JP5025839B1 - 信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

第１信号線および第２信号線を含んだ一対の信号線へ差動信号を送出する差動信号送信部と、第１信号線および第２信号線へ互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を送出するシングルエンド信号送信部と、第１コモンモードフィルタおよび第２コモンモードフィルタを含んだフィルタ部と、を有し、差動信号送信部の出力端子の一方およびシングルエンド信号送信部の出力端子の一方は、第１コモンモードフィルタに含まれる２つのインダクタのうちの一方のインダクタを介して第１信号線と接続され、差動信号送信部の出力端子の他方およびシングルエンド信号送信部の出力端子の他方は、第２コモンモードフィルタに含まれる２つのインダクタのうちの一方のインダクタを介して第２信号線と接続される、信号伝送装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号伝送装置に関し、特に、差動信号およびシングルエンド信号を伝送する信号伝送装置に関する。

従来、信号伝送装置（データインタフェース）においては、シングルエンド信号をパラレルに伝送する伝送方式が主流であった。しかしながら、近年のシステム高速化の要求に従い、信号伝送装置における伝送方式は、差動信号をシリアルに伝送する方式へ置き換えられつつある。

このような伝送方式の置き換えの過渡期においては、汎用の信号伝送装置には、従来の伝送方式（シングルエンド信号をパラレルに伝送する伝送方式）、および、新たに導入される伝送方式（差動信号をシリアルに伝送する伝送方式）の両方式に対応することにより、従来の信号伝送方式のみに対応した機器に対し互換性を具備することが望まれる。

ここで、シングルエンド信号を用いる場合と差動信号を用いる場合とでは、信号伝送装置において求められるノイズ対策にも違いがある。例えば、シングルエンド信号を用いる信号伝送装置においては、ノイズ対策として、通例、ノーマルモード電流（ディファレンシャルモード電流）を抑制するための抵抗やインダクタが使用される。これに対し、差動信号を用いる信号伝送装置においては、ノイズ対策として、通例、コモンモード電流を抑制するためのコモンモードフィルタが使用される。

そのため、シングルエンド信号を用いる伝送方式と差動信号を用いる伝送方式との両方式に対応する信号伝送装置にあっては、両方式に適したノイズ対策を行う必要がある。

特許文献１は、差動信号を用いた信号伝送およびシングルエンド信号を用いた信号伝送の両方に対応する信号伝送装置を開示する。当該信号伝送装置は、接続された２本の信号線に、差動信号と同相シングルエンド信号とを重畳して伝送することができる。

特開２００９−２９０８４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の信号伝送装置においては、ノイズ対策の観点から、シングルエンド信号については２本の信号線に同相の信号を伝送させる。そのため、特許文献１の信号伝送装置の構成では、２本の信号線を用いて１チャンネル分のシングルエンド信号しか伝送することができない。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされるものであり、簡単な構成で確実なノイズ対策を実現しつつ、２本の信号線を用いて、差動信号、および、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を伝送することができる信号伝送装置を提供することを目的とする。

一態様は、２つの出力端子を備え、第１信号線および第２信号線を含んだ一対の信号線へ差動信号を送出する差動信号送信部と、２つの出力端子を備え、第１信号線および第２信号線へ互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を送出するシングルエンド信号送信部と、第１コモンモードフィルタおよび第２コモンモードフィルタを含んだフィルタ部と、を有し、差動信号送信部の出力端子の一方およびシングルエンド信号送信部の出力端子の一方は、フィルタ部の第１コモンモードフィルタに含まれる２つのインダクタのうちの一方のインダクタを介して第１信号線と接続され、差動信号送信部の出力端子の他方およびシングルエンド信号送信部の出力端子の他方は、フィルタ部の第２コモンモードフィルタに含まれる２つのインダクタのうちの一方のインダクタを介して第２信号線と接続される、信号伝送装置である。

一態様においては、第１コモンモードフィルタの他方のインダクタ、および、第２コモンモードフィルタの他方のインダクタは、開放されてもよい。

一態様においては、第１コモンモードフィルタの他方のインダクタ、および、第２コモンモードフィルタの他方のインダクタは、グランドに接続されてもよい。

一態様においては、第１コモンモードフィルタの他方のインダクタ、および、第２コモンモードフィルタの他方のインダクタは、抵抗性素子を介してグランドに接続されてもよい。

一態様においては、さらに、第１コモンモードフィルタの他方のインダクタおよび第２コモンモードフィルタの他方のインダクタとグランドとの間に接続されるドライバ回路と、該ドライバ回路の状態をハイインピーダンス状態とロー出力状態とで切り換え可能に制御するドライバコントローラと、を有してもよい。

一態様においては、ドライバコントローラは、自装置が差動信号を出力する場合に、ドライバ回路の状態をロー出力状態に制御し、自装置がシングルエンド信号を出力する場合に、ドライバ回路の状態をハイインピーダンス状態に制御してもよい。

一態様においては、第１コモンモードフィルタおよび第２コモンモードフィルタは、１つのアレイタイプのコモンモードフィルタに含まれる２つのコモンモードフィルタ回路であってもよい。

一態様においては、第１コモンモードフィルタの一方のインダクタ、および、第２コモンモードフィルタの一方のインダクタは、アレイタイプのコモンモードフィルタにおいて最も物理的に離れたインダクタの組みあわせを構成する２つのインダクタであってもよい。

一態様においては、さらに、一対の信号線からフィルタ部を介して差動信号を受信する差動信号受信部を有してもよい。

一態様においては、さらに、第１信号線および第２信号線からフィルタ部を介して互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を受信するシングルエンド信号受信部を有してもよい。

一態様においては、差動信号として、クロック信号を送出してもよい。

本発明の信号伝送装置は、複数のコモンモードフィルタで構成され差動信号およびシングルエンド信号の両信号の伝送およびノイズ対策に好適な透過特性を備えたノイズフィルタを備える。これにより、本発明は、至極簡単な構成のノイズフィルタを用いて確実なノイズ対策を実現しつつ、２本の信号線を用いて、差動信号、および、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号の伝送を行うことができる。

実施の形態１による信号伝送装置のブロック図 （ａ）実施の形態１による信号伝送装置の差動信号透過率スペクトル特性図、（ｂ）同信号伝送装置のシングルエンド信号透過率スペクトル特性図 差動およびシングルエンド信号の透過率スペクトル特性の測定回路例図 実施の形態１変形例による信号伝送装置のブロック図 （ａ）実施の形態１変形例による信号伝送装置の差動信号透過率スペクトル特性図、（ｂ）同信号伝送装置のシングルエンド信号透過率スペクトル特性図 実施の形態２による信号伝送装置のブロック図 実施の形態３による信号伝送装置のブロック図 （ａ）実施の形態３による信号伝送装置の差動信号透過率スペクトル特性図、（ｂ）同信号伝送装置のシングルエンド信号透過率スペクトル特性図 実施の形態４による信号伝送装置のブロック図 実施の形態５による信号伝送装置のブロック図

以下、実施の形態について、添付の図面を参照し詳細に説明する。

（概要）
以下に説明する各実施の形態による信号伝送装置は、２本の信号線を用いて、差動信号、および、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を伝送することができる。

本信号伝送装置は、そのノイズ対策に特徴を有する。本信号伝送装置においては、ノイズ対策として、複数の（例えば、２個の）コモンモードフィルタが用いられる。コモンモードフィルタは、２つのインダクタを備えるが、各コモンモードフィルタについてその一方のインダクタのみが、信号線と接続される。そのようにして信号線に接続されたコモンモードフィルタの作用により、差動信号およびシングルエンド信号の伝送に必要な帯域を確保しつつ差動信号およびシングルエンド信号等に含まれる不要な高周波成分をカットすることが可能となり、両方式の信号の品質を確保しつつ確実なノイズ対策が実現される。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１による信号伝送装置１００の構成を示すブロック図である。

信号伝送装置１００は、差動信号を出力する差動信号出力回路１０１ａを含んだ差動信号送信部１０１と、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を出力するシングルエンド信号出力回路１０２ａおよび１０２ｂを含んだシングルエンド信号送信部１０２と、両送信部１０１および１０２と、２本の信号線１０４ａおよび１０４ｂを含んだ一対の信号線１０８と、の間に接続されるフィルタ部１０３（ノイズフィルタ）と、を有する。

フィルタ部１０３は、２個のコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂを含む。２個のコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂは、それぞれ２つのインダクタを含む。第１コモンモードフィルタ１０４ａと第２コモンモードフィルタ１０４ｂの特性は、実質的に同一であってよい。ただし、第１コモンモードフィルタ１０４ａと第２コモンモードフィルタ１０４ｂとが互いに相異なる特性を備えてもよい。また、第１コモンモードフィルタ１０４ａの特性、および、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの特性は、使用する差動信号やシングルエンド信号の特性（例えば、伝送に必要な周波数帯域）に応じて適宜選択されればよい。

差動信号送信部１０１のポジティブ側端子は、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ３と接続され、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ２は、第１信号線１０８ａと接続される。このように接続されることで、差動信号送信部１０１のポジティブ側出力には、第１コモンモードフィルタ１０４ａの一方のインダクタが接続される。

他方、差動信号送信部１０１のネガティブ側出力端子は、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ４と接続され、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ１は、第２信号線１０８ｂと接続される。このように接続されることで、差動信号送信部１０１のネガティブ側出力には、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの一方のインダクタが接続される。

よって、第１および第２コモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂの他方のインダクタは、差動信号送信部１０１および一対の信号線１０８と接続されない。

また、シングルエンド信号送信部１０２のシングルエンド信号出力回路１０２ａの出力端子（第１チャンネル出力端子）は、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ３と接続される。このように接続されることで、シングルエンド信号送信部１０２の第１チャンネル出力端子には、第１コモンモードフィルタ１０４ａの上記一方のインダクタが接続される。

他方、シングルエンド信号送信部１０２のシングルエンド信号出力回路１０２ｂの出力端子（第２チャンネル出力端子）は、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ４と接続される。このように接続されることで、シングルエンド信号送信部１０２の第２チャンネル出力端子には、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの上記一方のインダクタが接続される。

よって、第１および第２コモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂの上記他方のインダクタは、シングルエンド信号送信部１０２および一対の信号線１０８と接続されない。

実施の形態１による信号伝送装置１００の第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂそれぞれにおいて、２つのインダクタのうち、差動信号送信部１０１およびシングルエンド信号送信部１０２ならびに一対の信号線１０８と接続されないインダクタは、開放される。

このようにして構成される実施の形態１による信号伝送装置１００は、差動信号、および、シングルエンド信号を送出することができる。差動信号については、一対の信号線１０８にポジティブ側信号およびネガティブ側信号が送出される。シングルエンド信号については、第１シングルエンド信号出力回路１０２ａおよび第２シングルエンド信号出力回路１０２ｂが一対の信号線１０８へ独立した２チャンネルのシングルエンド信号を送出することができる。

なお、信号伝送装置１００は、一対の信号線１０８を用いて、差動信号、および、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号のうちいずれか一方のみを、択一的に出力してもよい。

信号伝送装置１００は、差動信号、および、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号のうちいずれを出力するかについて、一対の信号線１０８が接続された先の機器の仕様にもとづいて決定してもよい。例えば、接続先の機器が第１種の機器である場合に信号伝送装置１００は、差動信号を出力し、接続先の機器が第２種の機器である場合に信号伝送装置１００は、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を出力するように制御されてよい。この場合、差動信号はクロック信号であってよく、また、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号は、データ信号であってよい。

図２は、信号伝送装置１００における、差動信号の透過特性を示す図（図２（ａ））、および、シングルエンド信号の透過特性を示す図（図２（ｂ））である。本図には、以下に説明されるように、差動信号およびシングルエンド信号に対し曲線１５１および曲線１６５のような特性を示す２個のコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂにおいて図１のようにコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂと信号線１０８とを接続した場合の、差動信号およびシングルエンド信号の透過特性曲線１５５および１６１が示される。

図２（ａ）において、透過特性曲線１５１は、例えば図３（ａ）のようにして測定される、第１コモンモードフィルタ１０４ａの差動信号の透過特性を示す。これに対し、透過特性曲線１５５は、例えば図３（ｂ）のように第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂを接続して測定される、差動信号の透過特性を示す。つまり、特性曲線１５５は、信号伝送装置１００における差動信号の透過特性に相当する。

他方、図２（ｂ）において、透過特性曲線１６５は、例えば図３（ｃ）のようにして測定される、第１コモンモードフィルタ１０４ａのシングルエンド信号の透過特性を示す。これに対し、透過特性曲線１６１は、例えば図３（ｄ）のように第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂを接続して測定される、シングルエンド信号の透過特性を示す。つまり、特性曲線１６１は、信号伝送装置１００におけるシングルエンド信号の透過特性に相当する。

以上のことから、図３（ａ）のようにして入力される差動信号に対し曲線１５１のような透過特性を有し、かつ、図３（ｃ）のようにして入力されるシングルエンド信号に対し曲線１６５のような透過特性を有するコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂを２個使用して図１のようにフィルタ部１０３を構成した場合、差動信号およびシングルエンド信号に対し曲線１５１（曲線１６５）のような透過特性が得られることがわかる。

当然のことながら、使用するコモンモードフィルタの特性が上述のコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂの特性と異なる場合には、図２とは異なる透過特性が得られる。しかしながら、使用するコモンモードフィルタの特性がコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂの特性と異なろうとも、透過特性は、本図と共通する特徴、つまり、高周波数帯域において差動信号の透過率が減少し（矢印１５３）、シングルエンド信号の透過率が増大する（矢印１６３）、という特徴は保持される。

以上のような透過率特性を示すフィルタ部１０３を備えた信号伝送装置１００は、以下のような用途に好適である。

信号伝送装置１００は、メモリカード等のホスト機器におけるデータインタフェースとして好適である。特に、ＳＤＸＣ規格に準拠したＳＤメモリカードおよびＳＤＸＣ規格に準拠しないＳＤメモリカードの両方に対応可能なデータインタフェースとして好適である。

この場合、ホスト機器は、ＳＤメモリカードが接続されると、該ＳＤメモリカードがＳＤＸＣ規格に準拠しているか否か、を所定のデータ通信によりハンドシェークを行って、判断する。

ホスト機器が、接続されたＳＤメモリカードはＳＤＸＣ規格に準拠するＳＤメモリカードであると判断した場合、信号伝送装置１００は、当該ＳＤメモリカードに対し、一対の信号線１０８を介して差動信号で表された分周クロック信号を送出してよい。

差動信号として送出される分周クロック信号は、所定の周波数を有するパルス波でよい。一般に、パルス波形の送出には、フィルタ部には、基本周波数について−３（ｄＢ）以上、そして、その３次高調波の周波数について−６（ｄＢ）以上の透過率が求められる。よって、透過率特性１５５および１６１を有するフィルタ部１０３は、例えば基本周波数１５０（ＭＨｚ）程度のクロック信号を差動信号として送出するのに好適である。

また、ホスト機器が、接続されたＳＤメモリカードはＳＤＸＣ規格に準拠しないＳＤメモリカードであると判断した場合、信号伝送装置１００は、当該ＳＤメモリカードに対し、第１および第２信号線１０８ａおよび１０８ｂを介し、独立した２チャンネルのシングルエンド信号で表されるデータ信号を送出してよい。

本実施形態のフィルタ部１０３によれば、シングルエンド信号に関し図２（ｂ）に示す曲線１６１のように、一般的な接続形態で使用される場合にコモンモードフィルタが示す透過特性１６５よりも特に高周波帯域において透過率が増大される（矢印１６３）。そのため、信号伝送装置１００は、シングルエンド信号の帯域を高周波側に拡張することができる。また、信号伝送装置１００は、一対の信号線１０８（第１および第２信号線１０８ａおよび１０８ｂ）を用いて互いに独立な２チャンネルのシングルエンド信号を送出することができる。よって、信号伝送装置１００は、至極簡単な構成のフィルタ部１０３により確実なノイズ対策を行いつつ、独立した２チャンネルのシングルエンド信号を用いたデータ伝送を高速かつ確実に行うことが可能である。

本実施形態のフィルタ部１０３によれば、差動信号に関し図２（ａ）に示す曲線１５５のように、一般的な接続形態で使用される場合にコモンモードフィルタが示す透過特性１５１よりも特に高周波帯域において透過率が減少される（矢印１５３）。しかしながら、信号伝送装置１００は、上述のように周波数として１５０（ＭＨｚ）程度のクロック信号を差動信号として送出するのに十分な透過特性を備えている。よって、信号伝送装置１００は、至極簡単な構成のフィルタ部１０３により確実なノイズ対策を行いつつ、上述のような周波数を有するクロック信号を差動信号として確実に伝送することができる。

以上のように、本実施形態の信号伝送装置１００は、至極簡単な構成のフィルタ部１０３を有し、もって、確実なノイズ対策を行いつつ一対の信号線１０８を介して差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号の送出を行うことができる。

（実施の形態１変形例）
図４は、実施の形態１による信号伝送装置の変形例１００ｇの構成を示すブロック図である。

信号伝送装置１００ｇは、フィルタ部１０３ｇの第１コモンモードフィルタ１０４ａの他方のインダクタ、および、第２コモンモードフィルタ１０４ｂの他方のインダクタが、共に、グランド１０７および１０６に接続される点で、信号伝送装置１００と異なる。

図５は、信号伝送装置１００ｇにおける、差動信号の透過特性を示す図（図５（ａ））、および、シングルエンド信号の透過特性を示す図（図５（ｂ））である。本図には、図２と同様に、差動信号およびシングルエンド信号に対し曲線１５１および曲線１６５のような特性を示す２個のコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂにおいて図４のようにコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂと信号線１０８とを接続した場合の、差動信号およびシングルエンド信号の透過特性曲線１５５ｇおよび１６１ｇが示される。

図５（ａ）において、透過特性曲線１５５ｇは、例えば図３（ｂ）のように第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂを接続し、さらに、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ１およびｔ４ならびに第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ２およびｔ３をグランド（図示せず。）に接続して測定される、差動信号の透過特性を示す。つまり、特性曲線１５５ｇは、信号伝送装置１００ｇにおける差動信号の透過特性に相当する。

他方、図５（ｂ）において、透過特性曲線１６１ｇは、例えば図３（ｄ）のように第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂを接続し、さらに、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ１およびｔ４ならびに第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ２およびｔ３をグランド（図示せず。）に接続して測定される、シングルエンド信号の透過特性を示す。つまり、特性曲線１６１ｇは、信号伝送装置１００ｇにおけるシングルエンド信号の透過特性に相当する。

以上のことから、コモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂを２個使用して図４のようにフィルタ部１０３ｇを構成した場合、差動信号およびシングルエンド信号に対し曲線１５１ｇ（曲線１６５ｇ）のような透過特性が得られることがわかる。

本変形例１００ｇにおいては、信号伝送装置１００における場合と同様、透過特性は、高周波数帯域において差動信号の透過率が減少し（矢印１５３ｇ）、シングルエンド信号の透過率が増大する（矢印１６３ｇ）、という特徴を示す。

ただし、信号伝送装置１００における透過特性１５５（１６１）（図２）との比較において、本変形例１００ｇの透過特性１５５ｇ（１６１ｇ）（図５）は、高周波帯域において増大している。これは、グランド１０６および１０７を介してコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂに信号電流と逆の方向に流れる差動信号およびシングルエンド信号のリターン電流が、コモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂの透過特性１５５（図２）を改善する作用を示すためと考えられる。

よって、本変形例１００ｇにおいては、信号伝送装置１００における使用周波数帯域よりも高周波側の帯域を広く用いて差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号の伝送を行うことが可能である。よって、変形例１００ｇにおいては、より高速かつ高品質な信号伝送を行うことが可能である。特に、変形例１００ｇは、信号伝送装置１００との比較において透過特性が高周波帯域において増大しているため、差動信号の高速伝送における信号品質およびノイズ対策に優れた効果を発揮する。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２による信号伝送装置２００の構成を示すブロック図である。図１、図４と共通する構成については、図６において同様の符号を付し、その説明は適宜省略する。

信号伝送装置２００においては、フィルタ部２０３は、コモンモードフィルタを２回路内蔵するアレイタイプのコモンモードフィルタ２０４を有する。アレイタイプのコモンモードフィルタ２０４は、２個のコモンモードフィルタに較べ、実装面積、および、コスト面で有利である。

また、アレイタイプのコモンモードフィルタ２０４の第１コモンモードフィルタ回路２０４ａおよび第２コモンモードフィルタ回路２０４ｂにおいては、一対の信号線１０８と接続されないインダクタは、グランド１０６および１０７に接続される。ただし、これら他方のインダクタは、開放されてもよい。あるいは、グランド接続は、グランド１０６および１０７のいずれか一方でもよい。

また、第１信号線１０８ａと第２信号線１０８ｂとは、アレイタイプのコモンモードフィルタ２０４の外側の端子（ｔ１およびｔ８、ならびに、ｔ４およびｔ５）に接続される。こうすることにより、第１信号線１０８ａおよび第２信号線１０８ｂとは、物理的により隔離した配線が可能となり、両信号線（１０８ａおよび１０８ｂ）同士の干渉が低減される。つまり、第１信号線１０８ａと第２信号線１０８ｂは、アレイタイプのコモンモードフィルタ２０４において最も物理的に離れたインダクタの組みあわせを構成する２つのインダクタに接続されればよい。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３による信号伝送装置３００の構成を示すブロック図である。図１、図４、図６と共通する構成については、図７において同様の符号を付し、その説明は適宜省略する。

信号伝送装置３００のフィルタ部３０３においては、第１コモンモードフィルタ回路２０４ａおよび第２コモンモードフィルタ回路２０４ｂにおいて、一対の信号線１０８と接続されないインダクタは、抵抗性素子３０６および３０７を介してグランド１０６および１０７に接続される。なお、グランド接続は、グランド１０６および１０７のいずれか一点であってもよい。

信号伝送装置３００は、先の実施の形態との比較において、信号伝送に使用されない、コモンモードフィルタのインダクタを、抵抗性素子３０６および３０７を介してグランドに接続する点に特徴を有する。この特徴により、信号伝送装置３００は以下の作用・効果を示す。

図８は、信号伝送装置３００における、差動信号の透過特性を示す図（図８（ａ））、および、シングルエンド信号の透過特性を示す図（図８（ｂ））である。本図には、図２および図５と同様に、差動信号およびシングルエンド信号に対し曲線１５１および曲線１６５のような特性を示す２個のコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂにおいて図７のようにコモンモードフィルタ１０４ａおよび１０４ｂと信号線１０８とを接続した場合の、差動信号およびシングルエンド信号の透過特性曲線１７５および１８１が示される。

図８（ａ）において、透過特性曲線１７５は、例えば図３（ｂ）のように第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂを接続し、さらに、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ１およびｔ４ならびに第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ２およびｔ３を、抵抗性素子を介してグランド（図示せず。）に接続して測定される、差動信号の透過特性を示す。つまり、特性曲線１７５は、信号伝送装置３００における差動信号の透過特性に相当する。

他方、図５（ｂ）において、透過特性曲線１８１は、例えば図３（ｄ）のように第１コモンモードフィルタ１０４ａおよび第２コモンモードフィルタ１０４ｂを接続し、さらに、第１コモンモードフィルタ１０４ａの端子ｔ１およびｔ４ならびに第２コモンモードフィルタ１０４ｂの端子ｔ２およびｔ３を、抵抗性素子を介してグランド（図示せず。）に接続して測定される、シングルエンド信号の透過特性を示す。つまり、特性曲線１８１は、信号伝送装置３００におけるシングルエンド信号の透過特性に相当する。

上述のように、信号伝送装置３００のフィルタ部３０３においては、信号線１０８に接続されないインダクタは、抵抗性素子３０６および３０７を介してグランドに接続されるが、この構成上の特徴により、差動信号およびシングルエンド信号の透過特性１７５（１８１）は、高周波帯域において、図２に示す信号伝送装置１００の透過特性（１５５、１６１）と図５に示す信号伝送装置１００ｇの透過特性（１５５ｇ、１６１ｇ）の場合との中間的な透過特性を示すことがわかる。

すなわち、本実施形態のフィルタ部３０３によれば、第１および第２のコモンモードフィルタ回路２０４ａおよび２０４ｂの他方のインダクタを抵抗性素子３０６および３０７を介してグランドに接続することにより、同インダクタを開放した場合における高周波帯域透過特性と同インダクタをグランドに短絡した場合における高周波帯域透過特性との中間的な高周波帯域透過特性が得られる。そのため、信号伝送装置３００では、使用する信号に望まれる周波数帯域においてノイズ対策と信号高速高品質伝送能力とを適切にバランスさせることが容易となる。

換言すれば、信号伝送装置１００のフィルタ部１０３は、信号伝送装置３００のフィルタ部３０３における抵抗性素子３０６および３０７のレジスタンス値を無限大とした場合に対応し、信号伝送装置１００ｇのフィルタ部１０３ｇは、信号伝送装置３００における抵抗性素子３０６および３０７のレジスタンス値をゼロとした場合に対応する。

上記関係にもとづき、信号伝送装置３００においては、抵抗性素子３０６および３０７のレジスタンス値を適当に選択することにより、透過特性１５５（１６１）（図２）と透過特性１５５ｇ（１６１ｇ）（図５）の中間的な高周波帯域透過特性を示すフィルタ部３０３の設計が極めて容易である。よって、信号伝送装置３００においては、使用する信号にとって望ましい透過特性に設計することが極めて容易となっている。

よって、信号伝送装置３００においては、抵抗性素子３０６および３０７の特性を適切に設計することにより、ノイズ対策および信号品質の向上を、先の実施の形態による信号伝送装置よりもより精緻かつ容易に行うことが可能になっている。

（実施の形態４）
図９は、実施の形態４による信号伝送装置４００の構成を示すブロック図である。図１、図４、図６、図７と共通する構成については、図９において同様の符号を付し、その説明は適宜省略する。

信号伝送装置４００のフィルタ部４０３においては、第１コモンモードフィルタ回路２０４ａおよび第２コモンモードフィルタ回路２０４ｂの一対の信号線１０８に接続されないインダクタは、ドライバ４０８の作用により、開放、または、グランド接続とすることが可能である。ここで、ドライバ４０８は、ドライバコントローラ４０８ｃによって、開放状態（ハイインピーダンスを示す非アクティブ状態）およびグランド接続状態（ロー出力状態）に制御される。

したがって、信号伝送装置４００においては、ドライバ４０８を制御することで、差動信号およびシングルエンド信号の透過率特性を、図５の特性１５５ｇ（特性１６１ｇ）および図８の特性１７５（特性１８１）との間で切り替え制御可能である。

よって、信号伝送装置４００においては、差動信号送信部１０１およびシングルエンド信号送信部１０２のうち差動信号送信部１０１のみを用いて差動信号を送出する場合には、ドライバ４０８をロー出力状態に制御して、高周波帯域の伝送特性を相対的に高く保って差動信号の伝送を行うことができる（図８（ａ）の特性１７５）。逆に、シングルエンド信号送信部１０２のみを用いて互いに独立したシングルエンド信号を送出する場合には、ドライバ４０８をハイインピーダンス状態（非アクティブ状態）に制御して、高周波帯域の伝送特性を相対的に低くして、高周波ノイズの抑制効果を向上させて互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を伝送することができる（図２（ｂ）の特性１６１）。

したがって、信号伝送装置４００においては、差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を択一的に送出する場合において、高周波ノイズ抑制効果の多寡を適宜切り替えることで、さらに確実な信号伝送と効果的なノイズ対策とを両立させることができる。

なお、ドライバ４０８の出力インピーダンスを適切に制御すれば、抵抗性素子３０６および３０７を不要とすることも可能である。

（実施の形態５）
図１０は、実施の形態５による信号伝送装置５００の構成を示すブロック図である。図１、図４、図６、図７、図９と共通する構成については、図１０において同様の符号を付し、その説明を適宜省略する。

先の実施の形態による信号伝送装置とは異なり、信号伝送装置５００は、差動信号を送受信可能な差動信号入出力回路５０１ａを備えた差動信号送受信部５０１、および、互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を入出力可能なシングルエンド信号入出力回路５０２ａおよび５０２ｂを備えたシングルエンド信号送受信部５０２を有する。

よって、信号伝送装置５００は、差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号の送出のみならず、差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を受信することができる。

従って、信号伝送装置５００は、信号の送受信装置として使用することができる。

（まとめ）
上述の実施の形態による信号伝送装置は、簡単な構成で、差動信号伝送およびシングルエンド信号伝送にかかるノイズ対策（ＳＩ（Signal Integrity）＆ＥＭＣ（ElectroMagnetic Compatibility）対策）を実現しており、実装面積、コストの両面において有利である。

また、幾つかの実施の形態においては、信号伝送装置は、ノイズフィルタ（フィルタ部）の高周波帯域透過特性を切り替え可能に制御することができる。そのため、差動信号の伝送、および、シングルエンド信号の伝送を択一的に行う場合には、信号伝送装置は、それぞれの信号に適した信号透過特性を選択して信号伝送を行うことができる。よって、当該幾つかの実施の形態による信号伝送装置においては、さらなる信号品質の向上およびより確実なノイズ対策が可能となっている。

また、信号伝送装置は、差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号の送出のみならず、差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を受信することも可能である。よって、本実施の形態による信号伝送装置は、信号送受信装置として使用することが可能である。

上述の実施の形態による信号伝送装置は、ノイズ対策にかかる構成が簡単化されており、特に、差動信号および互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を伝送可能な信号伝送装置として有用である。

１００ ・・・ 信号伝送装置（実施の形態１）
１００ｇ・・・ 信号伝送装置（実施の形態１変形例）
１０１ ・・・ 差動信号送信部
１０１ａ・・・ 差動信号出力回路
１０２ ・・・ シングルエンド信号送信部
１０２ａ・・・ 第１シングルエンド信号出力回路
１０２ｂ・・・ 第２シングルエンド信号出力回路
１０３ ・・・ フィルタ部（実施の形態１）
１０３ｇ・・・ フィルタ部（実施の形態１変形例）
１０４ａ・・・ 第１コモンモードフィルタ
１０４ｂ・・・ 第２コモンモードフィルタ
１０６ ・・・ グランド
１０７ ・・・ グランド
１０８ ・・・ 一対の信号線
１０８ａ・・・ 第１信号線
１０８ｂ・・・ 第２信号線
２００ ・・・ 信号伝送装置（実施の形態２）
２０３ ・・・ フィルタ部（実施の形態２）
２０４ ・・・ アレイタイプのコモンモードフィルタ
２０４ａ・・・ 第１コモンモードフィルタ回路
２０４ｂ・・・ 第２コモンモードフィルタ回路
３００ ・・・ 信号伝送装置（実施の形態３）
３０６ ・・・ 抵抗性素子
３０７ ・・・ 抵抗性素子
４００ ・・・ 信号伝送装置（実施の形態４）
４０３ ・・・ フィルタ部（実施の形態４）
４０８ ・・・ ドライバ
４０８ｃ・・・ ドライバコントローラ
５００ ・・・ 信号伝送装置（実施の形態５）
５０１ ・・・ 差動信号送受信部
５０１ａ・・・ 差動信号入出力回路
５０２ ・・・ シングルエンド信号送受信部
５０２ａ・・・ 第１シングルエンド信号入出力回路
５０２ｂ・・・ 第２シングルエンド信号入出力回路

Claims (11)

1. ２つの出力端子を備え、第１信号線および第２信号線を含んだ一対の信号線へ差動信号を送出する差動信号送信部と、
   ２つの出力端子を備え、前記第１信号線および前記第２信号線へ互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を送出するシングルエンド信号送信部と、
   第１コモンモードフィルタおよび第２コモンモードフィルタを含んだフィルタ部と、を有し、
   前記差動信号送信部の出力端子の一方および前記シングルエンド信号送信部の出力端子の一方は、前記フィルタ部の前記第１コモンモードフィルタに含まれる２つのインダクタのうちの一方のインダクタを介して前記第１信号線と接続され、
   前記差動信号送信部の出力端子の他方および前記シングルエンド信号送信部の出力端子の他方は、前記フィルタ部の前記第２コモンモードフィルタに含まれる２つのインダクタのうちの一方のインダクタを介して前記第２信号線と接続される、信号伝送装置。
2. 前記第１コモンモードフィルタの他方のインダクタ、および、前記第２コモンモードフィルタの他方のインダクタは、開放される、請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 前記第１コモンモードフィルタの他方のインダクタ、および、前記第２コモンモードフィルタの他方のインダクタは、グランドに接続される、請求項１に記載の信号伝送装置。
4. 前記第１コモンモードフィルタの他方のインダクタ、および、前記第２コモンモードフィルタの他方のインダクタは、抵抗性素子を介してグランドに接続される、請求項１に記載の信号伝送装置。
5. さらに、前記第１コモンモードフィルタの他方のインダクタおよび前記第２コモンモードフィルタの他方のインダクタとグランドとの間に接続されるドライバ回路と、該ドライバ回路の状態をハイインピーダンス状態とロー出力状態とで切り換え可能に制御するドライバコントローラと、を有する、請求項３に記載の信号伝送装置。
6. 前記ドライバコントローラは、自装置が差動信号を出力する場合に、前記ドライバ回路の状態をロー出力状態に制御し、自装置がシングルエンド信号を出力する場合に、前記ドライバ回路の状態をハイインピーダンス状態に制御する、請求項５に記載の信号伝送装置。
7. 前記第１コモンモードフィルタおよび前記第２コモンモードフィルタは、１つのアレイタイプのコモンモードフィルタに含まれる２つのコモンモードフィルタ回路である、請求項１に記載の信号伝送装置。
8. 前記第１コモンモードフィルタの一方のインダクタ、および、前記第２コモンモードフィルタの一方のインダクタは、前記アレイタイプのコモンモードフィルタにおいて最も物理的に離れたインダクタの組みあわせを構成する２つのインダクタである、請求項７に記載の信号伝送装置。
9. さらに、前記一対の信号線から前記フィルタ部を介して差動信号を受信する差動信号受信部を有する、請求項１に記載の信号伝送装置。
10. さらに、前記第１信号線および前記第２信号線から前記フィルタ部を介して互いに独立した２チャンネルのシングルエンド信号を受信するシングルエンド信号受信部を有する、請求項１に記載の信号伝送装置。
11. 前記差動信号として、クロック信号を送出する、請求項１に記載の信号伝送装置。

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