CN111211767B - 噪声抑制电路装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种噪声抑制电路装置，包含基板，一去耦合电容组，电源信道结构，带拒滤波单元，及电磁能隙结构。该去耦合电容组设置于该基板，用以隔离第一频段的噪声。该电源信道结构设置于该基板，用以隔离第二频段的噪声。该带拒滤波单元设置于该基板，用以隔离第三频段的噪声的至少一部分。该电磁能隙结构设置于该基板，用以隔离第四频段的噪声。

Description

噪声抑制电路装置
技术领域
本发明涉及一种噪声抑制电路装置，尤指一种包含多种隔离噪声的手段的噪声抑制电路装置。
背景技术
当电路形成于电路板上，信号透过导线传送的正确性常受到噪声的影响，特别是在高速信号传输的应用中，抑制噪声已成为技术面的难题。
为了抑制噪声，传统上可设置电容于电路板上，从而滤除噪声。然而，在复杂度较高的应用中，由于噪声常分布于多个频段，仅使用电容已无法抑制多个频段的噪声。此外，亦须考虑电路面积的限制。因此，本领域仍须更佳的解决方案，以改善噪声抑制的工程效果。
发明内容
实施例提供一种噪声抑制电路装置，包含基板，一去耦合电容组，电源信道结构，带拒滤波单元，及电磁能隙结构。该去耦合电容组设置于该基板，用以隔离第一频段的噪声。该电源信道结构设置于该基板，用以隔离第二频段的噪声。该带拒滤波单元设置于该基板，用以隔离第三频段的噪声的至少一第一部分。该电磁能隙结构设置于该基板，用以隔离第四频段的噪声。
附图说明
图1为实施例中，噪声抑制电路装置的示意图。
图2为实施例中，馈入损失相对于频率的波型示意图。
符号说明：
100 噪声抑制电路装置
100B 基板
120 去耦合电容组
1201 第一电容
1202 第二电容
130 电源信道结构
1410 第一带拒滤波单元
1420 第二带拒滤波单元
150 电磁能隙结构
1301 上水平部分
1301A 第一上水平端
1301B 第二上水平端
1302 垂直部分
1302A 第一垂直端
1302B 第二垂直端
1303 下水平部分
1303A 第一下水平端
1303B 第二下水平端
1501 第一电磁能隙结构部分
1501A 第一外侧
1501B 第一内侧
1502 第二电磁能隙结构部分
1502A 第二外侧
1502B 第二内侧
INS 受隔离节点
NSS 噪声源
211 第一曲线
212 第二曲线
213 第三曲线
具体实施方式
图1为实施例中，噪声抑制电路装置100的示意图。噪声抑制电路装置100可包含基板100B，去耦合电容组120，电源信道结构130，第一带拒(band-stop)滤波单元1410，及电磁能隙(electromagnetic band-gap，又称EBG)结构150。举例而言，基板100B可为(但不限于)印刷电路板。
去耦合电容组120可设置于基板100B，用以隔离第一频段的噪声。电源信道结构130可设置于基板100B，用以隔离第二频段的噪声。第一带拒滤波单元1410可设置于基板100B，用以隔离第三频段的噪声的至少一第一部分。电磁能隙结构150可设置于基板100B，用以隔离第四频段的噪声。此处所述的噪声，可包含(但不限于)发生于基板100B的接地层至供电层之间的噪声。
根据实施例，噪声抑制电路装置100可另包含第二带拒滤波单元1420，第二带拒滤波单元1420可设置于基板100B，用以隔离第三频段的噪声的第二部分。根据实施例，第一带拒滤波单元1410及第二带拒滤波单元1420可分别为四分之一波长(1/4λ)带拒滤波单元
根据实施例，上述的第一频段可小于第二频段，第二频段可小于第四频段，及第四频段可小于第三频段。举例来说，第一频段可为低频的频段，例如低于1吉赫(GHz)的频段。第二频段可为1吉赫至2吉赫的频段。第三频段的第一部分可为22吉赫的频段，且第三频段的第二部分可为11吉赫的频段。第四频段可为5.7吉赫至6吉赫的频段。根据实施例，关于噪声的隔离度，在第三频段的第一部分的22吉赫的频段可有30dB以上的隔离度，在第三频段的第二部分的11吉赫的频段可有50dB以上的隔离度，在第二频段可有约50dB的隔离度，上述的隔离度仅为举例。
上述各频段的频率数仅为举例，并非用以限制实施例的范围。如上述可知，藉由使用去耦合电容组120，电源信道结构130，第一带拒滤波单元1410，第二带拒滤波单元1420，及电磁能隙结构150，噪声抑制电路装置100分别抑制低频至高频的多频段的噪声。
如图1所示，电源信道结构130可具有Z型的形状，电源信道结构130可包含上水平部分1301，垂直部分1302及下水平部分1303。其中，上水平部分1301可包含第一上水平端1301A及第二上水平端1301B。垂直部分1302可包含第一垂直端1302A及第二垂直端1302B，其中第一垂直端1302A可连接于第二上水平端1301B。下水平部分1303可包含第一下水平端1303A及第二下水平端1303B，第一下水平端1303A可连接于第二垂直端1302B。
上水平部分1301、垂直部分1302及下水平部分1303可实质上形成Z型的形状。
根据实施例，去耦合电容组120可包含第一电容1201，其中电源信道结构130的上水平部分1301可耦接于第一电容1201。根据实施例，去耦合电容组120可另包含第二电容1202，其中电源信道结构130的垂直部分1302可耦接于第二电容1202。举例而言，第一电容1201可具有2.2奈法拉(nF)的电容值，第二电容1202可具有18奈法拉的电容值，上述电容值仅为举例，非用以限制实施例的范围。
根据实施例，电磁能隙结构150可包含第一电磁能隙结构部分1501及第二电磁能隙结构部分1502。第一电磁能隙结构部分1501及第二电磁能隙结构部分1502可实质上平行于电源信道结构130的垂直部分1302设置。电源信道结构130的垂直部分1302可位于第一电磁能隙结构部分1501及第二电磁能隙结构部分1502之间。
如图1所示，第一电磁能隙结构部分1501包含第一外侧1501A及第一内侧1501B。第二电磁能隙结构部分1502可包含第二外侧1502A及第二内侧1502B。第一带拒滤波单1410可位于第一电磁能隙结构部分1501的第一外侧1501A。电源信道结构130的垂直部分1302可位于第一电磁能隙结构部分1501的第一内侧1501B及第二电磁能隙结构部分1502的第二内侧1502B之间。第二带拒滤波单元1420可位于第二电磁能隙结构部分1502的第二外侧1502A。
根据实施例，第一带拒滤波单元1410可覆盖噪声源NSS，第二带拒滤波单元1420可覆盖受隔离节点INS，上述的第一频段、第二频段、第三频段及第四频段的噪声可来自噪声源NSS，噪声抑制电路装置100可用以降低受隔离节点INS受到来自噪声源NSS的噪声的影响，此外，噪声抑制电路装置100也可抑制其他噪声。经使用如图1的布局方式，可将去耦合电容组120，电源信道结构130，第一带拒滤波单元1410，第二带拒滤波单元1420，及电磁能隙结构150适宜地整合，故可增加噪声抑制的频段，亦可不过于增加电路面积。举例而言，经使用图1所示的噪声抑制电路装置100，若以30dB为条件，可执行噪声抑制的带宽可由极低频至40吉赫以上。
图2是实施例中，馈入损失(insertion loss)相对于频率的波型示意图。其中，纵轴为馈入损失值，横轴为频率。第一曲线211可对应到不使用实施例的噪声抑制电路装置100时量测到的结果，根据第一曲线211可见馈入损失偏高，亦即受噪声影响较大。第二曲线212可对应到使用了实施例的电源信道结构130，第一带拒滤波单元1410，第二带拒滤波单元1420，及电磁能隙结构150时量测到的结果，根据第二曲线212可见馈入损失已降低，亦即受噪声影响已较小。第三曲线213可对应到使用了实施例的去耦合电容组120，电源信道结构130，第一带拒滤波单元1410，第二带拒滤波单元1420，及电磁能隙结构150时量测到的结果，根据第三曲线213可见馈入损失可又降低，亦即受噪声影响可更小。
综上，经使用实施例提供的噪声抑制电路装置，可有效地整合多种隔离噪声的手段，可提高对噪声的隔离，亦可藉由完整且通过验证的整合布局方案，避免电路上的工程抵换问题，更可避免不必要地增加电路面积，故对于减少本领域的噪声抑制的相关难题，有所帮助。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书保护范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种噪声抑制电路装置，其特征在于，包含：
一基板；
一去耦合电容组，设置于该基板，用以隔离一第一频段的噪声；
一电源信道结构，设置于该基板，用以隔离一第二频段的噪声；
一第一带拒滤波单元，设置于该基板，所述第一带拒滤波单元覆盖一噪声源，用以隔离一第三频段的噪声的至少一第一部分；及
一电磁能隙结构，设置于该基板，用以隔离一第四频段的噪声，其中：
其中该电源信道结构具有一Z型，该电源信道结构包含一上水平部分，一垂直部分及一下水平部分，其中：该上水平部分包含一第一上水平端及一第二上水平端；该垂直部分包含一第一垂直端及一第二垂直端，其中该第一垂直端连接于该第二上水平端；及该下水平部分包含一第一下水平端及一第二下水平端，其中该第一下水平端连接于该第二垂直端；其中该上水平部分、该垂直部分及该下水平部分实质上形成该Z型；
其中该去耦合电容组包含一第一电容，其中该电源信道结构的该上水平部分耦接于该第一电容；
其中该去耦合电容组另包含一第二电容，其中该电源信道结构的该垂直部分耦接于该第二电容；
该电磁能隙结构包含一第一电磁能隙结构部分及一第二电磁能隙结构部分；该第一电磁能隙结构部分及该第二电磁能隙结构部分实质上平行于该电源信道结构的该垂直部分设置；及该电源信道结构的该垂直部分位于该第一电磁能隙结构部分及该第二电磁能隙结构部分之间；
该第一电磁能隙结构部分包含一第一外侧及一第一内侧；该第二电磁能隙结构部分包含一第二外侧及一第二内侧；该第一带拒滤波单元位于该第一电磁能隙结构部分的该第一外侧；该电源信道结构的该垂直部分位于该第一电磁能隙结构部分的该第一内侧及该第二电磁能隙结构部分的该第二内侧之间。
2.如权利要求1所述的噪声抑制电路装置，其特征在于，另包含：
一第二带拒滤波单元，设置于该基板，该第二带拒滤波单元覆盖一受隔离节点，用以隔离该第三频段的噪声的一第二部分；该第二带拒滤波单元位于该第二电磁能隙结构部分的该第二外侧。
3.如权利要求2所述的噪声抑制电路装置，其特征在于，其中该第一带拒滤波单元及该第二带拒滤波单元是四分之一波长带拒滤波单元。
4.如权利要求1或2所述的噪声抑制电路装置，其特征在于，其中该第一频段小于该第二频段，该第二频段小于该第四频段，及该第四频段小于该第三频段。
5.如权利要求2所述的噪声抑制电路装置，其特征在于，该第一频段、该第二频段、该第三频段及该第四频段的噪声是来自该噪声源，该噪声抑制电路装置是用以降低该受隔离节点受到来自该噪声源的噪声的影响。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006074108A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Toko Inc 積層型帯域阻止フィルタ
CN101364787A (zh) * 2007-08-07 2009-02-11 立积电子股份有限公司 噪声滤波器
CN201479094U (zh) * 2009-07-17 2010-05-19 十速科技股份有限公司 多频段滤波装置
CN104080263A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 堆叠式电磁能隙结构

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3649183B2 (ja) * 2001-12-27 2005-05-18 ソニー株式会社 フィルタ回路装置及びその製造方法
US9602071B2 (en) * 2015-04-16 2017-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Filter with electrostatic discharge protection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006074108A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Toko Inc 積層型帯域阻止フィルタ
CN101364787A (zh) * 2007-08-07 2009-02-11 立积电子股份有限公司 噪声滤波器
CN201479094U (zh) * 2009-07-17 2010-05-19 十速科技股份有限公司 多频段滤波装置
CN104080263A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 堆叠式电磁能隙结构

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