JPS60132467A

JPS60132467A - 分岐器

Info

Publication number: JPS60132467A
Application number: JP58242550A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Shiga; 信夫志賀; Norihiko Shirogane; 徳彦白銀; Masahiro Ise; 伊勢　雅博; Tsuneaki Iwanou; 岩農　恒明
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1985-07-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く技術分野〉本発明は、家庭用のＴＶ共聴システムを利用した、家庭
用総合情報伝送システム等に有効な分岐器（または分配
器、以下総称して分岐器という）に関するものである。

〈背　景〉生活様式の変化に伴い、各家庭でも２〜３台のテレビを
使用し、各部屋でテレビが見られる共聴システムが必要
になってきた。最近では電源コンセントと同じように、
建築時に共聴ラインを配線し、全室にテレビアンテナ端
子が設けられている住宅も多く、これからもますますこ
の傾向は強くなると考えられる。

一方、家電機器をはじめ、種々のセンサ・アクチュエー
タなどをホームコンピュータに接続シ、集中監視・制御
を行って、主婦労働の軽減や省エネ、防犯・防災を図ろ
うとする、いわゆるホームオートメーションの技術が、
実用化に向は各方面で研究が進められているが、これら
のデジタル情報の伝送媒体として、共聴ラインを利用す
る方式が、経済的かつ利便性・拡張性の最も高いものの
一つである。

ここで、家庭用を考えた場合に、センサやアクチュエー
タと伝送媒体のインタフェースは、小型で低コストな簡
易方式でなければならないことに注意すべきである。

〈従来技術〉第１図は従来のテレビ共聴用分岐器で、デジタル信号の
双方向伝送が可能なものの一例を示したものである。巻
線比ｎ＋：ｍ＋の高周波トランス１と巻線比ｎ２：ｍ２
の高周波トランス２を・・イブリッド接続し、接地端を
、数十ＭＨｚ以上の高周波に対しては、そのインピーダ
ンスが無視できる程度の容量のコンデンサ３を介して接
地している。

入力端子４に信号を加え、高周波トランス１の１次側１
ａに電流１１　が流れると、その２次側１ｂにはＩ２が
発生し、分岐端子５から入力信号エネルギーの一部を取
り出すことができ、入力信号エネルギーの大部分は出力
端子６に流れる。これらの分岐・出力比はトランスの巻
線比を変えて任意に設計することができる。

分岐出力５から不要な信号■３が流れこむと、＋３は高
周波トランス２の１次側２ａに流れるＩ４と高周波トラ
ンスｌの２次側１ｂに流れる＋５に分流し、さらにＩ４
によって高周波ｌ・ランス２の２次側に１６が流れて、
入力側に逆流する電流■７と出力側に流出するＩ８に分
かれる。一方、＋５によって高周波トランス１の１次側
に電流Ｉ９が流れるが、その方向は＋８と反対であり、
その振幅もほぼ同程度となるので、互いに打ち消し合っ
て出力端子６には流出しない。

即ち、Ｉ３はほとんどＩ４方向に流れて高周波トランス
２の１次側２ａの他端に接続され、数十ＭＨｚ以上の高
周波に対しては、そのインピーダンスが無視できる程度
の容量のコンデンサ７を介して接地されている抵抗８で
、エネルギーが消費され、分岐損失分だけ減衰したＩ７
が入力端子４に逆流するだけで、出力端子６側には現れ
ないように回路は動作する。つまり、数十ＭＨｚの高周
波に対しては方向性を有することになり、分岐出力端子
５から逆流してきだ不要信号が出力端子６に現れると、
他へ妨害するので、それを抑圧するように設計されてい
るのである。

ここで、上記したような回路動作は、第１図におけるコ
ンデンサ３および７のインピーダンスが充分小であり、
無視できる、ある周波数以上の高周波信号に対してのみ
成り立つものであり、コンデンサ３および７のインピー
ダンスが無視できず、高周波トランス１，２を構成して
いるインダクタンスＩａ、■）　１２　ａ　ｒ　２　ｂ
のインピーダンスが充分大となるようなある周波数以下
の低周波信号に対しては、分岐器として動作しないこと
に注意しなければならない。第２図は、このような低周
波信号に対する等価回路を示したものであるが、分岐器
として動作しないかわりに、双方向伝送が可能なことは
明らかである。

ところで、共聴システムの伝送媒体である同軸ケーブル
は、広帯域かつ低損失な線路であることはいうまでもな
く、上記のような分岐器との組み合わせにより、第３図
に示したような家庭用総合情報システムを構成すること
ができる。９，９．・・・は分岐器、１０はアンテナ、
１１は同軸ケーブル、１２はホームコンピュータ、＋３
．１３．・・・　けテレビ受像機、＋４．１４．　はＦ
　ｈｉミラジオ＋５．１５゜・・は温度センサ、１６．
＋６．・　は侵入センサ、１７゜１７、・・は火災セン
サ、１８はガスセンサ等ヲそれぞれ表し、これらの他に
も種々のアクチュエータを接続することが可能である。

そして、ホームコンピュータ１２やセンサ１６．１７．
１８、アクチュエータは、それらのデジタル情報を相互
に双方向に伝送しなければならないので、既に述べたよ
うな低周波帯域を用いる。

ここで、問題となるのは、同軸ケーブル１１は高周波信
号に対しては所定の特性インピーダンスを示すが、低周
波信号に対しては容量性負荷となり、さらに第１図や第
２図で示したような分岐器のコンデンサ３や７などが、
分岐数が増せば増すほど重い負荷となり、ケーブル長や
分岐数は大きな制約を受けることになる。また、家庭用
ということを考えた場合、各センサ・アクチュエータと
ケーブルのインタフェースは低コストで且小型化が望め
るような簡易方式でなければならず、特に変調回路や復
調回路を必要としないベースバンド伝送方式が最適であ
るが、上記のような容量性負荷のために波形歪が生じ、
伝送特性が劣化する。

この点に関し、最も一般的と考えられるオープンコレク
タタイプのＴＴＬ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ　Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｅｒＬｏｇｉｃ）を用いてケーブルをドライブす
る場合について、図を用いて説明する。

第４図はセンサあるいはアクチュエータとケーブルとの
インタフェース部を模式的に図示したもので、２０は同
軸ケーブル、２１はセンサあるいはアクチュエータなど
を表わし、２２はインタフェース回路、２３はレシーバ
、２４はドライバ、２５はプルアップ抵抗で最低１ケ所
存在すればよい。ここで、ドライバ２４は既に述べたよ
うに、オープンコレクタタイプのＴＴＬを想定している
。

まだ２６は、第１図や第２図を用いて説明したような分
岐器である。

ドライバ２４の出力がＯＦＦの状態、即ちＬＯＷレベル
から旧ｇｂレベルに遷移する時は、ケーブル及びケーブ
ルに接続されている全ての機器の総負荷容量を、プルア
ップ抵抗２５を介して充電するため、プルアップ抵抗２
５と総負荷容量で決まる時定数で緩慢に立ち上がる。一
方、ドライバ２４の出力がＯＮの状態、即ちＨｉｇｂレ
ベルかＣ）　Ｌｏｗレベルに遷移する時は、負荷容量に
充電された電荷をドライバ２４の出力段のトランジスタ
が吸い込むので急速に立ち下がる。

第５図は負荷容量のために伝送波形に歪が生じることを
示したもので、ドライバの入力を同図（、）とすると、
同じくドライバの出力は同図（ｂ）のようになり、同図
において一点鎖線のレベルをレシーバのしきい値とする
と、レシーバ通過後の受信波形は同図（ｃ）のようにな
るため、誤り率特性が悪化する。第６図に示したように
、より伝送速度が速い場合やあるいは、総負荷容量が大
きい場合には、さらに大きく歪むため、伝送速度や分岐
数は大きな制約を受けることになる。

〈発明の目的〉本発明は以上のような諸点に鑑み、デジタル信号の伝送
速度や、システムの分岐・分配数などが受ける制約を軽
減し、家庭用総合情報伝送システムに最適なより拡張性
ある分岐器を提供することを目的とする。

〈実施例〉以下、第７図乃至第１Ｉ図にしたがって、本発明の実施
例について詳細な説明を行う。

第７図は本発明の一実施例として、第１図に示した分岐
器に適用した例であるん即ち、ケーブルが直流的に接地
されるのを防ぐだめのコンデンサ３および７を１つ減ら
し、高周波トランス１および２の接地端と抵抗８の接地
端を接続し、この接続点から唯Ｉつのコンデンサ４０を
介して接地するものである。

本発明のもう一つの実施例に関し、第８図および第９図
を用いて説明する。第８図は従来技術による２分岐器の
構成例で、第１図に示した分岐器の分岐端子部に２分配
回路を接続したものである。

２７は整合用の高周波トランス、２８は分配用の高周波
トランス、２９はコンデンサ３あるいは７と同じ役割を
果たすコンデンサ、８０．３１はそれぞれ分岐端子であ
る。この場合には、ケーブルが直流的に接地されるのを
防ぐだめのコンデンサが計３ケ所に用いられている。本
発明によれば第９図に示すように、高周波トランス１，
２および２７、抵抗８の接地端を各々接続し、その接続
点からコンデンサ４０を介して接地することにより、ケ
ーブルが直流的に短絡することを妨ぐための総容量を減
らすことができる。

本発明のさらにもう一つの実施例についで、第１０図お
よび第１１図を用いて説明する。第１０図は第１図に示
した分岐器の分岐端子部に低域通過フィルタを接続した
構成例を示すものであるが、これは、たとえばホームコ
ンピュータあるいはセンザ、アクチュエータ等のデジタ
ル信号をベースバンド伝送する場合などに、矩形波の高
調波成分がより高い周波数帯を用いて多重伝送される他
の信号、即ち音声信号や映像信号に妨害を与える恐れが
ある時、有効なものである。

図示の低域通過フィルタは、２つのインダクタ３２　、
３３と１つのコンデンサ３４の３素子で構成する最も簡
単なものであるが、このコンデンザ３４は、矩形波の高
調波成分を減衰させると同時に、既述したような波形歪
の原因ともなる。そこで、第１１図に示すように高周波
トランス１および２、抵抗８、フィルター用インダクタ
３２．３３の接地端を各々接続し、その接続点からコン
デンサ４０を介して接地することにより、総容量を減ら
すことができる。ここで、コンデンサ４０は低域通過フ
ィルタを構成するコンデンサのうちケーブルに対して並
列に配置されるものと共用して、フィルタ動作を行ない
、またケーブルが直流的に短絡することを防止する。

なお本発明が、さらに分岐数の多い分岐器をはじめ、分
配器その他にも適用可能なことはいう丑でもない。

〈発明の効果〉このように、本発明の分岐器は、共聴ラインを用いてデ
ジタル信号を伝送する場合に、伝送速度や分岐・分配数
が受ける制約を軽減し、融通性・拡張性に富んだ家庭用
総合情報伝送システムとするものであり、且その実現手
段が部品点数を減らすという、経済性や生産性の点でも
非常に有効なものであるため、発明の効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の分岐器の回路構成図、第２図は第１
図に示した分岐器の直流に対する等価回路図、第３図は
家庭用総合情報伝送システムの一構成例を示す図、第４
図はセンサ・アクチュエータなどとケーブルのインタフ
ェース部の構成図、第５図（ａ）（ｂ）（Ｃ）および第
６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来技術の分岐器によりデジ
タル信号がどのように歪むかを説明するだめの図、第７
図は本発明における一分岐器の実施例を示す回路構成図
、第８図は従来技術による二分岐器の回路構成図、第９
図は本発明【・ζおける二分岐器の実施例を示す回路構
成図、第１０図は従来技術による低域通過フィルタ付分
岐器の回路構成図、第１１図は本発明における低域通過
フィルタ付分岐器の実施例を示す回路構成図である。１．２・・、高周波トランス、４・・入力端子、５・・
・分岐端子体＋！、・・・出力端子、８・・抵抗、２７
・・整合トランス、２８・・分配トランス、８２．３８
・・フィルター用インダクタ、４０・・・コンデンサ。代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第１図第２図ｚ：ｊ第４図第６図第７図第　８　図

Claims

【特許請求の範囲】１、　高周波トランスや抵抗などを構成部品とし、それ
らの全ての接地端を接続し、その接続点からケーブルが
直流的に短絡されることを妨ぐ唯一個のコンデンサを介
して接地することを特徴とする分岐器。２、　高周波トランスや抵抗などを構成部品とし、それ
らの全ての接地端を接続し、内蔵された低域通過フィル
タの構成要素であるコンデンサと共用して、前記接続点
からケーブルが直流的に短絡されることを紡ぐ唯一個の
コンデンサを介して接地することを特徴とする低域通過
フィルタ付の分岐器。