JP3480306B2 - 電子装置 - Google Patents
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Description
される送信デジタル信号を信号配線を介してレシーバに
伝送する伝送回路を有する電子装置に関する。
路図である。図48中、1、2は信号配線、3は送信デ
ジタル信号TSを相補送信デジタル信号CS、/CSに
相補信号化し、これら相補送信デジタル信号CS、/C
Sを信号配線1、2に出力するCMOS差動ドライバで
ある。
る相補送信デジタル信号CS、/CSを受信して送信デ
ジタル信号TSに対応した受信デジタル信号RSを出力
するCMOS差動レシーバである。
5は送信デジタル信号TSと同相の正相送信デジタル信
号CSを出力するCMOSドライバであり、6はプルア
ップ素子をなすnMOSトランジスタ、7はプルダウン
素子をなすpMOSトランジスタである。
してなる逆相送信デジタル信号/CSを出力するCMO
Sインバータであり、9はプルアップ素子をなすpMO
Sトランジスタ、10はプルダウン素子をなすnMOS
トランジスタである。
11は信号配線1を伝送されてくる正相送信デジタル信
号CSを受信するCMOSドライバであり、12はプル
アップ素子をなすnMOSトランジスタ、13はプルダ
ウン素子をなすpMOSトランジスタである。
逆相送信デジタル信号/CSを受信するCMOSインバ
ータであり、15はプルアップ素子をなすpMOSトラ
ンジスタ、16はプルダウン素子をなすnMOSトラン
ジスタである。
は、送信デジタル信号TSがLレベルからHレベルに遷
移すると、CMOSドライバ5においては、nMOSト
ランジスタ6がOFFからON、pMOSトランジスタ
7がONからOFFとなり、CMOSインバータ8にお
いては、pMOSトランジスタ9がONからOFF、n
MOSトランジスタ10がOFFからONとなる。
をLレベルからHレベルに遷移させるための電荷がCM
OSドライバ5から信号配線1に供給されると共に、C
MOSインバータ14の入力端をHレベルからLレベル
に遷移させるための電荷が信号配線2からCMOSイン
バータ8を介して接地に引き抜かれる。
端をLレベルからHレベルに遷移させるための正の信号
エネルギーがCMOSドライバ5から信号配線1に供給
されると共に、CMOSインバータ14の入力端をHレ
ベルからLレベルに遷移させるための負の信号エネルギ
ーがCMOSインバータ8から信号配線2に供給される
と見ることができる。
LレベルからHレベル、CMOSインバータ14の入力
端がHレベルからLレベルになると、CMOSドライバ
11においては、nMOSトランジスタ12がOFFか
らON、pMOSトランジスタ13がONからOFFと
なり、CMOSインバータ14においては、pMOSト
ランジスタ15がOFFからON、nMOSトランジス
タ16がONからOFFとなる。
OSインバータ14の出力は、共にLレベルからHレベ
ルとなるので、CMOS差動レシーバ4が出力する受信
デジタル信号RSはLレベルからHレベルとなり、CM
OS差動レシーバ4は、送信デジタル信号TSを受信し
たことになる。
レベルからLレベルに遷移すると、CMOSドライバ5
においては、nMOSトランジスタ6がONからOF
F、pMOSトランジスタ7がOFFからONとなり、
CMOSインバータ8においては、pMOSトランジス
タ9がOFFからON、nMOSトランジスタ10がO
NからOFFとなる。
をHレベルからLレベルに遷移させるための電荷が信号
配線1からCMOSドライバ5を介して接地に引き抜か
れると共に、CMOSインバータ14の入力端をLレベ
ルからHレベルに遷移させるための電荷がCMOSイン
バータ8から信号配線2に供給される。
端をHレベルからLレベルに遷移させるための負の信号
エネルギーがCMOSドライバ5から信号配線1に供給
されると共に、CMOSインバータ14の入力端をLレ
ベルからHレベルに遷移させるための正の信号エネルギ
ーがCMOSインバータ8から信号配線2に供給される
と見ることができる。
HレベルからLレベル、CMOSインバータ14の入力
端がLレベルからHレベルになると、CMOSドライバ
11においては、nMOSトランジスタ12がONから
OFF、pMOSトランジスタ13がOFFからONと
なり、CMOSインバータ14においては、pMOSト
ランジスタ15がONからOFF、nMOSトランジス
タ16がOFFからONとなる。
OSインバータ14の出力は、共にHレベルからLレベ
ルとなるので、CMOS差動レシーバ4が出力する受信
デジタル信号RSはHレベルからLレベルとなり、CM
OS差動レシーバ4は、送信デジタル信号TSを受信し
たことになる。
は、送信デジタル信号TSが遷移した場合、CMOS差
動ドライバ3から相補信号エネルギーを信号配線1、2
に供給することにより、送信デジタル信号TSを相補信
号化してなる相補送信デジタル信号CS、/CSを信号
配線1、2を介してCMOS差動レシーバ4に伝送する
というものである。
子装置において、信号配線1、2をカップリング係数が
1に近い等長平行配線とする場合には、信号配線1、2
を電磁界がほぼ閉じている伝送線路とし、相補送信デジ
タル信号CS、/CSをTEM(Transverse
dElectromagneticMode)伝送に近
いモードで伝送し、信号伝送の高速化を図ることができ
る。
OS差動レシーバ4に対して相補送信デジタル信号C
S、/CSを信号配線1、2を介して伝送する場合、C
MOS差動ドライバ3から信号配線1、2に供給される
相補信号エネルギーは電源配線から供給されるものであ
るから、信号伝送の更なる高速化を図るためには、電源
配線からCMOS差動ドライバ3に対する相補信号エネ
ルギーの供給の高速化を図る必要があるが、この点に関
しては、従来、何ら提案されていない。
出力される送信デジタル信号を信号配線を介してレシー
バに伝送する伝送回路を有する電子装置であって、信号
伝送の更なる高速化を図ることができるようにした電子
装置を提供することを第1の目的とする。本発明の他の
目的は、本発明の説明の記載から明瞭になる。
電子装置は、等長平行配線とされた第1、第2の信号配
線からなる1対以上の信号配線ペアを有する配線基板
に、前記1対以上の信号配線ペアの第1、第2の信号配
線に送信デジタル信号を相補信号化してなる相補送信デ
ジタル信号を出力する1個以上の差動ドライバを有する
集積回路チップを搭載してなる電子装置において、前記
配線基板は、前記1個以上の差動ドライバに第1、第2
の電源電圧を供給する等長平行配線とされた第1、第2
の電源配線からなる電源配線ペアを有し、前記第1、第
2の電源配線間には信号線が配設されていないというも
のである。
ジタル信号が遷移すると、信号配線ペアに接続された差
動レシーバの入力端のレベルを遷移させる相補信号エネ
ルギーが差動ドライバから信号配線ペアに供給され、こ
の場合、信号配線ペアに供給される相補信号エネルギー
は、第1、第2の電源配線を介して差動ドライバに供給
される。
差動ドライバに第1、第2の電源電圧を供給する第1、
第2の電源配線は、等長平行配線とされているので、こ
れら第1、第2の電源配線は、差動ドライバに供給すべ
き相補信号エネルギーに対して、電磁界がほぼ閉じた伝
送線路として機能する。
補信号エネルギーを、減衰させることなく、差動ドライ
バに高速に供給することができ、差動ドライバから出力
される相補送信デジタル信号の伝送の高速化を図ること
ができる。
の発明において、信号配線ペアの特性インピーダンスを
Z0、信号配線ペアの数をn、電源配線ペアの特性イン
ピーダンスをZ1とすると、Z1は、Z0/nとされて
いるというものである。
ペアは、特性インピーダンス上、信号配線ペアと整合又
は整合に近い状態とされるので、この点からも、第1、
第2の電源配線を介して差動ドライバに供給すべき相補
信号エネルギーを減衰させないで高速に供給することが
でき、相補送信デジタル信号の伝送の高速化を図ること
ができる。
又は第2の発明において、電源配線ペア及び1対以上の
信号配線ペア、又は、2対以上の信号配線ペアが配線基
板の同一面に平行に形成されている場合において、各配
線ペアを構成する第1、第2の配線との幅方向の中心間
距離をa、隣接する配線ペアとの間隔をbとすると、b
>2aとされているというものである。
アを構成する第1、第2の信号間のカップリング係数を
1に近づけることができるので、各配線ペアは、各配線
ペアに供給される相補信号エネルギーに対して良好な伝
送線路として機能する。
又は第2の発明において、電源配線ペア及び1対以上の
信号配線ペア、又は、2対以上の信号配線ペアを構成す
る第1、第2の配線が配線基板を挟んで形成されている
場合において、配線基板の厚みをt、第1、第2の配線
の幅をc、隣接する配線ペアとの間隔をsとすると、s
/(t+c)>2とされているというものである。
アを構成する第1、第2の信号間のカップリング係数を
1に近づけることができるので、各配線ペアは、各配線
ペアに供給される相補信号エネルギーに対して良好な伝
送線路として機能する。
1、第2、第3又は第4の発明において、前記差動ドラ
イバは、オン抵抗を信号配線ペアの特性インピーダンス
と同一とされているというものである。
ペアを伝送される相補信号エネルギーが信号配線ペアに
接続されている差動レシーバで反射され、信号配線ペア
を逆走してくる場合であっても、逆走相補信号エネルギ
ーが再反射することを避けることができ、この点からし
ても、相補送信デジタル信号の伝送の高速化を図ること
ができる。
1、第2、第3、第4又は第5の発明において、信号配
線ペアを構成する第1、第2の信号配線の終端間に終端
抵抗が接続されているというものである。
ペアの終端での反射を避けることができるので、信号配
線ペアの途中に、高入力インピーダンスの差動レシーバ
を有する集積回路チップを接続することができ、信号配
線ペアを使用して1方向の高速信号伝送を行うことがで
きる。
の発明において、前記差動ドライバはスリーステート差
動ドライバであり、前記集積回路チップは、第1、第2
の信号入力端子を信号配線ペアを構成する第1、第2の
信号配線に接続された高入力インピーダンスの差動レシ
ーバを有しているというものである。
ペアの途中に、高入力インピーダンスの差動レシーバ及
びスリーステート差動ドライバを有する集積回路チップ
を接続することができ、信号配線ペアを使用して双方向
の高速信号伝送を行うことができる。
1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の発明にお
いて、前記集積回路チップは、1個以上の差動ドライバ
に第1、第2の電源電圧を供給するチップ内の第1、第
2の電源配線間に第1のコンデンサを接続しているとい
うものである。
2の電源配線を介して差動ドライバに相補信号エネルギ
ーが供給される前に、第1のコンデンサから差動ドライ
バに対して相補信号エネルギーを供給することができる
ので、この点からしても、相補送信デジタル信号の伝送
の高速化を図ることができる。
の発明において、第1のコンデンサは、電源用パッドの
下層に形成されているというものである。
明と同様の作用を得ることができると共に、集積回路チ
ップのチップ面を有効に使用することができる。
8又は第9の発明において、前記集積回路チップの近傍
の電源配線ペアを構成する第1、第2の電源配線間に第
2のコンデンサを接続しているというものである。
コンデンサから第1のコンデンサに相補信号エネルギー
を供給することができるので、第8又は第9の発明と同
様の作用を得ることができると共に、第1のコンデンサ
の小容量化を図ることができる。
10の発明において、第2のコンデンサは、第1のコン
デンサから信号配線ペアの長さの10分の1以下の距離
にある第1、第2の電源配線に接続され、容量を第1の
コンデンサの5倍以上とされているというものである。
コンデンサを設けず、第1のコンデンサのみを設ける場
合に比較して、第1のコンデンサの容量を10分の1程
度にすることができる。
1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第
9、第10又は第11の発明において、前記集積回路チ
ップは、1個以上の差動ドライバに第1、第2の電源電
圧を供給するチップ内の第1、第2の電源配線を等長平
行配線とされているというものである。
路チップ内の第1、第2の電源配線を電磁界がほぼ閉じ
た伝送線路として機能させることができるので、相補信
号エネルギーの差動ドライバに対する供給を高速化する
ことができ、この点からも、相補送信デジタル信号の伝
送の高速化を図ることができる。
1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第
9、第10、第11又は第12の発明において、差動ド
ライバ又はドライバの出力側に送信デジタル信号の第3
高調波以上をカットするローパスフィルタが挿入されて
いるというものである。
第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第
10、第11又は第12の発明と同様の作用を得ること
ができると共に、送信デジタル信号として波形の良好な
信号を伝送することができる。
13の発明において、電源配線に前記ローパスフィルタ
の特性と同一特性のローパスフィルタを挿入させている
というものである。
の発明と同様の作用を得ることができると共に、送信デ
ジタル信号として第13の発明以上に波形の良好な信号
を伝送することができる。
1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第
9、第10、第11、第12、第13又は第14の発明
において、前記信号配線に平行して結合器からなる受信
部を備えているというものである。
第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第
10、第11、第12、第13又は第14の発明と同様
の作用を得ることができると共に、信号配線を伝送され
てくる高速送信デジタル信号の受信を容易に行うことが
できる。
本発明の第1実施形態〜第22実施形態及び第1参考例
〜第5参考例について説明する。
第1実施形態は、1対の信号配線ペアを有し、この1対
の信号配線ペアに分岐が存在せず、かつ、1方向の信号
伝送を行う伝送回路が構成されている場合を例にするも
のである。
20に形成されたカップリング係数を大とする等長平行
配線とされた信号配線22、23からなる信号配線ペア
である。
の電源電圧VDDを入力するための電源電圧入力端子、
25は配線基板20に形成された接地電圧VSSを入力
するための接地電圧入力端子である。
ップリング係数を大とする等長平行配線からなる電源配
線27及び接地配線28からなる電源・接地配線ペアで
あり、この電源・接地配線ペア26は、その特性インピ
ーダンスを信号配線ペア21の特性インピーダンスと同
一とされている。
積回路チップ(以下、ICチップという)であり、この
ICチップ29は、その電源電圧入力端子29Aを電源
配線27に接続され、その接地電圧入力端子29Bを接
地配線28に接続され、その信号出力端子29C、29
Dをそれぞれ信号配線22、23の一端に接続されてい
る。
部回路(図示せず)から与えられる送信デジタル信号T
Sを相補送信デジタル信号CS、/CSに相補信号化
し、これら相補送信デジタル信号CS、/CSを信号出
力端子29C、29Dを介して信号配線22、23に出
力するCMOS差動ドライバである。
て、31は図48に示すCMOSドライバ5と同一構成
のCMOSドライバ、32は図48に示すCMOSイン
バータ8と同一構成のCMOSインバータである。
Cチップであり、ICチップ33は、その信号入力端子
33A、33Bをそれぞれ信号配線22、23の他端に
接続されている。
号配線22、23を伝送されてくる相補送信デジタル信
号CS、/CSを受信して送信デジタル信号TSに対応
する受信デジタル信号RSを内部回路(図示せず)に対
して出力するCMOS差動レシーバであり、このCMO
S差動レシーバ34は、図48に示すCMOS差動レシ
ーバ4と同一構成とされている。
ンスは、20〜100[Ω]の間で自由に設定すること
ができるが、CMOS差動レシーバ34のゲートがCM
OSゲート(CMOSドライバ及びCMOSインバー
タ)であるため、信号配線ペア21を伝送されてきた相
補送信デジタル信号CS、/CSが反射し、反射された
相補送信デジタル信号CS、/CSは、信号配線ペア2
1を逆走し、CMOS差動ドライバ30に達してしま
う。
抵抗を信号配線ペア21の特性インピーダンスに整合さ
せ、信号配線ペア21を逆走してくる反射相補送信デジ
タル信号CS、/CSを吸収するように構成することが
好適であり、このように構成する場合には、信号配線ペ
ア21を逆走してくる反射相補送信デジタル信号CS、
/CSがCMOS差動ドライバ30側で再度反射するこ
となく、順走相補送信デジタル信号CS、/CSをいか
なるタイミングでも乱すことはなくなる。
線ペア26の第1構成例を示す概略的断面図であり、こ
の第1構成例では、これら信号配線ペア21及び電源・
接地配線ペア26がコプレーナ配線構造となるように、
配線基板20を構成する絶縁基板35の同一面に、信号
配線22、23と、電源配線27と、接地配線28とが
平行に形成されており、信号配線ペア21及び電源・接
地配線ペア26の周辺には、ペア配線構造ではない、い
わゆるベタの電源配線や接地配線は形成されていない。
方向の中心間距離、及び、電源配線27と接地配線28
の幅方向の中心間距離を共にaとし、信号配線ペア21
と電源・接地配線ペア26との間隔をbとすると、b>
2aとする場合には、信号配線22と信号配線23との
間のカップリング係数、及び、電源配線27と接地配線
28との間のカップリング係数を共に1に近くすること
ができ、信号配線ペア21及び電源・接地配線ペア26
を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とすることができる。
線ペア26の第2構成例を示す概略的断面図であり、こ
の第2構成例では、これら信号配線ペア21及び電源・
接地配線ペア26がスタック配線構造となるように、絶
縁基板35を挟んで、信号配線22と信号配線23とが
対向し、電源配線27と接地配線28とが対向するよう
に形成されており、信号配線ペア21及び電源・接地配
線ペア26の周辺には、ペア配線構造ではない、いわゆ
るベタの電源配線、接地配線は形成されていない。
線22、23、電源配線27及び接地配線28の配線幅
を共にc、隣接する配線ペアとの間隔をsとすると、s
/(t+c)>2とする場合には、信号配線22と信号
配線23との間のカップリング係数、及び、電源配線2
7と接地配線28との間のカップリング係数を共に1に
近くすることができ、信号配線ペア21及び電源・接地
配線ペア26を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とすること
ができる。
線ペア21と等長、かつ、平行である必要はなく、自由
な方向に形成することができる。
態においては、送信デジタル信号TSがLレベルからH
レベルに遷移すると、CMOS差動レシーバ34の正相
入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるための正
の信号エネルギーがCMOSドライバ31から信号配線
22に供給され、信号配線22上をCMOS差動レシー
バ34の正相入力端子に向かって伝送されると共に、C
MOS差動レシーバ34の逆相入力端子をHレベルから
Lレベルに遷移させるための負の信号エネルギーがCM
OSインバータ32から信号配線23に供給され、信号
配線23上をCMOS差動レシーバ34の逆相入力端子
に向かって伝送される。
レベルからLレベルに遷移すると、CMOS差動レシー
バ34の正相入力端子をHレベルからLレベルに遷移さ
せるための負の信号エネルギーがCMOSドライバ31
から信号配線22に供給され、信号配線22上をCMO
S差動レシーバ34の正相入力端子に向かって伝送され
ると共に、CMOS差動レシーバ34の逆相入力端子を
LレベルからHレベルに遷移させるための正の信号エネ
ルギーがCMOSインバータ32から信号配線23に供
給され、信号配線23上をCMOS差動レシーバ34の
逆相入力端子に向かって伝送される。
ては、送信デジタル信号TSが遷移すると、相補信号エ
ネルギーが信号配線22、23上をCMOS差動ドライ
バ30からCMOS差動レシーバ34に向かって伝送さ
れるが、信号配線22、23は、カップリング係数を大
とする等長平行配線からなるペア配線構造とされている
ので、信号配線22、23を電磁界がほぼ閉じた伝送線
路とし、信号配線22、23上を伝送される相補信号エ
ネルギーの損失を小さくしてTEM伝送に近いモードで
伝送することができる。
カップリング係数を大とする等長平行配線からなるペア
配線構造とされているので、電源・接地配線ペア26を
電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、たとえ、電源・接地
配線ペア26が長い場合であっても、相補送信デジタル
信号CS、/CSをCMOS差動ドライバ30からCM
OS差動レシーバ34に伝送するに必要な電源電圧入力
端子24及び接地電圧入力端子25からCMOS差動ド
ライバ30への相補信号エネルギーの伝送を相補信号エ
ネルギーの損失を小さくしてTEM伝送に近いモードで
行うことができる。
ンピーダンスは、信号配線ペア21の特性インピーダン
スと同一とされ、電源・接地配線ペア26は、特性イン
ピーダンス上、信号配線ペア21と整合するように構成
されているので、信号配線ペア21で消費される相補信
号エネルギーと、電源電圧入力端子24及び接地電圧入
力端子25からCMOS差動ドライバ30に供給される
相補信号エネルギーが整合し、その損失を小さくするこ
とができる。
ば、相補送信デジタル信号CS、/CSの波形の変形が
実質的になくなり、CMOS差動ドライバ30からCM
OS差動レシーバ34への信号配線ペア21を介しての
相補送信デジタル信号CS、/CSの光の速度に近い速
度での伝送を行うことができる。
ライバ30に電源電圧及び接地電圧を供給する電源配線
及び接地配線も等長平行配線からなるペア配線構造とす
ることが好適であり、このようにする場合には、CMO
S差動ドライバ30からCMOS差動レシーバ34への
信号配線ペア21を介しての相補送信デジタル信号C
S、/CSの伝送の更なる高速化を図ることができる。
Cチップ33は、レシーバとして差動レシーバ34を設
けているが、差動レシーバ34は、同相ノイズ及び信号
配線22、23のどちらか一方に乗ったノイズに対して
は動作せず、相補送信デジタル信号CS、/CSのみに
感知するので、伝送系をノイズマージンが大きい伝送系
とすることができる。したがって、信号電圧を低く下げ
ることができる。例えば、現行の回路で最も低い振幅
は、0.8V〜1.5Vあたりであるが、0.1V程度
まで下げることが可能である。これにより、立ち上がり
及び立ち下がり勾配を低くでき、高周波信号の伝送を図
ることができると共に、省電力を達成することができ
る。
第2実施形態は、2対の信号配線ペアを有し、これら2
対の信号配線ペアに分岐が存在せず、かつ、1方向の信
号伝送を行う伝送回路が構成されている場合を例にする
ものである。
36に形成されたカップリング係数を大とする等長平行
配線とされた信号配線38、39からなる信号配線ペ
ア、40は配線基板36に形成されたカップリング係数
を大とする等長平行配線とされた信号配線41、42か
らなる信号配線ペアである。なお、信号配線ペア37、
40は、カップリング係数及び特性インピーダンスをそ
れぞれ同一とされ、等長、かつ、平行とされている。
の電源電圧VDDを入力するための電源電圧入力端子、
44は配線基板36に形成された接地電圧VSSを入力
するための接地電圧入力端子、45は配線基板36に形
成されたカップリング係数を大とする等長平行配線とさ
れた電源配線46及び接地配線47からなる電源・接地
配線ペアである。
ピーダンスをZ0、電源・接地配線ペア45の特性イン
ピーダンスをZ1とすると、Z1=Z0/2(但し、2
は信号配線ペアの数)とされている。なお、Z1=Z0
/2とできない場合には、可能な限りこれに近い値とす
ることが好適である。
Cチップであり、ICチップ48は、その電源電圧入力
端子48Aを電源配線46に接続され、その接地電圧入
力端子48Bを接地配線47に接続され、その信号出力
端子48C、48D、48E、48Fをそれぞれ信号配
線38、39、41、42の一端に接続されている。
部回路(図示せず)から与えられる送信デジタル信号T
S1を相補送信デジタル信号CS1、/CS1に相補信
号化し、これら相補送信デジタル信号CS1、/CS1
を信号出力端子48C、48Dを介して信号配線38、
39に出力するCMOS差動ドライバであり、このCM
OS差動ドライバ49は、図48に示すCMOS差動ド
ライバ3と同一構成とされている。
デジタル信号TS2を相補送信デジタル信号CS2、/
CS2に相補信号化し、これら相補送信デジタル信号C
S2、/CS2を信号出力端子48E、48Fを介して
信号配線41、42に出力するCMOS差動ドライバで
あり、このCMOS差動ドライバ50は、図48に示す
CMOS差動ドライバ3と同一構成とされている。
Cチップであり、ICチップ51は、その信号入力端子
51A、51B、51C、51Dをそれぞれ信号配線3
8、39、41、42の他端に接続されている。
号配線38、39を伝送されてくる相補送信デジタル信
号CS1、/CS1を受信して送信デジタル信号TS1
に対応する受信デジタル信号RS1を内部回路(図示せ
ず)に対して出力するCMOS差動レシーバであり、こ
のCMOS差動レシーバ52は、図48に示すCMOS
差動レシーバ4と同一構成とされている。
れてくる相補送信デジタル信号CS2、/CS2を受信
して送信デジタル信号TS2に対応する受信デジタル信
号RS2を内部回路に対して出力するCMOS差動レシ
ーバであり、このCMOS差動レシーバ53は、図48
に示すCMOS差動レシーバ4と同一構成とされてい
る。
ピーダンスは、20〜100[Ω]の間で自由に設定す
ることができるが、CMOS差動レシーバ52、53の
ゲートがCMOSゲート(CMOSドライバ及びCMO
Sインバータ)であるため、信号配線ペア37、40を
それぞれ伝送されてきた相補送信デジタル信号CS1、
/CS1及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2が
反射し、反射された相補送信デジタル信号CS1、/C
S1及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2は、そ
れぞれ、信号配線ペア37、40を逆走し、CMOS差
動ドライバ49、50に達してしまう。
のオン抵抗をそれぞれ信号配線ペア37、40の特性イ
ンピーダンスに整合させ、信号配線ペア37、40をそ
れぞれ逆走してくる反射相補送信デジタル信号CS1、
/CS1及び反射相補送信デジタル信号CS2、/CS
2を吸収するように構成することが好適であり、このよ
うに構成する場合には、信号配線ペア37、40をそれ
ぞれ逆走してくる反射相補送信デジタル信号CS1、/
CS1及び反射相補送信デジタル信号CS2、/CS2
がCMOS差動ドライバ49、50側で再度反射するこ
となく、順走相補送信デジタル信号CS1、/CS1及
び順走相補送信デジタル信号CS2、/CS2をいかな
るタイミングでも乱すことはなくなる。
接地配線ペア45の第1構成例を示す概略的断面図であ
り、この第1構成例では、これら信号配線ペア37、4
0及び電源・接地配線ペア45がコプレーナ配線構造と
なるように、配線基板36を構成する絶縁基板54の同
一面に、信号配線38、39、41、42と、電源配線
46と、接地配線47とが平行に形成されており、信号
配線ペア37、40及び電源・接地配線ペア45の周辺
には、ペア配線構造ではない、いわゆるベタの電源配線
や接地配線は形成されていない。
方向の中心間距離及び信号配線41と信号配線42の幅
方向の中心間距離をa、電源配線46と接地配線47の
幅方向の中心間距離をa’、信号配線ペア37と信号配
線ペア40との間隔をb、信号配線ペア37と電源・接
地配線ペア45との間隔をb’とすると、b>2a、
b’>2a’とする場合には、信号配線38と信号配線
39との間のカップリング係数、信号配線41と信号配
線42との間のカップリング係数、及び、電源配線46
と接地配線47との間のカップリング係数を共に1に近
くすることができ、信号配線ペア37、40及び電源・
接地配線ペア45を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とする
ことができる。
接地配線ペア45の第2構成例を示す概略的断面図であ
り、この第2構成例では、これら信号配線ペア37、4
0及び電源・接地配線ペア45がスタック配線構造とな
るように、絶縁基板54を挟んで、信号配線38と信号
配線39とが対向し、信号配線41と信号配線42とが
対向し、電源配線46と接地配線47とが対向するよう
に形成されており、信号配線ペア37、40及び電源・
接地配線ペア45の周辺には、ペア配線構造ではない、
いわゆるベタの電源配線、接地配線は形成されていな
い。
線38、39、41、42の配線幅をc、電源配線46
及び接地配線47の配線幅をc’、信号配線ペア37と
信号配線ペア38との間隔をs、信号配線ペア37と電
源・接地配線ペア45との間隔をs’とすると、s/
(t+c)>2、s’/(t+c’)>2とする場合に
は、信号配線38と信号配線39との間のカップリング
係数、信号配線41と信号配線42との間のカップリン
グ係数、及び、電源配線46と接地配線47との間のカ
ップリング係数をそれぞれ1に近くすることができ、信
号配線ペア37、40及び電源・接地配線ペア45を電
磁界がほぼ閉じた伝送線路とすることができる。
線ペア37、40と等長、かつ、平行である必要はな
く、自由な方向に形成することができる。
態においては、送信デジタル信号TS1がLレベルから
Hレベルに遷移すると、CMOS差動レシーバ52の正
相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるための
正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ49の正相
出力端子から信号配線38に供給され、信号配線38上
をCMOS差動レシーバ52の正相入力端子に向かって
伝送されると共に、CMOS差動レシーバ52の逆相入
力端子をHレベルからLレベルに遷移させるための負の
信号エネルギーがCMOS差動ドライバ49の逆相出力
端子から信号配線39に供給され、信号配線39上をC
MOS差動レシーバ52の逆相入力端子に向かって伝送
される。
からHレベルに遷移すると、CMOS差動レシーバ53
の正相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるた
めの正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ50の
正相出力端子から信号配線41に供給され、信号配線4
1上をCMOS差動レシーバ53の正相入力端子に向か
って伝送されると共に、CMOS差動レシーバ53の逆
相入力端子をHレベルからLレベルに遷移させるための
負の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ50の逆相
出力端子から信号配線42に供給され、信号配線42上
をCMOS差動レシーバ53の逆相入力端子に向かって
伝送される。
HレベルからLレベルに遷移すると、CMOS差動レシ
ーバ52の正相入力端子をHレベルからLレベルに遷移
させるための負の信号エネルギーがCMOS差動ドライ
バ49の正相出力端子から信号配線38に供給され、信
号配線38上をCMOS差動レシーバ52の正相入力端
子に向かって伝送されると共に、CMOS差動レシーバ
52の逆相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させ
るための正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ4
9の逆相出力端子から信号配線39に供給され、信号配
線39上をCMOS差動レシーバ52の逆相入力端子に
向かって伝送される。
からLレベルに遷移すると、CMOS差動レシーバ53
の正相入力端子をHレベルからLレベルに遷移させるた
めの負の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ50の
正相出力端子から信号配線41に供給され、信号配線4
1上をCMOS差動レシーバ53の正相入力端子に向か
って伝送されると共に、CMOS差動レシーバ53の逆
相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるための
正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ50の逆相
出力端子から信号配線42に供給され、信号配線42上
をCMOS差動レシーバ53の逆相入力端子に向かって
伝送される。
ては、送信デジタル信号TS1、TS2が遷移すると、
相補信号エネルギーが信号配線38、39及び信号配線
41、42上をCMOS差動レシーバ52及びCMOS
差動レシーバ53に向かって伝送されるが、信号配線3
8、39及び信号配線41、42はカップリング係数を
大とする等長平行配線からなるペア配線構造とされてい
るので、信号配線38、39及び信号配線41、42を
電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、信号配線38、39
及び信号配線41、42上を伝送される相補信号エネル
ギーの損失を小さくしてTEM伝送に近いモードで伝送
することができる。
カップリング係数を大とする等長平行配線からなるペア
配線構造とされているので、電源・接地配線ペア45を
電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、たとえ、電源・接地
配線ペア45が長い場合であっても、相補送信デジタル
信号CS1、/CS1及び相補送信デジタル信号CS
2、/CS2をCMOS差動レシーバ52及びCMOS
差動レシーバ53に伝送するに必要な電源電圧入力端子
43及び接地電圧入力端子44からCMOS差動ドライ
バ49及びCMOS差動ドライバ50への相補信号エネ
ルギーの伝送をTEM伝送に近いモードで行うことがで
きる。
は、信号配線ペア37、40の特性インピーダンスをZ
0、電源・接地配線ペア45の特性インピーダンスをZ
1とすると、Z1=Z0/2とされ、電源・接地配線ペ
ア45は、特性インピーダンス上、信号配線ペア37、
40と整合するように構成されているので、信号配線ペ
ア37、40で消費される相補信号エネルギーと、電源
電圧入力端子43及び接地電圧入力端子44から電源・
接地配線ペア45を介してCMOS差動ドライバ49、
50に供給される相補信号エネルギーが整合し、その損
失を小さくすることができる。
ば、相補送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送
信デジタル信号CS2、/CS2の波形変形が実質的に
なくなり、CMOS差動ドライバ49及びCMOS差動
ドライバ50からそれぞれCMOS差動レシーバ52及
びCMOS差動レシーバ53への信号配線ペア37及び
信号配線ペア40を介しての相補送信デジタル信号CS
1、/CS1及び相補送信デジタル信号CS2、/CS
2の光の速度に近い速度での伝送を行うことができる。
ライバ49、50に電源電圧及び接地電圧を供給する電
源配線及び接地配線も等長平行配線からなるペア配線構
造とすることが好適であり、このように構成する場合に
は、CMOS差動ドライバ49、50からCMOS差動
レシーバ52、53への信号配線ペア37、40を介し
ての相補送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送
信デジタル信号CS2、/CS2の伝送の更なる高速化
を図ることができる。
Cチップ51は、レシーバとして差動レシーバ52、5
3を設けているが、差動レシーバ52は、同相ノイズ及
び信号配線38、39のどちらか一方に乗ったノイズに
対しては動作せず、相補送信デジタル信号CS1、/C
S1のみに感知し、差動レシーバ53は、同相ノイズ及
び信号配線41、42のどちらか一方に乗ったノイズに
対しては動作せず、相補送信デジタル信号CS2、/C
S2のみに感知するので、伝送系をノイズマージンが大
きい伝送系とすることができる。したがって、信号電圧
を低く下げることができる。例えば、現行の回路で最も
低い振幅は、0.8V〜1.5Vあたりであるが、0.
1V程度まで下げることが可能である。これにより、立
ち上がり及び立ち下がり勾配を低くでき、高周波信号の
伝送を図ることができると共に、省電力を達成すること
ができる。
第3実施形態は、1対の信号配線ペアを有し、この1対
の信号配線ペアに分岐が存在し、かつ、1方向の信号伝
送を行う伝送回路が構成されている場合を例にするもの
である。
55に形成されたカップリング係数を大とする等長平行
配線とされた信号配線57、58からなる信号配線ペ
ア、59は信号配線57、58を終端する終端抵抗であ
る。
の電源電圧VDDを入力するための電源電圧入力端子、
61は配線基板55に形成された接地電圧VSSを入力
するための接地電圧入力端子である。
ップリング係数を大とする等長平行配線とされた電源配
線63及び接地配線64からなる電源・接地配線ペアで
あり、電源・接地配線ペア62の特性インピーダンス
は、信号配線ペア56の特性インピーダンスと同一とさ
れている。
線ペア62は、図2に示す場合と同様にコプレーナ配線
構造としても良いし、図3に示す場合と同様にスタック
配線構造としても良い。
Cチップであり、ICチップ65は、その電源電圧入力
端子65Aを電源配線63に接続され、その接地電圧入
力端子65Bを接地配線64に接続され、その信号出力
端子65C、65Dをそれぞれ信号配線57、58の一
端に接続されている。
部回路(図示せず)から与えられる送信デジタル信号T
Sを相補送信デジタル信号CS、/CSに相補信号化
し、これら相補送信デジタル信号CS、/CSを信号出
力端子65C、65Dを介して信号配線57、58に出
力するCMOS差動ドライバであり、このCMOS差動
ドライバ66は、図48に示すCMOS差動ドライバ3
と同一構成とされている。
に搭載された同種又は異種のICチップであり、これら
ICチップ67−1、67−mは、その信号入力端子6
7−1A、67−mAを信号配線57に接続され、その
信号入力端子67−1B、67−mBを信号配線58に
接続されている。
いて、68−1、68−mは信号配線57、58を伝送
されてくる相補送信デジタル信号CS、/CSを受信す
る差動レシーバをなすオペアンプである。
力端子を信号入力端子67−1Aに接続され、その逆相
入力端子を信号入力端子67−1Bに接続され、オペア
ンプ68−mは、その正相入力端子を信号入力端子67
−mAに接続され、その逆相入力端子を信号入力端子6
7−mBに接続されている。
態においては、送信デジタル信号TSがLレベルからH
レベルに遷移すると、オペアンプ68−1、68−mの
正相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるため
の正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ66の正
相出力端子から信号配線57に供給され、信号配線57
上をオペアンプ68−1、68−mの正相入力端子に向
かって伝送されると共に、オペアンプ68−1、68−
mの逆相入力端子をHレベルからLレベルに遷移させる
ための負の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ66
の逆相出力端子から信号配線58に供給され、信号配線
58上をオペアンプ68−1、68−mの逆相入力端子
に向かって伝送される。
レベルからLレベルに遷移すると、オペアンプ68−
1、68−mの正相入力端子をHレベルからLレベルに
遷移させるための負の信号エネルギーがCMOS差動ド
ライバ66の正相出力端子から信号配線57に供給さ
れ、信号配線57上をオペアンプ68−1、68−mの
正相入力端子に向かって伝送されると共に、オペアンプ
68−1、68−mの逆相入力端子をLレベルからHレ
ベルに遷移させるための正の信号エネルギーがCMOS
差動ドライバ66の逆相出力端子から信号配線58に供
給され、信号配線58上をオペアンプ68−1、68−
mの逆相入力端子に向かって伝送される。
力インピーダンスは、通常、信号配線ペア56の特性イ
ンピーダンス(20〜100Ω)の1000倍以上のハ
イインピーダンスとなっているので、信号配線ペア56
を伝送されてくる相補信号エネルギーはオペアンプ68
−1、68−mでは殆ど吸収されず、そのままのエネル
ギー状態で終端抵抗59に到達し、ここで全エネルギー
が熱となって消費される。したがって、相補信号エネル
ギーの反射は起こらないため、常に正しい相補送信デジ
タル信号CS、/CSがオペアンプ68−1、68−m
を通過することになる。
ては、送信デジタル信号TSが遷移すると、相補信号エ
ネルギーが信号配線57、58上をオペアンプ68−
1、68−mに向かって伝送されるが、信号配線57、
58は、カップリング係数を大とする等長平行配線から
なるペア配線構造とされているので、信号配線57、5
8を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、信号配線57、
58上を伝送される相補信号エネルギーの損失を小さく
してTEM伝送に近いモードで伝送することができる。
カップリング係数を大とする等長平行配線からなるペア
配線構造とされているので、電源・接地配線ペア62を
電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、たとえ、電源・接地
配線ペア62が長い場合であっても、相補送信デジタル
信号CS、/CSをオペアンプ68−1、68−mに伝
送するに必要な電源電圧入力端子60及び接地電圧入力
端子61からCMOS差動ドライバ66への相補信号エ
ネルギーの伝送をTEM伝送に近いモードで行うことが
できる。
ンピーダンスは、信号配線ペア56の特性インピーダン
スと同一とされ、電源・接地配線ペア62は、特性イン
ピーダンス上、信号配線ペア56と整合するように構成
されているので、この点からも、電源電圧入力端子60
及び接地電圧入力端子61から電源・接地配線ペア62
を介してCMOS差動ドライバ66に供給される相補信
号エネルギーの損失を小さくすることができる。
ば、相補送信デジタル信号CS、/CSの波形の変形が
実質的になくなり、CMOS差動ドライバ66からオペ
アンプ68−1、68−mへの信号配線ペア56を介し
ての相補送信デジタル信号CS、/CSの光の速度に近
い速度での伝送を行うことができる。
ライバ66に電源電圧及び接地電圧を供給する電源配線
及び接地配線も平行配線からなるペア配線構造とするこ
とが好適であり、このように構成する場合には、CMO
S差動ドライバ66からオペアンプ68−1、68−m
への信号配線ペア56を介しての相補送信デジタル信号
CS、/CSの伝送の更なる高速化を図ることができ
る。
Cチップ67−1、67−mは、差動レシーバとしてオ
ペアンプ68−1、68−mを設けているが、オペアン
プ68−1、68−mは、同相ノイズ及び信号配線5
7、58のどちらか一方に乗ったノイズに対しては動作
せず、相補送信デジタル信号CS、/CSのみに感知す
るので、伝送系をノイズマージンが大きい伝送系とする
ことができる。したがって、信号電圧を低く下げること
ができる。例えば、現行の回路で最も低い振幅は、0.
8V〜1.5Vあたりであるが、0.1V程度まで下げ
ることが可能である。これにより、立ち上がり及び立ち
下がり勾配を低くでき、高周波信号の伝送を図ることが
できると共に、省電力を達成することができる。
第4実施形態は、2対の信号配線ペアを有し、これら2
対の信号配線ペアに分岐が存在し、かつ、1方向の信号
伝送を行う伝送回路が構成されている場合を例にするも
のである。
70に形成されたカップリング係数を大とする等長平行
配線とされた信号配線72、73からなる信号配線ペ
ア、75は配線基板70に形成されたカップリング係数
を大とする等長平行配線とされた信号配線76、77か
らなる信号配線ペアである。なお、信号配線ペア71、
75は、カップリング係数及び特性インピーダンスをそ
れぞれ同一とされ、等長、かつ、平行とされている。
の電源電圧VDDを入力するための電源電圧入力端子、
80は配線基板70に形成された接地電圧VSSを入力
するための接地電圧入力端子、81は配線基板70に形
成されたカップリング係数を大とする等長平行配線とさ
れた電源配線82及び接地配線83からなる電源・接地
配線ペアである。
ピーダンスをZ0、電源・接地配線ペア81の特性イン
ピーダンスをZ1とすると、Z1=Z0/2(但し、2
は信号配線ペアの数)とされている。なお、Z1=Z0
/2とできない場合には、可能な限りこれに近い値とす
ることが好適である。
接地配線ペア81は、図5に示す場合と同様にコプレー
ナ配線構造としても良いし、図6に示す場合と同様にス
タック配線構造としても良い。
Cチップであり、ICチップ84は、その電源電圧入力
端子84Aを電源配線82に接続され、その接地電圧入
力端子84Bを接地配線83に接続され、その信号出力
端子84C、84D、84E、84Fをそれぞれ信号配
線72、73、76、77に接続されている。
部回路(図示せず)から与えられる送信デジタル信号T
S1を相補送信デジタル信号CS1、/CS1に相補信
号化し、これら相補送信デジタル信号CS1、/CS1
を信号出力端子84C、84Dを介して信号配線72、
73に出力するCMOS差動ドライバであり、このCM
OS差動ドライバ85は、図48に示すCMOS差動ド
ライバ3と同一構成とされている。
デジタル信号TS2を相補送信デジタル信号CS2、/
CS2に相補信号化し、これら相補送信デジタル信号C
S2、/CS2を信号出力端子84E、84Fを介して
信号配線76、77に出力するCMOS差動ドライバで
あり、このCMOS差動ドライバ86は、図48に示す
CMOS差動ドライバ3と同一構成とされている。
に搭載された同種又は異種のICチップであり、これら
ICチップ87−1、87−mは、その信号入力端子8
7−1A、87−mAを信号配線72に接続され、その
信号入力端子87−1B、87−mBを信号配線73に
接続され、その信号入力端子87−1C、87−mCを
信号配線76に接続され、その信号入力端子87−1
D、87−mDを信号配線77に接続されている。
いて、88−1、88−mは信号配線72、73を伝送
されてくる相補送信デジタル信号CS1、/CS1を受
信する差動レシーバをなすオペアンプ、89−1、89
−mは信号配線76、77を伝送されてくる相補送信デ
ジタル信号CS2、/CS2を受信する差動レシーバを
なすオペアンプである。
力端子を信号入力端子87−1Aに接続され、その逆相
入力端子を信号入力端子87−1Bに接続されており、
オペアンプ88−mは、その正相入力端子を信号入力端
子87−mAに接続され、その逆相入力端子を信号入力
端子87−mBに接続されている。
すと同様にコプレーナ配線構造とした場合のICチップ
搭載領域の構成例を示す概略的平面図であり、図9中、
91−1A、91−1B、91−1C、91−1Dはそ
れぞれICチップ87−1の信号入力端子87−1A、
87−1B、87−1C、87−1Dを接続すべきパッ
ド、91−mA、91−mB、91−mC、91−mD
はそれぞれICチップ87−mの信号入力端子87−m
A、87−mB、87−mC、87−mDを接続すべき
パッドである。
示すと同様にスタック配線構造とした場合のICチップ
搭載領域の一部分の構成例を示す概略的斜視図であり、
配線基板70を構成する絶縁基板は、図示を省略してい
る。
れている導電層、94は配線基板70(図示せず)の導
電層93の形成領域に設けられたコンタクトホールに形
成された導電層、95は絶縁基板の表面に形成され、導
電層94に接続された導電層であり、この例では、導電
層95がICチップ87−1の信号入力端子87−1A
を接続すべきパッド、信号配線72の導電層95に隣接
する部分96がICチップ87−1の信号入力端子87
−1Bを接続すべきパッドとされる。
態においては、送信デジタル信号TS1がLレベルから
Hレベルに遷移すると、オペアンプ88−1、88−m
の正相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるた
めの正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ85の
正相出力端子から信号配線72に供給され、信号配線7
2上をオペアンプ88−1、88−mの正相入力端子に
向かって伝送されると共に、オペアンプ88−1、88
−mの逆相入力端子をHレベルからLレベルに遷移させ
るための負の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ8
5の逆相出力端子から信号配線73に供給され、信号配
線73上をオペアンプ88−1、88−mの逆相入力端
子に向かって伝送される。
からHレベルに遷移すると、オペアンプ89−1、89
−mの正相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させ
るための正の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ8
6の正相出力端子から信号配線76に供給され、信号配
線76上をオペアンプ89−1、89−mの正相入力端
子に向かって伝送されると共に、オペアンプ89−1、
89−mの逆相入力端子をHレベルからLレベルに遷移
させるための負の信号エネルギーがCMOS差動ドライ
バ86の逆相出力端子から信号配線77に供給され、信
号配線77上をオペアンプ89−1、89−mの逆相入
力端子に向かって伝送される。
HレベルからLレベルに遷移すると、オペアンプ88−
1、88−mの正相入力端子をHレベルからLレベルに
遷移させるための負の信号エネルギーがCMOS差動ド
ライバ85の正相出力端子から信号配線72に供給さ
れ、信号配線72上をオペアンプ88−1、88−mの
正相入力端子に向かって伝送されると共に、オペアンプ
88−1、88−mの逆相入力端子をLレベルからHレ
ベルに遷移させるための正の信号エネルギーがCMOS
差動ドライバ85の逆相出力端子から信号配線73に供
給され、信号配線73上をオペアンプ88−1、88−
mの逆相入力端子に向かって伝送される。
からLレベルに遷移すると、オペアンプ89−1、89
−mの正相入力端子をHレベルからLレベルに遷移させ
るための負の信号エネルギーがCMOS差動ドライバ8
6の正相出力端子から信号配線76に供給され、信号配
線76上をオペアンプ89−1、89−mの正相入力端
子に向かって伝送されると共に、オペアンプ89−1、
89−mの逆相入力端子をLレベルからHレベルに遷移
させるための正の信号エネルギーがCMOS差動ドライ
バ86の逆相出力端子から信号配線77に供給され、信
号配線77上をオペアンプ89−1、89−mの逆相入
力端子に向かって伝送される。
9−1、89−mの入力インピーダンスは、通常、信号
配線ペア71、75の特性インピーダンス(20〜10
0Ω)の1000倍以上のハイインピーダンスとなって
いるので、信号配線ペア71、75を伝送されてくる相
補信号エネルギーはオペアンプ88−1、88−m、8
9−1、89−mでは殆ど吸収されず、そのままのエネ
ルギー状態で終端抵抗74、78に到達し、ここで全エ
ネルギーが熱となって消費される。したがって、相補信
号エネルギーの反射は起こらないため、常に正しい相補
送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送信デジタ
ル信号CS2、/CS2がそれぞれオペアンプ88−
1、88−m及びオペアンプ89−1、89−mを通過
することになる。
ては、送信デジタル信号TS1、TS2が遷移すると、
相補信号エネルギーが信号配線72、73及び信号配線
76、77上をオペアンプ88−1、88−m及びオペ
アンプ89−1、89−mに向かって伝送されるが、信
号配線72、73及び信号配線76、77は、カップリ
ング係数を大とする等長平行配線からなるペア配線構造
とされているので、信号配線72、73及び信号配線7
6、77を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、信号配線
72、73及び信号配線76、77上を伝送される相補
信号エネルギーの損失を小さくしてTEM伝送に近いモ
ードで伝送することができる。
カップリング係数を大とする等長平行配線からなるペア
配線構造とされているので、電源・接地配線ペア81を
電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、たとえ、電源・接地
配線ペア81が長い場合であっても、相補送信デジタル
信号CS1、/CS1及び相補送信デジタル信号CS
2、/CS2をオペアンプ88−1、88−m及びオペ
アンプ89−1、89−1mに伝送するに必要な電源電
圧入力端子79及び接地電圧入力端子80からCMOS
差動ドライバ85、86への電源・接地配線ペア81を
介しての相補信号エネルギーの伝送をTEM伝送に近い
モードで行うことができる。
は、信号配線ペア71、75の特性インピーダンスをZ
0、電源・接地配線ペア81の特性インピーダンスをZ
1とすると、Z1=Z0/2とされ、電源・接地配線ペ
ア81は、特性インピーダンス上、信号配線ペア71、
75と整合するように構成されているので、信号配線ペ
ア71、75で消費される相補信号エネルギーと、電源
電圧入力端子79及び接地電圧入力端子80からCMO
S差動ドライバ85、86に供給される相補信号エネル
ギーが整合し、その損失を小さくすることができる。
ば、相補送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送
信デジタル信号CS2、/CS2の波形の変形が実質的
になくなり、CMOS差動ドライバ85及びCMOS差
動ドライバ86からそれぞれオペアンプ88−1、88
−m及びオペアンプ89−1、89−mへの信号配線ペ
ア71及び信号配線ペア75を介しての相補送信デジタ
ル信号CS1、/CS1及び相補送信デジタル信号CS
2、/CS2の光の速度に近い速度での伝送を行うこと
ができる。
ライバ85、86に電源電圧及び接地電圧を供給する電
源配線及び接地配線も等長平行配線からなるペア配線構
造とすることが好適であり、このように構成する場合に
は、CMOS差動ドライバ85及びCMOS差動ドライ
バ86からオペアンプ88−1、88−m及びオペアン
プ89−1、89−mへの信号配線ペア71及び信号配
線ペア75を介しての相補送信デジタル信号CS1、/
CS1及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2の伝
送の更なる高速化を図ることができる。
Cチップ87−1、87−mは、差動レシーバとしてオ
ペアンプ88−1、89−1、88−m、89−mを設
けているが、オペアンプ88−1、88−mは、同相ノ
イズ及び信号配線72、73のどちらか一方に乗ったノ
イズに対しては動作せず、相補送信デジタル信号CS
1、/CS1のみに感知し、オペアンプ89−1、89
−mは、同相ノイズ及び信号配線76、77のどちらか
一方に乗ったノイズに対しては動作せず、相補送信デジ
タル信号CS2、/CS2のみに感知するので、伝送系
をノイズマージンが大きい伝送系とすることができる。
したがって、信号電圧を低く下げることができる。例え
ば、現行の回路で最も低い振幅は、0.8V〜1.5V
あたりであるが、0.1V程度まで下げることが可能で
ある。これにより、立ち上がり及び立ち下がり勾配を低
くでき、高周波信号の伝送を図ることができると共に、
省電力を達成することができる。
の第5実施形態は、1対の信号配線ペアを有し、この1
対の信号配線ペアに分岐が存在し、かつ、双方向の信号
伝送を行う伝送回路が構成されている場合を例にするも
のである。
板98に形成されたカップリング係数を大とする等長平
行配線とされた信号配線100、101からなる信号配
線ペア、102は信号配線100、101を終端する終
端抵抗である。
正の電源電圧VDDを入力するための電源電圧入力端
子、104は配線基板98に形成された接地電圧VSS
を入力するための接地電圧入力端子である。
カップリング係数を大とする等長平行配線とされた電源
配線106及び接地配線107からなる電源・接地配線
ペアであり、電源・接地配線ペア105の特性インピー
ダンスは、信号配線ペア99の特性インピーダンスと同
一とされている。
線ペア105は、図2に示すと同様にコプレーナ配線構
造としても良いし、図3に示すと同様にスタック配線構
造としても良い。
ICチップであり、このICチップ108は、その電源
電圧入力端子108Aを電源配線106に接続され、そ
の接地電圧入力端子108Bを接地配線107に接続さ
れ、その信号入出力端子108C、108Dをそれぞれ
信号配線100、101に接続されている。
は内部回路(図示せず)から与えられる送信デジタル信
号TSを相補送信デジタル信号CS、/CSに相補信号
化し、これら相補送信デジタル信号CS、/CSを信号
入出力端子108C、108Dを介して信号配線10
0、101に出力するスリーステイトCMOS差動ドラ
イバである。
イバ109の構成を示す回路図である。図12中、11
1は図48に示すCMOSドライバ5と同一構成のCM
OSドライバ、112は図48に示すCMOSインバー
タ8と同一構成のCMOSインバータである。
ブル信号DEによりON、OFFが制御されるnMOS
トランジスタであり、ドライバ・イネーブル信号DE
は、スリーステイトCMOS差動ドライバ109を活性
状態とする場合にはHレベル、スリーステイトCMOS
差動ドライバ109を非活性状態とする場合にはLレベ
ルとされる。
ーバをなすオペアンプ、117は信号配線100、10
1に接続されたICチップ108内の信号配線を終端す
る終端抵抗部であり、オペアンプ116の正相入力端子
及び終端抵抗部117の一端117Aは、信号入出力端
子108Cに接続され、オペアンプ116の逆相入力端
子及び終端抵抗部117の他端117Bは、信号入出力
端子108Dに接続されている。
路図である。図13中、119は反転ドライバ・イネー
ブル信号/DEによりON、OFFが制御されるnMO
Sトランジスタ、120は終端抵抗である。
2−mは配線基板98に搭載された同種又は異種のIC
チップであり、これらICチップ122−1、122−
mは、その信号入出力端子122−1A、122−mA
を信号配線100に接続され、その信号入出力端子12
2−1B、122−mBを信号配線101に接続されて
いる。
23−1は差動レシーバをなすオペアンプであり、その
正相入力端子を信号入出力端子122−1Aに接続さ
れ、その逆相入力端子を信号入出力端子122−1Bに
接続されている。
S差動ドライバ109と同様に構成されたスリーステイ
トCMOS差動ドライバであり、その正相出力端子を信
号入出力端子122−1Aに接続され、その逆相出力端
子を信号入出力端子122−1Bに接続されている。
23−mは差動レシーバをなすオペアンプであり、その
正相入力端子を信号入出力端子122−mAに接続さ
れ、その逆相入力端子を信号入出力端子122−mBに
接続されている。
S差動ドライバ109と同様に構成されたスリーステイ
トCMOS差動ドライバであり、その正相出力端子を信
号入出力端子122−mAに接続され、その逆相出力端
子を信号入出力端子122−mBに接続されている。
態においては、ICチップ108から発信されるライト
イネーブル信号WEが活性状態の下で、送信デジタル信
号TSがLレベルからHレベルに遷移すると、オペアン
プ123−1、123−mの正相入力端子をLレベルか
らHレベルに遷移させるための正の信号エネルギーがス
リーステイトCMOS差動ドライバ109の正相出力端
子から信号配線100に供給され、信号配線100上を
オペアンプ123−1、123−mの正相入力端子に向
かって伝送されると共に、オペアンプ123−1、12
3−mの逆相入力端子をHレベルからLレベルに遷移さ
せるための負の信号エネルギーがスリーステイトCMO
S差動ドライバ109の逆相出力端子から信号配線10
1に供給され、信号配線101上をオペアンプ123−
1、123−mの逆相入力端子に向かって伝送される。
レベルからLレベルに遷移すると、オペアンプ123−
1、123−mの正相入力端子をHレベルからLレベル
に遷移させるための負の信号エネルギーがスリーステイ
トCMOS差動ドライバ109の正相出力端子から信号
配線100に供給され、信号配線100上をオペアンプ
123−1、123−mの正相入力端子に向かって伝送
されると共に、オペアンプ123−1、123−mの逆
相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるための
正の信号エネルギーがスリーステイトCMOS差動ドラ
イバ109の逆相出力端子から信号配線101に供給さ
れ、信号配線101上をオペアンプ123−1、123
−mの逆相入力端子に向かって伝送される。
の入力インピーダンスは、通常、信号配線ペア99の特
性インピーダンス(20〜100Ω)の1000倍以上
のハイインピーダンスとなっているので、信号配線ペア
99を伝送されてくる相補信号エネルギーはオペアンプ
123−1、123−mでは殆ど吸収されず、そのまま
のエネルギー状態で終端抵抗102に到達し、ここで全
エネルギーが熱となって消費される。したがって、相補
信号エネルギーの反射は起こらないため、常に良好な波
形の相補送信デジタル信号CS、/CSがオペアンプ1
23−1、123−mを通過することになる。
ードイネーブル信号REが活性状態で、ICチップ10
8のオペアンプ116が受信状態になると、ICチップ
122−1のスリーステイトCMOS差動ドライバ12
4−1又はICチップ122−mのスリーステイトCM
OS差動ドライバ124−mから相補送信デジタル信号
が信号配線ペア99に出力され、信号配線ペア99を左
右に伝送されることになるが、右方向に伝送される相補
送信デジタル信号は、終端抵抗102で吸収され、左方
向に伝送される相補送信デジタル信号は、ICチップ1
08内の終端抵抗部117の終端抵抗120で吸収され
るので、相補送信デジタル信号に反射が起こることはな
く、オペアンプ116は、常に良好な波形の相補送信デ
ジタル信号を受信することができる。
バ109、124−1、124−mのオン抵抗は、信号
配線ペア99の特性インピーダンスの1/2以下の抵抗
であることが好ましい。
ては、ICチップ108から発信されるライトイネーブ
ル信号WEが活性状態の下で、送信デジタル信号TSが
遷移すると、相補信号エネルギーが信号配線100、1
01上をオペアンプ123−1、123−mに向かって
伝送されるが、信号配線100、101は、カップリン
グ係数を大とする等長平行配線からなるペア配線構造と
されているので、信号配線100、101を電磁界がほ
ぼ閉じた伝送線路とし、信号配線100、101上を伝
送される相補信号エネルギーの損失を小さくしてTEM
伝送に近いモードで伝送することができる。
も、カップリング係数を大とする等長平行配線からなる
ペア配線構造とされているので、電源・接地配線ペア1
05を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、たとえ、電源
・接地配線ペア105が長い場合であっても、相補送信
デジタル信号CS、/CSをオペアンプ123−1、1
23−mに伝送するに必要な、電源電圧入力端子103
及び接地電圧入力端子104から電源・接地配線ペア1
05を介してのスリーステイトCMOS差動ドライバ1
09への相補信号エネルギーの伝送をTEM伝送に近い
モードで行うことができる。
インピーダンスは、信号配線ペア99の特性インピーダ
ンスと同一とされ、電源・接地配線ペア105は、特性
インピーダンス上、信号配線ペア99と整合するように
構成されているので、信号配線ペア99で消費される相
補信号エネルギーと、電源電圧入力端子103及び接地
電圧入力端子104からスリーステイトCMOS差動ド
ライバ109に供給される相補信号エネルギーが整合
し、その損失を小さくすることができる。
ば、相補送信デジタル信号CS、/CSの波形の変形が
実質的になくなり、スリーステイトCMOS差動ドライ
バ109からオペアンプ123−1、123−mへの信
号配線ペア99を介しての相補送信デジタル信号CS、
/CSの光の速度に近い速度での伝送を行うことができ
る。
トCMOS差動ドライバ109に電源電圧及び接地電圧
を供給する電源配線及び接地配線も等長平行配線からな
るペア配線構造とすることが好適であり、このように構
成する場合には、スリーステイトCMOS差動ドライバ
109からオペアンプ123−1、123−mへの信号
配線ペア99を介しての相補送信デジタル信号CS、/
CSの伝送の更なる高速化を図ることができる。
Cチップ122−1、122−mは、差動レシーバとし
てオペアンプ123−1、123−mを設けているが、
オペアンプ123−1、123−mは、同相ノイズ及び
信号配線100、101のどちらか一方に乗ったノイズ
に対しては動作せず、相補送信デジタル信号CS、/C
Sのみに感知するので、伝送系をノイズマージンが大き
い伝送系とすることができる。したがって、信号電圧を
低く下げることができる。例えば、現行の回路で最も低
い振幅は、0.8V〜1.5Vあたりであるが、0.1
V程度まで下げることが可能である。これにより、立ち
上がり及び立ち下がり勾配を低くでき、高周波信号の伝
送を図ることができると共に、省電力を達成することが
できる。
の第6実施形態は、2組の信号配線ペアを有し、これら
2組の信号配線ペアに分岐が存在し、かつ、双方向の信
号伝送を行う伝送回路が構成されている場合を例にして
いる。
線基板126に形成されたカップリング係数を大とする
等長平行配線とされた信号配線128、129からなる
信号配線ペア、131は配線基板126に形成されたカ
ップリング係数を大とする等長平行配線とされた信号配
線132、133からなる信号配線ペアである。なお、
信号配線ペア127、131は、カップリング係数及び
特性インピーダンスをそれぞれ同一とされ、等長、か
つ、平行とされている。
た正の電源電圧VDDを入力するための電源電圧入力端
子、136は配線基板126に形成された接地電圧VS
Sを入力するための接地電圧入力端子、137は配線基
板126に形成されたカップリング係数を大とする等長
平行配線とされた電源配線138及び接地配線139か
らなる電源・接地配線ペアである。
インピーダンスをZ0、電源・接地配線ペア137の特
性インピーダンスをZ1とすると、Z1=Z0/2(但
し、2は信号配線ペアの数)とされている。なお、Z1
=Z0/2とできない場合には、可能な限りこれに近い
値とすることが好適である。
源・接地配線ペア137は、図5に示すと同様にコプレ
ーナ配線構造としても良いし、図6に示すと同様にスタ
ック配線構造としても良い。
たICチップであり、このICチップ140は、その電
源電圧入力端子140Aを電源配線138に接続され、
その接地電圧入力端子140Bを接地配線139に接続
され、その信号入出力端子140C、140D、140
E、140Fをそれぞれ信号配線128、129、13
2、133に接続されている。
は内部回路(図示せず)から与えられる送信デジタル信
号TS1を相補送信デジタル信号CS1、/CS1に相
補信号化し、これら相補送信デジタル信号CS1、/C
S1を信号入出力端子140C、140Dを介して信号
配線128、129に出力する、図11に示すスリース
テイトCMOS差動ドライバ109と同様に構成された
スリーステイトCMOS差動ドライバである。
信デジタル信号TS2を相補送信デジタル信号CS2、
/CS2に相補信号化し、これら相補送信デジタル信号
CS2、/CS2を信号入出力端子140E、140F
を介して信号配線132、133に出力する、図11に
示すスリーステイトCMOS差動ドライバ109と同様
に構成されたスリーステイトCMOS差動ドライバであ
る。
ンプ、144は図11に示す終端抵抗部117と同様に
構成された信号配線128、129に接続されたICチ
ップ140内の信号配線を終端する終端抵抗部であり、
オペアンプ143の正相入力端子及び終端抵抗部144
の一端144Aは、信号入出力端子140Cに接続さ
れ、オペアンプ143の逆相入力端子及び終端抵抗部1
44の他端144Bは、信号入出力端子140Dに接続
されている。
ンプ、146は図11に示す終端抵抗部117と同様に
構成された信号配線132、133に接続されたICチ
ップ140内の信号配線を終端する終端抵抗部であり、
オペアンプ145の正相入力端子及び終端抵抗部146
の一端146Aは、信号入出力端子140Eに接続さ
れ、オペアンプ145の逆相入力端子及び終端抵抗部1
46の他端146Bは、信号入出力端子140Fに接続
されている。
126に搭載された同種又は異種のICチップであり、
これらICチップ147−1、147−mは、その信号
入出力端子147−1A、147−mAを信号配線12
8に接続され、その信号入出力端子147−1B、14
7−mBを信号配線129に接続されている。
48−1は差動レシーバをなすオペアンプであり、その
正相入力端子を信号入出力端子147−1Aに接続さ
れ、その逆相入出力端子を信号入力端子147−1Bに
接続されている。
ペアンプであり、その正相入力端子を信号入出力端子1
47−1Cに接続され、その逆相入力端子を信号入出力
端子147−1Dに接続されている。
S差動ドライバ141と同様に構成されたスリーステイ
トCMOS差動ドライバであり、その正相出力端子を信
号入出力端子147−1Aに接続され、その逆相出力端
子を信号入出力端子147−1Bに接続されている。
S差動ドライバ141と同様に構成されたスリーステイ
トCMOS差動ドライバであり、その正相出力端子を信
号入出力端子147−1Cに接続され、その逆相出力端
子を信号入出力端子147−1Dに接続されている。
48−mは差動レシーバをなすオペアンプであり、その
正相入力端子を信号入出力端子147−mAに接続さ
れ、その逆相入力端子を信号入出力端子147−mBに
接続されている。
ペアンプであり、その正相入力端子を信号入出力端子1
47−mCに接続され、その逆相入力端子を信号入出力
端子147−mDに接続されている。
S差動ドライバ141と同様に構成されたスリーステイ
トCMOS差動ドライバであり、その正相出力端子を信
号入出力端子147−mAに接続され、その逆相出力端
子を信号入出力端子147−mBに接続されている。
S差動ドライバ141と同様に構成されたスリーステイ
トCMOS差動ドライバであり、その正相出力端子を信
号入出力端子147−mCに接続され、その逆相出力端
子を信号入出力端子147−mDに接続されている。
態においては、ICチップ140から発信されるライト
イネーブル信号WEが活性状態の下で、送信デジタル信
号TS1がLレベルからHレベルに遷移すると、オペア
ンプ148−1、148−mの正相入力端子をLレベル
からHレベルに遷移させるための正の信号エネルギーが
スリーステイトCMOS差動ドライバ141の正相出力
端子から信号配線128に供給され、信号配線128上
をオペアンプ148−1、148−mの正相入力端子に
向かって伝送されると共に、オペアンプ148−1、1
48−mの逆相入力端子をHレベルからLレベルに遷移
させるための負の信号エネルギーがスリーステイトCM
OS差動ドライバ141の逆相出力端子から信号配線1
29に供給され、信号配線129上をオペアンプ148
−1、148−mの逆相入力端子に向かって伝送され
る。
からHレベルに遷移すると、オペアンプ149−1、1
49−mの正相入力端子をLレベルからHレベルに遷移
させるための正の信号エネルギーがスリーステイトCM
OS差動ドライバ142の正相出力端子から信号配線1
32に供給され、信号配線132上をオペアンプ149
−1、149−mの正相入力端子に向かって伝送される
と共に、オペアンプ149−1、149−mの逆相入力
端子をHレベルからLレベルに遷移させるための負の信
号エネルギーがスリーステイトCMOS差動ドライバ1
42の逆相出力端子から信号配線133に供給され、信
号配線133上をオペアンプ149−1、149−mの
逆相入力端子に向かって伝送される。
HレベルからLレベルに遷移すると、オペアンプ148
−1、148−mの正相入力端子をHレベルからLレベ
ルに遷移させるための負の信号エネルギーがスリーステ
イトCMOS差動ドライバ141の正相出力端子から信
号配線128に供給され、信号配線128上をオペアン
プ148−1、148−mの正相入力端子に向かって伝
送されると共に、オペアンプ148−1、148−mの
逆相入力端子をLレベルからHレベルに遷移させるため
の正の信号エネルギーがスリーステイトCMOS差動ド
ライバ141の逆相出力端子から信号配線129に供給
され、信号配線129上をオペアンプ148−1、14
8−mの逆相入力端子に向かって伝送される。
からLレベルに遷移すると、オペアンプ149−1、1
49−mの正相入力端子をHレベルからLレベルに遷移
させるための負の信号エネルギーがスリーステイトCM
OS差動ドライバ142の正相出力端子から信号配線1
32に供給され、信号配線132上をオペアンプ149
−1、149−mの正相入力端子に向かって伝送される
と共に、オペアンプ149−1、149−mの逆相入力
端子をLレベルからHレベルに遷移させるための正の信
号エネルギーがスリーステイトCMOS差動ドライバ1
42の逆相出力端子から信号配線133に供給され、信
号配線133上をオペアンプ149−1、149−mの
逆相入力端子に向かって伝送される。
m、149−1、149−mの入力インピーダンスは、
通常、信号配線ペア127、131の特性インピーダン
ス(20〜100Ω)の1000倍以上のハイインピー
ダンスとなっているので、信号配線ペア127、131
を伝送されてくる相補信号エネルギーはオペアンプ14
8−1、148−m、149−1、149−mでは殆ど
吸収されず、そのままのエネルギー状態で終端抵抗13
0、134に到達し、ここで全エネルギーが熱となって
消費される。したがって、相補信号エネルギーの反射は
起こらないため、常に良好な波形の相補送信デジタル信
号CS1、/CS1及び相補送信デジタル信号CS2、
/CS2がそれぞれオペアンプ148−1、148−m
及びオペアンプ149−1、149−mを通過すること
になる。
ードイネーブル信号REが活性状態で、ICチップ14
0のオペアンプ143、145が受信状態になると、I
Cチップ147−1のスリーステイトCMOS差動ドラ
イバ150−1、151−1又はICチップ147−m
のスリーステイトCMOS差動ドライバ150−m、1
51−mから相補送信デジタル信号が信号配線ペア12
7、131に出力され、信号配線ペア127、131を
左右に伝送されることになるが、右方向に伝送される相
補送信デジタル信号は、終端抵抗130、134で吸収
され、左方向に伝送される相補送信デジタル信号は、I
Cチップ140内の終端抵抗部144、146の抵抗で
吸収されるので、相補送信デジタル信号に反射が起こる
ことはなく、オペアンプ143、145は、常に良好な
波形の相補送信デジタル信号を受信することができる。
バ141、142、150−1、151−1、150−
m、151−mのオン抵抗は、信号配線ペア127、1
31の特性インピーダンスの1/2以下の抵抗であるこ
とが好ましい。
ては、ICチップ140から発信されるライトイネーブ
ル信号WEが活性状態の下で、送信デジタル信号TS
1、TS2が遷移すると、相補信号エネルギーが信号配
線128、129及び信号配線132、133上をオペ
アンプ148−1、148−m及びオペアンプ149−
1、149−mに向かって伝送されるが、信号配線12
8、129及び信号配線132、133は、カップリン
グ係数を大とする等長平行配線からなるペア配線構造と
されているので、信号配線128、129及び信号配線
132、133を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、信
号配線128、129及び信号配線132、133上を
伝送される相補信号エネルギーの損失を小さくしてTE
M伝送に近いモードで伝送することができる。
も、カップリング係数を大とする等長平行配線からなる
ペア配線構造とされているので、電源・接地配線ペア1
37を電磁界がほぼ閉じた伝送線路とし、たとえ、電源
・接地配線ペア137が長い場合であっても、相補送信
デジタル信号CS1、/CS1及び相補送信デジタル信
号CS2、/CS2をオペアンプ148−1、148−
m及びオペアンプ149−1、149−mに伝送するに
必要な、電源電圧入力端子135及び接地電圧入力端子
136から電源・接地配線ペア137を介してのスリー
ステイトCMOS差動ドライバ141、142への相補
信号エネルギーの伝送をTEM伝送に近いモードで行う
ことができる。
は、信号配線ペア127、131の特性インピーダンス
をZ0、電源・接地配線ペア137の特性インピーダン
スをZ1とすると、Z1=Z0/2とされ、電源・接地
配線ペア137は、特性インピーダンス上、信号配線ペ
ア127、131に整合するように構成されているの
で、信号配線ペア127、131で消費される相補信号
エネルギーと、電源電圧入力端子135及び接地電圧入
力端子136からスリーステイトCMOS差動ドライバ
141、142に供給される相補信号エネルギーが整合
し、その損失を小さくすることができる。
ば、相補送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送
信デジタル信号CS2、/CS2の波形の変形が実質的
になくなり、スリーステイトCMOS差動ドライバ14
1及びスリーステイトCMOS差動ドライバ142から
オペアンプ148−1、148−m及びオペアンプ14
9−1、149−mへの信号配線ペア127及び信号配
線ペア131を介しての相補送信デジタル信号CS1、
/CS1及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2の
光の速度に近い速度での伝送を行うことができる。
トCMOS差動ドライバ141、142に電源電圧VD
D及び接地電圧VSSを供給する電源配線及び接地配線
も等長平行配線からなるペア配線構造とすることが好適
であり、このように構成する場合には、スリーステイト
CMOS差動ドライバ141及びスリーステイトCMO
S差動ドライバ142からオペアンプ148−1、14
8−m及びオペアンプ149−1、149−mへの信号
配線ペア127及び信号配線ペア131を介しての相補
送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送信デジタ
ル信号CS2、/CS2の伝送の更なる高速化を図るこ
とができる。
Cチップ147−1、147−mは、差動レシーバとし
てオペアンプ148−1、149−1、148−m、1
49−mを設けているが、オペアンプ148−1、14
8−mは、同相ノイズ及び信号配線128、129のど
ちらか一方に乗ったノイズに対しては動作せず、相補送
信デジタル信号CS1、/CS1のみに感知し、オペア
ンプ149−1、149−mは、同相ノイズ及び信号配
線132、133のどちらか一方に乗ったノイズに対し
ては動作せず、相補送信デジタル信号CS2、/CS2
のみに感知するので、伝送系をノイズマージンが大きい
伝送系とすることができる。したがって、信号電圧を低
く下げることができる。例えば、現行の回路で最も低い
振幅は、0.8V〜1.5Vあたりであるが、0.1V
程度まで下げることが可能である。これにより、立ち上
がり及び立ち下がり勾配を低くでき、高周波信号の伝送
を図ることができると共に、省電力を達成することがで
きる。
の第7実施形態は、ICチップ29内に設けられている
CMOS差動ドライバ30用の電源配線と接地配線との
間にコンデンサ153を接続し、その他については、図
1に示す本発明の第1実施形態と同様に構成したもので
ある。
0の正相出力端子に出力される正相送信デジタル信号C
Sの立ち上がり時間が信号配線22の全体をHレベルに
するための信号エネルギーを供給する時間(信号配線2
2の伝送遅延時間)よりも遅い場合には、信号配線22
に対する正の信号エネルギーの供給と、CMOS差動レ
シーバ34に対する信号エネルギーの供給は平行して行
われ、CMOS差動レシーバ34に信号配線22の存在
を意識させることは、ほぼ無い。
の正相出力端子に出力される正相送信デジタル信号CS
の立ち上がり時間が信号配線22の全体をHレベルにす
るための信号エネルギーを供給する時間よりも早い場合
には、正相送信デジタル信号CSがCMOS差動レシー
バ34に伝送される前に、CMOS差動ドライバ30か
ら出力される正相送信デジタル信号CSをHレベルにし
なければ、正相送信デジタル信号CSの伝送の高速化を
図ることができない。
をLレベルに遷移させる場合には、高エネルギー状態の
信号配線22のエネルギーを高速に逃がす操作が正相送
信デジタル信号CSの伝送の高速化を図るために必要と
なる。
ネルギーでも、それを充分関知して、自身の状態を遷移
させるものであり、信号立ち上がり時間が信号配線の遅
延よりも遅いときは、小さな信号エネルギーの供給で足
り、ドライバビリティの小さなドライバ(消費電力の小
さなドライバ)が使用できた。
立ち上がり時間が短い高速の信号が出力されることが通
常となった現在、レシーバの特性よりも、まず、信号配
線への信号エネルギーの供給をどのようにするのかがド
ライバの設計において重要となってきた。
エネルギーを消費しない、即ち、入力抵抗の高いもので
あり、これを、例えば、1KΩであるとすると、これに
対して、信号配線の特性インピーダンスは25〜200
Ωである。したがって、信号配線は、レシーバより1桁
から2桁ものエネルギーを消費するものとなる。
m、信号の伝播速度を2×108m/sとすると、信号
配線の伝搬に要する時間は、1.5nsとなり、レシー
バがこの信号配線の中間に存在したとしても、この1.
5nsの間は、信号配線に信号エネルギーを供給する時
間となり、ドライバは、この間、信号エネルギーを供給
し続けなければならない。即ち、ドライバのドライバビ
リティとして、信号配線の特性インピーダンスを負荷と
見なした能力がなければならない。
の電源電圧と、CMOS差動ドライバ30から出力され
る正相送信デジタル信号CSとの関係を示す波形図であ
り、図16(A)はコンデンサ153が存在しない場
合、図16(B)はコンデンサ153が存在する場合を
示しており、実線P1は電源電圧、実線P2は正相送信
デジタル信号CSを示している。
イッチ回路であり、そのドライバビリティの源泉は電源
・接地配線ペア26となるが、電源・接地配線ペア26
の特性インピーダンスZ1が信号配線ペア21の特性イ
ンピーダンスZ0よりも大きく、かつ、コンデンサ15
3が存在していないと、図16(A)に示すように、電
源電圧の降下が起き、正相送信デジタル信号CSの立ち
上がりは、なだらかになる。
いては、ICチップ29内に設けられているCMOS差
動ドライバ30用の電源配線と接地配線との間にはコン
デンサ153が接続されているので、電源・接地配線ペ
ア26の特性インピーダンスZ1が信号配線ペア21の
特性インピーダンスZ0よりも大きい場合であっても、
コンデンサ153の電荷が信号配線22に供給され、図
16(B)に示すように、差動ドライバ30から出力さ
れる正相送信デジタル信号CSは、立ち上がり波形の急
峻なものとなる。
号配線22に信号エネルギーが供給される時間、即ち、
信号配線22の遅延時間をtpd[s]とし、その間に
信号配線22に流れる電流をI[A]とすると、その間
に信号配線22に供給される電荷量Q[C]は、Q=I
t[C]となる。そこで、送信デジタル信号CSの振幅
(電圧)をV[V]とすると、この電荷量を蓄えるに必
要なコンデンサの容量C[F]は、C=Q/Vとなる。
ン抵抗を50Ω、信号配線ペア21の特性インピーダン
スを50Ω、信号の振幅を0.1V、信号配線22の遅
延時間tpdを1.5nsとすると、I=1mA、Q=
1.5pC、C=15pFとなる。
構造とした場合において、真空誘電率をε0、絶縁基板
の誘電率をεr、信号配線22、23間への印加電圧を
V、信号配線22の面積をA、信号配線22、23間の
距離をdとすると、Q=ε0εrVA/dが成立する。
そこで、ε0=8.85×10―12[F/m]、εr
=3、Q=1.5pCとすると、A/d=0.564m
となる。また、d=20nmとすると、A=1.13×
10―8m2となり、寸法に直すと、A=0.11mm
×0.11mmとなる。
クティブ領域内には埋め込めないが、電源電圧入力端子
29Aをなすボンディングパッド及び接地電圧入力端子
29Bをなすボンディングパッドの下方に形成すること
ができる。
ば、ICチップ29内に設けられているCMOS差動ド
ライバ30用の電源配線と接地配線との間にコンデンサ
153を接続しているので、送信デジタル信号TSが遷
移した場合、電源・接地配線ペア26を介してCMOS
差動ドライバ30に相補信号エネルギーが供給される前
に、コンデンサ153からCMOS差動ドライバ30に
相補信号エネルギーを供給することができ、図1に示す
本発明の第1実施形態以上に相補送信デジタル信号C
S、/CSの伝送の高速化を図ることができる。
1(電源・接地配線ペア26の特性インピーダンス)>
Z0(信号配線ペア21の特性インピーダンス)の場合
に有効である。
の第8実施形態は、ICチップ48内に設けられている
CMOS差動ドライバ49、50用の電源配線と接地配
線との間にコンデンサ154を接続し、その他について
は、図4に示す本発明の第2実施形態と同様に構成した
ものである。
タル信号TS1、TS2が遷移した場合、電源・接地配
線ペア45を介してCMOS差動ドライバ49、50に
相補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ15
4からCMOS差動ドライバ49、50に相補信号エネ
ルギーを供給することができ、図4に示す本発明の第2
実施形態以上に相補送信デジタル信号CS1、/CS1
及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2の伝送の高
速化を図ることができる。
1(電源・接地配線ペア45の特性インピーダンス)>
Z0(信号配線ペア37、40の特性インピーダンス)
/2の場合に有効である。
の第9実施形態は、ICチップ65内に設けられている
CMOS差動ドライバ66用の電源配線と接地配線との
間にコンデンサ155を接続し、その他については、図
7に示す本発明の第3実施形態と同様に構成したもので
ある。
タル信号TSが遷移した場合、電源・接地配線ペア62
を介してCMOS差動ドライバ66に相補信号エネルギ
ーが供給される前に、コンデンサ155からCMOS差
動ドライバ66に相補信号エネルギーを供給することが
でき、図7に示す本発明の第3実施形態以上に相補送信
デジタル信号CS、/CSの伝送の高速化を図ることが
できる。
1(電源・接地配線ペア62の特性インピーダンス)>
Z0(信号配線ペア56の特性インピーダンス)の場合
に有効である。
明の第10実施形態は、ICチップ84内に設けられて
いるCMOS差動ドライバ85、86用の電源配線と接
地配線との間にコンデンサ156を接続し、その他につ
いては、図8に示す本発明の第4実施形態と同様に構成
したものである。
ジタル信号TS1、TS2が遷移した場合、電源・接地
配線ペア81を介してCMOS差動ドライバ85、86
に相補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ1
56からCMOS差動ドライバ85、86に相補信号エ
ネルギーを供給することができ、図8に示す本発明の第
4実施形態以上に相補送信デジタル信号CS1、/CS
1及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2の伝送の
高速化を図ることができる。
Z1(電源・接地配線ペア81の特性インピーダンス)
>Z0(信号配線ペア71、75の特性インピーダン
ス)/2の場合に有効である。
明の第11実施形態は、ICチップ108内に設けられ
ているスリーステイトCMOS差動ドライバ109用の
電源配線と接地配線との間にコンデンサ157を接続
し、その他については、図11に示す本発明の第5実施
形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TSが遷移した場合、電源・接地配線ペア1
05を介してスリーステイトCMOS差動ドライバ10
9に相補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ
157からスリーステイトCMOS差動ドライバ109
に相補信号エネルギーを供給することができ、図11に
示す本発明の第5実施形態以上に相補送信デジタル信号
CS、/CSの伝送の高速化を図ることができる。
Z1(電源・接地配線ペア105の特性インピーダン
ス)>Z0(信号配線ペア99の特性インピーダンス)
の場合に有効である。
明の第12実施形態は、ICチップ140内に設けられ
ているスリーステイトCMOS差動ドライバ141、1
42用の電源配線と接地配線との間にコンデンサ158
を接続し、その他については、図14に示す本発明の第
6実施形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TS1、TS2が遷移した場合、電源・接地
配線ペア137を介してスリーステイトCMOS差動ド
ライバ141、142に相補信号エネルギーが供給され
る前に、コンデンサ158からスリーステイトCMOS
差動ドライバ141、142に相補信号エネルギーを供
給することができ、図14に示す本発明の第6実施形態
以上に相補送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補
送信デジタル信号CS2、/CS2の伝送の高速化を図
ることができる。
Z1(電源・接地配線ペア137の特性インピーダン
ス)>Z0(信号配線ペア127、131の特性インピ
ーダンス)/2の場合に有効である。
すように、ICチップ内の電源配線と接地配線との間に
コンデンサを接続することは、非差動送信デジタル信号
を出力するドライバを備えるICチップを搭載している
電子装置にも適用することができ、そのようにする場合
には、非差動送信デジタル信号を出力するドライバを備
えるICチップを搭載している電子装置において、非差
動送信デジタル信号の伝送の高速化を図ることができ
る。
明の第13実施形態は、ICチップ29の近傍の電源配
線27と接地配線28との間にコンデンサ159を接続
し、その他については、図15に示す本発明の第7実施
形態と同様に構成したものである。
るためのタイムチャートであり、図23(A)はICチ
ップ29内のCMOS差動ドライバ30用の電源配線に
インダクタンスによる電圧降下が存在しない場合の電源
電流(破線Y1)及び電圧降下が存在する場合の電源電
流(実線Y2)を示している。
CMOS差動ドライバ30用の電源配線にインダクタン
スによる電圧降下が存在しない場合の電源電圧(破線Y
3)、ICチップ29内にコンデンサ153がない場合
においてICチップ29内のCMOS差動ドライバ30
用の電源配線にインダクタンスによる電圧降下が存在す
る場合の電源電圧(実線Y4)、コンデンサ153の容
量を15pFとした場合に、信号配線22にコンデンサ
153のみから電源電圧を供給した場合のコンデンサ1
53の電圧変化(実線Y5)、コンデンサ153の容量
を1.5pFとした場合に、信号配線22にコンデンサ
153のみから電源電圧を供給した場合のコンデンサ1
53の電圧変化(実線Y6)を示している。
ように、信号配線22の遅延時間は1.5ns、電源電
流Iは1mA、送信デジタル信号CSの振幅は0.1V
とし、送信デジタル信号TSの立ち上がり時間trは
0.1nsとしている。
がLレベルからHレベルへの遷移を開始し、0.1ns
後にHレベルとなると、コンデンサ153が存在しない
場合には、ICチップ29内のCMOS差動ドライバ3
0用の電源配線にインダクタンスによる電圧降下が存在
する場合、電源電圧の電圧降下は0.05Vとなるが、
コンデンサ153が存在すれば、この電源電圧の電圧降
下が0.05Vとならないようにすることができる。
15pFとした場合において、信号配線22にコンデン
サ153のみから電源電圧を供給した場合、送信デジタ
ル信号TSがLレベルからHレベルに変化を開始した
後、1.5nsが経過したとしても、電源電圧(コンデ
ンサ153の電圧)は、0.081Vに降下するにすぎ
ない。
1.5pFとした場合において、信号配線22にコンデ
ンサ153のみから電源電圧を供給した場合、送信デジ
タル信号TSがLレベルからHレベルに変化を開始した
後、1.5nsが経過した場合には、電源電圧(コンデ
ンサ153の電圧)は、0.013Vに降下してしまう
が、送信デジタル信号TSがHレベルとなった後、0.
1ns程度の間であれば、電源電圧(コンデンサ153
の電圧)の降下を0.06V程度に抑えることができ
る。
27と接地配線28との間に容量をコンデンサ153の
容量よりも大きくするコンデンサ159を接続すれば、
コンデンサ153の容量を小さくすることができ、しか
も、相補送信デジタル信号CS、/CSの伝送の高速化
を図ることができる。本発明の第13実施形態は、これ
を実現したものであり、パッドが微細化した場合におい
ても、パッドの下方にコンデンサ153を形成すること
ができる。
1/10以下で応答できる距離の電源配線27と接地配
線28との間にコンデンサ153の容量の5倍以上の容
量を有するコンデンサ159を接続する場合には、コン
デンサ153の容量を本発明の第7実施形態の場合の容
量(15pF)の1/10である1.5pFにしても、
相補送信デジタル信号CS、/CSの伝送の高速化を図
ることができる。
れば、送信デジタル信号TSが遷移した場合、電源・接
地配線ペア26を介してCMOS差動ドライバ30に相
補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ153
からCMOS差動ドライバ30に相補信号エネルギーを
供給することができると共に、コンデンサ159からコ
ンデンサ153に相補信号エネルギーを供給することが
できるので、図15に示す本発明の第7実施形態と同様
に相補送信デジタル信号CS、/CSの伝送の高速化を
図ることができると共に、コンデンサ153の小容量化
を図ることができ、ICチップ29の微細化に対応する
ことができる。
Z1(電源・接地配線ペア26の特性インピーダンス)
>Z0(信号配線ペア21の特性インピーダンス)の場
合に有効である。
明の第14実施形態は、ICチップ48の近傍の電源配
線46と接地配線47との間にコンデンサ160を接続
し、その他については、図17に示す本発明の第8実施
形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TS1、TS2が遷移した場合、電源・接地
配線ペア45を介してCMOS差動ドライバ49、50
に相補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ1
54からCMOS差動ドライバ49、50に相補信号エ
ネルギーを供給することができると共に、コンデンサ1
60からコンデンサ154に相補信号エネルギーを供給
することができるので、図17に示す本発明の第8実施
形態と同様に相補送信デジタル信号CS1、/CS1及
び相補送信デジタル信号CS2、/CS2の伝送の高速
化を図ることができると共に、コンデンサ154の小容
量化を図ることができ、ICチップ48の微細化に対応
することができる。
Z1(電源・接地配線ペア45の特性インピーダンス)
>Z0(信号配線ペア37、40の特性インピーダン
ス)/2の場合に有効である。
明の第15実施形態は、ICチップ65の近傍の電源配
線63と接地配線64との間にコンデンサ161を接続
し、その他については、図18に示す本発明の第9実施
形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TSが遷移した場合、電源・接地配線ペア6
2を介してCMOS差動ドライバ66に相補信号エネル
ギーが供給される前に、コンデンサ155からCMOS
差動ドライバ66に相補信号エネルギーを供給すること
ができると共に、コンデンサ161からコンデンサ15
5に相補信号エネルギーを供給することができるので、
図18に示す本発明の第9実施形態と同様に相補送信デ
ジタル信号CS、/CSの伝送の高速化を図ることがで
きると共に、コンデンサ155の小容量化を図ることが
でき、ICチップ65の微細化に対応することができ
る。
Z1(電源・接地配線ペア62の特性インピーダンス)
>Z0(信号配線ペア56の特性インピーダンス)の場
合に有効である。
明の第16実施形態は、ICチップ84の近傍の電源配
線82と接地配線83との間にコンデンサ162を接続
し、その他については、図19に示す本発明の第10実
施形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TS1、TS2が遷移した場合、電源・接地
配線ペア81を介してCMOS差動ドライバ85、86
に相補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ1
56からCMOS差動ドライバ85、86に相補信号エ
ネルギーを供給することができると共に、コンデンサ1
62からコンデンサ156に相補信号エネルギーを供給
することができるので、図19に示す本発明の第10実
施形態と同様に相補送信デジタル信号CS1、/CS1
及び相補送信デジタル信号CS2、/CS2の伝送の高
速化を図ることができると共に、コンデンサ156の小
容量化を図ることができ、ICチップ84の微細化に対
応することができる。
Z1(電源・接地配線ペア81の特性インピーダンス)
>Z0(信号配線ペア71、75の特性インピーダン
ス)/2の場合に有効である。
明の第17実施形態は、ICチップ108の近傍の電源
配線106と接地配線107との間にコンデンサ163
を接続し、その他については、図20に示す本発明の第
11実施形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TSが遷移した場合、電源・接地配線ペア1
05を介してスリーステイトCMOS差動ドライバ10
9に相補信号エネルギーが供給される前に、コンデンサ
157からスリーステイトCMOS差動ドライバ109
に相補信号エネルギーを供給することができると共に、
コンデンサ163からコンデンサ157に相補信号エネ
ルギーを供給することができるので、図20に示す本発
明の第11実施形態と同様に相補送信デジタル信号C
S、/CSの伝送の高速化を図ることができると共に、
コンデンサ157の小容量化を図ることができ、ICチ
ップ108の微細化に対応することができる。
Z1(電源・接地配線ペア105の特性インピーダン
ス)>Z0(信号配線ペア99の特性インピーダンス)
の場合に有効である。
明の第18実施形態は、ICチップ140の近傍の電源
配線138と接地配線139との間にコンデンサ164
を接続し、その他については、図21に示す本発明の第
12実施形態と同様に構成したものである。
ジタル信号TS1、TS2が遷移した場合、電源・接地
配線ペア137を介してスリーステイトCMOS差動ド
ライバ141、142に相補信号エネルギーが供給され
る前に、コンデンサ158からスリーステイトCMOS
差動ドライバ141、142に相補信号エネルギーを供
給することができると共に、コンデンサ164からコン
デンサ158に相補信号エネルギーを供給することがで
きるので、図21に示す本発明の第12実施形態と同様
に相補送信デジタル信号CS1、/CS1及び相補送信
デジタル信号CS2、/CS2の伝送の高速化を図るこ
とができると共に、コンデンサ158の小容量化を図る
ことができ、ICチップ140の微細化に対応すること
ができる。
Z1(電源・接地配線ペア137の特性インピーダン
ス)>Z0(信号配線ペア127、131の特性インピ
ーダンス)/2の場合に有効である。
示すように、ICチップ内の電源配線と接地配線との間
にコンデンサを接続すると共に、ICチップの近傍の電
源配線と接地配線との間にコンデンサを接続すること
は、非差動送信デジタル信号を出力するドライバを備え
るICチップを搭載している電子装置にも適用すること
ができ、そのようにする場合には、非差動送信デジタル
信号を出力するドライバを備えるICチップを搭載して
いる電子装置において、非差動送信デジタル信号の伝送
の高速化を図ることができる。
いて、相補送信デジタル信号を出力する差動ドライバの
出力端側に送信デジタル信号の第3高調波以上をカット
するローパスフィルタを挿入する場合には、送信デジタ
ル信号として波形の良好なデジタル信号を伝送させるこ
とができる。
動ドライバの出力端側に送信デジタル信号の第3高調波
以上をカットするローパスフィルタを挿入すると共に、
差動ドライバの電源電圧入力端子側及び接地電圧入力端
子側に送信デジタル信号の第3高調波以上をカットする
ローパスフィルタを挿入する場合には、送信デジタル信
号として更に波形の良好なデジタル信号を伝送させるこ
とができる。
をカットするローパスフィルタは、送信デジタル信号の
基本周波数成分を通過域とするバンドパスフィルタと、
直流成分を通過域とするローパスフィルタとを並列接続
して構成しても良い。
Cチップの内部に作成しても良いし、配線とICチップ
との間に接続させるようにしても良い。
ることは、非差動送信デジタル信号を出力するドライバ
を備えるICチップを搭載している電子装置にも適用す
ることができ、そのようにする場合には、非差動送信デ
ジタル信号を出力するドライバを備えるICチップを搭
載している電子装置において、非差動送信デジタル信号
として波形の良好なデジタル信号を伝送させることがで
きる。
的平面図及び概略的下面図であり、図29及び図30に
おいて、166は配線基板、167は配線基板166の
表面、168は配線基板166の裏面、169〜172
はスルーホール群である。
板166の表面167及び裏面168に形成されている
配線の一部分を示す概略的平面図及び概略的下面図であ
り、図31において、173は配線基板166の表面1
67の中央部に設定された矩形のCPU搭載領域であ
り、図32において、174は配線基板166の裏面1
68の中央部に設定された矩形の終端抵抗形成領域であ
る。
CPU搭載領域173の辺173Aの近傍から配線基板
166の表面167側を配線基板166の辺166Aに
向けて延び、スルーホール群169を介して配線基板1
66の裏面168側に折り返し、配線基板166の裏面
168側を終端抵抗形成領域174に向けて延びるデー
タ線、アドレス信号線、コントロール信号線及びクロッ
ク信号線をなす等長平行配線とされた送信デジタル信号
を相補信号化してなる相補送信デジタル信号を伝送する
信号配線ペアからなる信号配線群である。
173Bの近傍から配線基板166の表面167側を配
線基板166の辺166Bに向けて延び、スルーホール
群170を介して配線基板166の裏面168側に折り
返し、配線基板166の裏面168側を終端抵抗形成領
域174に向けて延びるデータ線、アドレス信号線、コ
ントロール信号線及びクロック信号線をなす等長平行配
線とされた送信デジタル信号を相補信号化してなる相補
送信デジタル信号を伝送する信号配線ペアからなる信号
配線群である。
173Cの近傍から配線基板166の表面167側を配
線基板166の辺166Cに向けて延び、スルーホール
群171を介して配線基板166の裏面168側に折り
返し、配線基板166の裏面168側を終端抵抗形成領
域174に向けて延びるデータ線、アドレス信号線、コ
ントロール信号線及びクロック信号線をなす等長平行配
線とされた送信デジタル信号を相補信号化してなる相補
送信デジタル信号を伝送する信号配線からなる信号配線
群である。
173Dの近傍から配線基板166の表面167側を配
線基板166の辺166Dに向けて延び、スルーホール
群172を介して配線基板166の裏面168側に折り
返し、配線基板166の裏面168側を終端抵抗形成領
域174に向けて延びるデータ線、アドレス信号線、コ
ントロール信号線及びクロック信号線をなす等長平行配
線とされた送信デジタル信号を相補信号化してなる相補
送信デジタル信号を伝送する信号配線からなる信号配線
群である。
CPU用の電源・接地配線ペア、181〜184、18
9〜192、197〜200、205〜208はメモリ
用の電源・接地配線ペア、図32において、185〜1
88、193〜196、201〜204、209〜21
2はメモリ用の電源・接地配線ペア、213、214は
入出力チップ用の電源・接地配線ペアである。
166の表面167のCPU搭載領域173に搭載され
たCPUであり、CPU216は、データ入出力端子、
アドレス出力端子、コントロール信号出力端子、クロッ
ク入力端子、クロック出力端子を信号配線群175〜1
78の信号配線に接続され、電源電圧入力端子及び接地
電圧入力端子を電源・接地配線ペア179、180を構
成する電源配線及び、接地配線に接続されている。
〜224、225〜232、233〜240、241〜
248は配線基板166の表面167及び裏面168に
搭載された同一品種のメモリである。
データ入出力端子、アドレス入力端子、コントロール信
号入力端子、クロック入力端子を信号配線群175の信
号配線に接続されている。また、これらメモリ217〜
224は、それぞれ、その電源電圧入力端子及び接地電
圧入力端子を電源・接地配線ペア181〜188を構成
する電源配線及び接地配線に接続されている。
ータ入出力端子、アドレス入力端子、コントロール信号
入力端子、クロック入力端子を信号配線群176の信号
配線に接続されている。また、これらメモリ225〜2
32は、それぞれ、その電源電圧入力端子及び接地電圧
入力端子を電源・接地配線ペア189〜196を構成す
る電源配線及び接地配線に接続されている。
ータ入出力端子、アドレス入力端子、コントロール信号
入力端子、クロック入力端子を信号配線群177の信号
配線に接続されている。また、これらメモリ233〜2
40は、それぞれ、その電源電圧入力端子及び接地電圧
入力端子を電源・接地配線ペア197〜204を構成す
る電源配線及び接地配線に接続されている。
ータ入出力端子、アドレス入力端子、コントロール信号
入力端子、クロック入力端子を信号配線群178の信号
配線に接続されている。また、これらメモリ241〜2
48は、それぞれ、その電源電圧入力端子及び接地電圧
入力端子を電源・接地配線ペア205〜212を構成す
る電源配線及び接地配線に接続されている。
41は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
42は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
43は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
44は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
45は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
46は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
47は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
48は、それぞれ、信号配線群175、176、17
7、178のCPU216の信号端子接続端から同一距
離に接続されている。
示す概略的平面図であり、図33中、250は信号配線
群175の信号配線ペアを終端する終端抵抗群、251
は信号配線群176の信号配線ペアを終端する終端抵抗
群、252は信号配線群177の信号配線ペアを終端す
る終端抵抗群、253は信号配線群178の信号配線ペ
アを終端する終端抵抗群である。
ップ、256はクロック・ジェネレータ、257はPC
Iポート、258は画像音声ポート、259は信号圧縮
伸長チップ、260は通信ポートである。
によれば、CPU216と、CPU216によりアクセ
スされる32個のメモリ217〜248とを等長平行配
線とされた信号配線で接続する必要がある電子装置を構
成する必要がある場合において、信号配線を最も短く形
成することができる。
7、178を構成する信号配線は、相補送信デジタル信
号を伝送する等長平行配線とされた信号配線ペアを構成
しているので、信号配線を電磁界がほぼ閉じた伝送線路
として機能させることができ、CPU216と、CPU
216にアクセスされるメモリとの間の信号伝送に必要
な相補信号エネルギーの伝送の高速化を図ることができ
る。
48に電源・接地配線ペア179、180、181〜2
12のそれぞれは、電源配線及び接地配線を等長平行配
線とされているので、CPU216及びメモリ217〜
248に供給すべき相補信号エネルギーに対して電磁界
がほぼ閉じた伝送線路として機能させることができ、C
PU216及びメモリ217〜248に対する相補信号
エネルギーの供給の高速化を図ることができる。
ば、CPU216と、CPU216によりアクセスされ
る32個のメモリ217〜248とを等長平行配線とさ
れた信号配線で接続する必要がある電子装置を1枚の配
線基板166を使用して構成する場合において、CPU
216とCPU216にアクセスされるメモリとの間の
信号伝送の高速化を図ることができる。
であり、本発明の第2参考例は、配線基板166の裏面
168に終端抵抗形成領域174を設けずに、終端抵抗
を形成してなる終端抵抗チップ262を配線基板166
の裏面168の中央部に搭載し、この終端抵抗チップ2
62上に入出力チップ255を搭載するようにし、その
他については、図29及び図30に示す本発明の第1参
考例と同様に構成したものである。なお、図34中、2
63〜266は半田バンプである。
図30に示す本発明の第1参考例と同様に、CPU21
6と、CPU216によりアクセスされる32個のメモ
リ217〜248とを等長平行配線とされた信号配線で
接続する必要がある電子装置を1枚の配線基板166を
使用して構成する場合において、CPU216とCPU
216にアクセスされるメモリとの間の信号伝送の高速
化を図ることができる。
的平面図及び概略的下面図であり、本発明の第3参考例
は、電源・接地配線ペアの構成を本発明の第1参考例と
異なる構成とし、その他については、本発明の第1参考
例と同様に構成したものである。
166の表面167側に設けられる電源・接地配線ペア
179、181〜184、189〜192は、電源・接
地配線ペア268から分岐するように構成され、電源・
接地配線ペア180、197〜200、205〜208
は、電源・接地配線ペア269から分岐するように構成
されている。
9、181〜184、189〜192及び電源・接地配
線ペア269、180、197〜200、205〜20
8は、スタック配線構造とされている。
けられる電源・接地配線ペア213、185〜188、
193〜196は、電源・接地配線ペア270から分岐
するように構成され、電源・接地配線ペア214、20
1〜204、209〜212は、電源・接地配線ペア2
71から分岐するように構成されている。
3、185〜188、193〜196及び電源・接地配
線ペア271、214、201〜204、209〜21
2は、スタック配線構造とされている。
179、181〜184、189〜192、電源・接地
配線ペア269、180、197〜200、205〜2
08、電源・接地配線ペア270、213、185〜1
88、193〜196及び電源・接地配線ペア271、
214、201〜204、209〜212は、それぞ
れ、分岐点において特性インピーダンスが整合するよう
に構成されている。
6と、CPU216によりアクセスされる32個のメモ
リ217〜248とを等長平行配線とされた信号配線で
接続する必要がある電子装置を1枚の配線基板166を
使用して構成する場合において、CPU216とCPU
216にアクセスされるメモリとの間の信号伝送の高速
化を図ることができる。
37中、273、274は配線基板であり、配線基板2
73は、配線基板274との対向面275を素子搭載
面、配線基板274は、配線基板273との対向面27
6を素子搭載面とされている。
273の素子搭載面275側は、図29に示す本発明の
第1参考例の配線基板166の表面167側と同様の構
成とされ、配線基板274の素子搭載面276は、図3
0に示す本発明の第1参考例の配線基板166の裏面1
68側と同様に構成されている。
には、図29に示す本発明の第1参考例の配線基板16
6の表面167側に形成されている信号配線群175、
176、177、178及び電源・接地配線ペア17
9、180、181〜184、189〜192、197
〜200、205〜208が本発明の第1参考例の場合
と同様に形成されている。
には、図29に示す本発明の第1参考例の配線基板16
6の表面167側に搭載されているCPU216及びメ
モリ217〜220、225〜228、233〜23
6、241〜244が本発明の第1参考例の場合と同様
に搭載されている。
には、図30に示す本発明の第1参考例の配線基板16
6の裏面168側に形成されている信号配線群175、
176、177、178及び電源・接地配線ペア185
〜188、193〜196、201〜204、209〜
212、213、214が本発明の第1参考例の場合と
同様に形成されている。
には、図30に示す本発明の第1参考例の配線基板16
6の裏面168側に搭載されているメモリ221〜22
4、229〜232、237〜240、245〜248
及び入出力チップ255が本発明の第1参考例の場合と
同様に搭載されている。
とは、素子搭載面275と素子搭載面276とを対向さ
せて半田バンプにより接続されており、配線基板274
の周辺部には、外部との接続を図る電極が形成されてい
る。なお、277、278は半田バンプの一部を示して
いる。
6と、CPU216によりアクセスされる32個のメモ
リ217〜248とを等長平行配線とされた信号配線で
接続する必要がある電子装置を1対の配線基板273、
274を使用して構成する場合において、CPU216
とCPU216にアクセスされるメモリとの間の信号伝
送の高速化を図ることができる。
側を図35に示す本発明の第3参考例の配線基板166
の表面167側と同様に構成し、配線基板274の素子
搭載面276を図36に示す本発明の第3参考例の配線
基板166側の裏面168側と同様に構成しても良い。
図38のX1−X1線に沿った概略的断面図である。図
38中、280、281は半導体基板であり、半導体基
板280は、半導体基板281との対向面282を素子
形成面、半導体基板281は、半導体基板280との対
向面283を素子形成面とされている。
板280の素子形成面282側は、図29に示す本発明
の第1参考例の配線基板166の表面167側と同様の
構成がウエハプロセスで形成され、半導体基板281の
素子形成面283は、図30に示す本発明の第1参考例
の配線基板166の裏面168側と同様の構成がウエハ
プロセスで形成されている。
2には、図29に示す本発明の第1参考例の配線基板1
66の表面167側に搭載されているCPU216及び
メモリ217〜220、225〜228、233〜23
6、241〜244が本発明の第1参考例の場合と同様
の配置で形成されている。
2には、図29に示す本発明の第1参考例の配線基板1
66の表面167側に形成されている信号配線群17
5、176、177、178及び電源・接地配線ペア1
79、180、181〜184、189〜192、19
7〜200、205〜208が本発明の第1参考例の場
合と同様の配置で形成されている。
3には、図30に示す本発明の第1参考例の配線基板1
66の裏面168側に搭載されているメモリ221〜2
24、229〜232、237〜240、245〜24
8及び入出力チップ255が本発明の第1参考例の場合
と同様の配置で形成されている。
3には、図30に示す本発明の第1参考例の配線基板1
66の裏面168側に形成されている信号配線群17
5、176、177、178及び電源・接地配線ペア1
85〜188、193〜196、201〜204、20
9〜212、213、214が本発明の第1参考例の場
合と同様の配置で形成されている。
81とは、素子形成面282と素子形成面283とを対
向させて半田バンプにより接続されており、半導体基板
281の周辺部には、外部との接続を図る電極群284
が形成されている。なお、285、286は半田バンプ
の一部を示している。
6と、CPU216によりアクセスされる32個のメモ
リ217〜248とを等長平行配線とされた信号配線で
接続する必要がある電子装置を1対の半導体基板28
0、281を使用して構成する場合において、CPU2
16とCPU216にアクセスされるメモリとの間の信
号伝送の高速化を図ることができる。
2側を図35に示す本発明の第3参考例の配線基板16
6の表面167側と同様の構成をウエハプロセスで形成
し、半導体基板281の素子形成面283を図36に示
す本発明の第3参考例の配線基板166の裏面168側
と同様の構成をウエハプロセスで形成するようにしても
良い。
面図、図41は図40のX2−X2線に沿った概略的断
面図であり、図40、図41において、288は絶縁基
板、289は等長平行配線とされたカップリング係数を
大とする信号配線290、291からなる相補送信デジ
タル信号を1方向に伝送する信号配線ペアである。
てくる正相送信デジタル信号を受信して取り出すための
方向性結合器293及び信号配線291を伝送されてく
る逆相送信デジタル信号を受信して取り出すための方向
性結合器294からなる方向性結合器ペアである。
5は信号配線290と平行に形成され、長さを送信デジ
タル信号の基本周波数成分の波長λの1/4とし、信号
配線290を伝送されてくる正相送信デジタル信号の基
本周波数成分を受信する配線部である。
端部に信号配線290の電磁界との干渉を避けるために
信号配線290と直交する方向に形成された配線部であ
り、配線部297の先端部298は、配線部295で受
信した正相送信デジタル信号を取り出すための正相送信
デジタル信号取り出し電極とされている。
器293が有する配線部295、296、297と対向
する配線部を有していると共に、配線部297に対向す
る配線部の先端から右側に僅かに延長された配線部29
9を有している。
部299に接続された逆相送信デジタル信号取り出し電
極301が正相送信デジタル信号取り出し電極298と
同一面に設けられている。
の先端及び方向性結合器294の配線部296に対向す
る配線部の先端は、開放でも良いが、それぞれ、終端抵
抗で終端することが好適である。
形態においては、信号配線290を伝送されてくる正相
送信デジタル信号の基本周波数成分を方向性結合器29
3の配線部295で受信し、正相送信デジタル信号取り
出し電極298から取り出すことができると共に、信号
配線291を伝送されてくる逆相送信デジタル信号の基
本周波数成分を方向性結合器293の配線部295と対
向する方向性結合器294の配線部で受信し、逆相送信
デジタル信号取り出し電極301から取り出すことがで
きる。
れば、差動レシーバの正相入力端子及び逆相入力端子を
それぞれ正相送信デジタル信号取り出し電極298及び
逆相送信デジタル信号取り出し電極301に接続するこ
とにより、信号配線ペア289を1方向に伝送される高
速相補送信デジタル信号、たとえば、1GHz以上の高
速相補送信デジタル信号の受信を容易に行うことができ
る。
面図、図43は図42のX3−X3線に沿った概略的断
面図であり、図42、図43において、302は絶縁基
板、303は等長平行配線とされたカップリング係数を
大とする信号配線304、305からなる相補送信デジ
タル信号を双方向に伝送する信号配線ペアである。
てくる正相送信デジタル信号を受信して取り出すための
方向性結合器307及び信号配線305を伝送されてく
る逆相送信デジタル信号を受信して取り出すための方向
性結合器308からなる方向性結合器ペアである。
9は信号配線304と平行に形成され、長さを送信デジ
タル信号の基本周波数成分の波長λの1/4とし、信号
配線304を伝送されてくる正相送信デジタル信号の基
本周波数成分を受信する配線部、310、311は配線
部309の両端部に信号配線304の電磁界との干渉を
避けるために信号配線304と直交する方向に形成され
た配線部である。
左方向に伝送されてくる正相送信デジタル信号を取り出
すための正相送信デジタル信号取り出し電極とされ、配
線部311の先端部313は、右方向に伝送されてくる
正相送信デジタル信号を取り出すための正相送信デジタ
ル信号取り出し電極とされている。
器307が有する配線部309、310、311と対向
する配線部を有すると共に、配線部310に対向する配
線部の先端から左側に僅かに延長された配線部314及
び配線部311に対向する配線部から右側に僅かに延長
された配線部315を有している。
部314に接続された逆相送信デジタル信号取り出し電
極317が正相送信デジタル信号取り出し電極312と
同一面に設けられていると共に、スルーホール318を
介して配線部315に接続された逆相送信デジタル信号
取り出し電極319が正相送信デジタル信号取り出し電
極313と同一面に設けられている。なお、図示は省略
するが、方向性結合器307、308には受端終端抵抗
が接続されている。
形態によれば、信号配線304を左方向に伝送されてく
る正相送信デジタル信号の基本周波数成分を方向性結合
器307の配線部309で受信し、正相送信デジタル信
号取り出し電極312から取り出すことができると共
に、信号配線305を左方向に伝送されてくる逆相送信
デジタル信号の基本周波数成分を方向性結合器307の
配線部309と対向する方向性結合器308の配線部で
受信し、逆相送信デジタル信号取り出し電極317から
取り出すことができる。
てくる正相送信デジタル信号の基本周波数成分を方向性
結合器307の配線部309で受信し、正相送信デジタ
ル信号取り出し電極313から取り出すことができると
共に、信号配線305を右方向に伝送されてくる逆相送
信デジタル信号の基本周波数成分を方向性結合器307
の配線部309と対向する方向性結合器308の配線部
で受信し、逆相送信デジタル信号取り出し電極319か
ら取り出すことができる。
れば、差動レシーバの正相入力端子を正相送信デジタル
信号取り出し電極312、313に接続すると共に、差
動レシーバの逆相入力端子を逆相送信デジタル信号取り
出し電極317、319に接続することにより、信号配
線ペア303を双方向に伝送される高速相補送信デジタ
ル信号、たとえば、1GHz以上の高速相補送信デジタ
ル信号の受信を容易に行うことができる。
面図、図45は図44のX4−X4線に沿った概略的断
面図であり、図44、図45において、320は絶縁基
板、321は等長平行配線とされたカップリング係数を
大とする信号配線322、323からなる相補送信デジ
タル信号を双方向に伝送する信号配線ペアである。
てくる正相送信デジタル信号を受信して取り出すための
方向性結合器325及び信号配線323を伝送されてく
る逆相送信デジタル信号を受信して取り出すための方向
性結合器326からなる方向性結合器ペアである。
7は信号配線322と平行に形成され、長さを送信デジ
タル信号の基本周波数成分の波長λの1/4とし、信号
配線322を伝送されてくる正相送信デジタル信号の基
本周波数成分を受信する配線部である。
平行に形成され、長さを送信デジタル信号の基本周波数
成分の波長λの1/12とし、信号配線322を伝送さ
れてくる正相送信デジタル信号の第2高調波を受信する
配線部である。
平行に形成され、長さを送信デジタル信号の基本周波数
成分の波長λの1/20とし、信号配線322を左方向
に伝送されてくる正相送信デジタル信号の第3高調波を
受信する配線部である。
端部に信号配線322の電磁界との干渉を避けるために
信号配線322と直交する方向に形成された配線部であ
り、配線部332の先端部334は、左方向に伝送され
てくる正相送信デジタル信号を取り出すための正相送信
デジタル信号取り出し電極とされていると共に、配線部
333の先端部335は、右方向に伝送されてくる正相
送信デジタル信号を取り出すための正相送信デジタル信
号取り出し電極とされている。
器325が有する配線部327、328、329、33
0、331、332、333と対向する配線部を有する
と共に、配線部332に対向する配線部の先端から左側
に僅かに延長された配線部336及び配線部333に対
向する配線部から右側に僅かに延長された配線部337
を有している。
部336に接続された逆相送信デジタル信号取り出し電
極339が正相送信デジタル信号取り出し電極334と
同一面に設けられていると共に、スルーホール340を
介して配線部337に接続された逆相送信デジタル信号
取り出し電極341が正相送信デジタル信号取り出し電
極335と同一面に設けられている。なお、図示は省略
するが、方向性結合器325、326には受端終端抵抗
が接続されている。
形態においては、信号配線322を左方向に伝送されて
くる正相送信デジタル信号の基本周波数成分、第2高調
波、第3高調波をそれぞれ方向性結合器325の配線部
327、328、330で受信し、正相送信デジタル信
号取り出し電極334から取り出すことができると共
に、信号配線323を左方向に伝送されてくる逆相送信
デジタル信号の基本周波数成分、第2高調波、第3高調
波を方向性結合器325の配線部327、328、33
0と対向する方向性結合器326の配線部で受信し、逆
相送信デジタル信号取り出し電極339から取り出すこ
とができる。
てくる正相送信デジタル信号の基本周波数成分、第2高
調波、第3高調波をそれぞれ方向性結合器325の配線
部327、329、331で受信し、正相送信デジタル
信号取り出し電極335から取り出すことができると共
に、信号配線323を右方向に伝送されてくる逆相送信
デジタル信号の基本周波数成分、第2高調波、第3高調
波を方向性結合器325の配線部327、329、33
1と対向する方向性結合器326の配線部で受信し、逆
相送信デジタル信号取り出し電極341から取り出すこ
とができる。
れば、差動レシーバの正相入力端子を正相送信デジタル
信号取り出し電極334、335に接続すると共に、差
動レシーバの逆相入力端子を逆相送信デジタル信号取り
出し電極339、341に接続することにより、信号配
線ペア321を双方向に伝送される高速相補送信デジタ
ル信号、たとえば、1GHz以上の高速相補送信デジタ
ル信号の受信を容易に行うことができる。
46は本発明の第22実施形態の要部を示す概略的平面
図、図47は図46のX5−X5線に沿った概略的断面
図であり、図46、図47において、343は絶縁基
板、344は等長平行配線とされたカップリング係数を
大とする信号配線345、346からなる相補送信デジ
タル信号を双方向に伝送する信号配線ペアである。
てくる正相送信デジタル信号を受信して取り出すための
方向性結合器348及び信号配線346を伝送されてく
る逆相送信デジタル信号を受信して取り出すための方向
性結合器349からなる方向性結合器ペアである。
0は信号配線345と平行とされ、長さを送信デジタル
信号の基本周波数成分の波長λの1/4とし、信号配線
345を伝送されてくる正相送信デジタル信号の基本周
波数成分を受信する配線部である。
平行とされ、長さを送信デジタル信号の基本周波数成分
の波長λの1/12とし、信号配線345を伝送されて
くる正相送信デジタル信号の第2高調波を受信する配線
部である。
平行とされ、長さを送信デジタル信号の基本周波数成分
の波長λの1/20とし、信号配線345を伝送されて
くる正相送信デジタル信号の第3高調波を受信する配線
部である。なお、本発明の第22実施形態においては、
配線部350、351、352、353、354は一体
として構成されている。
端部に信号配線345の電磁界との干渉を避けるために
信号配線345と直交する方向に形成された配線部であ
り、配線部355の先端部357は、左方向に伝送され
てくる正相送信デジタル信号を取り出すための正相送信
デジタル信号取り出し電極とされていると共に、配線部
356の先端部358は、右方向に伝送されてくる正相
送信デジタル信号取り出し電極とされている。
器348が有する配線部350、351、352、35
3、354、355、356と対向する配線部を有して
いると共に、配線部355に対向する配線部の先端から
左側に僅かに延長された配線部359及び配線部356
に対向する配線部から右側に僅かに延長された配線部3
60を有している。
部359に接続された逆相送信デジタル信号取り出し電
極362が正相送信デジタル信号取り出し電極357と
同一面に設けられていると共に、スルーホール363を
介して配線部360に接続された逆相送信デジタル信号
取り出し電極364が正相送信デジタル信号取り出し電
極358と同一面に設けられている。なお、図示は省略
するが、方向性結合器348、349には受端終端抵抗
が接続されている。
形態においては、信号配線345を左方向に伝送されて
くる正相送信デジタル信号の基本周波数成分、第2高調
波、第3高調波をそれぞれ方向性結合器348の配線部
350、351、353で受信し、正相送信デジタル信
号取り出し電極357から取り出すことができると共
に、信号配線346を左方向に伝送されてくる逆相送信
デジタル信号の基本周波数成分、第2高調波、第3高調
波を方向性結合器348の配線部350、351、35
3と対向する方向性結合器349の配線部で受信し、逆
相送信デジタル信号取り出し電極362から取り出すこ
とができる。
てくる正相送信デジタル信号の基本周波数成分、第2高
調波、第3高調波をそれぞれ方向性結合器348の配線
部350、352、354で受信し、正相送信デジタル
信号取り出し電極358から取り出すことができると共
に、信号配線346を右方向に伝送されてくる逆相送信
デジタル信号の基本周波数成分、第2高調波、第3高調
波を方向性結合器348の配線部350、352、35
4と対向する方向性結合器349の配線部で受信し、逆
相送信デジタル信号取り出し電極364から取り出すこ
とができる。
れば、差動レシーバの正相入力端子を正相送信デジタル
信号取り出し電極357、358に接続すると共に、差
動レシーバの逆相入力端子を逆相送信デジタル信号取り
出し電極362、364に接続することにより、信号配
線ペア344を双方向に伝送される高速相補送信デジタ
ル信号、たとえば、1GHz以上の高速相補送信デジタ
ル信号の受信を容易に行うことができる。
第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、
第11又は第12の発明によれば、差動ドライバから出
力される相補送信デジタル信号を信号配線ペアを使用し
て伝送する伝送回路を有する電子装置に関し、信号伝送
の高速化を図ることができる。
第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第
9、第10、第11又は第12の発明と同様の効果を得
ることができると共に、送信デジタル信号として波形の
良好な信号を伝送することができる。
第13の発明と同様の作用を得ることができると共に、
送信デジタル信号として第13の発明以上に波形の良好
な信号を伝送することができる。
第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第
9、第10、第11、第12、第13又は第14の発明
と同様の効果を得ることができると共に、信号配線を伝
送させてくる高速送信デジタル信号の受信を容易に行う
ことができる。
び電源・接地配線ペアの第1構成例を示す概略的断面図
である。
び電源・接地配線ペアの第2構成例を示す概略的断面図
である。
び電源・接地配線ペアの第1構成例を示す概略的断面図
である。
び電源・接地配線ペアの第2構成例を示す概略的断面図
である。
コプレーナ配線構造とした場合のICチップ搭載領域の
構成例を示す概略的平面図である。
をスタック配線構造とした場合のICチップ搭載領域の
一部分の構成例を示す概略的斜視図である。
トCMOS差動ドライバの構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
の波形図である。
めのタイムチャートである。
されている配線の一部分を示す概略的平面図である。
されている配線の一部分を示す概略的下面図である。
られている終端抵抗形成領域を示す概略的下面図であ
る。
図である。
である。
平面図である。
である。
平面図である。
である。
平面図である。
である。
平面図である。
である。
Claims (15)
- 【請求項1】等長平行配線とされた第1、第2の信号配
線からなる1対以上の信号配線ペアを有する配線基板
に、前記1対以上の信号配線ペアの第1、第2の信号配
線に送信デジタル信号を相補信号化してなる相補送信デ
ジタル信号を出力する1個以上の差動ドライバを有する
集積回路チップを搭載してなる電子装置において、 前記配線基板は、前記1個以上の差動ドライバに第1、
第2の電源電圧を供給する等長平行配線とされた第1、
第2の電源配線からなる電源配線ペアを有し、 前記第1、第2の電源配線間には信号線が配設されてい
ない ことを特徴とする電子装置。 - 【請求項2】前記信号配線ペアの特性インピーダンスを
Z0、前記信号配線ペアの数をn、前記電源配線ペアの
特性インピーダンスをZ1とすると、Z1は、Z0/n
とされていることを特徴とする請求項1記載の電子装
置。 - 【請求項3】前記電源配線ペア及び前記1対以上の信号
配線ペア、又は、2対以上の信号配線ペアが前記配線基
板の同一面に平行に形成されている場合において、各配
線ペアを構成する第1、第2の配線との幅方向の中心間
距離をa、隣接する配線ペアとの間隔をbとすると、b
>2aとされていることを特徴とする請求項1又は2記
載の電子装置。 - 【請求項4】前記電源配線ペア及び前記1対以上の信号
配線ペア、又は、2対以上の信号配線ペアを構成する第
1、第2の配線が前記配線基板を挟んで形成されている
場合において、前記配線基板の厚みをt、前記第1、第
2の配線の幅をc、隣接する配線ペアとの間隔をsとす
ると、s/(t+c)>2とされていることを特徴とす
る請求項1又は2記載の電子装置。 - 【請求項5】前記差動ドライバは、オン抵抗を前記信号
配線ペアの特性インピーダンスと同一とされていること
を特徴とする請求項1、2、3又は4記載の電子装置。 - 【請求項6】前記信号配線ペアを構成する第1、第2の
信号配線の終端間に終端抵抗が接続されていることを特
徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の電子装置。 - 【請求項7】前記差動ドライバはスリーステート差動ド
ライバであり、 前記集積回路チップは、第1、第2の信号入力端子を前
記信号配線ペアを構成する第1、第2の信号配線に接続
された高入力インピーダンスの差動レシーバを有してい
ることを特徴とする請求項6記載の電子装置。 - 【請求項8】前記集積回路チップは、前記1個以上の差
動ドライバに前記第1、第2の電源電圧を供給するチッ
プ内の第1、第2の電源配線間に第1のコンデンサを接
続していることを特徴とする請求項1、2、3、4、
5、6又は7記載の電子装置。 - 【請求項9】前記第1のコンデンサは、電源用パッドの
下層に形成されていることを特徴とする請求項8記載の
電子装置。 - 【請求項10】前記集積回路チップの近傍の前記電源配
線ペアを構成する第1、第2の電源配線間に第2のコン
デンサを接続していることを特徴とする請求項8又は9
記載の電子装置。 - 【請求項11】前記第2のコンデンサは、前記第1のコ
ンデンサから前記信号配線ペアの長さの10分の1以下
の距離にある前記第1、第2の電源配線間に接続され、
容量を前記第1のコンデンサの5倍以上とされているこ
とを特徴とする請求項10記載の電子装置。 - 【請求項12】前記集積回路チップは、前記1個以上の
差動ドライバに前記第1、第2の電源電圧を供給するチ
ップ内の第1、第2の電源配線を等長平行配線とされて
いることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10又は11記載の電子装置。 - 【請求項13】前記差動ドライバ又はドライバの出力側
に送信デジタル信号の第3高調波以上をカットするロー
パスフィルタが挿入されていることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は
12記載の電子装置。 - 【請求項14】電源配線に前記ローパスフィルタの特性
と同一特性のローパスフィルタを挿入させていることを
特徴とする請求項13記載の電子装置。 - 【請求項15】前記信号配線に平行して結合器からなる
受信部を備えていることを特徴とする請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13
又は14記載の電子装置。
Priority Applications (5)
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FR9904015A FR2782812B1 (fr) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | Dispositif electronique pour transferer un signal numerique |
US10/331,767 US6693801B2 (en) | 1998-03-31 | 2002-12-31 | Electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1998087457A JP3480306B6 (ja) | 1998-03-31 | 電子装置 |
Related Child Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003291049A Division JP3762918B2 (ja) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | 電子装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11284126A JPH11284126A (ja) | 1999-10-15 |
JP3480306B2 true JP3480306B2 (ja) | 2003-12-15 |
JP3480306B6 JP3480306B6 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=
Non-Patent Citations (2)
Title |
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OTSUKA K. et.al,Coplanar bus model validation using test boarr and high speed CMOS driver,IPCCC 1997,IEEE International Performance Computing and Communications Conference,米国,1997年,p.59−68 |
電子材料,日本,1997年 4月,p.12−20 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19914305B4 (de) | 2004-11-25 |
FR2782812B1 (fr) | 2005-08-26 |
DE19914305A1 (de) | 1999-10-07 |
US20030090291A1 (en) | 2003-05-15 |
JPH11284126A (ja) | 1999-10-15 |
US6522173B1 (en) | 2003-02-18 |
US6693801B2 (en) | 2004-02-17 |
FR2782812A1 (fr) | 2000-03-03 |
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