JP2001267871A - ノイズフィルタ - Google Patents

ノイズフィルタ

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JP2001267871A JP2000072113A JP2000072113A JP2001267871A JP 2001267871 A JP2001267871 A JP 2001267871A JP 2000072113 A JP2000072113 A JP 2000072113A JP 2000072113 A JP2000072113 A JP 2000072113A JP 2001267871 A JP2001267871 A JP 2001267871A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の分布定数型ノイズフィルタは、インダク
タンス成分とキャパシタンス成分のみで構成されている
ためエネルギーを消費する事ができず放射ノイズ発生源
となってしまう。また、インダクタンス成分とキャパシ
タンス成分の接続により共振し、特定の周波数において
ノイズ低減効果が小さくなる。 【解決手段】長手方向を有するシート状の一対の電極
1、2を誘電体3と絶縁体4を介在させ積層して巻回
し、電極2に抵抗体を使用し、電極1、2の長手方向の
一方の端部を底辺とし、電極1、2の長手方向の他方の
端部を上辺とする台形に電極1、2を形成し、電極2の
底辺に入力端子5を形成し上辺に出力端子6を形成し、
電極1における横方向の端部に長手方向に沿って複数の
端子7、8、910、11を取付け、この複数の端子
7、8、9、10、11を相互に接続して1つのグラン
ド端子とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は各種電子機器の入
力回路等に使用されるノイズフィルタに関し、特に入力
端子と出力端子との間のキャパシタンス等を連続的に変
化させた分布定数型のノイズフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術によるノイズフィルタの等価回
路を図10に示す。また、従来技術によるノイズフィル
タをICの出力に接続した場合の出力波形を図11に示
す。従来技術によるノイズフィルタはインダクタンス成
分とキャパシタンス成分とから成っている。また、図1
1に示すように従来技術によるノイズフィルタは共振現
象も観察される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図10の等価回路に示
す従来から有る分布定数型ノイズフィルタの等価回路の
問題点として、第1に、インダクタンス成分とキャパシ
タンス成分のみで構成されているため、高周波電流の流
れるルートは変える事はできるがエネルギーを消費する
事はできないという問題が有る。したがって、ノイズフ
ィルタを介してグランドに流れ込んだ高周波電流が別の
放射ノイズ発生源となってしまう場合がある。
【0004】第2に、従来の分布定数型フィルタの特性
(図4に示す)に示すようにインダクタンス成分とキャ
パシタンス成分の接続により共振を起こし、特定の周波
数においてフィルタのノイズ低減効果が小さくなってし
まうという問題点もある。
【0005】第3の問題点として、図10の等価回路に
示すようにコンデンサを構成している部分のグランド端
子のインダクタンス成分が大きく、ノイズバイパス能力
を弱めている事が上げられる。
【0006】この発明は、従来の問題点を解決するもの
で、一対の電極を台形に形成し、インダクタンス成分、
キャパシタンス成分などを連続的に変化させたノイズフ
ィルタを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
わる発明は、長手方向を有するシート状の一対の電極を
誘電体と絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフィ
ルタであって、前記長手方向の一方の端部から他方の端
部にかけて、インダクタンス成分とキャパシタンス成分
と抵抗成分とが連続的に変化するような形状に前記一対
の電極と前記誘電体と前記絶縁体とを形成することを特
徴とする。
【0008】また、この発明の請求項2に係わる発明
は、長手方向を有するシート状の一対の電極を誘電体と
絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフィルタであ
って、前記長手方向の一方の端部から他方の端部にかけ
て、前記一対の電極と前記誘電体と前記絶縁体の幅を連
続的に狭めることを特徴とする。
【0009】さらに、この発明の請求項3に係わる発明
は、長手方向を有するシート状の一対の電極を誘電体と
絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフィルタであ
って、前記長手方向の一方の端部を底辺とし他方の端部
を上辺とする台形に前記一対の電極と前記誘電体と前記
絶縁体とを形成し、前記一対の電極のうちの一つの電極
を抵抗体を用いて形成し、前記抵抗体を用いて形成した
電極の底辺に入力端子を取り付け、上辺に出力端子を取
り付けることを特徴とする。
【0010】さらに、この発明の請求項4に係わる発明
は、前記請求項3記載の前記台形の備える4角度のうち
前記底辺の両端に形成された角の1つが直角であること
を特徴とする。
【0011】さらに、この発明の請求項5に係わる発明
は、前記請求項3記載の前記抵抗体として炭素皮膜を用
いることを特徴とする。
【0012】さらに、この発明の請求項6に係わる発明
は、前記請求項3記載の前記抵抗体を用いない電極にお
ける前記長手方向に沿って複数の端子を取付け、この複
数の端子を相互に接続して1つのグランド端子とするこ
とを特徴とする。
【0013】さらに、この発明の請求項7に係わる発明
は、長手方向を有するシート状の一対の電極を誘電体と
絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフィルタであ
って、前記一対の電極の前記長手方向に沿った単位面積
にくり抜き部を配設することによって、前記単位面積か
ら前記くり抜き部を差し引いた面積を前記長手方向の一
方の端部から他方の端部にかけて連続的に漸減させるこ
とを特徴とする。
【0014】さらに、この発明の請求項8に係わる発明
は、前記請求項7記載の前記くり抜き部の形状が円、楕
円、多角形であり、前記くり抜き部の面積が前記単位面
積によって異なることを特徴とする。
【0015】さらに、この発明の請求項9に係わる発明
は、前記請求項7記載の前記くり抜き部の形状が円、楕
円、多角形であり、前記くり抜き部の数量が前記単位面
積によって異なることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)この発明の
第1の実施の形態について図1〜図7を参照して説明す
る。図1はこの発明の第1の実施の形態によるノイズフ
ィルタを展開した状態を示す斜視図である。導体を材料
とした電極1と、抵抗体のように抵抗の高い材料たとえ
ば炭素皮膜を使用した電極2と、電極1と電極2に挟ま
れた誘電体3と、絶縁体4を有しており、誘電体3を挟
んで電極1と電極2は一対の電極を形成している。
【0017】電極1、電極2、誘電体3、絶縁体4は、
いずれも図1に示すような長手方向と横方向を有するシ
ート状の形状であるが、その幅(横手方向の長さ)は長
手方向に沿って連続して狭まっている。つまり、このシ
ート状の形状は長手方向において一方の端部の幅(台形
の底辺)が広く、他方の端部の幅(台形の上辺)が狭い
台形である。図1では、入力端子5に近い部分の端部の
幅が広く、出力端子6に近い部分の端部の幅が狭くなっ
ている。台形の底辺の両端に形成された角αまたはβの
うちの1つを直角に形成すると、巻回する際に円錐状と
なってさらに製作が容易となる。
【0018】電極1は、長手方向に沿って横方向の端部
に所定の間隔で複数の端子7、8、9、10、11を取
り付けている。電極2は、その長手方向の一方の端部に
入力端子5、長手方向の他方の端部に出力端子6を取り
付けている。
【0019】図1に示す電極1、電極2、誘電体3、絶
縁体4が積層されたこの発明のノイズフィルタは、図2
に示すように重ねて巻かれた(巻回された)構造であ
る。電極1に取り付けた複数の端子7、8、9、10、
11は、グランド端子12で1つにまとめられている。
電極2は抵抗の大きい材料である抵抗体たとえば炭素皮
膜等を使用し、入力端子5と出力端子6との間の抵抗は
たとえば10Ωから100Ω程度にしている。
【0020】このような構造から得られるキャパシタン
スとインダクタンスと抵抗を等価回路で表すと図3に示
すようになる。図3では形の大きいコンデンサはキャパ
シタンスが大きい事を示し、形の小さいコンデンサはキ
ャパシタンスが小さい事を示している。インダクタン
ス、抵抗も同様に形の大きさで値の大きさを示してい
る。キャパシタンス(C1、C2、C3、C4、C5)
とインダクタンス(L1、L2、L3、L4)と抵抗
(R1、R2、R3、R4)の大小関係は次の通りであ
る。C1>C2>C3>C4>C5、L1<L2<L3
<L4、R1<R2<R3<R4である。
【0021】図1で示す電極1、電極2、誘電体3、絶
縁体4の単位面積が入力端子5から出力端子6にかけて
漸減するように構成されているので、キャパシタンスは
入力端子5に近い部分において大きく、出力端子6に近
づくにしたがって徐々に小さくなる。
【0022】さらに、電極2のインダクタンス成分は、
入力端子5に近い部分の幅が広いことからインダクタン
ス成分は小さく、入力端子6に近い部分では幅が狭い事
からインダクタンス成分は大きくなっている。入力端子
5から出力端子6までの単位長さ当たりのインダクタン
ス成分は滑らかに連続して分布する。
【0023】電極1に所定の間隔で取り付けられた端子
7、8、9、10、11をグランド端子12が一つにま
とめているので、インダクタンス成分は極めて小さく無
視できる。
【0024】次にこの発明によるノイズフィルタの特性
について説明する。図3に示す等価回路の入力端子5と
出力端子6の間の減衰特性は図4に示すように共振点を
持たず減衰量も大きい。また、この発明のノイズフィル
タを図5に示すようにICの信号出力端に取り付けた場
合、図6に示す波形を入力波形とすると、図7に示すよ
うなエッジ部が滑らかな波形が出力波形として得られ
る。
【0025】図3の等価回路に示すように、直列に抵抗
成分(R1、R2、R3、R4)が入る事により、ノイ
ズフィルタを流れる高周波電流を熱に変えて消費させる
事ができる。また、インダクタンス成分とキャパシタン
ス成分の共振ルートに抵抗成分が直列に挿入される事に
より、共振のQが下がり、図4に示すような共振の少な
いフラットな特性が得られる。
【0026】さらに、電極1、電極2の形状を台形とし
出力端子6に近い部分を細くした事により、ノイズフィ
ルタの入力端子5に近い部分ではキャパシタンスが大き
く抵抗が少ない状態、出力側はキャパシタンスが小さく
抵抗が大きい状態を作り出し、図7に示すように波形の
立ち上がり立ち下がり時間の増加を最小限に抑えつつ、
波形のエッジを滑らかにし、高周波にのみ大きな減衰効
果を持たせる事ができる。
【0027】また、グランドの引き出し部分を複数(端
子7、8、9、10、11)有し、外部で接続する事に
より、グランド電極のインダクタンス成分を最小に抑え
る事ができ、グランドインダクタンスによるフィルタ効
果への悪影響を小さくできる。
【0028】(第2の実施の形態)図8はこの発明の第
2の実施の形態を示す電極2の展開図である。第1の実
施の形態においては電極2などの形状を台形に形成した
が、この第2の実施の形態では、長手方向と横方向を有
する矩形のシート状に形成している。
【0029】電極2の単位長あたりの面積を単位面積1
3a、13b、13c、13d、13eとする。単位面
積13a、13b、13c、13d、13eにはそれぞ
れ矩形くり抜き部14a、14b、14c、14dが配
設されている。つまり、単位面積13aには矩形くり抜
き部14a、単位面積13bには矩形くり抜き部14
b、単位面積13cには矩形くり抜き部14c、単位面
積13dには矩形くり抜き部14dが配設されている。
単位面積13eには矩形くり抜き部は配設されていな
い。
【0030】矩形くり抜き部14a、14b、14c、
14dの大小は矩形くり抜き部14aが最大で、順に小
さくなり、14dが最小である。従って、単位面積13
a、13b、13c、13d、13eから矩形くり抜き
部14a、14b、14c、14dをそれぞれ差し引い
た残りの部分の面積は、入力端子5に近い部分が大き
く、出力端子6に近い部分が小さくなり、入力端子5か
ら出力端子6にかけて漸減しており、第1の実施の形態
の台形と同様の効果が得られる。
【0031】矩形くり抜き部14a、14b、14c、
14dを用いた説明では、くり抜く部分の形状を矩形と
したが、円形、楕円形、多角形(矩形、三角形、四角形
を含む)であっても同様の効果が得られる。
【0032】図9は、図8の矩形くり抜き部14a、1
4b、14c、14dに代えて円形くり抜き部15をそ
れぞれの単位面積13a、13b、13c、13d、1
3eに配設したものである。単位面積13a、13b、
13c、13d、13eに配設する円形くり抜き部15
の数量を変えているのが特徴である。
【0033】単位面積13aは円形くり抜き部15を8
個、単位面積13bは円形くり抜き部15を6個、単位
面積13cは円形くり抜き部15を4個、単位面積13
dは円形くり抜き部15を2個を配設し、単位面積13
eには配設していない。
【0034】従って、単位面積13a、13b、13
c、13d、13eから円形くり抜き部15を差し引い
た残りの部分の面積は入力端子5に近い部分が大きく、
出力端子6に近い部分が小さくなり、入力端子5から出
力端子6にかけて連続的に漸減しており、第1の実施の
形態の台形と同様の効果が得られる。
【0035】円形くり抜き部15を用いた説明では、く
り抜く部分の形状を円形としたが、楕円形、多角形(矩
形、三角形、四角形を含む)であっても同様の効果が得
られる。
【0036】
【発明の効果】この発明のノイズフィルタは、入力端子
と出力端子の間の減衰特性に共振点を持たず減衰量も大
きく、従来のノイズフィルタにはない良い特性が得られ
るという効果がある。
【0037】また、この発明のノイズフィルタをICの
信号出力端に取り付け、パルス状の波形を入力すると、
エッジ部が滑らかな波形を出力波形として取り出すこと
ができるという効果がある。
【0038】さらに、グランドの引き出し部分として複
数の端子を備え、外部で接続する事により、グランド電
極のインダクタンス成分を最小に抑える事ができ、グラ
ンドインダクタンスによるフィルタ効果への悪影響を小
さくできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態によるノイズフィ
ルタの展開図である。
【図2】この発明の第1の実施の形態によるノイズフィ
ルタが巻回された斜視図である。
【図3】この発明のノイズフィルタの等価回路である。
【図4】この発明のノイズフィルタの周波数特性であ
る。
【図5】この発明のノイズフィルタをICに取り付けた
場合の回路図である。
【図6】この発明のノイズフィルタをICに取り付けた
場合の入力波形である。
【図7】この発明のノイズフィルタをICに取り付けた
場合の出力波形である。
【図8】この発明の第2の実施の形態によるノイズフィ
ルタの矩形くり抜き部を配設した展開図である。
【図9】この発明の第2の実施の形態によるノイズフィ
ルタの円形抜き部を配設した展開図である。
【図10】従来のノイズフィルタの等価回路である。
【図11】従来のノイズフィルタの出力波形である。
【符号の説明】
1、2 電極 3 誘電体 4 絶縁体 5 入力端子 6 出力端子 7、8、9、10、11 端子 12 グランド端子 13a、13b、13c、13d、13e 単位面積 14a、14b、14c、14d 矩形くり抜き部 15 円形くり抜き部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向を有するシート状の一対の電極
    を誘電体と絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフ
    ィルタであって、前記長手方向の一方の端部から他方の
    端部にかけて、インダクタンス成分とキャパシタンス成
    分と抵抗成分とが連続的に変化するような形状に前記一
    対の電極と前記誘電体と前記絶縁体とを形成することを
    特徴とするノイズフィルタ。
  2. 【請求項2】 長手方向を有するシート状の一対の電極
    を誘電体と絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフ
    ィルタであって、前記長手方向の一方の端部から他方の
    端部にかけて、前記一対の電極と前記誘電体と前記絶縁
    体の幅を連続的に狭めることを特徴とするノイズフィル
    タ。
  3. 【請求項3】 長手方向を有するシート状の一対の電極
    を誘電体と絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフ
    ィルタであって、前記長手方向の一方の端部を底辺とし
    他方の端部を上辺とする台形に前記一対の電極と前記誘
    電体と前記絶縁体とを形成し、前記一対の電極のうちの
    一つの電極を抵抗体を用いて形成し、前記抵抗体を用い
    て形成した電極の底辺に入力端子を取り付け、上辺に出
    力端子を取り付けることを特徴とするノイズフィルタ。
  4. 【請求項4】 前記台形の備える4角度のうち前記底辺
    の両端に形成された角の1つが直角であることを特徴と
    する請求項3記載のノイズフィルタ。
  5. 【請求項5】 前記抵抗体として炭素皮膜を用いること
    を特徴とする請求項3記載のノイズフィルタ。
  6. 【請求項6】 前記抵抗体を用いない電極における前記
    長手方向に沿って複数の端子を取付け、この複数の端子
    を相互に接続して1つのグランド端子とすることを特徴
    とする請求項3記載のノイズフィルタ。
  7. 【請求項7】 長手方向を有するシート状の一対の電極
    を誘電体と絶縁体を介在させ積層して巻回したノイズフ
    ィルタであって、前記一対の電極の前記長手方向に沿っ
    た単位面積にくり抜き部を配設することによって、前記
    単位面積から前記くり抜き部を差し引いた面積を前記長
    手方向の一方の端部から他方の端部にかけて連続的に漸
    減させることを特徴とするノイズフィルタ。
  8. 【請求項8】 前記くり抜き部の形状が円、楕円、多角
    形であり、前記くり抜き部の面積が前記単位面積によっ
    て異なることを特徴とする請求項7記載のノイズフィル
    タ。
  9. 【請求項9】 前記くり抜き部の形状が円、楕円、多角
    形であり、前記くり抜き部の数量が前記単位面積によっ
    て異なることを特徴とする請求項7記載のノイズフィル
    タ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277140A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 電解コンデンサ
JP2007174519A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波回路
KR100961500B1 (ko) 2002-09-27 2010-06-08 쿄세라 코포레이션 노이즈 필터

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