JPH04372213A - Ｌａｎ用伝送インターフェース回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＡＮ用伝送インター
フェース回路に関するものである。更に詳しく述べると
、送受信側の各フィルタ回路と伝送路間にパルストラン
スを配置して両者を分離絶縁し、ツイストペア電線によ
り平衡型伝送を行うＬＡＮ用伝送インターフェース回路
、特にそのフィルタ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＡＮとはローカル・エリア・ネットワ
ークの略で、同一の建物内や敷地内など比較的限られた
地域内に設置されたコンピュータ、端末、大容量記憶装
置、プリンタ等を結ぶネットワーク・システムのことで
あり、情報交換の能率を向上する手段として使用されて
いる。このＬＡＮの伝送路の媒体には、同軸ケーブル、
光ファイバ等種々のものがあるが、最近はイーサーネッ
ト系の１０ＢａｓｅＴ規格の出現により、ツイストペア
電線を媒体に使用する方式が注目を浴びており、比較的
安価にＬＡＮシステムを構築できるようになった。

【０００３】ツイストペア電線を伝送媒体に使用する場
合、電線をより合わせているため電磁誘導によるノイズ
電圧は２本の電線に等しく且つ相殺する方向に発生し、
結果として互いに打ち消し合ってノイズが除去されるは
ずである。しかし、電磁誘導による磁界変化は常に電線
に均一作用せず電線に誘起するノイズ電圧が等しくなる
とは限らないため、ノイズが完全に除去されるわけでは
ない。同軸ケーブル等のようにシールドされているわけ
ではないので当然ノイズの影響を避けることはできず、
その対策としてパルストランスや各種フィルタ回路を使
用しなければならない。

【０００４】図２にツイストペア電線を伝送路とするＬ
ＡＮで用いられている従来の典型的なフィルタ回路の例
を示す。Ａは送信側、Ｂは受信側である。Ａの送信側に
おいては、ドライバＩＣ１　とフィルタ回路３０を組み
合わせ、パルストランスＴ１　を介して伝送路であるツ
イストペア電線１２に接続する構成である。点線で囲ま
れたフィルタ回路３０は、コイルとコンデンサで構成さ
れる４組のＬＣフィルタ部をグランドと両信号線間に各
二段配置した平衡型である。この平衡型のフィルタ回路
３０は４個のコイル（Ｌ３１〜Ｌ３４）と１０個のコン
デンサ（Ｃ３１〜Ｃ４０）からなり、各ＬＣフィルタ部
が特性インピーダンス５０Ωに設定され、所望の周波数
帯域の信号を通過させノイズを抑えるフィルタ特性を有
する。そして、パルストランスＴ１　を介して特性イン
ピーダンス１００Ωのツイストペア電線１２が接続され
、平衡信号が送出される。パルストランスＴ１　は直流
レベルの接続を断ち切ることにより良好なサージ対策と
なり、またアースから切り離すことにより伝送路側にグ
ランドループが発生することを防止している。

【０００５】同様にＢの受信側においては、レシーバＩ
Ｃ２　と平衡型フィルタ回路４０を組み合わせパルスト
ランスＴ２　を介して伝送路であるツイストペア電線１
２に接続する構成である。送出されてきた平衡信号はパ
ルストランスＴ２　を介してフィルタ回路４０に入力す
る。上記送信側と同様の平衡型フィルタ回路４０は、所
望の信号を通過させ、外来ノイズを抑える。この平衡型
フィルタ回路４０も、４個のコイル（Ｌ４１〜Ｌ４４）
と１０個のコンデンサ（Ｃ４１〜Ｃ５０）からなる。

【０００６】なお上記の構成で、フィルタ部を二段縦続
接続しているのは、フィルタ部が一段のみでは所望のフ
ィルタ特性（特に減衰特性）が得られないからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】最近のパーソナル・コ
ンピュータ等の小型化と合わせＬＡＮ伝送装置の小型化
も要請されているが、平衡型フィルタ回路を使用してい
るため部品点数が多く小型化が困難である。またツイス
トペア電線などの安価な伝送媒体を使用しながらフィル
タ回路が高価となるため装置全体の価格の低減に支障を
きたしている。

【０００８】ところでパルストランスには本来、平衡−
不平衡変換機能がある。従って、フィルタ回路が不平衡
であってもパルストランスの出力側は平衡（差動）信号
にできる。そこでこのことを利用し、ドライバ又はレシ
ーバとパルストランスとの間に不平衡型フィルタ回路を
組み込むことで、部品点数の低減を図ることが考えられ
る。しかし、通常の不平衡型フィルタ回路を組み込んだ
構成で実験した結果、所望のフィルタ特性は得られるが
、伝送路での信号波形のバランスが崩れ、実用には供し
えないことが判明した。

【０００９】本発明の目的は、上記のような技術的課題
を解決し、伝送特性を損なうことなしに、部品点数を半
減しうるＬＡＮ用伝送インターフェース回路を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はフィルタ回路と
伝送路間にパルストランスを配置して送信側又は受信側
回路と伝送路との間を分離絶縁し、ツイストペア電線に
よって平衡型伝送を行うＬＡＮ用伝送インターフェース
回路である。フィルタ回路は二段の不平衡型フィルタ部
からなり、両フィルタ部を両信号線にそれぞれ挿入し、
パルストランスで平衡−不平衡変換を行わせるように構
成してある。

【００１１】

【作用】フィルタ回路は所定の周波数帯域の信号のみ通
過させ、それ以外は減衰させることにより、ノイズを抑
える。パルストランスは伝送路の平衡信号とフィルタ回
路の不平衡信号との間で平衡−不平衡変換を行う。二段
の不平衡型フィルタ部を一方の信号線に集中配置したと
き伝送路を通る信号波形にアンバランスが生じ実用化し
えない原因は、パルストランスの一次巻線と二次巻線間
に形成される分布容量のためである。この分布容量が大
きいと平衡−不平衡変換に影響を及ぼす。つまりフィル
タ回路を通る信号の一部が前記分布容量を通って（信号
の一部がスルーする）ツイストペア電線の一方により多
く伝達され、信号波形にアンバランスが生じるのである
。

【００１２】上記分布容量は巻線数にほぼ比例するから
、巻線数を必要程度内に抑えても、一次巻線と二次巻線
との分布容量の影響が無視できない場合が多くなる。 ところが本発明のように両信号線にそれぞれ不平衡型フ
ィルタ部を挿入すると、パルストランスに対してフィル
タ回路の両信号線は対称的な、ほぼ同等の関係となる。 そのため各フィルタ部が不平衡であっても、パルストラ
ンスでは波形バランスの良好な平衡（差動）信号に変換
される。

【００１３】

【実施例】図１は本発明によるＬＡＮ用フィルタ回路の
一実施例を示す回路図である。Ａは送信側、Ｂは受信側
である。フィルタ回路の構成を除けば、基本的には図２
に示すものと同様であってよい。本発明ではフィルタ回
路として二段の不平衡型フィルタ部を使用し、両フィル
タ部を両信号線にそれぞれ挿入しており、この点に特徴
がある。

【００１４】まず送信側ではドライバＩＣ１　と不平衡
型フィルタ回路１０とを組み合わせ、パルストランスＴ
１　を介してツイストペア電線１２に接続するように構
成する。点線で囲んだ不平衡型フィルタ回路１０は、コ
イルとコンデンサで構成される２段のＬＣフィルタ部１
４，１５からなり、それらを両信号線１６，１７に一段
ずつ挿入する。従って不平衡型フィルタ回路１０は２個
のコイル（Ｌ１１，Ｌ１２）と５個のコンデンサ（Ｃ１
１〜Ｃ１５）からなり、コイルＬ１２とコンデンサＣ１
２との並列接続を一方の信号線１６に挿入し、コイルＬ
１１とコンデンサＣ１２との並列接続を他方の信号線１
７に挿入する。更にそれらの接続点の前後及び中間位置
でコンデンサＣ１５，Ｃ１３，Ｃ１１を両信号線１６，
１７間に接続している。従来のフィルタ回路に置き換え
るには、フィルタとしての周波数特性はそのままでイン
ピーダンスは２倍（５０Ωを１００Ωに）する必要があ
る。そのため上記構成でＬの値は約２倍に、Ｃの値は約
１／２の定数に設定する。そしてパルストランスＴ１　
の出力側の送信端子（＋Ｄ，−Ｄ）に特性インピーダン
ス１００Ωのツイストペア電線１２を接続する。

【００１５】次に受信側ではレシーバＩＣ２　と不平衡
型フィルタ回路２０とを組み合わせ、パルストランスＴ
２　を介してツイストペア電線１２に接続する。点線で
囲んだ不平衡型フィルタ回路２０は、上記送信側の不平
衡型フィルタ回路１０と同様の構成である。コイルとコ
ンデンサで構成される２段のＬＣフィルタ部２４，２５
からなり、それらを両信号線２６，２７に一段ずつ挿入
してある。従って不平衡型フィルタ回路２０は２個のコ
イル（Ｌ２１，Ｌ２２）と５個のコンデンサ（Ｃ２１〜
Ｃ２５）からなる。各コイル及び各コンデンサの定数の
選定も上記送信側と同様にして行う。そしてパルストラ
ンスＴ２　の受信端子（＋ＲＤ，−ＲＤ）にツイストペ
ア電線１２を接続する。

【００１６】なお上記実施例で使用しているレシーバＩ
Ｃ２　は平衡信号が必要なタイプであるため、レシーバ
ＩＣ２　の入力に抵抗Ｒ４１，Ｒ４２を配置し、その中
点を等価グランドに落とすことにより、平衡信号がレシ
ーバに入力するようにしている。

【００１７】送信側において、不平衡型フィルタ回路１
０は送信側回路からの輻射ノイズを抑える機能を有し、
所望周波数帯域の信号を通過させ、それ以外のノイズを
減衰させる。不平衡型フィルタ回路１０と伝送路である
ツイストペア電線１２の間に配置してあるパルストラン
スＴ１　は、両者を分離絶縁し且つ信号の平衡−不平衡
の変換を行っている。パルストランスＴ１　の絶縁機能
は直流レベルの接続を断ち切ることにより良好なサージ
対策となり、またアースから切り離すことにより伝送路
でのグランドループが発生することを防止している。し
かし、パルストランスＴ１　は一次巻線と二次巻線間に
分布容量を有し、該容量が大きいと平衡−不平衡の変換
に影響を及ぼす。即ち、パルストランスによる相互誘導
を介さずにフィルタ回路側から伝送路側へ伝達される信
号がでてくる。本発明ではフィルタ部を両信号線に一段
ずつ配置することにより、不平衡信号であっても波形バ
ランスの良い信号が得られるため、平衡−不平衡の変換
が不完全であっても、その影響は極く僅かに抑えること
ができる。

【００１８】次に受信側において、ツイストペア電線１
２は本来ノイズの同相成分を除去する機能を有するが、
シールドされていないのでノイズに影響されやすく、す
べてのノイズを完全に除去するには至らない。送信側と
同様、フィルタ回路２０でノイズを除去し、所望の信号
のみレシーバＩＣ２　へ導く。この場合も、フィルタ部
を両信号線に一段ずつ配置することにより、平衡−不平
衡の変換に悪影響がでにくい。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のようにフィルタ回路を不
平衡型としたため、部品点数を半分に減少させることが
でき、そのためフィルタ回路分の実装面積を小さくでき
、しかも価格も低減できる。また本発明では両信号線に
それぞれフィルタ部を配置したので、不平衡型のフィル
タ部を使用しても波形バランスのよい信号が得られ、何
ら伝送特性が損なわれることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＬＡＮ用伝送インターフェース回
路の一実施例を示す回路図。

【図２】従来のＬＡＮ用伝送インターフェース回路の回
路図。

【符号の説明】

１０　　不平衡フィルタ回路 １２　　ツイストペア電線 ２０　　不平衡フィルタ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　フィルタ回路と伝送路間にパルストラ
   ンスを配置して送信側又は受信側回路と伝送路との間を
   分離絶縁し、ツイストペア電線により平衡型伝送を行う
   ＬＡＮ用伝送インターフェース回路において、フィルタ
   回路は二段の不平衡型フィルタ部からなり、両フィルタ
   部を両信号線にそれぞれ挿入し、パルストランスで平衡
   −不平衡変換を行うことを特徴とするＬＡＮ用伝送イン
   ターフェース回路。