JPH02272855A - 伝送ラインドライブ装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ラインドライバと伝送ラインとの間にトラ
ンスを介在させてなる伝送ラインドライブ装置の改良に
関する。

（従来の技術） 第６図は、−船釣な伝送システムの構成を概略的に示す
ブロック図である。

同図に示されるように、伝送ラインＬに対し複数のデー
タ処理部６０１〜６０３を接続する場合、これらデータ
処理部６０１〜６０３と伝送ラインＬとの間には、それ
ぞれシリアルパラレル変換部６１１〜６１３およびライ
ンドライバレシーバ６２１〜６２３を介在させるのが通
例である。

ラインドライバレシーバ６２１〜６２３は、それぞれド
ライブ系とレシーブ系とを有し、ドライブ系の基本的な
構成としては、ラインドライバと伝送ラインとの間にト
ランスを介在させてなる伝送ラインドライブ装置が用い
られている。

第７図は、このような伝送ラインドライブ装置の一例を
示す回路図である。

同図に示されるように、この伝送ラインドライブ装置は
、ドライブ素子７０１．７０２と伝送ライン７０４との
間に複巻トランス７０３を介在させるとともに、その−
次巻線の中点には、トランジスタ７０５を介して電源（
＋５Ｖ）を供給するようになっている。

そして、トランジスタ７０５は、送信／非送信切換信号
を受けて、送信時に限りオンするようになっている。

ここで、ドライブ素子７０１，７０２としては、オーブ
ンコレクタ出力型のＴＴＬ７４０１タイプ等が使用され
ている。

しかしながら、このような伝送ラインドライブ装置にあ
っては、ドライブ素子７０１，７０２と伝送ライン７０
４との間をトランス７０３を介して密に結合しているた
め、ドライブ素子７０１゜７０２の電源がオフされてい
る状態では、伝送ライン７０４側から見たインピーダン
スが低くなり、伝送ライン７０４に反射波を発生するこ
とになる。

また、ドライブ素子７０１，７０２の出力容量が比較的
大きいため、伝送ライン側から見たインピーダンスは逆
に比較的小さくなり、そのためこのようなドライブ装置
を複数個集中して伝送ライン７０４に接続すると、その
点において反射波を発生することとなり、伝送信号が正
常に伝送されなくなって伝送エラーを発生させる原因と
なっていた。

更に、ドライブ素子７０１，７０２の片側の故障に対し
ても、伝送ライン７０４に影響が及び、データ伝送の不
具合を発生させていた。

また、第８図は、伝送ラインドライブ装置の他の一例を
示す回路図である。

同図に示されるように、この伝送ラインドライブ装置に
おいては、幹線伝送ライン８０４と支線伝送ライン８０
６との間をオートトランス８０３を介して疎結合すると
ともに、支線伝送ライン８０６とドライブ素子８０１．
８０２との間に複巻トランス８０５を介在して構成され
ている。

なお、図において抵抗８０７，８０８．８０９は、それ
ぞれ支線伝送ライン８０６とのマツチング用抵抗である
。

このような伝送ラインドライブ装置によれば、支線伝送
ライン８０６と幹線伝送ライン８０４とは疎結合のため
、ドライブ素子８０１，８０２の電源オフ状態、故障等
においてもその影響が幹線伝送ライン８０４へ及びに＜
＜、また幹線伝送ライン８０４において反射波の発生も
少なく、これによりデータ伝送が不具合となることはな
い。

その反面、支線伝送ライン８０６と幹線伝送ライン８０
４とは疎結合のため、支線伝送ライン８０６から幹線伝
送ライン８０４への信号がかなり減衰して伝わることと
なり、逆に幹線伝送ライン８０４から支線伝送ライン８
０６への信号ニついてもかなり減衰してしまい、受信側
回路において受信信号の増幅が必要となり、回路構成が
複雑となる。この場合増幅度としては、例えば３０ｂ〜
４０ｄを必要とする。

更にオートトランス８０３の存在により部品点数が増加
し、装置小型化の支障ともなる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、伝送ラインとドライブ素子とを密結合
した従来の伝送ラインドライブ装置においては、ドライ
ブ素子の電源オフ状態、ドライブ素子の故障等により伝
送ラインに与える影響が大きく、データ伝送の伝送品質
を確保するのが困難であり、また−個所での不良が伝送
ライン全体に影響を与え、これにより伝送を停止せざる
をえない場合があった。

また、伝送ラインとドライブ素子とを疎結合した従来の
伝送ラインドライブ装置においては、受信側回路が複雑
となり、更にＳ／Ｍを良好なものとするため、幹線伝送
ラインの設置環境を良好なものとする必要があった。

すなわち、伝送ラインとドライブ素子とを密結合させた
伝送ラインドライブ装置の場合には、装置側の状態によ
り伝送が大きく作用され、他方伝送ラインとドライブ素
子とを疎結合した伝送ラインドライブ装置の場合には、
伝送ラインの設置環境に注意せねばならず、また受信側
回路が複雑となるという問題点があった。

こ発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、信号送信時においては、ドライ
ブ素子と伝送ラインとの結合を密結合として、ドライブ
素子から伝送ラインへと減衰させることなく信号を確実
に伝達することができる一方、信号非送信時においては
、ドライブ素子と伝送ラインとの結合を疎結合として、
伝送ラインにおいて無用な反射波の発生を防止できるよ
うにした伝送ラインドライブ装置を提供することにある
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、上記の目的を達成するために、ラインドラ
イバと伝送ラインとの間にトランスを介在させてなる伝
送ラインドライブ装置において、前記ラインドライバと
トランスとの間に、ラインドライバの出力電圧に対して
は低抵抗を示す一方、トランスを介して侵入する伝送ラ
インからの信号電圧に対しては高抵抗を示す非直線性素
子を介在させたことを特徴とするものである。

（作用） このような構成によれば、ラインドライバとトランスと
の間に、ラインドライバの出力電圧に対しては低抵抗を
示す一方、トランスを介して侵入する伝送ラインからの
信号電圧に対しては高抵抗を示す非直線性素子を介在さ
れたことにより、信号送信時においてはドライバと伝送
ラインとの結合を密結合とし、また信号送信時において
はドライバと伝送ラインとの結合を疎結合とすることが
できる。

（実施例） 第１図は本発明に係わる伝送ラインドライブ装置の一実
施例を示す回路図である。

同図に示されるように、この伝送ラインドライブ装置は
、ドライブ素子１０１，１０２と伝送ライン１０３との
間にトランス１０４を介在させて構成されている。

そして、ドライブ素子１０１とトランス１０４の端子Ｐ
１との間には、抵抗Ｒ１とツェナダイオードＺＤＩとが
直列接続され、またドライブ素子１０２とトランス１０
４の端子Ｐ３との間には、抵抗Ｒ２とツェナダイオード
ＺＤ２が直列接続されている。

ここで、ツェナダイオードＺＤＩ、ＺＤ２のツェナ電圧
Ｖｚは、電源電圧の約１／２以下でがっ伝送ライン１０
３の信号電圧以上の値に選定されている。

また、抵抗Ｒ１，Ｒ２は伝送ラインインピーダンスＺＯ
の数倍の値に選定されている。

更に、トランス１０４の巻数比は１対１に選定され、ま
たドライブ素子１０１，１０２としてはＴＴＬ７４００
が選定されている。

次に、以上の構成よりなる実施例装置の動作を、信号送
信時と信号非送信時に分けて説明する。

まず、信号送信時の動作について説明する。

ＤＡＴＡが＋５ｖになると、ドライブ素子１０１の出力
はＯｖ１ドライブ素子１０２の出力は＋Ｖとなる。

そのため、信号電流は、ツェナダイオードＺＤ１、抵抗
Ｒ１を経由して、トランス１０４の端子Ｐ２からドライ
ブ素子１０１の出力へと流れる。

また、トランス１０４の端子Ｐ４とＲ５には、伝送ライ
ン１０３が２方向にインピーダンスＺＯで接続されてい
るので、ＺＯ／２が接続されているこ、ととなる。

従って、伝送ライン１０３の信号電圧は、となり、伝送
ライン１０３にはトランス１０４の端子Ｐ５からＲ４へ
と信号電流が流れる。

次に、ＤＡＴＡがＯｖの場合には、ドライブ素子１０１
の出力は＋５Ｖ、　ドライブ素子１０２の出力はＯｖと
なる。

そのため、信号電流はツェナダイオードＺＤ２、抵抗Ｒ
２を経由して、トランス１０４の端子Ｐ２からドライブ
素子１０２の出力へと流れ、その結果伝送ライン１０３
にはトランス１０４の端子Ｐ４からＲ５へと信号電流が
流れる。

次に、信号非送信時の動作について説明する。

この場合ドライブ素子１０１，１０２の出力はいずれも
＋５ｖとなり、トランス１０４には電流は流れない。

また、この状態においては、伝送ライン１０３の信号を
受信する状態となり、伝送ライン１０３の信号がトラン
ス１０４の端子Ｐ４．Ｐ５に印加されると、トランス１
０４の端子Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３側にも信号電圧が現われる
。

しかし、この電圧は、ツェナダイオードＺＤ　１゜ＺＤ
２のツェナ電圧Ｖｚ以下であるためトランス１０４には
電流は流れない。

このことから、トランス１０４の端子Ｐ４．Ｐ５間のイ
ンピーダンスは高く、接続点では反射波の発生が少ない
。

また、反射波が少ないので、この点を通過して他の接続
点へ行く信号はひずみなく伝達される。

なお、ツェナダイオードＺＤＩ、またはＺＤ２が故障し
てショートした場合には、抵抗Ｒ１，Ｒ２によって伝送
ライン１０３がショートされることはなく、その接続点
の反射係数を少なくすることができる。

次に、以上述べたツェナダイオードＺＤＩ、ＺＤ２の作
用を、第３図および第４図を参照しながらより詳細に説
明する。

第３図に示されるように、上述の実施例においては、信
号送信時の場合、ツェナダイヤードＺＤ１、ＺＤ２をそ
のツェナ電圧Ｖｚ以上でドライブし、ツェナダイオード
の低抵抗範囲で動作させ、信号を伝送ライン１０３へ送
信している。

この時、伝送ライン１０３の信号電圧ＶＬはドライブ電
圧をＶＤ、ツェナ電圧をＶＺ、出力抵抗をＲ１伝送ライ
ンインピーダンスをＺｏ、）ランスの巻数比をｎとおく
と、 とナル。こ：でＶＤ−５Ｖ、Ｖｚ−１，８Ｖ、Ｒ−３０
０Ω、ｚｏ−７５Ω、ｎ−１とおくと、ＶＬ−０，３５
５６Ｖとなる。

信号を受信する場合は、非送信状態でドライブ素子１０
１，１０２の出力はいずれも＋５Ｖとなっている。

この状態で、伝送ライン１０３に信号が到来すると、ト
ランス１０４のドライブ素子側端子に信号電圧が表われ
るわけであるが、ツェナダイオードＺＤＩ、ＺＤ２の高
抵抗範囲、すなわちＶＬ＞Ｖｚであれば信号電流がツェ
ナダイオードＺＤ　１゜ＺＤ２に流れない。

従って、この時の伝送ライン接続点では、伝送ラインイ
ンピーダンスＺｏのみ同等となり、反射波を発生するこ
とはない。

コノ例テハ、Ｖｚ−１，８Ｖ、ＶＬ−０，３５５６Ｖで
ＶＬ　＞Ｖｚとなっているので条件を満足している。

もし、ツェナダイオードＺＤＩ、ＺＤ２が故障してショ
ートモードとなった場合には、伝送ライン１０３にｎ２
Ｒの負荷がが接続されたこととなって反射波が発生する
。この反射波を少なくしておけば、伝送信号のひずみが
少ないので正常に信号が伝達されることになる。

この例では、第５図に示されるように、ｎ−１゜Ｒ−３
００Ω、ｚｏ−７５Ωであるので、接続点の電圧反射係
数ｍｖは （３００／／７５−３００と７５の並列）ｍｖ−−１／
９−−０．１１１となる。

また、この時の定在波比ＳＷＲは、 １−１／９ −１．２５となり、 他の接続点の波高値ひずみは１１１．１％と８８．８％
となり、このひずみでは受信側が誤動作（エラー）を発
生しない回路となっていれば、１つの接続点のツェナダ
イオードが故障しても、伝送は正常に行なわれているこ
とになる。よって、伝送の信頼性が良好なこととなる。

このように、本実施例装置によれば、信号送信時には密
結合、信号非送信時には疎結合となるため、減衰少なく
信号を伝送できる一方、伝送ラインから見たインピーダ
ンスを高く維持し、反射波の発生防止することができる
。

また、単にツェナダイオードと抵抗とを直列接続するだ
けであるから回路構成も簡単であって信頼性が高く、し
かもツェナダイオードが故障してショートしたとしても
、伝送信号は正しく伝送され、システム全体を高信頼に
維持することができる。

なお、以上の実施例では、ラインドライバの出力電圧に
対しては低抵抗を示す一方、トランスを介して侵入する
伝送ラインからの信号電圧に対しては高抵抗を示す非直
線性素子としてツェナダイオードを用いたが、これに代
えて第２図に示されるように、ダイオードＤ１とＤ２の
逆並列接続及びダイオードＤ３とＤ４との逆並列接続を
設け、その順方向特性を利用してもよい。

更に図示しないが、ドライブ素子の出力をＢＴＬ回路と
すれば、トランスのコイルを１巻線にすることもできる
。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、この発明によれば次のよ
うな効果がある。

（１）　　ドライブ回路の単純化により信頼性が向上す
る。

（２）伝送ラインに接続された１〜２点のツェナダイオ
ード等の故障による伝送ラインのショート及び信号伝送
不可能になる度合が少なく、高信頼である。

（３）　　伝送ラインの信号電圧が比較的大きいので伝
送ラインの取扱いが容易になり、外部からのノイズに対
しても強くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の係わる伝送ラインドライブ装置の一実
施例を示す回路図、第２図は同地の実施例を示す回路図
、第３図は非直線性素子の電圧電流特性及び電圧抵抗特
性を示すグラフ、第４図は本装置の動作を説明するため
の回路図、第５図は本装置の伝送ライン側から見た構成
を模式的に示す回路図、第６図は一般的な伝送システム
の構成を示すブロック図、第７図は従来の伝送ラインド
ライブ装置の一例を示す回路図、第８図は同地の一例を
示す回路図である。 １０１．１０２・・・ドライブ素子 １０３・・・伝送ライン １０４・・・トランス ＺＤＩ、ＺＤ２・・・ツェナダイオードＲ１，Ｒ２・・
・抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ラインドライバと伝送ラインとの間にトランスを介在さ
   せてなる伝送ラインドライブ装置において、 前記ラインドライバとトランスとの間に、ラインドライ
   バの出力電圧に対しては低抵抗を示す一方、トランスを
   介して侵入する伝送ラインからの信号電圧に対しては高
   抵抗を示す非直線性素子を介在させたこと、を特徴とす
   る伝送ラインドライブ装置。