專利名稱：信號傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過至少包括熱線和冷線的信號線在內的傳輸線路將發送側設 備和接收側設備加以連接的信號傳輸裝置。
背景技術：
關于采用非平衡傳輸(UrAalanced Transmission)方式對信號進行傳輸的在專利 文獻1中所披露的現有的信號傳輸裝置30，例如，如圖3所示的其電路結構那樣，利用信號 線33和電源線34將發送側設備31和接收側設備32加以連接而構成。這里，例如，在將信號傳輸裝置30應用于音響產品的情況下，發送側設備31為 CD(Compact Disc 致密光盤)播放器和前置放大器，接收側設備32為DAC(Digital Analog Converter 數模轉換器)、和主放大器。圖3所示的信號傳輸裝置30中，未圖示的電源的一次側和二次側之間分別利用電 源變壓器311、321進行隔斷，但在電源變壓器311、321的一次繞組和二次繞組之間，由于分 別存在雜散電容(雜散電容CA、Cb)，因此形成阻抗。為此，對于高頻，由信號線33和電源線34形成環路。因而，接收側設備32的輸入 端電壓Vb成為對輸入電壓Va疊加了發送側設備31和接收側設備32的接地間(GNDa和GNDb) 產生的噪聲電壓Vn后的電壓(VB = VA+VN)。因此，導致SN比(Signal To Noise RateJf 噪比)劣化和音響失真增加。另外，在由信號線33和電源線34形成的環路內，在各設備和連接電纜的端子間等 存在多個連接點。若在這些連接點間使用異種金屬，則存在微小的二極管分量，對于在環路 中流過的電流帶來非線性特性，對一部分高頻噪聲信號進行檢波，在聽閾內被轉換作為噪聲。此外，圖3中，標號312表示驅動器IC、標號322表示接收器IC，都由運算放大器 構成。另外，標號323是具有高輸入阻抗的非平衡電壓輸入電路。為了解決上述問題，以往如圖4所示，提出了如下的采用電流傳輸方式的信號傳 輸電路40，該信號傳輸電路40將發送側設備41作為由電流輸出電路412所產生的電流輸 出(Itl),對接收側設備42設置電流·電壓轉換電路422，通過利用電阻R0將由接收側設備 42接收到的輸出電流轉換成電壓，從而除去因雜散電容而產生的噪聲(例如，參照專利文 獻2)。專利文獻1 日本專利特開平8-186850號公報專利文獻2 日本專利特開昭59-202740號公報根據上述的專利文獻2所披露的技術，例如，如圖4所示，即使在發送側設備41和 接收側設備42的接地間產生噪聲電壓VN，但由于在接收側設備42的輸入級產生的電壓Vb 成為Vb = I0XR0,因此即使產生噪聲電壓\，該噪聲電壓Vn也不會傳輸到接收側設備42，因 而，可避免因噪聲而產生的影響。然而，根據專利文獻2所披露的技術，由于需要在接收側 設備42的輸入級裝入專用的電流·電壓轉換電路421，無法利用通用的具有高輸入阻抗的非平衡電壓輸入電路來應對，因此大大地損害了通用性。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種如下的信號傳輸裝 置，該信號傳輸裝置可避免因在發送側設備和接收側設備的接地間產生的噪聲電壓而產生 的影響，而不會損害通用性。為了解決上述問題，本發明的信號傳輸裝置中，收發設備通過至少包括熱線和冷 線的信號線在內的傳輸線路進行連接，利用電流輸出電路、和將由所述電流輸出電路生成 的電流轉換成電壓的負載電阻或負載阻抗來構成發送側設備的信號輸出級，所述信號傳輸 裝置采用如下結構將所述負載電阻或負載阻抗的一端與所述傳輸線路的熱線相連接，將 所述負載電阻或負載阻抗的另一端與所述傳輸線路的冷線相連接，且將所述傳輸線路的冷 線與接收側設備的接地端子相連接。根據本發明，具有如下效果可避免因在發送側設備和接收側設備的接地間產生 的噪聲電壓而產生的影響，而不會損害通用性，可僅將傳輸信號正確地傳輸到接收側。
圖1是表示本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置的電路結構的圖。圖2是表示本發明的實施方式2所涉及的信號傳輸裝置的電路結構的圖。圖3是表示現有的信號傳輸裝置的電路結構的一個示例的圖。圖4是表示現有的信號傳輸裝置的電路結構的其它示例的圖。
具體實施例方式下面，為了更詳細地說明本發明，根據附圖對用于實施本發明的方式進行說明。實施方式1.如圖1所示，本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置10采用如下結構發送 側設備11和接收側設備12通過至少包括熱線(H)和冷線(C)的兩線式電纜在內的傳輸線 路13進行連接。傳輸線路13除了上述的熱線(H)和冷線(C)的兩線的信號線，還包含將發送側設 備11的接地端子(GNDa)、與接收側設備12的接地端子(GNDb)加以連接的接地(GND)信號 線 130。圖1中，發送側設備11的信號輸出級包括電路輸出電路112、和將由電流輸出電路 112生成的電流Itl轉換成電壓的負載電阻或負載阻抗Z(以下稱為負載阻抗Z(113))。另外，采用如下結構負載阻抗Z(113)的一端與傳輸線路13的熱線(H)相連接， 負載阻抗Z(113)的另一端與傳輸線路13的冷線(C)相連接，且傳輸線路13的冷線(C)與 接收側設備12的接地端子(GNDb)相連接。此外，圖1中，標號111、121為電源變壓器，標號122為接收側設備12的接收器 IC。上述結構中，根據本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置10，即使在發送側 設備11和接收側設備12之間的接地電位間(GNDa和GNDb)產生差異，產生噪聲電壓Vn，也以接收側設備12的接地(GNDb)為基準來生成輸出電壓信號\，該輸出電壓信號Vb是利用 負載阻抗Z(113)將發送側設備11的電流輸出電路112的輸出電流Itl進行電流電壓轉換 而得到的。因而，即使在發送側設備11和接收側設備12的接地間(GNDa*GNDb)產生噪聲電 壓νΝ，但由于在接收側設備12產生的電壓Vb成為Vb = I0XZ,因此即使產生噪聲電壓Vn也 不會傳輸到接收側設備12，因而可避免其產生的影響。另外，此時，由于負載阻抗Z(113)裝 入到發送側設備11的信號輸出級，因此接收側設備12的信號輸入級可利用通用的具有高 輸入阻抗的非平衡電壓輸入電路來應對。根據上述的本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置10，利用電流輸出電路 112、和將由電流輸出電路112生成的電流Itl轉換成電壓的負載阻抗Z(113)來構成發送 側設備11的信號輸出級，并采用如下結構將該負載阻抗Z(113)的一端與傳輸線路13的 熱線(H)相連接，將另一端與冷線(C)相連接，且將冷線(C)與接收側設備12的接地端子 (GNDb)相連接，從而可避免因在發送側設備11和接收側設備12的接地間(GNDa-GNDb)產生 的噪聲電壓Vn而產生的影響，而不會損害通用性。S卩，根據本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置10，由于利用負載阻抗 Z (113)將發送側設備11的電流輸出電路112的輸出電流Itl進行電流電壓轉換，以接收側 設備12的接地(GNDb)為基準來生成傳輸到接收側設備12的電流信號VB，因此可將電壓信 號(VB = I0XZ)傳輸到接收側設備12，而不會受到在發送側設備11和接收側設備12的接 地間(GNDa-GNDb)產生的噪聲電壓VnW影響。因而，例如，在將本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置10應用于音響產品 的情況下，可提供高音質的音響產品，特別是當用于因其安裝空間的限制而需要應對噪聲 的措施的車載用音響產品時，可獲得顯著的效果。另外，根據本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置10，雖然為了將發送側設 備11和接收側設備12的接地間(GNDa-GNDb)加以連接，對傳輸線路13附加了 1根GND信 號線130，但由于負載阻抗Z(113)裝入到發送側設備11的信號輸出級，因此對于接收側設 備12的電路結構無需特別的考慮，接收側設備12的信號輸入級可利用通用的具有高輸入 阻抗的非平衡電壓輸入電路來應對。因此，具有如下效果無需對接收側設備12的信號輸入級裝入專用的電流·電壓 轉換電路，可確保通用性。實施方式2.上述的本發明的實施方式1所涉及的信號傳輸裝置中，舉例示出了采用非平衡傳 輸方式的信號傳輸裝置，但如圖2所示，即使應用于采用了不易受到因發送側設備21和接 收側設備22之間的噪聲而產生的影響的平衡傳輸方式(Balanced Transmission)的信號 傳輸裝置20，由于共模抑制比也提高，因此與實施方式1相同，可減小在發送側設備21和接 收側設備22的接地間(GNDa-GNDb)產生的噪聲電壓Vn的影響。如圖2所示，本發明的實施方式2所涉及的信號傳輸裝置20中，發送側設備21和 接收側設備22通過由熱線(H)、地線(G)、冷線(C)的三線式電纜構成的傳輸線路23進行 連接。這里，設想雙絞線電纜以作為傳輸線路23。圖2中，利用電流輸出電路212、214、和將由電流輸出電路212、214生成的電流Ii、I2轉換成電壓的負載阻抗Z1 013)、4 (215)來構成發送側設備21的信號輸出級。采用了平衡傳輸方式的信號傳輸裝置20如公知的那樣，在發送側設備21中，是相 對于熱線-地線間的信號(+)在冷線-地線間傳輸相反相位的信號(_)的方式，在接收側 設備22中，由于在熱線-冷線間使用差動型接收器222來除去外來噪聲，因此不易受到因 發送側設備21和接收側設備22之間的噪聲而產生的影響。此外，傳輸線路23除了至少包含熱線(+)、冷線(_)、和地線(G)的通用的三線 的信號線以外，還包含將發送側設備21的接地端子(GNDa)、和接收側設備22的接地端子 (GNDb)加以連接的GND信號線230。另外，圖2中，標號211、221為電源變壓器，標號223、224為與差動型接收器222 的輸入級連接的高輸入阻抗的平衡電壓輸入電路。上述結構中，即使在發送側設備21和接收側設備22的接地電位間(GNDa和GNDb) 產生差異，產生噪聲電壓Vn，也以接收側設備22的接地(GNDb)為基準來生成輸出電壓信號 Vb，該輸出電壓信號Vb是利用負載阻抗Z1 013)、& (215)分別將發送側設備21的電流輸出 電路212、214的輸出電流Ip I2進行電流電壓轉換而得到的。因而，即使在發送側設備21和接收側設備22的接地間(GNDa和GNDb)產生噪聲 電壓VN，但由于在接收側設備22產生的電壓Vb成為Vb = IA-I2Z2，因此即使產生噪聲電壓 Vn，該噪聲電壓Vn也不會傳輸到接收側設備22，因而，可避免因噪聲而產生的影響。另外，此時，由于負載阻抗Z1 013)、& 015)裝入到發送側設備21的信號輸出級， 因此接收側設備22的信號輸入級可利用通用的具有高輸入阻抗的平衡電壓輸入電路223、 224來應對。根據上述的本發明的實施方式2所涉及的信號傳輸裝置，也可應用于平衡傳輸方 式的信號傳輸裝置20，該平衡傳輸方式中，相對于發送側設備21的熱線-地線間的信號在 地線-冷線間傳輸相反相位的信號，在接收側設備22中，在熱線-冷線間利用差動型接收 器222使噪聲相互抵消，在這種情況下，也與實施方式1相同，可在對接收側設備22使用通 用的高輸入阻抗的平衡電壓輸入電路223、224以確保通用性的基礎上，減小發送側設備21 和接收側設備22的接地間的噪聲的影響。此外，根據上述的本發明的實施方式1、實施方式2所涉及的信號傳輸裝置，雖然 僅說明了應用于音響產品的情況，但其適用范圍并不局限于音響產品，也可適用于采用非 平衡傳輸的所有電子設備，該非平衡傳輸中，對于EIA232串行接口規格和IEEE1284并行端 口標準規格等接口、TTL和C-MOS等邏輯信號等、多種模擬信號，使用1根信號線，將信號作 為該信號相對于接地的電壓進行發送。另夕卜，對于如 100Base-T、ETA485、LVDS(Low Voltage Differential signal 低壓 差分信號)等通信設備和平板顯示器連接用的數字接口那樣的、采用平衡傳輸方式的電子 設備也全都能夠適用，該平衡傳輸方式中，對于1根信號線使用2根同等的一對信號線，將 信號作為該一對信號線之間的電位差進行發送。工業上的實用性本發明所涉及的信號傳輸裝置，由于可避免因在發送側設備和接收側設備的接地 間產生的噪聲電壓而產生的影響，而不會損害通用性，可僅將傳輸信號正確地傳輸到接收 側，因此適合用于發送側設備和接收側設備通過至少包括熱線和冷線的信號線在內的傳輸線路進行連接的信號傳輸裝置等。
權利要求
1.一種信號傳輸裝置，收發設備通過至少包括熱線和冷線的信號線在內的傳輸線路進 行連接，其特征在于，利用電流輸出電路、和將由所述電流輸出電路生成的電流轉換成電壓的負載電阻或負 載阻抗來構成發送側設備的信號輸出級，所述信號傳輸裝置采用如下結構將所述負載電阻或負載阻抗的一端與所述傳輸線路 的熱線相連接，將所述負載電阻或負載阻抗的另一端與所述傳輸線路的冷線相連接，且將 所述傳輸線路的冷線與接收側設備的接地端子相連接。
2.如權利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于， 所述傳輸線路包含將所述發送側設備的接地端子、和所述接收側設備的接地端子加以連接的接地信號線。
3.如權利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于， 所述收發設備對于一個信號使用1根信號線，將所述信號作為該信號相對于接地的電壓進行收發。
4.如權利要求1所述的信號傳輸裝置，其特征在于， 所述收發設備對于一個信號使用2根同等的一對信號線，將所述信號作為所述一對信號線之間的電 位差進行收發。
全文摘要
本發明涉及一種信號傳輸裝置(10)，收發設備(11、12)通過至少包括熱線和冷線的信號線在內的傳輸線路進行連接，利用電流輸出電路(112)、和將由電流輸出電路(112)生成的電流I0轉換成電壓的負載阻抗Z(113)來構成發送側設備(11)的信號輸出級，該信號發送裝置(10)采用如下結構將該負載阻抗Z(113)的一端與傳輸線路(13)的熱線(H)相連接，將另一端與冷線(C)相連接，且將冷線(C)與接收側設備12的接地端子(GNDB)相連接。
文檔編號H04B3/02GK102138310SQ20098013487
公開日2011年7月27日 申請日期2009年9月29日 優先權日2008年11月28日
發明者今村速人, 仲田剛, 岡田順司, 大草紀之, 寺本浩平, 貞博文 申請人:三菱電機株式會社