(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の伝送線の電位差によって、伝送される信号のレベルをハイレベルとローレベルとのいずれかに切り替える差動通信装置であって、
前記伝送線に接続され、前記信号を送信する送信回路と前記信号を受信する受信回路との少なくとも一方と、
前記送信回路と前記受信回路との少なくとも一方と並列に、前記伝送線に接続されたリンギング抑制回路と、を備え、
前記リンギング抑制回路は、
前記２本の伝送線を接続する接続線の途中に設けられ、前記２本の伝送線のうち、ハイレベル信号の伝送時に相対的に高電位となる高電位伝送線から、相対的に低電位となる低電位伝送線に向かう方向を順方向とする第１ダイオードと、
前記第１ダイオードと直列の関係となるように前記接続線に設けられたスイッチ回路と、
前記伝送線において伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出すると、前記スイッチ回路を予め定めた所定時間だけオンさせる駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、を有することを特徴とする差動通信装置。
【請求項２】
前記第１ダイオードと並列に接続された第１抵抗を備え、前記接続線には、前記第１ダイオードと前記第１抵抗との第１並列回路が設けられることを特徴とする請求項１に記載の差動通信装置。
【請求項３】
前記第１ダイオードと前記第１抵抗との第１並列回路と直列の関係となるように前記接続線に設けられ、前記低電位伝送線から前記高電位伝送線に向かう方向を順方向とする第２ダイオードと、当該第２ダイオードと並列に接続された第２抵抗と、からなる第２並列回路を備えることを特徴とする請求項２に記載の差動通信装置。
【請求項４】
前記駆動信号出力回路は、前記低電位伝送線の電位が前記高電位伝送線の電位よりも高くなったとき、伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の差動通信装置。
【請求項５】
前記スイッチ回路は、前記接続線において直列に設けられた第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とを有し、
前記駆動信号出力回路は、
前記第１スイッチング素子に対して設けられ、前記第２スイッチング素子とは位相の反転した駆動信号を出力する位相反転回路と、
前記第２のスイッチング素子に対して設けられ、前記駆動信号が前記第２スイッチング素子に達するまでの時間を遅延させる遅延回路と、を有し、
前記伝送線において伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出する以前は、前記第１スイッチング素子をオフさせ、前記第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号を出力し、前記信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出したときに、前記第１スイッチング素子をオンさせ、前記第２スイッチング素子をオフさせる駆動信号に切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の差動通信装置。
【請求項６】
前記駆動信号出力回路は、前記低電位伝送線の電位と前記高電位伝送線の電位とを比較して、その比較結果に応じて前記駆動信号を切り替えるコンパレータ回路を有し、
当該コンパレータ回路は、一旦、前記低電位伝送線の電位が前記高電位伝送線の電位よりも高くなったと判定すると、前記高電位伝送線の電位が前記低電位伝送線の電位よりも所定電圧以上高くならない限り、前記低電位伝送線の電位が前記高電位伝送線の電位よりも高いとの判定を維持するものであり、
前記所定電圧は、前記第１ダイオードにおける順方向降下電圧より大きい値に設定されることを特徴とする請求項５に記載の差動通信装置。
【請求項７】
前記駆動信号出力回路は、前記低電位伝送線の電位と前記高電位伝送線の電位とを比較して、その比較結果に応じて前記駆動信号を切り替えるコンパレータ回路を有し、
当該コンパレータ回路は、前記低電位伝送線の電位が前記高電位伝送線の電位よりも高くなったとき、前記第１スイッチング素子をオンさせ、前記第２スイッチング素子をオフさせる駆動信号を出力し、一方、前記高電位伝送線の電位が前記低電位伝送線の電位よりも高くなったとき、前記第１スイッチング素子をオフさせ、前記第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号を出力するものであり、
前記位相反転回路は、前記第１スイッチング素子をオフさせる駆動信号の伝達を遅延させる機能を備え、
前記位相反転回路による前記第１スイッチング素子をオフさせる駆動信号の伝達の遅延は、リンギング周期よりも長い時間に設定されることを特徴とする請求項５に記載の差動通信装置。
【請求項８】
前記遅延回路は、複数段のインバータ回路を有し、当該複数段のインバータ回路は、前記第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号の前段側のインバータ回路から最終段までのインバータ回路への伝達を遅延させる機能を備え、
前記前段側のインバータ回路から最終段までのインバータ回路への、前記第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号の伝達の遅延は、リンギング周期よりも長い時間に設定されることを特徴とする請求項７に記載の差動通信装置。
【請求項９】
前記駆動信号出力回路は、前記伝送線においてハイレベルの信号が伝送されたことを検出するハイレベル信号検出回路を備え、当該ハイレベル信号検出回路によってハイレベル信号が伝送されたことが検出された後においてのみ、前記伝送線において伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の差動通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本の伝送線の電位差によって、伝送される信号のレベルをハイレベルとローレベルとのいずれかに切り替える差動通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した差動通信装置の一例として、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１の通信装置は、２本の伝送線間に接続され、抵抗及びコンデンサの直列回路からなる終端部と、他の装置との通信の終了を検出する通信終了検出部を備えている。そして、この通信終了検出部が通信の終了を検出すると、通信の終了から所定時間の間、終端部を介して２本の接続線間を接続する。このようにして、通信終了時に伝送線上で発生するリンギングを抑制できるようにしている。
【０００３】
また、特許文献２の通信装置では、２本の伝送線にそれぞれ接続される送信側ＥＣＵのプラス側出力端子とマイナス側出力端子との間に、マイナス側出力端子からプラス側出力端子へ向く方向が順方向となるダイオードを配置している。このダイオードにより、マイナス側に振幅する電圧を短絡して抑制し、リンギングを低減させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５３４９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１０１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の通信装置は、抵抗とコンデンサの直列回路からなる終端部を用いてリンギングの抑制を図っているが、このような抵抗とコンデンサの直列回路では、必ずしも、所望の波高値まで、確実にリンギングを抑制することはできないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２の通信装置では、信号の送信がオンからオフに切り替えられた直後に、リンギングが、先にマイナス方向に振幅することに鑑みて、最初のマイナス方向への振幅をダイオードにより抑制する。それにより、結果的に、最初のマイナス方向に続いて発生する、プラス方向の振幅をも抑制しようとしている。しかしながら、単に、リンギングのマイナス方向への振幅をダイオードの順方向降下電圧相当の値に制限しただけでは、プラス方向への振幅を十分に抑制することはできない。引用文献２において、リンギングの振幅の様子が波形図に示されているが、プラス側の振幅は、信号の送信がオンされるときの出力電圧のレベルを超えてしまっている。このように、リンギングのプラス側の振幅が送信信号がオンとなるときの出力電圧のレベルを超えてしまうと、受信側において信号のレベルを誤って検知することにより通信エラーが発生する虞が生じる。
【０００７】
なお、特許文献２では、プラス側の振幅を抑制するために、ダイオードに加えて、そのダイオードと並列にツェナーダイオードを設ける例も示されている。しかし、この場合であっても、ツェナーダイオードにより、送信信号がオンとなるときの出力電圧の発生を阻害しないようにする必要があるため、ツェナーダイオードのツェナー電圧は、送信信号がオンとなるときの出力電圧よりも大きく設定される。このため、リンギングのプラス側の振幅を、確実に送信信号がオンとなるときの出力電圧以下に抑制することはできない。
【０００８】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わった後に発生するリンギングのプラス側への振幅を、伝送信号のハイレベル未満の所定の波高値に抑制することが可能な差動通信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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の差動通信装置は、
２本の伝送線の電位差によって、伝送される信号のレベルをハイレベルとローレベルとのいずれかに切り替える差動通信装置であって、
伝送線に接続され、信号を送信する送信回路と信号を受信する受信回路との少なくとも一方と、
送信回路と受信回路との少なくとも一方と並列に、伝送線に接続されたリンギング抑制回路と、を備え、
リンギング抑制回路は、
２本の伝送線を接続する接続線の途中に設けられ、２本の伝送線のうち、ハイレベル信号の伝送時に相対的に高電位となる高電位伝送線から、相対的に低電位となる低電位伝送線に向かう方向を順方向とする第１ダイオードと、
第１ダイオードと直列の関係となるように接続線に設けられたスイッチ回路と、
伝送線において伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出すると、スイッチ回路を予め定めた所定時間だけオンさせる駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、を有することを特徴とする。
【００１０】
上述したように、請求項１に記載の差動通信装置では、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことが検出されたときに、スイッチ回路により、２本の伝送線間を、高電位伝送線から低電位伝送線に向かう方向を順方向とする第１ダイオードを介して接続する。このため、リンギングのプラス側の振幅が大きくなると、つまり、リンギングにより高電位伝送線の電位が低電位伝送線の電位よりもある程度大きくなると、その電位差が第１ダイオードの順方向降下電圧を超えた時点で、第１ダイオードがオンする。その結果、リンギングのプラス側の波高値を第１ダイオードの順方向降下電圧に制限することができる。従って、この第１ダイオードの順方向降下電圧を、伝送信号のハイレベル未満の値に設定しておくことにより、リンギングのプラス側への振幅を、伝送信号のハイレベル未満の所定の波高値に抑制することが可能となる。なお、第１ダイオードの接続は、ハイレベルの信号が伝送されるときに、第１ダイオードが、そのハイレベル信号の発生を阻害することはないよう設定された所定時間に制限されている。
【００１１】
請求項２に記載したように、第１ダイオードと並列に接続された第１抵抗を設けることが好ましい。このように第１抵抗を設けることにより、第１ダイオードがオンする以前、つまり、リンギングのマイナス側の振幅が生じているとき及びリンギングのプラス側の振幅が第１ダイオードの順方向降下電圧よりも小さいときには、高電位伝送線と低電位伝送線は、第１抵抗を介して接続される。このため、高電位伝送線と低電位伝送線間に大きな電位差が生じることが抑制され、これによってもリンギングの発生を低減することができる。
【００１２】
請求項３に記載したように、第１ダイオードと第１抵抗との第１並列回路と直列の関係となるように接続線に設けられ、低電位伝送線から高電位伝送線に向かう方向を順方向とする第２ダイオードと、当該第２ダイオードと並列に接続された第２抵抗と、からなる第２並列回路を備えても良い。このように構成すると、リンギングのプラス側の振幅を抑制するばかりでなく、マイナス側の振幅も抑制することが可能となり、リンギングの抑制効果を高めることができる。
【００１３】
請求項４に記載したように、駆動信号出力回路は、低電位伝送線の電位が高電位伝送線の電位よりも高くなったとき、伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出するものであっても良い。定常的には、低電位伝送線の電位が高電位伝送線の電位よりも高くなることはなく、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わって、リンギングのマイナス側の振幅が発生したとき、低電位伝送線の電位が高電位伝送線の電位よりも高くなるためである。
【００１４】
請求項５に記載したように、スイッチ回路は、接続線において直列に設けられた第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とを有し、
駆動信号出力回路は、
第１スイッチング素子に対して設けられ、第２スイッチング素子とは位相の反転した駆動信号を出力する位相反転回路と、
第２のスイッチング素子に対して設けられ、駆動信号が第２スイッチング素子に達するまでの時間を遅延させる遅延回路と、を有し、
伝送線において伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出する以前は、第１スイッチング素子をオフさせ、第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号を出力し、信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出したときに、第１スイッチング素子をオンさせ、第２スイッチング素子をオフさせる駆動信号に切り替えることが好ましい。
【００１５】
このような構成により、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったときに、遅延回路の遅延時間に相当する時間だけ、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子がともにオンするため、その遅延時間に相当する所定時間だけスイッチ回路をオンすることができる。
【００１６】
請求項６に記載したように、駆動信号出力回路は、低電位伝送線の電位と高電位伝送線の電位とを比較して、その比較結果に応じて駆動信号を切り替えるコンパレータ回路を有し、当該コンパレータ回路は、一旦、低電位伝送線の電位が高電位伝送線の電位よりも高くなったと判定すると、高電位伝送線の電位が低電位伝送線の電位よりも所定電圧以上高くならない限り、低電位伝送線の電位が高電位伝送線の電位よりも高いとの判定を維持するものであり、その所定電圧は、第１ダイオードにおける順方向降下電圧より大きい値に設定されることが好ましい。上述したように、コンパレータ回路が、ヒステリシスを有することにより、第１ダイオードによって、リンギングのプラス側の波高値を制限している際に、スイッチ回路がオフしてしまう事態の発生を防ぐことができる。
【００１７】
請求項７に記載したように、駆動信号出力回路は、低電位伝送線の電位と高電位伝送線の電位とを比較して、その比較結果に応じて駆動信号を切り替えるコンパレータ回路を有し、当該コンパレータ回路は、低電位伝送線の電位が高電位伝送線の電位よりも高くなったとき、第１スイッチング素子をオンさせ、第２スイッチング素子をオフさせる駆動信号を出力し、一方、高電位伝送線の電位が低電位伝送線の電位よりも高くなったとき、第１スイッチング素子をオフさせ、第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号を出力するものであり、位相反転回路は、第１スイッチング素子をオフさせる駆動信号の伝達を遅延させる機能を備え、位相反転回路による第１スイッチング素子をオフさせる駆動信号の伝達の遅延は、リンギング周期よりも長い時間に設定されると良い。これにより、リンギングの発生時に、リンギングの振幅がマイナス側からプラス側に変化して、コンパレータから出力される駆動信号が切り替わっても、その駆動信号が第１スイッチング素子をオフさせる前に、コンパレータ回路が出力する駆動信号が第１スイッチ素子をオンさせる駆動信号に切り替わる。従って、請求項６の場合と同様に、第１ダイオードによって、リンギングのプラス側の波高値を制限する際に、スイッチ回路がオフしてしまう事態の発生を防ぐことができる。
【００１８】
請求項８に記載したように、遅延回路は、複数段のインバータ回路を有し、当該複数段のインバータ回路は、第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号の前段側のインバータ回路から最終段までのインバータ回路への伝達を遅延させる機能を備え、前段側のインバータ回路から最終段までのインバータ回路への、第２スイッチング素子をオンさせる駆動信号の伝達の遅延は、リンギング周期よりも長い時間に設定されると良い。これにより、リンギングの発生時に、リンギングの振幅がマイナス側からプラス側に変化して、コンパレータから出力される駆動信号が第２スイッチング素子をオンする駆動信号に切り替わっても、最終段のインバータ回路からは第２スイッチング素子をオフさせる駆動信号の出力が維持される。このため、遅延回路の遅延時間が経過した時点で、第２トランジスタをオフすることができる。
【００１９】
請求項９に記載したように、駆動信号出力回路は、伝送線においてハイレベルの信号が伝送されたことを検出するハイレベル信号検出回路を備え、当該ハイレベル信号検出回路によってハイレベル信号が伝送されたことが検出された後においてのみ、伝送線において伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出するようにしても良い。このように、ハイレベル信号が伝送されたことを検出した後においてのみ、リンギングを抑制するための回路を動作させることにより、外部からのノイズによる差動電圧の乱れや伝送信号がハイレベルに立ち上がったときのリンギングなどにより、誤ってリンギングを抑制するための回路を動作させることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態による差動通信装置が、通信ネットワークに適用された場合の全体構成を示す図である。
【図２】図１における、各送受信ノード３０の構成を示す構成図である。
【図３】リンギング抑制回路の回路構成を示す回路図である。
【図４】高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとの電位差に応じて変換するインピーダンス制御回路のインピーダンスを示す特性図である。
【図５】リンギング抑制回路を設けた場合と設けない場合とで、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったときに発生するリンギングの様子の一例を対比して示す波形図である。
【図６】第２実施形態におけるリンギング抑制回路の回路構成を示す回路図である。
【図７】第２実施形態によるリンギング抑制回路を設けた場合と設けない場合とで、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったときに発生するリンギングの様子の一例を対比して示す波形図である。
【図８】第３実施形態におけるリンギング抑制回路の回路構成を示す回路図である。
【図９】第３実施形態におけるリンギング抑制回路の変形例による回路構成を示す回路図である。
【図１０】第４実施形態におけるリンギング抑制回路の回路構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態による差動通信装置について、図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による差動通信装置が、通信ネットワークに適用された場合の全体構成を示す図である。なお、本実施形態における通信ネットワークは、例えば車両に搭載された複数の車載ＥＣＵ間において、データをやり取りするために用いることができる。
【００２３】
図１に示すように、通信ネットワークにおいては、差動通信装置としての多数の送受信ノード３０が設けられている。各送受信ノード３０は、ジャンクションコネクタ１０及び伝送線２０を介して、相互に通信可能に接続されている。そして、複数の送受信ノード３０のうち、一の送受信ノード３０が送信回路により信号の送信を開始すると、残りの送受信ノード３０は受信回路により、ジャンクションコネクタ１０及び伝送線２０を介して伝送される信号を受信する。
【００２４】
図２は、各送受信ノード３０の構成を示す構成図である。本実施形態における差動通信装置は、２本の伝送線ＢＰ，ＢＭの電位差によって、伝送される信号のレベルをハイレベルとローレベルとのいずれかに切り替えるものである。このため、送信回路３２は、図２に示すように、ハイレベル信号の伝送時に相対的に高電位となる高電位伝送線ＢＰの電位を高電位とするか否かを切り替える高電位側ＭＯＳトランジスタ（以下、高電位側トランジスタ）３４と、ハイレベル信号の伝送時に相対的に低電位となる低電位伝送線ＢＭの電位を低電位とするか否かを切り替える低電位側ＭＯＳトランジスタ（以下、低電位側トランジスタ）４２とを備えている。伝送信号のレベルをハイレベルとする場合には、高電位側及び低電位側トランジスタ３４，４２をともにオンし、ローレベルとする場合には、高電位側及び低電位側トランジスタ３４，４２をともにオフする。高電位側及び低電位側トランジスタ３４，４２のオン、オフは、データを送信する、図示しないＥＣＵによって制御される。
【００２５】
高電位側トランジスタ３４の出力端子は、整流用ダイオード３６を介して高電位伝送線ＢＰに接続されている。このため、高電位側トランジスタ３４をオンオフすることにより、高電位伝送線ＢＰの電位を高電位とするか否かを切り替えることができる。また、低電位側トランジスタ４２の出力端子は、整流用ダイオード４０を介して低電位伝送線ＢＭに接続されている。このため、低電位側トランジスタ４２をオンオフすることにより、低電位伝送線ＢＭの電位を低電位とするか否かを切り替えることができる。高電位伝送線ＢＰの電位が高電位となり、かつ低電位伝送線ＢＭの電位が低電位となると、両伝送線ＢＰ，ＢＭ間の電位差が大きくなり、伝送される信号のレベルはハイレベルとなる。
【００２６】
高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとは、抵抗３８を介して接続されている。このため、高電位側及び低電位側トランジスタ３４，４２がともにオフされると、高電位伝送線ＢＰの電位と低電位伝送線ＢＭの電位との電位差が小さくなり、伝送される信号のレベルはローレベルとなる。
【００２７】
受信回路４４は、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとの間に接続されており、他の送受信ノード３０の送信回路３２から信号が送信されるとき、その信号を受信するものである。すなわち、受信回路４４は、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとの電位差を検出して、送信された信号のレベルを検出する。
【００２８】
本実施形態の特徴部分に係るリンギング抑制回路４６は、送信回路３２及び受信回路４４と並列となるように、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとの間に設けられている。このリンギング抑制回路４６は、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったときに、伝送線ＢＰ，ＢＭのインピーダンス不整合などによって発生する電位差の周期的な変動であるリンギングを抑制するためのものである。なお、リンギング抑制回路４６は、すべての送受信ノード３０に設けられても良いが、特定の送受信ノード３０に対して選択的に設けても良い。
【００２９】
次に、図３の回路図に基づき、リンギング抑制回路４６の構成を説明する。図３に示すように、リンギング抑制回路４６は、高電位伝送線ＢＰの電位と低電位伝送線ＢＭの電位とを比較するコンパレータ回路４８を備えている。このコンパレータ回路４８は、高電位伝送線ＢＰの電位が低電位伝送線ＢＭの電位よりも高いとき、ハイレベルの信号を出力し、低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高いとき、ローレベルの信号を出力する。
【００３０】
ここで、定常的には、低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高くなることはない。ただし、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わってリンギングが発生し、そのリンギングのマイナス側の振幅が発生したとき、過渡的に低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高くなる。従って、コンパレータ回路４８の出力信号がハイレベルの信号からローレベルの信号に変化したことは、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わってリンギングが発生したことを意味する。このように、コンパレータ回路４８は、リンギングの発生を検出する検出手段として機能する。
【００３１】
また、コンパレータ回路４８は、一旦、低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高くなったと判定してローレベル信号を出力すると、高電位伝送線ＢＰの電位が低電位伝送線ＢＭの電位よりも所定電圧以上高くならない限り、ローレベル信号の出力を維持する。すなわち、コンパレータ回路４８は、高電位伝送線ＢＰの電位と、低電位伝送線ＢＭの電位との高低の比較において、ヒステリシスを有している。このヒステリシスの大きさ（所定電圧の大きさ）は、後述する第１インピーダンス制御回路５８のダイオード６０の順方向降下電圧より大きい値に設定されている。
【００３２】
コンパレータ回路４８の出力は、インバータ回路５０を介して、第１のスイッチング素子である第１ＭＯＳトランジスタ（以下、第１トランジスタ）５２のゲートへ与えられるとともに、抵抗５４を介して、第２のスイッチング素子である第２ＭＯＳトランジスタ（以下、第２トランジスタ）５６のゲートへ与えられる。第１トランジスタ５２と第２トランジスタ５６は、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとを接続する接続線において、直列に配置されている。この第１トランジスタ５２及び第２トランジスタ５６が、特許請求の範囲におけるスイッチ回路を構成する第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子に相当する。
【００３３】
コンパレータ回路４８からハイレベル信号が出力されているときは、インバータ回路５０により、そのレベルが反転されるので、第１トランジスタ５２はオフし、第２トランジスタ５６だけがオンする。そして、コンパレータ回路４８の出力信号がハイレベルからローレベルに変化すると、第１トランジスタ５２のゲートにはインバータ回路５０によって反転されたハイレベル信号が即座に与えられて、第１トランジスタ５２がオンする。一方、第２トランジスタ５６のゲートには、コンパレータ回路４８からのローレベル信号が、抵抗５４の遅延作用により、所定時間遅れて与えられる。このように、抵抗５４が特許請求の範囲における遅延回路に相当する。ただし、遅延回路としては、抵抗以外にも、例えばインバータを偶数個直列に接続したものや、いわゆるＲＣ回路やＬＣ回路を用いても良い。
【００３４】
第２トランジスタ５６のゲートに与えられるべきローレベル信号が遅延されている間は、第２トランジスタ５６のゲート電位はハイレベルに保たれている。従って、第１トランジスタ５２と第２トランジスタ５６は、コンパレータ回路４８の出力信号がハイレベルからローレベルに切り替わったとき、つまり、リンギングが発生したときに、抵抗５４の遅延時間に応じた所定時間だけ、同時にオンする。
【００３５】
高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとを接続する接続線には、第１トランジスタ５２及び第２トランジスタ５６と直列に、第１インピーダンス制御回路５８が設けられている。このため、リンギングが発生して、第１トランジスタ５２と第２トランジスタ５６とが同時にオンしたとき、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとは、第１インピーダンス制御回路５８を介して接続される。
【００３６】
第１インピーダンス制御回路５８は、高電位伝送線ＢＰから低電位伝送線ＢＭへ向かう方向を順方向とするダイオード６０と、このダイオード６０に対して並列に接続された抵抗６２とからなる。従って、リンギングのマイナス側の振幅が生じているとき、つまり低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高いとき、及びリンギングのプラス側の振幅が生じていても、高電位伝送線ＢＰの電位と低電位伝送線ＢＭの電位との電位差が、ダイオード６０の順方向降下電圧よりも小さいときには、図４に示すように、第１インピーダンス制御回路５８によるインピーダンスは、抵抗６２による整合インピーダンスとなる。
【００３７】
そして、高電位伝送線ＢＰの電位が、低電位伝送線ＢＭの電位よりも、ダイオード６０の順方向降下電圧に相当する電位差以上に高くなると、ダイオード６０がオンするので、第１インピーダンス制御回路５８のインピーダンスは、０に近い低インピーダンスとなる。このとき、高電位伝送線ＢＰの電位は、図５に示すように、低電位伝送線ＢＭの電位を基準として、ダイオード６０の順方向降下電圧分だけ高い値にクランプされる。なお、図５は、本実施形態によるリンギング抑制回路４６を設けた場合と設けない場合とで、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったときに発生するリンギングの様子の一例を対比して示す波形図である。
【００３８】
以上のように構成されたリンギンク抑制回路４６による作用効果について、説明する。本実施形態によるリンギング抑制回路４６では、コンパレータ回路４８により、リンギングが発生したことが検出されると、直列に配置された第１及び第２トランジスタ５２，５６が同時に所定時間だけオンされる。そして、リンギングのプラス側の振幅が大きくなって、第１インピーダンス制御回路５８のダイオード６０がオンすると、高電位伝送線ＢＰの電位が、ダイオード６０の順方向降下電圧に応じた値にクランプされる。その結果、図５に示すように、リンギングのプラス側の波高値をダイオード６０の順方向降下電圧に制限することができる。従って、このダイオード６０の順方向降下電圧を、ハイレベルの伝送信号を出力する際の電圧値未満の値に設定しておくことにより、リンギングのプラス側への振幅を、ハイレベルの伝送信号の電圧値未満の所定の波高値に抑制することが可能となる。
【００３９】
第１インピーダンス制御回路５８は、上述したように、伝送信号がハイレベルからローレベルに変化してリンギングが発生したときに、所定時間だけ、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭ間に接続される。従って、ダイオード６０によるリンギングのプラス側の波高値の制限も、ハイレベルの信号が伝送されるときに、ダイオード６０が、そのハイレベル信号の発生を阻害することはない時間内に制限されている。
【００４０】
さらに、リンギング抑制回路４６の第１インピーダンス制御回路５８においては、抵抗６２が、ダイオード６０と並列に接続されている。このように抵抗６２を設けることにより、ダイオード６０がオンする以前、つまり、リンギングのマイナス側の振幅が生じているとき及びリンギングのプラス側の振幅がダイオード６０の順方向降下電圧よりも小さいときには、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとが、抵抗６２を介して接続されることになる。このため、抵抗６２による整合インピーダンスにより、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭ間に大きな電位差が生じることが抑制され、これによってもリンギングの発生を低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態のリンギング抑制回路４６におけるコンパレータ回路４８は、一旦、低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高くなってローレベル信号を出力すると、高電位伝送線ＢＰの電位が低電位伝送線ＢＭの電位よりも所定電圧以上高くならない限り、ローレベル信号の出力を維持する。そして、その所定電圧は、ダイオード６０における順方向降下電圧より大きい値に設定されている。このため、ダイオード６０によって、リンギングのプラス側の波高値を制限している間、第１トランジスタ５２をオンさせ続け、かつ所定時間の遅延の後に第２トランジスタ５６をオフさせる駆動信号を発生することができる。換言すれば、第１インピーダンス制御回路５８のダイオード６０によって、リンギングのプラス側の波高値を制限している際に、第１及び第２トランジスタ５２，５６からなるスイッチ回路がオフしてしまう事態の発生を防ぐことができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による差動通信装置について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施形態におけるリンギング抑制回路４６ａの構成を示す回路図であり、図７は、そのリンギング抑制回路４６ａを設けた場合と設けない場合とで、伝送信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったときに発生するリンギングの様子の一例を対比して示す波形図である。
【００４３】
なお、本実施形態の差動通信装置と上述した第１実施形態の差動通信装置とでは、リンギング抑制回路４６、４６ａの構成に一部相違があるのみで、その他は同様に構成される。従って、以下、本実施形態の差動通信装置におけるリンギング抑制回路４６ａについてのみ説明する。また、本実施形態のリンギング抑制回路４６ａの説明に際し、上述した第１実施形態におけるリンギング抑制回路４６と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより、詳しい説明は省略する。
【００４４】
図６に示すように、本実施形態におけるリンギング抑制回路４６ａでは、高電位伝送線ＢＰと低電位伝送線ＢＭとを接続する接続線において、第１インピーダンス制御回路５８と直列の関係となるように、第２インピーダンス制御回路６４が設けられている。この第２インピーダンス制御回路６４は、低電位伝送線ＢＭから高電位伝送線ＢＰに向かう方向を順方向とするダイオード６６と、このダイオード６６に対して並列に接続された抵抗６８とからなる。
【００４５】
このように、第２インピーダンス制御回路６４を設けることにより、図７に示すように、リンギングのプラス側の振幅を抑制するばかりでなく、マイナス側の振幅も抑制することが可能となり、リンギングの抑制効果を高めることができる。
【００４６】
具体的に説明すると、リンギングのマイナス側の振幅が生じた場合、低電位伝送線ＢＭと高電位伝送線ＢＰとの電位差が第２インピーダンス制御回路６４のダイオード６６の順方向降下電圧を超える以前は、第１インピーダンス制御回路５８の抵抗６２と第２インピーダンス制御回路６４の抵抗６８とを介して、その電位差に応じた電流が低電位伝送線ＢＭから高電位伝送線ＢＰに向かって流れる。従って、抵抗６２と抵抗６８とによる整合インピーダンスによって、低電位伝送線ＢＭと高電位伝送線ＢＰ間に大きな電位差が生じることが抑制され、リンギングの発生を低減することができる。
【００４７】
そして、低電位伝送線ＢＭと高電位伝送線ＢＰとの電位差が第２インピーダンス制御回路６４のダイオード６６の順方向降下電圧を超えると、ダイオード６６がオンする。このとき、電流は、第１インピーダンス制御回路５８の抵抗６２と第２インピーダンス制御回路６４のダイオード６６を介して流れる。このため、低電位伝送線ＢＭの電位は、高電位伝送線ＢＰの電位を基準として、ダイオード６６の順方向降下電圧分と抵抗６２の両端電圧分だけ高い値にクランプされる。従って、リンギングのマイナス側の振幅の波高値が、ダイオード６６の順方向降下電圧と抵抗６２の両端電圧に応じた値に制限される。
【００４８】
なお、リンギングのプラス側の振幅を抑制するための構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様であるが、高電位伝送線ＢＰから低電位伝送線ＢＭに向かって電流が流れる際に、必ず、第２インピーダンス制御回路６４の抵抗６８を流れる点が相違する。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による差動通信装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の差動通信装置におけるリンギング抑制回路４６ｂの構成を示す回路図である。なお、本実施形態のリンギング抑制回路４６ｂの説明に際し、上述した第１実施形態におけるリンギング抑制回路４６と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより、詳しい説明は省略する。
【００５０】
図８に示すコンパレータ回路４８ａは、第１実施形態のコンパレータ回路４８と異なり、ヒステリシスを有していない。すなわち、本実施形態のコンパレータ回路４８ａは、単純に、高電位伝送線ＢＰの電位が低電位伝送線ＢＭの電位よりも高いとき、ハイレベルの信号を出力し、低電位伝送線ＢＭの電位が高電位伝送線ＢＰの電位よりも高いとき、ローレベルの信号を出力するものである。
【００５１】
このため、リンギングのプラス側の振幅が生じたときに、コンパレータ回路４８ａはハイレベル信号を出力する。このハイレベル信号に応じて、第１トランジスタ５２がオフしないようにするため、本実施形態では、インバータ回路５０ａに工夫を凝らしている。すなわち、インバータ回路５０ａは、ＣＭＯＳインバータ回路として、ｐＭＯＳ７０とｎＭＯＳ７２とから構成され、さらに、ｎＭＯＳ７２とアースとの間に抵抗７４を設けている。
【００５２】
従って、リンギングのプラス側の振幅が生じて、コンパレータ回路４８ａがハイレベル信号を出力したとき、インバータ回路５０ａのｐＭＯＳ７０がオフされ、ｎＭＯＳ７２がオンされる。このため、第１トランジスタ５２のゲートは、ｎＭＯＳ７２及び抵抗７４を介してアースされる。
【００５３】
しかしながら、第１トランジスタ５２のゲートがアースされる経路には抵抗７４が介在しているので、第１トランジスタ５２のゲート電位は、抵抗７４の遅延作用によって、即座にアース電位にはならず、所定時間、ハイレベルに保たれる。この所定時間は、抵抗７４の抵抗値により、リンギングの周期よりも長い時間に設定される。これにより、リンギングの発生時に、リンギングの振幅がマイナス側からプラス側に変化して、コンパレータからの出力信号がハイレベルに切り替わっても、そのハイレベル信号が第１トランジスタ５２をオフさせる前に、コンパレータ回路４８ａの出力信号がローレベルに切り替わる。
従って、ダイオード６０によって、リンギングのプラス側の波高値を制限する必要がある期間に、第１トランジスタ５２がオフしてしまう事態の発生を防ぐことができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、コンパレータ回路４８ａが、最初にリンギングの発生を検出してから、所定時間後に第２トランジスタ５６をオフするために、遅延回路５４ａに関しても工夫を凝らしている。
【００５５】
具体的には、遅延回路５４ａとして、２段のインバータ回路と抵抗５４とから構成した回路を用いている。そして、１段目のインバータ回路のｎＭＯＳ７８とアースとの間に抵抗８０を設けている。
【００５６】
従って、リンギングのプラス側の振幅が生じて、コンパレータ回路４８ａがハイレベル信号を出力したとき、１段目のインバータ回路のｐＭＯＳ７６がオフされ、ｎＭＯＳ７８がオンされる。このため、２段目のインバータ回路のｐＭＯＳ８２及びｎＭＯＳ８４のゲートは、ｎＭＯＳ７８及び抵抗８０を介して接地される。
【００５７】
しかしながら、抵抗８０の遅延作用によって、２段目のインバータ回路のｐＭＯＳ８２及びｎＭＯＳ８４のゲートの電位は、即座にアース電位にはならず、所定時間、ハイレベルに保たれたままとなる。この所定時間は、抵抗８０の抵抗値により、リンギングの周期よりも長い時間に設定される。これにより、リンギングの発生時に、リンギングの振幅がマイナス側からプラス側に変化して、コンパレータ回路４８ａからの出力信号がハイレベルに切り替わっても、そのハイレベル信号が２段目のインバータの出力を変化させる以前に、コンパレータ回路４８ａの出力信号がローレベルに切り替わる。
【００５８】
この結果、リンギングのマイナス側の振幅が生じて、初めてコンパレータ回路４８ａの出力信号がローレベルに切り替えられたときから、２段目のインバータ回路の出力は、ローレベルに維持されたままとなる。従って、抵抗５４の遅延作用によって決定される所定時間が経過した時点で、第２トランジスタ５６はオフすることになる。
【００５９】
なお、上述したようなヒステリシス機能を備えていないコンパレータ回路４８ａは、図９に示すように、ｐＭＯＳトランジスタ４８ｂと抵抗４９によって構成することが可能である。この図９は、上述した第３実施形態によるリンギング抑制回路４６ｂの変形例としてのリンギング抑制回路４６ｃの構成を示す回路図である。
【００６０】
また、図８に示した例では、遅延回路５４ａが2段のインバータ回路を有していたが、そのインバータ回路の段数は2段に制限されるものではなく、複数段であれば良い。この場合、上記抵抗８０は、インバータ回路の最終段以外に接続すれば、コンパレータ回路４８ａからの出力信号のレベルが変化しても、その最終段の出力を維持することができる。
【００６１】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による差動通信装置について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態の差動通信装置におけるリンギング抑制回路４６ｄの構成を示す回路図である。なお、本実施形態のリンギング抑制回路４６ｄの説明に際し、上述した第１実施形態におけるリンギング抑制回路４６と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより、詳しい説明は省略する。
【００６２】
図１０に示すリンギング抑制回路４６ｄは、２本の伝送線ＢＰ，ＢＭにおいてハイレベルの信号が伝送されたことが検出された後においてのみ、２本の伝送線ＢＰ，ＢＭにおいて伝送される信号のレベルがハイレベルからローレベルに切り替わったことを検出するようにしたものである。
【００６３】
具体的には、本実施形態におけるリンギング抑制回路４６ｄは、図１０に示すように、送信回路３２及び受信回路４４と接続され、送信回路３２がハイレベル信号を送信したこと、及び受信回路４４がハイレベル信号を受信したことに基づいて、２本の伝送線ＢＰ，ＢＭにハイレベル信号が伝送されたことを検出するコントローラ９０を備えている。
【００６４】
このコントローラ９０は、２本の伝送線ＢＰ，ＢＭにおいてハイレベル信号が伝送されたことを検出すると、高電位伝送線ＢＰとコンパレータ回路４８との間に挿入された第１スイッチ９２、及び低電位伝送線ＢＭとコンパレータ回路４８との間に挿入された第２スイッチ９４をともにオンする。これにより、高電位伝送線ＢＰの電位と低電位伝送線ＢＭの電位とがコンパレータ回路４８に入力されるようになり、コンパレータ回路４８によりリンギングの発生を検出して、リンギング抑制回路４６ｄを動作させることが可能になる。
【００６５】
このように、本実施形態では、２本の伝送線ＢＰ，ＢＭにおいてハイレベル信号が伝送されたことを検出した後においてのみ、リンギング抑制回路４６ｄを動作させているので、外部からのノイズによる差動電圧の乱れや伝送信号がハイレベルに立ち上がったときのリンギングなどにより、誤ってリンギングを抑制するための回路を動作させることを防止できる。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。
【００６７】
例えば、上述した第２実施形態において説明した、第２インピーダンス制御回路６４は、第３、第４実施形態において採用しても良い。逆に、第４実施形態において説明した、ハイレベルの伝送信号検出時のみ、リンギング抑制回路を動作させるための構成は、他の実施形態において採用しても良い。
【００６８】
また、第１インピーダンス制御回路５８は、抵抗のみからなるものであっても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ジャンクションコネクタ
２０  伝送線
３０  送受信ノード
３２  送信回路
４４  受信回路
４６  リンギング抑制回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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