JP2714123B2 - 伝送ラインドライブ装置 - Google Patents

伝送ラインドライブ装置

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JP2714123B2
JP2714123B2 JP1091933A JP9193389A JP2714123B2 JP 2714123 B2 JP2714123 B2 JP 2714123B2 JP 1091933 A JP1091933 A JP 1091933A JP 9193389 A JP9193389 A JP 9193389A JP 2714123 B2 JP2714123 B2 JP 2714123B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、ラインドライバと伝送ラインとの間にト
ランスを介在させてなる伝送ラインドライブ装置の改良
に関する。
(従来の技術) 第6図は、一般的な伝送システムの構成を概略的に示
すブロック図である。
同図に示されるように、伝送ラインLに対し複数のデ
ータ処理部601〜603を接続する場合、これらデータ処理
部601〜603と伝送ラインLとの間には、それぞれシリア
ルパラレル変換部611〜613およびラインドライバレシー
バ621〜623を介在させるのが通例である。
ラインドライバレシーバ621〜623は、それぞれドライ
ブ系とレシーブ系とを有し、ドライブ系の基本的な構成
としては、ラインドライバと伝送ラインとの間にトラン
スを介在させてなる伝送ラインドライブ装置が用いられ
ている。
第7図は、このような伝送ラインドライブ装置の一例
を示す回路図である。
同図に示されるように、この伝送ラインドライブ装置
は、ドライブ素子701,702と伝送ライン704との間に複巻
トランス703を介在させるとともに、その一次巻線の中
点には、トランジスタ705を介して電源(+5V)を供給
するようになっている。
そして、トランジスタ705は、送信/非送信切換信号
を受けて、送信時に限りオンするようになっている。
ここで、ドライブ素子701,702としては、オープンコ
レクタ出力型のTTL7401タイプ等が使用されている。
しかしながら、このような伝送ラインドライブ装置に
あっては、ドライブ素子701,702と伝送ライン704との間
をトランス703を介して密に結合しているため、ドライ
ブ素子701,702の電源がオフされている状態では、伝送
ライン704側から見たインピーダンスが低くなり、伝送
ライン704に反射波を発生することになる。
また、ドライブ素子701,702の出力容量が比較的大き
いため、伝送ライン側から見たインピーダンスは逆に比
較的小さくなり、そのためこのようなドライブ装置を複
数個集中して伝送ライン704に接続すると、その点にお
いて反射波を発生することとなり、伝送信号が正常に伝
送されなくなって伝送エラーを発生させる原因となって
いた。
更に、ドライブ素子701,702の片側の故障に対して
も、伝送ライン704に影響が及び、データ伝送の不具合
を発生させていた。
また、第8図は、伝送ラインドライブ装置の他の一例
を示す回路図である。
同図に示されるように、この伝送ラインドライブ装置
においては、幹線伝送ライン804と支線伝送ライン806と
の間をオートトランス803を介して疎結合するととも
に、支線伝送ライン806とドライブ素子801,802との間に
複巻トランス805を介在して構成されている。
なお、図において抵抗807,808,809は、それぞれ支線
伝送ライン806とのマッチング用抵抗である。
このような伝送ラインドライブ装置によれば、支線伝
送ライン806と幹線伝送ライン804とは疎結合のため、ド
ライブ素子801,802の電源オフ状態、故障等においても
その影響が幹線伝送ライン804へ及びにくく、また幹線
伝送ライン804において反射波の発生も少なく、これに
よりデータ伝送が不具合となることはない。
その反面、支線伝送ライン806と幹線伝送ライン804と
は疎結合のため、支線伝送ライン806から幹線伝送ライ
ン804への信号がかなり減衰して伝わることとなり、逆
に幹線伝送ライン804から支線伝送ライン80への信号に
ついてもかなり減衰してしまい、受信側回路において受
信信号の増幅が必要となり、回路構成が複雑となる。こ
の場合増幅度としては、例えば30dB〜40dBを必要とす
る。
更にオートトランス803の存在により部品点数が増加
し、装置小型化の支障ともなる。
(発明が解決しようとする課題) 上述したように、伝送ラインとドライブ素子とを密結
合した従来の伝送ラインドライブ装置においては、ドラ
イブ素子の電源オフ状態、ドライブ素子の故障等により
伝送ラインに与える影響が大きく、データ伝送の伝送品
質を確保するのが困難であり、また一個所での不良が伝
送ライン全体に影響を与え、これにより伝送を停止せざ
るをえない場合があった。
また、伝送ラインとドライブ素子とを疎結合した従来
の伝送ラインドライブ装置においては、受信側回路が複
雑となり、更にS/Nを良好なものとするため、幹線伝送
ラインの設置環境を良好なものとする必要があった。
すなわち、伝送ラインとドライブ素子とを密結合させ
た伝送ラインドライブ装置の場合には、装置側の状態に
より伝送が大きく作用され、他方伝送ラインとドライブ
素子とを疎結合した伝送ラインドライブ装置の場合に
は、伝送ラインの設置環境に注意せねばならず、また受
信側回路が複雑となるという問題点があった。
この発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、信号送信時においては、
ドライブ素子と伝送ラインとの結合を密結合して、ドラ
イブ素子から伝送ラインへと減衰させることなく信号を
確実に伝達することができる一方、信号非送信時におい
ては、ドライブ素子と伝送ラインとの結合を疎結合とし
て、伝送ラインにおいて無用な反射波の発生を防止でき
るようにした伝送ラインドライブ装置を提供することに
ある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、上記の目的を達成するために、ラインド
ライバと伝送ラインとの間にトランスを介在させてなる
伝送ラインドライブ装置において、前記ラインドライバ
とトランスとの間に、前記ラインドライバの出力電圧に
対しては低インピーダンスを示す一方、前記トランスを
介して侵入する伝送ラインからの信号電圧に対しては高
インピーダンスを示す非直線性素子と、この非直線性素
子に直列接続され、前記伝送ラインのインピーダンスの
数倍の値を持つ抵抗と、を設けたことを特徴とするもの
である。
(作用) このような構成によれば、ラインドライバとトランス
との間に、ラインドライバの出力電圧に対しては低イン
ピーダンスを示す一方、トランスを介して侵入する伝送
ラインからの信号電圧に対いては高インピーダンスを示
す非直線性素子を介在させることにより、信号送信時に
おいては、ラインドライバと伝送ラインとの結合を密結
合とし、また信号非送信時においてはラインドライバと
伝送ラインとの結合を疎結合とすることができる。
また、ダイオード等の非直性素子が故障したときで
も、伝送ラインとラインドライバが抵抗を経由して疎結
合となり、伝送ラインとの接続点でインピーダンスの大
きな変化がなく、他の伝送信号が通過する時、信号に異
常が発生することなく、伝送することが可能となる。
(実施例) 第1図は本発明に係わる伝送ラインドライブ装置の一
実施例を示す回路図である。
同図に示されるように、この伝送ラインドライブ装置
は、ドライブ素子101,102と伝送ライン103との間にトラ
ンス104を介在させて構成されている。
そして、ドライブ素子101とトランス104の端子P1との
間には、抵抗R1とツェナダイオードZD1とが直列接続さ
れ、またドライブ素子102とトランス104の端子P3との間
には、抵抗R2とツェナダイオードZD2が直列接続されて
いる。
ここで、ツェナダイオードZD1,ZD2のツェナ電圧V
Zは、電源電圧の約1/2以下でかつ伝送ライン103の信号
電圧以上の値に選定されている。
また、抵抗R1,R2は伝送ラインインピーダンスZoの数
倍の値に選定されている。
更に、トランス104の巻数比は1対1に選定され、ま
たドライブ素子101,102としてはTTL7400が選定されてい
る。
次に、以上の構成よりなる実施例装置の動作を、信号
送信時と信号非送信時に分けて説明する。
まず、信号送信時の動作について説明する。
DATAが+5Vになると、ドライブ素子101の出力は0V、
ドライブ素子102の出力は+5Vとなる。
そのため、信号電流は、ツェナダイオードZD1、抵抗R
1を経由して、トランス104の端子P2からドライブ素子10
1の出力へと流れる。
また、トランス104の端子P4とP5には、伝送ライン103
が2方向にインピーダンスZoで接続されているので、Zo
/2が接続されていることとなる。
従って、伝送ライン103の信号電圧は、 となり、伝送ライン103にはトランス104の端子P5からP4
へと信号電流が流れる。
次に、DATAが0Vの場合には、ドライブ素子101の出力
は+5V、ドライブ素子102の出力は0Vとなる。
そのため、信号電流はツェナダイオードZD2、抵抗R2
を経由して、トランス104の端子P2からドライブ素子102
の出力へと流れ、その結果伝送ライン103にはトランス1
04の端子P4からP5へと信号電流が流れる。
次に、信号非送信時の動作について説明する。
この場合ドライブ素子101,102の出力はいずれも+5V
となり、トランス104には電流は流れない。
また、この状態においては、伝送ライン103の信号を
受信する状態となり、伝送ライン103の信号がトランス1
04の端子P4,P5に印加されると、トランス104の端子P1,P
2,P3側にも信号電圧が現われる。
しかし、この電圧は、ツェナダイオードZD1,ZD2のツ
ェナ電圧VZ以下であるためトランス104には電流が流れ
ない。
このことから、トランス104の端子P4,P5間のインピー
ダンスは高く、接続点では反射波の発生が少ない。
また、反射波が少ないので、この点を通過して他の接
続点へ行く信号はひずみなく伝達される。
なお、ツェナダイオードZD1,またはZD2が故障してシ
ョートした場合には、抵抗R1,R2によって伝送ライン103
がショートされることはなく、その接続点の反射係数を
少なくすることができる。
次に、以上述べたツェナダイオードZD1,ZD2の作用
を、第3図および第4図を参照しながらより詳細に説明
する。
第3図に示されるように、上述の実施例においては、
信号送信時の場合、ツェナダイオードZD1,ZD2をそのツ
ェナ電圧VZ以上でドライブし、ツェナダイオードの低抵
抗範囲で動作させ、信号を伝送ライン103へ送信してい
る。
この時、伝送ライン103の信号電圧VLはドライブ電圧
をVD,ツェナ電圧をVZ,出力抵抗をR,伝送ラインインピ
ーダンスをZO,トランスの巻数比をnとおくと、 となる。ここでVD=5V,VZ=1.8V,R=300Ω,ZO=75Ω,n
=1とおくと、VL=0.3556Vとなる。
信号を受信する場合は、非送信状態でドライブ素子10
1,102の出力はいずれも+5Vとなっている。
この状態で、伝送ライン103に信号が到来すると、ト
ランス104のドライブ素子側端子に信号電圧が表われる
わけであるが、ツェナダイオードZD1,ZD2の高抵抗範
囲、すなわちVL>VZであれば信号電流がツェナダイオー
ドZD1,ZD2に流れない。
従って、この時の伝送ライン接続点では、伝送ライン
インピーダンスZOのみ同等となり、反射波を発生するこ
とはない。
この例では、VZ=1.8V,VL=0.3556VでVL>VZとなって
いるので条件を満足している。
もし、ツェナダイオードZD1,ZD2が故障してショート
モードとなった場合には、伝送ライン103にn2Rの負荷
が接続されたこととなって反射波が発生する。この反射
波を少なくしておけば、伝送信号のひずみが少ないので
正常に信号が伝達されることになる。
この例では、第5図に示されるように、n=1,R=300
Ω,ZO=75Ωであるので、接続点の電圧反射係数mV また、この時の定在波比SWRは、 他の接続点の波高値ひずみは111.1%と88.8%とな
り、このひずみでは受信側が誤動作(エラー)を発生し
ない回路となっていれば、1つの接続点のツェナダイオ
ードが故障しても、伝送は正常に行なわれていることに
なる。よって、伝送の信頼性が良好なこととなる。
このように、本実施例装置によれば、信号送信時には
密結合、信号非送信時には疎結合となるため、減衰少な
く信号を伝送できる一方、伝送ラインから見たインピー
ダンスを高く維持し、反射波の発生を防止することがで
きる。
また、単にツェナダイオードと抵抗とを直列接続する
だけであるから回路構成も簡単であって信頼性が高く、
しかもツェナダイオードが故障してショートしたとして
も、抵抗を介して伝送ラインとドライブ素子とは疎結合
となるので、伝送信号は正しく伝送され、システム全体
を高信頼に維持することができる。
なお、以上の実施例では、ラインドライバの出力電圧
に対しては低抵抗を示す一方、トランスを介して侵入す
る伝送ラインからの信号電圧に対しては高抵抗を示す非
直線性素子としてツェナダイオードを用いたが、これに
代えて第2図に示されるように、ダイオードD1とD2の逆
並列接続及びダイオードD3とD4との逆並列接続を設け、
その順方向特性を利用してもよい。
更に図示しないが、ドライブ素子の出力をBTL回路と
すれば、トランスのコイルを1巻線にすることもでき
る。
[発明の効果] 以上の説明でも明らかなように、この発明によれば、
ラインドライバとトランスとの間に、ラインドライバの
出力電圧に対しては低インピーダンスを示す一方、トラ
ンスを介して侵入する伝送ラインからの信号電圧に対し
ては高インピーダンスを示す非直線性素子を介在させる
ことにより、信号送信時においては、ドライバと伝送ラ
インとの結合を密結合とし、また信号非送信時において
はドライバと伝送ラインとの結合を疎結合とすることが
できる。
また、ダイオード等の非直性素子が故障したときで
も、伝送ラインとラインドライバが抵抗を経由して疎結
合となり、伝送ラインとの接続点でインピーダンスの大
きな変化がなく、他の伝送信号が通過する時、信号に異
常が発生することなく、伝送することが可能となる。
また、ツェナダイオード等の非直線性素子と抵抗とを
接続した簡単な構成で信頼性の高い、小型の装置が構成
でき、しかもトランスは、直接、伝送ラインに接続され
ているので、送信用と受信用に同じトランスを共用で
き、一層、回路構成の小型化、簡単化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の係わる伝送ラインドライブ装置の一実
施例を示す回路図、第2図は同他の実施例を示す回路
図、第3図は非直線性素子の電圧電流特性及び電圧抵抗
特性を示すグラス、第4図は本装置の動作を説明するた
めの回路図、第5図は本装置の伝送ライン側から見た構
成を模式的に示す回路図、第6図は一般的な伝送システ
ムの構成を示すブロック図、第7図は従来の伝送ライン
ドライブ装置の一例を示す回路図、第8図は同他の一例
を示す回路図である。 101,102…ドライブ素子 103…伝送ライン 104…トランス ZD1,ZD2…ツェナダイオード R1,R2…抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 25/49 H04L 11/00 320

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラインドライバと伝送ラインとの間にトラ
    ンスを介在させてなる伝送ラインドライブ装置におい
    て、 前記ラインドライバとトランスとの間に、 前記ラインドライバの出力電圧に対しては低インピーダ
    ンスを示す一方、前記トランスを介して侵入する伝送ラ
    インからの信号電圧に対しては高インピーダンスを示す
    非直線性素子と、 この非直線性素子に直列接続され、前記伝送ラインのイ
    ンピーダンスの数倍の値を持つ抵抗と、 を設けたことを特徴とする伝送ラインドライブ装置。
JP1091933A 1989-04-13 1989-04-13 伝送ラインドライブ装置 Expired - Lifetime JP2714123B2 (ja)

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JPS606141B2 (ja) * 1981-07-10 1985-02-15 富士通株式会社 パルス信号送出回路
JPS619037A (ja) * 1984-06-23 1986-01-16 Mitsubishi Electric Corp 電力線搬送装置
JPS61168734U (ja) * 1985-04-05 1986-10-20
JPH0824271B2 (ja) * 1986-03-04 1996-03-06 横河電機株式会社 送信装置

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