70.i 負論理
JIS X5101 をはじめとして,通信回路・回線においても,また電子回路の実装においても,多くが負電圧を’1’とし,正電圧を’0’ と扱うように規定している.これを信号の負論理という.
※1,0の値が逆転しているわけではないことに注意.逆転しているのは信号の電位.
これは回路や線路に信号を実際に伝送する上で有利であるという実利的な理由による.
■ ノイズ耐性
「70.A データ通信の形態 」で述べたように,ディジタル信号は高い周波数成分を含んでおり,自分自身がパルスであるがゆえに,パルス状のノイズに弱い. 特にシリアル伝送の場合は,伝送の最初と最後――調歩同期ではスタートビットとストップビットがパルスノイズによって正しく認識できなければ,デコードも正しく行われず,いわゆる「文字化け」の原因になる.
そういうパルス状ノイズの多くは正電圧なので,負論理にして伝送すれば,デコードの際に’1’ の信号とノイズを混同することがない.
■ 電圧耐性
電子回路においても,本実験のような通信線路においても,ディジタルデータをベースバンド伝送する場合,大きな電力成分を含むために,電力消費による電圧減衰が生じる.
これに対して負論理であれば,電圧降下が生じて’0’ である値の正電圧が多少落ちても,’1’ である値の負電圧の認識率はあまり落ちることがない.
また,TTL IC のようにしきい電圧が小さく,ノイズマージンが狭い回路の場合も同様で,正電圧での動作よりも負電圧 (または 0V) での動作の方が,回路の誤動作を招かずにすむ.
※しきい電圧:回路が動作する電圧の電位差.TTL IC だと 0.8 V~ 2.0 V 程度
※ノイズマージン:回路が誤動作する電圧の上限と下限の電位差.TTL IC では約 0.4 V
2023/9/17