JPH06284155A - 変調装置及び復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の低電源電圧化とデータ送受信品質の向
上を図る。 【構成】 データポンプ回路３はデータを変復調する。
データポンプ回路３から出力される変調データは、デー
タポンプ回路３の出力段に備えられた１ビットＤ／Ａ変
換器でパルス密度変調され、フォトカプラ５を介して回
線１０側に伝達される。回線１０側に伝達されたパルス
密度変調信号は、ＬＰＦ６でアナログ送信信号に変換さ
れて電話回線１０に送出される。電話回線１０から受信
されたアナログ受信信号は、１ビットＡ／Ｄ変換器１２
でパルス密度変調されたのち、フォトカプラ１４を介し
て端末側に伝達される。端末側に伝達されたパルス密度
変調信号は、データポンプ回路３で復調される。回線側
と端末側との絶縁分界を図る手段としてフォトカプラ
５，１３，１４を使用することにより電源電圧の低減と
データ伝送品質の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばアナログ電話
回線のような通信回線の終端において、通信回線と端末
装置との間で授受される信号を変復調する変復調装置に
関し、特に通信回線と端末装置との間の絶縁分界方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電話回線に接続される機器に
は、ネットワークの機能を妨害したり、他の利用者や交
換機に迷惑を及ぼさないように、種々の電気的条件を満
たすことが必要とされており、この条件が郵政省令で定
められている。このため、アナログ回線とデータ端末装
置との間に接続される変復調装置（モデム）では、回線
と端末との間を何らかの形で絶縁分界する必要がある。

【０００３】従来の変復調装置では、回線と端末との間
の絶縁分解を図る手段として、構成が簡単で安価なトラ
ンスが使用されている。即ち、データ端末装置から出力
されるデータは、変復調装置で例えばＰＳＫ変調され、
送信フィルタ及び混合／分配回路を介してトランスの２
次側に供給され、トランスの１次側を介して電話回線に
伝送される。また、電話回線から受信されたアナログ受
信信号は、トランスの１次側から２次側に伝達され、更
に混合／分配回路、受信フィルタを介してＰＳＫ復調さ
れ、データ端末装置に供給される。このように、トラン
スを介して回線との絶縁を図ることにより、前述した電
気的条件を満たすことが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の変復調装置では、トランスの１次側（回線側）
で十分な振幅特性を得ようとすると、２次側（端末側）
でそれに見合ったドライブ電力を必要とし、そのための
電力を外部から供給しなければならない。近年、この種
の装置でも低電源電圧化の要求が高まっているが、従来
の装置では、電源電圧を低くした場合に、トランスを十
分な振幅で駆動することができなくなるため、低電源電
圧化を図ることが困難であるという問題がある。また、
従来の装置では、トランスのアナログ伝達特性に起因し
て変調信号の位相回転や高調波歪みの増加が避けられ
ず、データ誤りが発生し易いという問題もある。

【０００５】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、回線と端末との間の絶縁分界を図
りつつ、装置の低電源電圧化および小型化を図ると共
に、データ送受信の品質を向上させることができる変調
装置及び復調装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る変調装置
は、端末装置と通信回線との間に設けられ、前記端末装
置から供給される送信データを前記通信回線上で伝送さ
れるアナログ伝送信号に変換する変調装置において、前
記送信データを変調する変調手段と、この変調手段で得
られた変調信号をパルス変調するパルス変調手段と、こ
のパルス変調手段で得られたパルス変調信号を前記アナ
ログ伝送信号に変換して前記通信回線に送出する送信手
段と、前記パルス変調手段と前記送信手段との間に介装
されて両者を光結合すると共に電気的に絶縁する光結合
手段とを具備してなることを特徴とする。

【０００７】また、この発明に係る復調装置は、通信回
線と端末装置との間に設けられ、前記通信回線から受信
されたアナログ受信信号を前記端末装置に必要な受信デ
ータに変換する復調装置において、前記アナログ受信信
号をパルス変調するパルス変調手段と、このパルス変調
手段で得られたパルス変調信号を前記受信データに変換
する復調手段と、前記パルス変調手段と前記復調手段と
の間に介装されて両者を光結合すると共に電気的に絶縁
する光結合手段とを具備してなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明の変調装置によれば、送信データの変
調信号を更にパルス変調信号に変換し、このパルス変調
信号を光結合手段を介して回線側に伝達するようにして
いるので、光結合手段で端末装置と通信回線とを絶縁分
界することができる。一般に、フォトカプラ等の光結合
手段は、トランス以上の絶縁特性を有するので、変調装
置に要求される電気的条件を十分に満足させることがで
きる。さらに、光結合手段はトランスより小型であるた
め、装置の小型化が可能となる。そして、この発明によ
れば、従来のトランスに代えて光結合手段を使用してい
るので、２次側のドライブ電力を従来よりも大幅に削減
することができる。また、１次側で必要な電力は、回線
の受信監視信号を形成するための直流電流を有効に活用
することができる。このため、この発明によれば、装置
の大幅な低電源電圧化を図ることができる。また、この
発明によれば、ディジタル的なパルス変調信号で情報が
伝達されるため、位相の回転や高調波歪みといったアナ
ログ的な影響を受けることがない。このため、データの
伝送品質も大幅に向上する。

【０００９】また、この発明の復調装置においても、通
信回線からのアナログ受信信号をパルス変調信号に変換
し、このパルス変調信号を光結合手段を介して端末装置
側に伝達するようにしているので、光結合手段で通信回
線と端末装置とを絶縁分界することができる。このた
め、この発明によれば、上記と同様にデータ伝送品質を
向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、添付の図面を参照してこの発明の実施
例について説明する。図１はこの発明の実施例に係る変
復調装置の構成を示すブロック図である。図示しないコ
ンピュータ等の端末装置から出力される送信データＤs
は、インタフェース１を介して送受信コントローラ２に
供給される。送受信コントローラ２は、送信データＤs
を図示しない内部のバッファで速度調整し、ホフマン符
号等によるデータ圧縮やエラーチェックコードの付加等
の処理を施したのち、データポンプ回路３にデータを供
給する。データポンプ回路３は、入力されたデータをＰ
ＳＫ（Phase Shift Keying）変調したのち、このＰＳＫ
変調データを１ビットのパルス密度変調信号に変換して
出力する。このパルス密度変調信号は、アンプ４を介し
てフォトカプラ５の入力側のフォトダイオード５ａをド
ライブする。フォトカプラ５の出力側のフォトトランジ
スタ５ｂに伝達されたパルス密度変調信号は、ローパス
フィルタ６でアナログ変調信号に復調され、送信フィル
タ７、混合／分配回路８及びＤＰ（ダイヤルパルス）リ
レー９を介して電話回線１０に供給される。

【００１１】一方、電話回線１０からＤＰリレー９を介
して受信されたアナログ受信信号は、受信フィルタ１１
を介したのち、１ビットＡ／Ｄ変換器１２でパルス密度
変調される。なお、１ビットＡ／Ｄ変換器１２でのＡ／
Ｄ変換タイミング用のクロックは、送受信コントローラ
２からフォトカプラ１３を介して１ビットＡ／Ｄ変換器
１２に与えられる。１ビットＡ／Ｄ変換器１２から出力
されるパルス密度変調信号は、フォトカプラ１４の入力
側のフォトダイオード１４ａをドライブする。フォトカ
プラ１４の出力側のフォトトランジスタ１４ｂに伝達さ
れたパルス密度変調信号は、アナログローパスフィルタ
１５でアナログ変調信号に復調され、データポンプ回路
３に供給される。データポンプ回路３は、入力されたア
ナログ変調信号をＡ／Ｄ変換したのち、ＰＳＫ復調して
送受信コントローラ２に供給する。送受信コントローラ
２は、受信復調データからエラーチェック、データ伸長
等の処理を施し、エラー時には、再送要求等を電話回線
１０側に出力すると共に、内部のバッファでデータの速
度調整をして、インタフェース１を介して端末装置に受
信データＤr を供給する。

【００１２】シーケンスコントローラ１６は、送受信コ
ントローラ２及びデータポンプ回路３の動作を制御する
と共に、インタフェース１を介して端末装置との間で制
御データを授受し、トーンダイヤラ１７及びパルスダイ
ヤラ１８を駆動する。トーンダイヤラ１７は、ＤＴＭＦ
（Dual Tone Multi Frequency ）信号を混合／分配回路
８を介して送出するための回路、パルスダイヤラ１８
は、ダイヤルパルスを発生させてＤＰリレー９を駆動す
るための回路である。

【００１３】図２は、データポンプ回路３の詳細を示す
ブロック図である。送受信コントローラ２から供給され
る送信データは、スクランブラ２１でデータの位置を組
み替えることにより、バーストエラーが分散される。変
調回路２２は、スクランブラ２１の出力を例えばＰＳＫ
変調する。得られた変調データは、マルチビットのデー
タであるが、このデータが１ビットＤ／Ａ変換器２３で
Δ変調されることにより、１ビットのパルス密度又はパ
ルス幅変調された信号となる。一方、アナログ受信デー
タは、Ａ／Ｄ変換器２４で所定ビット数のディジタルデ
ータに変換されたのち、復調回路２５で例えばＰＳＫ復
調され、更にデスクランブラ２６でデータの順序が入れ
替えられる。この受信データが送受信コントローラ２に
供給されることになる。

【００１４】次に、このように構成された変復調装置の
動作について説明する。 （１）変調時 データの送信時（変調時）においては、図３に示すよう
に、変調回路２２から出力されるマルチビットの変調デ
ータＰＳＫが１ビットＤ／Ａ２３でパルス密度変調さ
れ、更にＬＰＦ６でアナログ変調信号に戻されてから回
線１０にデータが送出される。そして、パルス密度変調
された信号形態で、フォトカプラ５による信号伝達がな
されることにより、図１におけるディジタル処理される
１次側とアナログ処理される２次側とが絶縁分離される
ことになる。この方式によれば、２次側で必要な電力
は、フォトカプラ５のフォトダイオード５ａをドライブ
する電力であるが、この電力は従来のトランスを駆動す
る電力よりも格段に少ないものでよい。

【００１５】（２）復調時 データ受信時（復調時）においては、図４に示すよう
に、受信フィルタ１１から出力されるアナログ受信信号
が１ビットＡ／Ｄ変換器１２でパルス密度変調され、更
にアナログＬＰＦ１５でアナログ受信信号に戻されてか
らデータポンプ回路３に供給されて復調される。そし
て、この場合にも、パルス密度変調された信号形態で、
フォトカプラ１４による信号伝達がなされることによ
り、図１における１次側（アナログ回路）と２次側（デ
ィジタル回路）が絶縁分離されることになる。

【００１６】以上のように、この実施例の変復調装置に
よれば、１次側と２次側とを絶縁分界する手段がフォト
カプラ５，１３，１４であるから、トランスを使用した
場合よりも装置を大幅に小型化することができる。ま
た、１次側の回路の電源は、オフフック時に電話回線１
０に流れる交換機からの受信監視信号（直流電流２０mA
〜１２０mA程度）を利用できる。このため、２次側電力
としては、ディジタル回路やフォトダイオード５ａ，１
３ａをドライブする電力のみで良いため、装置の低電源
電圧化を図ることができる。また、この装置によれば、
絶縁分界点がディジタル的なパルス密度変調信号で伝達
されるので、トランスを使用した場合のような位相回転
や高調波歪みの発生といったアナログ的な損失を受ける
ことがない。このため、データの送受信品質を高めるこ
とができる。

【００１７】図５は、データポンプ回路３の他の構成例
を示すブロック図である。このデータポンプ回路３が図
２に示したものと異なる点は、受信入力側のＡ／Ｄ変換
器２４の代わりに１ビット／マルチビット変換器３１を
設けた点である。この１ビット／マルチビット変換器３
１は、同様の機能を有するディジタルローパスフィルタ
で置換してもよい。この場合、データポンプ回路２４に
フォトカプラ１４の出力であるパルス変調信号をダイレ
クトに入力させることができるので、図１におけるアナ
ログローパスフィルタ１５が不要になる。この実施例に
よれば、図６に示すように、データ受信時（復調時）
は、１ビットＡ／Ｄ変換器１２からのパルス変調信号
が、アナログ信号を介さずに受信データに変換される。
即ち、この実施例の方が先の実施例よりもＤ／Ａ変換及
びＡ／Ｄ変換が各１回少ないので、その分量子化誤差等
が少なく、より正確な情報伝送が可能である。

【００１８】なお、以上の実施例では、光結合手段とし
てフォトカプラを使用したが、光集積回路等を利用した
他の光結合手段を使用してもよい。また、変復調方式と
しては、ＰＳＫ方式に限らず、ＦＳＫ（Frequency Shif
t Keying）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Moduratio
n ）等、他の変復調方式を利用した装置にもこの発明を
適用可能である。更に、上記実施例では、パルス変調方
式として１ビットＡ／Ｄ変換器及び１ビットＤ／Ａ変換
器を使用したパルス密度変調方式を使用したが、パルス
幅変調方式等、光結合に適した他のパルス変調方式を使
用するようにしてもよい。なお、この発明の変復調装置
はファクシミリ等の場合のように端末装置内部に組込ま
れていてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
回線と端末の絶縁分界手段として従来のトランスに代え
て光結合手段を使用しているので、装置の大幅な低電源
電圧化および小型化を図ることができる。また、この発
明によれば、絶縁分界部がディジタル的なパルス変調信
号で情報伝達されるため、位相の回転や高調波歪みとい
ったアナログ的な影響を受けることがなく、データの伝
送品質も大幅に向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例に係る変復調装置のブロッ
ク図である。

【図２】 同装置におけるデータポンプ回路のブロック
図である。

【図３】 同装置の変調時の動作を説明するための図で
ある。

【図４】 同装置の復調時の動作を説明するための図で
ある。

【図５】 この発明の他の実施例におけるデータポンプ
回路のブロック図である。

【図６】 同実施例の復調時の動作を説明するための図
である。

【符号の説明】

１…インタフェース、２…送受信コントローラ、３…デ
ータポンプ回路、４…アンプ、５，１３，１４…フォト
カプラ、６，１５…ローパスフィルタ、７…送信フィル
タ、８…混合／分配回路、９…ＤＰリレー、１０…電話
回線、１１…受信フィルタ、１２…１ビットＡ／Ｄ変換
器、１６…シーケンスコントローラ、１７…トーンダイ
ヤラ、１８…パルスダイヤラ、２１…スクランブラ、２
２…変調回路、２３…１ビットＤ／Ａ変換器、２４…Ａ
／Ｄ変換器、２５…復調回路、２６…デスクランブラ、
３１…１ビット／マルチビット変換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端末装置と通信回線との間に設けられ、
   前記端末装置から供給される送信データを前記通信回線
   上で伝送されるアナログ伝送信号に変換する変調装置に
   おいて、 前記送信データを変調する変調手段と、 この変調手段で得られた変調信号をパルス変調するパル
   ス変調手段と、 このパルス変調手段で得られたパルス変調信号を前記ア
   ナログ伝送信号に変換して前記通信回線に送出する送信
   手段と、 前記パルス変調手段と前記送信手段との間に介装されて
   両者を光結合すると共に電気的に絶縁する光結合手段と
   を具備してなることを特徴とする変調装置。
2. 【請求項２】 通信回線と端末装置との間に設けられ、
   前記通信回線から受信されたアナログ受信信号を前記端
   末装置に必要な受信データに変換する復調装置におい
   て、 前記アナログ受信信号をパルス変調するパルス変調手段
   と、 このパルス変調手段で得られたパルス変調信号を前記受
   信データに変換する復調手段と、 前記パルス変調手段と前記復調手段との間に介装されて
   両者を光結合すると共に電気的に絶縁する光結合手段と
   を具備してなることを特徴とする復調装置。