KR970011792B1

KR970011792B1 - Data transmission board

Info

Publication number: KR970011792B1
Application number: KR1019940014032A
Authority: KR
Inventors: 송기현
Original assignee: 주식회사 포스콘; 장문현
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1997-07-16
Also published as: KR960003168A

Abstract

The data transmission board is directed to eliminating interference electric waves during a data communication and implementing a quality data communication. In the data transmission board, the base of the transistor(4) is connected with a IC chip(8), and the emitter of the transistor(4) is connected with the collector of the transistor(4a), and the base of the transistor(4a) is connected with the emitter of the transistor(4), and the base of the transistor(4a)_ is connected with the IC chip(8a) for thereby eliminating interference electric waves, whereby it is possible to implement a high reliable communication service under a certain communication environment.

Description

Data transmission board

제1도는 기존 DATA 전손시스템 회로에 본 발명을 대입하여 구성된 회로도.1 is a circuit diagram configured by substituting the present invention into an existing DATA total loss system circuit.

제2도는 송수신부가 1:1일 경우와 1:N일 경우의 파형도.2 is a waveform diagram when the transceiver is 1: 1 and 1: N.

제3도는 본 발명에 따른 역극성 신호제거 기능의 유무에 의하여 시간에 따라 변하는 파형도.Figure 3 is a waveform diagram that changes over time with or without the reverse polarity signal cancellation function according to the present invention.

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

1 : 통신선로2 : 트랜스1: communication line 2: transformer

3 : 잡음걸름장치(CR-Filter)4,4a : 반도체소자(트랜지스터)3: noise filter (CR-Filter) 4, 4a: semiconductor device (transistor)

5 : 복조기6 : 데이터트랜스미션(DTB)5: demodulator 6: data transmission (DTB)

7 : 접속(Interface) 소자8,8A : IC 칩7: Interface element 8, 8A: IC chip

본 발명은 컴퓨터데이터 통신에 사용하는 데이터 트랜스미션 보드(DATA TRANSMISSION BOARD)에 관한 것으로 더 자세하게는 데이터통신시 방해전파를 제거하면서 양질의 데이터통신을 할 수 있게 한 전자파 방해 전파를 제거할 수 있도록 한 데이터 트랜스미션 보드(DATA TRANSMISSION BOARD)에 관한 것이다.The present invention relates to a data transmission board (DATA TRANSMISSION BOARD) used for computer data communication, and more particularly, to remove the electromagnetic wave that makes it possible to perform high-quality data communication while removing the interference wave during data communication. The transmission board (DATA TRANSMISSION BOARD).

산업사회의 발전과 더불어 공장자동화와 원격제어장치의 수요가 급증함에 따라 컴퓨터통신의 역할이 강조되고 있으나 전력기가 주변, 각종 스위치(Switch)장치 주변 및 철도차량 내부 및 주변 등과 같이 강력한 전자파 발생지역에서는 통신선로가 이들 방해 전자파의 영향을 받아 통신에 상당한 지장이 초래되어 왔을 뿐만 아니라 통신선로에 낙뢰시 발생되는 충격전자파(Surge)가 순간적으로 침입했을 경우에는 이를 차단할 방도가 사실상 없었고 일반적인 컴퓨터 통신방법으로 RS232, RS422, RS485등의 권장규격을 채택하고 있으나 이같은 규격은 전자파차폐기물(Twist shield)나 동축케이블 선로가 필수적으로 따르게 되고 통신선로에 흐르는 전류가 RS485같은 경우는 약 30㎃밖에 되지 않아 상기와 같은 열악한 조건에서의 컴퓨터 통신에서는 접촉저항의 증가로 통신두절현상이 발생되므로 신뢰성을 보장할 수 없게 된다.As the industrial society develops and the demand for factory automation and remote control devices increases, the role of computer communication is emphasized. However, in areas with strong electromagnetic fields such as electric power generators, various switch devices, and inside and around railway vehicles, As communication lines have been affected by these disturbing electromagnetic waves, there have been considerable obstacles to communication, and there is virtually no way to block them when the surge generated by lightning strikes on the communication lines is instantaneous. RS232, RS422, RS485, etc. are adopted, but such standard is essentially followed by Twist shield or coaxial cable line, and the current flowing through communication line is only about 30㎃ when it is RS485. In computer communication under the same harsh conditions, an increase in contact resistance This disruption occurs because the gods are unable to guarantee reliability.

본 발명은 상기와 같은 열악한 전자파 잡음(Noise) 환경에서도 신뢰성이 높고 통신속도가 빠른 컴퓨터 통신을 얻기 위하여 안출한 것으로 전자파 장애가 극심한 환경의 철도차량에 설치하여 사용중인 모니터장치(Monitering system) 내부에서 데이터 전송기능을 수행하는 보드(Board)를 일 실시예로 하여 첨부한 도면에 의거 상술하면 다음과 같다.The present invention has been devised for obtaining computer communication with high reliability and high communication speed even in the harsh electromagnetic noise environment as described above, and is installed in a railway vehicle in an environment where electromagnetic interference is severe and used in a monitoring system. Referring to the accompanying drawings, the board performing a transmission function according to an embodiment is as follows.

공지한 컴퓨터 통신시스템의 회로를 나타낸 도면 제1도의 2정쇄선으로 표시된 부분이 본 발명인 데이터 트랜스미션 보드(DATA TRANSMISSION BOARD)(이하 DTB라 칭함)이므로 이 부분에서의 회로 구성만을 설명한다.Since the portion indicated by the two chain lines in Fig. 1 showing the circuit of the known computer communication system is the present invention, the data transmission board (DATA TRANSMISSION BOARD) (hereinafter referred to as DTB), only the circuit configuration in this portion will be described.

본 발명 DTB는 컴퓨터 통신시 필요한 데이터 전송용으로 개발한 것으로서 컴퓨터의 송신 부(Port)로부터 받은 신호를 변조 증폭하여 산업현장 등에서 발생되는 극신한 전자파 방해 현장에서도 통신에 장애를 받지 않는 수준(±35V, 350㎃)의 신호로 변환시켜 통신선로에 송출하고 수신시에는 송신시와 역순으로 안정되게 복조하여 수신 부(Port)에 신호를 보내준다.DTB, which is developed for data transmission required for computer communication, modulates and amplifies a signal received from a computer's transmission port so that communication is not disturbed even in the field of extremely electromagnetic interference generated in industrial sites (± 35V). It converts the signal into 350 kHz) and sends it to the communication line. When receiving, the signal is stably demodulated in the reverse order of the transmission and sent to the receiving port.

제일 먼저 통신선로에 낙뢰시의 충격전자파(Surge)가 침입했을 경우에 대비하여 TNR-1을 삽입하였고 내부의 부품을 보호하기 위하여 절연트랜스(T1)을 사용하였으며 본 발명인 DTB는 1:N(다수)간의 통신이 가능하도록 회로를 구성하였으나 이때 송신측 트랜스(2)의 출력 임피던스와 수신측 트랜스의 종합입력임피던스(1/N)와의 매칭이 불가능하게 되어 수신측 트랜스(2)의 여자전류가 제2도의 "나"도와 같이 반대극성의 불필요한 왜형파형을 만들어내게 된다.First of all, TNR-1 was inserted in case of lightning surge in the communication line. Insulation transformer (T1) was used to protect the internal parts. Note that the circuit is configured to enable communication between them, but at this time, the matching between the output impedance of the transmitting transformer 2 and the total input impedance (1 / N) of the receiving transformer becomes impossible so that the excitation current of the receiving transformer 2 is reduced. This creates an unnecessary distortion waveform of opposite polarity, such as "I" of 2 degrees.

이와 같은 현상을 완전하게 제거하는 것은 이론적으로 불가능하게 수신트랜스에 축적된 에너지에 의해 발생되는 왜형파형이 있는 상태에서도 수신가능하도록 설계되어야 하고 그 기능을 본 발명에서는 "수신신호 입력시 역극성 신호 제거기능"이라고 칭하고 이 기능을 수행하기 위하여 통신선로(TB₁-4.5)(1)로부터 신호가 입력되어 트랜스(T1)(2)를 거쳐 신호파형정형회로인 U3A-3과 U3B-5에 인가되도록 한다. 그리고 트랜지스터(4)의 베이스와 IC칩(8)과 연결하고 트랜지스터(4)의 에미터와 트랜지스터(4a)의 콜렉터와 연결하며 트랜지스터(4a)의 베이스와 트랜지스터(4)의 에미터와 연결하며 트랜지스터(4a)의 베이스와 IC칩(8a)와의 연결하므로서 우선 통신선로(TB1-4.5)로부터 입력되는 수신신호는 트랜스 2차측(T1-4.6)에 출력되고, 이 신호에 잡음(Noise)이 포함될 수 있으므로 잡음을 걸러주는 저항과 콘덴서(C12-C23)(C13-C24)의 병렬연결로 구성된 잡음걸름장치(CR-Filter)(3)으로 잡음(Noise)를 제거시킨후 비교기(U3A-3,2,1)(U3B-5,6,7)를 연결하여 수신파형과 구형파를 정형화하여 복조기(U4)(5)에 보낸다.It is theoretically impossible to completely eliminate such a phenomenon, and it should be designed to be able to receive even in the presence of a distortion waveform generated by the energy accumulated in the receiving transformer. Function ”and a signal is input from the communication line (TB ₁ -4.5) (1) to be applied to the signal waveform shaping circuits U3A-3 and U3B-5 via the transformer (T1) (2) to perform this function. do. And the base of the transistor 4 and the IC chip 8, the emitter of the transistor 4 and the collector of the transistor 4a, the base of the transistor 4a and the emitter of the transistor 4, By connecting the base of the transistor 4a with the IC chip 8a, first, a received signal input from the communication line TB1-4.5 is output to the transformer secondary side T1-4.6, and this signal includes noise. Because noise can be eliminated with a noise filter (CR-Filter) (3), which consists of a parallel connection between a resistor and a capacitor (C12-C23) (C13-C24), the comparator (U3A-3, 2,1) (U3B-5, 6, 7) are connected, the received waveform and the square wave are shaped and sent to the demodulator (U4) (5).

충격감쇄(Flip Flop)회로로 구성된 복조기(U4)는 비교기에서 받은 구형파 2개(U3A-1)(U3B-7)로서 송신(DTB-7)로 송신 DTB입력신호(변조이전신호)로 복원시킨후 컴퓨터와의 접속(Interface)소자(U5-5)(7)에 보내지면 U5는 전력을 증폭(5V, 30㎃시켜서 TB₂-3,4를 경유하여 컴퓨터의 수신부로 출력한다.The demodulator (U4), which consists of a flip-flop circuit, has two square waves (U3A-1) (U3B-7) received from a comparator and is restored to a DTB input signal (modulation previous signal) transmitted by DTB-7. Then, when it is sent to the interface element (U5-5) 7 with the computer, U5 amplifies the power (5V, 30 kHz) and outputs it to the receiving unit of the computer via TB ₂ -3,4.

상기와 같이 전력증폭이 되어서 수신신호 입력시 역극성 신호제거기능을 수행할 수 있게 하되 송, 수신이 1:1 통신시에는 통신선로의 신호파형이 문제가 없으며 1:N 통신의 경우 통신선로의 송, 수신단간의 임피던스 부조화로 수신부의 신호파형이 왜곡된다. 이를 제3도의 "가"와 "나"가 보여준다. 따라서 왜곡된 신호가 파형정형회로에 인가되지 못하게 하기 위하여 반도체소자(Q5)(Q6)(4)(4a)를 사용하므로서 불필요한 왜형신호를 제거하여 다수개(N)의 DTB를 접속시킨 상태에서도 DTB숫자에 관계없이 도면 제3도의 "다", "라", "마", "바"와 같이 파형이 정형파형으로 안정되어 양호한 수신을 할 수 있게 된다.The power amplification as described above allows the reverse polarity signal removal function to be performed when the received signal is input, but when the transmission and reception are 1: 1, the signal waveform of the communication line is not a problem. The signal waveform of the receiver is distorted due to impedance mismatch between the transmitter and receiver. This is illustrated by "A" and "I" in FIG. Therefore, the semiconductor devices Q5, Q6, 4, and 4a are used to prevent the distorted signal from being applied to the waveform shaping circuit. Regardless of the number, the waveform is stabilized as a square waveform as shown in FIG. 3, "C", "D", "D", "F", etc., so that good reception can be achieved.

도면중 미설명부호(6)은 본 발명인 DTB부를 나타낸다.In the drawings, reference numeral 6 denotes a DTB unit according to the present invention.

이제 상기와 같은 작용효과를 얻기 위하여 도면 제3도의 "가"상태에서 신호가 최저에서 최고로 변하는 시각(t1)의 신호를 U3A-1에서 검출하여 일정한 시간동안(t3~t1), 반도체소자(트랜지스터)(Q6)(4a)을 도통시켜 역극성신호(U3B-5) 전압을 강제로 제거한다. 반대편의 동작도 같은 방법으로 신호(U3B-5)를 기준으로 하여 반도체소자(트랜지스터)(Q5)(4)를 일정한 시간동안 (t6-t4) 도통시켜 U3A-3 신호를 강제로 제거하면 열악한 철도차량 등에서의 컴퓨터 통신환경에서도 보다 신뢰성이 높고 통신속도가 빠른 양질의 통신을 할 수 있는 효과가 있다.Now, in order to obtain the above-mentioned effects, the signal t1 at the time t1 at which the signal changes from the lowest to the highest state in the " temporary " Q6 and 4a are conducted to forcibly remove the reverse polarity signal (U3B-5) voltage. In the same way, if the semiconductor device (transistor) Q5 (4) is conducted (t6-t4) for a certain time (t6-t4) and the U3A-3 signal is forcibly removed based on the signal U3B-5, Even in a computer communication environment such as a vehicle, there is an effect that high-quality communication with high reliability and fast communication speed can be achieved.

Claims

In a computer communicator used for computer communication with a severe communication failure in a known railway vehicle or the like, the base of the transistor 4 and the IC chip 8 are connected, and the emitter of the transistor 4 is connected with the collector of the transistor 4a. A data transmission board connected to the base of the transistor (4a) and the emitter of the transistor (4a) and connected to the base of the transistor (4a) and the IC chip (8a) to remove electromagnetic noise.