JP2854939B2

JP2854939B2 - 通信電流検出回路

Info

Publication number: JP2854939B2
Application number: JP19499490A
Authority: JP
Inventors: 昌夫福田; 文夫阿部
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH0482348A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は送信端局と電信回線等の信号線を介して接続
された受信端局内に組込まれ、複流信号の電流を検出す
る通信電流検出回路に係わり、特に平衡方式と不平衡方
式との両通信方式に適用できる通信電流検出回路に関す
る。

［従来の技術］通信回線を利用して送信端局から受信端局へ情報を伝
送する場合、送信端局から受信端局へ大地に対して信号
レベルが正電位側および負電位側に変化する複流信号を
送信する。

このような複流信号を受信する受信端局内にはこの複
流信号の電流を検出する第４図に示すような通信電流検
出回路が組込まれている。すなわち、受信端局１は一対
の信号線2a,2bを介して送信端局３に接続されている。
受信端局１内において、各信号線2a,2bに接続された第
1,第２の入力端子4a,4b間に電流制限用の抵抗5a,5bを介
して第1,第２の電流検出回路6,7が並列接続されてい
る。第１の電流検出回路６は図示極性の発光ダイオード
6aとフォトトランジスタ6bとで構成されており、第１の
入力端子4aから第２の入力端子4bへ流れる電流をフォト
トランジスタ6bで検出する。そして、その電流検出信号
ａが信号合成回路８へ入力される。また、第２の電流検
出回路７も第１の電流検出回路６の発光ダイオード6aと
逆極性の発光ダイオード7aとフォトトランジスタ7bとで
構成されており、第２の入力端子4bから第１の入力端子
4aへ流れる電流をフォトトランジスタ7bで検出して、そ
の電流検出信号ｂが信号合成回路８へ入力される。信号
合成回路８は、入力した各電流検出信号a,bを波形合成
して出力信号ｃとして出力端子９へ出力する。

このような構成の通信電流検出回路において、送信端
局３から、第５図に示すように、大地（0V）に対して正
電位（＋E₀）又は負電位（−E₀）に信号レベルが変化す
る複流信号ｄが信号線2a,2bを介して第1,第２の入力端
子4a,4bに印加されると、第１の入力端子4aが正電位期
間T₁は第１の電流検出回路６から電流検出信号ａが出力
され、第２の入力端子4bが正電位期間T₂は第２の電流検
出回路７から電流検出信号ｂが出力される。信号合成回
路８は、例えば、第１の電流検出回路６からの電流検出
信号ａの電流検出期間T₁はＨレベルとなり、第２の電流
検出回路７からの電流検出信号ｂの電流検出期間T₂はＬ
レベルとなるデジタルの出力信号ｃを出力端子９を介し
て図示しないプリンタやデータ解析装置へ送出する。

以上は、送信端局３と受信端局１とを２本の信号線2
a,2bで接続した平衡通信方式に用いられる平衡型の通信
電流検出回路を説明したが、第４図（ｂ）に示すよう
に、信号の帰路として大地を利用して、送信端局10と受
信端局11とを１本の信号線12のみで接続した不平衡通信
方式に用いられる不平衡型の通信電流検出回路も実用化
されている。そして、この不平衡通信方式においては、
送信端局10の一方の出力端子が接地され、受信端局11側
の抵抗5bの一端も接地されている。

このような不平衡型の通信電流検出回路であっても、
第１の入力端子4aが正電位期間T₁において、第１の電流
検出回路６が作動して電流検出信号ａを出力する。ま
た、第１の入力端子4aが負電位期間T₂においては、送信
端局10,大地、抵抗5b,第２の電流検出回路7,抵抗5a,第
１の入力端子4a,信号線12,送信端局10の経路を電流が流
れるので、第２の電流検出回路７が作動して電流検出信
号ｂを出力する。よって、信号合成回路８から第４図
（ａ）の平衡型の通信電流検出回路と同様の第５図に示
す出力信号ｃが出力される。

しかし、平衡通信方式であるか、又は不平衡通信方式
であるかは、送信端局および信号線の状況によって定ま
るので、受信端局に組込まれた通信電流検出回路におい
ては、平衡式と不平衡式との両通信方式に対応できる通
信電流検出回路の開発が望まれている。

第６図は、平衡方式と不平衡方式とのいずれの通信方
式にも対応できる通信電流検出回路を示す図である。こ
の通信電流検出回路は第４図（ａ）に示した通信電流検
出回路における第２の入力端子4bと抵抗5bとの間に切換
スイッチ13を挿入している。そして、平衡通信方式の信
号線2a,2bおよび送信端局３に接続する場合は、切換ス
イッチ13を第２の入力端子4b側に切換接続して、第４図
（ａ）の回路とし、不平衡通信方式の信号線12および送
信端局10に接続する場合は、切換スイッチ13を接地側に
切換接続して、第４図（ｂ）の回路とする。したがっ
て、切換スイッチ13を切換えるのみで平衡，不平衡のい
ずれの通信方式にも対応できる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、第６図に示した通信電流検出回路にお
いてもまだ次のような問題がある。すなわち、操作者が
操作する切換スイッチ13が必要となる。また、この切換
スイッチ13においては、両方向に電流が流れるので、こ
の切換スイッチ13を双方向スイッチで構成する必要があ
る。一般に、信号線2a,2bを電信回線とした場合、この
電信回線に流れる複流信号の電圧は約50Vに達し、電流
は20mmAにも達するので、切換スイッチ13として耐電圧
の高い部品を使用する必要がある。よって、製造費が上
昇する懸念がある。

また、受信端局に接続される信号線や送信端局の仕様
の差異により、通信電流検出回路を切換スイッチ13を第
２の入力端子4b側に接続して、平衡型として使用する場
合の入力端子4a,4b側から見た平衡インピーダンスZ
_Bと、切換スイッチ13を接地側に接続して、不平衡型と
して使用する場合の入力端子4aと大地側から見た不平衡
インピーダンスZ_Uとが異なる値に設定する必要がある場
合には、第７図に示すように、電流制限抵抗を平衡型と
して使用する場合の抵抗15a,15bと、不平衡型として使
用する場合の抵抗16a,16bとを切換スイッチ14a,14bで切
換える必要がある。

その結果、図示するように切換スイッチ13を含めて３
個の切換スイッチ13,14a,14bを組込む必要がある。前述
したように切換スイッチ13,14a,14bとして耐電圧の高い
部品を使用する必要があるので、より製造費が上昇する
懸念がある。

また、この受信端局に信号線を介して接続される送信
端局の電源を保護するとともに、通信品質を一定水準レ
ベルに維持する目的で、受信端局に流入する電流を一定
値に制御する場合には、この通信電流検出回路内に定電
流回路を設ける必要がある。この場合、第８図に示すよ
うに、第１の電流検出回路６に直列に接続された第１の
定電流回路17と、第２の電流検出回路７に直列に接続さ
れた第２の定電流回路18との２個の定電流回路を設ける
必要がある。

しかし、２個の定電流回路17,18を設けると、各定電
流回路17,18の定電流特性を完全に一致させておく必要
があるので、調整が非常に繁雑である。また、当然２個
の定電流回路が必要になるので通信電光検出回路が大型
化するとともに製造費が上昇する。

また、２個の定電流回路17,18を設ける代りに、第９
図に示すように、例えば第１の入力端子4aと抵抗5aとの
間に双方向定電流回路19を挿入することが考えられる。
しかし、この双方向定電流回路19は回路構成が複雑化す
るのみならず、両方向へ流れる各電流値を等しい値に調
整する調整作業が非常に繁雑である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、何等切換操作なく、平衡信号方式と不平衡信号方式
との両方に対応でき、平衡信号入力時のインピーダンス
と不平衡信号入力時のインピーダンスを独立に設定で
き、かつ定電流回路を１個にでき低製造費費で構成でき
る通信電流検出回路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］上記課題を解消するために本発明の通信電流検出回路
においては、電流流入端が第１の入力端子に接続され、
この第１の入力端子から流入する電流を検出する第１の
電流検出回路と、電流流出端が第１の入力端子に接続さ
れ、第１の入力端子へ流出する電流を検出する第２の電
流検出回路と、第１の電流検出回路の電流流出端と第２
の電流検出回路の電流流入端との間に介挿された定電流
回路と、第２の入力端子と定電流回路の電流流入端との
間に第２の入力端子側が正極性となるように介挿された
第１の整流素子と、定電流回路の電流流出端と第２の入
力端子との間に定電流回路側が正極性となるように介挿
された第２の整流素子と、定電流回路に並列接続され、
この定電流回路に流れる電流の向きと逆極性となる一対
の整流素子を直列接続してなる直列回路と、この直列回
路における中間点と大地との間に介挿された接地抵抗と
を備えたものである。

［作用］このように構成された通信電流検出回路において、第
1,第２の入力端子に外部から平衡方式の複流信号が印加
された場合、第１の入力端子が正電位期間において、第
１の入力端子，第１の電流検出回路，定電流回路，第２
の整流素子，第２の入力端子を通る電流路が形成される
ので、第１の電流検出回路で例えば順方向の電流を検出
できる。また、第２の入力端子が正電位期間において、
第２の入力端子，第１の整流素子，定電流回路，第２の
電流検出回路，第１の入力端子を通る電流路が形成され
るので、第２の電流検出回路で例えば逆方向の電流を検
出できる。

また、第２の入力端子が開放され、第１の入力端子に
外部から不平衡方式の複流信号に印加された場合、第１
の入力端子が正電位期間において、第１の入力端子，第
１の電流検出回路，定電流回路，直列回路の整流素子，
直列回路の中間点，接地抵抗，大地を通る電流路が形成
されるので、第１の電流検出回路で順方向の電流を検出
できる。また、大地が正電位期間において、大地，接地
抵抗，直列回路の中間点，直列回路の整流素子，定電流
回路，第２の定電流回路，第１の入力端子を通る電流路
が形成されるので、第２の電流検出回路で逆方向の電流
を検出できる。

よって、平衡方式と不平衡方式との両通信方式に対応
できる。

また、いずれの場合も、一つの定電流回路を電流が流
れるので、この定電流回路にて電流が一定値に制御され
る。

［実施例］以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の通信電流検出回路を示す回路図であ
る。送信端局21に電信回線を構成する各信号線22a,22b
を介して第1,第２の入力端子23a,23bが接続されてい
る。第１の入力端子23aに電流制限用の抵抗24aおよび順
方向のダイオード25aを介して第１の電流検出回路26が
接続されている。第１の電流検出回路26は図示極性の発
光ダイオード26aとフォトトランジスタ26bとで構成され
ており、第１の入力端子23aから流入した電流をフォト
トランジスタ26bで検出する。そして、その電流検出信
号ｅが信号合成回路28へ入力される。また、第１の入力
端子23aには前記抵抗24aおよび逆方向のダイオード25b
を介して第２の電流検出回路27が接続されている。この
第２の電流検出回路27も発光ダイオード27aとフォトト
ランジスタ27bとで構成されており、第１の入力端子23a
へ流出する電流をフォトトランジスタ27bで検出して、
その電流検出信号ｆが信号合成回路28へ入力される。信
号合成回路28は入力した各電流検出信号e,fを波形合成
して出力信号ｇとして出力端子29へ出力する。

第１の電流検出回路26の電流流出端に接続された接続
点30は、定電流回路31,切換スイッチ32,ダイオードから
なる図示極性の第２の整流素子33b,および電流制限用の
抵抗24bを介して第２の入力端子23bに接続されてる。ま
た、この接続点30と前記抵抗24bと第２の整流素子33bと
の接続点との間に図示極性のダイオードからなる第１の
整流素子33aが接続されている。さらに、前記接続点30
は、前記定電流回路31,前記切換スイッチ32を介して前
記第２の電流検出回路27の電流流入端に接続されてい
る。

また。接続点30と切換スイッチ32の他方の端子間には
抵抗34が接続されている。なお、この切換スイッチ31は
通常定電流回路31側に切換接続されている。

定電流回路31と切換スイッチ32とからなる回路に、こ
の定電流回路31に流れる電流の向きと逆極性となる一対
のダイオード等の整流素子35a,35bを直列接続してなる
直列回路35が並列接続されている。そして、この整流素
子35a,35bの中間点が接地抵抗36を介して接地されてい
る。

なお、各電流制限用の抵抗24a,24bの抵抗値R_A,R_Bは等
しい値に設定されている。また、第1,第２の各電流検出
回路26,27における発光ダイオード26a,27aの準方向の抵
抗値R_Dは前記抵抗24a,24bの抵抗値R_B（＝R_A）に比較し
て格段に小さく無視できる値である。

また、接地抵抗36の抵抗値R_Uは前記抵抗24a,24bの抵
抗値R_B（＝R_A）より大きく設定されてる。

このように構成された通信電流検出回路において、第
1,第２の入力端子22a,22bが信号線22a,22bを介して送信
端局21が接続され、この送信端局21からこの通信電流検
出回路が組込まれた受信端局に平衡方式の複流信号が印
加された場合を第２図を用いて説明する。この場合、第
１の入力端子23aが正電位期間において、送信端局21,信
号線22a,第１の入力端子23a,抵抗24a,ダイオード25a,第
１の電流検出回路26,接続点30,定電流回路31,切換スイ
ッチ32,第２の整流素子33b,抵抗24b,第２の入力端子23
b,信号線22b,送信端局21を通る電流路が形成される。し
たがって、第１の電流検出回路26でその順方向の電流が
検出され、電流検出信号ｅが信号合成回路28へ送出され
る。また、第２の入力端子23bが正電位期間において、
送信端局21,信号線22b,第２の入力端子23b,抵抗24b,第
１の整流端子33a,接続点30,定電流回路31,切換スイッチ
32,第２の電流検出回路27,ダイオード25b,抵抗24a,第１
の入力端子23a,信号線22a,送信端局21を通る電流路が形
成される。したがって、第２の電流検出回路27でその逆
方向の電流が検出され、電流検出信号ｆが信号合成回路
28へ送出される。

この場合の送信端局21側から見た通信電流検出回路の
インピーダンス、すなわち、平衡インピーダンスZ_Bは、
前述した条件（R_D≪R_B,R_U＞R_B）下において、（１）式
となる。

Z_B＝R_A＋R_B＝2R_B …（１）また、第１の入力端子23aのみが信号線22aを介して送
信端局21に接続され、第２の入力端子23bが開放され、
送信端局21からこの通信電流検出回路が組込まれた受信
端局に不平衡方式の複流信号が印加された場合を第３図
を用いて説明する。この場合、第１の入力端子23aが正
電位期間において、送信端局21,信号線22a,第１の入力
端子23a,抵抗24a,ダイオード25a,第１の電流検出回路2
6,接続点30,定電流回路31,切換スイッチ32,直流回路35
の整流素子35b,接地抵抗36,大地，送信端局21を通る電
流路が形成される。したがって、第１の電流検出回路26
でその順方向の電流が検出され、電流検出信号ｅが信号
合成回路28へ送出される。また、第１の入力端子23aが
負電位期間において、送信端局21,大地，接地抵抗36,直
流回路35の整流素子35a,定電流回路31,切換スイッチ32,
第２の電流検出回路27,ダイオード25b,抵抗24a,第１の
入力端子23a,信号線22a,送信端局21を通る電流路が形成
される。したがって、第２の電流検出回路27でその順方
向の電流が検出され、電流検出信号ｆが信号合成回路28
へ送出される。

この場合の送信端局21側から見た通信電流検出回路の
インピーダンス、すなわち、不平衡インピーダンスZ
_Uは、前述した条件（R_D≪R_B,R_U＞R_B）下において、
（２）式となる。

Z_U＝R_B＋R_U …（２）このように、この通信電流検出回路によると、電信回
線および送信端局21から送信されてくる複流信号が第２
図に示すような平衡方式の通信信号であっても、第３図
に示す不平衡方式の通信信号であったとしても、切換ス
イッチを用いることなく、両方の通信信号を正しく検出
できる。すなわち、平衡型と不平衡型との兼用回路とす
ることができる。

また、一つの定電流回路31で、複流信号における順方
向電流と逆方向電流との両方向の電流値を一定値に制御
できる。よって、第８図に示した２個の定電流回路を用
いた回路や、第９図に示した双方向定電流回路を用いた
従来回路に比較して製造費を低減できるとともに、調整
作業を簡素化できる。

なお、必要に応じて、切換スイッチ32を抵抗34側に投
入すると、定電流回路31の機能を停止させることができ
る。

さらに、平衡インピーダンスZ_Bおよび不平衡インピー
ダンスZ_Uは（１）（２）式に示すように抵抗24a,24bお
よび接地抵抗36を調整することによって、それぞれ個別
の値に設定できる。したがって、送信端局21や信号線22
a,22bの仕様により、送信側の平衡，不平衡の各出力イ
ンピーダンスが異なる値であったとしても、前述した条
件（R_D≪R_B,R_U＞R_B）を満足する限り、第７図に示した
ように切換スイッチ14a,14bで各抵抗値を切換える必要
がない。よって、より一層回路構成を簡素化できる。

なお、以上の説明においては、この通信電流検出回路
に複流信号が入力した場合について説明したが、大地を
基準として一方方向のみへ信号レベルが変化する単流信
号が入力した場合であっても正常に動作することはいう
までもない。

［発明の効果］以上説明したように本発明の通信電流検出回路によれ
ば、送信端局から送信される通信信号の方式が平衡方式
か不平衡方式かに拘らず、何等の切換操作なく、平衡方
式又は不平衡方式の両複流信号の電流を確実に検出でき
る。すなわち、平衡信号入力と不平衡信号入力との両方
に対応できる。また、平衡信号入力時のインピーダンス
と不平衡信号入力時のインピーダンスを独立に設定でき
るので、送信端局の信号方式の変更に伴ってインピーダ
ンスの切換操作を行う必要がない。また、定電流回路を
１台にできるので、調整作業の簡素化と、製造費の節減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる通信電流検出回路を
示す回路図、第２図および第３図はそれぞれ同実施例回
路における電流の流れを示す図、第４図は従来の通信電
流検出回路を示す回路図、第５図は同従来回路における
電流波形を示す図、第６図乃至第９図はそれぞれ他の従
来回路を示す回路図である。 21……送信端局、22a,22b……信号線、23a……第１の入
力端子、23b……第２の入力端子、26……第１の電流検
出回路、27……第２の電流検出回路、28……信号合成回
路、31……定電流回路、33a……第１の整流素子、33b…
…第２の整流素子、35……直列回路、36……接地抵抗。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電流流入端が第１の入力端子（23a）に接
続され、この第１の入力端子から流入する電流を検出す
る第１の電流検出回路（26）と、電流流出端が前記第１
の入力端子に接続され、この第１の入力端子へ流出する
電流を検出する第２の電流検出回路（27）と、前記第１
の電流検出回路の電流流出端と前記第２の電流検出回路
の電流流入端との間に介挿された定電流回路（31）と、
第２の入力端子（23b）と前記定電流回路の電流流入端
との間に前記第２の入力端子側が正極性となるように介
挿された第１の整流素子（33a）と、前記定電流回路の
電流流出端と前記第２の入力端子との間に前記定電流回
路側が正極性となるように介挿された第２の整流素子
（33b）と、前記定電流回路に並列接続され、この定電
流回路に流れる電流の向きと逆極性となる一対の整流素
子（35a,35b）を直列接続してなる直列回路（35）と、
この直列回路における中間点と大地との間に介挿された
接地抵抗（36）とを備えた通信電流検出回路。