JPS5812779B2 - ソウホウコウデ−タデンソウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は互いに絶縁する必要のある、複数のデータ伝送
装置のデータ授受を行う場合に使用される双方向データ
伝送装置に関するものである。

一般に遠距離に及ぶデータ伝送では外来雑音の低減と、
対地電位変動による機器の損傷を防止する目的で伝送用
送受信装置と伝送路との間を電気的に絶縁することが多
い。

かかる目的の絶縁手段として、トランスがよく所用され
るが、トランスは （１）他の絶縁手段より総じて大きくなり、機器の実装
密度を阻害すること （２）本質的に直流分阻止要素であること（３）トラン
スの巻線間に浮遊容量が寄生し高周波雑音の伝播を阻害
し難たく、またこの容量は巻線間の結合度を良好にすれ
ば大きくなるという矛盾を含むこと など、データ伝送装置に２，３の制約を与えることにな
る。

したがって、上記（１）に対しては、トランスの利用効
率を高めることが必要とされ、（２）に対してはトラン
ス駆動の駆動信号から直流分を除去して交流的にバラン
スのとれたトランス駆動を行なうが、或は直流分の変動
が生じない符号形式を選定しなければならない。

また（３）符号方式の特徴は正負両極性のパルスをとも
に論理「Ｈ」とし、０レベルを論理「Ｌ」とすることと
、論理「Ｈ」が発生する毎にパルスの極性を反転するこ
とである。

この結果トランス２にはいかなる論理情報に対しても、
直流分の含まれないパルス列が印加され、トランスの直
流遮断の影響を受けず、ひいてはトランスが小形になる
。

次にこの擬三進複流符号の発生及び送出と受信及び再生
について説明すると、第４図Ｒの波形は第１図Ｒ端子に
発生する符号であり、本データ伝送装置で扱われるデー
タにほかならない。

同波形にてイ〜ニの各パルスは、当データ伝送装置によ
り発生したものであり、ホ，への各パルスは他のデータ
伝送装置からのデータである。

このＲ波形に対応して、１の伝送路には（Ｓ−Ｔ）の複
流波形が発生するが、この（Ｓ−Ｔ）の波形を全波整流
するとＲの波形になるのは明らかである。

（Ｓ−Ｔ）の両極性パルス列は同図Ｄ１、Ｄ２の如き駆
動信号を第１図トランス駆動回路４，５に印加に対して
は、伝送路に接続された巻線にセンタタツプを設け、そ
れを接地することによりトランスの浮遊容量を通過する
コモンモード雑音を軽減するが、或は通過した雑音が直
接受信回路に混入しないような回路構成とするなどの配
慮が必要である。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、単一
電源と単一のトランスを使用して、品質のよい、双方向
伝送を可能とするものである。

次に本発明を図面を引用して詳細に説明する。

第１図は本発明の双方向データ伝送装置の基本的な実施
例であり、１はデータの伝送路、２は絶縁トランス、２
Ｗ１，２Ｗ２はトランスの１次及び２次巻線、４，５は
トランス駆動回路、６，７はダイオードからなる変換素
子、８は信号受信回路である。

このデータ伝送装置の動作は第４図のとおりであり、伝
送路１によって伝送される信号パルス列は（Ｓ−Ｔ）の
如き擬３進複流符号となる。

このすることにより発生し、トランスの１次巻線２Ｗ１
を介して伝送路１に送出される。

また、他の伝送路より伝送路１へ送出された信号は同様
にトランスの１次巻線２Ｗ１を介して２次巻線２Ｗ２へ
伝達され、変換素子（ダイオード）６，７で全波整流さ
れた後、信号受信回路８により受信される。

なお、第１図により明らかな如くトランス駆動回路４，
５により発生したパルスは伝送路１へ送出される一方、
変換素子（ダイオード）６，７を経由して信号受信回路
８に受信するため、当データ伝送装置の扱うすべてのデ
ータがＲ端子に再生されることになる。

次にトランス駆動回路及び信号受信回路について説明を
加える。

第２図は、単一の電源９により両極性のパルスを発生す
る手段を示し、電源９に対し巻線（Ｐ−Ｃ）及び（Ｑ−
Ｃ）が逆方向に接続されているため、トランス駆動回路
４，５を交互に駆動することによって、第４図（Ｓ−Ｔ
）の如き両極性パルス列が発生する。

なおＲ端子に現われる送信データと受信データの区別は
、送信側において第４図に示す自己の送信信号Ｄ１，Ｄ
２を認知しているから、自己が送信していないときに得
られた信号は受信信号であることを認知することができ
る。

また、トランス駆動回路として本図ではトランジスタ５
−１及び抵抗５−２よりなる回路を一例としたが、この
回路のＤ２端子に、第４図Ｄ２の波形のパルスを印加す
ることによっても、トランスは駆動される。

第３図は、単電源の下に両極性パルスを受信するための
回路例であり、Ｐ，Ｑ点より入力されたパルスを変換素
子（ダイオード）６，７にて全波整流し信号受信回路８
の入力とする。

この信号受信回路８は図示の如く、単電源形の電圧比較
器であり、主として波形整形を行なうが受信回路が、ト
ランス駆動に影響を与えないように、高い入力インピー
ダンスを得るのに有力である。

次に第５図、第６図を用いてコモンモード雑音に対する
本発明の効果を説明する。

第５図はデータ伝送装置に混入するコモンモード雑音の
経路を示す。

図中１１．１２，１２’，１３，１３’は各部に寄生す
る浮遊容量、１０は等価雑音源である。

遠距離に及ぶ伝送路は大地との静電結合が大きくなり、
容量１２，１２’が無視できない。

また、電子装置一般に使用される電源装置は大地と結合
するのが常であり、これによる大地間容量１１で表わす
。

１３，１３’は既述のとおり、トランス２の浮遊容量で
ある。

かくして、浮遊容量のために大地を介して閉ループが構
成され、容量１２または１２′の仮想接地点及び容量１
１の仮想接地点の大地ポテンシャルの相異やこの閉ルー
プを貫通する磁束の変動等があれば１０の如き等価雑音
源が生ずることになる。

この雑音源１０によりコモンモード雑音電流が図示の如
き経路で流れるが、データ伝送装置に侵入した雑音電流
は、入力インピーダンスの違いから、変換素子（ダイオ
ード）６，７を経て信号受信回路へは至らず、すべて２
次巻線２Ｗ２のセンタタツプＣより容量を経て、大地に
帰還してしまう。

つまり、雑音電流により容量１１の充放電がなされ、そ
の端子電圧が大地に対して変動するが、当データ伝送装
置の電源９及び信号受信回路８に影響を与えないため、
コモンモード雑音の影響を一切受けない。

第６図はコモンモード雑音を除去するための他の例であ
り、伝送路１に接続された１次巻線２Ｗ１にセンタタッ
プを設け、そのタップを接地することで、コモンモード
雑音信号を側路することができる。

しかしながら、２次側にセンタタップを設け該タップを
電源の負端子に接続した場合に比して接地工事は困難な
場合が多く、安易な接地を行なうと、逆効果となり得る
ため、この第６図のものよりも第２図のように２次側の
巻線の中間部を電源の負端子に接続する方が好ましい。

接地工事を不要とする第２図のものの回路の方が確定性
において、秀れている。

以上の説明で明らかな如く、トランスはその寿命と動作
の安定性などの面で極めて秀れた絶縁手段たり得る反面
、２，３の問題のために機器の形状と寸法、伝送する信
号の形式などに多大な制約を与えるものであるが、本発
明はかかる問題点を解消し、トランスを有効に活用した
ことにより、双方向データ伝送装置を小形且安価に提供
可能とし、良好なデータ伝送を可能とするものである。

すなわち、単一電源のもとに擬三進複流符号の送受信を
可能として、電源を小形にし、トランスの直流遮断によ
る符号歪を無くした事、データの双方向伝送を単一のト
ランスで可能として、トランスの利用率を高め装置を小
形にしたこと、更に伝送路より装置内に混入するコモン
モード雑音が側路されてデータの受信に影響の現われな
い回路構成として良好な伝送品質を得たことが、本発明
の主たる効果である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略接続図、第２図、
第３図は第１図のものにおける各部の詳細接続図、第４
図は第１図の実施例の動作説明図、第５図、第６図はコ
モンモード雑音の説明図である。 図において１は伝送路、２はトランス、２Ｗ１，２Ｗ２
はトランスの巻線、４，５はトランス駆動回路、６，７
はダイオードからなる変換素子、８は信号受信回路、９
は電源、１０は等価雑音源、１１〜１３．１２’，１３
’各部の浮遊容量である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一次側に正負２極性のパルスからなるパルス列のデ
   ータ信号が供給されるトランス、このトランスの２次側
   に接続され上記正負２極性のパルスを１極性のパルスに
   変換する変換素子、この変換素子の出力側から上記変換
   された１極性のパルスを受ける受信回路及び上記トラン
   スの２次側に接続され該２次側に正パルス及び負パルス
   を供給して該トランスの１次側に正負２極性の出力パル
   スを発生させるトランス駆動回路を備え、且つ上記トラ
   ンス巻線の中間部が接地された双方向データ伝送装置。