KR200417729Y1 - Terminator of module extension - Google Patents

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KR200417729Y1 KR2020060007115U KR20060007115U KR200417729Y1 KR 200417729 Y1 KR200417729 Y1 KR 200417729Y1 KR 2020060007115 U KR2020060007115 U KR 2020060007115U KR 20060007115 U KR20060007115 U KR 20060007115U KR 200417729 Y1 KR200417729 Y1 KR 200417729Y1
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Abstract

본 고안은 모듈 증설용 종단처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PLC 모듈의 증설시스템에서 전송 선로를 통하여 전송되는 전기적 신호에 대하여 안정적인 신호의 송수신이 가능한 모듈 증설용 종단처리 장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치는 전송 선로의 일단에 연결되는 것으로서, 상기 전송 선로에 병렬로 연결되는 종단 저항; 및 상기 종단 저항에 직렬로 연결되는 종단 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 고안에 의하면 전송 선로에서 반사파 등에 의하여 노이즈가 발생하여도 신호의 안정성이 저하되지 않고, 전송 선로를 증가시켜서 증설베이스를 증가시켜도 안정적인 데이터의 송수신을 할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a module expansion termination processing unit, and more particularly to a module expansion termination processing unit capable of transmitting and receiving a stable signal with respect to the electrical signal transmitted through the transmission line in the PLC module expansion system. Termination device for module expansion of the present invention for this purpose is connected to one end of the transmission line, the terminating resistor connected in parallel to the transmission line; And a termination capacitor connected in series with the termination resistor. According to the present invention, even if noise is generated by a reflected wave or the like in the transmission line, the signal stability is not deteriorated, and even if the extension base is increased by increasing the transmission line, stable data transmission and reception can be performed.

증설베이스, PLC, 커패시터 Expansion base, PLC, capacitor

Description

모듈 증설용 종단처리 장치{Terminator of module extension }Terminator of module extension}

도1 내지 도3은 전송 선로에서 발생하는 신호의 왜곡을 제거하기 위하여 사용된 종래의 모듈 증설용 종단처리 장치가 연결된 회로 구성도.1 to 3 are circuit diagrams connected to a conventional module expansion termination unit used to remove distortion of a signal generated in a transmission line.

도4는 본 고안의 일 실시예에 따른 모듈 증설용 종단처리 장치가 전송 선로에 연결된 것을 보여주는 회로 구성도.Figure 4 is a circuit diagram showing that the module expansion termination unit according to an embodiment of the present invention is connected to the transmission line.

도5는 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치를 커넥터를 적용한 경우의 회로 구성도.5 is a circuit diagram illustrating a case where a connector is applied to a module for terminating an expansion module of the present invention.

도6은 도5의 회로 구성도에 따라 조립한 모듈 증설용 종단처리 장치의 외형을 보여주는 평면도.Figure 6 is a plan view showing the external appearance of the module expansion termination unit assembled in accordance with the circuit diagram of FIG.

도7은 메인베이스와 증설베이스 7단을 연결하고, 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치를 증설베이스 7단의 외부 커넥터에 장착한 구성도.7 is a configuration diagram in which the main base and the extension base 7 stages are connected, and the module expansion termination unit of the present invention is mounted on the external connector of the extension base 7 stages.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 드라이버 110 : 선로 임피던스100: driver 110: line impedance

120 : 기생 커패시터 210 : 종단 저항120: parasitic capacitor 210: termination resistor

220 : 종단 커패시터 310, 320, 330 : 출력 컨넥터220: termination capacitor 310, 320, 330: output connector

본 고안은 모듈 증설용 종단처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PLC 모듈의 증설시스템에서 전송 선로를 통하여 전송되는 전기적 신호에 대하여 안정적인 신호의 송수신이 가능한 모듈 증설용 종단처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a module expansion termination processing unit, and more particularly to a module expansion termination processing unit capable of transmitting and receiving a stable signal with respect to the electrical signal transmitted through the transmission line in the PLC module expansion system.

통신 선로나 PLC(Programmable Logic Controller) 증설시스템과 같이 전기적 신호의 전송에 있어서 반사파 등의 노이즈에 의한 신호의 왜곡으로 데이터 송수신이 불가능함에 따라서 PLC 프로세서 유닛, 입출력, 특수, 통신 모듈과의 데이터 인터페이스가 안 되면, 증설시스템의 구성이 불가능해지는 경우가 발생했다.In the transmission of electrical signals, such as communication lines or PLC (Programmable Logic Controller) expansion systems, data transmission and reception are impossible due to distortion of signals caused by noise such as reflected waves. Otherwise, the construction of the extension system would be impossible.

이러한 반사파에 의한 신호의 왜곡을 제거하기 위한 방법으로 모듈 증설용 종단처리 장치가 사용되었다.As a method for removing the distortion of the signal caused by the reflected wave, a module expansion termination device is used.

도1 내지 도3은 전송 선로에서 발생하는 신호의 왜곡을 제거하기 위하여 사용된 종래의 모듈 증설용 종단처리 장치가 연결된 회로 구성도이다.1 to 3 are circuit diagrams connected to a conventional module expansion terminator used to remove distortion of a signal generated in a transmission line.

도1 내지 도3은 각각으로 종단 저항(21, 22, 23, 24)을 직렬, 병렬 또는 테브닌(Thevenin) 형태의 종단처리 장치를 전송 선로에 연결한 회로도이다. 이때 전송 선로 상에서의 각종 신호원을 표시하는 드라이버(driver, 10)에 전송 선로의 선로 임피던스(Zo, 11)가 직렬로 연결되어 있다. 1 to 3 are circuit diagrams in which the terminating resistors 21, 22, 23 and 24 are connected to the transmission line in series, parallel or Thevenin type, respectively. At this time, a line impedance Zo of the transmission line 11 is connected in series to a driver 10 indicating various signal sources on the transmission line.

직렬 형태의 종단처리 장치는 전송 선로의 임피던스(11)에 종단 저항(21)과 기생 커패시터(12)를 직렬로 삽입하여 매칭하는 방법으로서, 드라이버의 오버슈트 및 언더슈트를 감소시키고 전력을 적게 소모하여 포인트 간의 연결이나 스타 구조의 연결 방식에 적합하다. 하지만 PLC 증설시스템과 같이 분배(distribute) 구조의 연결에서는 신호의 상승 및 하강시간이 지연되는 단점이 있어 적합하지 않다.The series termination device is a method of inserting and matching the terminating resistor 21 and the parasitic capacitor 12 in series with the impedance 11 of the transmission line, which reduces overshoot and undershoot of the driver and consumes less power. It is suitable for connection between points or connection of star structure. However, it is not suitable for the connection structure of the distribution structure like the PLC expansion system because the rise and fall time of the signal is delayed.

병렬 형태의 종단처리 장치는 전송 선로의 임피던스(11)에 종단 저항(22)과 기생 커패시터(12)를 병렬로 연결하는 방법으로서, 반사에 의한 에너지를 흡수하지만, 신호원의 전력을 소비하여 신호의 상승 및 하강시간이 부조화되어 신호원의 레벨이 열화되는 단점이 있다.The parallel termination device is a method of connecting the terminating resistor 22 and the parasitic capacitor 12 in parallel to the impedance 11 of the transmission line, and absorbs energy due to reflection, but consumes power of a signal source and There is a disadvantage that the rise and fall times of the signal source are inconsistent, resulting in deterioration.

데브닌 형태의 종단처리 장치는 선로의 임피던스(11)에 종단 저항(23, 24)을 조합하여 전송 선로의 임피던스(11)에 매칭하는 방법으로서, 신호원의 레벨 균형을 맞출 수 있지만, 직류 누설 전류가 상시로 발생하는 단점이 있어서 적용이 곤란한 단점이 있다.The devin type termination device is a method of matching the impedance 11 of the transmission line by combining the termination resistances 23 and 24 with the impedance 11 of the line. There is a disadvantage in that current is always generated, which makes it difficult to apply.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 고안의 목적은 전송 선로에서 반사파 등에 의하여 노이즈가 발생하여도 신호의 안정성이 저하되지 않고, 전송 선로를 증가시켜서 증설베이스를 증가시켜도 안정적인 데이터의 송수신을 할 수 있는 모듈 증설용 종단처리 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to reduce the stability of the signal even when noise is generated by reflected waves in the transmission line, and to increase the transmission line to increase the extension base. The present invention provides a module for terminating a module that can transmit and receive stable data even if it is increased.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 모듈 증설용 종단처리 장치는 전송 선로의 일단에 연결되는 것으로서, 상기 전송 선로에 병렬로 연결 되는 종단 저항; 및 상기 종단 저항에 직렬로 연결되는 종단 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Termination apparatus for module expansion according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is connected to one end of the transmission line, a terminating resistor connected in parallel to the transmission line; And a termination capacitor connected in series with the termination resistor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 종단 저항과 상기 종단 커패시터의 시정수가 전송 선로를 통한 신호전달 지연시간의 2배보다 긴 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the termination resistor and the time constant of the termination capacitor are longer than twice the signal propagation delay time through the transmission line.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도4는 본 고안의 일 실시예에 따른 모듈 증설용 종단처리 장치가 전송 선로에 연결된 것을 보여주는 회로 구성도이다.4 is a circuit diagram illustrating a module expansion termination apparatus connected to a transmission line according to an embodiment of the present invention.

도4에 도시된 바와 같이, 전송 선로 상에서의 각종 신호원을 표시하는 드라이버(driver, 100)에 전송 선로의 선로 임피던스(Zo, 110)가 직렬로 연결되어 있다. 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치는 전송 선로의 일단에 병렬로 연결된 종단 저항(210)과 종단 저항에 직렬로 연결된 종단 커패시터(220)를 포함한다. 이때 선로 임피던스(110)에 별도로 연결된 기생 커패시터(120)는 모듈 증설용 종단처리 장치에 병렬로 연결된다.As shown in Fig. 4, the line impedance Zo of the transmission line 110 is connected in series to a driver 100 indicating various signal sources on the transmission line. Termination apparatus for module expansion of the present invention includes a terminating resistor (210) connected in parallel to one end of the transmission line and a terminating capacitor (220) connected in series with the terminating resistor. At this time, the parasitic capacitor 120 separately connected to the line impedance 110 is connected in parallel to the termination device for module expansion.

본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치는 백플레인 및 케이블 등에 적용이 가능하며, 일반적인 이론에 따라서 전력의 손실이 없는 종단처리 장치로서 선로 임피던스(110)를 매칭하며 종단 저항과 종단 커패시터의 RC 시정수가 전송 선로를 통한 신호전달 지연시간(Tpd)의 2배보다 길도록 종단 커패시터를 결정하는 것이 바람직하다. The module expansion termination device of the present invention can be applied to the backplane and cable, and according to the general theory, it is a termination device without loss of power, matching the line impedance 110, and transmitting the RC time constant of the termination resistor and the termination capacitor. It is desirable to determine the termination capacitor to be longer than twice the signal propagation delay time Tpd through the line.

도5는 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치를 커넥터를 적용한 경우의 회로 구성도이고, 도6은 도5의 회로 구성도에 따라 조립한 모듈 증설용 종단처리 장치의 외형을 보여주는 평면도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a case where a connector is applied to a module extension termination device according to the present invention, and FIG. 6 is a plan view illustrating an external appearance of the module extension termination device assembled according to the circuit configuration diagram of FIG.

도5 및 도6을 참조하여, BCLK로 표시된 신호원에 대하여 820 ohm의 종단 저항과 10 nF의 종단 커패시터를 적용한 회로의 실시예를 보여주고, PLC 증설시스템에서는 도4에 보인 형태의 모듈 증설용 종단처리 장치를 최종 마지막 증설 베이스에 장착하여야 한다.5 and 6, an embodiment of a circuit in which a 820 ohm termination resistor and a 10 nF termination capacitor is applied to a signal source denoted by BCLK is shown. In the PLC expansion system, a module extension of the type shown in FIG. 4 is shown. The termination device shall be mounted on the final last expansion base.

모듈 증설용 종단처리 장치를 도6처럼 커넥터 형태로 형성하여 연결이 용이한 장점이 있다.End expansion device for module expansion is formed in the form of a connector as shown in Figure 6 has the advantage of easy connection.

그런데 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치의 회로에 의하면, 이론적으로는 종단 저항의 저항 값을 전송 선로의 임피던스와 동일하게 결정하고, RC 시정수가 전송 선로의 신호전달 지연시간의 두 배보다 크게 커패시턴스를 정해야한다. 예를 들어 실험적으로 결정된 최적의 종단 저항이 820 ohm이고, 종단 커패시터의 커패시턴스는 10 nF 이면, 이 경우 RC 시정수는 820 ns 이다. 예를 들어 15 m의 증설 케이블의 신호전달 지연시간이 74.4 ns 이면, RC 시정수는 신호전달 지연시간 144.8 ns 보다 크게 되어 조건을 만족시킨다.However, according to the circuit of the module expansion termination device of the present invention, in theory, the resistance value of the terminating resistor is determined to be equal to the impedance of the transmission line, and the RC time constant is larger than twice the signal transmission delay time of the transmission line. Should be decided. For example, if the experimentally determined optimal termination resistance is 820 ohms and the capacitance of the termination capacitor is 10 nF, then the RC time constant is 820 ns. For example, if the signal propagation delay of a 15 m extension cable is 74.4 ns, the RC time constant is greater than the signal propagation delay 144.8 ns, which satisfies the condition.

따라서 결정된 종단 저항과 종단 커패시터는 증설시스템 8단 최대 거리 15 m에서 외부의 노이즈가 인가되는 환경에서도 안정된 데이터 송수신을 행하게 된다.Therefore, the determined termination resistor and the termination capacitor perform stable data transmission and reception even in an environment where external noise is applied at the maximum distance of 15 m from the eight stages of the expansion system.

도7은 메인베이스와 증설베이스 7단을 연결하고, 본 고안의 모듈 증설용 종단처리 장치를 증설베이스 7단의 외부 커넥터에 장착한 구성도이다.7 is a configuration diagram in which the main base and the extension base 7 stages are connected, and the module extension termination processing device of the present invention is mounted on the external connector of the extension base 7 stages.

도7을 참조하여, 메인베이스에는 PLC 프로세서 모듈 및 전력, 입출력, 특수, 통실 모듈이 장착가능하고, 증설베이스1 내지 7은 PLC 프로세서 모듈을 제외한 구 성으로 예를 들어 최대 15 m 거리의 증설시스템이 구성된다.Referring to Figure 7, the main base can be equipped with a PLC processor module and power, input and output, special, room module, the expansion bases 1 to 7 are configurations excluding the PLC processor module, for example, an extension system of a maximum distance of 15 m This is made up.

이때 메인베이스의 출력 커넥터(310)와 증설베이스 3의 출력 커넥터(320), 증설베이스 7의 출력 커넥터(330)의 파형을 관찰하여 종단 저항과 종단 커패시터의 저항과 커패시턴스를 결정하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to observe the waveforms of the output connector 310 of the main base, the output connector 320 of the expansion base 3, and the output connector 330 of the expansion base 7 to determine the resistance and capacitance of the termination resistor and the termination capacitor.

PLC 프로세서 모듈과 전력, 입출력, 특수, 통실 모듈의 인터페이스는 클럭을 기준으로 데이터 송수신이 이루어지게 된다.The interface between the PLC processor module and the power, I / O, special, and room modules is based on the clock.

파형 분석을 통하여 도5와 같이 결정된 최적의 종단 저항이 820 ohm이고, 종단 커패시터의 커패시턴스는 10 nF이다, 이에 대한 결과의 설명은 도5에서 같다.The optimal termination resistance determined as shown in FIG. 5 through waveform analysis is 820 ohm, and the capacitance of the termination capacitor is 10 nF. The description of the result is the same as in FIG.

이상에서, 본 고안의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 고안의 기술적 사상 및 특허청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is only described for example, and various changes and modifications are possible within the scope without departing from the spirit and claims of the present invention. Of course.

상술한 바와 같이, 본 고안의 모듈 종설용 종단처리 장치에 의하면 전송 선로에서 반사파 등에 의하여 노이즈가 발생하여도 신호의 안정성이 저하되지 않고, 전송 선로를 증가시켜서 증설베이스를 증가시켜도 안정적인 데이터의 송수신을 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the module termination device of the present invention, even if noise is generated by reflected waves or the like in the transmission line, signal stability is not deteriorated, and stable data transmission and reception is possible even by increasing the extension line by increasing the transmission line. It can work.

Claims (5)

전송 선로의 일단에 연결되는 모듈 증설용 종단처리 장치에서,In the module expansion termination unit connected to one end of the transmission line, 상기 전송 선로에 병렬로 연결되는 종단 저항; 및A terminating resistor connected in parallel to the transmission line; And 상기 종단 저항에 직렬로 연결되는 종단 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈 증설용 종단처리 장치. Termination capacitor connected to the termination resistor in series; terminating apparatus for a module extension comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 종단 저항과 상기 종단 커패시터에 의한 시정수는 전송 선로를 통한 신호전달 지연시간의 2배보다 긴 것을 특징으로 하는 모듈 증설용 종단처리 장치.And the time constant by the termination resistor and the termination capacitor is longer than twice the signal transmission delay time through the transmission line. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 종단 저항은 상기 전송 선로의 임피던스와 동일한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 모듈 증설용 종단처리 장치.And the termination resistor has the same resistance value as the impedance of the transmission line. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 시정수는 820 ns인 것을 특징으로 하는 모듈 증설용 종단처리 장치.And the time constant is 820 ns. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 종단 저항의 저항값은 820Ω인 것을 특징으로 하는 모듈 증설용 종단처 리 장치.The terminating device for module expansion, characterized in that the resistance value of the termination resistor is 820Ω.
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