JP2003218960A - データインタフェース回路 - Google Patents
データインタフェース回路Info
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Abstract
集合してなるデータインタフェース回路において、電磁
妨害を防止する。 【解決手段】 開示されるデータインタフェース回路
は、正相,逆相の第1の入力信号に応じて電源から電流
を流すPchMOSトランジスタ1A,1Bと、正相,
逆相の第2の入力信号に応じて接地へ電流を流すNch
MOSトランジスタ4A,4Bとを備えた送信部10
と、PchMOSトランジスタ1A,1Bからの入力電
流に応じて出力電圧を発生する電流電圧変換回路2と、
NchMOSトランジスタ4A,4Bへの出力電流に応
じて出力電圧を発生する電流電圧変換回路5とを備えた
受信部20と、PchMOSトランジスタ1A,1Bと
電流電圧変換回路2とを接続する伝送路3A,3Bと、
NchMOSトランジスタ4A,4Bと、電流電圧変換
回路5とを接続する伝送路6A,6Bとを備えている。
Description
tro Magnetic Interference :EMI)を低減したデー
タインタフェース回路に関する。
タ伝送回路等においては、信号処理を行う中央処理装置
(Central Processing Unit :CPU)の高速化や、伝
送データの高速化,大容量化等に伴って、電子機器を構
成する各回路相互間、又は各電子機器相互間等におい
て、伝送路を介して高速に信号伝送を行うことが必要に
なった。このように、伝送路を介して高速に信号を伝送
する場合には、各伝送路間において、又は伝送路と各電
子機器間あるいは各回路間において、EMIを発生して
電子機器の正常な動作が妨げられることになる恐れがあ
る。
生を防止するために有効な方法として、差動伝送方式が
知られている。差動伝送方式においては、単一の電圧信
号を電圧電流変換回路を介して、正相信号と逆相信号と
からなる2相の電流信号に変換して、それぞれ異なる伝
送路を介して伝送することによって、EMIを低減する
とともに、高速伝送を可能にする。
を行うデータインタフェース回路としては、単一の信号
から生成した正相及び逆相の入力信号によって、交互に
オンして接地へ電流を流入させる第1及び第2のスイッ
チング手段を備えた送信部と、第1及び第2のスイッチ
ング手段とそれぞれ伝送路を介して接続され、第1及び
第2のスイッチング手段に対する出力電流を変換して単
一の出力信号を発生する受信部とを備えたものがある
(特開2001−533598号公報参照)。
いては、第1及び第2のスイッチング手段としてNch
差動ペアを使用して、それぞれのゲートを単一の信号か
ら生成した正相及び逆相の入力信号によって駆動して、
相互に低電圧の電流信号をそれぞれの伝送路に発生する
ことによって、外部との間のEMIによる相互の妨害を
低減するようにしている。
は、同一の単位のデータインタフェース回路を、複数
個、例えば同一基板上に搭載して、それぞれに、差動伝
送方式によるデータ伝送を行わせるようにすることが考
えられる。
タインタフェース回路の構成例を示したものであって、
2信号の伝送を行う場合を例示している。この従来のデ
ータインタフェース回路は、図2に示すように、Nch
MOSトランジスタ11A,11B及び11C,11D
を有する送信部100と、電流電圧変換回路12,13
を有する受信部200と、NchMOSトランジスタ1
1A,11Bと電流電圧変換回路12とを結ぶ伝送路1
4A,14Bと、NchMOSトランジスタ11C,1
1Dと電流電圧変換回路13とを結ぶ伝送路14C,1
4Dとから概略構成されている。
は差動ペアを構成し、単一信号から生成された正相信号
と逆相信号とからなる電圧信号入力によって交互にオン
になって、それそれ伝送路14A,14Bを接地に接続
することによって、電流電圧変換回路12から、それぞ
れ伝送路14A,14Bを経て接地へ電流を流す。伝送
路14A,14Bには交互に電流が流れるが、電流電圧
変換回路12は、伝送路14A,14Bの電流信号を変
換して、単一信号からなる電圧信号を出力する。
11Dは差動ペアを構成し、単一信号から生成された正
相信号と逆相信号とからなる電圧信号入力によって交互
にオンになって、それそれ伝送路14C,14Dを接地
に接続することによって、電流電圧変換回路13から、
それぞれ伝送路14C,14Dを経て接地へ電流を流
す。伝送路14C,14Dには交互に電流が流れるが、
電流電圧変換回路13は、伝送路14C,14Dの電流
信号を変換して、単一信号からなる電圧信号を出力す
る。
フェース回路によれば、単位のデータインタフェース回
路を2個使用して、差動伝送方式によって、2つのデー
タ信号の伝送を行うことができる。
信号処理回路やデータ伝送回路等においては、その各部
が同一のクロックに同期して動作して出力信号を発生す
る機会が多いが、このような場合に、図2に示されたよ
うなデータインタフェース回路を用いて送信側から受信
側に信号の伝送を行うことが考えられる。しかしなが
ら、図2に示された従来のデータインタフェース回路で
は、各伝送路の電流は同一方向であるため、例えば、伝
送路14A,14Bの電流と、伝送路14C,14Dの
電流とが同期していた場合には、外部に対するEMIが
増大するという問題がある。
のであって、単位のデータインタフェース回路を任意
数、集合して使用する場合に、EMIを確実に防止する
ことが可能な、データインタフェース回路を提供するこ
とを目的としている。
め、請求項1記載の発明は、データインタフェース回路
に係り、正相及び逆相の第1の入力信号に応じて電源か
ら電流を流出させる第1及び第2の電圧電流変換素子
と、正相及び逆相の第2の入力信号に応じて接地へ電流
を流入させる第3及び第4の電圧電流変換素子とを備え
た送信手段と、上記第1及び第2の電圧電流変換素子か
らの入力電流に応じて出力電圧を発生する第1の電流電
圧変換手段と、上記第3及び第4の電流電圧変換素子へ
の出力電流に応じて出力電圧を発生する第2の電流電圧
変換手段とを備えた受信手段と、上記第1及び第2の電
圧電流変換素子と上記第1の電流電圧変換手段とを接続
する第1及び第2の伝送路と、上記第3及び第4の電圧
電流変換素子と上記第2の電流電圧変換手段とを接続す
る第3及び第4の伝送路とを備えたことを特徴としてい
る。
のデータインタフェース回路に係り、上記第1及び第2
の伝送路と第3及び第4の伝送路とが平行にかつ接近し
て配置されていることを特徴としている。
2記載のデータインタフェース回路に係り、請求項1又
は2記載のデータインタフェース回路を、上記各伝送路
が平行になるように、任意数、順次接近して配列してな
ることを特徴としている。
3のいずれか一記載のデータインタフェース回路に係
り、上記第1及び第2の電圧電流変換素子がPchMO
Sトランジスタからなり、上記第3及び第4の電圧電流
変換素子がNchMOSトランジスタからなることを特
徴としている。
至4のいずれか一記載のデータインタフェース回路に係
り、上記第1及び第2の伝送路と、第3及び第4の伝送
路とが、同一基板面上に形成されていることを特徴とし
ている。
至4のいずれか一記載のデータインタフェース回路に係
り、上記第1及び第2の伝送路と、第3及び第4の伝送
路とが、複数の配線層を有する基板における、互いに隣
接する配線層上にそれぞれ配置されていることを特徴と
している。
至4のいずれか一記載のデータインタフェース回路に係
り、上記送信手段と受信手段とが別の基板上に形成され
ているとともに、上記第1及び第2の伝送路と、第3及
び第4の伝送路とが、上記両基板間を結ぶケーブルから
なることを特徴としている。
載のデータインタフェース回路に係り、上記ケーブル
が、平行線路を形成するものであることを特徴としてい
る。
載のデータインタフェース回路に係り、上記ケーブル
が、同軸線路からなるものであることを特徴としてい
る。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図1は、この発明の一実施例であるデ
ータインタフェース回路の構成を示す図であって、2信
号の伝送を行う場合を例示している。この例のデータイ
ンタフェース回路は、図1に示すように、PchMOS
トランジスタ1A,1Bと、NchMOSトランジスタ
4A,4Bとを有する送信部10と、電流電圧変換回路
2,3を有する受信部20と、PchMOSトランジス
タ1A,1Bと電流電圧変換回路2とを結ぶ伝送路3
A,3Bと、NchMOSトランジスタ4A,4Bと電
流電圧変換回路3とを結ぶ伝送路6A,6Bとから概略
構成されている。
動ペアを構成し、第1の単一信号から生成された正相信
号と逆相信号とからなる電圧信号入力によって交互にオ
ンになって、電源VDDをそれぞれ伝送路3A,3Bに接
続することによって、電源VDDから、それぞれ伝送路3
A,3Bを経て電流電圧変換回路2へ電流を流す。伝送
路3A,3Bには交互に電流が流れるが、電流電圧変換
回路2は、伝送路3A,3Bの電流信号を変換して、単
一信号からなる電圧信号を出力する。
Bは差動ペアを構成し、第2の単一信号から生成された
正相信号と逆相信号とからなる電圧信号入力によって交
互にオンになって、それぞれ伝送路6A,6Bを接地に
接続することによって、電流電圧変換回路5から、それ
ぞれ伝送路6A,6Bを経て接地へ電流を流す。伝送路
6A,6Bには交互に電流が流れるが、電流電圧変換回
路5は、伝送路6A,6Bの電流信号を変換して、単一
信号からなる電圧信号を出力する。
フェース回路によれば、単位のデータインタフェース回
路を2個使用して、差動伝送方式によって、2つのデー
タ信号の伝送を行うことができる。この際、伝送路3
A,3Bの電流と、伝送路6A,6Bの電流とは方向が
逆であるため、伝送路3A,3Bの電流と、伝送路6
A,6Bの電流とが同期している場合には、外部に対す
るEMIは打ち消し合って減少する。
を伝送する伝送路とその帰路の信号を伝送する伝送路と
の結合を強化することが有効である。そこで、基板上等
において、伝送路3A,3Bと伝送路6A,6Bとが平
行になるようにするとともに、伝送路3A,3Bと伝送
路6A,6Bとを、なるべく接近して配置することが望
ましい。
は、例えば基板上等に、任意の複数組集合して、順次配
置することによって、多数の信号を伝送することが必要
な装置の場合に対応することができる。この場合は、送
信部を構成するPch差動ペアトランジスタと、Nch
差動ペアトランジスタとを基板上に交互に配置するとと
もに、Pch差動ペアトランジスタとNch差動ペアト
ランジスタとを電流電圧変換回路に接続する伝送路も交
互に配置することによって、いずれかの伝送路対の電流
と、他の伝送路対の逆方向の電流とが同期している場合
に、外部に対するEMIを減少させることができる。
するためには、基板上等において、各伝送路どうし、特
に、電流方向が逆になる伝送路どうしが平行になるよう
にするとともに、電流方向が逆の伝送路どうしを、なる
べく接近して配置することが望ましい。
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、第1及び
第2の電圧電流変換素子と、第3及び第4の電圧電流変
換素子とは、MOSトランジスタに限らず、バイポーラ
トランジスタであってもよい。また、送信部と受信部を
接続する電流方向を異にする伝送路は、同一基板面上に
形成されている場合に限らず、複数の配線層を有する基
板における、互いに隣接する配線層上にそれぞれ配置さ
れている場合であってもよい。また、送信部と受信部及
び両者を接続する伝送路は、同一の基板上に形成されて
いる場合に限らず、送信部と受信部がそれぞれ別の基板
上に形成されていて、両基板間を接続する伝送路がケー
ブルからなる場合であってもよい。この場合のケーブル
は、平行線路からなるものであってもよく、又は同軸線
路であってもよい。さらに平行線路の形式としては、ツ
イストペア線,フラットケーブル,フレキシブルケーブ
ル等を用いることができる。
ンタフェース回路によれば、単位のデータインタフェー
ス回路を任意数、集合してなるデータインタフェース回
路において、電磁妨害を確実に防止することができる。
回路の構成を示す回路図である。
す回路図である。
変換素子) 1B PchMOSトランジスタ(第2の電圧電流
変換素子) 2 電流電圧変換回路(第1の電流電圧変換手
段) 3A 伝送路(第1の伝送路) 3B 伝送路(第2の伝送路) 4A NchMOSトランジスタ(第3の電圧電流
変換素子) 4B NchMOSトランジスタ(第4の電圧電流
変換素子) 5 電流電圧変換回路(第2の電流電圧変換手
段) 6A 伝送路(第3の伝送路) 6B 伝送路(第4の伝送路) 10 送信部(送信手段) 20 受信部(受信手段)
Claims (9)
- 【請求項1】 正相及び逆相の第1の入力信号に応じて
電源から電流を流出させる第1及び第2の電圧電流変換
素子と、正相及び逆相の第2の入力信号に応じて接地へ
電流を流入させる第3及び第4の電圧電流変換素子とを
備えた送信手段と、 前記第1及び第2の電圧電流変換素子からの入力電流に
応じて出力電圧を発生する第1の電流電圧変換手段と、
前記第3及び第4の電流電圧変換素子への出力電流に応
じて出力電圧を発生する第2の電流電圧変換手段とを備
えた受信手段と、 前記第1及び第2の電圧電流変換素子と前記第1の電流
電圧変換手段とを接続する第1及び第2の伝送路と、前
記第3及び第4の電圧電流変換素子と前記第2の電流電
圧変換手段とを接続する第3及び第4の伝送路とを備え
たことを特徴とするデータインタフェース回路。 - 【請求項2】 前記第1及び第2の伝送路と第3及び第
4の伝送路とが平行にかつ接近して配置されていること
を特徴とする請求項1記載のデータインタフェース回
路。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のデータインタフェ
ース回路を、前記各伝送路が平行になるように、任意
数、順次接近して配列してなることを特徴とするデータ
インタフェース回路。 - 【請求項4】 前記第1及び第2の電圧電流変換素子が
PchMOSトランジスタからなり、前記第3及び第4
の電圧電流変換素子がNchMOSトランジスタからな
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一記載の
データインタフェース回路。 - 【請求項5】 前記第1及び第2の伝送路と、第3及び
第4の伝送路とが、同一基板面上に形成されていること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一記載のデータ
インタフェース回路。 - 【請求項6】 前記第1及び第2の伝送路と、第3及び
第4の伝送路とが、複数の配線層を有する基板におけ
る、互いに隣接する配線層上にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一記載のデ
ータインタフェース回路。 - 【請求項7】 前記送信手段と受信手段とが別の基板上
に形成されているとともに、前記第1及び第2の伝送路
と、第3及び第4の伝送路とが、前記両基板間を結ぶケ
ーブルからなることを特徴とする請求項1乃至4のいず
れか一記載のデータインタフェース回路。 - 【請求項8】 前記ケーブルが、平行線路を形成するも
のであることを特徴とする請求項7記載のデータインタ
フェース回路。 - 【請求項9】 前記ケーブルが、同軸線路からなるもの
であることを特徴とする請求項7記載のデータインタフ
ェース回路。
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