JPS60160239A - 信号伝送装置 - Google Patents

信号伝送装置

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Publication number
JPS60160239A
JPS60160239A JP59016446A JP1644684A JPS60160239A JP S60160239 A JPS60160239 A JP S60160239A JP 59016446 A JP59016446 A JP 59016446A JP 1644684 A JP1644684 A JP 1644684A JP S60160239 A JPS60160239 A JP S60160239A
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JP
Japan
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signal
output
slave
level
signal line
Prior art date
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Pending
Application number
JP59016446A
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English (en)
Inventor
Yuji Ogawa
小川 裕士
Katsuhiko Oimura
老邑 克彦
Kazuaki Urasaki
浦崎 一明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Tateisi Electronics Co, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Tateisi Electronics Co
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Publication of JPS60160239A publication Critical patent/JPS60160239A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40006Architecture of a communication node
    • H04L12/40013Details regarding a bus controller
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/403Bus networks with centralised control, e.g. polling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

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】 (発明の分野) 本発明は、操作スイッチ、リミットスイッチ、光電スイ
ッチ、近接スイッチ、温度スイッチ、ショックスイッチ
等の広義の検出器の、機械的接点または半導体スイッチ
ング素子のオンオフによるデータを、中央制御装置等の
機器に与えるための信号伝送装置に関する。
(従来技術とその問題点) 一般に、複数のスイッチ等の信号を機器に伝送するには
、直列ないし並列接続が可能な場合を除いては、それぞ
れ1本の導線を用いた1対1接続がなされている。とこ
ろが、このような接続方式では検出器と同数の電線と、
それを受け付ける端子が必要であり、部品代、配線工数
の面でコスト高になる。また、接地線あるいはシャーシ
等と信号線とが離れるため、雑音の影響を受けやすい。
更に、スイッチ類が常に通電しているので、電力消費が
大きい等の欠点があった。これらの欠点を解決するため
に特開昭57−99060号公報に1載された従来神術
がふる5 この従来技術の方式では、第1図に示すように、親8!
1に対して複数の子機2,3,4,5.、、を互いに共
通に、第1信号線L1と第2信号線L2との2本の信号
線Ll、L2で並列に接続している。
この方式によれば、親機が子機と接続するために備えて
いる端子数が大幅に減少し、またそれに伴ない配線本数
も減少し、ノイズも減少するなどの幾多の利点がある。
ところが、子機側では信号伝送のための調歩同期を行な
っているので、子機側に基準クロックが必要になり、そ
のために消費電力が大きくなりコストが上がるという欠
点がある。
(発明の目的) 本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、
子機側に前記基準クロックの必要性をなくし、これによ
り消費電力の低減化を可能にすることを目的とする。
(発明の構成と効果) 本発明は、このような目的を達成するために、I!機は
信号線を介して親信号を伝送するときは、3値化号を伝
送し、 子機はその3値化号のうちの1値を自己のクロ
ック信号とし、他の1値を親−磯への前記子信号とする
ようにしている。したがって、本発明によれば、子機側
に基準クロックを持つ必要がなくなり、これにより消費
電力の低減化が可能となる。
(実施例の説明) 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。この実施例での親機と子機との結線は第1図と同
様であるのでその詳細は省略する。
この実施例では1個の親機に接続される子機の数は例え
ば8個である。
第2図は、本発明の実施例に係るi8!lと子機と 9
の信号伝送のタイムチャートである。第2図(a)は親
機から子機へ伝送される親信号のレベルの変化を示す。
このレベルは第2信号線L2を°“0”レベル(基準)
にして示されている。第2図1)から明らかなように親
1111は3値化号(+1.O,−1)を伝送する。即
ち、時刻口までは、第1信号線L1に伝送される信号の
レベルは+1であり、時刻t1〜時刻t2Flは−1、
時刻12〜時刻し3間は0、時刻t3〜時刻t4間は+
1、時刻t5以降は+1と−1との間を変化する。ここ
で、+1とは第1信号線L1の信号のレベルが第2信号
@L2のレベルよりも大であることを示し、−1とはそ
の逆であることを示し、0とは両信号線Ll、L2のレ
ベルが同じであることを示す。この場合、時刻t6〜時
刻t7間、時刻し8〜時刻t9間は親機1からは破線の
ようなレベルの信号を伝送しているが、後述の子機2,
3.・・がらの子信号により信号MLI、12間が短絡
されて0となっている。
時刻11〜時刻し3間は信号伝送のスタートビットとし
て親機1から子機2,3.・・・へ与えられるものであ
り、子t!!12,3.・・・はこの時刻の間で信号の
レベルが−1から0に変化することを検出して親?!!
1から信号の伝送が開始されたことを知り、信号の伝送
に備える6子fi2..3.・・・は、この信号の伝送
開始前の親機1がらの+1の信号を整流して自己の電源
とする。また、子fi2,3゜・・・は第2図の信号の
レベルが0がら+1にまンタを歩進する。そして、この
カウンタのカウント値と自己の7ドレス値とが一致した
ときに、子機2,3.・・・が備える検出器がオンであ
るならば両信号線L1..L2間を短絡させる。この場
合、第2図(b)に示す「スタート」は信号の伝送開始
を示し、「ストップ」は信号伝送の終了を示す。また数
値は順次8個の子@2.3.4.5・・・のアドレスに
対応する。また、第2図(b)の波形のレベルがハイレ
ベルの部分は子fi2,3.・・・が信号線Ll、L2
を短絡したことを示す。したがって、子機2,3.・・
・が信号線Ll、L2を短絡したときは親filが−1
の信号を伝送していても強制的に信号線のレベルはOに
される6子fi2,3.・・・は内蔵カウンタの次の歩
進により信号線Ll。
L2の短絡を停止する。ただし、検出器がオンしていな
いときは、子fi2,3.・・・は信号線Ll。
L2を短絡しない。アクチュエータ用の子機は内蔵カウ
ンタのカウント値が自己のアドレスと一致した場合、次
の0から+1への信号レベルの変化、の信号を検知し、
出力駆動用LEDを点灯したり、しなかったりするため
の出力ドライバを駆動する。
第3図は、親filの回路構成図である。第3図におい
て、符号1aは制御部、1bは信号線L1゜L2の電圧
を判定し、+1.0、−1を出力するレベル弁別器であ
る。このレベル弁別器1bは、+1のときはC出力、−
1のときはD出力、0のときは前記両出力を出さない。
1c、1dは、PチャネルMO3FET、le、ifは
、電流制限抵抗、1g+1hはNチャネルMO3FET
である。
親機1の動作について説明する。
信号伝送時以外は、制御部1aは信号Aをハイレベルに
、信号Bをローレベルにする。これに応じてFET1c
l、Igがオンし、FET1c、Ihがオフする。この
結果、第2信号線L2は接地され。
第1信号線L1は電流制限抵抗1fを介して電源十Bに
接続される。これを子機2,3.・・・は自己が備える
充電回路で電源用として整流して充電する。このとき、
レベル弁別器1bのC出力は、+1であるが、仮に両信
号線Ll、L2間に短絡があったり、このシステムの電
源投入直後で子機2.31・・・の充電が終了していな
ければ、0出力が出される。一定時間経過して+1出力
が出なければ短絡事故であると判定する。信号を伝送す
べきときで、0出力を出力すべ外と外は信号Aと信号B
とを共に+1にする。こうすれば、FET1c、lcl
がオンし、FET1g、1hがオフして第1゜第2信号
線Ll、L2間の電位が等しくなる。なお、逆にFET
1c、ldがオンし、F ET Ig+ lhをオフさ
せても、子12.3.・・・−からすれば、同様にOで
あるが、電流制限抵抗1 et 1 fが加わる分だけ
信号線がノイズに弱くなる。信号伝送で+1を出力すべ
きと軽は、信号伝送時以外同様に、信号Aをハイレベル
、信号Bをローレベルにする。
同様に信号伝送で−1を出力すべきときは信号Aをロー
レベル、信号Bをハイレベルにすれば、FET1c、l
hがオン、FET1d、1gがオフし、第1信号線L1
が接地に、第2信号線L2が電流制限抵抗1eを介して
電源十Bに接続される。
子tj12.3.・・・からの信号伝送は、親mlが−
1を出力しているにもかがわらず、子fi2,3゜・・
・が両信号線Ll、L2を短絡することにより、レベル
弁別器1bの出力が0になることで判定する。ここで、
第3図の電流制限抵抗1fの抵抗値を電流制限抵抗1e
のそれに比較して小さく設定することにより、+1出力
時の子機2.3.・・・の電源充電を容易にし、ノイズ
1ごも強くしかつ一1出力時に子fi2,3.・・・の
短絡電流を減少させる。
第4図に、第3図のレベル弁別器1bの具体的構成を示
す。第4図(、)は2つのシュミット回路で構成された
最も簡単なレベル弁別器1bであり、単に両シュミット
回路のそれぞれに両信号線Ll。
L2を伝送される信号を入力し、第1信号線L1からの
信号の電圧が+1であるならば×がハイレベルにyがロ
ーレベルに、第2信号線L2がらのそれが−1であるな
らば×がローレベルに、yがハイレベルになる。共に、
両信号線L1.L2からの信号のレベルが共にa−レベ
ルのために出力が出なければ、XyVは共にローレベル
であり、共に出ればエラーである。第4図(b)は、同
相ノイズ対策を施したものであり、両信号線Ll、L2
からの信号は比較器110の各入力とされる。この比較
器110の出力が両信号IL 1 、L 2での信号の
レベルが等しいときの出力より、成る値以上出力が十に
なると、第1信号線L1が+、第2信号線L2が−、成
る値以上−になると、その逆になる。いずれでもなけれ
ば両信号線L1.L2が同電位であると判定する。なお
、次の比較器111.112には、ノイズ対策と波形整
形とのためにヒステリシスを持たせている。この両比較
器111.112の出力X、 31もエラ一時を除き第
4図(a)と同様である。
第5図に、子fi2,3.・・・のうちその1つの回路
構成図を示す。これは、センサ用の子機である。第5図
において、符号10は全波整流のためのダイオードブリ
ッジ、11は電源保持用コンデンサ、12は第4図(b
)と同様なレベル弁別器、13はノアデート、14.1
5はノイズ防止用のコンデンサと抵抗、16.18はR
87リップ7ロップ、17,19.20はアンドデート
、21はクロックパルス入力端子CPを4イnえ、その
入力端子CPにクロックパルス入力がローレベルからハ
イレベルへ立ち上がるときに歩進する9進カウンタであ
り、この9進カウンタ21は“81゛出力と、4ビツト
の2進出力を有する。22はアドレス一致検出回路、2
3はアドレス設定回路、24はNチーi−* ルM O
S F E T、251iグイ、t−ド、26は抵抗、
27はセンサスイッチである。これらのうち、第5図の
点aで囲む部分は、1チンプCMO8IC内に集積され
ている。この場合、絶縁分離形CMO3の使用が好まし
いが、一般のCMO8でもラッチアップ現象の対策を施
せば実現可能である。
この子機の動作について説明する。
信号伝送しないと外は、第1信号線L1の電圧が正レベ
ル、第2信号線L2のそれが接地レベルである。即ち、
+1である。それがダイオードブリッジ10を介してコ
ンデンサC11を充電し、子機の電源電圧となる。その
後、親機1が信号伝送を開始すると、第1信号線Ll、
第2信号線L2の電位が変化し、それに応じてレベル弁
別器11がX+y出力を出す。このレベル弁別器12の
出力X+yはノアゲート13とR37リツプ70ツブ1
6とに与えられる。R87リツプフロツプ16はそのセ
ット端子Sに与えられるレベル弁別器12からの出力y
がハイレベルのときにセット、またそのリセット端子R
に与えられる出力Xがハイレベルのときにリセットされ
る。このR37リツプ70ンプ16がセ・ノドされた後
、ノアデー)13の両人力x、yが第2図の時刻t2〜
L3の開での親信号が3値のうちの1値、即ち0である
ために共にローレベルであると、このアンドゲート13
がハイレベルを出力する。そうすると、アンドゲート1
7はR37リツプフロツプ16からのハイレベル出力と
ノアゲート13がらのハイレベル出力とでハイレベル出
力を出す。そうすると、R87リツプフロツプ18がア
ンドゲート17の出力によりセットされる。ここで、コ
ンデンサ14と抵抗15は、第1信号線L1.第2信号
線L2の信号のレベルが第2図(a)の時刻t2〜時刻
し3以外の時刻でノイズや親信号のレベルが−1から+
1へと変化する途中のごく短時間、II OII出力が
出ても、子機を誤動作させないためのものである。
こうして、R87リツプ70ツブ18がセットされると
、アンドゲート19を介して9進カウンタ21にレベル
弁別器12の出力Xが加わる。そうすると、その出力X
の立ち上がりごとに、9進カウンタ21は歩進される。
常時、カウンタ21は、8になっており(後述)、最初
のアンドゲート19出力×の立ち上がりで0に、それ以
後1,2,3.・・・8と歩進される。カウンタ21が
カウントアツプしてそのカウント内容が8になると、そ
の8のカウント出力がRSフリップ70ツブ18をリセ
ットし、それ以後の立ち上刃口)を受付けなくする。
カウンタ21の出力は、アドレス設定手段23の設定値
(0〜7のうちのいずれが)と比較される。
仮に、その両者が一致していれば、一致出力がアンドゲ
ート20の一方の入力部に加わる。アンドゲート20の
他方の入力部には、センサスイッチ27のセンサ信号が
加わっており、仮にセンサスイッチ27がオンであれば
、アンドデー)20の出力がハイレベルとなり、Nチャ
ネル間O8FET24がオンする。センサスイッチ27
がオフならば該NチャネルMO8FET24はオンしな
い。
NチャネルMO8FET27がオンすると、ダイオード
25の働きにより、第2信号線L2が第1信号線L1よ
り電位が+(正)になったとぎのみ、両信号線Ll、L
2が短絡される。このため、親機1が3値出力のうちの
+1の1値出力を出している間は、そのまま信号が出て
、次に−1の1値出力にすると、子機により0″に強制
される。−なお、センサスイッチ27はアンドゲート2
oに入力したが、単なるスイッチ接点であれば、Nチャ
ネルMO3FET24に直列に接続し、アンドデー)2
0を除いてもよい。いずれをとるかは、スイッチ接点の
特性により決定すればよい(第6図)6上記ではダイオ
ードブリッジ10を用いたため、親信号が+1.−1い
ずれの値の場合にも子機の電源が充電で鰺る。コンデン
サ14と抵抗15とはレベル弁別器12出力が第1信号
線L1.第2信号線L2の信号の−1から+1へ、また
+1から−1への変化に際し、“′0”出力を出さない
(−1、+1同時に出ることはあってもよい)ようにな
っていれば、不要である。
@7図は、アクチュエータ用子機の内部ブロック図であ
り、第7図において、10〜19.21〜23は第5図
と同じであり、その説明を省略する。30はアンドゲー
ト、31はNチャネルMO3FET、32はLED(発
光ダイオード)、33は抵抗、34は7オトトランジス
タ、35は増幅器、36は一度入力が加わると、その入
力が切れても一定時間出力を出し続ける保持回路(オフ
ディレィタイマ)、37はNPN )ランジスタであり
、34〜37はそれ以外とは電気的に分離されており、
別電源で動作する。LED32と7オトトランジスタ3
4とは光学的に結合されている。
動作について説明する。アドレス一致時に本来なら親信
号のレベルが+1ののち−1になるものが親機ないし他
の子機が第1信号線L1と第2信号線L2とを短絡して
0”に強制すると、アンドゲート30の出力が出て、N
チャネルM OS F ET31がオンし、LED32
が光る。7オトトランジスタ34は、これを検知し、そ
の出力が増幅器35で増幅される。即ち、LED32と
7オトトランノスタ34とは7オトカプラである。増幅
器35が出力を出すと、保持回路36で一定時間保持さ
れる。保持時間は、伝送の繰り返し時間より長くとる(
例えば数ms)。 以上において、子機は第1信号線L
l、第2信号線L2を正しく接続しないと、・+1.−
1が逆極性となり誤動作してしまう。しかし、配線ミス
を減少させるためには、逆接続しても正しく動作するの
が望ましいことは言うまでもない。
第8図は第1信号線L1.第2信号線L2を逆接続して
も正しく動作する例を示すものである。
第8図においては、第5図と異なる部分のみを示してい
る。第8図において、40は抵抗、41はコンデンサで
あり、両者40.41によるその時定数は信号伝送時の
信号周期より充分に長くとっである。42はシュミット
回路、43.47はアンドゲート、44,4.8は禁止
ゲート、45はオアデート、46はノアゲート、49は
NチャネルMO8FET、5oはダイオードである。
動作について説明する。両信号線Ll、L2が正しく接
続されていれば、レベル弁別器12の出力は大半が+1
、即ち出力×がハイレベルで、出力yがローレベルであ
り、その逆の出力関係(ごなるのは半分以下であるため
、シュミット回路42の入力は比較的ローレベル、出力
はハイレベルとなる。このため、アンドゲート43、オ
アゲルト45を介してy出力が出る。+1出力はノアデ
ート46により′”0゛も“1″もない時に出方される
これは、第5図と同じ出力である。また、アンドゲート
20の出力がハイレベルであれば′アンドデート47の
出力により、F’ET24がオンするのも第5図と同様
である。次に、両信号線Ll、L2が逆接続された場合
を考える。そうすると、親機が+1を出力している時に
、子機のレベル弁別器12は出力yにハイレベル、出方
×にローレベルを出力する。ところが、第2図(、)か
ら明らかなように親信号が+1のレベルである期間は池
の−1.0のレベルの合計期間よりも長いので、両信号
線Ll、L2が逆接続された子機では、シュミット回路
42の入力レベルがハイレベルに近付く。
このため、シュミット回路42の出力レベルはローレベ
ルとなり、アンドゲート43が閉じる。これに対し、出
力yが信号線の逆接続のためにハイレベルであるので禁
止ゲート44を介して+1信号が一1出力として出てく
る。また、アンドゲート47が閉し、禁止デー148を
介してFET49がアンドデート20によりオンされる
。FET49とダイオード50は、両信号線L1.L2
を第5図の場合とは逆向外に短絡する。
なお、上記は、すべてIC1個につき信号(■10)を
1ビツトとしているが、1個のICで複数ビット取り扱
うのも簡単にできる。また、この実施例ではCMO3を
用いるとしたが、バイポーラICにするのであれば、N
チャネルMO3FET、PチャネルMO3FETをそれ
ぞれNPN、PNPのトランジスタにするとよい。更に
、親機からのスタート信号により子機のスイッチのチャ
タリングの防止をすることも可能であるとともに、同じ
アドレスに複数の子機を割り付けてもよい。
第9図は親機を子機に簡単に接続するための機構図であ
る。第9図(a)は該機構の一方の側からの斜視図であ
り、第9図(1,)は他方の側からの斜視図である。第
9図において、60は子機が内部に収納されたケース、
61はこのケース60に対して開閉可能に取り付けられ
た蓋である。このケース60の上面62には、凹部に形
成されており、この°上面62の凹部には、信号線L1
.L2を子機に接続するためのナイフェツジ63.64
,65゜66が形成されている。また、蓋61には、突
起67.68.69が形成されている。このケース60
の上面62の凹部に信号線L1.L2を第9図(b)の
ように嵌め込む。そして、蓋61を閉じると、信号線L
l、L2はケース60に形成された前記ナイフェツジ6
3.64.65.66の方へ押され、その押圧力により
その導線部分が剥かれる。このようにして、第9図の機
構に上り子機は親機に簡単に第1図のように接続される
ことができる。
第10図は第9図と同様の目的の機構であり、第10図
において、70は第9図と同様に子機が収納されたケー
ス、71も第9図と同様にケース70の蓋である。この
ケース70と蓋71とによる信号線L1.L2の接続の
だめの機構は第9図と同様であるので図面上表わしてい
ない。第10図では、ケース70の裏面側に凹部72が
形成されており、この凹部72には電源プラグ73が嵌
、め込まれるようになっている。74は電源線である。
この電源プラグ73はその側面に形成された凹部75が
ケース70の凹部72の内側面に形成した突起76に係
合することにより該ケース7゜に取り付けられる。77
はケース7o側の電源受給端子である。また、ケース7
oの側面にはランプソケット穴78.78が形成されて
あり、この′ランプソケット穴? L78には、ランプ
79が嵌め込まれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は親機と子機との接続関係を示す図、第2図は親
信号と子機の短絡動作のさいの信号波形図、第3図は親
機の回路構成図、第4図はレベル弁別器の回路構成図、
第5図は子機の回路構成図、第6図は第5図のF、ET
24とダイオード25と部分にセンサスイッチ27を設
けた場合の回路構成例を示す図、第7図は7クチユ工−
タ用子機の回路構成図、第8図は信号線を逆接続しても
正しく動作する第5図の他の回路構成例を示す図、第9
図および第10図は親機を子機に接続するための機構図
である。 1は親機、2,3,4.5は子機、1aは制御部、1b
はレベル弁別器、10はダイオードブリッジ、11は電
源充電用コンデンサ、12はレベル弁別器、13はノア
ゲート、11,19.20.30,43.47はアンド
ゲート、44.48は禁止ゲート、16.18はR87
リツプ70ツブ、21はカウンタ、22はアドレス−数
構出回路、23はアドレス設定回路、Ll、L2は信号
線。 手続補正書(自発) 昭和59卆晦122日 特許庁長官 殿 信号伝送装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所−京都市右京区花園土堂町10番地名 称 (2
94) 立石電機株式会社代表者 立 石 孝 雄 4、代理人

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)親機に対して複数の子機を互いに共通に、一対の
    信号線で並列に接続し、 親機は信号伝送内容に応じてレベルが変化する親信号を
    、前記信号線を介して子機に信号伝送する信号ドライブ
    回路を有し、 一方、子機はそれぞれ検出器が備えられており、かつ親
    機側からの親信号を充電して子機用の電源とする充電回
    路を備え、前記検出器からの検畠信号を前記信号線を短
    絡して子信号として親機に信号伝送するものである信号
    伝送装置において、前記親機は信号線を介して親信号を
    伝送するときは、3値化号を伝送し、 子機はその3値化号のうちの1値を自己のクロック信号
    とし、他の1値を親機への前記子信号とする信号伝送装
    置。
JP59016446A 1984-01-30 1984-01-30 信号伝送装置 Pending JPS60160239A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59016446A JPS60160239A (ja) 1984-01-30 1984-01-30 信号伝送装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299548A (ja) * 1987-05-29 1988-12-07 Seiichi Miyazaki デ−タ伝送装置
JP2006522380A (ja) * 2003-09-15 2006-09-28 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング センサ

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