JPH07120970B2

JPH07120970B2 - ハイブリッド回路

Info

Publication number: JPH07120970B2
Application number: JP62284503A
Authority: JP
Inventors: 政敏家合; 修造若井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH01126024A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、例えば、データ伝送システムにおいて、送信
と受信とが同時に可能な送受信端子をもった変復調端末
装置の内部で、送信部回路からの信号は上記送受信端子
から信号を送り出すが、受信部回路の入力端子には入力
しないで、一方では、送受信端子で受信した信号は、受
信部回路の入力端子には加わるが送信部回路には入力し
ないという機能が必要になる。このような機能をもつ回
路をハイブリッド回路というが、本発明はかかる機能を
有する回路に関するものである。

従来の技術まず、ハイブリッド回路の基本的な構成について、第２
図を用いて一般的に説明する。

第２図は、ハイブリッド回路の一般的な機能を説明する
ための図で１はハイブリッド回路を含むデータ伝送装
置、例えば変復調端末装置、２は、そのハイブリッド回
路である。送出端子３から、その一方の端子31を通じ
て、信号を変復調端末装置１の内部回路へ加えられる。
送受信端子４は、一方の端子41で信号を回線におくり出
す。しかし、一般的には、一方の端子31の送出信号の一
部が、受信端子５の中の一方の端子51にも現われる。ま
た、送受信端子４で外部の回線から受信した受信信号
は、その一方の端子42から変復調端末装置１内の受信端
子５中の端子52に信号が現われる。しかし前と同じよう
に一般的には、その一部が送出端子３の他方の端子32に
も現われる。本来の機能としては、端子32および同51に
現われる各信号は、小さい方が望ましい。

さて、このような機能をもったハイブリッド回路の具体
的な構成例を第３図に示す。素子201,206は演算増幅器
であり、素子201は抵抗202,203と共に反転増幅器を形成
する。また素子206は抵抗208,207,209と共に加算増幅器
を形成する。抵抗204,208はこの回路が、ハイブリッド
機能をもつために重要なはたらきをもつ抵抗であり、抵
抗205は回線の負荷抵抗である。

端子３に加えた信号電圧V₃が端子４に出力として現われ
る信号V₄は、簡単な計算で次のように示される。

次に入力V₃が、端子５でどのくらいの出力V₅となるかを
みるため、V₅/V₃、すなわちG_5-3を求めると次のように
なる。

同様に、端子４に信号V₄を加えたとき端子５に現われる
信号V₅は次の式で示される。

ところで、第３図の回路が、本来のハイブリッド回路機
能をもつには、（２）式からG_5-3＝０の条件を満足する
ように抵抗値を決定すればよいことになる。その条件は
次式で、与えられる。

以上の説明を理解するため数値例を下に示す。

R₂₀₇＝ 2 KΩ R₂₀₉＝2.8KΩ R₂₀₂＝ 2 KΩ R₂₀₃＝2.8KΩ R₂₀₄＝0.6KΩ R₂₀₅＝0.6KΩ とするとR₂₀₈はこのように抵抗R₂₀₈の値を選べば、G_5-3は零になり、端
子３に加えられた信号は端子５には現われない。

なお、端子３から端子４への利得G_4-3及び端子４から端
子５への利得G_5-4はそれぞれ（１）式（２）式を用いて
次の値になる。

以上の説明で、各定数を適当にえらべば、ハイブリッド
機能が実現することが、理解できる。

さて、次に、本発明にかかる説明をするために、第３図
の回路をより一般的に第４図に書きなおすことができ
る。

第４図において、21は例えば第３図の素子201および抵
抗202,203からなる反転増幅器であり、端子３の送出信
号を反転増幅し、端子４から回線に送り出す。22は例え
ば第３図の素子206および抵抗207,208,209からなる加算
増幅器である。

発明が解決しようとする問題点第３図の従来の回路では、端子３から入力される送出信
号が抵抗208を通る経路Ａと同じく、素子201,抵抗202,2
04,207を通る経路Ｂとで、回路構成が異なり、経路Ａは
抵抗208を通過する比較的簡単な経過であるのに対し、
経過Ｂは反転増幅器を通過する複雑な経過である。した
がって両者の経過を通る信号の遅延時間は一般には異る
ことは容易に理解できることである。

さて、このように遅延時間の異なる、即ち、位相の異な
る同一周波数の二つの信号が加算増幅器22で加算される
と、本来相殺して端子５には現われないはずの信号が現
われる。この現象が生じることを簡単に次に説明する。

第５図は、第４図に対応して二つの信号経路A,Bの遅延
時間に着目した等価回路で、遅延時間T_dは経路Ａと経路
Ｂとの遅延時間差で−Ｇは増幅度Ｇの反転増幅器であ
る。今、簡単のため、端子３に振幅１の複素信号V₃が加
えられるとする。

V₃＝e^jwt 信号線221での信号V₂₂₁は、 V₂₂₁＝−Ae^jwt 信号線222での信号V₂₂₂は、ここで、Ａは経路A,経路Ｂの各増幅度で大きさは等しく
お互に180゜位相が異っているように回路が設計されて
いる。

次に、端子５での合成信号V₅は次のようになる。

ここでT_dが零で両経路の遅延時間差がない場合は、V₅は
恒等的に零である。

しかしながら、T_dが有限である場合は事情は異なる。信
号出力V₅の絶対値すなわち振幅を求めるととなる。したがって|V₅|は取り扱う周波数によってその
振幅は零でなく、第６図に示すごとく有限の振幅をもつ
ことになる。

このことは本来の目的には合致せず、T_d＝０でないかぎ
り困ることである。

本発明は、取り扱う周波数のいかんにかかわらず出力信
号が零になるようにすることが目的である。

問題点を解決するための手段本発明は、上記問題点を解決するために、二つの信号経
路A,Bの遅延時間を等しくし遅延時間差T_dを零になした
ものである。

具体的に言えば、本発明は例えば第１図に示すように、
信号の送信と受信の両方に用いる送受信端子４と、送受
信端子４に信号を送出する信号送出用のオペアンプ201
と、オペアンプ201の入力に信号を送るように接続した
送出端子３と、送受信端子４が受信する信号を入力とす
る信号受信用のオペアンプ206と、オペアンプ206の出力
を受けるように接続した受信端子５とを備え、しかも送
出端子３からオペアンプ206の入力点223までの間に２つ
の信号経路が並列的に存在するハイブリッド回路であっ
て、２つの信号経路のうちの１つは、送出端子３から複
数のオペアンプ211及び212を介してオペアンプ206に信
号が伝送するように接続され、また、２つの信号経路の
うちの他の１つは、送出端子３からオペアンプ201とオ
ペアンプ210を介してオペアンプ206に信号が伝送するよ
うに接続され、さらに送受信端子４が受信する信号をオ
ペアンプ210を介してオペアンプ206に入力するように接
続し、これらのオペアンプ211、212及びオペアンプ210
はいずれもオペアンプ201と同一の性質であり、また、
２つの信号経路のそれぞれに存在するオペアンプの個数
が互いに等しく、かつ２つの信号経路から伝送してきた
信号はオペアンプ206の入力点223で互いに180度位相が
異なり、さらにオペアンプ210はその出力インピーダン
スがきわめて小さいことを特徴とするものである。

作用本発明によると、上記した構成により送出信号の経路Ａ
（反転経路）と経路Ｂ（非反転経路）とで各遅延時間を
等しくし、加算後の信号出力を取扱い周波数のいかんに
かかわらず常に相殺して、受信信号出力端子５における
送出信号の残留成分を取り扱い周波数にかかわらず零に
なるようにする。

実施例第１図は、本発明にかかるハイブリッド回路の一実施例
を示す回路図である。

第１図において、201,210,211,212,206は演算増幅器
（以下オペアンプとよぶことにする。）を構成する各要
素であり、オペアンプ201は抵抗202,203とともに反転増
幅器を形成し、その増幅率は、その両抵抗の比、−R₂₀₃
/R₂₀₂できまる。オペアンプ206は、抵抗207,208,209と
ともに加算増幅器を形成する。抵抗205は回線の負荷イ
ンピーダンスである。オペアンプ210,211,212は、利得
１の正相バッファ回路である。

以下に本実施例の動作を説明する。

送出信号は、端子３からオペアンプ201、抵抗202,203,2
04でなる反転増幅器を通して端子４に送り出される。

一方、受信信号は、端子４から入力され、バッファ210
を通して加算増幅器構成のオペアンプ206、抵抗207,20
8,209をへて、端子５から装置内に入力される。このと
き送出信号もバッファ210を通して同加算増幅器に入力
されるので、受信信号出力端子５に本来出力してほしく
ない送出信号が混入することになる。

しかし、前記のバッファ210,信号線222を通して、加算
増幅器に入力される送出信号とは逆相の送出信号を、等
しい振幅で同加算増幅器の節点223に加算することによ
って相殺し端子５に送出信号成分が混入しないようにし
てある。

第１図において、バッファ210は、正相の利得１の増幅
器で入力インピーダンスは大きく、出力インピーダンス
が、きわめて小さい性質をもっているもので、信号線22
1と222との間にインピーダンス変換すなわちバッファと
して挿入されている。同様の目的で、端子３から信号線
224の間にもバッファ211,212が挿入される。

今、非反転送出信号経路（端子３からバッファ211,212
を通して信号線223に至る経路）と反転送出信号経路
（端子３からアンプ201,210を通して信号線223に至る経
路）との各遅延時間を比較すると第１図の本発明実施例
では、両者ともオペ・アンプ２個を経過して信号線223
の節点で加算されているので、もし各回路素子として、
同一の性質のものを用い、各オペアンプ段における遅延
時間を等しいものとすると、両者の経路の各遅延時間は
等しく、T_dは零になる。

発明の効果上記のように本発明は、送出信号の受信側への影響を取
扱う周波数のいかんにかかわらず送出信号の受信側への
影響を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のハイブリッド回路の回路図、第
２図は通常のハイブリッド回路の機能を説明するための
信号の流れを示す概要図、第３図は従来例の回路図、第
４図は第３図回路を機能的に示したブロック図、第５図
は信号経路の遅延時間差に着目した信号経路図、第６図
は第５図の回路での出力特性図である。 201,206,210,211,212……オペアンプ、202,203,204,20
5,207,208,209……抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号の送信と受信の両方に用いる送受信端
子と、前記送受信端子に信号を送出する信号送出用オペ
アンプと、前記信号送出用オペアンプの入力に信号を送
るように接続した信号送出端子と、前記送受信端子が受
信する信号を入力とする信号受信用オペアンプと、前記
信号受信用オペアンプの出力を受けるように接続した信
号受信端子とを備え、しかも前記信号送出端子から前記
信号受信用オペアンプの入力点までの間に２つの信号経
路が並列的に存在するハイブリッド回路であって、前記
２つの信号経路のうちの１つは、前記信号送出端子から
複数の遅延用オペアンプを介して前記信号受信用オペア
ンプの入力点に信号が伝送するように接続され、また、
前記２つの信号経路のうちの他の１つは、前記信号送出
端子から前記信号送出用オペアンプと他の遅延用オペア
ンプを介して前記信号受信用オペアンプの入力点に信号
が伝送するように接続され、さらに前記送受信端子が受
信する信号を前記他の遅延用オペアンプを介して前記信
号受信用オペアンプに入力するように接続し、前記複数
の遅延用オペアンプと前記他の遅延用オペアンプはいず
れも前記信号送出用オペアンプと同一の性質であり、ま
た、前記２つの信号経路のそれぞれに存在するオペアン
プの個数が互いに等しく、かつ前記２つの信号経路から
伝送してきた信号は前記信号受信用オペアンプの入力点
で互いに180度位相が異なり、さらに前記他の遅延用オ
ペアンプはその出力インピーダンスがきわめて小さいこ
とを特徴とするハイブリッド回路。