JP2008072263A - ノイズ監視・除去回路及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置環境等のノイズ変化に応じて最適なフィルタを選択可能なノイズ監視・除去回路を提供する。
【解決手段】 電源入力端子１１からフィルタ部１２に入力された電源は複数のフィルタ各々に分岐された後に、各フィルタからスイッチ部１３及び検波部１４にそれぞれ出力される。電源入力端子１１から検波部１４に入力された電源は複数の検波器でそれぞれ平滑化された後に、アナログ信号としてアナログ／ディジタル変換部１５にそれぞれ出力される。アナログ／ディジタル変換部１５に入力されたアナログ信号は複数のＡ／Ｄ変換器でそれぞれディジタル信号に変換され、制御部１６にそれぞれ出力される。制御部１６に入力されたディジタル信号は、予め設定された信号とそれぞれ比較され、それらの比較結果に応じたスイッチ制御信号をスイッチ部１３に出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明はノイズ監視・除去回路及びその方法に関し、特に外部との間に有線ケーブルのインタフェースを持つ機器におけるノイズの除去に関する。

従来、外部との間に有線ケーブルのインタフェースを持つ機器においては、伝導ノイズに対するフィルタが固定である。例えば、全帯域に対してフィルタの効果を期待する場合には、減衰特性が広帯域であるが、減衰特性が緩やかなものを選択している。

しかしながら、この場合、設置環境及び内部回路の劣化によりノイズ成分が変化したり、増幅した場合は外部電源装置からのノイズにより内部回路が誤動作したり内部回路のノイズが外部に悪影響を及ぼす可能性がある。よって、予めそのような問題が想定される場合には、周波数特性の異なる多段のフィルタを挿入する場合もある（例えば、特許文献１参照）。

また、ノイズ除去回路としては、特許文献２，３に示すような技術も提案されている。

特開２００４−３３５８０５号公報 特開２００３−３０２４８５号公報 特許第２９９２２９４号公報

しかしながら、上述した従来のノイズ除去回路では、周波数特性の異なる多段のフィルタを挿入する場合にフィルタロスが大きくなり、電圧が制限されている場合やフィルタによる電圧ドロップによる発熱が問題となる場合にその実現が困難である。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、設置環境等のノイズ変化に応じて最適なフィルタを選択することができるノイズ監視・除去回路及びその方法を提供することにある。

本発明によるノイズ監視・除去回路は、内部及び外部の伝導ノイズを除去するための複数のフィルタを含むノイズ監視・除去回路であって、
前記内部及び外部の伝導ノイズの状態を監視する監視回路と、前記監視回路の監視結果に応じて前記複数のフィルタのうちのいずれかを選択する選択回路とを備えている。

本発明によるノイズ監視・除去方法は、内部及び外部の伝導ノイズを除去するための複数のフィルタを含む回路に用いるノイズ監視・除去方法であって、
前記内部及び外部の伝導ノイズの状態を監視し、その監視結果に応じて前記複数のフィルタのうちのいずれかを選択している。

すなわち、本発明のノイズ監視・除去回路は、内部及び外部の伝導ノイズの状態を監視し、状況に応じてフィルタ回路を自動で制御することによって、設置環境等のノイズ変化に応じて最適なフィルタを選択することが可能となる。

本発明のノイズ監視・除去回路では、外部との間に有線ケーブルのインタフェースを持つ機器において、内部及び外部の伝導ノイズの状態を監視し、状況に応じてフィルタ回路を自動で制御することによって、設置環境、経時変化によるノイズ変化に応じて最適なフィルタを選択することが可能となる。

これによって、本発明のノイズ監視・除去回路では、設置環境に応じて最適なフィルタの選択が可能となり、外部のノイズに影響されない安定した機器の動作が可能となる。また、本発明のノイズ監視・除去回路では、内部のノイズ特性の劣化を検出し、最適なフィルタを選択することによって、外部への伝導ノイズを抑圧することが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、設置環境等のノイズ変化に応じて最適なフィルタを選択することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるノイズ監視・除去回路の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるノイズ監視・除去回路は、電源入力端子１１と、フィルタ部１２と、スイッチ部１３と、検波部１４と、アナログ／ディジタル変換部１５と、制御部１６とから構成され、バックアップ回路１７及び内部回路１８に接続されている。

電源入力端子１１から入力された電源はフィルタ部１２と検波部１４とに入力される。フィルタ部１２に入力された電源は複数のフィルタ各々に分岐された後に、各フィルタからスイッチ部１３及び検波部１４にそれぞれ出力される。検波部１４に入力された電源は複数の検波器でそれぞれ平滑化された後に、アナログ信号としてアナログ／ディジタル変換部１５にそれぞれ出力される。

アナログ／ディジタル変換部１５に入力されたアナログ信号は複数のＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器でそれぞれディジタル信号に変換され、制御部１６にそれぞれ出力される。制御部１６に入力されたディジタル信号は、予め設定された信号とそれぞれ比較され、それらの比較結果に応じたスイッチ制御信号をスイッチ部１３に出力する。

一方、スイッチ部１３では入力されたそれぞれの電源の中から制御部１６から出力されたスイッチ制御信号によって１つの電源が選択され、バックアップ回路１７及び内部回路１８にそれぞれ出力される。

図２は図１のフィルタ部１２に３つのフィルタを使用した場合の具体例を示すブロック図であり、図３は図２のフィルタ部１２の各フィルタＡ〜Ｃの周波数特性を示す図である。以下、図２及び図３を参照して本発明の一実施例によるノイズ監視・除去回路の動作について説明する。

図２においては、フィルタ部１２に入力される電源が３分岐して３つのフィルタＡ〜Ｃに入力される例を示している。尚、図２においては、図１に示す構成における同一構成要素に同じ符号を付してある。また、図２においては、フィルタ部１２が３つのフィルタＡ〜Ｃを備え、スイッチ部１３がスイッチ端子Ａ〜Ｅを備え、検波部１４が４つの検波器Ａ〜Ｄを備え、アナログ／ディジタル変換部１５が４つのＡ／Ｄ変換器Ａ〜Ｄを備えている。

電源入力端子１１から入力された電源は、外部電源装置（図示せず）が発生したノイズを含んでおり、検波部１４の検波器Ｄに入力されるとともに、フィルタ部１２の周波数特性の異なったフィルタＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれ入力される。フィルタ部１２の各フィルタＡ，Ｂ，Ｃの周波数特性の一例を図３に示す。

フィルタＡは帯域Ａでの減衰特性が高く、フィルタＢは帯域Ｂでの減衰特性が高く、フィルタＣでは帯域Ｃでの減衰特性が高いため、フィルタＡの出力は帯域Ａのエネルギが少ない状態、フィルタＢの出力は帯域Ｂのエネルギが少ない状態、フィルタＣの出力は帯域Ｃのエネルギが少ない状態で出力される。

次に、フィルタ部１２のフィルタＡ，Ｂ，Ｃから出力された電源は、検波部１０４の検波器Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ入力されとともに、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ入力される。尚、電源入力端子１１及びフィルタ部１２からそれぞれ電源が入力される検波部１４の検波器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとしてはダイオード検波回路がある。

このダイオード検波回路では、ダイオードによる半波整流後に抵抗とコンデンサの時定数とによって入力される電源を平滑化する。すなわち、検波器Ａからは帯域Ａのエネルギが減衰された分の平滑されたアナログ信号が、検波器Ｂからは帯域Ｂのエネルギが減衰された分のアナログ信号が、検波器Ｃからは帯域Ｃのエネルギが減衰された分のアナログ信号がそれぞれ出力される。また、電源入力端子１１から電源（フィルタ部１２を経由しない電源）が入力される検波器Ｄからは帯域Ａ，Ｂ，Ｃいずれのエネルギも減衰されないアナログ信号が出力される。

アナログ／ディジタル変換部１５のＡ／Ｄ変換器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を制御部１６にそれぞれ出力する。制御部１６はＡ／Ｄ変換器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから入力されたディジタル信号を予め設定された信号とそれぞれ比較し、それらの比較結果に応じたスイッチ制御信号をスイッチ部１３に出力する。

フィルタ部１２からそれぞれ電源が入力されるスイッチ部１３のスイッチ端子Ａ，Ｂ，Ｃは、制御部１６から出力されるスイッチ制御信号によって、いずれか１つがスイッチ端子Ｅと接続されるか、スイッチ端子Ｄとスイッチ端子Ｅとが接続されてスイッチ端子Ａ，Ｂ，Ｃとは接続されない状態になる。

例えば、スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとが接続された場合には、フィルタ部１２のフィルタＡ分のノイズが減衰された電源が内部回路１８に供給される。同様に、スイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとが接続された場合には、フィルタ部１２のフィルタＢ分のノイズが減衰された電源が内部回路１８に供給され、スイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとが接続された場合には、フィルタ部１２のフィルタＣ分のノイズが減衰された電源が内部回路１８に供給される。

また、スイッチ端子Ｄとスイッチ端子Ｅとが接続された場合には、内部回路１８に電源が供給されない状態となる。尚、スイッチ部１３はＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチでもよいが、電圧ドロップが気になる場合には機械的なスイッチを用いるとよい。また、バックアップ回路１７には、例えばコンデンサを用いる。スイッチ部１３が切り換えている期間は、外部電源装置からの電源供給が停止するため、その期間、内部回路１８に電源を充分供給できる容量のものを用いる。

次に、実際にスイッチ部１３の制御方法について説明する。まず、外部電源装置のノイズエネルギを測定して抑圧する場合について説明する。

初めに、アナログ／ディジタル変換部１５及び制御部１６にスイッチ部１３を経由した電源を使用しない場合には、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅを、内部回路１８のノイズの影響を受けないようにどこにも接続されてないスイッチ端子Ｄと接続させる。

アナログ／ディジタル変換部１５及び制御部１６にスイッチ部１３を経由した電源を使用する場合には、バックアップ回路１７を利用して電源の供給が停止しないように、スイッチ部１３を制御しながらスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続させる。

この時、検波部１４の検波器Ａは帯域Ａのノイズエネルギが減衰された外部電源装置が発生したノイズエネルギの検波、検波部１４の検波器Ｂは帯域Ｂのノイズエネルギが減衰された外部電源装置が発生したノイズエネルギの検波、検波部１４の検波器Ｃは帯域Ｃのノイズエネルギが減衰された外部電源装置が発生したノイズエネルギの検波、検波部１４の検波器Ｄは外部電源装置が発生した全帯域のノイズエネルギの検波を行うことができる。

尚、実際に外部電源装置が発生する帯域Ａのノイズエネルギをａ、帯域Ｂのノイズエネルギをｂ、帯域Ｃのノイズエネルギをｃ、その他の帯域のノイズエネルギをｘとすると、検波器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄそれぞれで検出されるノイズエネルギは、
検波器Ａ：ｘ＋ｂ＋ｃ ・・・（１）
検波器Ｂ：ｘ＋ａ＋ｃ ・・・（２）
検波器Ｃ：ｘ＋ａ＋ｂ ・・・（３）
検波器Ｄ：ｘ＋ａ＋ｂ＋ｃ ・・・（４）
となる。

例えば、外部電源装置のノイズエネルギが検波器Ａで１０ｍＷ、検波器Ｂで１２ｍＷ、検波器Ｃで８ｍＷを検出したとすると、
検波器Ａ：ｘ＋ｂ＋ｃ＝１０ ・・・（５）
検波器Ｂ：ｘ＋ａ＋ｃ＝１２ ・・・（６）
検波器Ｃ：ｘ＋ａ＋ｂ＝８ ・・・（７）
となる。

制御部１６で上記の（５）式、（６）式、（７）式より帯域Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれのノイズエネルギを求めると、
帯域Ａのノイズエネルギａ＝（５−ｘ／２）ｍＷ ・・・（８）
帯域Ｂのノイズエネルギｂ＝（３−ｘ／２）ｍＷ ・・・（９）
帯域Ｃのノイズエネルギｃ＝（７−ｘ／２）ｍＷ ・・・（１０）
と算出することができる。

尚、検波器Ｄで１３ｍＷを検出したとすると、（４）式に（８）式、（９）式、（１０）式をそれぞれ代入すると、
１３＝ｘ＋（５−ｘ／２）＋（３−ｘ／２）＋（７−ｘ／２）
・・・（１１）
となり、その他の帯域のノイズエネルギはｘ＝４ｍＷと求められる。

求められたその他の帯域のノイズエネルギ（ｘ＝４ｍＷ）を（８）式、（９）式、（１０）式にそれぞれ代入することによって、各帯域のエネルギは、
帯域Ａのノイズエネルギａ＝（５−４／２）＝３ｍＷ
帯域Ｂのノイズエネルギｂ＝（３−４／２）＝１ｍＷ
帯域Ｃのノイズエネルギｃ＝（７−４／２）＝５ｍＷ
・・・（１２）
と算出される。

よって、内部回路１８に外部電源装置からのノイズの影響を最も抑えるためにはスイッチ部１３のスイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続し、帯域Ｃのエネルギを減衰させるのがよい。尚、経時変化によってノイズ特性が変化する場合もあるため、定期的にスイッチ部１３を切替えて外部電源装置のノイズエネルギを算出し、制御することによって経時変化にも対応することができる。

次に、内部回路１８のノイズエネルギを測定し、外部電源装置への影響を抑える方法について説明する。初めに、予め装置の出荷前試験で使用する外部電源装置の帯域Ａのノイズを測定しておく。この測定方法は、まず上記の（１）式〜（１１）式を使用してそれぞれの帯域のノイズエネルギを（１２）式にて算出する。また、外部電源装置の全帯域のノイズエネルギも（４）式にて算出する。

続いて、その外部電源装置から電源入力端子１１に電源を供給し、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続する。この時、検波部１４の検波器Ｄは帯域Ａのノイズエネルギが減衰された内部回路１８及び外部電源装置が発生したノイズエネルギを検波することができる。

さらに、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続する。この時、検波部１４の検波器Ｄは帯域Ｂのノイズエネルギが減衰された内部回路１８及び外部電源装置が発生したノイズエネルギを検波することができる。

さらにまた、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続する。この時、検波部１４の検波器Ｄは帯域Ｃのノイズエネルギが減衰された内部回路１８及び外部電源装置が発生したノイズエネルギを検波することができる。

ここで、試験で使用する外部電源装置の全帯域のノイズエネルギをｙ’とし、内部回路１８が発生する帯域Ａのノイズエネルギをａ’、帯域Ｂのノイズエネルギをｂ’、帯域Ｃのノイズエネルギをｃ’、その他の帯域のノイズエネルギをｘ’とすると、

スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのノイズエネルギ：ｙ’＋（ｘ’＋ｂ’＋ｃ’） ・・・（１３）
スイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのノイズエネルギ：ｙ’＋（ｘ’＋ａ’＋ｃ’） ・・・（１４）
スイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのノイズエネルギ：ｙ’＋（ｘ’＋ａ’＋ｂ’） ・・・（１５）
となる。

また、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅを接続した場合の検波部１４の検波器Ａのノイズエネルギは、外部電源装置の帯域Ａのノイズエネルギをａとすると、
スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ａのノイズエネルギ：（ｙ’−ａ）＋（ｘ’＋ａ’＋ｂ’＋ｃ’）
・・・（１６）
となる。

よって、スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波器Ｄで検出される内部回路１８及び外部電源装置のノイズエネルギを１０ｍＷ、スイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波器Ｄで検出される内部回路１８及び外部電源装置のノイズエネルギを１２ｍＷ、スイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波器Ｄで検出される内部回路１８及び外部電源装置のノイズエネルギを１６ｍＷ、外部電源装置の全帯域のノイズエネルギｙ’を２ｍＷとすると、（１３）式、（１４）式、（１５）式とから、
２＋（ｘ’＋ｂ’＋ｃ’）＝１０ ・・・（１７）
２＋（ｘ’＋ａ’＋ｃ’）＝１２ ・・・（１８）
２＋（ｘ’＋ａ’＋ｂ’）＝１６ ・・・（１９）
となる。

したがって、（１７）式、（１８）式、（１９）式から制御部１６で帯域Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれのエネルギを求めると、
帯域Ａのエネルギａ’＝（８−ｘ’／２）ｍＷ ・・・（２０）
帯域Ｂのエネルギｂ’＝（６−ｘ’／２）ｍＷ ・・・（２１）
帯域Ｃのエネルギｃ’＝（２−ｘ’／２）ｍＷ ・・・（２２）
と算出することができる。

また、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波部１４の検波器Ａのノイズエネルギを１６ｍＷ、また（１）式〜（１１）式を使用して計算された（１２）式で算出された外部電源装置の帯域Ａのエネルギａを１ｍＷとすると、（１６）式に（２０）式、（２１）式、（２２）式を代入して、
１６＝（２−１）＋（ｘ’＋（８−ｘ’／２）
＋（６−ｘ’／２）＋（２−ｘ’／２）） ・・・（２３）
となる。

これによって、その他の帯域のエネルギｘ’＝２ｍＷと算出されるので、その値を（２０）式、（２１）式、（２２）式に代入することによって、それぞれの帯域のエネルギが、
帯域Ａのエネルギａ’＝（８−２／２）＝７ｍＷ
帯域Ｂのエネルギｂ’＝（６−２／２）＝５ｍＷ
帯域Ｃのエネルギｃ’＝（２−２／２）＝１ｍＷ ・・・（２４）
と算出される。したがって、外部電源装置にノイズの影響を最も抑えるためにはスイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続し、帯域Ａのエネルギを減衰させるのがよい。

次に、内部回路１８のノイズエネルギの経時変化を測定し、外部電源装置への影響を抑える方法について説明する。この場合には、まず、制御部１６にメモリ（図示せず）を具備し、予め装置の出荷前試験にて、上記の（１３）式〜（２３）式にて内部回路１８のそれぞれの帯域のエネルギを計算し、（２４）式の算出結果を保存しておく。

続いて、制御部１６からのスイッチ制御信号によってスイッチ部１３を切り換え、設置環境での外部電源装置からのノイズを上記の（１）式〜（１１）式にて、（１２）式を算出すると同時に、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した時の検波部１４の検波器Ｄで検出されるノイズエネルギ、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続した時の検波部１４の検波器Ｄで検出されるノイズエネルギ、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続した時の検波部１４の検波器Ｄで検出されるノイズエネルギから、外部電源装置と内部回路１８とのノイズエネルギを算出する。

現在の内部回路１８から発生する帯域Ａのノイズエネルギをａ”、帯域Ｂのノイズエネルギをｂ”、帯域Ｃのノイズエネルギをｃ”、その他の帯域のエネルギをｘ”、また外部電源装置の全帯域のエネルギをｙ”とすると、
スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのエネルギ：ｙ”＋（ｘ”＋ｂ”＋ｃ”） ・・・（２５）
スイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのエネルギ：ｙ”＋（ｘ”＋ａ”＋ｃ”） ・・・（２６）
スイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのエネルギ：ｙ”＋（ｘ”＋ａ”＋ｂ”） ・・・（２７）
となる。

また、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波部１４の検波器Ａのノイズエネルギは、外部電源装置の帯域Ａのノイズエネルギをａ”’とすると、
スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ａのノイズエネルギ：（ｙ”−ａ”’）＋（ｘ”＋ａ”＋ｂ”＋ｃ”）
・・・（２８）
となる。尚、外部電源装置の全帯域のエネルギｙ”は、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅをどこにも接続されていないスイッチ端子Ｄと接続させ、検波部１４の検波器Ｄで検出されるノイズエネルギから算出することができる。

よって、スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波器Ｄで検出される内部回路１８及び外部電源装置のノイズエネルギを１６ｍＷ、スイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波器Ｄで検出される内部回路１８及び外部電源装置のノイズエネルギを１０ｍＷ、スイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波器Ｄで検出される内部回路１８及び外部電源装置のノイズエネルギを１４ｍＷ、外部電源装置の全帯域のノイズエネルギｙ”を２ｍＷとすると、
スイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのエネルギ：２＋（ｘ”＋ｂ”＋ｃ”）＝１６ ・・・（２９）
スイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのエネルギ：２＋（ｘ”＋ａ”＋ｃ”）＝１０ ・・・（３０）
スイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の
検波器Ｄのエネルギ：２＋（ｘ”＋ａ”＋ｂ”）＝１４ ・・・（３１）
となる。

これら（２９）式、（３０）式、（３１）式から制御部１６で帯域Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれのエネルギを求めると、
帯域Ａのエネルギａ”＝（３−ｘ”／２）ｍＷ ・・・（３２）
帯域Ｂのエネルギｂ”＝（９−ｘ”／２）ｍＷ ・・・（３３）
帯域Ｃのエネルギｃ”＝（５−ｘ”／２）ｍＷ ・・・（３４）
と算出することができる。

また、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続した場合の検波部１４の検波器Ａのノイズエネルギを１６ｍＷ、上記の（１）式〜（１１）式を使用して（１２）式で算出された外部電源装置の帯域Ａのエネルギａ”’を１ｍＷとすると、（２８）式に（３２）式、（３３）式、（３４）式を代入して、
１６＝（２−１）＋（ｘ”＋（３−ｘ”／２）＋（９−ｘ”／２）
＋（５−ｘ”／２）） ・・・（３５）
となる。

よって、その他の帯域のエネルギｘ”は４ｍＷと算出されるので、その値を（３２）式、（３３）式、（３４）式に当てはめることによって、それぞれの帯域のエネルギが、
帯域Ａのエネルギａ”＝（３−４／２）＝１ｍＷ
帯域Ｂのエネルギｂ”＝（９−４／２）＝７ｍＷ
帯域Ｃのエネルギｃ”＝（５−４／２）＝３ｍＷ ・・・（３６）
と算出される。

したがって、元々は（２３）式の結果から外部電源装置にノイズの影響を最も抑えるためにスイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとを接続し、帯域Ａのエネルギを減衰させていたが、（３６）式の結果から、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとを接続し、帯域Ｃのエネルギを減衰させるように変更する。

このように、本実施例では、設置環境に応じて最適なフィルタを選択することによって、外部のノイズに影響されない安定した機器の動作が可能となる。また、本実施例では、内部のノイズ特性の劣化を検出し、最適なフィルタを選択することによって、外部への伝導ノイズを抑圧することが可能となる。

図４は本発明の他の実施例によるノイズ監視・除去回路の構成を示すブロック図である。図４において、本発明の他の実施例では、スイッチ部１９を追加し、検波部１４の検波器及びアナログ／ディジタル変換部１５のＡ／Ｄ変換器の数をそれぞれ１つにした以外は図２に示す本発明の一実施例によるノイズ監視・除去回路の具体例と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。

本実施例では、スイッチ部１３のスイッチ端子Ａとスイッチ端子Ｅとが接続される時にスイッチ部１９のスイッチＡとスイッチ端子Ｅとが接続され、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとが接続される時にスイッチ部１９のスイッチ端子Ｂとスイッチ端子Ｅとが接続され、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとが接続される時にスイッチ部１９のスイッチ端子Ｃとスイッチ端子Ｅとが接続され、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｄとスイッチ端子Ｅとが接続される時にスイッチ部１９のスイッチ端子Ｄとスイッチ端子Ｅとが接続されるようにしている。

また、本実施例では、制御部１６がスイッチ制御信号で制御を開始した時間と、スイッチ部１３とスイッチ部１９とが切り替わり、アナログ／ディジタル変換部１５から切り替わったディジタル信号が入力されるまでの時間を予め把握しておくことによって、それぞれのノイズエネルギの識別が可能となり、図２に示す具体例と同様の動作となる。

図５は本発明の別の実施例によるノイズ監視・除去回路の構成を示すブロック図である。図５において、本発明の別の実施例では、フィルタ部２０とスイッチ部２１，２２とを追加し、入力抑圧用のフィルタと出力抑圧用のフィルタとを分けて入出力双方の制御を個別にした以外は図２に示す本発明の一実施例によるノイズ監視・除去回路の具体例と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。

本実施例では、図２に示す本発明の一実施例の具体例と同様の構成とすることも可能であるが、検波部１４の検波器及びアナログ／ディジタル変換部１５のアナログ／ディジタル変換器の個数削減効果が大きいため、図４に示す本発明の他の実施例の構成のように、スイッチ部２２を設けることが望ましい。

図４に示す本発明の他の実施例の構成との差分としては、フィルタ部１２及びスイッチ部１３を外部電源装置からのノイズエネルギの減衰用として特化させ、フィルタ部２０及びスイッチ部２１を内部回路１８からのノイズエネルギの減衰用として特化させている。また、スイッチ部２２はスイッチ端子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを設け、スイッチ端子Ｅといずれかが接続されるようにしている。

本実施例では、外部電源装置のノイズエネルギを測定する際に、全帯域のノイズエネルギを測定する場合に、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続させ、かつスイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続させる。

また、帯域Ａを減衰させたノイズエネルギを測定する場合には、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続させ、かつスイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させる。

さらに、帯域Ｂを減衰させたノイズエネルギを測定する場合には、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続させ、かつスイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｂとを接続させる。

さらにまた、帯域Ｃを減衰させたノイズエネルギを測定する場合には、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続させ、かつスイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｃとを接続させる。以上の動作によって、制御部１６にて上記の（１）式〜（１１）式を用いて（１２）式を算出し、最適なフィルタを選択する。

また、内部回路１８のノイズエネルギを測定する際に、帯域Ａを減衰させたノイズエネルギを測定する場合には、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続させる。

帯域Ｂを減衰させたノイズエネルギを測定する場合には、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｂｓを接続させ、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続させる。

帯域Ｃを減衰させたノイズエネルギを測定する場合には、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｃとを接続させ、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続させる。また、スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｆとを接続させる。

以上の動作によって、内部回路１８から発生する帯域Ａのノイズをａ””、帯域Ｂのノイズをｂ””、帯域Ｃのノイズをｃ””、その他の帯域のエネルギをｘ””、またスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続し、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｄとを接続し、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｆとを接続させた時の検波部１４で検出される外部電源装置のノイズエネルギをｙ””とすると、
スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続した場合の
検波部１４のエネルギ：ｙ””＋（ｘ””＋ｂ””＋ｃ””）
・・・（３７）
スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｂとを接続させ、
スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続した場合の
検波部１４のエネルギ：ｙ””＋（ｘ””＋ａ””＋ｃ””）
・・・（３８）
スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｃとを接続させ、
スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続した場合の
検波部１４のエネルギ：ｙ””＋（ｘ””＋ａ””＋ｂ””）
・・・（３９）
となる。

また、スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｆとを接続させた時の検波部１４のノイズエネルギは、フィルタ部２０から出力した外部電源装置の帯域Ａのエネルギをａ””’とすると、
（ｙ””−ａ””’）＋（ｘ””＋ａ””＋ｂ””＋ｃ””）
・・・（４０）
となる。

よって、上記の（３７）式、（３８）式、（３９）式の結果がそれぞれ１６ｍＷ、１０ｍＷ、１４ｍＷであり、ｙ””が２ｍＷとすると、
スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続した場合の
検波部１４のエネルギ：２＋（ｘ””＋ｂ””＋ｃ””）＝１６
・・・（４１）
スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｂとを接続させ、
スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続した場合の
検波部１４のエネルギ：２＋（ｘ””＋ａ””＋ｃ””）＝１０
・・・（４２）
スイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、
スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｃとを接続させ、
スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｇとを接続した場合の
検波部１４のエネルギ：２＋（ｘ””＋ａ””＋ｂ””）＝１４
・・・（４３）
となる。

これら（４１）式、（４２）式、（４３）式から制御部１６で帯域Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれのエネルギを求めると、
帯域Ａのエネルギａ””＝（３−ｘ””／２）ｍＷ ・・・（４４）
帯域Ｂのエネルギｂ””＝（９−ｘ””／２）ｍＷ ・・・（４５）
帯域Ｃのエネルギｃ””＝（５−ｘ””／２）ｍＷ ・・・（４６）
と算出することができる。

スイッチ制御信号によってスイッチ部１３のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ａとを接続させ、スイッチ部２２のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｆとを接続させた時の検波部１４のノイズエネルギを１６ｍＷ、ａ””’を１ｍＷとすると、（４０）式に（４４）式、（４５）式、（４６）式を代入して、
１６＝（２−１）＋（ｘ””＋（３−ｘ””／２）
＋（９−ｘ””／２）＋（５−ｘ””／２））
・・・（４７）
となる。

よって、その他の帯域のエネルギｘ””は４ｍＷと算出され、（４４）式、（４５）式、（４６）式にそれぞれ当てはめることによって、それぞれの帯域のエネルギが、
帯域Ａのエネルギａ””＝（３−４／２）＝１ｍＷ
帯域Ｂのエネルギｂ””＝（９−４／２）＝７ｍＷ
帯域Ｃのエネルギｃ””＝（５−ｘ””／２）＝３ｍＷ ・・・（４８）
と算出される。よって、外部電源装置にノイズの影響を最も抑えるためにスイッチ部２１のスイッチ端子Ｅとスイッチ端子Ｂとを接続し、帯域Ｂのエネルギを減衰させるようにするとよい。

本発明の一実施例によるノイズ監視・除去回路の構成を示すブロック図である。 図１のフィルタ部に３つのフィルタを使用した場合の具体例を示すブロック図である。 図２のフィルタ部の各フィルタの周波数特性を示す図である。 本発明の他の実施例によるノイズ監視・除去回路の構成を示すブロック図である。 本発明の別の実施例によるノイズ監視・除去回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１ 電源入力端子
１２，２０ フィルタ部
１３，１９，
２１，２２ スイッチ部
１４ 検波部
１５ アナログ／ディジタル変換部
１６ 制御部
１７ バックアップ回路
１８ 内部回路

Claims (8)

1. 内部及び外部の伝導ノイズを除去するための複数のフィルタを含むノイズ監視・除去回路であって、
   前記内部及び外部の伝導ノイズの状態を監視する監視回路と、前記監視回路の監視結果に応じて前記複数のフィルタのうちのいずれかを選択する選択回路とを有することを特徴とするノイズ監視・除去回路。
2. 前記選択回路は、前記複数のフィルタ各々の出力のうちのいずれかを前記監視結果に応じて選択することを特徴とする請求項１記載のノイズ監視・除去回路。
3. 前記監視回路は、前記内部のノイズ特性の劣化を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のノイズ監視・除去回路。
4. 外部との間に有線ケーブルのインタフェースを持つ機器に用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載のノイズ監視・除去回路。
5. 内部及び外部の伝導ノイズを除去するための複数のフィルタを含む回路に用いるノイズ監視・除去方法であって、
   前記内部及び外部の伝導ノイズの状態を監視し、その監視結果に応じて前記複数のフィルタのうちのいずれかを選択することを特徴とするノイズ監視・除去方法。
6. 前記監視結果に応じて前記複数のフィルタ各々の出力のうちのいずれかを選択することを特徴とする請求項５記載のノイズ監視・除去方法。
7. 前記内部の伝導ノイズの状態を監視する際に、前記内部のノイズ特性の劣化を検出することを特徴とする請求項５または請求項６記載のノイズ監視・除去方法。
8. 外部との間に有線ケーブルのインタフェースを持つ機器に用いることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか記載のノイズ監視・除去方法。

Images