデンサやインダクタを用いて送信装置および受信装置と信号線とをＤＣ的に互いに分離することで、上記の問題の発生を回避しようとしている。

本発明は、マルチドロップ方式やマルチポイント方式による差動信号伝送を行う場合であってもコンデンサやインダクタを用いる必要がなく簡易な構成で受信エラーや故障の発生を抑制することができる送信装置，受信装置および送受信システムを提供することを目的とする。

本発明の送信装置は、入力信号に応じた差動信号を第１送信端および第２送信端から送信する送信装置であって、(1) 第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に第１電源電位が与えられ、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第１トランジスタと、(2) 第１トランジスタの第２端子と第２送信端との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第１スイッチと、(3) 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が第１トランジスタの第２端子または第２送信端に接続され、該第２入力端子に第１基準電位が与えられ、該出力端子が第１トランジスタの制御端子に接続された第１差動アンプと、(4) 第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に第１電源電位より低い第２電源電位が与えられ、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第２トランジスタと、(5) 第２トランジスタの第２端子と第１送信端との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第２スイッチと、(6) 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が第２トランジスタの第２端子または第１送信端に接続され、該第２入力端子に第１基準電位より低い第２基準電位が与えられ、該出力端子が第２トランジスタの制御端子に接続された第２差動アンプと、を備えることを特徴とする。なお、第１トランジスタおよび第２トランジスタそれぞれは、差動アンプとは別個に設けられてもよいし、差動アンプ内の出力段に設けられる駆動部を構成するものであってもよい。

本発明の送信装置は、(7) 第１トランジスタの第２端子と第１送信端との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第３スイッチと、(8) 第２トランジスタの第２端子と第２送信端との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第４スイッチと、(8) 第１差動アンプの第１入力端子を第１トランジスタの第２端子および第２送信端の何れかに選択的に接続する第５スイッチと、(10)第２差動アンプの第１入力端子を第２トランジスタの第２端子および第１送信端の何れかに選択的に接続する第６スイッチと、を更に備えてもよい。

本発明の受信装置は、第１受信端および第２受信端に入力した差動信号を受信する受信装置であって、(1) 第１基準電位が与えられる第１基準電位端と第１受信端との間に設けられた第１抵抗器と、(2) 第１基準電位より低い第２基準電位が与えられる第２基準電位端と第２受信端との間に設けられた第２抵抗器と、(3) 第１受信端および第２受信端それぞれの電圧値を入力して差動信号を受信する受信部と、を備えることを特徴とする。

本発明の受信装置は、(4) 第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に第１電源電位が与えられ、該第２端子が第１基準電位端に接続され、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第１トランジスタと、(5) 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が第１トランジスタの第２端子に接続され、該第２入力端子に第１基準電位が与えられ、該出力端子が第１トランジスタの制御端子に接続された第１差動アンプと、(6) 第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に第１電源電位より低い第２電源電位が与えられ、該第２端子が第２基準電位端に接続され、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第２トランジスタと、(7) 第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が第２トランジスタの第２端子に接続され、該第２入力端子に第２基準電位が与えられ、該出力端子が第２トランジスタの制御端子に接続された第２差動アンプと、を更に備えてもよい。

本発明の受信装置は、(8) 第１基準電位端と第１抵抗器との間または第１抵抗器と第１受信端との間に設けられた第１スイッチと、(9) 第２基準電位端と第２抵抗器との間または第２抵抗器と第２受信端との間に設けられた第２スイッチと、を更に備えてもよい。

本発明の送受信システムは、上記の本発明の送信装置と、上記の本発明の受信装置と、送信装置の第１送信端と受信装置の第１受信端とを接続する第１信号線と、送信装置の第２送信端と受信装置の第２受信端とを接続する第２信号線と、を備えることを特徴とする。或いは、本発明の送受信システムは、上記の本発明の複数の送信装置と、上記の本発明の受信装置と、複数の送信装置それぞれの第１送信端と受信装置の第１受信端とを接続する第１信号線と、複数の送信装置それぞれの第２送信端と受信装置の第２受信端とを接続する第２信号線と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、マルチドロップ方式やマルチポイント方式による差動信号伝送を行う場合であっても、コンデンサやインダクタを用いる必要がなく、簡易な構成で受信エラーや故障の発生を抑制することができる。

第１実施形態の送受信システム１の構成を示す図である。第１実施形態の送受信システム１の動作を纏めた表である。第２実施形態の送受信システム２の構成を示す図である。第２実施形態の送受信システム２の動作を纏めた表である。第３実施形態の送受信システム３の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、第１実施形態の送受信システム１の構成を示す図である。第１実施形態の送受信システム１は、送信装置１０Ａおよび受信装置２０Ａを備え、送信装置１０Ａから差動対信号線３０を経て受信装置２０Ａへ差動信号を伝送する。送信装置１０Ａの第１送信端１１と受信装置２０Ａの第１受信端２１とは、差動対信号線３０のうちの一方の第１信号線３１により接続されている。送信装置１０Ａの第２送信端１２と受信装置２０Ａの第２受信端２２とは、差動対信号線３０のうちの他方の第２信号線３２により接続されている。

送信装置１０Ａは、入力信号に応じた差動信号を第１送信端１１および第２送信端１２から送信する。送信装置１０Ａは、第１スイッチ１０１、第２スイッチ１０２、第１トランジスタ１１１、第２トランジスタ１１２、第１差動アンプ１２１および第２差動アンプ１２２を備える。第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２は、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。また、第１トランジスタ１１１および第２トランジスタ１１２も、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。

第１トランジスタ１１１は、第１端子（ドレイン端子），第２端子（ソース端子）および制御端子（ゲート端子）を有する。第１トランジスタ１１１の第１端子は、第１電源電位ＶＤＤが与えられる。第１トランジスタ１１１の制御端子に入力される電圧値に応じて第１トランジスタ１１１の第１端子と第２端子との間の抵抗値が設定される。第１スイッチ１０１は、第１トランジスタ１１１の第２端子と第２送信端１２との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる。

第１差動アンプ１２１は、第１入力端子（反転入力端子），第２入力端子（非反転入力端子）および出力端子を有する。第１差動アンプ１２１の第１入力端子は、第２送信端１２に接続されている。第１差動アンプ１２１の第２入力端子は、第１基準電位ＶＲＥＦｐが与えられる。第１差動アンプ１２１の出力端子は、第１トランジスタ１１１の制御端子に接続されている。

第２トランジスタ１１２は、第１端子（ソース端子），第２端子（ドレイン端子）および制御端子（ゲート端子）を有する。第２トランジスタ１１２の第１端子は、第１電源電位ＶＤＤより低い第２電源電位（接地電位）が与えられる。第２トランジスタ１１２の制御端子に入力される電圧値に応じて第２トランジスタ１１２の第１端子と第２端子との間の抵抗値が設定される。第２スイッチ１０２は、第２トランジスタ１１２の第２端子と第１送信端１１との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる。

第２差動アンプ１２２は、第１入力端子（非反転入力端子），第２入力端子（反転入力端子）および出力端子を有する。第２差動アンプ１２２の第１入力端子は、第１送信端１１に接続されている。第２差動アンプ１２２の第２入力端子は、第１基準電位ＶＲＥＦｐより低い第２基準電位ＶＲＥＦｎが与えられる。第２差動アンプ１２２の出力端子は、第２トランジスタ１１２の制御端子に接続されている。

なお、第１差動アンプ１２１の第１入力端子は第１トランジスタ１１１の第２端子に接続されていてもよく、第２差動アンプ１２２の第１入力端子は第２トランジスタ１１２の第２端子に接続されていてもよい。ただし、接続される送信装置および受信装置の数が電流の大きさに与える影響を考慮すると、同図に示されるように第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２が設けられる構成が好ましい。

第１トランジスタ１１１は、第１差動アンプ１２１とは別個に設けられてもよいし、第１差動アンプ１２１内の出力段に設けられる駆動部を構成するものであってもよく、後者の場合には第１トランジスタ１１１および第１差動アンプ１２１が差動アンプを構成するとみなすことができる。同様に、第２トランジスタ１１１は、第２差動アンプ１２２とは別個に設けられてもよいし、第２差動アンプ１２２内の出力段に設けられる駆動部を構成するものであってもよく、後者の場合には第２トランジスタ１１２および第２差動アンプ１２２が差動アンプを構成するとみなすことができる。

受信装置２０Ａは、第１受信端２１および第２受信端２２に入力した差動信号を受信する。受信装置２０Ａは、第１トランジスタ２１１、第２トランジスタ２１２、第１差動アンプ２２１、第２差動アンプ２２２、第１抵抗器２３１、第２抵抗器２３２および受信部２４０を備える。第１トランジスタ２１１および第２トランジスタ２１２は、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。

第１トランジスタ２１１は、第１端子（ドレイン端子），第２端子（ソース端子）および制御端子（ゲート端子）を有する。第１トランジスタ２１１の第１端子は、第１電源電位ＶＤＤが与えられる。第１トランジスタ２１１の制御端子に入力される電圧値に応じて第１トランジスタ２１１の第１端子と第２端子との間の抵抗値が設定される。第１抵抗器２３１は、第１トランジスタ２１１の第２端子と第１受信端２１との間に設けられている。第１抵抗器２３１は、第１信号線３１をＨレベルにプルアップしている。

第１差動アンプ２２１は、第１入力端子（反転入力端子），第２入力端子（非反転入力端子）および出力端子を有する。第１差動アンプ２２１の第１入力端子は、第１トランジスタ２１１の第２端子に接続されている。第１差動アンプ２２１の第２入力端子は、第１基準電位ＶＲＥＦｐが与えられる。第１差動アンプ２２１の出力端子は、第１トランジスタ２１１の制御端子に接続されている。第１トランジスタ２１１の第２端子は第１基準電位ＶＲＥＦｐとなる。

第２トランジスタ２１２は、第１端子（ソース端子），第２端子（ドレイン端子）および制御端子（ゲート端子）を有する。第２トランジスタ２１２の第１端子は、第１電源電位ＶＤＤより低い第２電源電位（接地電位）が与えられる。第２トランジスタ２１２の制御端子に入力される電圧値に応じて第２トランジスタ２１２の第１端子と第２端子との間の抵抗値が設定される。第２抵抗器２３２は、第２トランジスタ２２１の第２端子と第２受信端２２との間に設けられている。第２抵抗器２３２は、第２信号線３２をＨレベルにプルダウンしている。

第２差動アンプ２２２は、第１入力端子（非反転入力端子），第２入力端子（反転入力端子）および出力端子を有する。第２差動アンプ２２２の第１入力端子は、第２トランジスタ２１２の第２端子に接続されている。第２差動アンプ２２２の第２入力端子は、第１基準電位ＶＲＥＦｐより低い第２基準電位ＶＲＥＦｎが与えられる。第２差動アンプ２２２の出力端子は、第２トランジスタ２１２の制御端子に接続されている。第２トランジスタ２１２の第２端子は第２基準電位ＶＲＥＦｎとされる。

受信部２４０は、第１受信端２１および第２受信端２２それぞれの電圧値を入力して、送信装置１０から送出され差動対信号線３０を経て到達した差動信号を受信する。

なお、第１トランジスタ２１１および第１差動アンプ２２１が設けられることなく、第１抵抗器２３１の一端に第１基準電位ＶＲＥＦｐが与えられてもよい。また、第２トランジスタ２１２および第２差動アンプ２２２が設けられることなく、第２抵抗器２３２の一端に第２基準電位ＶＲＥＦｎが与えられてもよい。

送信装置１０Ａおよび受信装置２０Ａそれぞれにおける第１基準電位ＶＲＥＦｐは、同じ電位であってもよいし、異なる電位であってもよい。また、送信装置１０Ａおよび受信装置２０Ａそれぞれにおける第２基準電位ＶＲＥＦｎも、同じ電位であってもよいし、異なる電位であってもよい。

図２は、第１実施形態の送受信システム１の動作を纏めた表である。この表には、２つのケースＡ，Ｂが示されている。

ケースＡでは、送信装置１０Ａの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を閉状態（ＯＮ状態）とする。このとき、受信装置２０Ａの第１電源電位ＶＤＤから、受信装置２０Ａの第１トランジスタ２１１および第１抵抗器２３１、第１信号線３１、ならびに、送信装置１０Ａの第２スイッチ１０２および第２トランジスタ１１２を経て、送信装置１０Ａの第２基準電位（接地電位）へ、電流が流れる。また、送信装置１０Ａの第１電源電位ＶＤＤから、送信装置１０Ａの第１トランジスタ１１１および第１スイッチ１０１、第２信号線３２、ならびに、受信装置２０Ａの第２抵抗器２３２および第１トランジスタ２１２を経て、受信装置２０Ａの第２基準電位（接地電位）へ、電流が流れる。このように電流が流れる結果、第１信号線３１がＬレベルとなり、第２信号線３２がＨレベルとなって、送信装置１０Ａから受信装置２０ＡへＬレベルの差動信号を伝送することができる。

ケースＢでは、送信装置１０Ａの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を開状態（ＯＦＦ状態）とする。このとき、ケースＡのときのような電流は流れない。その結果、ケースＢでは、第１信号線３１がＨレベルとなり、第２信号線３２がＬレベルとなって、送信装置１０Ａから受信装置２０ＡへＨレベルの差動信号を伝送することができる。

図３は、第２実施形態の送受信システム２の構成を示す図である。第２実施形態の送受信システム２は、送信装置１０Ａ，１０Ｂおよび受信装置２０Ａを備え、送信装置１０Ａまたは送信装置１０Ｂから差動対信号線３０を経て受信装置２０Ａへ差動信号を伝送するものである。送信装置１０Ａ，１０Ｂそれぞれの第１送信端１１と受信装置２０Ａの第１受信端２１とは、差動対信号線３０のうちの一方の第１信号線３１により接続されている。送信装置１０Ａ，１０Ｂそれぞれの第２送信端１２と受信装置２０Ａの第２受信端２２とは、差動対信号線３０のうちの他方の第２信号線３２により接続されている。第２実施形態における送信装置１０Ａ，１０Ｂそれぞれは、第１実施形態における送信装置１０Ａと同じ構成を有する。第２実施形態における受信装置２０Ａは、第１実施形態における受信装置２０Ａと同じ構成を有する。

図４は、第２実施形態の送受信システム２の動作を纏めた表である。この表には、４つのケースＣ〜Ｆが示されている。

ケースＣでは、一方の送信装置１０Ａの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を開状態（ＯＦＦ状態）とし、他方の送信装置１０Ｂの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を閉状態（ＯＮ状態）とする。このとき、送信装置１０Ａの送信端１１，１２はハイインピーダンス状態となり、送信装置１０Ｂと受信装置２０Ａとの間の関係は図２中のケースＡと同様となる。したがって、第１信号線３１がＬレベルとなり、第２信号線３２がＨレベルとなって、送信装置１０Ｂから受信装置２０ＡへＬレベルの差動信号を伝送することができる。

ケースＤでは、一方の送信装置１０Ａの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を開状態（ＯＦＦ状態）とし、他方の送信装置１０Ｂの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を開状態（ＯＦＦ状態）とする。このとき、送信装置１０Ａの送信端１１，１２はハイインピーダンス状態となり、送信装置１０Ｂの送信端１１，１２もハイインピーダンス状態となって、図２中のケースＢと同様となる。したがって、第１信号線３１がＨレベルとなり、第２信号線３２がＬレベルとなって、送信装置１０Ａから受信装置２０ＡへＨレベルの差動信号を伝送することができる。

ケースＥでは、一方の送信装置１０Ａの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を閉状態（ＯＮ状態）とし、他方の送信装置１０Ｂの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を開状態（ＯＦＦ状態）とする。このとき、送信装置１０Ｂの送信端１１，１２はハイインピーダンス状態となり、送信装置１０Ａと受信装置２０Ａとの間の関係は図２中のケースＡと同様となる。したがって、第１信号線３１がＬレベルとなり、第２信号線３２がＨレベルとなって、送信装置１０Ｂから受信装置２０ＡへＬレベルの差動信号を伝送することができる。

ケースＦでは、一方の送信装置１０Ａの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を閉状態（ＯＮ状態）とし、他方の送信装置１０Ｂの第１スイッチ１０１および第２スイッチ１０２の双方を閉状態（ＯＮ状態）とする。このとき、送信装置１０Ａと受信装置２０Ａとの間の関係も、送信装置１０Ｂと受信装置２０Ａとの間の関係も、図２中のケースＡと同様となる。したがって、第１信号線３１がＬレベルとなり、第２信号線３２がＨレベルとなって、送信装置１０Ａ，１０Ｂから受信装置２０ＡへＬレベルの差動信号を伝送することができる。

ケースＣ，Ｅでは、２つの送信装置１０Ａ，１０Ｂが異なる論理の信号を送出するが、この場合であっても受信エラーの発生が抑制される。また、この場合、抵抗器２３１，２３２を介して電流が流れ、電流値が制限されるので、送信装置１０Ａ，１０Ｂおよび受信装置２０Ａの故障の発生が抑制される。

なお、ＬＶＤＳ方式で複数の送信装置と受信装置とを接続した送受信システムにおいて、複数の送信装置が異なる論理の信号を送出すると、或る送信装置の第１電源電位ＶＤＤと他の送信装置の第２電源電位（接地電位）とが信号線を介して直接に接続されることになって、大電流が流れるだけでなく、信号線の電位が不定になる問題が生じる。本実施形態の送受信システムは、このようなＬＶＤＳ方式の送受信システムが有する問題点を解消することができる。

図５は、第３実施形態の送受信システム３の構成を示す図である。第３実施形態の送受信システム３は、送信装置１０Ｃおよび受信装置２０Ｃを備え、送信装置１０Ｃから差動対信号線３０を経て受信装置２０Ｃへ差動信号を伝送する。送信装置１０Ｃの第１送信端１１と受信装置２０Ｃの第１受信端２１とは、差動対信号線３０のうちの一方の第１信号線３１により接続されている。送信装置１０Ｃの第２送信端１２と受信装置２０Ｃの第２受信端２２とは、差動対信号線３０のうちの他方の第２信号線３２により接続されている。

送信装置１０Ｃは、入力信号に応じた差動信号を第１送信端１１および第２送信端１２から送信する。送信装置１０Ｃは、第１スイッチ１０１、第２スイッチ１０２、第３スイッチ１０３、第４スイッチ１０４、第５スイッチ１０５、第６スイッチ１０６、第１トランジスタ１１１、第２トランジスタ１１２、第１差動アンプ１２１および第２差動アンプ１２２を備える。スイッチ１０１〜スイッチ１０４は、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。第５スイッチ１０５および第６スイッチ１０６は、２つのＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。また、第１トランジスタ１１１および第２トランジスタ１１２も、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。

第３実施形態における送信装置１０Ｃは、第１実施形態における送信装置１０Ａの構成に加えて、第３スイッチ１０３、第４スイッチ１０４、第５スイッチ１０５および第６スイッチ１０６を更に備える。第３スイッチ１０３は、第１トランジスタ１１１の第２端子と第１送信端１１との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる。第４スイッチ１０４は、第２トランジスタ１１２の第２端子と第２送信端１２との間に設けられ、入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる。第５スイッチ１０５は、第１差動アンプ１２１の第１入力端子を第１トランジスタ１１１の第２端子および第２送信端１２の何れかに選択的に接続する。第６スイッチ１０６は、第２差動アンプ１２２の第１入力端子を第２トランジスタ１１２の第２端子および第１送信端１１の何れかに選択的に接続する。

受信装置２０Ｃは、第１受信端２１および第２受信端２２に入力した差動信号を受信する。受信装置２０Ｃは、第１スイッチ２０１、第２スイッチ２０２、第１トランジスタ２１１、第２トランジスタ２１２、第１差動アンプ２２１、第２差動アンプ２２２、第１抵抗器２３１、第２抵抗器２３２および受信部２４０を備える。第１スイッチ２０１および第２スイッチ２０２は、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。また、第１トランジスタ２１１および第２トランジスタ２１２も、ＮＭＯＳトランジスタにより構成することができる。

第３実施形態における受信装置２０Ｃは、第１実施形態における受信装置２０Ａの構成に加えて、第１スイッチ２０１および第２スイッチ２０２を更に備える。第１スイッチ２０１は、第１基準電位ＶＲＥＦｐが与えられる第１トランジスタ２１１の第２端子と第１抵抗器２３１との間の間に設けられている。第２スイッチ２０２は、第２基準電位ＶＲＥＦｎが与えられる第２トランジスタ２１２の第２端子と第２抵抗器２３２との間の間に設けられている。なお、第１スイッチ２０１は第１抵抗器２３１と第１受信端２１との間に設けられてもよく、第２スイッチ２０２は第２抵抗器２３２と第２受信端２２との間に設けられてもよい。

第３実施形態の送受信システム３は２つの動作態様が可能である。送受信システム３の第１動作態様では、送信装置１０Ｃにおいて、第３スイッチ１０３および第４スイッチ１０４が開状態（ＯＦＦ状態）とされ、第５スイッチ１０５により第１差動アンプ１２１の第１入力端子が第２送信端１２に接続され、第６スイッチ１０６により第２差動アンプ１２２の第１入力端子が第１送信端１１に接続される。また、受信装置２０Ｃにおいて、第１スイッチ２０１および第２スイッチ２０２が閉状態（ＯＮ状態）とされる。なお、第１動作態様では、同図中の抵抗器４０は設けられない。

送受信システム３は、第１動作態様においては、このようにスイッチ１０３〜１０６，２０１，２０２の各状態が設定されることで、図１に示した第１実施形態の送受信システム１の構成と等価の構成となり、図２を用いて説明した第１実施形態の送受信システム１の動作と同様の動作をすることができる。なお、この場合には、送信装置１０Ｃに替えて送信装置１０Ａが用いられてもよいし、受信装置２０Ｃに替えて受信装置２０Ａが用いられてもよい。

送受信システム３の第２動作態様では、送信装置１０Ｃにおいて、第５スイッチ１０５により第１差動アンプ１２１の第１入力端子が第１トランジスタ１１１の第２端子に接続され、第６スイッチ１０６により第２差動アンプ１２２の第１入力端子が第２トランジスタ１１２の第２端子に接続される。受信装置２０Ｃにおいて、第１スイッチ２０１および第２スイッチ２０２が開状態（ＯＦＦ状態）とされる。また、受信端２１と受信端２２との間に抵抗器４０が設けられる。

送受信システム３は、第２動作態様においては、このようにスイッチ１０５，１０６，２０１，２０２の各状態が設定されるとともに、抵抗器４０が設けられることで、ＬＶＤＳ方式による動作をすることができる。すなわち、送信装置１０Ｃにおいて、スイッチ１０１，１０２を閉状態（ＯＮ状態）とするとともに、スイッチ１０３，１０４を開状態（ＯＦＦ状態）とすることにより、第１信号線３１がＬレベルとなり、第２信号線３２がＨレベルとなって、送信装置１０Ｃから受信装置２０ＣへＬレベルの差動信号を伝送することができる。また、送信装置１０Ｃにおいて、スイッチ１０１，１０２を開状態（ＯＦＦ状態）とするとともに、スイッチ１０３，１０４を閉状態（ＯＮ状態）とすることにより、第１信号線３１がＨレベルとなり、第２信号線３２がＬレベルとなって、送信装置１０Ｃから受信装置２０ＣへＨレベルの差動信号を伝送することができる。

本実施形態の送受信システムでは、複数の送信装置が異なる論理の信号を送出したとしても、過大な電流が流れることを抑制することができ、受信装置の受信端において論理的な不定の状態とならない。したがって、本実施形態の送受信システムでは、ハブ機構を有する機器を用いて中継することなく、また、コンデンサやインダクタを用いることなく、簡易な構成でマルチドロップ方式やマルチポイント方式による差動信号伝送を行うことができる。

１〜３…送受信システム、
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…送信装置、１１…第１送信端、１２…第２送信端、１０１…第１スイッチ、１０２…第２スイッチ、１０３…第３スイッチ、１０４…第４スイッチ、１０５…第５スイッチ、１０６…第６スイッチ、１１１…第１トランジスタ、１１２…第２トランジスタ、１２１…第１差動アンプ、１２２…第２差動アンプ、
２０Ａ，２０Ｃ…受信装置、２１…第１受信端、２２…第２受信端、２０１…第１スイッチ、２０２…第２スイッチ、２１１…第１トランジスタ、２１２…第２トランジスタ、２２１…第１差動アンプ、２２２…第２差動アンプ、２３１…第１抵抗器、２３２…第２抵抗器、２４０…受信部、
３０…差動対信号線、３１…第１信号線、３２…第２信号線、４０…抵抗器。

Claims

入力信号に応じた差動信号を第１送信端および第２送信端から送信する送信装置であって、
第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に第１電源電位が与えられ、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第１トランジスタと、
前記第１トランジスタの前記第２端子と前記第２送信端との間に設けられ、前記入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第１スイッチと、
第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が前記第１トランジスタの前記第２端子または前記第２送信端に接続され、該第２入力端子に第１基準電位が与えられ、該出力端子が前記第１トランジスタの前記制御端子に接続された第１差動アンプと、
第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に前記第１電源電位より低い第２電源電位が与えられ、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第２トランジスタと、
前記第２トランジスタの前記第２端子と前記第１送信端との間に設けられ、前記入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第２スイッチと、
第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が前記第２トランジスタの前記第２端子または前記第１送信端に接続され、該第２入力端子に前記第１基準電位より低い第２基準電位が与えられ、該出力端子が前記第２トランジスタの前記制御端子に接続された第２差動アンプと、
を備えることを特徴とする送信装置。
前記第１トランジスタの前記第２端子と前記第１送信端との間に設けられ、前記入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第３スイッチと、
前記第２トランジスタの前記第２端子と前記第２送信端との間に設けられ、前記入力信号のレベルに応じて開状態および閉状態の何れかとなる第４スイッチと、
前記第１差動アンプの前記第１入力端子を前記第１トランジスタの前記第２端子および前記第２送信端の何れかに選択的に接続する第５スイッチと、
前記第２差動アンプの前記第１入力端子を前記第２トランジスタの前記第２端子および前記第１送信端の何れかに選択的に接続する第６スイッチと、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
第１受信端および第２受信端に入力した差動信号を受信する受信装置であって、
第１基準電位が与えられる第１基準電位端と前記第１受信端との間に設けられた第１抵抗器と、
前記第１基準電位より低い第２基準電位が与えられる第２基準電位端と前記第２受信端との間に設けられた第２抵抗器と、
前記第１受信端および前記第２受信端それぞれの電圧値を入力して前記差動信号を受信する受信部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に第１電源電位が与えられ、該第２端子が前記第１基準電位端に接続され、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第１トランジスタと、
第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が前記第１トランジスタの前記第２端子に接続され、該第２入力端子に前記第１基準電位が与えられ、該出力端子が前記第１トランジスタの前記制御端子に接続された第１差動アンプと、
第１端子，第２端子および制御端子を有し、該第１端子に前記第１電源電位より低い第２電源電位が与えられ、該第２端子が前記第２基準電位端に接続され、該制御端子に入力される電圧値に応じて該第１端子と該第２端子との間の抵抗値が設定される第２トランジスタと、
第１入力端子，第２入力端子および出力端子を有し、該第１入力端子が前記第２トランジスタの前記第２端子に接続され、該第２入力端子に前記第２基準電位が与えられ、該出力端子が前記第２トランジスタの前記制御端子に接続された第２差動アンプと、
を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
前記第１基準電位端と前記第１抵抗器との間または前記第１抵抗器と前記第１受信端との間に設けられた第１スイッチと、
前記第２基準電位端と前記第２抵抗器との間または前記第２抵抗器と前記第２受信端との間に設けられた第２スイッチと、
を更に備えることを特徴とする請求項３または４に記載の受信装置。
請求項１または２に記載の送信装置と、
請求項３〜５の何れか１項に記載の受信装置と、
前記送信装置の第１送信端と前記受信装置の第１受信端とを接続する第１信号線と、
前記送信装置の第２送信端と前記受信装置の第２受信端とを接続する第２信号線と、
を備えることを特徴とする送受信システム。
請求項１または２に記載の複数の送信装置と、
請求項３〜５の何れか１項に記載の受信装置と、
前記複数の送信装置それぞれの第１送信端と前記受信装置の第１受信端とを接続する第１信号線と、
前記複数の送信装置それぞれの第２送信端と前記受信装置の第２受信端とを接続する第２信号線と、
を備えることを特徴とする送受信システム。