JP3021098B2 - Transmission interface circuit for LAN - Google Patents
Transmission interface circuit for LANInfo
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- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、LAN用伝送インター
フェース回路に関するものである。更に詳しく述べる
と、送受信側の各フィルタ回路と伝送路間にパルストラ
ンスを配置して両者を分離絶縁し、ツイストペア電線に
より平衡型伝送を行うLAN用伝送インターフェース回
路、特にそのフィルタ回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a LAN transmission interface circuit. More specifically, the present invention relates to a LAN transmission interface circuit for performing balanced transmission using twisted pair wires by disposing a pulse transformer between each transmission / reception-side filter circuit and a transmission line to separate and insulate the two, and particularly to the filter circuit. .
【0002】[0002]
【従来の技術】LANとはローカル・エリア・ネットワ
ークの略で、同一の建物内や敷地内など比較的限られた
地域内に設置されたコンピュータ、端末、大容量記憶装
置、プリンタ等を結ぶネットワーク・システムのことで
あり、情報交換の能率を向上する手段として使用されて
いる。このLANの伝送路の媒体には、同軸ケーブル、
光ファイバ等種々のものがあるが、最近はイーサーネッ
ト系の10BaseT規格の出現により、ツイストペア
電線を媒体に使用する方式が注目を浴びており、比較的
安価にLANシステムを構築できるようになった。2. Description of the Related Art A LAN is an abbreviation of a local area network, and is a network connecting computers, terminals, large-capacity storage devices, printers, and the like installed in relatively limited areas such as in the same building or site. -A system, which is used as a means to improve the efficiency of information exchange. The medium of this LAN transmission path includes a coaxial cable,
Although there are various types such as optical fibers, recently, with the emergence of the Ethernet-based 10BaseT standard, attention has been paid to a method using a twisted pair electric wire as a medium, and a LAN system can be constructed relatively inexpensively. .
【0003】ツイストペア電線を伝送媒体に使用する場
合、電線をより合わせているため電磁誘導によるノイズ
電圧は2本の電線に等しく且つ相殺する方向に発生し、
結果として互いに打ち消し合ってノイズが除去されるは
ずである。しかし、電磁誘導による磁界変化は常に電線
に均一作用せず電線に誘起するノイズ電圧が等しくなる
とは限らないため、ノイズが完全に除去されるわけでは
ない。同軸ケーブル等のようにシールドされているわけ
ではないので当然ノイズの影響を避けることはできず、
その対策としてパルストランスや各種フィルタ回路を使
用しなければならない。When a twisted pair electric wire is used as a transmission medium, noise voltages due to electromagnetic induction are generated in two equal electric wires and cancel each other because the electric wires are twisted.
The result should be to cancel each other out and remove noise. However, a magnetic field change due to electromagnetic induction does not always act uniformly on the electric wire and the noise voltage induced on the electric wire is not always equal, so that the noise is not completely removed. Since it is not shielded like a coaxial cable etc., it is of course impossible to avoid the effect of noise,
As a countermeasure, a pulse transformer and various filter circuits must be used.
【0004】図2にツイストペア電線を伝送路とするL
ANで用いられている従来の典型的なフィルタ回路の例
を示す。Aは送信側、Bは受信側である。Aの送信側に
おいては、ドライバIC1 とフィルタ回路30を組み合
わせ、パルストランスT1 を介して伝送路であるツイス
トペア電線12に接続する構成である。点線で囲まれた
フィルタ回路30は、コイルとコンデンサで構成される
4組のLCフィルタ部をグランドと両信号線間に各二段
配置した平衡型である。この平衡型のフィルタ回路30
は4個のコイル(L31〜L34)と10個のコンデンサ
(C31〜C40)からなり、各LCフィルタ部が特性イン
ピーダンス50Ωに設定され、所望の周波数帯域の信号
を通過させノイズを抑えるフィルタ特性を有する。そし
て、パルストランスT1 を介して特性インピーダンス1
00Ωのツイストペア電線12が接続され、平衡信号が
送出される。パルストランスT1 は直流レベルの接続を
断ち切ることにより良好なサージ対策となり、またアー
スから切り離すことにより伝送路側にグランドループが
発生することを防止している。[0004] FIG. 2 shows an L having a twisted pair wire as a transmission line.
An example of a conventional typical filter circuit used in an AN is shown. A is a transmitting side, and B is a receiving side. On the transmitting side of A, the driver IC 1 and the filter circuit 30 are combined and connected to the twisted pair electric wire 12 as a transmission line via the pulse transformer T 1 . The filter circuit 30 surrounded by a dotted line is a balanced type in which four sets of LC filter sections each including a coil and a capacitor are arranged in two stages between the ground and both signal lines. This balanced type filter circuit 30
Consists of four coils (L 31 ~L 34) and 10 capacitor (C 31 ~C 40), each LC filter portion is set to the characteristic impedance 50 [Omega, the noise is passed through a signal of a desired frequency band It has filter characteristics to suppress. The characteristic impedance 1 through the pulse transformer T 1
A twisted pair wire of 00Ω is connected, and a balanced signal is transmitted. Pulse transformer T 1 is to prevent the ground loop occurs in the transmission path side by disconnecting be a good surge protection, and from the ground by breaking the connection of the DC level.
【0005】同様にBの受信側においては、レシーバI
C2 と平衡型フィルタ回路40を組み合わせパルストラ
ンスT2 を介して伝送路であるツイストペア電線12に
接続する構成である。送出されてきた平衡信号はパルス
トランスT2 を介してフィルタ回路40に入力する。上
記送信側と同様の平衡型フィルタ回路40は、所望の信
号を通過させ、外来ノイズを抑える。この平衡型フィル
タ回路40も、4個のコイル(L41〜L44)と10個の
コンデンサ(C41〜C50)からなる。Similarly, on the receiving side of B, the receiver I
In this configuration, C 2 and the balanced filter circuit 40 are combined and connected to the twisted pair electric wire 12 as a transmission line via a pulse transformer T 2 . Balanced signals that have been transmitted is input to the filter circuit 40 through the pulse transformer T 2. The balanced filter circuit 40 similar to that on the transmitting side allows a desired signal to pass and suppresses external noise. The balance filter circuit 40 also consists of four coils (L 41 ~L 44) and 10 capacitor (C 41 ~C 50).
【0006】なお上記の構成で、フィルタ部を二段縦続
接続しているのは、フィルタ部が一段のみでは所望のフ
ィルタ特性(特に減衰特性)が得られないからである。In the above configuration, the filter sections are connected in cascade in two stages because desired filter characteristics (particularly, attenuation characteristics) cannot be obtained with only one filter section.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】最近のパーソナル・コ
ンピュータ等の小型化と合わせLAN伝送装置の小型化
も要請されているが、平衡型フィルタ回路を使用してい
るため部品点数が多く小型化が困難である。またツイス
トペア電線などの安価な伝送媒体を使用しながらフィル
タ回路が高価となるため装置全体の価格の低減に支障を
きたしている。The LAN transmission device has been required to be miniaturized in addition to the recent miniaturization of personal computers and the like. However, since a balanced filter circuit is used, the number of parts is large and miniaturization is required. Have difficulty. Further, the filter circuit becomes expensive while using an inexpensive transmission medium such as a twisted pair wire, which hinders a reduction in the price of the entire apparatus.
【0008】ところでパルストランスには本来、平衡−
不平衡変換機能がある。従って、フィルタ回路が不平衡
であってもパルストランスの出力側は平衡(差動)信号
にできる。そこでこのことを利用し、ドライバ又はレシ
ーバとパルストランスとの間に不平衡型フィルタ回路を
組み込むことで、部品点数の低減を図ることが考えられ
る。しかし、通常の不平衡型フィルタ回路を組み込んだ
構成で実験した結果、所望のフィルタ特性は得られる
が、伝送路での信号波形のバランスが崩れ、実用には供
しえないことが判明した。[0008] By the way, pulse transformers are originally balanced-
There is an unbalanced conversion function. Therefore, even if the filter circuit is unbalanced, the output side of the pulse transformer can be a balanced (differential) signal. Therefore, by utilizing this fact, it is conceivable to reduce the number of components by incorporating an unbalanced filter circuit between the driver or receiver and the pulse transformer. However, as a result of an experiment using a configuration incorporating a general unbalanced filter circuit, it was found that although desired filter characteristics were obtained, the signal waveform in the transmission line was out of balance and could not be used practically.
【0009】本発明の目的は、上記のような技術的課題
を解決し、伝送特性を損なうことなしに、部品点数を半
減しうるLAN用伝送インターフェース回路を提供する
ことである。An object of the present invention is to solve the above technical problems and to provide a LAN transmission interface circuit capable of halving the number of components without deteriorating transmission characteristics.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明はフィルタ回路と
伝送路間にパルストランスを配置して送信側又は受信側
回路と伝送路との間を分離絶縁し、ツイストペア電線に
よって平衡型伝送を行うLAN用伝送インターフェース
回路である。フィルタ回路は二段の不平衡型フィルタ部
からなり、両フィルタ部を両信号線にそれぞれ挿入し、
パルストランスで平衡−不平衡変換を行わせるように構
成してある。より具体的には本発明は、送信側回路又は
受信側回路とツイストペア電線からなる伝送路との間
に、フィルタ回路とパルストランスを配置して、該パル
ストランスによって送信側回路又は受信側回路と伝送路
との間を分離絶縁し、ツイストペア電線からなる伝送路
により平衡型伝送を行うLAN用伝送インターフェース
回路において、前記フィルタ回路は、2段のLCフィル
タ部からなる不平衡型フィルタ回路であり、送信側回路
又は受信側回路とパルストランスを結ぶ2本の信号線の
それぞれに前記LCフィルタ部のコイルをそれぞれ挿入
するように配置され、パルストランスで平衡−不平衡変
換を行うことを特徴とするLAN用伝送インターフェー
ス回路である。 According to the present invention, a pulse transformer is arranged between a filter circuit and a transmission line to separate and insulate the transmission side or the reception side circuit from the transmission line, and to perform balanced transmission using a twisted pair wire. This is a LAN transmission interface circuit. The filter circuit consists of a two-stage unbalanced filter section, and inserts both filter sections into both signal lines, respectively.
It is configured to perform the balance-unbalance conversion with a pulse transformer. More specifically, the present invention relates to a transmitting circuit or
Between the receiving circuit and the transmission line consisting of twisted pair wires
And a filter circuit and a pulse transformer
Transmission line or reception side circuit and transmission line
Transmission line consisting of twisted pair wires
Transmission interface for LAN for balanced transmission
In the circuit, the filter circuit includes a two-stage LC filter.
This is an unbalanced filter circuit consisting of
Or two signal lines connecting the receiving circuit and the pulse transformer
Insert the coil of the LC filter part into each
To be balanced and unbalanced with a pulse transformer.
Interface for LAN, characterized in that it performs switching
Circuit.
【0011】[0011]
【作用】フィルタ回路は所定の周波数帯域の信号のみ通
過させ、それ以外は減衰させることにより、ノイズを抑
える。パルストランスは伝送路の平衡信号とフィルタ回
路の不平衡信号との間で平衡−不平衡変換を行う。二段
の不平衡型フィルタ部を一方の信号線に集中配置したと
き伝送路を通る信号波形にアンバランスが生じ実用化し
えない原因は、パルストランスの一次巻線と二次巻線間
に形成される分布容量のためである。この分布容量が大
きいと平衡−不平衡変換に影響を及ぼす。つまりフィル
タ回路を通る信号の一部が前記分布容量を通って(信号
の一部がスルーする)ツイストペア電線の一方により多
く伝達され、信号波形にアンバランスが生じるのであ
る。The filter circuit suppresses noise by passing only signals in a predetermined frequency band and attenuating other signals. The pulse transformer performs balanced-unbalanced conversion between the balanced signal of the transmission line and the unbalanced signal of the filter circuit. When the two-stage unbalanced filter unit is concentrated on one signal line, the signal waveform passing through the transmission line becomes unbalanced and cannot be put to practical use. The cause is that it is formed between the primary winding and the secondary winding of the pulse transformer. Is due to the distribution capacity. If this distribution capacity is large, it affects balance-unbalance conversion. That is, a part of the signal passing through the filter circuit is transmitted to one of the twisted pair wires through the distributed capacitor (a part of the signal passes through), and an imbalance occurs in the signal waveform.
【0012】上記分布容量は巻線数にほぼ比例するか
ら、巻線数を必要程度内に抑えても、一次巻線と二次巻
線との分布容量の影響が無視できない場合が多くなる。
ところが本発明のように両信号線にそれぞれ不平衡型フ
ィルタ部を挿入すると、パルストランスに対してフィル
タ回路の両信号線は対称的な、ほぼ同等の関係となる。
そのため各フィルタ部が不平衡であっても、パルストラ
ンスでは波形バランスの良好な平衡(差動)信号に変換
される。Since the distributed capacitance is substantially proportional to the number of windings, there are many cases where the influence of the distributed capacitance between the primary winding and the secondary winding cannot be ignored even if the number of windings is suppressed to a necessary level.
However, when an unbalanced filter section is inserted into both signal lines as in the present invention, both signal lines of the filter circuit have a symmetrical and substantially equivalent relationship with respect to the pulse transformer.
Therefore, even if each filter unit is unbalanced, the pulse transformer converts it into a balanced (differential) signal having a good waveform balance.
【0013】[0013]
【実施例】図1は本発明によるLAN用フィルタ回路の
一実施例を示す回路図である。Aは送信側、Bは受信側
である。フィルタ回路の構成を除けば、基本的には図2
に示すものと同様であってよい。本発明ではフィルタ回
路として二段の不平衡型フィルタ部を使用し、両フィル
タ部を両信号線にそれぞれ挿入しており、この点に特徴
がある。1 is a circuit diagram showing one embodiment of a LAN filter circuit according to the present invention. A is a transmitting side, and B is a receiving side. Basically, except for the configuration of the filter circuit, FIG.
May be the same as that shown in FIG. In the present invention, a two-stage unbalanced filter section is used as a filter circuit, and both filter sections are inserted into both signal lines, which is characterized in this point.
【0014】まず送信側ではドライバIC1 と不平衡型
フィルタ回路10とを組み合わせ、パルストランスT1
を介してツイストペア電線12に接続するように構成す
る。点線で囲んだ不平衡型フィルタ回路10は、コイル
とコンデンサで構成される2段のLCフィルタ部14,
15からなり、それらを両信号線16,17に一段ずつ
挿入する。従って不平衡型フィルタ回路10は2個のコ
イル(L11,L12)と5個のコンデンサ(C11〜C15)
からなり、コイルL12とコンデンサC12との並列接続を
一方の信号線16に挿入し、コイルL11とコンデンサC
12との並列接続を他方の信号線17に挿入する。更にそ
れらの接続点の前後及び中間位置でコンデンサC15,C
13,C11を両信号線16,17間に接続している。従来
のフィルタ回路に置き換えるには、フィルタとしての周
波数特性はそのままでインピーダンスは2倍(50Ωを
100Ωに)する必要がある。そのため上記構成でLの
値は約2倍に、Cの値は約1/2の定数に設定する。そ
してパルストランスT1 の出力側の送信端子(+D,−
D)に特性インピーダンス100Ωのツイストペア電線
12を接続する。First, on the transmitting side, the driver IC 1 and the unbalanced filter circuit 10 are combined to form a pulse transformer T 1.
To be connected to the twisted pair electric wire 12 through the wire. The unbalanced filter circuit 10 surrounded by a dotted line has a two-stage LC filter unit 14 composed of a coil and a capacitor.
15 are inserted into the signal lines 16 and 17 one by one. Therefore unbalanced filter circuit 10 is two coils (L 11, L 12) and five capacitors (C 11 ~C 15)
Made by inserting the parallel connection of the coil L 12 and the capacitor C 12 to one of the signal lines 16, the coil L 11 and the capacitor C
A parallel connection with 12 is inserted into the other signal line 17. Further, the capacitors C 15 and C
13 and C 11 are connected between both signal lines 16 and 17. In order to replace the conventional filter circuit, it is necessary to double the impedance (50Ω to 100Ω) while maintaining the frequency characteristics of the filter. Therefore, in the above configuration, the value of L is set to about twice and the value of C is set to a constant of about 1/2. The transmitting terminal (+ D of the output side of the pulse transformer T 1, -
D), a twisted pair wire 12 having a characteristic impedance of 100Ω is connected.
【0015】次に受信側ではレシーバIC2 と不平衡型
フィルタ回路20とを組み合わせ、パルストランスT2
を介してツイストペア電線12に接続する。点線で囲ん
だ不平衡型フィルタ回路20は、上記送信側の不平衡型
フィルタ回路10と同様の構成である。コイルとコンデ
ンサで構成される2段のLCフィルタ部24,25から
なり、それらを両信号線26,27に一段ずつ挿入して
ある。従って不平衡型フィルタ回路20は2個のコイル
(L21,L22)と5個のコンデンサ(C21〜C25)から
なる。各コイル及び各コンデンサの定数の選定も上記送
信側と同様にして行う。そしてパルストランスT2 の受
信端子(+RD,−RD)にツイストペア電線12を接
続する。Next, on the receiving side, the receiver IC 2 and the unbalanced filter circuit 20 are combined to form the pulse transformer T 2.
To the twisted pair wire 12. The unbalanced filter circuit 20 surrounded by a dotted line has the same configuration as the unbalanced filter circuit 10 on the transmission side. The filter comprises two stages of LC filters 24 and 25 each composed of a coil and a capacitor, which are inserted into both signal lines 26 and 27 one by one. Therefore unbalanced filter circuit 20 is composed of two coils (L 21, L 22) and five capacitors (C 21 ~C 25). The selection of the constant of each coil and each capacitor is performed in the same manner as in the transmission side. The pulse transformer T 2 of the receiving terminal (+ RD, -RD) connecting the twisted pair wire 12 to.
【0016】なお上記実施例で使用しているレシーバI
C2 は平衡信号が必要なタイプであるため、レシーバI
C2 の入力に抵抗R41,R42を配置し、その中点を等価
グランドに落とすことにより、平衡信号がレシーバに入
力するようにしている。The receiver I used in the above embodiment
Since C 2 is a type requiring a balanced signal, the receiver I
The resistor R 41, R 42 to the input of C 2 arranged, by dropping the midpoint equivalent ground, balanced signal is to be input to the receiver.
【0017】送信側において、不平衡型フィルタ回路1
0は送信側回路からの輻射ノイズを抑える機能を有し、
所望周波数帯域の信号を通過させ、それ以外のノイズを
減衰させる。不平衡型フィルタ回路10と伝送路である
ツイストペア電線12の間に配置してあるパルストラン
スT1 は、両者を分離絶縁し且つ信号の平衡−不平衡の
変換を行っている。パルストランスT1 の絶縁機能は直
流レベルの接続を断ち切ることにより良好なサージ対策
となり、またアースから切り離すことにより伝送路での
グランドループが発生することを防止している。しか
し、パルストランスT1 は一次巻線と二次巻線間に分布
容量を有し、該容量が大きいと平衡−不平衡の変換に影
響を及ぼす。即ち、パルストランスによる相互誘導を介
さずにフィルタ回路側から伝送路側へ伝達される信号が
でてくる。本発明ではフィルタ部を両信号線に一段ずつ
配置することにより、不平衡信号であっても波形バラン
スの良い信号が得られるため、平衡−不平衡の変換が不
完全であっても、その影響は極く僅かに抑えることがで
きる。On the transmitting side, the unbalanced filter circuit 1
0 has a function of suppressing radiation noise from the transmission side circuit,
Passes a signal in a desired frequency band and attenuates other noise. Pulse transformer T 1 which is disposed between the twisted pairs wires 12 as a transmission path and an unbalanced filter circuit 10, both the isolation and and the signal of the balanced - which performs conversion of unbalanced. Insulation function of the pulse transformer T 1 is prevented from become better surge protection, also the ground loop of the transmission path by disconnecting from the ground occurs by breaking the connection of the DC level. However, the pulse transformer T 1 has a distributed capacitance between the primary and secondary windings, the equilibrium is large capacitive - influences the conversion of unbalanced. That is, a signal is transmitted from the filter circuit side to the transmission line side without the mutual induction by the pulse transformer. In the present invention, by arranging the filter section on both signal lines one stage at a time, a signal having a good waveform balance can be obtained even if the signal is unbalanced. Can be suppressed very slightly.
【0018】次に受信側において、ツイストペア電線1
2は本来ノイズの同相成分を除去する機能を有するが、
シールドされていないのでノイズに影響されやすく、す
べてのノイズを完全に除去するには至らない。送信側と
同様、フィルタ回路20でノイズを除去し、所望の信号
のみレシーバIC2 へ導く。この場合も、フィルタ部を
両信号線に一段ずつ配置することにより、平衡−不平衡
の変換に悪影響がでにくい。Next, on the receiving side, twisted pair electric wire 1
2 originally has the function of removing the in-phase component of noise,
Because it is not shielded, it is susceptible to noise and cannot completely eliminate all noise. Similarly to the transmission side, the filter circuit 20 removes noise and guides only a desired signal to the receiver IC 2 . Also in this case, by arranging the filter units one stage at a time on both signal lines, it is difficult to adversely affect the balance-unbalance conversion.
【0019】[0019]
【発明の効果】本発明は上記のようにフィルタ回路を不
平衡型としたため、部品点数を半分に減少させることが
でき、そのためフィルタ回路分の実装面積を小さくで
き、しかも価格も低減できる。また本発明では両信号線
にそれぞれフィルタ部を配置したので、不平衡型のフィ
ルタ部を使用しても波形バランスのよい信号が得られ、
何ら伝送特性が損なわれることもない。According to the present invention, since the filter circuit is unbalanced as described above, the number of parts can be reduced by half, so that the mounting area for the filter circuit can be reduced and the cost can be reduced. Further, in the present invention, since the filter unit is disposed on each of the signal lines, a signal having a good waveform balance can be obtained even if an unbalanced filter unit is used.
There is no loss of transmission characteristics.
【図1】本発明によるLAN用伝送インターフェース回
路の一実施例を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a LAN transmission interface circuit according to the present invention.
【図2】従来のLAN用伝送インターフェース回路の回
路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional LAN transmission interface circuit.
10 不平衡フィルタ回路 12 ツイストペア電線 20 不平衡フィルタ回路 10 Unbalanced filter circuit 12 Twisted pair wire 20 Unbalanced filter circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 剛一 東京都港区新橋5丁目36番11号 いわき 電子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−17642(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 7/09 H03H 7/42 H04L 25/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Goichi Kobayashi 5-36-11 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Iwaki Electronics Co., Ltd. (56) References JP-A-51-17642 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 7/09 H03H 7/42 H04L 25/02
Claims (1)
ア電線からなる伝送路との間に、フィルタ回路とパルス
トランスを配置して、該パルストランスによって送信側
回路又は受信側回路と伝送路との間を分離絶縁し、ツイ
ストペア電線からなる伝送路により平衡型伝送を行うL
AN用伝送インターフェース回路において、前記 フィルタ回路は、2段のLCフィルタ部からなる不
平衡型フィルタ回路であり、送信側回路又は受信側回路
とパルストランスを結ぶ2本の信号線のそれぞれに前記
LCフィルタ部のコイルをそれぞれ挿入するように配置
され、パルストランスで平衡−不平衡変換を行うことを
特徴とするLAN用伝送インターフェース回路。A transmission circuit or a reception circuit and a twisted pair
A) A filter circuit and a pulse
A transformer is disposed, the transmission circuit or the reception circuit is separated and insulated from the transmission line by the pulse transformer, and balanced transmission is performed by the transmission line composed of twisted pair wires.
The transmission interface circuit AN, wherein the filter circuit is unbalanced filter circuit composed of the LC filter of the two-stage, transmitter circuit or receiver circuit
To each of the two signal lines connecting the
Arrange to insert the coil of LC filter part
And a balanced-unbalanced conversion by a pulse transformer.
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1991
- 1991-06-20 JP JP3176183A patent/JP3021098B2/en not_active Expired - Fee Related
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