JPH09504154A - データ端末装置を回線から分離する回線インタフェース装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 伝送回線上の高電圧からデータ通信装置を保護するための改善された分離回路は、２つのミキサ（１０２，１０６）を有する。第１二重平衡ミキサ（ＤＢＭＸ）（１２４）は、伝送回線（３０）上のデータ信号を高周波数に変換し、分離回路（１２８）によって第２ＤＢＭＸ（１３０）に結合される。第２ＤＢＭＸ（１３０）は、第１ＤＢＭＸ（１２４）の出力を、元のデータ信号と同じ周波数成分を有する分離されたデータ信号に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】 データ端末装置を回線から分離する 回線インタフェース装置およびその方法 発明の分野 本願は、データ端末装置を回線から分離する回線インタフェース装置およびそ の方法を含むが、それに限定されない、データ通信装置に関する。 発明の背景 データ通信装置（ＤＣＤ：data communication device）は、ダイアルアップ および専用電話回線などのデータ回線上で端末またはコンピュータ間のデータ通 信のために利用される。これらのＤＣＤは、モデム，端末アダプタおよびデジタ ル・サービス装置を含む。ＤＣＤは、データ回線上で生じる高電圧から分離しな ければならない。高電圧がＤＣＤ内に存在する低電圧電子部品に及ぼす損害を考 慮すると、低電圧電子部品を高電圧から分離する必要がある。この必要性につい ては、ＵＬ（Underwriters Laboratory）１４５９およびBellcore Technical Re ference ＴＲ-ＮＷＴ-001089などの装置仕様書に規定さ れる。 分離のために現在利用される方法は、トランスおよび高電圧コンデンサを含む 。これら両方の方法は十分でない。トランスの利用に基づく回線分離は、保護を 行う磁石配線巻線上のエナメル・被覆に依存する。このエナメル被覆は、配線間 の間隙に伴うリーク・インダクタンスにより通信信号に悪影響を及ぼす。トラン スは、データ通信装置の比較的大きくて高価な構成要素である。高電圧コンデン サはデータ信号に低インピーダンスを与えなければならないので、物理的に大き くなる傾向がある。 ＤＣＤをデータ回線から分離し、しかも小型・低コスト化を実現する改善され た方法が望ましい。 図面の簡単な説明 第１図は、伝送回線とデータ端末とに接続されたＤＣＤを示す。 第２図は、回線インタフェース回路を示す。 第３図は、二重平衡ミキサの概略図を示す。 第４図は、回線インタフェース回路の詳細を示す。 好適な実施例の説明 低コストで効率的な分離を行うため、回線インタフェー ス回路は、データ信号を受信し、データ信号を高周波数データ信号に変換するた め回線に結合された第１ミキサを有する。第１ミキサに結合された電圧分離回路 は、高周波数データ信号を分離し、それにより分離高周波数データ信号を生成す る。電圧分離回路とデータ端末装置とに結合された第２ミキサは、分離高周波数 データ信号を低周波数分離データ信号に変換する。この改善された回路を利用す る電気構成要素は、従来の方法に比べて約５％小さい体積しか一般に必要としな い。さらに、構成要素のコストおよび製造コストがともに節減される。 第１図を参照して、ＤＣＤ５０は、データ端末装置（ＤＴＥ：data terminal equipment）４０と伝送回線３０との間でインタフェースする。ＤＴＥ４０は、 パーソナル・コンピュータ，コンピュータ端末，デジタル交換装置および試験装 置でもよいが、それらに限定されない。ＤＴＥ４０は、インタフェース６０を介 してＤＣＤとデータをやり取りし、インタフェース６０はＲＳ２３２，Ｖ．３５ およびＲＳ４２２タイプのインタフェースを含むが、それらに限定されない。Ｄ ＣＤ５０は、インピーダンス整合回路１２０（必要に応じて）を介してデータ信 号を回線３０にインタフェースする回線インタフェース回路（ＬＩＣ:Line Inte rface Circuit）１００と、ＬＩＣ１００とＤＴＥインタフェース６０との間で データを変換するデータ処理回路とを含む。この構成は、ＤＴＥ４０と伝送回線 ３０との 間で通信リンクを提供する。 第２図に示すように、ＬＩＣ１００は、接続リンク１２２でインピーダンス整 合ネットワーク１２０に接続する。インピーダンス整合ネットワーク１２０は、 伝送回線３０に直接接続する。ＬＩＣ１００は、接続リンク１２２におけるデー タ信号を高周波数データ信号に変換する第１二重平衡ミキサ（ＤＢＭＸ：double -balanced mixer）１２４によって構成される。第１ＤＢＭＸ１２４は、分離回 路１２８に結合され、この分離回路１２８は、第１ＤＢＭＸ１２４と第２ＤＢＭ Ｘ１３０との間で高電圧分離を行い、しかも高周波数データ信号の低インピーダ ンス経路を提供し、それにより分離高周波数データ信号を生成する。第２ＤＢＭ Ｘ１３０は、この分離高周波数データ信号を分離低周波数データ信号に変換する 。第２ＤＢＭＸ１３０の出力は、プロセッサ・インタフェース回路１３２に結合 される。低周波数データ信号は、接続リンク１２２におけるデータ信号とほぼ同 じ情報および周波数スペクトルを有する。プロセッサ・インタフェース回路（Ｐ ＩＣ）１３０は、ＬＩＣ１００とＤＣＤ１３４の残りの部分との間でインタフェ ースを行う。ＰＩＣ１３２は、ハイブリッド型のインタフェースを提供し、ここ でＤＣＤの送信および受信データ信号は合成され、伝送回線上で伝送するのに適 した信号となる。ＰＩＣ１３２は、送信信号調整と、回線損補償のための受信等 化器とを含む。 第１ＤＢＭＸ１２４の概略図を第３図に示す。第１ＤＢＭＸ１２４は、中間周 波数（ＩＦ）ポート１５０，局部発振器（ＬＯ）ポート１５２および無線周波数 （ＲＦ）ポート１５４を含む。ＩＦポート１５０は、ＲＦ入力トランス１５６お よび出力トランス１５８の中央タップに接続される。トランス１５６，１５８は 、ダイオード・ブリッジ・ネットワーク１６０を介して互いに接続される。ＬＯ ポート１５２は、入力トランス１５６に接続して、ＩＦポート１５０に現れる信 号を変調するため高周波数信号を与える。ＲＦポート１５４は、出力トランス１ ５８に接続する。第１ＤＢＭＸ１２４は、ＩＦポート１５０における信号を、Ｌ Ｏポート１５２に現れる入力信号周波数にほぼ等しい周波数量だけ、ＲＦポート １５４にて高周波数データ信号に変換する。第１ＤＢＭＸ１２４は、入力ＲＦ信 号を、ＬＯポート１５２に現れる入力信号周波数に実質的に等しい周波数量だけ 、ＩＦポート１５０にて低周波数信号にさらに変換する。第２ＤＢＭＸ１３０は 、第１ＤＢＭＸ１２４と同じ構成であり、ここで第２図に示すように、ＲＦポー トは分離回路１２８に接続し、ＩＦポートはプロセッサ・インタフェース回路１ ３２に接続する。 インタフェース回路を第４図に示す。伝送回線３０は、抵抗器２０２，２０４ ，２０６を含むインピーダンス整合ネットワーク２００によって、第１ＤＢＭＸ １２４のＩＦポート１５０に接続される。インピーダンス整合ネットワ ーク２００は、回線特性インピーダンスを第１ＤＢＭＸ１２４の入力インピーダ ンスに整合させるために（必要に応じて）用いられる。一般的な用途では、１３ ５オームの伝送回線インピーダンスを５０オームのＩＦポート１５０のインピー ダンスに整合させる必要がある。このような用途では、抵抗器２０２，２０４の 値は１０７オームで、抵抗器２０６の値は６３オームである。ある用途では、Ｌ Ｏポート１５２からＩＦポート１５０の信号リークにより、ＬＯ周波数を減衰さ せるためにＩＦポート１５０両端にフィルタ・コンデンサ２０８を必要とする場 合がある。フィルタ・コンデンサ２０８の一般的な値は、１０メガヘルツ（ＭＨ ｚ）のＬＯ周波数および５０オームのＩＦ入力ポート・インピーダンスでは１５ ナノファラド（ｎＦ）であり、これはＬＯ周波数にて低インピーダンスを与え、 約２００キロヘルツ（ｋＨｚ）の３デシベル周波数を与える。 ＬＩＣ１００の第１ＤＢＭＸ１２４は、ＬＯポート１５２にて１０ＭＨｚ発振 器２１０によって駆動される。発振器２１０は、コンデンサ２１４，２１６を含 む回線分離ネットワーク２１２を介して結合する。回線分離ネットワーク２１２ は、発振器２１０とＤＢＭＸ１２４のＬＯポート１５２との間で高電圧分離を行 う。コンデンサ２１４，２１６の一般的な値は１５ｎＦで、耐圧定格は２５００ ＶＤＣ（直流ボルト）で、１０ＭＨｚのＬＯ周波数にて低インピーダンス（１オ ーム）信号経路で高電圧分離を行う。Ｉ Ｆポート１５０における信号は、ＬＯポート１５０における発振器周波数によっ て周波数的にアップして変換される。それによって得られる高周波数信号は、Ｒ Ｆポート１５４に現れる。ＲＦポート１５４における高周波数信号は、ＩＦポー ト１３２に存在する周波数によって周波数的にダウンしてさらに変換される。 分離回路１２８は、ＲＦポート１５４と第２ＤＢＭＸのＲＦポート２０９との 間で高周波数信号を結合する。分離回路１２８は、コンデンサ２１５，２１７を 含み、２つのＤＢＭＸ１２４，１３０のＲＦポート１５４，２０９の間で高電圧 分離を行う。コンデンサ２１５，２１７の一般的な値は１５ｎＦで、耐圧定格は ２５００ＶＤＣで、約１オームの低インピーダンスを有する高電圧分離を１０Ｍ Ｈｚの搬送周波数の信号経路に対して行う。 第２ＤＢＭＸ１３０は、第２ＤＢＭＸのＲＦポート２０９に現れる高周波数信 号を有する。この信号は、第２ＤＢＭＸのＬＯポート２１８の周波数によって定 められる量だけ周波数的にダウンして変換される。第２ＤＢＭＸのＬＯポート２ １８も発振器２１０によって駆動される。第２ＤＢＭＸのＩＦポート２２０にお ける低周波数信号も、第２ＤＢＭＸのＬＯポート２１８の周波数だけ周波数的に アップして変換され、その結果、第２ＤＢＭＸのＲＦポート２０９にて高周波数 信号が得られる。発振器周波数におけるリーク信号を減衰するため、ＰＩＣ１３ ２の入力において 分路要素としてフィルタ・コンデンサ２２２が必要なことがある。コンデンサ１ ３２の一般的な値は１５ｎＦで、これは１０ＭＨｚの発振器周波数にてＩＦポー ト１２４の両端で低インピーダンスを与え、また５０オームのＩＦポート・イン ピーダンスについて約２００ＫＨｚのＩＦ３ｄＢ帯域幅を与える。 第４図におけるＰＩＣ１３２は、第２ＤＢＭＸのＩＦポート２２０をＤＣＤ５ ０の送信／受信回路２２４にインタフェースする。ＰＩＣ１３４は、送信機調整 と、受信機等化と、シングル・ペア回線上の送信および受信信号伝送のためのハ イブリッド合成ネットワークとを含む。 共通の発振器２１０から両方のＤＢＭＸ１２４，１３０を供給することによっ て、ＩＦポート１２４に接続された伝送回線からの信号は、周波数的にアップし て変換され、分離回路１２８を介して第２ＤＢＭＸ１０６に結合され、同じ周波 数だけ第２ＤＢＭＸのＩＦポート２２０に周波数的にダウンして変換される。こ のプロセスは、入力信号の低周波数の保全性を保持し、しかもＤＢＭＸ１２４， １３０間の高電圧分離障壁を提供する。また、第２ＤＢＭＸのＩＦポート２２０ に現れる信号は、周波数的にアップして変換され、分離回路１２８を介して第１ ＤＢＭＸ１２４に結合され、第１ＤＢＭＸ１２４において同じ量だけ周波数的に ダウンして変換される。従って、低周波数信号は、ＩＦポート１５０において伝 送回線用に与えられる。低周波 数信号の保全性は、高電圧分離障壁によって維持される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．データ端末装置を回線に結合する回線インタフェース回路（１００）であっ て、前記データ端末装置が前記回線上でデータ信号を受信する回路において： （ａ）前記回線に結合され、前記データ信号を受信し、前記データ信号を高周 波数データ信号（１１０）に変換する第１ミキサ（１０２）； （ｂ）前記第１ミキサに結合され、前記高周波数データ信号を分離して、分離 高周波数データ信号（１１２）を生成する電圧分離回路（１０４）；および （ｃ）前記電圧分離回路と前記データ端末装置とに結合され、前記分離高周波 数データ信号を低周波数の分離データ信号（１３２）に変換する第２ミキサ（１ ０６）； によって構成されることを特徴とする回線インタフェース回路。 ２．前記電圧分離回路は、前記第１ミキサと前記第２ミキサとの間で接続された 高電圧コンデンサによって構成されることを特徴とする請求項１記載の回線イン タフェース回路。 ３．前記第１ミキサは二重平衡ミキサであることを特徴とする請求項１記載の回 線インタフェース回路。 ４．前記第２ミキサは二重平衡ミキサであることを特徴とする請求項１記載の回 線インタフェース回路。 ５．前記低周波数の分離データ信号は、前記データ信号の周波数スペクトルとほ ぼ同一の周波数スペクトルを有することを特徴とする請求項１記載の回線インタ フェース回路。 ６．前記第１ミキサは、局部発振器入力結合（１４０）をさらに有し、前記局部 発振器入力結合は、発振器（２０８）から分離するための分離手段を有し、前記 第１ミキサは、前記発振器から分離高周波数信号を受信することを特徴とする請 求項１記載の回線インタフェース回路。 ７．前記第２ミキサは、局部発振器入力結合（１４１）をさらに有し、前記局部 発振器入力結合は、発振器（２０８）から高周波数信号を受信することを特徴と する請求項１記載の回線インタフェース回路。 ８．回線とデータ端末装置を結合する回線インタフェース回路（１００）であっ て、前記回線がデータ信号を有する回線であって： （ａ）前記回線に結合され、前記データ信号を受信するミキサ（１０２）であ って、前記ミキサは、前記データ信号を高周波数データ信号（１１０）に変換す る手段を有するミキサ（１０２）； （ｂ）前記回線から前記高周波数データ信号を分離する分離手段であって、前 記分離手段は前記ミキサに結合され、それにより分離高周波数データ信号を生成 する分離手段；および （ｃ）前記分離高周波数データ信号を分離低周波数デー タ信号に変換する変換手段であって、前記分離手段に結合される変換手段； によって構成されることを特徴とする回線インタフェース回路。 ９．前記分離手段は、前記ミキサと前記変換手段との間に接続された高電圧コン デンサ（１０５）によって構成されることを特徴とする請求項８記載の回線イン タフェース回路。