JPH06105916B2 - 信号受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばRS232C等の通信インタフェース回路を
有する装置、すなわちモデム等の信号受信装置の改良に
関する。

［従来の技術］ 近年、パソコン等のデータ端末装置を電話回線を介して
接続し、データ端末間でデータの送受信を行なうデータ
通信が急速に普及している。

この様なデータ通信の発展にともない、各データ端末装
置間のデータ伝送制御の標準化を行なうために通信イン
タフェースが規格化されている。

例えば、RS232Cインタフェースは、データ端末装置とモ
デム（MODEM）とを接続するインタフェースとして、EIA
（米国電子工業会）で規格化され、以降国際的な標準と
して広く実用化されている。

そして、このように規格に合ったインタフェースを持っ
た装置は互いに接続可能となり、種々のデータ通信装置
に実用化されている。

また、従来の通信インタフェース、例えばRS232Cインタ
フェースは、そのドライバ側の負荷出力は、表１に示さ
れるように、5V〜15Vにとなるように規定されている。

従って、各通信インタフェースのドライバ側は、最大ケ
ーブル長（RS232Cインタフェースの場合は15m）を想定
し、レシーバ側の信号レベルが所定レベル（RS232Cイン
タフェースの場合は5V〜15V）となるような比較的大き
な送信電力で信号の送信を行なっている。

そして、このような通信インタフェース回路を有する装
置は、それぞれ専用の電源回路にて駆動していた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の通信インタフェース回路を有する信号受信装置
は、上述のように、ドライバ側及びレシーバ側（例え
ば、データ端末装置とモデム装置）で、それぞれ別個に
電源が必要であり、システムの小型化が困難であるとい
う問題点があった。

また、従来の通信インタフェース回路を有する信号受信
装置、特にモデム装置等の場合は、パソコンと近接した
位置に配置されることが多く、すなわち、ケーブル長の
短い状態で使用されることが多く、通信インタフェース
のレシーバ側にて無駄に電力を消費することが生じると
いう事実があった。

本発明は、上記問題点を解決する為に成されたものであ
り、上記レシーバ側の消費電力に着目し、ケーブル長を
短い状態で使用する場合に、インタフェースの受信信号
電力を利用し、信号受信装置へ電力供給を行うように構
成し、データ通信システムの小型化・効率化を図ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、通信ケーブルの
各受信信号ラインに接続される高インピーダンスのクラ
ンプ回路と、受信信号のレベルを所定レベルに変換する
レベル変換用インバータと、を含む複数の高インピーダ
ンス入力回路と、前記各高インピーダンス入力回路と並
列に接続され受信信号を整流する整流器と、整流出力を
直流電圧変換するDC−DCコンバータ回路と、を含む複数
の電力供給回路と、を含み、各電力供給回路の出力を加
算して、通信インタフェースにて受信した受信信号から
受信装置へ電力を供給することを特徴とする。

［作用］ 本発明装置は、以上のように構成されるので、通信イン
タフェースからの入力信号は信号入力回路にて所定レベ
ルの信号を得ると共に、入力信号の余分の信号電流は各
電流供給回路にて整流した後DC−DC変換して直流電圧と
して出力する。そして、各電力供給回路の出力電圧を加
算して、モデム等の本発明装置の電力とすることができ
る。

一方、レベル変換用インバータにて所定のレベルに変換
された信号は、TTL信号として通常の信号処理が施され
る。

従って、本発明装置を適用すれば、データ通信システム
の小型化を図ることが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の好適な一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明装置を適用したデータ通信システムの
概略構成図である。

第１図において、データ通信は、例えばRS232Cインタフ
ェースのドライバ側であるデータ端末装置100とレシー
バ側である受信装置10との間にて行われ、ドライバ側と
レシーバ側との間は、各RS232C受信信号ライン102、10
4、106、…にて接続されている。

本発明に係る受信装置10は、前記RS232Cインタフェース
回路を有し、複数の信号入力回路12、14、16を含む。

本発明において、前記各入力回路12,14,16は、高インピ
ーダンス入力回路20と電力供給回路30との並列接続から
なり、これによって、受信信号は高インピーダンス入力
回路20を介して微小電力でTTL信号として取り込まれ、
一方、RS232Cインタフェースによる残りの電力そのもの
は電力供給回路30にて電力信号として取り込まれ、これ
を受信装置10の電源として利用している。

従って、本発明によれば、通信データ信号自体は、高イ
ンピーダンス入力回路20からその信号値のみがTTL信号
として取り込まれ、一方受信信号の残余電力は電力信号
として電力供給回路30に取り込まれる。

通常の場合、RS232Cインタフェース規格からすると、例
えば10数ｍに及ぶケーブル長での減衰をも考慮した信号
入力回路への電力供給が行われており、このような比較
的大電力を短ケーブル長にて受信する場合にはほとんど
の電力が無駄になるが、これを本発明によれば十分に受
信装置10の電源として利用することが可能となる。

また、本発明によれば、第１図の複数の電力供給回路30
の出力は、これらが加算されて受信装置10の電源として
用いられており、RS232Cインタフェースの信号がばらつ
きを持って入力された場合においてもこれらを平均化し
て受信装置10の電力として用いることができる。

第２図には本実施例における高インピーダンス入力回路
の一例が示されており、高インピーダンスのクランプ回
路を形成するために、高抵抗の抵抗器22とクランプダイ
オード24とが直列に接続され、その中間接続端子からレ
ベル変換用インバータ26へ通信データが供給される。

前記抵抗器22は、RS232Cインタフェース入力信号の電力
消費をわずかな程度とするために十分に高いインピーダ
ンスに設定されてり、またクランプダイオード24は、そ
の逆方向電圧をカットするためのものである。また、レ
ベル変換用インバータ26は、入力電圧を受信装置10に必
要なレベルに変換するために用いられている。また、こ
のレベル変換用インバータ26はクランプダイオードにツ
ェナーダイオードを用いる場合、LSTTL又はCMOSインバ
ータとすることも可能である。

従って、±12Vの受信信号は、高インピーダンスのクラ
ンプ回路では、０〜6Vの信号に変換されるが、レベル変
換インバータ26にて、所定のレベル（０〜5V）に変換さ
れ、TTL信号として通常の処理を施すことができる。

第３図には本発明に係る電力供給回路の一例が示されて
おり、第３図において、この電力供給回路は、整流器32
とDC−DCコンバータ回路40とからなる。

周知の如く、RS232Cインタフェースによる入力はデジタ
ル信号であり、これを直流信号に変換するため、前記電
力供給回路30はその入力段に整流器32を含んでおり、第
３図において整流器32は全波整流器から形成されてい
る。

そして、全波整流器32の出力は、後述するDC−DCコンバ
ータ回路40へ入力される。

前記DC−DCコンバータ回路40は、自励式コンバータから
なる。そして、この自励式コンバータ40の出力端子は、
GND端子42、正極端子44及び負極端子46からなり、正極
側及び負極側に同一電圧レベルの信号を出力する。

一般に、自励式コンバータ回路は従来周知の回路である
のでその詳細な説明は省略するが、以下に本発明に係る
コンバータの構成及び作用を簡単に説明する。

トランジスタ50はそのベース端子に抵抗R1を介して前記
整流器32の正極端子が接続されており、またそのエミッ
タ端子は整流器32の負極端子に接続されている。

また、トランジスタ50のコレクタ端子は、トランスT1の
巻線n2を介して整流器32の正極端子に接続されている。

前記トランスT1位置は、さらに一次巻線n1を有し、この
一次巻線n1は前記一次巻線n2と同極にかつ直列に巻回さ
れ、その他端はダイオードD2のカソードに接続され、こ
のダイオードD2のアノードは整流器32の負極端子に接続
されている。

また、前記一次巻線n1の一端は、コンデンサC2を介して
前記トランジスタ50のベース端子に接続されている。

前記整流器32の正極端子と負極端子との間にはコンデン
サC1が接続されている。

実施例における自励式コンバータ40は、このトランス一
次側回路によって自励発振器を形成しており、その発振
作用を簡単に説明する。

整流器32の正極に所定電圧が供給されると、抵抗R1を介
してトランジスタ50にベース電流が供給され、これによ
ってトランジスタ50はオン作動状態となり一次巻線n2に
コレクタ電流を供給する。

これと同時に、整流器32の正極端子からは一次巻線n1を
介してコンデンサC2に充電電流が供給され、この充電電
流はトランジスタ50の導通度を増加する方向に作用し、
トランジスタ50がそのコレクタ電流を増加させる。

しかしながら、前記巻線n1を通った電流はコンデンサC2
の容量が小さいために比較的に短時間で消滅に向い、こ
の結果、トランジスタ50のコレクタ電流の増加に対して
ベース電流が追いつかない事態が生じ、 Ic＞I_B・hfe …（１） 上式で示される如く、コレクタ電流がベース電流に基づ
く必要な増幅コレクタ電流を超えた時にトランジスタ50
は急速にオフ状態に反転する。

そして、このトランジスタのオフ状態においては、トラ
ンジスタ50のオン作動状態にて蓄積された電磁エネルギ
ーが巻線n1からコンデンサC1に向って流れ、これによっ
てC2は負電圧が印加されるのでトランジスタ50が逆バイ
アスされトランジスタ50のオフ期間が保持される。

そして、この蓄積された電磁エネルギーがダイオードD2
を通して放出が終了すると再び抵抗R1を介してトランジ
スタ50のベース電流が供給され、回路は自励発振を継続
する。

従って、この自励発振周波数は回路定数及び負荷によっ
て定まる周波数となる。

上記回路において特徴とする点は、バイアス定数C2,R1
を特定することにより相手側データ端末装置100の信号
出力回路を保護する。即ち、電力供給回路30に入力する
最大入力電流Imaxが次式となるように定数C2,R1が定め
られる。

このように構成すると、負荷が大きな電流を必要とする
状態になってもバイアス定数C2,R1によりベース電流が
不足し、入力電流はImaxで飽和することになる。

前述した自励発振により、二次側コイルn3、n4には逆方
向の電流が流れ、これがダイオードD3、D4によりコンデ
ンサC3、C4に充電される。

従って、図示の前記GND端子42を零点としたときに両極
端子44、46に同一レベルの正負電圧を出力することがで
きる。

以上のようにして、本実施例に用いた自励式コンバータ
によれば、RS232Cインタフェース回路から入力されたデ
ジタル信号例えば15Vの信号によって、DC−DCコンバー
タ回路40からは５〜10Vの電圧を得ることができる。

前述したように、本発明によれば、前記信号入力回路を
複数個並列に加算して接続し、これによって、RS232Cイ
ンタフェース入力信号が安定して単一の回路に供給され
ない場合においても全体として受信装置の電力を確保す
ることが可能となる。

この場合、通常のDC−DCコンバータでは、負荷電流の増
大に伴って入力電流が増大するが、上述のようにバイア
ス定数C2,R1が特定されているため、最大入力電流に達
した順にコンバータ40の動作が制限され、全体として必
要な電力が確保される。

なお、上記実施例では、通信インタフェース規格として
RS232Cを用いた例を説明したが、RS422等の他の規格に
よるインタフェース回路を有する装置に適用しても同様
の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、通信インタフェ
ースを介して送出された信号の電圧レベルを通信インタ
フェースのレシーバ側の電力として供給するので、２装
置間を短ケーブル長で配設したシステムの場合に、電源
回路はいずれか一側の装置に設ければよく、システムの
小型化を図れるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る通信インタフェース回路を有する
信号受信装置を用いたデータ通信システムの概略構成
図、 第２図は本発明による信号受信装置の高インピーダンス
入力回路の一実施例図、 第３図は本発明による信号受信装置の電力供給回路の一
実施例図である。 10:信号受信装置 12,14,16:信号入力回路 20:高インピーダンス入力回路 22:抵抗器 26:レベル変換用インバータ 30:電力供給回路 32:整流器 40:自励式コンバータ 100:データ端末装置 102,104,106:RS232C受信信号ライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信インタフェース回路を有し、通信ケー
   ブルを介して他の装置からの信号受信を行う信号受信装
   置において、 通信ケーブルの各受信信号ラインに接続される高インピ
   ーダンスのクランプ回路と、受信信号のレベルを所定レ
   ベルに変換するレベル変換用インバータと、を含む複数
   の高インピーダンス入力回路と、 前記各高インピーダンス入力回路と並列に接続され受信
   信号を整流する整流器と、整流出力を直流電圧変換する
   DC−DCコンバータ回路と、を含む複数の電力供給回路
   と、 を含み、各電力供給回路の出力を加算して、通信インタ
   フェースにて受信した受信信号から受信装置へ電力を供
   給することを特徴とする信号受信装置。