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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119185
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】ＨＡＲＴ通信装置
(51)【国際特許分類】
H03K 7/06 20060101AFI20240827BHJP
H03K 4/94 20060101ALI20240827BHJP
H04B 3/02 20060101ALI20240827BHJP
【ＦＩ】
H03K7/06
H03K4/94
H04B3/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023025909
(22)【出願日】2023-02-22
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】加藤 太一郎
【テーマコード（参考）】
5K046
【Ｆターム（参考）】
5K046BB05
5K046PP02
(57)【要約】
【課題】ＨＡＲＴ物理層仕様で定められた台形波の傾き時間の仕様を満たすことが可能なＨＡＲＴ通信装置を提供する。
【解決手段】ＨＡＲＴ通信装置は、送信すべきデジタル信号ＩＴＸＤを変調して異なる２周波のパルス信号を出力するＨＡＲＴモデム２と、２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたチャージポンプ回路を含む波形整形回路３とを備える。波形整形回路３は、チャージポンプ回路の容量への充放電の電流量を２周波で変えることにより、２周波の台形波の傾きを変える。
【選択図】 図１
【解決手段】ＨＡＲＴ通信装置は、送信すべきデジタル信号ＩＴＸＤを変調して異なる２周波のパルス信号を出力するＨＡＲＴモデム２と、２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたチャージポンプ回路を含む波形整形回路３とを備える。波形整形回路３は、チャージポンプ回路の容量への充放電の電流量を２周波で変えることにより、２周波の台形波の傾きを変える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信すべきデジタル信号を変調して異なる２周波のパルス信号を出力するように構成されたＨＡＲＴモデムと、
前記２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたチャージポンプ回路を含む波形整形回路とを備え、
前記波形整形回路は、前記チャージポンプ回路の容量への充放電の電流量を前記２周波で変えることにより、前記２周波の台形波の傾きを変えることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
前記２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたチャージポンプ回路を含む波形整形回路とを備え、
前記波形整形回路は、前記チャージポンプ回路の容量への充放電の電流量を前記２周波で変えることにより、前記２周波の台形波の傾きを変えることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
【請求項2】
請求項１記載のＨＡＲＴ通信装置において、
前記チャージポンプ回路は、
前記台形波を出力する出力端子と反転入力端子とが接続されたオペアンプと、
一端が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、他端がグラウンドと接続された前記容量と、
前記容量を充電するための第１の定電流源と、
前記第１の定電流源と異なる電流量で前記容量を充電するための第２の定電流源と、
前記容量の電荷を放電するための第３の定電流源と、
前記第３の定電流源と異なる電流量で前記容量の電荷を放電するための第４の定電流源と、
前記パルス信号に応じて前記容量の充電と放電とを切り替え、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の充電時に前記第１の定電流源と前記第２の定電流源のどちらかを前記容量と接続し、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の放電時に前記第３の定電流源と前記第４の定電流源のどちらかを前記容量と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
前記チャージポンプ回路は、
前記台形波を出力する出力端子と反転入力端子とが接続されたオペアンプと、
一端が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、他端がグラウンドと接続された前記容量と、
前記容量を充電するための第１の定電流源と、
前記第１の定電流源と異なる電流量で前記容量を充電するための第２の定電流源と、
前記容量の電荷を放電するための第３の定電流源と、
前記第３の定電流源と異なる電流量で前記容量の電荷を放電するための第４の定電流源と、
前記パルス信号に応じて前記容量の充電と放電とを切り替え、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の充電時に前記第１の定電流源と前記第２の定電流源のどちらかを前記容量と接続し、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の放電時に前記第３の定電流源と前記第４の定電流源のどちらかを前記容量と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
【請求項3】
請求項２記載のＨＡＲＴ通信装置において、
前記波形整形回路は、
前記デジタル信号を一定時間遅延させた信号を制御信号として出力するように構成された遅延回路をさらに備え、
前記スイッチ回路は、
制御端子に前記パルス信号が入力され、第１の接点端子が前記オペアンプの非反転入力端子と接続された第１のスイッチと、
制御端子に前記パルス信号が入力され、第１の接点端子が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第１の定電流源と接続された第３のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第２の定電流源と接続され、前記第３のスイッチに対して相補的に動作する第４のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第３の定電流源と接続された第５のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第４の定電流源と接続され、前記第５のスイッチに対して相補的に動作する第６のスイッチとから構成されることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
前記波形整形回路は、
前記デジタル信号を一定時間遅延させた信号を制御信号として出力するように構成された遅延回路をさらに備え、
前記スイッチ回路は、
制御端子に前記パルス信号が入力され、第１の接点端子が前記オペアンプの非反転入力端子と接続された第１のスイッチと、
制御端子に前記パルス信号が入力され、第１の接点端子が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第１の定電流源と接続された第３のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第２の定電流源と接続され、前記第３のスイッチに対して相補的に動作する第４のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第３の定電流源と接続された第５のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第４の定電流源と接続され、前記第５のスイッチに対して相補的に動作する第６のスイッチとから構成されることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
【請求項4】
送信すべきデジタル信号を変調して異なる２周波のパルス信号を出力するように構成されたＨＡＲＴモデムと、
前記２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたローパスフィルタ回路を含む波形整形回路とを備え、
前記波形整形回路は、前記ローパスフィルタ回路の時定数を前記２周波で変えることにより、前記２周波の台形波の傾きを変えることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
前記２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたローパスフィルタ回路を含む波形整形回路とを備え、
前記波形整形回路は、前記ローパスフィルタ回路の時定数を前記２周波で変えることにより、前記２周波の台形波の傾きを変えることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
【請求項5】
請求項４記載のＨＡＲＴ通信装置において、
前記ローパスフィルタ回路は、
反転入力端子に前記パルス信号が入力され、非反転入力端子に基準電圧が入力され、出力端子から前記台形波を出力するオペアンプと、
一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された第１の容量と、
一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された、前記第１の容量と異なる第２の容量と、
前記デジタル信号の値に応じて前記第１の容量と前記第２の容量のどちらかの他端を前記オペアンプの出力端子と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
前記ローパスフィルタ回路は、
反転入力端子に前記パルス信号が入力され、非反転入力端子に基準電圧が入力され、出力端子から前記台形波を出力するオペアンプと、
一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された第１の容量と、
一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された、前記第１の容量と異なる第２の容量と、
前記デジタル信号の値に応じて前記第１の容量と前記第２の容量のどちらかの他端を前記オペアンプの出力端子と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
【請求項6】
請求項５記載のＨＡＲＴ通信装置において、
前記波形整形回路は、
前記デジタル信号を一定時間遅延させた信号を制御信号として出力するように構成された遅延回路をさらに備え、
前記スイッチ回路は、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１の容量の他端と接続され、第２の接点端子が前記オペアンプの出力端子と接続された第１のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２の容量の他端と接続され、第２の接点端子が前記オペアンプの出力端子と接続され、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチとから構成されることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
前記波形整形回路は、
前記デジタル信号を一定時間遅延させた信号を制御信号として出力するように構成された遅延回路をさらに備え、
前記スイッチ回路は、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１の容量の他端と接続され、第２の接点端子が前記オペアンプの出力端子と接続された第１のスイッチと、
制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２の容量の他端と接続され、第２の接点端子が前記オペアンプの出力端子と接続され、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチとから構成されることを特徴とするＨＡＲＴ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＨＡＲＴ通信プロトコルに則った送信信号を生成するためのＨＡＲＴ通信装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ＨＡＲＴ（Highway Addressable Remote Transducer）通信は、制御システムで用いられている４～２０ｍＡの直流電流信号（アナログ信号）にデジタル信号を重畳する通信方式である。ＨＡＲＴ送信信号（デジタル信号）は、０と１を表す１対の周波数信号（１２００Ｈｚと２２００Ｈｚ）からなり、物理層の仕様により、パルス状の変調信号を台形波に波形整形する必要がある（非特許文献１参照）。
【0003】
従来の仕様では、２周波の台形波がそれぞれ規定の振幅範囲内であることが定められていたが、２０１６年以降のＨＡＲＴ物理層仕様に、送信波形の台形波の傾き時間が追加規定された。この新規定では、台形波がＤＣレベルからピーク・ピーク値（peak-to-peak）の５％のレベルまで立ち上がる時間が１２００Ｈｚの場合で１０μｓ以上、２２００Ｈｚの場合で５μｓ以上と定められている。
【0004】
このように、傾き時間が２周波で異なることから、２周波で同じ傾きを与える波形整形回路では、振幅範囲の仕様と傾き時間の仕様とを同時に満たすことが難しい、という課題があった。パルス状の変調信号を台形波に整形する波形整形回路は、非特許文献１、特許文献１、特許文献２等に開示されているが、これらの波形整形回路では、新規定に対応することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１６－５２２５９３号公報
【特許文献2】特開２００４－００７１７３号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】“NCR 20C12 Modem Application Note:A HART Master Demonstration Circuit Document Revision:1.2”，HART Communication Foundation Document Number:HCF_LIT-2，1993
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＨＡＲＴ物理層仕様で定められた台形波の傾き時間の仕様を満たすことが可能なＨＡＲＴ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】
【0008】
本発明のＨＡＲＴ通信装置は、送信すべきデジタル信号を変調して異なる２周波のパルス信号を出力するように構成されたＨＡＲＴモデムと、前記２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたチャージポンプ回路を含む波形整形回路とを備え、前記波形整形回路は、前記チャージポンプ回路の容量への充放電の電流量を前記２周波で変えることにより、前記２周波の台形波の傾きを変えることを特徴とするものである。
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置の１構成例において、前記チャージポンプ回路は、前記台形波を出力する出力端子と反転入力端子とが接続されたオペアンプと、一端が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、他端がグラウンドと接続された前記容量と、前記容量を充電するための第１の定電流源と、前記第１の定電流源と異なる電流量で前記容量を充電するための第２の定電流源と、前記容量の電荷を放電するための第３の定電流源と、前記第３の定電流源と異なる電流量で前記容量の電荷を放電するための第４の定電流源と、前記パルス信号に応じて前記容量の充電と放電とを切り替え、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の充電時に前記第１の定電流源と前記第２の定電流源のどちらかを前記容量と接続し、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の放電時に前記第３の定電流源と前記第４の定電流源のどちらかを前記容量と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置の１構成例において、前記チャージポンプ回路は、前記台形波を出力する出力端子と反転入力端子とが接続されたオペアンプと、一端が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、他端がグラウンドと接続された前記容量と、前記容量を充電するための第１の定電流源と、前記第１の定電流源と異なる電流量で前記容量を充電するための第２の定電流源と、前記容量の電荷を放電するための第３の定電流源と、前記第３の定電流源と異なる電流量で前記容量の電荷を放電するための第４の定電流源と、前記パルス信号に応じて前記容量の充電と放電とを切り替え、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の充電時に前記第１の定電流源と前記第２の定電流源のどちらかを前記容量と接続し、前記デジタル信号の値に応じて前記容量の放電時に前記第３の定電流源と前記第４の定電流源のどちらかを前記容量と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
【0009】
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置の１構成例において、前記波形整形回路は、前記デジタル信号を一定時間遅延させた信号を制御信号として出力するように構成された遅延回路をさらに備え、前記スイッチ回路は、制御端子に前記パルス信号が入力され、第１の接点端子が前記オペアンプの非反転入力端子と接続された第１のスイッチと、制御端子に前記パルス信号が入力され、第１の接点端子が前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチと、制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第１の定電流源と接続された第３のスイッチと、制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第２の定電流源と接続され、前記第３のスイッチに対して相補的に動作する第４のスイッチと、制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第３の定電流源と接続された第５のスイッチと、制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２のスイッチの第２の接点端子と接続され、第２の接点端子が前記第４の定電流源と接続され、前記第５のスイッチに対して相補的に動作する第６のスイッチとから構成されることを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置は、送信すべきデジタル信号を変調して異なる２周波のパルス信号を出力するように構成されたＨＡＲＴモデムと、前記２周波のパルス信号を台形波に整形するように構成されたローパスフィルタ回路を含む波形整形回路とを備え、前記波形整形回路は、前記ローパスフィルタ回路の時定数を前記２周波で変えることにより、前記２周波の台形波の傾きを変えることを特徴とするものである。
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置の１構成例において、前記ローパスフィルタ回路は、反転入力端子に前記パルス信号が入力され、非反転入力端子に基準電圧が入力され、出力端子から前記台形波を出力するオペアンプと、一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された第１の容量と、一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された、前記第１の容量と異なる第２の容量と、前記デジタル信号の値に応じて前記第１の容量と前記第２の容量のどちらかの他端を前記オペアンプの出力端子と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置の１構成例において、前記ローパスフィルタ回路は、反転入力端子に前記パルス信号が入力され、非反転入力端子に基準電圧が入力され、出力端子から前記台形波を出力するオペアンプと、一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された第１の容量と、一端が前記オペアンプの反転入力端子と接続された、前記第１の容量と異なる第２の容量と、前記デジタル信号の値に応じて前記第１の容量と前記第２の容量のどちらかの他端を前記オペアンプの出力端子と接続するように構成されたスイッチ回路とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明のＨＡＲＴ通信装置の１構成例において、前記波形整形回路は、前記デジタル信号を一定時間遅延させた信号を制御信号として出力するように構成された遅延回路をさらに備え、前記スイッチ回路は、制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第１の容量の他端と接続され、第２の接点端子が前記オペアンプの出力端子と接続された第１のスイッチと、制御端子に前記制御信号が入力され、第１の接点端子が前記第２の容量の他端と接続され、第２の接点端子が前記オペアンプの出力端子と接続され、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチとから構成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、波形整形回路を構成するチャージポンプ回路の容量への充放電の電流量を２周波で変えることにより、２周波の台形波の傾きを変えることができ、ＨＡＲＴ物理層仕様で定められた台形波の傾き時間の仕様を満たすことができる。
【0013】
また、本発明では、波形整形回路を構成するローパスフィルタ回路の時定数を２周波で変えることにより、２周波の台形波の傾きを変えることができ、ＨＡＲＴ物理層仕様で定められた台形波の傾き時間の仕様を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るＨＡＲＴ通信装置の構成を示すブロック図である。
ＨＡＲＴ通信装置は、送信すべきデジタル信号ＩＴＸＤを出力するＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、デジタル信号ＩＴＸＤを変調して２周波のパルス信号ＯＴＸＡを出力するＨＡＲＴモデム２と、２周波のパルス信号ＯＴＸＡを台形波ＯＵＴに整形する波形整形回路３とを備えている。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るＨＡＲＴ通信装置の構成を示すブロック図である。
ＨＡＲＴ通信装置は、送信すべきデジタル信号ＩＴＸＤを出力するＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、デジタル信号ＩＴＸＤを変調して２周波のパルス信号ＯＴＸＡを出力するＨＡＲＴモデム２と、２周波のパルス信号ＯＴＸＡを台形波ＯＵＴに整形する波形整形回路３とを備えている。
【0016】
図２は本実施例の波形整形回路３の構成を示すブロック図、図３は図２の波形整形回路３の動作を説明するタイミングチャートである。
波形整形回路３は、パルス信号ＯＴＸＡに応じて容量の充放電を行うことにより、パルス信号ＯＴＸＡを台形波ＯＵＴに整形するチャージポンプ回路３０と、デジタル信号ＩＴＸＤに応じてチャージポンプ回路３０の容量への充放電電流を切り替えるための制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸを出力する遅延回路３１とから構成される。
波形整形回路３は、パルス信号ＯＴＸＡに応じて容量の充放電を行うことにより、パルス信号ＯＴＸＡを台形波ＯＵＴに整形するチャージポンプ回路３０と、デジタル信号ＩＴＸＤに応じてチャージポンプ回路３０の容量への充放電電流を切り替えるための制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸを出力する遅延回路３１とから構成される。
【0017】
チャージポンプ回路３０は、台形波ＯＵＴを出力する出力端子と反転入力端子とが接続されたオペアンプＡ１と、一端がオペアンプＡ１の非反転入力端子と接続され、他端がグラウンドと接続された容量Ｃ１と、制御端子にパルス信号ＯＴＸＡが入力され、第１の接点端子がオペアンプＡ１の非反転入力端子と接続されたスイッチＳＷ１と、制御端子にパルス信号ＯＴＸＡが入力され、第１の接点端子がオペアンプＡ１の非反転入力端子と接続され、スイッチＳＷ１に対して相補的に動作するスイッチＳＷ２と、制御端子に制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸが入力され、第１の接点端子がスイッチＳＷ１の第２の接点端子と接続されたスイッチＳＷ３と、制御端子に制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸが入力され、第１の接点端子がスイッチＳＷ１の第２の接点端子と接続され、スイッチＳＷ３に対して相補的に動作するスイッチＳＷ４と、制御端子に制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸが入力され、第１の接点端子がスイッチＳＷ２の第２の接点端子と接続されたスイッチＳＷ５と、制御端子に制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸが入力され、第１の接点端子がスイッチＳＷ２の第２の接点端子と接続され、スイッチＳＷ５に対して相補的に動作するスイッチＳＷ６と、一端が電源電圧ＶＣＣと接続され、他端がスイッチＳＷ３の第２の接点端子と接続された定電流源ＩＳ１と、一端が電源電圧ＶＣＣと接続され、他端がスイッチＳＷ４の第２の接点端子と接続された定電流源ＩＳ２と、一端がスイッチＳＷ５の第２の接点端子と接続され、他端がグラウンドと接続された定電流源ＩＳ３と、一端がスイッチＳＷ６の第２の接点端子と接続され、他端がグラウンドと接続された定電流源ＩＳ４とから構成される。
【0018】
ＨＡＲＴモデム２は、図３に示すようにＣＰＵ１から出力されたデジタル信号ＩＴＸＤを変調して２周波のパルス信号ＯＴＸＡを出力する。デジタル信号ＩＴＸＤのＬｏｗレベル（“０”）は１２００Ｈｚのパルス信号に変換され、Ｈｉｇｈレベル（“１”）は２２００Ｈｚのパルス信号に変換される。
【0019】
波形整形回路３の遅延回路３１は、デジタル信号ＩＴＸＤを一定時間遅延させた信号を、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸとして出力する。図３のｄｔは遅延回路３１の遅延時間を示している。
【0020】
次に、スイッチＳＷ１は、パルス信号ＯＴＸＡがＨｉｇｈレベルのときにオン状態となり、Ｌｏｗレベルのときにオフ状態となる。スイッチＳＷ１に対して相補的に動作するスイッチＳＷ２は、パルス信号ＯＴＸＡがＬｏｗレベルのときにオン状態となり、Ｈｉｇｈレベルのときにオフ状態となる。
【0021】
一方、スイッチＳＷ４，ＳＷ６は、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＨｉｇｈレベルのときにオン状態となり、Ｌｏｗレベルのときにオフ状態となる。スイッチＳＷ４，ＳＷ６に対して相補的に動作するスイッチＳＷ３，ＳＷ５は、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＬｏｗレベルのときにオン状態となり、Ｈｉｇｈレベルのときにオフ状態となる。
【0022】
パルス信号ＯＴＸＡがＨｉｇｈレベルかつ制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＬｏｗレベル（１２００Ｈｚ）のときに定電流源ＩＳ１が容量Ｃ１と接続されて、容量Ｃ１が充電される。パルス信号ＯＴＸＡがＬｏｗレベルかつ制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＬｏｗレベル（１２００Ｈｚ）のときに定電流源ＩＳ３が容量Ｃ１と接続されて、容量Ｃ１の電荷が放電される。
【0023】
また、パルス信号ＯＴＸＡがＨｉｇｈレベルかつ制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＨｉｇｈレベル（２２００Ｈｚ）のときに定電流源ＩＳ２が容量Ｃ１と接続されて、容量Ｃ１が充電される。パルス信号ＯＴＸＡがＬｏｗレベルかつ制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＨｉｇｈレベル（２２００Ｈｚ）のときに定電流源ＩＳ４が容量Ｃ１と接続されて、容量Ｃ１の電荷が放電される。
【0024】
本実施例では、定電流源ＩＳ２の電流量を定電流源ＩＳ１の電流量よりも大きく設定している。また、定電流源ＩＳ４の電流量を定電流源ＩＳ３の電流量よりも大きく設定している。したがって、パルス信号ＯＴＸＡの周波数が２２００Ｈｚの場合、周波数が１２００Ｈｚの場合よりも容量Ｃ１の充放電が速くなる。これにより、周波数２２００Ｈｚの場合、周波数１２００Ｈｚの場合よりも台形波ＯＵＴの立ち上がり、立ち下がりの傾きが急峻となる。
【0025】
こうして、本実施例では、チャージポンプ回路３０の容量Ｃ１への充放電の電流量を２周波で変えることにより、２周波の台形波の傾きを変えることができ、ＨＡＲＴ物理層仕様で定められた台形波の傾き時間の仕様を満たすことができる。
【0026】
なお、周波数１２００Ｈｚのときの充電時の電流量（定電流源ＩＳ１の電流量）と放電時の電流量（定電流源ＩＳ３の電流量）は、同一でもよいし、異なっていてもよい。同様に、周波数２２００Ｈｚのときの充電時の電流量（定電流源ＩＳ２の電流量）と放電時の電流量（定電流源ＩＳ４の電流量）は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【0027】
［第２の実施例］
第１の実施例では、波形整形回路としてチャージポンプ回路を用いたが、ローパスフィルタ回路を用いてもよい。本実施例においても、ＨＡＲＴ通信装置の構成は第１の実施例と同様であるので、図１の符号を用いて説明する。
第１の実施例では、波形整形回路としてチャージポンプ回路を用いたが、ローパスフィルタ回路を用いてもよい。本実施例においても、ＨＡＲＴ通信装置の構成は第１の実施例と同様であるので、図１の符号を用いて説明する。
【0028】
図４は本実施例の波形整形回路３の構成を示すブロック図、図５は図４の波形整形回路３の動作を説明するタイミングチャートである。
本実施例の波形整形回路３は、パルス信号ＯＴＸＡを台形波ＯＵＴに整形するローパスフィルタ回路３２と、デジタル信号ＩＴＸＤに応じてローパスフィルタ回路３２の時定数を切り替えるための制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸを出力する遅延回路３３とから構成される。
本実施例の波形整形回路３は、パルス信号ＯＴＸＡを台形波ＯＵＴに整形するローパスフィルタ回路３２と、デジタル信号ＩＴＸＤに応じてローパスフィルタ回路３２の時定数を切り替えるための制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸを出力する遅延回路３３とから構成される。
【0029】
ローパスフィルタ回路３２は、反転入力端子にパルス信号ＯＴＸＡが入力され、非反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、出力端子から台形波ＯＵＴを出力するオペアンプＡ２と、一端がオペアンプＡ２の反転入力端子と接続された容量Ｃ２，Ｃ３と、制御端子に制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸが入力され、第１の接点端子が容量Ｃ２の他端と接続され、第２の接点端子がオペアンプＡ２の出力端子と接続されたスイッチＳＷ７と、制御端子に制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸが入力され、第１の接点端子が容量Ｃ３の他端と接続され、第２の接点端子がオペアンプＡ２の出力端子と接続され、スイッチＳＷ７に対して相補的に動作するスイッチＳＷ８とから構成される。
【0030】
第１の実施例と同様に、波形整形回路３の遅延回路３３は、デジタル信号ＩＴＸＤを一定時間遅延させた信号を、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸとして出力する。
【0031】
スイッチＳＷ７は、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＬｏｗレベルのときにオン状態となり、Ｈｉｇｈレベルのときにオフ状態となる。スイッチＳＷ７に対して相補的に動作するスイッチＳＷ８は、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＨｉｇｈレベルのときにオン状態となり、Ｌｏｗレベルのときにオフ状態となる。これにより、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＬｏｗレベル（１２００Ｈｚ）のときに容量Ｃ２がオペアンプＡ２と接続され、制御信号ＴＲＩＭ＿ＴＸがＨｉｇｈレベル（２２００Ｈｚ）のときに容量Ｃ３がオペアンプＡ２と接続される。
【0032】
本実施例では、容量Ｃ２を容量Ｃ３よりも大きく設定している。したがって、パルス信号ＯＴＸＡの周波数が１２００Ｈｚの場合、周波数が２２００Ｈｚの場合よりもローパスフィルタ回路３２の時定数が大きくなる。これにより、周波数１２００Ｈｚの場合、周波数２２００Ｈｚの場合よりも、オペアンプＡ２から出力される台形波ＯＵＴの立ち上がり、立ち下がりの傾きが緩やかとなる。
【0033】
こうして、本実施例では、ローパスフィルタ回路３２の時定数を２周波で変えることにより、２周波の台形波の傾きを変えることができ、ＨＡＲＴ物理層仕様で定められた台形波の傾き時間の仕様を満たすことができる。
【0034】
なお、第１、第２の実施例では、チャージポンプ回路３０とローパスフィルタ回路３２の前に遅延回路３１，３３を挿入しているが、遅延回路３１，３３は本発明において必須の構成要件ではない。遅延回路３１，３３の挿入の要否と遅延回路３１，３３の遅延時間とは、例えばＨＡＲＴモデム２がデジタル信号ＩＴＸＤの変調に要する時間等によって決まる。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明は、ＨＡＲＴ通信技術に適用することができる。
【符号の説明】
【0036】
１…ＣＰＵ、２…ＨＡＲＴモデム、３…波形整形回路、３０…チャージポンプ回路、３１，３３…遅延回路、３２…ローパスフィルタ回路、Ａ１，Ａ２…オペアンプ、Ｃ１～Ｃ３…容量、ＩＳ１～ＩＳ４…定電流源、ＳＷ１～ＳＷ８…スイッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】