データ伝送装置
【課題】データ伝送システムにおいて、伝送線路とデータ伝送装置の接続点におけるインピーダンスの不整合をなくして反射を低減し、高速でより信頼性の高い通信を行うことができるようにする。
【解決手段】絶縁部１２をコンデンサ１１とコモンモードチョークコイル１０により構成し、ドライバ８からの送信信号および伝送線路２からの受信信号を、コンデンサ１１により直流分を電気的に絶縁すると共にコモンモードチョークコイル１０によりコモンモードノイズの除去を行う。本構成にすることで、データ伝送装置１０１，１０２，１０３・・・の入力インピーダンスを高くし、反射を低減することができる。
【解決手段】絶縁部１２をコンデンサ１１とコモンモードチョークコイル１０により構成し、ドライバ８からの送信信号および伝送線路２からの受信信号を、コンデンサ１１により直流分を電気的に絶縁すると共にコモンモードチョークコイル１０によりコモンモードノイズの除去を行う。本構成にすることで、データ伝送装置１０１，１０２，１０３・・・の入力インピーダンスを高くし、反射を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチドロップ形態のデータ伝送システムに用いられるデータ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデータ伝送システムに用いられるデータ伝送装置は、絶縁部にパルストランスを用いる構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
図４は従来のデータ伝送システムを示す概要図である。図４において、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・は両端に終端抵抗３，４を持つ伝送線路２に接続されており、データ伝送装置間でシリアル通信が行われている。データ伝送装置１０１は信号処理部６で送信データを生成しドライバ８へ出力する。ドライバ８の出力制御は送信イネーブル信号７により行う。ドライバ８からの送信信号および伝送線路２からの受信信号は、パルストランス１３により直流分を電気的に絶縁されると共にコモンモードノイズの除去が行われる。他のデータ伝送装置１０２，１０３，・・・についても、データ伝送装置１０１と同様の構成となっている。以上のような構成で、ある伝送装置から他の伝送装置へ信号が送信されるとき、信号が接続点５０１，５０２，５０３，・・・を通過するたびに、インピーダンスの不整合による反射が生じる。
反射の現象は図５のような模式図で表される。送信側から接続点５０１，５０２，５０３，・・・を境に受信側を見たとき、伝送線路２の特性インピーダンスＺ０は、伝送線路２の特性インピーダンスＺ０とデータ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・の入力インピーダンスＺ１の並列接続インピーダンスＺ’＝Ｚ０×Ｚ１／（Ｚ０＋Ｚ１）へと低下し、インピーダンスの不整合が起こる。このとき反射率ρは（１）式で表される。
ρ＝（Ｚ０−Ｚ’）／（Ｚ０＋Ｚ’）＝１／（１＋２×Ｚ１／Ｚ０） ・・・（１）
よって（１）式より、伝送線路２の特性インピーダンスＺ０に比べ、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・の入力インピーダンスＺ１が小さい程、反射率ρは大きくなる。
【特許文献１】特公平６−５９０５４号公報（第１１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のデータ伝送装置では、絶縁部にパルストランス１３が用いられているため、パルストランスの内部損失等により、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・の入力インピーダンスＺ１が低下するため、大きな反射が生じ、通信エラーを引き起こすという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、反射を低減し、高速でより信頼性の高い、データ伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、送受信信号のデータ処理を行う信号処理部と、前記信号処理部で生成された送信データと送信イネーブル信号を受けて信号出力するドライバと、前記ドライバから出力された送信信号および伝送線路からの受信信号の直流分を電気的に絶縁すると共にコモンモードノイズの除去を行う絶縁部と、前記伝送線路からの受信信号を前記絶縁部を介して受け前記信号処理部へ受信データを渡すレシーバと、からなるデータ伝送装置において、前記絶縁部に高インピーダンス部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記高インピーダンス部はコンデンサと、コモンモードチョークコイルと、からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１および請求項２に記載の発明によると、反射を低減することができ、高速でより信頼性の高い通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例を示す概要図である。図１において、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・は両端に終端抵抗３，４を持つ伝送線路２に接続されており、データ伝送装置間でシリアル通信が行われている。
１１はコンデンサで、伝送線路に接続されている。１０はコモンモードチョークコイルで、コンデンサ１１とドライバ８、レシーバ９に接続されている。ドライバ８およびレシーバ９は信号処理部６に接続されている。
データ伝送装置１０１は信号処理部６で送信データを生成しドライバ８へ出力する。ドライバ８の出力制御は送信イネーブル信号７により行う。ドライバ８からの送信信号および伝送線路２からの受信信号は、コンデンサ１１により直流分を電気的に絶縁されると共にコモンモードチョークコイル１２によりコモンモードノイズの除去が行われる。他のデータ伝送装置１０２，１０３，・・・についても、データ伝送装置１０１と同様の構成となっている。
本発明が特許文献１と異なる部分は、絶縁部１２にコンデンサ１１とコモンモードチョークコイル１０を用いたことである。
このような構成にすることで、パルストランスを用いた場合に比べ、内部損失を低く抑えることができ、入力インピーダンスＺ１が大きくなるので、（１）式より反射率ρは小さくなる。
本実施例における効果を示す実験データを図３および図４に示す。図３は従来のパルストランスを使用したデータ伝送装置についての実験システムと反射率の結果であり、図４は本発明のコモンモードチョークコイルを使用したデータ伝送装置についての実験システムと反射率の結果である。図から分かるように、データ伝送装置の接続台数にかかわらず、反射率の改善がみられた。
以上のように、反射が低減でき、高速でより信頼性の高い、データ伝送システムを構成できる。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
反射を低減することによって、高速で信頼性の高い通信システムを構築することができるので、高速性およびより高い信頼性が要求されるＦＡ分野をはじめとするあらゆる通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例を示す概要図
【図２】従来のパルストランスを使用した実験を示す説明図
【図３】本発明の実験を示す説明図
【図４】従来のデータ伝送システムを示す概要図
【図５】反射の現象を表した模式図
【符号の説明】
【００１０】
２ 伝送線路
３，４ 終端抵抗
６ 信号処理部
７ 送信イネーブル信号
８ ドライバ
９ レシーバ
１０ コモンモードチョークコイル
１１ コンデンサ
１２ 絶縁部
１３ パルストランス
１０１，１０２，１０３ データ伝送装置
５０１，５０２，５０３ 接続点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチドロップ形態のデータ伝送システムに用いられるデータ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデータ伝送システムに用いられるデータ伝送装置は、絶縁部にパルストランスを用いる構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
図４は従来のデータ伝送システムを示す概要図である。図４において、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・は両端に終端抵抗３，４を持つ伝送線路２に接続されており、データ伝送装置間でシリアル通信が行われている。データ伝送装置１０１は信号処理部６で送信データを生成しドライバ８へ出力する。ドライバ８の出力制御は送信イネーブル信号７により行う。ドライバ８からの送信信号および伝送線路２からの受信信号は、パルストランス１３により直流分を電気的に絶縁されると共にコモンモードノイズの除去が行われる。他のデータ伝送装置１０２，１０３，・・・についても、データ伝送装置１０１と同様の構成となっている。以上のような構成で、ある伝送装置から他の伝送装置へ信号が送信されるとき、信号が接続点５０１，５０２，５０３，・・・を通過するたびに、インピーダンスの不整合による反射が生じる。
反射の現象は図５のような模式図で表される。送信側から接続点５０１，５０２，５０３，・・・を境に受信側を見たとき、伝送線路２の特性インピーダンスＺ０は、伝送線路２の特性インピーダンスＺ０とデータ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・の入力インピーダンスＺ１の並列接続インピーダンスＺ’＝Ｚ０×Ｚ１／（Ｚ０＋Ｚ１）へと低下し、インピーダンスの不整合が起こる。このとき反射率ρは（１）式で表される。
ρ＝（Ｚ０−Ｚ’）／（Ｚ０＋Ｚ’）＝１／（１＋２×Ｚ１／Ｚ０） ・・・（１）
よって（１）式より、伝送線路２の特性インピーダンスＺ０に比べ、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・の入力インピーダンスＺ１が小さい程、反射率ρは大きくなる。
【特許文献１】特公平６−５９０５４号公報（第１１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のデータ伝送装置では、絶縁部にパルストランス１３が用いられているため、パルストランスの内部損失等により、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・の入力インピーダンスＺ１が低下するため、大きな反射が生じ、通信エラーを引き起こすという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、反射を低減し、高速でより信頼性の高い、データ伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、送受信信号のデータ処理を行う信号処理部と、前記信号処理部で生成された送信データと送信イネーブル信号を受けて信号出力するドライバと、前記ドライバから出力された送信信号および伝送線路からの受信信号の直流分を電気的に絶縁すると共にコモンモードノイズの除去を行う絶縁部と、前記伝送線路からの受信信号を前記絶縁部を介して受け前記信号処理部へ受信データを渡すレシーバと、からなるデータ伝送装置において、前記絶縁部に高インピーダンス部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記高インピーダンス部はコンデンサと、コモンモードチョークコイルと、からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１および請求項２に記載の発明によると、反射を低減することができ、高速でより信頼性の高い通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例を示す概要図である。図１において、データ伝送装置１０１，１０２，１０３，・・・は両端に終端抵抗３，４を持つ伝送線路２に接続されており、データ伝送装置間でシリアル通信が行われている。
１１はコンデンサで、伝送線路に接続されている。１０はコモンモードチョークコイルで、コンデンサ１１とドライバ８、レシーバ９に接続されている。ドライバ８およびレシーバ９は信号処理部６に接続されている。
データ伝送装置１０１は信号処理部６で送信データを生成しドライバ８へ出力する。ドライバ８の出力制御は送信イネーブル信号７により行う。ドライバ８からの送信信号および伝送線路２からの受信信号は、コンデンサ１１により直流分を電気的に絶縁されると共にコモンモードチョークコイル１２によりコモンモードノイズの除去が行われる。他のデータ伝送装置１０２，１０３，・・・についても、データ伝送装置１０１と同様の構成となっている。
本発明が特許文献１と異なる部分は、絶縁部１２にコンデンサ１１とコモンモードチョークコイル１０を用いたことである。
このような構成にすることで、パルストランスを用いた場合に比べ、内部損失を低く抑えることができ、入力インピーダンスＺ１が大きくなるので、（１）式より反射率ρは小さくなる。
本実施例における効果を示す実験データを図３および図４に示す。図３は従来のパルストランスを使用したデータ伝送装置についての実験システムと反射率の結果であり、図４は本発明のコモンモードチョークコイルを使用したデータ伝送装置についての実験システムと反射率の結果である。図から分かるように、データ伝送装置の接続台数にかかわらず、反射率の改善がみられた。
以上のように、反射が低減でき、高速でより信頼性の高い、データ伝送システムを構成できる。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
反射を低減することによって、高速で信頼性の高い通信システムを構築することができるので、高速性およびより高い信頼性が要求されるＦＡ分野をはじめとするあらゆる通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例を示す概要図
【図２】従来のパルストランスを使用した実験を示す説明図
【図３】本発明の実験を示す説明図
【図４】従来のデータ伝送システムを示す概要図
【図５】反射の現象を表した模式図
【符号の説明】
【００１０】
２ 伝送線路
３，４ 終端抵抗
６ 信号処理部
７ 送信イネーブル信号
８ ドライバ
９ レシーバ
１０ コモンモードチョークコイル
１１ コンデンサ
１２ 絶縁部
１３ パルストランス
１０１，１０２，１０３ データ伝送装置
５０１，５０２，５０３ 接続点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信信号のデータ処理を行う信号処理部と、前記信号処理部で生成された送信データと送信イネーブル信号を受けて信号出力するドライバと、前記ドライバから出力された送信信号および伝送線路からの受信信号の直流分を電気的に絶縁すると共にコモンモードノイズの除去を行う絶縁部と、前記伝送線路からの受信信号を前記絶縁部を介して受け前記信号処理部へ受信データを渡すレシーバと、からなるデータ伝送装置において、
前記絶縁部に高インピーダンス部を設けたことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記高インピーダンス部はコンデンサと、コモンモードチョークコイルと、からなることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【請求項１】
送受信信号のデータ処理を行う信号処理部と、前記信号処理部で生成された送信データと送信イネーブル信号を受けて信号出力するドライバと、前記ドライバから出力された送信信号および伝送線路からの受信信号の直流分を電気的に絶縁すると共にコモンモードノイズの除去を行う絶縁部と、前記伝送線路からの受信信号を前記絶縁部を介して受け前記信号処理部へ受信データを渡すレシーバと、からなるデータ伝送装置において、
前記絶縁部に高インピーダンス部を設けたことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項２】
前記高インピーダンス部はコンデンサと、コモンモードチョークコイルと、からなることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１１４９４７（Ｐ２００６−１１４９４７Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９７１０２（Ｐ２００４−２９７１０２）
【出願日】平成１６年１０月１２日（２００４．１０．１２）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１２日（２００４．１０．１２）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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