JPS59101949A - Insulation type digital signal transmitting circuit - Google Patents

Insulation type digital signal transmitting circuit

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JPS59101949A
JPS59101949A JP21114282A JP21114282A JPS59101949A JP S59101949 A JPS59101949 A JP S59101949A JP 21114282 A JP21114282 A JP 21114282A JP 21114282 A JP21114282 A JP 21114282A JP S59101949 A JPS59101949 A JP S59101949A
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switch
pulse transformer
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昌弘 吉田
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Keiichi Tomizawa
富沢 敬一
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Fuji Facom Corp
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
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    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0266Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling
    • H04L25/0268Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling with modulation and subsequent demodulation

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Abstract

PURPOSE:To output an input signal in a balance differential shape of H and L states and to improve an S/N ratio by converting the input signal to an AC signal by a clock, rectifying the AC signal outputted through a pulse transformer, and also applying the rectified switch switching signal to a switch part. CONSTITUTION:Input data is converted to an AC signal by synchronizing with a clock by a circuit consisting of an inverter 27, AND gates 28, 29 of an open collector, and pulse tranformers 30, 31. This AC signal is rectified by rectifying circuits 32, 33, and when switch changeover signals 34, 35 are in an H state, switch parts 38, 27 are set to an on-state, respectively. Also, a DC output A of the circuit 32 is provided to one end of the switch part 37 and an external load 41, a DC output B of the circuit 33 is provided to one end of the switch part 38 and the load 41, and the other ends of the switch parts 37, 38 are connected to the negative pole side of the circuits 32, 33. In this state, the input data is supplied to the load 41 as an output of a balance differential shape of H and L states, and the influence of a noise is offset.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、入力側と出力側の間をパルストランスによ
シ絶縁されて成る平衡差動形NRZ (/y・リターン
・ゼロ)ディジタル信号伝送回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a balanced differential type NRZ (/y return zero) digital signal transmission circuit in which an input side and an output side are insulated by a pulse transformer.

マイクロプロセッサを取シ入れた各種制御用のコントロ
ーラと周辺入出力装置との間のデータ伝送用としては、
耐ノイズ性、耐圧性および信頼性の高い伝送回路が要求
される。所で、一般的に、ディジタを伝送回路として、
次の2つのタイプがある。その一つは不平衡形伝送回路
であり、他の一つは平衡差動形伝送回路である。前者は
信号線が複数であっても一つの共通のグランド線を使用
するだめ、−回路当りの信号線が少なく、伝送ラインの
簡素化を図れる反面、雑音に弱いという短所を持ってい
る。これに対して後者は、2本の信号線を伝わる信号の
極性が交互に正負と切り換わる差動回路を用いるため、
誘導ノイズは互いに打ち消されて、耐ノイズ性が前者に
比べて向上するという利点がある。従って、不平衡形伝
送回路は比較的近距離でノイズ環境の良い場合に用いら
れ、平衡差動形伝送回路は比較的遠距離の伝送に使用さ
れる。
For data transmission between various control controllers incorporating microprocessors and peripheral input/output devices,
A transmission circuit with high noise resistance, voltage resistance, and reliability is required. By the way, generally speaking, digital is used as a transmission circuit.
There are two types: One of them is an unbalanced transmission circuit, and the other is a balanced differential transmission circuit. The former requires the use of one common ground line even if there are a plurality of signal lines, and although the number of signal lines per circuit is small and the transmission line can be simplified, it has the disadvantage of being susceptible to noise. On the other hand, the latter uses a differential circuit in which the polarity of the signal transmitted through the two signal lines alternately switches between positive and negative.
This has the advantage that the induced noises cancel each other out and the noise resistance is improved compared to the former. Therefore, unbalanced transmission circuits are used for relatively short distances in good noise environments, and balanced differential transmission circuits are used for relatively long distance transmissions.

次に、平衡差動形伝送回路の基本的な構成例を第1図に
示したのでその概略を説明する。
Next, an example of the basic configuration of a balanced differential transmission circuit is shown in FIG. 1, and its outline will be explained.

送信ステーション1では、送信データ作成部2によって
作成されたディジタル信号が、ライントライバ3を経由
して、伝送ライン4にのせられる。
At the transmitting station 1, a digital signal created by a transmission data creating section 2 is placed on a transmission line 4 via a line driver 3.

伝送ライン4は、一般に磁気的な誘導ノイズの影響を少
なくするため、ツイストペア線が用いられる。受信ステ
ーション5では、伝送データはラインレシーバ7を介し
て受信データ処理部6で処理される。伝送距離が長く、
ノイズ環境が悪い場合には、第1図の伝送回路に比べて
より耐ノイズ性を向上させ、かつ送受信ステーション間
での耐圧を持たせるために、パルストランスによって送
受信ステーション間を絶縁する平衡差動形伝送回路を用
いることが望ましい。
The transmission line 4 is generally a twisted pair wire in order to reduce the influence of magnetically induced noise. At the receiving station 5, the transmitted data is processed by a received data processing unit 6 via a line receiver 7. The transmission distance is long,
If the noise environment is bad, a balanced differential circuit that isolates the transmitting and receiving stations using a pulse transformer can be used to improve noise resistance compared to the transmission circuit shown in Figure 1 and to provide voltage resistance between the transmitting and receiving stations. It is desirable to use a type transmission circuit.

第2図は、パルストランスを用いた従来の絶縁形平衡差
動形伝送回路の一例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional isolated balanced differential transmission circuit using a pulse transformer.

この回路は、第1図におけるライントライバ3と同等の
機能をもつものである。第2図において、13.14は
それぞれパルストランスを示す。
This circuit has the same function as the line driver 3 in FIG. In FIG. 2, 13 and 14 each indicate a pulse transformer.

次に、第2図を参照してパルストランスによる絶縁の態
様と回路の基本的動作の概要を述べる。
Next, with reference to FIG. 2, an outline of the insulation mode using the pulse transformer and the basic operation of the circuit will be described.

パルストランスは、1次側コイルに流れる電流の変化に
よって、1次側コイル両端の電位差を2次側コイル両端
の電位差として伝えるもので1次側コイルに入力する信
号はパルストランスが飽和しないような電圧1周波数を
持つ交流に限られる。
A pulse transformer transmits the potential difference between both ends of the primary coil as a potential difference between both ends of the secondary coil by changing the current flowing through the primary coil. Limited to alternating current with voltage and one frequency.

従って、第1図のライントライバ3の出力側にパルスト
ランスを単に接続しただけでは、直流および周期の長い
入力データは、伝送できない。よって、伝送データを周
期の短い交流信号に変換して、パルストランスの1次側
に入力し、2次側より出力される交流信号を再び元のデ
ータに再現する必要がある。
Therefore, by simply connecting a pulse transformer to the output side of the line driver 3 shown in FIG. 1, direct current and long-cycle input data cannot be transmitted. Therefore, it is necessary to convert the transmission data into an AC signal with a short period, input it to the primary side of the pulse transformer, and reproduce the AC signal output from the secondary side into the original data again.

第2図において、クロックはデータの周期に比べて十分
短い周期を持っている。データが”ノ・イ”レベルの時
、ゲート8からはクロックの反転出力が出力し、ゲート
10の出力は常に6ノ・イ”となる。
In FIG. 2, the clock has a sufficiently shorter cycle than the data cycle. When the data is at the "no.i" level, an inverted clock output is output from the gate 8, and the output from the gate 10 is always at the "6 no.i" level.

従って、パルストランス13のみが動作し、2次側の出
力電圧がクロックに同期して発生する。発生した電流は
、ダイオード15を通してコンデンサ17により平滑さ
れ、この電流によりトランジスタ21が′°オン”の状
態となる。トランジスタ21の6オン”により、出力端
25からは外部電源23から正電圧が供給され、受信ス
テーション5(第1図)の中のラインドライバフからの
電流は、出力端26を介して外部電源23に帰還する。
Therefore, only the pulse transformer 13 operates, and the output voltage on the secondary side is generated in synchronization with the clock. The generated current is smoothed by the capacitor 17 through the diode 15, and this current turns the transistor 21 on. With the transistor 21 turned on, a positive voltage is supplied from the external power supply 23 from the output terminal 25. The current from the line driver buffer in receiving station 5 (FIG. 1) is returned to external power supply 23 via output 26.

一方、データが″ロー”レベルの時は、上記と同様に、
パルストランス14のみが動作し、ダイオード16.コ
ンデンサ18を通して、トランジスタ22が1オン”状
態となる。従って、出力端25゜26は、上記と逆の電
圧が発生する。
On the other hand, when the data is at "low" level, as above,
Only the pulse transformer 14 operates, and the diode 16. Through the capacitor 18, the transistor 22 is turned on. Therefore, a voltage opposite to the above is generated at the output terminals 25 and 26.

第2図に示した従来の絶縁形平衡差動形出力回路テハ、
パルストランス13.14の2次側の回路において、外
部電源23.24を必要とする。
The conventional isolated balanced differential output circuit shown in Fig. 2,
An external power supply 23.24 is required in the circuit on the secondary side of the pulse transformer 13.14.

このだめ、受信ステー7ヨンから外部′電源を供給する
必要があり、信号線の他に区源紛を用意する煩雑さを伴
なう。また、外部電源の供給が電源の故障、ケーブルの
断線等によシ中断した場合、データの伝送ができなくな
シ、信頼性の面からも大きな負担となる。さらに、従来
の回路では、出力電圧が外部電源に依存しているため、
出力電圧を変更する必要が生じた場合には、新たな外部
電源を用意しなければならないという欠点がある。
Unfortunately, it is necessary to supply an external power source from the receiving station 7, which involves the complexity of preparing a power source in addition to the signal line. Furthermore, if the supply of external power is interrupted due to a power supply failure, cable breakage, etc., data transmission will no longer be possible, which will place a great burden on reliability. Furthermore, in conventional circuits, the output voltage is dependent on an external power supply;
There is a drawback that a new external power supply must be prepared if it is necessary to change the output voltage.

これに対し、この発明は、上述した如き従来の絶縁形平
衡差動形出力回路における問題点を解決するためになさ
れたものであシ、また外部電源を必要としない信頼性の
高い絶縁形ティジタル信号伝送回路を提供することを目
的とする。
In contrast, the present invention was made to solve the problems in the conventional isolated balanced differential output circuit as described above, and also to provide a highly reliable isolated digital output circuit that does not require an external power supply. The purpose is to provide a signal transmission circuit.

この発明の構成の要点は、パルストランスによシ絶縁さ
れた平衡差動形ディジタル伝送回路において、ディジタ
ル入力信号をクロックによシ交流信号に変換し、パルス
トランスを介して出力される変換交流信号を整流回路に
より直流に変換すると同時に整流回路に付随して出力さ
れるスイッチ切換信号をスイッチ部に印加することによ
り、入力データ信号の゛ハイ”、″′クロー状態を平衡
差動形の出力として出力できるように構成した点にある
The main point of the configuration of this invention is that in a balanced differential digital transmission circuit insulated by a pulse transformer, a digital input signal is converted into an AC signal by a clock, and the converted AC signal is outputted via the pulse transformer. By converting the input data signal into direct current using a rectifier circuit and simultaneously applying a switch switching signal output from the rectifier circuit to the switch section, the "high" and "crow" states of the input data signal can be converted into a balanced differential type output. The point is that it is configured so that it can be output.

次に図を参照してこの発明の一実施例を説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第3図は、この発明の一実施例を示す回路図であシ、第
4図は、第3図における各部信号のタイミングチャート
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a timing chart of various signals in FIG. 3.

第3図において、インバータ27、オープンコレクタバ
ッファ28.29およびパルストランス30.31によ
り構成される回路は、データをクロック信号により、該
クロックと同期した交流に変換する部分である。
In FIG. 3, a circuit comprised of an inverter 27, open collector buffers 28, 29, and pulse transformers 30, 31 is a part that converts data into alternating current synchronized with a clock signal.

データ信号が′°ノ・イ”のとき、オープンコレクタバ
ッファ28の片側の入力はノ・イ”となり、該オープン
コレクタバッファ28はクロックがノ・イ”のときのみ
゛オン″となる。従って、Vccからの電流はパルスト
ランス30の1次側コイルを経由して、オープンコレク
タバッファ28に流れ込む。
When the data signal is ``no'', one input of the open collector buffer 28 is ``no'', and the open collector buffer 28 is ``on'' only when the clock is ``no''. Therefore, the current from Vcc flows into the open collector buffer 28 via the primary coil of the pulse transformer 30.

パルストランス30の2次側コイルには、巻数比に比例
した電圧±Vp (Vp=VccXn)が発生する。
A voltage ±Vp (Vp=VccXn) proportional to the turns ratio is generated in the secondary coil of the pulse transformer 30.

この時、インバータ27の出力は”ロー″であるのでオ
ープンコレクタバッファ29はクロックの入力にかかわ
らず゛オフ”となり、パルストランス3102次側コイ
ルには電圧は発生しない。
At this time, since the output of the inverter 27 is "low", the open collector buffer 29 is "off" regardless of the clock input, and no voltage is generated in the secondary coil of the pulse transformer 310.

一方、データ信号が”ロー”の場合には、上記と同様に
オープンコレクタバッファ28が゛オフ″となり、オー
プンコレクタバッファ29が6オン”。
On the other hand, when the data signal is "low", the open collector buffer 28 is turned "off" and the open collector buffer 29 is turned "6" as described above.

“オフ″を繰り返すためパルストランス31の2次側コ
イルには′亀圧士Vp  が発生する。
Since the pulse transformer 31 is repeatedly turned off, a voltage Vp is generated in the secondary coil of the pulse transformer 31.

以上の各部信号のタイミング関係を、第4図において、
り゛ロック■、データ■が与えられた場合について、タ
イミングチャート■〜■に示す。
The timing relationships of the above signals are shown in Figure 4.
The timing charts (■ to ■) show the case where the lock (■) and the data (■) are given.

但し、■はインバータ27の出力波形、■はバッフ72
8の出力波形、■はバッファ29の出力波形、■はパル
ストランス30の2次側コイル出力、■はパルストラン
ス31の2次側コイル出力である。
However, ■ is the output waveform of the inverter 27, and ■ is the output waveform of the buffer 72.
8 is the output waveform, ■ is the output waveform of the buffer 29, ■ is the output of the secondary coil of the pulse transformer 30, and ■ is the output of the secondary coil of the pulse transformer 31.

第3図において、整流回路32.33及びスイッチ部3
7.38によ多構成される回路は前述の回路によって交
流に変換されたデータ信号を平衡差動形の出力信号とし
て再現する部分である。ここでスイッチ切換信号34は
パルストランス30の2次側コイルに電圧が励起されて
いる時のみ“ハイ”となる。スイッチ部38は、スイッ
チ切換信号34がパ・・イ″のときのみ′”オン”状態
となる。
In FIG. 3, rectifier circuits 32 and 33 and switch section 3
7. The circuit configured as shown in section 38 is a part that reproduces the data signal converted into alternating current by the aforementioned circuit as a balanced differential type output signal. Here, the switch switching signal 34 becomes "high" only when a voltage is excited in the secondary coil of the pulse transformer 30. The switch unit 38 is turned on only when the switch changeover signal 34 is Pa..I''.

また、スイッチ切換信号35はパルストランス31の2
次側コイルに電圧が励起されている時に”ノ・イ”とな
る信号でスイッチ部37は、スイッチ切換信号35が゛
′ハイ″のときに”オン”状態となる。
In addition, the switch changeover signal 35 is applied to the second pulse transformer 31.
When the voltage is excited in the next coil, the switch section 37 becomes "on" when the switch switching signal 35 is "high" due to the signal that becomes "no".

データ信号が′ノ・イ″のとき前述の変換回路により、
パルストランス30の2次側コイルに発生した電圧±V
pは整流回路32によって直流に変換され、整流回路3
2の出力Aには、基準電位点036を基準として+Vp
の電圧が発生する。同時に整流回路32にて検出された
スイッチ切換信号34は”ハイ”となり、スイッチ部3
8は゛オン”する。この時、整流回路33からは電圧が
発生しておらず、スイッチ切換信号35は1゛ロー”で
あり。
When the data signal is ``No・I'', the above-mentioned conversion circuit
Voltage ±V generated in the secondary coil of the pulse transformer 30
p is converted into direct current by the rectifier circuit 32,
The output A of 2 has +Vp with reference to the reference potential point 036.
voltage is generated. At the same time, the switch switching signal 34 detected by the rectifier circuit 32 becomes "high", and the switch section 3
8 is turned on. At this time, no voltage is generated from the rectifier circuit 33, and the switch changeover signal 35 is 1" low.

スイッチ部37はパオフ”している。従って、出力端3
9には出力端40を基準として+■pの電圧が出力され
、電流は外部負荷41、出力端40及びスイッチ部38
を経由して基準′電位点036に帰還する。
The switch section 37 is turned off. Therefore, the output terminal 3
9 outputs a voltage of +■p with respect to the output terminal 40, and the current flows through the external load 41, the output terminal 40, and the switch section 38.
It returns to the reference potential point 036 via .

データ信号が10−”のときには整流回路33の出力B
に基準電位点G36を基準として+Vpの電圧が発生し
、スイッチ切換信号35が゛ハイ”となりスイッチ部3
7が1オン”する。従って、出力端39には出力端4o
を基準として−Vpの電圧が出力されるので、電流は前
者の場合とは逆に出力端40から外部負荷41、出力端
39を介しスイッチ部37を経由して基準電位点G36
に帰還する。パルストランス30,31(7)2次側コ
イル出力、整流回路32.33の出方、スイッチ切換信
号34.35及び出力端39.40間の出方の関係は、
第4図のタイミングチャート■〜0に示されている。な
お、■は整流回路32出カA、■は整流回路33出力B
、hjViスイッチ切換信号34.0はスイッチ切換信
号35、@は出力端39.40電圧出力である。
When the data signal is 10-”, the output B of the rectifier circuit 33
A voltage of +Vp is generated with reference potential point G36 as a reference, and the switch changeover signal 35 becomes "high" and the switch section 3
7 turns on 1". Therefore, the output terminal 4o is turned on at the output terminal 39.
Since a voltage of -Vp is output with reference to G, the current flows from the output terminal 40 to the external load 41, the output terminal 39, and the switch section 37 to the reference potential point G36, contrary to the former case.
to return to. The relationship between the output of the secondary coil of the pulse transformer 30, 31 (7), the output of the rectifier circuit 32, 33, the output of the switch switching signal 34, 35, and the output terminal 39, 40 is as follows.
This is shown in timing charts ① to 0 in FIG. In addition, ■ is the rectifier circuit 32 output A, and ■ is the rectifier circuit 33 output B.
, hjVi switch switching signal 34.0 is switch switching signal 35, @ is output terminal 39.40 voltage output.

スイッチ部の入力信号は、前述のように基準電位点0.
36を基準として正あるいは負の電圧が発生しているこ
と、およびスイッチ切換信号34゜35は、第4図10
0) 、 0に示すように交互に゛オン″となっている
ことから、出力として現われる出力端電圧Oは、入力デ
ータ信号の”ハイ″、“′ローII K応じた±Vpの
平衡差動形の伝送波形となる。
As mentioned above, the input signal of the switch section is at the reference potential point 0.
The fact that a positive or negative voltage is generated with reference to 36 and the switch changeover signal 34°35 is shown in FIG.
0) and 0 are alternately turned on, so the output terminal voltage O appearing as an output is a balanced differential voltage of ±Vp according to the input data signal "high" and "low II K. The transmission waveform is as follows.

次に、第3図の整流回路32.33及びスイッチ部37
.38を実現するだめの具体的回路の一例を第5図に示
し、その動作の概略を述べる。第5図において、インバ
ータ27、オープンコレクp ハッ7ア28,29及び
パルストランス30゜31で構成される回路は第3図に
おける変換部と同様の構成である。ターイオード42、
コンデンサ44、及び抵抗46で示される回路は第3図
の整流回路32及びスイッチ切換信号34に置きかわる
ものであり、ダイオード43、コンデンサ45及び抵抗
47は第3図の整流回路33及びスイッチ切換信号35
に相当する。第5図のトランジスタ48.49はそれぞ
れ第3図のスイッチ部37゜38に相当するものである
Next, the rectifier circuits 32 and 33 and the switch section 37 in FIG.
.. An example of a specific circuit for realizing 38 is shown in FIG. 5, and an outline of its operation will be described. In FIG. 5, a circuit consisting of an inverter 27, open collector pixel 7a 28, 29, and pulse transformers 30, 31 has the same structure as the converter shown in FIG. teriode 42,
A circuit indicated by a capacitor 44 and a resistor 46 replaces the rectifier circuit 32 and switch changeover signal 34 in FIG. 35
corresponds to Transistors 48 and 49 in FIG. 5 correspond to the switch portions 37 and 38 in FIG. 3, respectively.

データ信号がパハイ”の場合、パルストランス30の出
力はクロックに同期した交流と々す、ダイオード42及
びコンデンサ44により整流・平滑化される。コンデン
サ44に蓄えられた電荷は、電流を制限するための抵抗
46を介してトランジスタ49のベースBからエミッタ
Eに流れトランジスタ49は6オン”する。よって出力
電流は、コンデンサ44の正側子よシ出力端39、外部
負荷41、出力端40、トランジスタ49を通り、基準
電位点G36からコンデンサ44の負側−に帰還する。
When the data signal is high, the output of the pulse transformer 30 is an alternating current synchronized with the clock, and is rectified and smoothed by the diode 42 and capacitor 44.The charge stored in the capacitor 44 is used to limit the current. The current flows from the base B of the transistor 49 to the emitter E of the transistor 49 through the resistor 46, and the transistor 49 is turned on. Therefore, the output current passes through the positive side output terminal 39 of the capacitor 44, the external load 41, the output terminal 40, and the transistor 49, and returns from the reference potential point G36 to the negative side of the capacitor 44.

従って、出力端39には出力端40を基準にして+Vp
の電位差が生じる。
Therefore, the output terminal 39 has +Vp with respect to the output terminal 40.
A potential difference of .

逆にデータ信号が60−”の場合にはパルストランス3
1のみが励起されるので、ターイオード43、コンデン
サ45によって整流・平滑化された直流電流は抵抗47
を介してトランジスタ48のベースBからエミッタEに
流れ、トランジスタ48は”オン″する。よって出力電
流は、コンデンサ45の正側+よシ出力端40.外部負
荷41、出力端39、トランジスタ48を通り、基準電
位点G36からコンデンサ45の負側−に帰還する。従
って、出力端39には、出力端40を基準にして−vp
の電位差が生じる。以上の動作により、本回路は第3図
におけるスイッチ部37.38と同等の動作を行なうこ
とがわかる。
Conversely, if the data signal is 60-'', pulse transformer 3
1 is excited, the DC current rectified and smoothed by the third diode 43 and the capacitor 45 flows through the resistor 47.
from the base B of transistor 48 to the emitter E of transistor 48, turning transistor 48 "on." Therefore, the output current is from the positive side of the capacitor 45 to the output terminal 40. It passes through the external load 41, the output terminal 39, and the transistor 48, and is fed back from the reference potential point G36 to the negative side of the capacitor 45. Therefore, the output terminal 39 has −vp with respect to the output terminal 40.
A potential difference of . It can be seen that the above operation allows this circuit to perform the same operation as the switch sections 37 and 38 in FIG. 3.

第3図のスイッチ部37.38の動作の実現は。The operation of the switch sections 37 and 38 in FIG. 3 is realized.

本例で示した方法の他に、NチャンネルJ−FET、V
チャンネルMO8−、−FET によるスイッチ回路等
によっても可能である。
In addition to the method shown in this example, N-channel J-FET, V
It is also possible to use a switch circuit using channel MO8-, -FET.

この発明によれば、人力データ信号を、クロックに同期
した信号に変換し、更にパルストランスを経由させるこ
とによりその人力側と出力IIIを絶縁し、しかる後整
流回路によシ発生する直流電圧をスイッチ切換信号とス
イッチ部とで切換えることによって、平衡差動形の電圧
として伝送ラインに出力する方法をとっているので次の
ような効果が得られる。
According to this invention, a human power data signal is converted into a signal synchronized with a clock, and the human power side and output III are isolated by passing it through a pulse transformer, and then the DC voltage generated by the rectifier circuit is By switching between the switch switching signal and the switch section, a balanced differential voltage is output to the transmission line, so the following effects can be obtained.

イ) 変換された入力データを再現するスイッチ部にお
いて、従来のような外部電源を必要としないため、受信
側からの電源供給を必要とせず、電源線を含む外部電源
供給回路を設ける煩雑さを大幅に低減できる。
b) The switch unit that reproduces the converted input data does not require an external power supply as in the past, so there is no need for a power supply from the receiving side, and the complexity of providing an external power supply circuit including a power line is eliminated. This can be significantly reduced.

口) 外部電源を用意することによって付随する電源の
故障、ケーブルの断線等による伝送システムの信頼性の
低下を防止することができ、信頼性のより高い伝送回路
を提供できる。
By providing an external power source, it is possible to prevent a decrease in the reliability of the transmission system due to failure of the accompanying power source, cable breakage, etc., and it is possible to provide a highly reliable transmission circuit.

ハ)  クロックの周波数を扁くすることにより、パル
ストランスのBT積を下ケハルストランスの寸法を小さ
くすることができるので、回路の実装効率が高くなる。
c) By decreasing the clock frequency, the BT product of the pulse transformer and the dimensions of the Kehals transformer can be reduced, so the circuit mounting efficiency is increased.

なお、BT積とはパルストランスのコアが飽和しないで
伝送できる電圧とパルス幅の積を表わし、ET積が犬き
くなる程パルストランスの寸法は大きくなる。
Note that the BT product represents the product of the voltage that can be transmitted without saturating the core of the pulse transformer and the pulse width, and the larger the ET product, the larger the dimensions of the pulse transformer.

二) パルストランスの巻数比を変えることにより、出
力電圧を任意に設定できるため、受信ステーション内の
ラインレシーバの変更等に対して自由度のある伝送シス
テムを構築できる。
2) Since the output voltage can be set arbitrarily by changing the turn ratio of the pulse transformer, it is possible to construct a transmission system with flexibility in changing the line receiver in the receiving station.

ホ) 本伝送回路の入力となるデータ信号は、クロック
に必ずしも同期している必要がないのでそれだけ用途が
広くなる。
e) The data signal that is input to this transmission circuit does not necessarily have to be synchronized with the clock, making it more versatile.

へ) 第5図の具体的回路に示すように、この発明は簡
易かつ部品点数の少ない回路で実現でき、コストメリッ
トも高い。
f) As shown in the specific circuit of FIG. 5, the present invention can be realized with a simple circuit with a small number of parts, and has a high cost advantage.

この発明によシ、外部電源を必要としない信頼性、ノイ
スマージンの高い平衡差動形ティジタル信号伝送回路が
実現用能となり、かかる回路は、耐ノイズ性能の要求さ
れるプロセスコントローラと周辺入出力機器間の近距離
通信およびコントローラ、プロセス入出力機器間の遠距
離伝送等の応用分野にも適用可能である。
This invention makes it possible to realize a balanced differential digital signal transmission circuit that does not require an external power supply and has high reliability and noise margin. It can also be applied to application fields such as short-range communication between devices, controllers, and long-distance transmission between process input and output devices.

また、伝送回路以外の応用分野としては、インバータ(
DC/AC変換器)回路にも適用可能である。
In addition, as an application field other than transmission circuits, inverters (
It is also applicable to DC/AC converter) circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、平衡差動形ティジタル伝送回路の基本的構成
例を示す概要図、第2図は、従来の絶縁形平衡差動形伝
送回路の一例を示す回路図、第3図は、この発明の一実
施例を示す回路図、第4図は、第3図における各部信号
のタイミングチャート、第5図は、第3図におけるスイ
ッチ部37または38として使用し得る具体的なスイッ
チング回路の一例を示す回路図、である。 1・・・送信ステーション、2・・・送信データ作成部
、3・・・ライントライバ、4・・・伝送ライン、5・
・・受信ステーション、6・・・受信データ処理部、7
・・・ラインレシーバ、8,10,28.29・・・オ
ープンコレクタのNANDゲート、9.27・・・イン
バータ、11.12,19,20,46.47・・・抵
抗、13.14,30.31・・・パルストランス、1
5゜16.42.43・・・ダイオード、17.18゜
44.45・・・コンデンサ、21,22,48゜49
・・・トランジスタ、23.24・・・外部電源、25
.26.39.40・・・出力端、32.33・・・整
流回路、34.35・・・スイッチ切換信号、36・・
・基準電位点G、37.38・・・スイッチ部、41・
・・外部負荷。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of the basic configuration of a balanced differential digital transmission circuit, Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional isolated balanced differential digital transmission circuit, and Fig. 3 is a schematic diagram showing an example of a conventional isolated balanced differential digital transmission circuit. A circuit diagram showing one embodiment of the invention, FIG. 4 is a timing chart of signals of each part in FIG. 3, and FIG. 5 is an example of a specific switching circuit that can be used as the switch section 37 or 38 in FIG. 3. It is a circuit diagram showing. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Transmission station, 2... Transmission data creation part, 3... Line driver, 4... Transmission line, 5...
. . . Receiving station, 6 . . . Received data processing unit, 7
...Line receiver, 8,10,28.29...Open collector NAND gate, 9.27...Inverter, 11.12,19,20,46.47...Resistor, 13.14, 30.31...Pulse transformer, 1
5゜16.42.43...Diode, 17.18゜44.45...Capacitor, 21,22,48゜49
...Transistor, 23.24...External power supply, 25
.. 26.39.40... Output end, 32.33... Rectifier circuit, 34.35... Switch switching signal, 36...
・Reference potential point G, 37.38...Switch section, 41・
...External load.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 伝送すべきディジタル信号を成るクロック信号を用いて
交流信号に変換し、ディジタル信号値に応じてそれぞれ
出力する手段と、該手段よシディジタル信号値に応じて
それぞれ出力される交流信号がそれぞれ1次側巻線に加
えられる第1.第2のパルストランスと、該第1.第2
のパルストランスの2次側巻線にそれぞれ接続され、同
極性の一方の端子が共通接続された第1.第2の整流回
路と、該第1.第2の整流回路にそれぞれ並列接続され
、並列接続されない他方の整流回路の出力電圧がスイッ
チング信号として供給される第1゜第2のスイッチング
手段とを有し、該第1.第2のスイッチング手段の直列
接続回路端子間に伝送すべき前記ディジタル信号の平衡
差動形出力を得るようにしたことを特徴とする絶縁形テ
イジタル信号伝送回路。
A means for converting a digital signal to be transmitted into an alternating current signal using a clock signal and outputting each according to the digital signal value, and an alternating current signal outputted from the means according to the digital signal value, respectively The first .applied to the side winding. a second pulse transformer; Second
The first . a second rectifier circuit; first and second switching means, each of which is connected in parallel to the second rectifier circuit, and to which the output voltage of the other rectifier circuit that is not connected in parallel is supplied as a switching signal; An isolated digital signal transmission circuit characterized in that a balanced differential output of the digital signal to be transmitted is obtained between the series connected circuit terminals of the second switching means.
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