JPS5915589B2 - デジタル信号伝送装置 - Google Patents
デジタル信号伝送装置Info
- Publication number
- JPS5915589B2 JPS5915589B2 JP1290079A JP1290079A JPS5915589B2 JP S5915589 B2 JPS5915589 B2 JP S5915589B2 JP 1290079 A JP1290079 A JP 1290079A JP 1290079 A JP1290079 A JP 1290079A JP S5915589 B2 JPS5915589 B2 JP S5915589B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- digital signal
- transmission
- pulse transformer
- signal transmission
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/40—Artificial lines; Networks simulating a line of certain length
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は一般にデジタル信号伝送装置に関し、特にパ
ルストランスを使用する平衡形デジタル信号伝送装置の
改良に関する。
ルストランスを使用する平衡形デジタル信号伝送装置の
改良に関する。
デジタル情報処理技術の発展にともない、デジタル信号
の伝送はあらゆる環境において必要とされるようになつ
た。
の伝送はあらゆる環境において必要とされるようになつ
た。
例えば工場内におけるプロセス制御等においては、厳し
て雑音環境の中を長距離にわたつて信号を伝送する必要
がある。従つて、特に上述の様な環境におけるデジタル
信号伝送装置は耐雑音性能が優れている必要がある。従
来、一般にデジタル信号を伝送する回路装置としては、
非絶縁形ラインドライバ及びラインレシーバを用いる装
置、光結合素子による絶縁形の装置、パルストランスを
用いる絶縁形の装置等があつた。
て雑音環境の中を長距離にわたつて信号を伝送する必要
がある。従つて、特に上述の様な環境におけるデジタル
信号伝送装置は耐雑音性能が優れている必要がある。従
来、一般にデジタル信号を伝送する回路装置としては、
非絶縁形ラインドライバ及びラインレシーバを用いる装
置、光結合素子による絶縁形の装置、パルストランスを
用いる絶縁形の装置等があつた。
しかるに、前記非絶縁形ラインドライバ及びラインレシ
ーバを用いる装置は、原理的に雑音に弱く、長距離の伝
送にも適ざない。
ーバを用いる装置は、原理的に雑音に弱く、長距離の伝
送にも適ざない。
又、光結合素子による絶縁形の装置は、２次側にも駆動
用電源が必要である等構成が複雑になり信頼性が劣り、
コスト的にも不利である。従つて、従来前述の様な高雑
音環境における長距離デジタルデータ伝送には、パルス
トランスを用いる絶縁形の装置が用いられている。第１
図はパルストランスを用いた従来の伝送回路装置の基本
的構成を示す図であり、送信側１では送信するべき信号
を発生する装置２によつて発生されたデジタル信号がラ
インドライバ３を介して伝送線４にのせられる。
用電源が必要である等構成が複雑になり信頼性が劣り、
コスト的にも不利である。従つて、従来前述の様な高雑
音環境における長距離デジタルデータ伝送には、パルス
トランスを用いる絶縁形の装置が用いられている。第１
図はパルストランスを用いた従来の伝送回路装置の基本
的構成を示す図であり、送信側１では送信するべき信号
を発生する装置２によつて発生されたデジタル信号がラ
インドライバ３を介して伝送線４にのせられる。
受信側５においては、終端抵抗６によつてインピーダン
スの整合をとられたパルストランス１が伝送されたデジ
タル信号を受け取り、ここで再生された信号は整形用増
幅器８を介して、受信信号を処理する装置９へ転送され
る。ところで近年電子装置の全般的な小形化、高性能化
にともない、各種装置の高密度実装化の要求が大きくな
つており、パルストランスも例外ではない。
スの整合をとられたパルストランス１が伝送されたデジ
タル信号を受け取り、ここで再生された信号は整形用増
幅器８を介して、受信信号を処理する装置９へ転送され
る。ところで近年電子装置の全般的な小形化、高性能化
にともない、各種装置の高密度実装化の要求が大きくな
つており、パルストランスも例外ではない。
ところが、前記第１図の伝送回路において、単にパルス
トランスを小形化すると、以下の様な不都合が生じる。
トランスを小形化すると、以下の様な不都合が生じる。
即ち、一般にパルストランスのコアが飽和せずに伝送可
能な入力電圧Ｅ（ボルト）とパルス巾Ｔ（秒）との積（
ＥＴ積）は、次に示す第１式かられかるようにパルスト
ランスの体積に比例するため、パルス巾Ｔが一定の時は
印加可能な入力電圧Ｅが小さくなり、従つて耐雑音性能
が悪化する。但しＥは１次巻線に印加されるパルス電圧
（）Ｔは１．次巻線に印加されるパルス巾（Ｓｅｃ）Δ
Ｂはコアの飽和磁束密度（Ｇａｕｓｓ）Ａはコアの断面
積（ＣＴｌ） ｎは１次巻線の巻数である。
能な入力電圧Ｅ（ボルト）とパルス巾Ｔ（秒）との積（
ＥＴ積）は、次に示す第１式かられかるようにパルスト
ランスの体積に比例するため、パルス巾Ｔが一定の時は
印加可能な入力電圧Ｅが小さくなり、従つて耐雑音性能
が悪化する。但しＥは１次巻線に印加されるパルス電圧
（）Ｔは１．次巻線に印加されるパルス巾（Ｓｅｃ）Δ
Ｂはコアの飽和磁束密度（Ｇａｕｓｓ）Ａはコアの断面
積（ＣＴｌ） ｎは１次巻線の巻数である。
逆に言えば、伝送線から侵入した雑音はトランスの１次
側と２次側の巻数比に比例して２次側に伝達されるため
、耐雑音性能特に耐雑音余裕度を上げるためには伝送電
圧ＶＬ（第５図ａ参照）を高くする必要がある。
側と２次側の巻数比に比例して２次側に伝達されるため
、耐雑音性能特に耐雑音余裕度を上げるためには伝送電
圧ＶＬ（第５図ａ参照）を高くする必要がある。
するとトランスの１次側への入力電圧Ｅが大きくなるた
めＥＴ積が大きなトランスを使用する必要が生じ、トラ
ンスの寸法が大きくなるので小形化の要求に反すること
になる。従つて本発明の目的は、小形のパルストランス
を用いた耐雑音性能の良いデジタル伝送回路装置を提供
することにある。本発明によるデジタル伝送回路装置は
、パルストランスの１次側に直列に整合インピーダンス
を接続して伝送線とのインピーダンス整合をとると同時
に２次側に非線形特性を有するインピーダンス素子を接
続して成るものであつて、その際に、インピーダンス素
子として、正常な伝送信号がパルストランスに加えられ
た時の２次側に発生する電圧よりも低い値のリミツト電
圧値を有する素子を用い、正常な伝送信号によりパルス
トランスの１次側に加えられる電圧を整合インピーダン
スにより低下させることによつて必要とされるトランス
のＥＴ積を減少させるのである。
めＥＴ積が大きなトランスを使用する必要が生じ、トラ
ンスの寸法が大きくなるので小形化の要求に反すること
になる。従つて本発明の目的は、小形のパルストランス
を用いた耐雑音性能の良いデジタル伝送回路装置を提供
することにある。本発明によるデジタル伝送回路装置は
、パルストランスの１次側に直列に整合インピーダンス
を接続して伝送線とのインピーダンス整合をとると同時
に２次側に非線形特性を有するインピーダンス素子を接
続して成るものであつて、その際に、インピーダンス素
子として、正常な伝送信号がパルストランスに加えられ
た時の２次側に発生する電圧よりも低い値のリミツト電
圧値を有する素子を用い、正常な伝送信号によりパルス
トランスの１次側に加えられる電圧を整合インピーダン
スにより低下させることによつて必要とされるトランス
のＥＴ積を減少させるのである。
次に本発明によるデジタル伝送回路装置の実施例につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
第２図は前記非線形特性を有するインピーダンス素子と
してダイオードリミツタ１０を使用した実施例である。
してダイオードリミツタ１０を使用した実施例である。
図中１１はトランス７の１次側に接続した整合インピー
ダンスであつて、その他の参照番号は第１図における同
一の参照番号と同様の構成部分を示す。図のような構成
とした場合、ダイオードリミツタ１０のリミツト電圧Ｖ
Ｆを正常な伝送電圧ＶＬがトランス７に加えられた時に
その２次側に発生する電圧よりも小さな値に設定すると
、トランスの２次側の電圧はダイオードリミツタ１０に
よつて制限されリミツト電圧ＶＦに等しくなる。したが
つてトランスの１次巻線の巻数に対する２次巻線の巻数
の比をｍとすると、トランスの１次側に加えられる電圧
はＶＦ／ｍとなる。これにより、伝送パルス幅をＴとす
ると、使用されるトランスのＥＴ積は次の第２式によつ
て表わされる。なお、トランス７の２次側においては、
リミツト電圧ＶＦ以上の電圧に対しては短絡状態と等価
となり短絡電流が流れる。
ダンスであつて、その他の参照番号は第１図における同
一の参照番号と同様の構成部分を示す。図のような構成
とした場合、ダイオードリミツタ１０のリミツト電圧Ｖ
Ｆを正常な伝送電圧ＶＬがトランス７に加えられた時に
その２次側に発生する電圧よりも小さな値に設定すると
、トランスの２次側の電圧はダイオードリミツタ１０に
よつて制限されリミツト電圧ＶＦに等しくなる。したが
つてトランスの１次巻線の巻数に対する２次巻線の巻数
の比をｍとすると、トランスの１次側に加えられる電圧
はＶＦ／ｍとなる。これにより、伝送パルス幅をＴとす
ると、使用されるトランスのＥＴ積は次の第２式によつ
て表わされる。なお、トランス７の２次側においては、
リミツト電圧ＶＦ以上の電圧に対しては短絡状態と等価
となり短絡電流が流れる。
これによりトランス７の１次側にも短絡電流が流れるた
め、整合インピーダンス１１の降下電圧が増加すること
になり、この降下電圧はＶＬ−ＶＦ／ｍにて表わされる
。従つて、例えば前記第」図の装置と比較すると、該装
置においては伝送電圧ＶＬが直接トランス７の１次側に
印加されるので、トランス１０のＥＴ積は、の様に表わ
されるので、ＶＬ》ＶＦ／ｍとなるようにリミツタ電圧
ＶＦを設定することにより、第２式と第３式とを比較し
て、一般にＥ″Ｔ》ＥＴとし得ることがわかる。
め、整合インピーダンス１１の降下電圧が増加すること
になり、この降下電圧はＶＬ−ＶＦ／ｍにて表わされる
。従つて、例えば前記第」図の装置と比較すると、該装
置においては伝送電圧ＶＬが直接トランス７の１次側に
印加されるので、トランス１０のＥＴ積は、の様に表わ
されるので、ＶＬ》ＶＦ／ｍとなるようにリミツタ電圧
ＶＦを設定することにより、第２式と第３式とを比較し
て、一般にＥ″Ｔ》ＥＴとし得ることがわかる。
例えば、他の条件を同一としてＰ−ＰｌＯＶ即ちＶＬ＝
５Ｖの信号をＭ２、ＶＦ＝０．８Ｖの下に伝送するとす
れば、ＥＴ／Ｅ″Ｔ−１／１２．５となり、必要とされ
るパルストランスの体積をほぼ１２分の１以下にし得る
ことになる。実際本発明による回路装置を利用した場合
、必要とされるパルストランスは、第４図ａに示される
様なりＩＰ型のパツケージに封入されており、このパツ
ケージの中には同一特性のパルストランスが４個封入さ
れている。
５Ｖの信号をＭ２、ＶＦ＝０．８Ｖの下に伝送するとす
れば、ＥＴ／Ｅ″Ｔ−１／１２．５となり、必要とされ
るパルストランスの体積をほぼ１２分の１以下にし得る
ことになる。実際本発明による回路装置を利用した場合
、必要とされるパルストランスは、第４図ａに示される
様なりＩＰ型のパツケージに封入されており、このパツ
ケージの中には同一特性のパルストランスが４個封入さ
れている。
しかるに、他の条件を同一にして、第１図の様な構成と
した場合は第４図ｂに示されるような大きさのパルスト
ランスが必要とされた。但し、図面中の寸法単位はミリ
メートル（Ｍｍ）である。更に、耐雑音性能は、例えば
第５図ａに示すような形で雑音が信号に重畳した場合、
本発明による第２図の装置ではリミツタにより、出力信
号がリミツトされるので出力波形は第５図ｂの様になり
、一方従来の第１図の装置では、出力波形は入力波形に
比例するので、出力波形は第５図ｃの様になることから
、本発明装置の方が、従来装置に比較して耐雑音性能が
良いことがわかる。
した場合は第４図ｂに示されるような大きさのパルスト
ランスが必要とされた。但し、図面中の寸法単位はミリ
メートル（Ｍｍ）である。更に、耐雑音性能は、例えば
第５図ａに示すような形で雑音が信号に重畳した場合、
本発明による第２図の装置ではリミツタにより、出力信
号がリミツトされるので出力波形は第５図ｂの様になり
、一方従来の第１図の装置では、出力波形は入力波形に
比例するので、出力波形は第５図ｃの様になることから
、本発明装置の方が、従来装置に比較して耐雑音性能が
良いことがわかる。
なお、第３図は、本発明の実施例に対する比較例として
パルストランスの２次側に線形素子１２を接続した場合
を示すものである。
パルストランスの２次側に線形素子１２を接続した場合
を示すものである。
この場合はパルストランスの必要寸法を小さくすること
は可能であるが、耐雑音性能については、第１図の回路
と同様の欠点を有する。以上説明した様に、本発明によ
れば、デジタル伝送回路におけるパルストランスの寸法
を著しく小形化するとともに、装置の全体的耐雑音性能
を大きくし得るので、例えばプリント基板上に高密度実
装された雑音余裕度の大きなデジタル信号伝送装置が実
現でき、高雑音環境におけるプロセス制御機器の小形高
性能化及び該機器面における安定かつ正確な情報伝送が
可能となつた。
は可能であるが、耐雑音性能については、第１図の回路
と同様の欠点を有する。以上説明した様に、本発明によ
れば、デジタル伝送回路におけるパルストランスの寸法
を著しく小形化するとともに、装置の全体的耐雑音性能
を大きくし得るので、例えばプリント基板上に高密度実
装された雑音余裕度の大きなデジタル信号伝送装置が実
現でき、高雑音環境におけるプロセス制御機器の小形高
性能化及び該機器面における安定かつ正確な情報伝送が
可能となつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の伝送回路装置の図、第２図は、本発明
による伝送回路装置の１例を示す図、第３図は、本発明
による伝送回路装置に対する比較例を示す図、第４図は
、本発明による伝送回路装置に用い得るパルストランス
と従来用いられていたパルストランスを比較する図、第
５図は、本発明による伝送回路を用いた場合と、従来装
置を用いた場合の伝送波形を比較する図。 １：送信側、２：受信側、４：伝送線、７リパルストラ
ンス、６：終端抵抗、１０：ダイオード・リミツタ、１
１：整合インピーダンス、１２：線形素子。
による伝送回路装置の１例を示す図、第３図は、本発明
による伝送回路装置に対する比較例を示す図、第４図は
、本発明による伝送回路装置に用い得るパルストランス
と従来用いられていたパルストランスを比較する図、第
５図は、本発明による伝送回路を用いた場合と、従来装
置を用いた場合の伝送波形を比較する図。 １：送信側、２：受信側、４：伝送線、７リパルストラ
ンス、６：終端抵抗、１０：ダイオード・リミツタ、１
１：整合インピーダンス、１２：線形素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パルストランスを使用する平衡形デジタル信号伝送
装置において、前記パルストランスの１次側に整合イン
ピーダンスを直列に接続し、２次側にリミット特性を有
する非線形インピーダンスを接続し、該非線形インピー
ダンスのリミット電圧値を前記パルストランスに正常な
伝送信号が加えられた時に２次側に発生する電圧よりも
低い値に設定することを特徴とするデジタル信号伝送装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項の装置において、非線形イン
ピーダンスがダイオードによるリミッタであることを特
徴とするデジタル信号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290079A JPS5915589B2 (ja) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | デジタル信号伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290079A JPS5915589B2 (ja) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | デジタル信号伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55109059A JPS55109059A (en) | 1980-08-21 |
| JPS5915589B2 true JPS5915589B2 (ja) | 1984-04-10 |
Family
ID=11818247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290079A Expired JPS5915589B2 (ja) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | デジタル信号伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915589B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10998832B2 (en) | 2016-10-05 | 2021-05-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Signal transmission circuit and power conversion device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5892717A (en) * | 1998-01-29 | 1999-04-06 | Fairchild Semiconductor Corporation | Clamp for differential drivers |
| JP2000341053A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Ntt Data Corp | 信号出力回路 |
| JP4692656B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2011-06-01 | 株式会社デンソー | 通信システム、及びノード |
-
1979
- 1979-02-07 JP JP1290079A patent/JPS5915589B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10998832B2 (en) | 2016-10-05 | 2021-05-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Signal transmission circuit and power conversion device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55109059A (en) | 1980-08-21 |
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