伝送装置
【課題】抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制可能な伝送装置を提供する。
【解決手段】抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲを含む。一例として、可変抵抗ＶＲは、外部からの設定に応じて、抵抗体に沿って移動する可動片を有し、その可動片の位置に応じて抵抗値を変化させることで、外部からの設定に応じた抵抗値を実現する。さらに、抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲと並列に接続されたインダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含み、並列共振回路を構成する。この並列共振回路の共振周波数を接地電流のパルス周波数と略一致させることで、直流における抵抗回路部２のインピーダンスに比較し、接地電流のパルス周波数における抵抗回路部２のインピーダンスが大きくなるように構成される。
【解決手段】抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲを含む。一例として、可変抵抗ＶＲは、外部からの設定に応じて、抵抗体に沿って移動する可動片を有し、その可動片の位置に応じて抵抗値を変化させることで、外部からの設定に応じた抵抗値を実現する。さらに、抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲと並列に接続されたインダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含み、並列共振回路を構成する。この並列共振回路の共振周波数を接地電流のパルス周波数と略一致させることで、直流における抵抗回路部２のインピーダンスに比較し、接地電流のパルス周波数における抵抗回路部２のインピーダンスが大きくなるように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は直流電位が印加された伝送路に電位変化を与えて信号伝送を行なう伝送装置に関し、特に電位変化を生じさせるための抵抗値のバラツキを抑制する伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、比較的短い距離の装置間における信号伝送を実現する手段として、直流電位を印加した伝送路において、送信側が送信信号に応じた電位変化を与え、受信側がその電位変化を検出することで、当該送信信号を受信する伝送装置が知られている。
【０００３】
このような伝送装置の適用例として、衛星放送用の受信アンテナを構成する受信信号コンバータ（ＬＮＢ：Low Noise Block converter；以下、単にＬＮＢとも称す）と、ＬＮＢから出力された受信信号から映像信号を生成するセットトップボックス（ＳＴＢ：Set Top Box；以下、単にＳＴＢとも称す）との間の切換信号の伝送などに用いられている。なお、ＳＴＢは、レシーバとも称される。
【０００４】
衛星放送は、地上放送などと異なり、極めて高い周波数の電波を用いて放送が行なわれため、受信アンテナで受信された電波がそのまま同軸ケーブルなどの導体中を伝搬すると、その減衰量は非常に大きくなる。そこで、受信アンテナで受信される電波は、ＬＮＢにより所望のチャンネル毎に導体中の伝搬に適した受信信号に変換され、ＳＴＢへ送られる。このとき、上述のような構成により、所望のチャンネルの選択や感度などのさまざまな切換信号がＳＴＢからＬＮＢへ伝送される。
【０００５】
さらに、特開２００４−２６０６５６号公報（特許文献１）には、複数のＬＮＢと複数のＳＴＢとの間の切換信号の伝送を実現するためのスイッチボックスが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２６０６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような伝送装置においては、送信側が送信信号に応じて、伝送路から接地電位への電流経路を形成することで、直流印加部から接地電位へ接地電流が流される。このとき、直流印加部と伝送路との間に配置される抵抗回路部にその接地電流が流れ、抵抗回路部に電圧降下が生じる。すると、伝送路の電位は、直流印加部の印加電位から電圧降下分だけ低下する。このように与えられる電位変化に基づいて、受信信号が伝送される。
【０００７】
したがって、抵抗回路部で生じる電圧降下は、受信信号の品質に直接的に影響するため、抵抗回路部の抵抗値は、規定値または規定範囲となるように製造する必要がある。しかしながら、抵抗回路部の抵抗値は、比較的小さな値であり、製造過程におけるバラツキが大きい。そのため、伝送装置毎に抵抗回路部で生じる電圧降下が互いに異なり、伝送品質が劣化するという問題があった。
【０００８】
また、構成を簡素化するため、送信信号に加えて、伝送路を介して受けた電流から制御回路などの駆動電源を生成することもできる。しかしながら、このような構成を採用する場合には、伝送路における電位変化の影響を受け、駆動電源が不安定になるといった問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制可能な伝送装置を提供することである。
【００１０】
また、この発明の別の目的は、伝送路を介して電流を受け、安定した駆動電源を生成する伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に従う伝送装置は、抵抗を含む抵抗回路部と、抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、外部から受けた送信信号に応じて、スイッチ部をオン・オフし、直流印加部から接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、伝送路の他端と接続され、接地電流が抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による伝送路の電位変化を検出し、検出した伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部とを備える。そして、抵抗回路部は、外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成される。
【００１２】
好ましくは、抵抗回路部は、互いに並列に接続される複数の抵抗と、複数の抵抗の各々と直列に接続されるトランジスタとを含む。そして、制御部は、外部からの設定に応じた抵抗値を生じるように、所定の数の抵抗とそれぞれ直列に接続されるトランジスタをオンさせる。
【００１３】
好ましくは、抵抗回路部は、抵抗とそれぞれ並列に接続されるインダクタおよびキャパシタをさらに含み、インダクタおよびキャパシタは、直流に対する抵抗回路部のインピーダンスに比較し、接地電流の断続周波数に対する抵抗回路部のインピーダンスが大きくなるように、選定される。
【００１４】
好ましくは、インダクタは、被覆を有さないコイルからなる。
好ましくは、伝送装置は、伝送路を介して電流を受け、信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部をさらに備える。そして、信号検出部は、さらに、伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、電源生成部は、信号検出部における判定結果に基づいて、接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する。
【００１５】
好ましくは、電源生成部は、伝送路と接続され、直流に対するインピーダンスに比較し、接地電流の断続周波数に対して大きいインピーダンスを有する抑制回路部と、抑制回路部と並列に接続され、信号検出部からの判定結果に応じて、オン・オフするバイパス回路部とを含む。
【００１６】
好ましくは、バイパス回路部は、信号検出部からの判定結果をゲートに受けるバイパストランジスタと、バイパストランジスタと直列に接続され、伝送路を介して受ける電流値を制限する制限抵抗とを含む。
【００１７】
また、この発明に従う伝送装置は、抵抗を含む抵抗回路部と、抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、外部から受けた送信信号に応じて、スイッチ部をオン・オフし、直流印加部から接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、伝送路の他端と接続され、接地電流が抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による伝送路の電位変化を検出し、検出した伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部と、伝送路を介して電流を受け、信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部とを備える。そして、信号検出部は、伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、電源生成部は、信号検出部における判定結果に基づいて、接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に従う伝送装置によれば、抵抗回路部が外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成されるため、抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制可能な伝送装置を実現できる。
【００１９】
また、この発明に従う伝送装置によれば、信号検出部が伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、電源生成部が信号検出部における判定結果に基づいて、接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制するので、伝送路を介して電流を受け、安定した駆動電源を生成する伝送装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００の概略構成図である。
【００２２】
図１を参照して、伝送装置１００は、伝送路８と、直流印加部４と、抵抗回路部２と、スイッチ部ＳＷと、調整抵抗ｒａと、制御部６と、信号検出部１０とからなる。
【００２３】
直流印加部４は、所定の一定電圧を発生する電圧源からなり、抵抗回路部２を介して、伝送路８の一端と接続される。
【００２４】
抵抗回路部２は、直流印加部４と伝送路８との間に配置され、直流印加部４から伝送路８へ供給される電流値と自身の抵抗値との積に応じた電圧降下を生じる。そして、抵抗回路部２は、外部からの設定を受けて、抵抗値を変化させる可変抵抗を含む。
【００２５】
スイッチ部ＳＷは、伝送路８の一端と接地電位ＧＮＤとの間に接続され、制御部６からの指令に応じてオン・オフする。そして、スイッチ部ＳＷのオン・オフに伴い、パルス状の接地電流Ｉａが伝送路８から接地電位ＧＮＤへ流れる。一例として、スイッチ部ＳＷは、バイポーラトランジスタで構成される。さらに、スイッチ部ＳＷと接地電位ＧＮＤとの間には、接地電流Ｉａの値を調整するための調整抵抗ｒａが接続される。
【００２６】
制御部６は、外部から送信信号を受け、その送信信号に応じて、スイッチ部ＳＷをオン・オフさせるための指令を与える。なお、制御部６からスイッチ部ＳＷへ与える指令は、接地電流Ｉａの断続周波数、すなわちパルス周波数が一定となるような指令であることが望ましい。そこで、制御部６は、一例として、外部から受けた送信信号をパルス密度変調（ＰＤＭ：Pulse Density Modulation）により、時間軸上におけるパルスの粗密に変調する。具体的には、制御部６は、一定のパルス幅をもつパルスの存在する期間を「Ｈレベル」、それ以外の期間を「Ｌレベル」とみなし、「Ｈレベル」と「Ｌレベル」との時間間隔の比率の変化として送信信号を表す。
【００２７】
信号検出部１０は、伝送路８の他端と接続され、接地電流Ｉａにより生じる伝送路８の電位変化を検出し、その検出した電位変化を受信信号に復調して出力する。
【００２８】
なお、接地電流Ｉａが遮断される期間の伝送路８の電位は、直流印加部４の電位にほぼ等しく、接地電流Ｉａが生じる期間の伝送路８の電位は、直流印加部４の電位から抵抗回路部２で生じる電圧降下だけ低下した値となる。したがって、伝送路８の電位変化の振幅幅（変化幅）は、抵抗回路部２と接地電流Ｉａとの積に一致する。
【００２９】
一例として、直流印加部４の直流電位として接地電位ＧＮＤに対して１５Ｖ〜１８Ｖ、抵抗回路部２の抵抗値として１５Ω、および接地電流Ｉａとして４０ｍＡがそれぞれ設定される。この場合において、接地電流Ｉａの断続に応じた伝送路の電位変化は、６００ｍＶ（＝１５Ω×４０ｍＡ）となる。
【００３０】
ここで、接地電流Ｉａは、直流印加部４の接地電位ＧＮＤに対する電圧値と、抵抗回路部２、調整抵抗ｒａおよびスイッチ部ＳＷの合計抵抗値とに応じて決まるが、調整抵抗ｒａの抵抗値は、抵抗回路部２およびスイッチ部ＳＷの抵抗値に比較して十分大きいので、接地電流Ｉａは、調整抵抗ｒａの抵抗値によりほぼ決定され、抵抗回路部２の抵抗値のバラツキによる接地電流Ｉａのバラツキへの影響は小さい。しかしながら、抵抗回路部２の電圧降下は、接地電流Ｉａと抵抗値との積で決定されるため、抵抗回路部２の抵抗値のバラツキは、伝送信号の品質へ直接影響する。したがって、伝送過程におけるエラーを抑制し、伝送信号の品質を向上させるために、抵抗回路部２は外部からの設定に従い、自身の抵抗値を基準値に調整する。具体的には、伝送装置１００の製造過程において、製造者または製造装置が抵抗回路部２の抵抗値を測定しながら、基準値となるように抵抗回路部２へ設定を与える。
【００３１】
図２は、抵抗回路部２の概略構成図である。
図２を参照して、抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲを含む。一例として、可変抵抗ＶＲは、外部からの設定に応じて、抵抗体に沿って移動する可動片を有し、その可動片の位置に応じて抵抗値を変化させる。そして、抵抗回路部２は、外部からの設定に従い、所望の抵抗値を実現する。
【００３２】
さらに、抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲと並列に接続されたインダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含み、並列共振回路を構成する。そして、このインダクタＬ１とキャパシタＣ１とからなる並列共振回路の共振周波数を接地電流Ｉａのパルス周波数と略一致させることで、直流における抵抗回路部２のインピーダンスに比較し、接地電流Ｉａのパルス周波数における抵抗回路部２のインピーダンスが大きくなるように構成される。
【００３３】
すなわち、接地電流Ｉａが遮断されている期間においては、直流印加部４から伝送路８へ供給される電流には直流成分だけが含まれるため、抵抗回路部２におけるインピーダンスが小さくなり、抵抗回路部２における電圧降下、すなわち電力損失が抑制され、かつ、伝送路８の直流電位が安定する。一方、接地電流Ｉａが生じる期間においては、直流印加部４から伝送路８へ供給される電流にはパルス周波数成分が含まれるため、インダクタＬ１とキャパシタＣ１とからなる並列共振回路のインピーダンスが極めて大きくなり、接地電流Ｉａは可変抵抗ＶＲを流れて、基準の電圧降下量、すなわち伝送路８において基準の電位変化が生じる。
【００３４】
一例として、制御部６がパルス周波数を２２ｋＨｚとする指令を与える場合には、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１は、それぞれ８２０μＨ、０．０６８μＦに設定することができる。
【００３５】
ところで、共振時のインピーダンスを大きくするためには、インダクタンスの大きなインダクタを用いることが望ましい。しかしながら、インダクタンスを大きくするためには、ターン数の多いコイルから構成されるインダクタを用いる必要があり、インダクタが大型化し、多くの空間を占有するという問題が生じる。そこで、大きなインダクタンスを実現しつつ、インダクタの小型化を実現するために、被覆を有さないコイルからなるインダクタを用いることが望ましい。
【００３６】
図３は、インダクタの外形図である。
図３（ａ）は、コイルに被覆を有する汎用的なインダクタである。
【００３７】
図３（ｂ）は、コイルに被覆を有さない、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００に用いられるインダクタである。
【００３８】
図３（ａ）を参照して、汎用的なインダクタは、フェライトなどの強磁性体からなるコア３４と、コア３４に対して巻回される素線３６と、他の回路素子と接続されるリード線３２と、リード線３２とコア３４とを絶縁を維持したまま連結する接着剤３８と、コア３４および素線３６の全体を覆う被覆部３０とからなる。
【００３９】
汎用的なインダクタは、さまざまな用途に使用されることを考慮して、他の回路素子との電気的な接触の防止や取扱性を向上させるため、コイルに被覆が施される。しかしながら、コイルに施される被覆の分だけインダクタが大型化するため、予め所定の回路に実装することを目的としてコア３４などを設計することで、被覆を省略することができる。
【００４０】
図３（ｂ）を参照して、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００に用いられるインダクタは、図３（ａ）に示す汎用的なインダクタから被覆部３０を省略したものである。このように、被覆部３０を省略することで、インダクタの大幅な小型化を実現できる。一例として、約３０％程度の容積の小型化を実現できる。
【００４１】
（変形例）
上述のように、この発明の実施の形態１においては、可変抵抗ＶＲを用いて抵抗回路部２の抵抗値を変化させる構成について説明したが、可変抵抗ＶＲに代えて、複数の固定抵抗を選択的に接続することで、抵抗値を変化させることもできる。
【００４２】
この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置は、図１に示すこの発明の実施の形態１に従う伝送装置１００において、抵抗回路部２および制御部６をそれぞれ抵抗回路部３および制御部７に代えたものである。
【００４３】
図４は、この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
図４を参照して、この発明の実施の形態１の変形例に従う抵抗回路部３は、互いに並列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎと、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎの各々と直列に接続されたトランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎとを含む。さらに、抵抗回路部３は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎと並列に接続されるインダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含む。また、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎの各々は、制御部７からゲートに与えられる活性化指令に応じて、オン（導通状態）またはオフ（遮断状態）となる。したがって、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎのうち、オンとなるトランジスタと直列に接続される抵抗のみが電気的に接続される。
【００４４】
制御部７は、外部から設定を受け、抵抗回路部３がその設定に応じた抵抗値を有するように、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎのうち１または２以上の抵抗を選定し、その選定した抵抗と対応するトランジスタに対して活性化指令を与える。このようにして、制御部７は、外部からの設定値に従い、抵抗回路部３の抵抗値を調整する。
【００４５】
一例として、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを、Ｒｓ／２０，Ｒｓ／２１，Ｒｓ／２２，・・・，Ｒｓ／２ｎ−１（Ｒｓ：設計抵抗）のように等比級数的に選択すると、一定比率の調整幅を実現できる。具体的には、（１）トランジスタＴＲ１だけがオンの場合：Ｒｓ、（２）トランジスタＴＲ２だけがオンの場合：Ｒｓ／２、（３）トランジスタＴＲ１およびＴＲ２がオンの場合：Ｒｓ／３、のように抵抗回路部３の抵抗値が変化する。したがって、抵抗回路部３は、一定比率の調整幅をもって抵抗値を調整することができる。
【００４６】
この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置においては、機械的な可動機構を有する可変抵抗を用いる場合に比較して、電気的な信号で抵抗値を調整できるので、可動機構部の経年劣化による抵抗値の変化などが生じにくく、調整後の抵抗値をより長期に維持することができる。
【００４７】
なお、この発明の実施の形態１の変形例に従う制御部７では、任意のタイミングで抵抗回路部３の抵抗値を調整することも可能であるが、主として製造過程における抵抗値のバラツキの抑制を目的としているので、使用過程における使用者（ユーザ）による抵抗値の調整を禁止するような機能を追加してもよい。
【００４８】
また、この発明の実施の形態１の変形例に従う抵抗回路部３および制御部７は、以下に詳述する他の実施の形態２および３についても同様に適用が可能である。
【００４９】
この発明の実施の形態１によれば、抵抗回路部が外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成されるため、製造過程などにおける抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制することができる。よって、伝送過程におけるエラーを抑制し、伝送信号の品質を向上させた伝送装置を実現できる。
【００５０】
また、この発明の実施の形態１によれば、抵抗回路部が接地電流のパルス周波数と略一致する共振周波数をもつ並列共振回路を含むので、抵抗回路部は、接地電流が流れない期間においては、低インピーダンスの抵抗回路部を介して、直流電位を伝送路に与え、かつ、接地電流が流れる期間においては、基準値に調整された抵抗を介して接地電流を伝送路に与える。よって、送信信号の非伝送期間においては、伝送路の電位を安定化させ、かつ、送信信号の伝送期間においては、伝送路に基準の電位変化を生じさせる伝送装置を実現できる。
【００５１】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、伝送路を介して送信信号のみを伝送する構成について説明した。一方、実施の形態２においては、送信信号に加えて、送信側の駆動電源を供給する構成について説明する。
【００５２】
図５は、この発明の実施の形態２に従う伝送装置１０２の概略構成図である。
図５を参照して、伝送装置１０２は、図１に示すこの発明の実施の形態１に従う伝送装置１００において、電源生成部１２を加え、信号検出部１０を信号検出部１１に代えたものである。
【００５３】
信号検出部１１は、電源生成部１２から供給される駆動電源に基づいて動作する。そして、信号検出部１１は、伝送路８の他端と接続され、伝送路８に電位変化が生じているか否かを判定し、その判定結果を電源生成部１２へ出力する。具体的には、信号検出部１１は、伝送路８に接地電流Ｉａに伴うパルス周波数の電位変化が生じている期間において、「Ｌレベル」の判定結果を出力し、伝送路８が一定の電位を維持している期間において、「Ｈレベル」の判定結果を出力する。その他については、この発明の実施の形態１に従う信号検出部１０と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５４】
電源生成部１２は、伝送路８の他端に接続され、伝送路８を介して直流印加部４から電流を受け、信号検出部１１を駆動させるための駆動電源を生成する。さらに、電源生成部１２は、信号検出部１１から受けた判定結果に応じて、インピーダンスを変化させ、伝送路８からのノイズの侵入を抑制する。すなわち、電源生成部１２は、伝送路８から進入するノイズにより信号検出部１１へ与える駆動電源にリップルなどの変動が生じるのを回避する。
【００５５】
この発明の実施の形態２に従う伝送装置１０２のその他の点については、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５６】
図６は、この発明の実施の形態２に従う電源生成部１２の概略構成図である。
図６を参照して、この発明の実施の形態２に従う電源生成部１２は、ＤＣ／ＤＣ変換部２４と、互いに並列に接続された抑制回路部２２およびバイパス回路部２０とからなる。
【００５７】
ＤＣ／ＤＣ変換部２４は、主としてバイパス回路部２０を介して伝送路８から受けた直流電流をスイッチングなどにより所定の電圧をもつ駆動電源に変換する。
【００５８】
抑制回路部２２は、互いに並列に接続されたインダクタＬ２およびキャパシタＣ２の並列共振回路であり、その共振周波数が接地電流Ｉａのパルス周波数と略一致するように構成される。すなわち、抑制回路部２２は、接地電流のパルス周波数に対するインピーダンスを極めて大きくすることで、伝送路８を介して供給される接地電流Ｉａに起因するノイズがＤＣ／ＤＣ変換部２４へ侵入するのを抑制する。
【００５９】
なお、一例として、パルス周波数が２２ｋＨｚである場合には、インダクタＬ２およびキャパシタＣ２は、それぞれ８２０μＨ、０．０６８μＦに設定することができる。
【００６０】
一方、インダクタＬ２を構成するコイルは、現実には直流に対して抵抗値を有するので、抑制回路部２２においては、伝送路８から供給される直流電流によりインダクタＬ２において抵抗損失が生じる。そこで、電源生成部１２は、バイパス回路部２０を用いて、抑制回路部２２で生じる抵抗損失を抑制しつつ、伝送路８から受けた直流電流をＤＣ／ＤＣ変換部２４へ与える。
【００６１】
すなわち、バイパス回路部２０は、抑制回路部２２と並列に接続されたバイパストランジスタＢＴＲを含み、図示しない信号検出部１１から受けた判定結果に応じて、電気的な接続をオン・オフし、伝送路８から受けた直流電流の伝搬経路を切換える。上述したように、信号検出部１１は、伝送路８からの電流がノイズ成分を含む期間において、「Ｌレベル」の判定結果を出力するので、バイパストランジスタＢＴＲはオフとなり、伝送路８から侵入するノイズ成分は抑制回路部２２で遮断される。一方、信号検出部１１は、伝送路８からの電流がノイズ成分を含まない期間において、「Ｈレベル」の判定結果を出力するので、バイパストランジスタＢＴＲはオンとなり、伝送路８から受ける電流はバイパストランジスタＢＴＲを介してＤＣ／ＤＣ変換部２４へ供給される。
【００６２】
上述のように、信号検出部１１は、伝送路８にノイズ成分が生じているか否かを判定し、電源生成部１２は、信号検出部１１からの判定結果を受け、伝送路８にノイズ成分が生じていない期間だけ、電流を受けて駆動電源を生成する。したがって、電源生成部１２は、伝送路８で生じるノイズ成分の影響を受けることなく、いわゆる「クリーン」な駆動電源を信号検出部１１へ供給することができる。
【００６３】
（変形例）
上述のように、この発明の実施の形態２においては、バイパストランジスタＢＴＲのみで構成されるバイパス回路部２０について説明したが、バイパストランジスタＢＴＲがオンした瞬間に生じる突入電流を制限するための制限抵抗をさらに配置してもよい。
【００６４】
図７は、この発明の実施の形態２の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
図７を参照して、この発明の実施の形態２の変形例に従う電源生成部１３は、図６に示す電源生成部１２において、バイパストランジスタＢＴＲと直列に制限抵抗ｒｂを接続したものである。上述したように、バイパストランジスタＢＴＲは、図示しない信号検出部１１からの判定結果に応じてオン・オフするため、それに伴い電源生成部１３のインピーダンスは大きく変化する。そのため、伝送路８から流入する電流値も大きく変動する。特に、バイパストランジスタＢＴＲがオンした瞬間には、伝送路８から突入電流が流入するため、バイパストランジスタＢＴＲに対するダメージなども懸念される。そこで、制限抵抗ｒｂは、バイパストランジスタＢＴＲと直列に接続され、バイパストランジスタＢＴＲに流入する突入電流を制限する。
【００６５】
このように、バイパストランジスタＢＴＲと直列に制限抵抗ｒｂを接続することで、バイパストランジスタＢＴＲに生じるダメージを減少させ、製品寿命を大幅に延ばすことが可能となる。
【００６６】
なお、この発明の実施の形態２およびこの発明の実施の形態２の変形例においても、図３（ｂ）に示すようなインダクタを用いてもよく、この発明の実施の形態１と同様に、インダクタの小型化を実現できる。
【００６７】
この発明の実施の形態２によれば、信号検出部が伝送路の電位変化が生じているか否か、すなわち伝送路にノイズ成分が含まれているか否かを判定し、その判定結果を電源生成部へ与える。電源生成部は、信号検出部から受けた判定結果に基づいてバイパス回路部をオン・オフさせ、伝送路から侵入するノイズを抑制回路部で遮断する。よって、接地電流の断続に起因して生じる伝送路のノイズに関わらず、安定した駆動電源の供給を実現できる。
【００６８】
［実施の形態３］
上述のこの発明の実施の形態１および２においては、送信側から受信側へ一方向にのみ信号伝送を行なう構成について説明した。一方、この発明の実施の形態３においては、双方向に信号伝送を行なう構成について説明する。
【００６９】
図８は、この発明の実施の形態３に従う伝送装置１０４の概略構成図である。
図８を参照して、伝送装置１０４は、伝送路８と、直流印加部４と、抵抗回路部２と、制御部６ａ，６ｂと、信号検出部１０ａ，１０ｂと、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２と、調整抵抗ｒａとからなる。
【００７０】
伝送路８と、直流印加部４と、抵抗回路部２とは、上述のこの発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７１】
制御部６ａ，６ｂと、信号検出部１０ａ，１０ｂと、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２と、調整抵抗ｒａは、伝送路８の両端側に対称となるように配置される。そして、制御部６ａ，６ｂは、それぞれ外部から受けた送信信号に応じて、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオン・オフさせるための指令を与える。また、制御部６ａ，６ｂは、それぞれ信号検出部１０ａ，１０ｂが復調した受信信号を受け、外部へ出力する。その他については、この発明の実施の形態１に従う制御部６と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７２】
信号検出部１０ａ，１０ｂは、それぞれ伝送路８と接続され、接地電流Ｉａ２，Ｉａ１により生じる伝送路８の電位変化を検出し、その検出した電位変化を受信信号に復調して制御部６ａ，６ｂへ出力する。その他については、この発明の実施の形態１に従う信号検出部１０と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７３】
スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれ伝送路８と接地電位ＧＮＤとの間に接続され、制御部６ａ，６ｂからの指令に応じてオン・オフする。そして、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフに伴い、それぞれパルス状の接地電流Ｉａ１，Ｉａ２が伝送路８から接地電位ＧＮＤへ流れる。その他については、この発明の実施の形態１に従うスイッチ部ＳＷおよび調整抵抗ｒａと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７４】
上述したように、送信信号を伝送する場合には、制御部６ａ，６ｂは、それぞれスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオン・オフさせ、接地電流Ｉａ１，Ｉａ２を接地電位ＧＮＤへ流し、伝送路８の電位を変化させる。また、信号検出部１０ａ，１０ｂは、それぞれ接地電流Ｉａ２，Ｉａ１により生じた伝送路８の電位変化を検出する。
【００７５】
なお、伝送路８の抵抗値は、調整抵抗ｒａおよび抵抗回路部２の抵抗値に比較して小さいため、接地電流Ｉａ２による伝送路８における電圧降下は無視できる。したがって、電流印加部４との間の距離にかかわらず、信号検出部１０ａおよび１０ｂにおいて検出される電位はほぼ等しい。そのため、抵抗回路部２における抵抗値のバラツキを抑制することで、伝送信号の品質を向上させることができる。
【００７６】
この発明の実施の形態３によれば、上述の実施の形態１および２における効果に加えて、双方向の信号伝送が可能となるので、一方の装置から他方の装置への一方的な指令の信号送信に加えて、その指令に対する応答などを他方の装置から送り返すこともでき、より広い用途に用いることのできる伝送装置を実現できる。
【００７７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の実施の形態１に従う伝送装置の概略構成図である。
【図２】抵抗回路部の概略構成図である。
【図３】インダクタの外形図である。
【図４】この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従う伝送装置の概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２に従う電源生成部の概略構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に従う伝送装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７９】
２，３ 抵抗回路部、４ 直流印加部、６，６ａ，６ｂ，７ 制御部、８ 伝送路、１０，１０ａ，１０ｂ，１１ 信号検出部、１２，１３ 電源生成部、２０，２１ バイパス回路部、２２ 抑制回路部、２４ ＤＣ／ＤＣ変換部、３０ 被覆部、３２ リード線、３４ コア、３６ 素線、３８ 接着剤、１００，１０２，１０４ 伝送装置、ＢＴＲ バイパストランジスタ、Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ、ＧＮＤ 接地電位、Ｉａ，Ｉａ１，Ｉａ２ 接地電流、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ 抵抗、ｒａ 調整抵抗、ｒｂ 制限抵抗、ＳＷ，ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ部、ＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎ トランジスタ、ＶＲ 可変抵抗。
【技術分野】
【０００１】
この発明は直流電位が印加された伝送路に電位変化を与えて信号伝送を行なう伝送装置に関し、特に電位変化を生じさせるための抵抗値のバラツキを抑制する伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、比較的短い距離の装置間における信号伝送を実現する手段として、直流電位を印加した伝送路において、送信側が送信信号に応じた電位変化を与え、受信側がその電位変化を検出することで、当該送信信号を受信する伝送装置が知られている。
【０００３】
このような伝送装置の適用例として、衛星放送用の受信アンテナを構成する受信信号コンバータ（ＬＮＢ：Low Noise Block converter；以下、単にＬＮＢとも称す）と、ＬＮＢから出力された受信信号から映像信号を生成するセットトップボックス（ＳＴＢ：Set Top Box；以下、単にＳＴＢとも称す）との間の切換信号の伝送などに用いられている。なお、ＳＴＢは、レシーバとも称される。
【０００４】
衛星放送は、地上放送などと異なり、極めて高い周波数の電波を用いて放送が行なわれため、受信アンテナで受信された電波がそのまま同軸ケーブルなどの導体中を伝搬すると、その減衰量は非常に大きくなる。そこで、受信アンテナで受信される電波は、ＬＮＢにより所望のチャンネル毎に導体中の伝搬に適した受信信号に変換され、ＳＴＢへ送られる。このとき、上述のような構成により、所望のチャンネルの選択や感度などのさまざまな切換信号がＳＴＢからＬＮＢへ伝送される。
【０００５】
さらに、特開２００４−２６０６５６号公報（特許文献１）には、複数のＬＮＢと複数のＳＴＢとの間の切換信号の伝送を実現するためのスイッチボックスが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２６０６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような伝送装置においては、送信側が送信信号に応じて、伝送路から接地電位への電流経路を形成することで、直流印加部から接地電位へ接地電流が流される。このとき、直流印加部と伝送路との間に配置される抵抗回路部にその接地電流が流れ、抵抗回路部に電圧降下が生じる。すると、伝送路の電位は、直流印加部の印加電位から電圧降下分だけ低下する。このように与えられる電位変化に基づいて、受信信号が伝送される。
【０００７】
したがって、抵抗回路部で生じる電圧降下は、受信信号の品質に直接的に影響するため、抵抗回路部の抵抗値は、規定値または規定範囲となるように製造する必要がある。しかしながら、抵抗回路部の抵抗値は、比較的小さな値であり、製造過程におけるバラツキが大きい。そのため、伝送装置毎に抵抗回路部で生じる電圧降下が互いに異なり、伝送品質が劣化するという問題があった。
【０００８】
また、構成を簡素化するため、送信信号に加えて、伝送路を介して受けた電流から制御回路などの駆動電源を生成することもできる。しかしながら、このような構成を採用する場合には、伝送路における電位変化の影響を受け、駆動電源が不安定になるといった問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制可能な伝送装置を提供することである。
【００１０】
また、この発明の別の目的は、伝送路を介して電流を受け、安定した駆動電源を生成する伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に従う伝送装置は、抵抗を含む抵抗回路部と、抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、外部から受けた送信信号に応じて、スイッチ部をオン・オフし、直流印加部から接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、伝送路の他端と接続され、接地電流が抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による伝送路の電位変化を検出し、検出した伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部とを備える。そして、抵抗回路部は、外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成される。
【００１２】
好ましくは、抵抗回路部は、互いに並列に接続される複数の抵抗と、複数の抵抗の各々と直列に接続されるトランジスタとを含む。そして、制御部は、外部からの設定に応じた抵抗値を生じるように、所定の数の抵抗とそれぞれ直列に接続されるトランジスタをオンさせる。
【００１３】
好ましくは、抵抗回路部は、抵抗とそれぞれ並列に接続されるインダクタおよびキャパシタをさらに含み、インダクタおよびキャパシタは、直流に対する抵抗回路部のインピーダンスに比較し、接地電流の断続周波数に対する抵抗回路部のインピーダンスが大きくなるように、選定される。
【００１４】
好ましくは、インダクタは、被覆を有さないコイルからなる。
好ましくは、伝送装置は、伝送路を介して電流を受け、信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部をさらに備える。そして、信号検出部は、さらに、伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、電源生成部は、信号検出部における判定結果に基づいて、接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する。
【００１５】
好ましくは、電源生成部は、伝送路と接続され、直流に対するインピーダンスに比較し、接地電流の断続周波数に対して大きいインピーダンスを有する抑制回路部と、抑制回路部と並列に接続され、信号検出部からの判定結果に応じて、オン・オフするバイパス回路部とを含む。
【００１６】
好ましくは、バイパス回路部は、信号検出部からの判定結果をゲートに受けるバイパストランジスタと、バイパストランジスタと直列に接続され、伝送路を介して受ける電流値を制限する制限抵抗とを含む。
【００１７】
また、この発明に従う伝送装置は、抵抗を含む抵抗回路部と、抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、外部から受けた送信信号に応じて、スイッチ部をオン・オフし、直流印加部から接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、伝送路の他端と接続され、接地電流が抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による伝送路の電位変化を検出し、検出した伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部と、伝送路を介して電流を受け、信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部とを備える。そして、信号検出部は、伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、電源生成部は、信号検出部における判定結果に基づいて、接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に従う伝送装置によれば、抵抗回路部が外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成されるため、抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制可能な伝送装置を実現できる。
【００１９】
また、この発明に従う伝送装置によれば、信号検出部が伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、電源生成部が信号検出部における判定結果に基づいて、接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制するので、伝送路を介して電流を受け、安定した駆動電源を生成する伝送装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００の概略構成図である。
【００２２】
図１を参照して、伝送装置１００は、伝送路８と、直流印加部４と、抵抗回路部２と、スイッチ部ＳＷと、調整抵抗ｒａと、制御部６と、信号検出部１０とからなる。
【００２３】
直流印加部４は、所定の一定電圧を発生する電圧源からなり、抵抗回路部２を介して、伝送路８の一端と接続される。
【００２４】
抵抗回路部２は、直流印加部４と伝送路８との間に配置され、直流印加部４から伝送路８へ供給される電流値と自身の抵抗値との積に応じた電圧降下を生じる。そして、抵抗回路部２は、外部からの設定を受けて、抵抗値を変化させる可変抵抗を含む。
【００２５】
スイッチ部ＳＷは、伝送路８の一端と接地電位ＧＮＤとの間に接続され、制御部６からの指令に応じてオン・オフする。そして、スイッチ部ＳＷのオン・オフに伴い、パルス状の接地電流Ｉａが伝送路８から接地電位ＧＮＤへ流れる。一例として、スイッチ部ＳＷは、バイポーラトランジスタで構成される。さらに、スイッチ部ＳＷと接地電位ＧＮＤとの間には、接地電流Ｉａの値を調整するための調整抵抗ｒａが接続される。
【００２６】
制御部６は、外部から送信信号を受け、その送信信号に応じて、スイッチ部ＳＷをオン・オフさせるための指令を与える。なお、制御部６からスイッチ部ＳＷへ与える指令は、接地電流Ｉａの断続周波数、すなわちパルス周波数が一定となるような指令であることが望ましい。そこで、制御部６は、一例として、外部から受けた送信信号をパルス密度変調（ＰＤＭ：Pulse Density Modulation）により、時間軸上におけるパルスの粗密に変調する。具体的には、制御部６は、一定のパルス幅をもつパルスの存在する期間を「Ｈレベル」、それ以外の期間を「Ｌレベル」とみなし、「Ｈレベル」と「Ｌレベル」との時間間隔の比率の変化として送信信号を表す。
【００２７】
信号検出部１０は、伝送路８の他端と接続され、接地電流Ｉａにより生じる伝送路８の電位変化を検出し、その検出した電位変化を受信信号に復調して出力する。
【００２８】
なお、接地電流Ｉａが遮断される期間の伝送路８の電位は、直流印加部４の電位にほぼ等しく、接地電流Ｉａが生じる期間の伝送路８の電位は、直流印加部４の電位から抵抗回路部２で生じる電圧降下だけ低下した値となる。したがって、伝送路８の電位変化の振幅幅（変化幅）は、抵抗回路部２と接地電流Ｉａとの積に一致する。
【００２９】
一例として、直流印加部４の直流電位として接地電位ＧＮＤに対して１５Ｖ〜１８Ｖ、抵抗回路部２の抵抗値として１５Ω、および接地電流Ｉａとして４０ｍＡがそれぞれ設定される。この場合において、接地電流Ｉａの断続に応じた伝送路の電位変化は、６００ｍＶ（＝１５Ω×４０ｍＡ）となる。
【００３０】
ここで、接地電流Ｉａは、直流印加部４の接地電位ＧＮＤに対する電圧値と、抵抗回路部２、調整抵抗ｒａおよびスイッチ部ＳＷの合計抵抗値とに応じて決まるが、調整抵抗ｒａの抵抗値は、抵抗回路部２およびスイッチ部ＳＷの抵抗値に比較して十分大きいので、接地電流Ｉａは、調整抵抗ｒａの抵抗値によりほぼ決定され、抵抗回路部２の抵抗値のバラツキによる接地電流Ｉａのバラツキへの影響は小さい。しかしながら、抵抗回路部２の電圧降下は、接地電流Ｉａと抵抗値との積で決定されるため、抵抗回路部２の抵抗値のバラツキは、伝送信号の品質へ直接影響する。したがって、伝送過程におけるエラーを抑制し、伝送信号の品質を向上させるために、抵抗回路部２は外部からの設定に従い、自身の抵抗値を基準値に調整する。具体的には、伝送装置１００の製造過程において、製造者または製造装置が抵抗回路部２の抵抗値を測定しながら、基準値となるように抵抗回路部２へ設定を与える。
【００３１】
図２は、抵抗回路部２の概略構成図である。
図２を参照して、抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲを含む。一例として、可変抵抗ＶＲは、外部からの設定に応じて、抵抗体に沿って移動する可動片を有し、その可動片の位置に応じて抵抗値を変化させる。そして、抵抗回路部２は、外部からの設定に従い、所望の抵抗値を実現する。
【００３２】
さらに、抵抗回路部２は、可変抵抗ＶＲと並列に接続されたインダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含み、並列共振回路を構成する。そして、このインダクタＬ１とキャパシタＣ１とからなる並列共振回路の共振周波数を接地電流Ｉａのパルス周波数と略一致させることで、直流における抵抗回路部２のインピーダンスに比較し、接地電流Ｉａのパルス周波数における抵抗回路部２のインピーダンスが大きくなるように構成される。
【００３３】
すなわち、接地電流Ｉａが遮断されている期間においては、直流印加部４から伝送路８へ供給される電流には直流成分だけが含まれるため、抵抗回路部２におけるインピーダンスが小さくなり、抵抗回路部２における電圧降下、すなわち電力損失が抑制され、かつ、伝送路８の直流電位が安定する。一方、接地電流Ｉａが生じる期間においては、直流印加部４から伝送路８へ供給される電流にはパルス周波数成分が含まれるため、インダクタＬ１とキャパシタＣ１とからなる並列共振回路のインピーダンスが極めて大きくなり、接地電流Ｉａは可変抵抗ＶＲを流れて、基準の電圧降下量、すなわち伝送路８において基準の電位変化が生じる。
【００３４】
一例として、制御部６がパルス周波数を２２ｋＨｚとする指令を与える場合には、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１は、それぞれ８２０μＨ、０．０６８μＦに設定することができる。
【００３５】
ところで、共振時のインピーダンスを大きくするためには、インダクタンスの大きなインダクタを用いることが望ましい。しかしながら、インダクタンスを大きくするためには、ターン数の多いコイルから構成されるインダクタを用いる必要があり、インダクタが大型化し、多くの空間を占有するという問題が生じる。そこで、大きなインダクタンスを実現しつつ、インダクタの小型化を実現するために、被覆を有さないコイルからなるインダクタを用いることが望ましい。
【００３６】
図３は、インダクタの外形図である。
図３（ａ）は、コイルに被覆を有する汎用的なインダクタである。
【００３７】
図３（ｂ）は、コイルに被覆を有さない、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００に用いられるインダクタである。
【００３８】
図３（ａ）を参照して、汎用的なインダクタは、フェライトなどの強磁性体からなるコア３４と、コア３４に対して巻回される素線３６と、他の回路素子と接続されるリード線３２と、リード線３２とコア３４とを絶縁を維持したまま連結する接着剤３８と、コア３４および素線３６の全体を覆う被覆部３０とからなる。
【００３９】
汎用的なインダクタは、さまざまな用途に使用されることを考慮して、他の回路素子との電気的な接触の防止や取扱性を向上させるため、コイルに被覆が施される。しかしながら、コイルに施される被覆の分だけインダクタが大型化するため、予め所定の回路に実装することを目的としてコア３４などを設計することで、被覆を省略することができる。
【００４０】
図３（ｂ）を参照して、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００に用いられるインダクタは、図３（ａ）に示す汎用的なインダクタから被覆部３０を省略したものである。このように、被覆部３０を省略することで、インダクタの大幅な小型化を実現できる。一例として、約３０％程度の容積の小型化を実現できる。
【００４１】
（変形例）
上述のように、この発明の実施の形態１においては、可変抵抗ＶＲを用いて抵抗回路部２の抵抗値を変化させる構成について説明したが、可変抵抗ＶＲに代えて、複数の固定抵抗を選択的に接続することで、抵抗値を変化させることもできる。
【００４２】
この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置は、図１に示すこの発明の実施の形態１に従う伝送装置１００において、抵抗回路部２および制御部６をそれぞれ抵抗回路部３および制御部７に代えたものである。
【００４３】
図４は、この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
図４を参照して、この発明の実施の形態１の変形例に従う抵抗回路部３は、互いに並列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎと、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎの各々と直列に接続されたトランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎとを含む。さらに、抵抗回路部３は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎと並列に接続されるインダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含む。また、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎの各々は、制御部７からゲートに与えられる活性化指令に応じて、オン（導通状態）またはオフ（遮断状態）となる。したがって、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎのうち、オンとなるトランジスタと直列に接続される抵抗のみが電気的に接続される。
【００４４】
制御部７は、外部から設定を受け、抵抗回路部３がその設定に応じた抵抗値を有するように、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎのうち１または２以上の抵抗を選定し、その選定した抵抗と対応するトランジスタに対して活性化指令を与える。このようにして、制御部７は、外部からの設定値に従い、抵抗回路部３の抵抗値を調整する。
【００４５】
一例として、抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを、Ｒｓ／２０，Ｒｓ／２１，Ｒｓ／２２，・・・，Ｒｓ／２ｎ−１（Ｒｓ：設計抵抗）のように等比級数的に選択すると、一定比率の調整幅を実現できる。具体的には、（１）トランジスタＴＲ１だけがオンの場合：Ｒｓ、（２）トランジスタＴＲ２だけがオンの場合：Ｒｓ／２、（３）トランジスタＴＲ１およびＴＲ２がオンの場合：Ｒｓ／３、のように抵抗回路部３の抵抗値が変化する。したがって、抵抗回路部３は、一定比率の調整幅をもって抵抗値を調整することができる。
【００４６】
この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置においては、機械的な可動機構を有する可変抵抗を用いる場合に比較して、電気的な信号で抵抗値を調整できるので、可動機構部の経年劣化による抵抗値の変化などが生じにくく、調整後の抵抗値をより長期に維持することができる。
【００４７】
なお、この発明の実施の形態１の変形例に従う制御部７では、任意のタイミングで抵抗回路部３の抵抗値を調整することも可能であるが、主として製造過程における抵抗値のバラツキの抑制を目的としているので、使用過程における使用者（ユーザ）による抵抗値の調整を禁止するような機能を追加してもよい。
【００４８】
また、この発明の実施の形態１の変形例に従う抵抗回路部３および制御部７は、以下に詳述する他の実施の形態２および３についても同様に適用が可能である。
【００４９】
この発明の実施の形態１によれば、抵抗回路部が外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成されるため、製造過程などにおける抵抗回路部における抵抗値のバラツキを抑制することができる。よって、伝送過程におけるエラーを抑制し、伝送信号の品質を向上させた伝送装置を実現できる。
【００５０】
また、この発明の実施の形態１によれば、抵抗回路部が接地電流のパルス周波数と略一致する共振周波数をもつ並列共振回路を含むので、抵抗回路部は、接地電流が流れない期間においては、低インピーダンスの抵抗回路部を介して、直流電位を伝送路に与え、かつ、接地電流が流れる期間においては、基準値に調整された抵抗を介して接地電流を伝送路に与える。よって、送信信号の非伝送期間においては、伝送路の電位を安定化させ、かつ、送信信号の伝送期間においては、伝送路に基準の電位変化を生じさせる伝送装置を実現できる。
【００５１】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、伝送路を介して送信信号のみを伝送する構成について説明した。一方、実施の形態２においては、送信信号に加えて、送信側の駆動電源を供給する構成について説明する。
【００５２】
図５は、この発明の実施の形態２に従う伝送装置１０２の概略構成図である。
図５を参照して、伝送装置１０２は、図１に示すこの発明の実施の形態１に従う伝送装置１００において、電源生成部１２を加え、信号検出部１０を信号検出部１１に代えたものである。
【００５３】
信号検出部１１は、電源生成部１２から供給される駆動電源に基づいて動作する。そして、信号検出部１１は、伝送路８の他端と接続され、伝送路８に電位変化が生じているか否かを判定し、その判定結果を電源生成部１２へ出力する。具体的には、信号検出部１１は、伝送路８に接地電流Ｉａに伴うパルス周波数の電位変化が生じている期間において、「Ｌレベル」の判定結果を出力し、伝送路８が一定の電位を維持している期間において、「Ｈレベル」の判定結果を出力する。その他については、この発明の実施の形態１に従う信号検出部１０と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５４】
電源生成部１２は、伝送路８の他端に接続され、伝送路８を介して直流印加部４から電流を受け、信号検出部１１を駆動させるための駆動電源を生成する。さらに、電源生成部１２は、信号検出部１１から受けた判定結果に応じて、インピーダンスを変化させ、伝送路８からのノイズの侵入を抑制する。すなわち、電源生成部１２は、伝送路８から進入するノイズにより信号検出部１１へ与える駆動電源にリップルなどの変動が生じるのを回避する。
【００５５】
この発明の実施の形態２に従う伝送装置１０２のその他の点については、この発明の実施の形態１に従う伝送装置１００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００５６】
図６は、この発明の実施の形態２に従う電源生成部１２の概略構成図である。
図６を参照して、この発明の実施の形態２に従う電源生成部１２は、ＤＣ／ＤＣ変換部２４と、互いに並列に接続された抑制回路部２２およびバイパス回路部２０とからなる。
【００５７】
ＤＣ／ＤＣ変換部２４は、主としてバイパス回路部２０を介して伝送路８から受けた直流電流をスイッチングなどにより所定の電圧をもつ駆動電源に変換する。
【００５８】
抑制回路部２２は、互いに並列に接続されたインダクタＬ２およびキャパシタＣ２の並列共振回路であり、その共振周波数が接地電流Ｉａのパルス周波数と略一致するように構成される。すなわち、抑制回路部２２は、接地電流のパルス周波数に対するインピーダンスを極めて大きくすることで、伝送路８を介して供給される接地電流Ｉａに起因するノイズがＤＣ／ＤＣ変換部２４へ侵入するのを抑制する。
【００５９】
なお、一例として、パルス周波数が２２ｋＨｚである場合には、インダクタＬ２およびキャパシタＣ２は、それぞれ８２０μＨ、０．０６８μＦに設定することができる。
【００６０】
一方、インダクタＬ２を構成するコイルは、現実には直流に対して抵抗値を有するので、抑制回路部２２においては、伝送路８から供給される直流電流によりインダクタＬ２において抵抗損失が生じる。そこで、電源生成部１２は、バイパス回路部２０を用いて、抑制回路部２２で生じる抵抗損失を抑制しつつ、伝送路８から受けた直流電流をＤＣ／ＤＣ変換部２４へ与える。
【００６１】
すなわち、バイパス回路部２０は、抑制回路部２２と並列に接続されたバイパストランジスタＢＴＲを含み、図示しない信号検出部１１から受けた判定結果に応じて、電気的な接続をオン・オフし、伝送路８から受けた直流電流の伝搬経路を切換える。上述したように、信号検出部１１は、伝送路８からの電流がノイズ成分を含む期間において、「Ｌレベル」の判定結果を出力するので、バイパストランジスタＢＴＲはオフとなり、伝送路８から侵入するノイズ成分は抑制回路部２２で遮断される。一方、信号検出部１１は、伝送路８からの電流がノイズ成分を含まない期間において、「Ｈレベル」の判定結果を出力するので、バイパストランジスタＢＴＲはオンとなり、伝送路８から受ける電流はバイパストランジスタＢＴＲを介してＤＣ／ＤＣ変換部２４へ供給される。
【００６２】
上述のように、信号検出部１１は、伝送路８にノイズ成分が生じているか否かを判定し、電源生成部１２は、信号検出部１１からの判定結果を受け、伝送路８にノイズ成分が生じていない期間だけ、電流を受けて駆動電源を生成する。したがって、電源生成部１２は、伝送路８で生じるノイズ成分の影響を受けることなく、いわゆる「クリーン」な駆動電源を信号検出部１１へ供給することができる。
【００６３】
（変形例）
上述のように、この発明の実施の形態２においては、バイパストランジスタＢＴＲのみで構成されるバイパス回路部２０について説明したが、バイパストランジスタＢＴＲがオンした瞬間に生じる突入電流を制限するための制限抵抗をさらに配置してもよい。
【００６４】
図７は、この発明の実施の形態２の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
図７を参照して、この発明の実施の形態２の変形例に従う電源生成部１３は、図６に示す電源生成部１２において、バイパストランジスタＢＴＲと直列に制限抵抗ｒｂを接続したものである。上述したように、バイパストランジスタＢＴＲは、図示しない信号検出部１１からの判定結果に応じてオン・オフするため、それに伴い電源生成部１３のインピーダンスは大きく変化する。そのため、伝送路８から流入する電流値も大きく変動する。特に、バイパストランジスタＢＴＲがオンした瞬間には、伝送路８から突入電流が流入するため、バイパストランジスタＢＴＲに対するダメージなども懸念される。そこで、制限抵抗ｒｂは、バイパストランジスタＢＴＲと直列に接続され、バイパストランジスタＢＴＲに流入する突入電流を制限する。
【００６５】
このように、バイパストランジスタＢＴＲと直列に制限抵抗ｒｂを接続することで、バイパストランジスタＢＴＲに生じるダメージを減少させ、製品寿命を大幅に延ばすことが可能となる。
【００６６】
なお、この発明の実施の形態２およびこの発明の実施の形態２の変形例においても、図３（ｂ）に示すようなインダクタを用いてもよく、この発明の実施の形態１と同様に、インダクタの小型化を実現できる。
【００６７】
この発明の実施の形態２によれば、信号検出部が伝送路の電位変化が生じているか否か、すなわち伝送路にノイズ成分が含まれているか否かを判定し、その判定結果を電源生成部へ与える。電源生成部は、信号検出部から受けた判定結果に基づいてバイパス回路部をオン・オフさせ、伝送路から侵入するノイズを抑制回路部で遮断する。よって、接地電流の断続に起因して生じる伝送路のノイズに関わらず、安定した駆動電源の供給を実現できる。
【００６８】
［実施の形態３］
上述のこの発明の実施の形態１および２においては、送信側から受信側へ一方向にのみ信号伝送を行なう構成について説明した。一方、この発明の実施の形態３においては、双方向に信号伝送を行なう構成について説明する。
【００６９】
図８は、この発明の実施の形態３に従う伝送装置１０４の概略構成図である。
図８を参照して、伝送装置１０４は、伝送路８と、直流印加部４と、抵抗回路部２と、制御部６ａ，６ｂと、信号検出部１０ａ，１０ｂと、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２と、調整抵抗ｒａとからなる。
【００７０】
伝送路８と、直流印加部４と、抵抗回路部２とは、上述のこの発明の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７１】
制御部６ａ，６ｂと、信号検出部１０ａ，１０ｂと、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２と、調整抵抗ｒａは、伝送路８の両端側に対称となるように配置される。そして、制御部６ａ，６ｂは、それぞれ外部から受けた送信信号に応じて、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオン・オフさせるための指令を与える。また、制御部６ａ，６ｂは、それぞれ信号検出部１０ａ，１０ｂが復調した受信信号を受け、外部へ出力する。その他については、この発明の実施の形態１に従う制御部６と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７２】
信号検出部１０ａ，１０ｂは、それぞれ伝送路８と接続され、接地電流Ｉａ２，Ｉａ１により生じる伝送路８の電位変化を検出し、その検出した電位変化を受信信号に復調して制御部６ａ，６ｂへ出力する。その他については、この発明の実施の形態１に従う信号検出部１０と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７３】
スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれ伝送路８と接地電位ＧＮＤとの間に接続され、制御部６ａ，６ｂからの指令に応じてオン・オフする。そして、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフに伴い、それぞれパルス状の接地電流Ｉａ１，Ｉａ２が伝送路８から接地電位ＧＮＤへ流れる。その他については、この発明の実施の形態１に従うスイッチ部ＳＷおよび調整抵抗ｒａと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００７４】
上述したように、送信信号を伝送する場合には、制御部６ａ，６ｂは、それぞれスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオン・オフさせ、接地電流Ｉａ１，Ｉａ２を接地電位ＧＮＤへ流し、伝送路８の電位を変化させる。また、信号検出部１０ａ，１０ｂは、それぞれ接地電流Ｉａ２，Ｉａ１により生じた伝送路８の電位変化を検出する。
【００７５】
なお、伝送路８の抵抗値は、調整抵抗ｒａおよび抵抗回路部２の抵抗値に比較して小さいため、接地電流Ｉａ２による伝送路８における電圧降下は無視できる。したがって、電流印加部４との間の距離にかかわらず、信号検出部１０ａおよび１０ｂにおいて検出される電位はほぼ等しい。そのため、抵抗回路部２における抵抗値のバラツキを抑制することで、伝送信号の品質を向上させることができる。
【００７６】
この発明の実施の形態３によれば、上述の実施の形態１および２における効果に加えて、双方向の信号伝送が可能となるので、一方の装置から他方の装置への一方的な指令の信号送信に加えて、その指令に対する応答などを他方の装置から送り返すこともでき、より広い用途に用いることのできる伝送装置を実現できる。
【００７７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の実施の形態１に従う伝送装置の概略構成図である。
【図２】抵抗回路部の概略構成図である。
【図３】インダクタの外形図である。
【図４】この発明の実施の形態１の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従う伝送装置の概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２に従う電源生成部の概略構成図である。
【図７】この発明の実施の形態２の変形例に従う伝送装置の要部を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に従う伝送装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７９】
２，３ 抵抗回路部、４ 直流印加部、６，６ａ，６ｂ，７ 制御部、８ 伝送路、１０，１０ａ，１０ｂ，１１ 信号検出部、１２，１３ 電源生成部、２０，２１ バイパス回路部、２２ 抑制回路部、２４ ＤＣ／ＤＣ変換部、３０ 被覆部、３２ リード線、３４ コア、３６ 素線、３８ 接着剤、１００，１０２，１０４ 伝送装置、ＢＴＲ バイパストランジスタ、Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ、ＧＮＤ 接地電位、Ｉａ，Ｉａ１，Ｉａ２ 接地電流、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ 抵抗、ｒａ 調整抵抗、ｒｂ 制限抵抗、ＳＷ，ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ部、ＴＲ１，ＴＲ２，・・・，ＴＲｎ トランジスタ、ＶＲ 可変抵抗。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗を含む抵抗回路部と、
前記抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、
前記伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、
外部から受けた送信信号に応じて、前記スイッチ部をオン・オフし、前記直流印加部から前記接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、
前記伝送路の他端と接続され、前記接地電流が前記抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による前記伝送路の電位変化を検出し、検出した前記伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部とを備え、
前記抵抗回路部は、外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成される、伝送装置。
【請求項２】
前記抵抗回路部は、
互いに並列に接続される複数の抵抗と、
前記複数の抵抗の各々と直列に接続されるトランジスタとを含み、
前記制御部は、前記外部からの設定に応じた抵抗値を生じるように、所定の数の抵抗とそれぞれ直列に接続されるトランジスタをオンさせる、請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記抵抗回路部は、抵抗とそれぞれ並列に接続されるインダクタおよびキャパシタをさらに含み、
前記インダクタおよび前記キャパシタは、直流に対する前記抵抗回路部のインピーダンスに比較し、前記接地電流の断続周波数に対する前記抵抗回路部のインピーダンスが大きくなるように、選定される、請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記インダクタは、被覆を有さないコイルからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記伝送路を介して電流を受け、前記信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部をさらに備え、
前記信号検出部は、さらに、前記伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、
前記電源生成部は、前記信号検出部における判定結果に基づいて、前記接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項６】
前記電源生成部は、
前記伝送路と接続され、直流に対するインピーダンスに比較し、前記接地電流の断続周波数に対して大きいインピーダンスを有する抑制回路部と、
前記抑制回路部と並列に接続され、前記信号検出部からの判定結果に応じて、オン・オフするバイパス回路部とを含む、請求項５に記載の伝送装置。
【請求項７】
前記バイパス回路部は、
前記信号検出部からの判定結果をゲートに受けるバイパストランジスタと、
前記バイパストランジスタと直列に接続され、前記伝送路を介して受ける電流値を制限する制限抵抗とを含む、請求項６に記載の伝送装置。
【請求項８】
抵抗を含む抵抗回路部と、
前記抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、
前記伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、
外部から受けた送信信号に応じて、前記スイッチ部をオン・オフし、前記直流印加部から前記接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、
前記伝送路の他端と接続され、前記接地電流が前記抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による前記伝送路の電位変化を検出し、検出した前記伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部と、
前記伝送路を介して電流を受け、前記信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部とを備え、
前記信号検出部は、前記伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、
前記電源生成部は、前記信号検出部における判定結果に基づいて、前記接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する、伝送装置。
【請求項１】
抵抗を含む抵抗回路部と、
前記抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、
前記伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、
外部から受けた送信信号に応じて、前記スイッチ部をオン・オフし、前記直流印加部から前記接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、
前記伝送路の他端と接続され、前記接地電流が前記抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による前記伝送路の電位変化を検出し、検出した前記伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部とを備え、
前記抵抗回路部は、外部からの設定に従い、自身の抵抗値を調整できるように構成される、伝送装置。
【請求項２】
前記抵抗回路部は、
互いに並列に接続される複数の抵抗と、
前記複数の抵抗の各々と直列に接続されるトランジスタとを含み、
前記制御部は、前記外部からの設定に応じた抵抗値を生じるように、所定の数の抵抗とそれぞれ直列に接続されるトランジスタをオンさせる、請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記抵抗回路部は、抵抗とそれぞれ並列に接続されるインダクタおよびキャパシタをさらに含み、
前記インダクタおよび前記キャパシタは、直流に対する前記抵抗回路部のインピーダンスに比較し、前記接地電流の断続周波数に対する前記抵抗回路部のインピーダンスが大きくなるように、選定される、請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記インダクタは、被覆を有さないコイルからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記伝送路を介して電流を受け、前記信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部をさらに備え、
前記信号検出部は、さらに、前記伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、
前記電源生成部は、前記信号検出部における判定結果に基づいて、前記接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項６】
前記電源生成部は、
前記伝送路と接続され、直流に対するインピーダンスに比較し、前記接地電流の断続周波数に対して大きいインピーダンスを有する抑制回路部と、
前記抑制回路部と並列に接続され、前記信号検出部からの判定結果に応じて、オン・オフするバイパス回路部とを含む、請求項５に記載の伝送装置。
【請求項７】
前記バイパス回路部は、
前記信号検出部からの判定結果をゲートに受けるバイパストランジスタと、
前記バイパストランジスタと直列に接続され、前記伝送路を介して受ける電流値を制限する制限抵抗とを含む、請求項６に記載の伝送装置。
【請求項８】
抵抗を含む抵抗回路部と、
前記抵抗回路部を介して、伝送路に所定の直流電位を印加する直流印加部と、
前記伝送路の一端と接地電位との間に接続されるスイッチ部と、
外部から受けた送信信号に応じて、前記スイッチ部をオン・オフし、前記直流印加部から前記接地電位へ流れる接地電流を断続させる制御部と、
前記伝送路の他端と接続され、前記接地電流が前記抵抗回路部を通過することで生じる電圧降下による前記伝送路の電位変化を検出し、検出した前記伝送路の電位変化に基づいて受信信号を生成する信号検出部と、
前記伝送路を介して電流を受け、前記信号検出部の駆動電源を生成する電源生成部とを備え、
前記信号検出部は、前記伝送路の電位変化が生じているか否かを判定し、
前記電源生成部は、前記信号検出部における判定結果に基づいて、前記接地電流の断続に起因するノイズの侵入を抑制する、伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１１６３５３（Ｐ２００７−１１６３５３Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０４５４４（Ｐ２００５−３０４５４４）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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