JPH06334670A - フイールドバスのインタフエイス回路 - Google Patents

フイールドバスのインタフエイス回路

Info

Publication number
JPH06334670A
JPH06334670A JP12399393A JP12399393A JPH06334670A JP H06334670 A JPH06334670 A JP H06334670A JP 12399393 A JP12399393 A JP 12399393A JP 12399393 A JP12399393 A JP 12399393A JP H06334670 A JPH06334670 A JP H06334670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
operational amplifier
current
voltage
capacitor
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP12399393A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3075016B2 (ja
Inventor
Yoji Saito
洋二 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP05123993A priority Critical patent/JP3075016B2/ja
Publication of JPH06334670A publication Critical patent/JPH06334670A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3075016B2 publication Critical patent/JP3075016B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フイールドバスに信号処理機器を接続する際
の伝送電流のスリューレートを低減して既にフイールド
バスに接続されている他の機器の通信を妨害しないよう
に改良されたインタフエイス回路を提供するにある。 【構成】 フイールドバスから伝送される伝送電流に比
例する帰還電圧を発生させる帰還抵抗と、信号処理機器
から出力されるデジタル信号に先の帰還電圧が一致する
ように演算する演算増幅器と、この演算増幅器の出力に
よりベース電流が制御されて先の帰還抵抗にエミッタ電
流を流す出力トランジスタと、この出力トランジスタの
コレクタ電流で先の伝送電流が制御される定電流回路
と、コンデンサとこれに直列に接続された抵抗からなり
この一端は所定の電位点に他端は先の演算増幅器の何れ
かの入力端に接続された時定数回路とを具備し、先のフ
イールドバスから直流電圧の供給を受けるときに生じる
先の伝送電流のスリューレートを小さく抑えるようにし
たことを特徴とするようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源とデジタル信号と
を共に共通の伝送線路で伝送するフイールドバスとフイ
ールド信号を処理する信号処理機器との間に設けられる
インタフエイス回路に係り、特に、フイールドバスに信
号処理機器を接続する際の伝送電流の突入の傾き(スリ
ューレート)を低減して既にフイールドバスに接続され
ている他の機器の通信を妨害しないように改良されたイ
ンタフエイス回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のインタフエイス回路とその
近傍の構成を示す構成図である。10はフイールド信号
を処理する信号処理機器であり、例えば圧力、差圧など
を信号処理してデジタル信号として出力するものであ
る。
【0003】11はフイールドバスであり、フイールド
側の複数の信号処理機器10などに直流電源を供給し、
同時にフイールド側の信号処理機器10などと上位の制
御機器(図示せず)などとを接続してデジタル信号の送
受を行う。
【0004】12は信号処理機器10とフイールドバス
11との間に挿入される従来のインタフエイス回路であ
る。次に、このインタフエイス回路12の内部について
説明する。
【0005】T1、T2は、接続線L1、L2でそれぞれフ
イールドバス11と接続される端子である。T3、T4
5は、それぞれ信号処理機器10の端子T3´、T
4´、T5´と接続される端子である。
【0006】T1にはダイオードD1のアノードが接続さ
れ、そのカソードには抵抗R1を介してトランジスタQ1
のエミッタが、抵抗R2を介してトランジスタQ2のエミ
ッタがそれぞれ接続されている。
【0007】コレクタとベースとが接続されたトランジ
スタQ2のベースとトランジスタQ1のベースとは共にト
ランジスタQ3のコレクタに接続されている。これらに
より、定電流回路として機能するカレントミラー回路C
MCが構成されている。
【0008】そして、端子T1、T2の間には、ダイオー
ドD1、カレントミラー回路CMC、トランジスタQ3
コレクタとエミッタ、抵抗R3、ダイオードD2、帰還抵
抗Rfとが直列に接続されている。
【0009】また、トランジスタQ1と抵抗R1との直列
回路には起動用の抵抗RSが並列に接続され、ダイオー
ドD2と帰還抵抗Rfとの接続点は共通電位点COMに接
続されている。
【0010】そして、トランジスタQ1のコレクタと共
通電位点COMとの間には、ツエナダイオードD3が接
続され、このツエナダイオードD3の両端に一定な定電
圧VCを発生させている。さらに、ツエナダイオードD3
の両端にはコンデンサC1が接続され、定電圧VCが端子
3、T4に印加されている。
【0011】定電圧VCで駆動された演算増幅器Q4の出
力端は、トランジスタQ3のベースに接続され、その反
転入力端(−)には基準電源Prから基準電圧Vrが抵抗
4と抵抗R5とで分圧した分圧電圧が印加されている。
【0012】また、その非反転入力端(+)には基準電
圧Vrと帰還抵抗Rfの両端に発生した帰還電圧Vfとの
和の電圧を帰還抵抗Rfと抵抗R6とR7とで分圧した分
圧電圧が印加されている。そして、演算増幅器の反転入
力端(−)には、抵抗R8を介して端子T5からデジタル
信号VDが印加されている。
【0013】一方、端子T3、T4に接続されている信号
処理機器10の端子T3´、T4´には、定電圧VCが印
加され、これにより信号処理機器10の回路電源が付与
される。
【0014】信号処理機器10の端子T5´には、内蔵
されるセンサで検出された物理量に対応する電気信号が
デジタル信号VDに変換されて出力され、これは端子T5
を介してインタフエイス回路12に出力される。
【0015】次に、以上のように構成されたインタフエ
イス回路12の動作について図6に示す波形図を用いて
説明する。図6(a)はインタフエイス回路12をフイ
ールドバス11に接続する前後の電源電圧VSの時間経
過を、図6(b)はそのときの電源電流ISの時間経過
を、図6(b)はそのときの定電圧VCが確立する時間
経過をそれぞれ示している。
【0016】端子T1、T2の両端には、フイールドバス
11から電源電圧VS(図6(a)の期間t0)が供給さ
れ、この電源電圧VSによりダイオードD1と起動用の抵
抗RSを介してコンデンサC1をおよそVS/RSの値(図
6(b)の期間t1)で充電する。
【0017】コンデンサC1の充電で定電圧VC(図6
(c)の期間t1)が上昇し演算増幅器Q4が動作可能状
態になる。定電圧Vcで付勢された演算増幅器Q4は、
その出力端に発生する電圧でトランジスタQ3のベース
に流れるベース電流を徐々に増加させ、そのコレクタに
発生するコレクタ電流でミラー回路CMCに流れる電流
を増大させる。
【0018】このため、トランジスタQ1のコレクタと
エミッタ間に流れる伝送電流IS(図6(b)の期間
2)が徐々に大きくなり、この伝送電流ISの大部分は
ツエナダイオードD3と帰還抵抗Rfを介してフイールド
バス11にリターンされる。同時に定電圧VC(図6
(c))も上昇する。
【0019】この結果、帰還抵抗Rfに帰還電圧Vfが発
生するが、デジタル信号VDがゼロの場合は、演算増幅
器Q4は基準電圧Vrを抵抗R4とR5で分圧した分圧電圧
に帰還電圧Vfを分圧した分圧電圧が等しくなるように
トランジスタQ3を介してトランジスタQ1のコレクタに
流れる伝送電流IS(図6(b)の期間t3)を制御す
る。このようにして、定常状態において、定電圧Vc
(図6(c)の期間t3)が確立される。
【0020】この定電圧Vcは信号処理機器10に供給
されて、内蔵のセンサで検出された電気信号は、例えば
内蔵するマイクロコンピュータなどにより信号処理がな
されてデジタル信号VDに変換され、抵抗R8を介して演
算増幅器Q4の反転入力端(−)に印加され、伝送電流
Sを変化させて、トランジスタQ3を介してフイールド
バス11に送出する。
【0021】なお、トランジスタQ1、Q2、Q3、ツエ
ナダイオードD3によるこのような回路構成によれば、
トランジスタQ3に流れる電流は極めて小さいので、こ
こでの電力消費は少なく、ツエナダイオードD3大部分
の電流を流すことができ、信号処理機器10で電力の有
効活用ができる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなインタフエイス回路12をフイールドバス11に
接続する際の突入による伝送電流のスリューレートは、
ISA/SP50の物理層の規格では、電源の接続から
10ms以降で1mA/msと規定されている。
【0023】しかしながら、このインタフエイス回路1
2の期間t2の立上り期間においては、伝送電流ISのス
リューレートが大きく、このため急激な電流変化により
フイールドバス11上のデジタル信号を乱してしまいこ
のフイールドバス11に接続されている他の信号処理機
器10との間の通信を妨害するという問題がある。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、直流電圧とデジタル信号と
を共に共通の伝送線路で伝送するフイールドバスとフイ
ールド信号を処理する信号処理機器との間に設けられる
フイールドバスのインタフエイス回路に係り、先のフイ
ールドバスから伝送される伝送電流に比例する帰還電圧
を発生させる帰還抵抗と、先の信号処理機器から出力さ
れるデジタル信号に先の帰還電圧が一致するように演算
する演算増幅器と、この演算増幅器の出力によりベース
電流が制御されて先の帰還抵抗にエミッタ電流を流す出
力トランジスタと、この出力トランジスタのコレクタ電
流で先の伝送電流が制御される定電流回路と、コンデン
サとこれに直列に接続された抵抗からなりこの一端は所
定の電位点に他端は先の演算増幅器の何れかの入力端に
接続された時定数回路とを具備し、先のフイールドバス
から直流電圧の供給を受けるときに生じる先の伝送電流
のスリューレートを小さく抑えるようにしたことを特徴
とするようにしたものである。
【0025】
【作 用】帰還抵抗はフイールドバスから伝送される伝
送電流に比例する帰還電圧を発生させる。演算増幅器は
フイールド信号を処理する信号処理機器から出力される
デジタル信号に先の帰還電圧が一致するように演算す
る。
【0026】出力トランジスタはこの演算増幅器の出力
によりベース電流が制御されて先の帰還抵抗にエミッタ
電流を流す。定電流回路はこの出力トランジスタのコレ
クタ電流で先の伝送電流を制御する。
【0027】そして、コンデンサとこれに直列に接続さ
れた抵抗からなる時定数回路により、先のフイールドバ
スから直流電圧の供給を受けるときに生じる先の伝送電
流のスリューレートを小さく抑える。
【0028】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示す回路図で
ある。なお、図5に示す従来のフイールドバスのインタ
フエイス回路と同一の機能を有する部分には同一の符号
を付して適宜にその説明を省略する。
【0029】インタフエイス回路13の大部分の構成要
素は、図5に示す構成要素と同一であるが、コンデンサ
2と抵抗R8´が直列に接続されて構成される時定数回
路TCC1、抵抗R9、R10、コンデンサC3、演算増幅
器Q5などの構成要素が付加されている。
【0030】演算増幅器Q5の反転入力端(−)は、抵
抗R9とコンデンサC3が並列に接続された並列回路の一
端にその他端は出力端に接続されると共に、抵抗R10
介して端子T5に接続されている。
【0031】また、その非反転入力端(+)は、端子T
6に接続されると共に基準電源Prから基準電圧Vrが印
加されている。出力端は時定数回路TCC1の一端に、
その他端は演算増幅器Q4の反転入力端(−)に接続さ
れている。
【0032】この演算増幅器Q5には、フイールド信号
を処理する信号処理機器10から出力される通信用のデ
ジタル信号VDが印加されるが、その直流動作点の電位
はVrに設定されている。
【0033】次に、以上のように構成された実施例の動
作について図2に示す波形図を用いて説明する。図2
(a)、図2(b)、図2(c)は、それぞれ図6
(a)、図6(b)、図6(c)に対応する波形を示し
ている。
【0034】この実施例の動作は、基本的には図5に示
すものと類似の動作をするが、図2(b)の期間t2
おける動作が異なっている。これに伴い、図2(c)に
示す動作も異なっている。以下、この点について説明す
る。
【0035】インタフエイス回路13をフイールドバス
11に接続すると、定常値に定電圧Vcが確立する前の
期間t2に示す起動状態では、演算増幅器Q5の直流動作
点の電位はVrに設定されている。
【0036】一方、演算増幅器Q4の直流動作点の電位
は、Vr5/(R4+R5)に設定されているので、起動
の初期状態ではコンデンサC2の両端には Vr−Vr5/(R4+R5)=Vr[R4/(R4+R5)] だけの電位差が存在していることとなる。
【0037】したがって、起動の初期状態では、演算増
幅器Q5側から演算増幅器Q4の反転入力端(−)側に向
かって充電電流is1が流入する。この充電電流is1の流
入により定常値に達する時間が遅らされるように演算増
幅器Q4が動作するので、スリューレートが図2(b)
期間t2に示すように図6(b)期間t2に示す場合に対
して大きくなる。このスリューレートはコンデンサC2
と抵抗R8´とで決まる時定数により変更できる。
【0038】しかし、この期間t2を経過して、期間t3
に示す定常状態に達すると、コンデンサC2の充電が完
了しているので、この両端には電位差がなくなり、デジ
タル信号VDの通信には支障を与えることはない。
【0039】図3は図1に示す実施例の第1の変形実施
例の要部構成を示す。この場合は、コンデンサC4と抵
抗R11とが直列に接続されて構成された時定数回路TC
C2を演算増幅器Q4の非反転入力端(+)と共通電位
点COMとの間に接続することによりスリューレートを
大きくするようにしたものである。
【0040】この場合も、起動状態ではコンデンサC4
には電荷がないので、演算増幅器Q4の非反転入力端
(+)側から共通電位点COMに向かって充電電流is2
が流れて演算増幅器Q4によって定常値に達する時間が
遅らされる。定常状態に達すると、コンデンサC4の充
電が完了しているので、この両端には電位差がなくなり
通常動作に影響を与えることはない。
【0041】図4は図1に示す実施例の第2の変形実施
例の要部構成を示す。この場合は、コンデンサC5と抵
抗R12とが直列に接続されて構成された時定数回路TC
C3の一端に定電圧VCを印加し他端を演算増幅器Q4
反転入力端(−)に接続することによりスリューレート
を大きくするようにしたものである。
【0042】この場合も、起動状態ではコンデンサC5
には電荷がないので、演算増幅器Q4の反転入力端
(−)側に定電圧VCから充電電流is3が流れて演算増
幅器Q4によって定常値に達する時間が遅らされる。定
常状態に達すると、コンデンサC5の充電が完了してい
るので、この両端には電位差がなくなり通常動作に影響
を与えることはない。
【0043】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、所定の電位が付与された時定数回
路の他端を伝送電流を制御する演算増幅器の入力端側に
接続するようにしてスリューレートを大きくするように
したので、フイールドバスにフイールド信号を処理する
信号処理機器を接続しても、既にフイールドバスに接続
されている他の機器の通信を妨害しないようにすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の構成を示す回路図である。
【図2】図1に示す実施例の動作を説明する波形図であ
る。
【図3】図1に示す実施例の第1の変形実施例の要部構
成を示す回路図である。
【図4】図1に示す実施例の第2の変形実施例の要部構
成を示す回路図である。
【図5】従来のインターフエイス回路の構成を示す回路
図である。
【図6】図5に示すインターフエイス回路の動作を説明
する波形図である。
【符号の説明】
10 信号処理機器 11 フイールドバス 12、13 インターフエイス回路 TTC1、TTC2、TTC3 時定数回路 Pr 基準電源 CMC カレントミラー回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電圧とデジタル信号とを共に共通の伝
    送線路で伝送するフイールドバスとフイールド信号を処
    理する信号処理機器との間に設けられるフイールドバス
    のインタフエイス回路において、前記フイールドバスか
    ら伝送される伝送電流に比例する帰還電圧を発生させる
    帰還抵抗と、前記信号処理機器から出力されるデジタル
    信号に前記帰還電圧が一致するように演算する演算増幅
    器と、この演算増幅器の出力によりベース電流が制御さ
    れて前記帰還抵抗にエミッタ電流を流す出力トランジス
    タと、この出力トランジスタのコレクタ電流で前記伝送
    電流が制御される定電流回路と、コンデンサとこれに直
    列に接続された抵抗からなりこの一端は所定の電位点に
    他端は前記演算増幅器の何れかの入力端に接続された時
    定数回路とを具備し、前記フイールドバスから直流電圧
    の供給を受けるときに生じる前記伝送電流のスリューレ
    ートを抑えるようにしたことを特徴とするフイールドバ
    スのインタフエイス回路。
JP05123993A 1993-05-26 1993-05-26 フイールドバスのインタフエイス回路 Expired - Fee Related JP3075016B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05123993A JP3075016B2 (ja) 1993-05-26 1993-05-26 フイールドバスのインタフエイス回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05123993A JP3075016B2 (ja) 1993-05-26 1993-05-26 フイールドバスのインタフエイス回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06334670A true JPH06334670A (ja) 1994-12-02
JP3075016B2 JP3075016B2 (ja) 2000-08-07

Family

ID=14874389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05123993A Expired - Fee Related JP3075016B2 (ja) 1993-05-26 1993-05-26 フイールドバスのインタフエイス回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3075016B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7604602B2 (en) 2004-07-08 2009-10-20 Edwards Lifesciences Corporation Disposable blood pressure transducer and monitor interface
WO2013001577A1 (ja) * 2011-06-29 2013-01-03 富士電機株式会社 フィールドバス給電機器のインタフェース回路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7604602B2 (en) 2004-07-08 2009-10-20 Edwards Lifesciences Corporation Disposable blood pressure transducer and monitor interface
US8764668B2 (en) 2004-07-08 2014-07-01 Edwards Lifesciences Corporation Disposable blood pressure transducer and monitor interface
WO2013001577A1 (ja) * 2011-06-29 2013-01-03 富士電機株式会社 フィールドバス給電機器のインタフェース回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP3075016B2 (ja) 2000-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20020033727A1 (en) Electrical device
JP2004046616A (ja) 電源回路
JPS596549B2 (ja) 電話機用3端子電源回路
JP3075016B2 (ja) フイールドバスのインタフエイス回路
JPH02154159A (ja) トランジスタ電流波形を検知するための回路
JP3199098B2 (ja) フイールドバスのインタフエイス回路
JP2870323B2 (ja) ウインドウコンパレータ
JP3547042B2 (ja) 接触燃焼式ガスセンサの制御回路
JPH11167424A (ja) 電源アダプタ回路及びそれを有する電話機
JP2699610B2 (ja) 同期信号分離回路
JPH0686458A (ja) 電源選択回路
JPH08331232A (ja) 電話インターフェース回路および呼出休止の間において電話回線を終端させる方法
JP3454642B2 (ja) 信号選択出力回路
JPH10255188A (ja) フイールドバスのインタフエイス回路
JPS6156506A (ja) 信号出力回路
JPS63275219A (ja) 逓倍回路
JPS6339009A (ja) 定電流回路
JPH11110056A (ja) 電源回路
JPS6362751A (ja) サ−マルヘツドの断線検出装置
JPH01106622A (ja) 充電比較回路
JP2000092823A (ja) カレントリミッタ回路
JPH0625941B2 (ja) 電源回路
JPS63108599A (ja) ホ−ルド回路
JPH03237809A (ja) 増幅回路
JPH05342495A (ja) 2線式伝送器

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees