JP6495671B2 - 送信回路及び通信システム - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。図1に示すように、通信システム1は、送信機10と、受信機20と、を備える。送信機10と受信機20とは、AC結合を用いた非接触通信を行う。ここでは、AC結合として誘導結合を用いる一例について説明する。
第2の実施形態では、駆動回路13の構成が第1の実施形態と異なる。
第3の実施形態では、駆動回路13のスイッチ素子の数が第1の実施形態と異なる。
第4の実施形態は、駆動電圧VMIDと接地電圧との関係を逆にしている点において第3の実施形態と異なる。
第5の実施形態の説明に先立ち、第1の実施形態の通信システム1における同相電圧の変動について説明する。
第6の実施形態では、第2の実施形態と第5の実施形態とを組み合わせている。
第7の実施形態では、第5の実施形態の駆動回路13Dの構成を簡略化している。
第8の実施形態では、第2の実施形態と第7の実施形態とを組み合わせている。
第9の実施形態は、AC結合として容量結合を用いた点において第1の実施形態と異なる。
10,10A 送信機
11 送信回路
12 駆動信号生成回路
13,13A〜13G 駆動回路
20,20A 受信機
21 受信回路
22 ヒステリシス回路
23 復調器
TL1 第1伝送線路
TL2 第2伝送線路
E1 送信AC結合素子
E2 受信AC結合素子
L1 送信インダクタ
L2 受信インダクタ
TE1 第1送信電極
TE2 第2送信電極
RE1 第1受信電極
RE2 第2受信電極
Rt 終端抵抗
SW1 第1のスイッチ素子
SW2 第2のスイッチ素子
SW3 第3のスイッチ素子
SW4 第4のスイッチ素子
R1 抵抗(第5のインピーダンス素子)
R2 抵抗(第6のインピーダンス素子)
R11 抵抗(第5のインピーダンス素子)
R12 抵抗(第6のインピーダンス素子)
R13 抵抗(第7のインピーダンス素子)
R14 抵抗(第8のインピーダンス素子)
R21 抵抗(第1のインピーダンス素子)
R22 抵抗(第2のインピーダンス素子)
R31 抵抗(第1のインピーダンス素子)
R32 抵抗(第2のインピーダンス素子)
R33 抵抗(第3のインピーダンス素子)
R34 抵抗(第4のインピーダンス素子)
I1 定電流源
Claims (12)
- 受信AC結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信AC結合素子にAC結合される送信AC結合素子を介して信号を送信する送信回路であって、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信AC結合素子の両端間に駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記送信AC結合素子の両端間のインピーダンスを低くして前記送信AC結合素子の両端に等しい電圧を印加し、その後に前記送信AC結合素子の両端間のインピーダンスを高くして前記送信AC結合素子の両端に等しい電圧を印加する駆動回路と、
を備えることを特徴とする送信回路。 - 前記駆動回路は、
第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第1のスイッチ素子と、
第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第2のスイッチ素子と、
前記第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第3のスイッチ素子と、
前記第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第4のスイッチ素子と、を有し、
前記駆動信号生成回路は、前記第1及び第4のスイッチ素子、又は、前記第2及び第3のスイッチ素子の各インピーダンスを前記駆動期間の間低くして前記駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記第1から第4のスイッチ素子の各インピーダンスを低くして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧を印加し、その後、前記第1から第4のスイッチ素子の各インピーダンスを高くして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧を印加する、ことを特徴とする請求項1に記載の送信回路。 - 受信AC結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信AC結合素子にAC結合される送信AC結合素子を介して信号を送信する送信回路であって、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信AC結合素子の両端間に駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記送信AC結合素子の両端に印加電圧を印加する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第1のスイッチ素子と、
第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第2のスイッチ素子と、
前記第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第3のスイッチ素子と、
前記第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第4のスイッチ素子と、
前記第1のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第1のインピーダンス素子と、
前記第2のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第2のインピーダンス素子と、
前記第3のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第3のインピーダンス素子と、
前記第4のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第4のインピーダンス素子と、を有し、
前記駆動信号生成回路は、前記第1及び第4のスイッチ素子、又は、前記第2及び第3のスイッチ素子を前記駆動期間の間導通させて前記駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記第1から第4のスイッチ素子を導通させて前記送信AC結合素子の両端に前記印加電圧を印加し、その後、前記第1から第4のスイッチ素子を非導通にして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧を印加する、ことを特徴とする送信回路。 - 受信AC結合素子を介して信号を受信する受信回路に対して、前記受信AC結合素子にAC結合される送信AC結合素子を介して信号を送信する送信回路であって、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信AC結合素子の両端間に駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記送信AC結合素子の両端に印加電圧を印加する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第1のスイッチ素子と、
第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第2のスイッチ素子と、
前記第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第3のスイッチ素子と、
前記第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第4のスイッチ素子と、を有し、
前記第1から第4のスイッチ素子は、トランジスタであり、
前記駆動信号生成回路は、前記第1及び第4のスイッチ素子、又は、前記第2及び第3のスイッチ素子の各インピーダンスを前記駆動期間の間低くして前記駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記第1から第4のスイッチ素子の各インピーダンスを低くして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧である前記印加電圧を印加し、その後、前記第1から第4のスイッチ素子の各インピーダンスを高くして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧を印加する、ことを特徴とする送信回路。 - 前記駆動回路は、
前記第1のスイッチ素子の他端及び前記第2のスイッチ素子の他端の接続ノードと、前記送信AC結合素子の一端との間に接続された第5のインピーダンス素子と、
前記第3のスイッチ素子の他端及び前記第4のスイッチ素子の他端の接続ノードと、前記送信AC結合素子の他端との間に接続された第6のインピーダンス素子と、
を有することを特徴とする請求項2から請求項4の何れかに記載の送信回路。 - 前記駆動回路は、
前記第1のスイッチ素子の他端と前記送信AC結合素子の一端との間に接続された第5のインピーダンス素子と、
前記第2のスイッチ素子の他端と前記送信AC結合素子の一端との間に接続された第6のインピーダンス素子と、
前記第3のスイッチ素子の他端と前記送信AC結合素子の他端との間に接続された第7のインピーダンス素子と、
前記第4のスイッチ素子の他端と前記送信AC結合素子の他端との間に接続された第8のインピーダンス素子と、
を有することを特徴とする請求項2から請求項4の何れかに記載の送信回路。 - 前記駆動回路は、
第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に接続される他端と、を有する第1のインピーダンス素子と、
前記第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に接続される他端と、を有する第2のインピーダンス素子と、
前記第1のインピーダンス素子の他端に接続される一端を有する第1のスイッチ素子と、
前記第2のインピーダンス素子の他端に接続される一端を有する第2のスイッチ素子と、
前記第1のスイッチ素子の他端および前記第2のスイッチ素子の他端に接続される一端と、第2電圧が供給される他端と、を有する定電流源と、を有し、
前記駆動信号生成回路は、前記第1のスイッチ素子又は前記第2のスイッチ素子を前記駆動期間の間導通させて前記駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記第1及び第2のスイッチ素子を非導通にする、ことを特徴とする請求項1に記載の送信回路。 - 送信AC結合素子と、
前記送信AC結合素子を介して信号を送信する送信回路と、
前記送信AC結合素子にAC結合される受信AC結合素子と、
前記受信AC結合素子を介して信号を受信する受信回路と、を備え、
前記送信回路は、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信AC結合素子の両端間に駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記送信AC結合素子の両端間のインピーダンスを低くして前記送信AC結合素子の両端に等しい電圧を印加し、その後に前記送信AC結合素子の両端間のインピーダンスを高くして前記送信AC結合素子の両端に等しい電圧を供給する駆動回路と、を有し、 前記受信回路は、入出力特性にヒステリシスを有し、前記受信AC結合素子で受信された第1受信信号に応じて第2受信信号を出力するヒステリシス回路を有し、
待ち受け時の前記第2受信信号の論理は、前記送信信号の初期値の論理とは異なる、ことを特徴とする通信システム。 - 送信AC結合素子と、
前記送信AC結合素子を介して信号を送信する送信回路と、
前記送信AC結合素子にAC結合される受信AC結合素子と、
前記受信AC結合素子を介して信号を受信する受信回路と、を備え、
前記送信回路は、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信AC結合素子の両端間に駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記送信AC結合素子の両端に印加電圧を印加する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第1のスイッチ素子と、
第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第2のスイッチ素子と、
前記第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第3のスイッチ素子と、
前記第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第4のスイッチ素子と、
前記第1のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第1のインピーダンス素子と、
前記第2のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第2のインピーダンス素子と、
前記第3のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第3のインピーダンス素子と、
前記第4のスイッチ素子の一端と他端との間に接続された第4のインピーダンス素子と、を有し、
前記駆動信号生成回路は、前記第1及び第4のスイッチ素子、又は、前記第2及び第3のスイッチ素子を前記駆動期間の間導通させて前記駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記第1から第4のスイッチ素子を導通させて前記送信AC結合素子の両端に前記印加電圧を印加し、その後、前記第1から第4のスイッチ素子を非導通にして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧を印加し、
前記受信回路は、入出力特性にヒステリシスを有し、前記受信AC結合素子で受信された第1受信信号に応じて第2受信信号を出力するヒステリシス回路を有し、
待ち受け時の前記第2受信信号の論理は、前記送信信号の初期値の論理とは異なる、ことを特徴とする通信システム。 - 送信AC結合素子と、
前記送信AC結合素子を介して信号を送信する送信回路と、
前記送信AC結合素子にAC結合される受信AC結合素子と、
前記受信AC結合素子を介して信号を受信する受信回路と、を備え、
前記送信回路は、
送信する送信信号に同期して駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記駆動信号に応じて、前記送信信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して予め定められた駆動期間の間前記送信AC結合素子の両端間に駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記送信AC結合素子の両端に印加電圧を印加する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第1のスイッチ素子と、
第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の一端に電気的に接続される他端と、を有する第2のスイッチ素子と、
前記第1電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第3のスイッチ素子と、
前記第2電圧が供給される一端と、前記送信AC結合素子の他端に電気的に接続される他端と、を有する第4のスイッチ素子と、を有し、
前記第1から第4のスイッチ素子は、トランジスタであり、
前記駆動信号生成回路は、前記第1及び第4のスイッチ素子、又は、前記第2及び第3のスイッチ素子の各インピーダンスを前記駆動期間の間低くして前記駆動電流を流し、前記駆動期間の後、前記第1から第4のスイッチ素子の各インピーダンスを低くして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧である前記印加電圧を印加し、その後、前記第1から第4のスイッチ素子の各インピーダンスを高くして前記送信AC結合素子の両端に前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧を印加し、
前記受信回路は、入出力特性にヒステリシスを有し、前記受信AC結合素子で受信された第1受信信号に応じて第2受信信号を出力するヒステリシス回路を有し、
待ち受け時の前記第2受信信号の論理は、前記送信信号の初期値の論理とは異なる、ことを特徴とする通信システム。 - 前記受信AC結合素子は、受信インダクタであり、
前記送信AC結合素子は、前記受信インダクタに誘導結合される送信インダクタである、ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の通信システム。 - 前記受信AC結合素子は、第1受信電極と、第2受信電極と、を有し、
前記送信AC結合素子は、
前記送信AC結合素子の一端に接続され、前記第1受信電極に容量結合される第1送信電極と、
前記送信AC結合素子の他端に接続され、前記第2受信電極に容量結合される第2送信電極と、
前記第1送信電極と前記第2送信電極との間に接続された終端抵抗と、を有し、
前記駆動電流は前記終端抵抗に流れる、ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の通信システム。
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