JP2691595B2 - インタフェース回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電源によって駆動され、信号線と装置との間の信号の
送受信の制御を行うインタフェース部を有するインタフ
ェース回路に関し、 装置規模を拡大することなく、信号線の接続及び遮断
を確実に信頼性良く行うことができるインタフェース回
路を提供することを目的とし、 前記インタフェース部と信号線との間に介在して、駆
動手段からの駆動によって生じる電界に応じて前記イン
タフェース部と信号線との間の電気的な接続または遮断
を行う電界効果型スイッチング素子と、当該電界効果型
スイッチング素子を駆動する駆動手段を有する構成であ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明はデータ処理装置等に使用するインタフェース
回路に係り、特に電源によって駆動され、信号線と装置
との間の信号の送受信の制御を行うインタフェース部を
有するインタフェース回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、第５図に示すようなインタフェース回路があっ
た。

本回路は同図に示すように、電源により駆動されるイ
ンタフェース部71が論理スイッチ72を介して信号線74と
接続されたインタフェース回路であって、当該論理スイ
ッチ72は例えば、AND素子72a,b、レジスタ72c及び当該
インタフェース回路の切り離しを指令するSVP（Service
Proccessor）72dを有するものである。当該レジスタ72
cには信号“1"または信号“0"が保持され、SVP72dから
の指令により信号“1"または信号“0"をAND素子72a,72b
に出力して、当該インタフェース回路に接続されている
装置の接続または切り離しをシステム全体を停止させる
ことなく（動的に）論理的に行われることになる。

一方、当該論理スイッチ72の代わりに特殊形状のコネ
クタを使用することにより、当該インタフェース部71と
前記信号線74とをシステム全体の電源を落さずに機械的
に分離し、分離後に前記インタフェースの電源を落し
て、前記装置を物理的にシステムから切離すものがあっ
た。

ここで、前記電源とインタフェース部71との遮断を行
う前に前記信号線74とインタフェース部71との遮断を行
うのは、前記電源とインタフェース部71と電源との遮断
を行うことにより、前記信号線74を介して動作中の当該
システムの他の装置に悪影響を与えないようにするため
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来例に係るインタフェース回路のうち、
前者ではインタフェース部71への電源からの接続が前記
論理スイッチ72により論理的に遮断された場合には、前
記信号線74と物理的に接続はされていても、回路として
は高インピーダンス状態を保証されている答であるが、
その後に前記インタフェース部71を駆動する電源を落し
た場合には、その時点またはそれにより生ずる過渡現象
により高インピーダンス状態を保証することができず
に、共通の信号線74に接続された他の装置に対して悪影
響を与えるおそれがあるという問題点を有していた。

また、後者の従来例にあっては、装置の切離しをコネ
クタにより機械的に行うため、物理的に前記インタフェ
ース部71と信号線74との間で遮断が行われ、その後に当
該インタフェース部71の電源を落しても他の装置への悪
影響はないが、使用部品が大きなものになるという問題
点を有していた。

さらに、当該コネクタの代りに通常の電流駆動型のト
ランジスタにより前記信号線74とインタフェース部及び
装置との物理的な接続及び切離しを行う場合には、トラ
ンジスタの各電極の電位が、信号電流の流れる方向によ
り決定されてしまうので双方向の信号の伝送が困難にな
るため、信号伝送用の線を信号の向きを考慮して２本ず
つ設ける必要があり、装置規模が複雑になるという問題
点を有していた。

一方、前記インタフェース部71と前記信号線74との間
にメカニカル・スイッチやリレー等を設けて装置及びイ
ンタフェース回路と信号線との間の物理的な遮断及び接
続を行うことは、信号線の数が多いことを考慮すれば装
置規模が大きくなり現実的ではない。

そこで、本発明は装置の規模を拡大または複雑にする
ことなく、信号線の物理的な接続及び遮断を信頼性良
く、確実に行うことができるインタフェース回路を提供
することを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

以上の技術的課題を解決するため本発明は電源によっ
て駆動され、信号線４と装置との間の信号の送受信の制
御を行うインタフェース部１を有するインタフェース回
路において、前記インタフェース部１と信号線４との間
に介在して、駆動手段３の駆動による発光に応じて前記
インタフェース部１と信号線４との間の電気的な接続ま
たは遮断を行う光電界効果型スイッチング素子２と、当
該光電界効果型スイッチング素子２を駆動するために発
光を行う駆動手段３とを有するとともに、前記駆動手段
は、SVPと、当該SVPからの指令によるデータを保持及び
出力するレジスタと、前記電源からの電流と、前記レジ
スタに保持されているデータとの論理積をとるAND素子
と、AND素子からの信号のレベルを調整する調整用抵抗
と、発光ダイオードと、前記調整用抵抗及び発光ダイオ
ードと並列に接続され、所定の容量を有する時間調節用
コンデンサと、前記インタフェース部１と並列に接続さ
れたコンデンサとを有するものである。

〔作用〕

インタフェース回路に接続されている装置を、システ
ム全体を停止することなく、当該システムからの切離し
を行う場合には、まず前記電界効果型スイッチング素子
２を前記駆動手段３により駆動させて、電界効果型スイ
ッチング素子を遮断状態におき、その後に前記インタフ
ェース部１の電源を落して、当該装置をシステムから物
理的に切り離すことになる。

ここで、電界効果型スイッチング素子とは導体片（ド
レイン、ソース）を流れる電流量をそれに接触された別
電極（ゲート電極という）に加えられた電圧による電界
によってスイッチング動作を行うようにしたものであっ
て、FET（Field Effect Transistor 電界効果型トラン
ジスタ）がこれにあたる。

FETには接合型FETやMOS型FET等があり、また、前記ゲ
ート電極に加える電界を光によって制御する光FETがあ
る。

当該素子のドレイン及びソースは前記信号線４及び前
記インタフェース部２と接続させ、当該FETのゲート電
極に電界を印加することにより、当該電界の大きさに応
じたキャリヤを当該FETに励起させたりさせなかったり
して前記ドレイン及びソース間の電気的な接続または遮
断を行うことになる。

ところで、双方向接続された電界効果型スイッチング
素子は例えば、第３図の電流−電圧特性に示すように、
信号の方向によって電流−電圧特性がほとんど変らない
ため、電流で駆動される通常のトランジスタを使用した
場合のように信号の流れる方向により信号線を異ならせ
る必要がなく、順方向及び逆方向に流れる信号を同一の
信号線を使用することができる。

〔実施例〕

続いて、本発明の実施例について説明する。

第２図に本実施例に係る３種類のインタフェース回路
を適用して共通の信号線上に接続した場合を示す。

第１のインタフェース回路10は同図に示すように、信
号線14と装置15との間の信号の送受信の制御を行うイン
タフェース部11と、前記電界効果型スイッチング素子２
としての双方向接続された光FET12と、当該光FET12を駆
動する駆動手段13とを有する。

当該駆動手段13は同図に示すように、本体装置とは独
立した計算機のサブシステムであるSVP（service proce
ssor）13aと、当該SVP13aからの指令により保持されて
いる“1"または“0"の信号の出力を行うレジスタ13g
と、インタフェース部11駆動用電源からの電流と前記レ
ジスタ13gに保持されているデータとの論理積を取るAND
素子13cと、レベル調整用抵抗13b,dと、発光ダイオード
（LED）13fと、所定の容量を有する時間調節用コンデン
サ13eとを有する。

ここで、光FET12とは通常FETのゲート部に光で所定電
圧を有する電流を発生させる光起電力素子を設けたもの
であり、当該光FETの電流−電圧特性は第３図に示すよ
うに電流の順方向及び逆方向に関して同一であり、この
点で通常のトランジスタの場合と異なる。

さらに、第１のインタフェース回路10にあっては同図
に示すように前記インタフェース部11に当該部分と並列
にコンデンサ16を設けている。当該コンデンサ16の容量
及び前記コンデンサ13eの容量を適当に調節することに
より、前記インタフェース部11を駆動する電源を遮断す
る過渡時に、AND素子13cの出力がSVP13aにより電源オフ
の為に設定されている出力の“L"レベルを保証できなく
ても、発光ダイオード13fを駆動して光FETをオフにし、
当該インタフェース回路11と前記信号線14との遮断の影
響が無いようにする。又、電源投入時は、インタフェー
ス回路の動作が確定するまで発光ダイオード13fの発光
を遅らせて前記インタフェース部11を前記信号線14から
遮断するようにしたものである。

また、同図に示すように第２のインタフェース回路20
は同図に示すように、第１のインタフェース回路10に設
けられた駆動手段13と異なり、インタフェース部21を駆
動させる電源とは独立に光FET22を駆動する駆動手段23
を設けたものである。

当該駆動手段23は発光ダイオード23f及び電流調節用
抵抗23dの他に当該発光ダイオード23fの発光及び消光を
行うメカニカル・スイッチ23aを設け、当該駆動手段23
に専用の電源を用いたものである。

さらに、第３のインタフェース回路30は同図に示すよ
うにインタフェース部31と、前記第１または第２のイン
タフェース回路10,20と異なり、前記光FET12,22の代り
に双方向接続された通常のFET32を設けたものである。

したがって、当該FET32を駆動する駆動手段33として
は第１及び第２のインタフェース回路10,20と異なり、
発光ダイオード13e,23fを含む駆動手段13,23と異なり、
当該FET32のゲートに所定の電圧を印加する前記インタ
フェース部31を駆動する電源とは独立の電源を設けると
ともに、トランジスタ33C、電流調節用抵抗33a及び当該
トランジスタ33cのベースに所定のレベルの電流信号を
加えるSVP33bを有する。

次に、本実施例に係る動作について説明する。

例えば、第２図に示した第２のインタフェース回路20
を使用する場合について説明する。

前記プリンタ装置25を使用する場合には、前記駆動手
段23のメカニカル・スイッチ23aを閉じて前記発光ダイ
オード23fに所定の電流が加わる状態にしておく。

また、前記発光ダイオード23fは発光状態となり、前
記光FET22の光起電力素子は当該光を受けると所定の電
圧値をもつ電流を発生させ当該光FET22のゲートに印加
させ、当該光FET22の酸化膜の下のシリコン表面に電荷
を静電誘導により励起させ、当該電荷によりドレインと
ソース間にチャネルが形成されて電流が流れ、当該光FE
T22は導通状態となり、前記インタフェース部21は前記
信号線14と装置25とを接続させることになる。

一方、当該プリンタ装置25を切り離す場合には、当該
駆動手段のメカニカル・スイッチ23aを遮断状態にお
く。

すると、前記発光ダイオード23fは消光状態となり、
前記光FET22には光が達しないので第３図の光FETの電流
−電圧特性から明らかな２ように、当該光FET22は電流
が生ぜず前記信号線14と前記プリンタ装置25とは高イン
ピーダンス状態となる。

従って、その後に前記インタフェース部21を駆動する
電源を遮断状態にした場合であっても、当該インタフェ
ース部21と前記信号線14とは遮断状態にあるため、遮断
の影響は当該信号線14を介して他の装置に伝導されるこ
とはなく、システム全体の電源を落さなくても、所定の
装置の切り離しを行うことができることになる。

第４図に本実施例に係るインタフェース回路を１つの
装置内でプリント基板に使用し、共通のマザーボード84
に接続した場合について示す。

また、インタフェース回路は、第２図に示した組み合
わせに限られることなく、種々の態様が考えられる。

以上説明したように、本実施例では共通の信号線に複
数の装置を接続したシステムの各装置と信号線との間の
各インタフェース回路において、光FETまたは通常のFET
の電圧効果型のスイッチング素子を使用して各装置と信
号線との間の接続及び遮断の制御を行うようにしてい
る。

したがって、各装置の着脱を行う場合に、システム全
体の電源を落すことなく、着脱を行おうとする装置のイ
ンタフェース回路の当該スイッチング素子を遮断状態に
した後に、当該装置に関するインタフェース回路の電源
を落して、各装置を物理的に当該システムから遮断すれ
ば良く、当該システムの他の装置へ悪影響を与えること
なく、各装置の着脱を信頼性良く、動的に行うことがで
きることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はインタフェース回路と
して、電界効果型スイッチング素子を使用して当該イン
タフェース回路と信号線との接続及び物理的な切離しを
行うようにしている。

当該電界効果型スイッチング素子は信号の流れる方向
に関してその電流−電圧特性が対象的であるため、信号
の伝送が正逆両方向に行われる信号線に使用した場合で
あっても、確実に信号線の接続及び遮断を行うことがで
きる。

したがって、当該インタフェース回路は装置規模を拡
大することなく、信号線の遮断及び接続を信頼性良く行
うことができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の原理ブロック図、第２図は実施例に係る
回路図、第３図は実施例に係る光FETのＶ−Ｉ特性を示
す図、第４図は実施例に係るインタフェース回路装備
図、第５図は従来例に係るブロック図である。 １（11,21,31,）……インタフェース部 ２（12,22,32）……電界効果型スイッチング素子（光FE
T、FET） ３（13,23,33）……駆動手段 ４（14）……信号線

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源によって駆動され、信号線（４）と装
   置との間の信号の送受信の制御を行うインタフェース部
   （１）を有するインタフェース回路において、 前記インタフェース部（１）と信号線（４）との間に介
   在して、駆動手段（３）の駆動による発光に応じて前記
   インタフェース部（１）と信号線（４）との間の電気的
   な接続または遮断を行う光電界効果型スイッチング素子
   （２）と、 当該光電界効果型スイッチング素子（２）を駆動するた
   めに発光を行う駆動手段（３）とを有するとともに、 前記駆動手段は、 SVPと、 当該SVPからの指令によるデータを保持及び出力するレ
   ジスタと、 前記電源からの電流と、前記レジスタに保持されている
   データとの論理積をとるAND素子と、 AND素子からの信号のレベルを調整するレベル調整用抵
   抗と、 発光ダイオードと、 前記レベル調整用抵抗及び発光ダイオードと並列に接続
   され、所定の容量を有する時間調節用コンデンサと、 前記インタフェース部（１）と並列に接続されたコンデ
   ンサとを有することを特徴とするインタフェース回路。