JP5407852B2

JP5407852B2 - 電気回路

Info

Publication number: JP5407852B2
Application number: JP2009296314A
Authority: JP
Inventors: 光博加藤; 佳貞神田; 靖士中山
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011139146A

Description

本発明は、電気回路に関する。

近年、電気回路において伝達されるデジタル信号の高速化に伴い、当該電気回路の配線から発生する高周波ノイズが増大しつつある。この場合、発生した高周波ノイズが電磁誘導や輻射により他の配線に伝播し、他の機器に影響を及ぼす可能性があるため、高周波ノイズの伝播を防止するための対策が必要となっていた。そこで、例えば高周波ノイズを発生させる配線と他の配線とを離して配置する対策が行われていた。あるいは、高周波ノイズを発生させる電気回路の周囲に金属製の筐体を設けることで、当該筐体の外部への高周波ノイズの漏洩を防止するノイズ低減装置が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−７７６５０号公報

しかし、近年は電気製品における小型化への要求に伴い、基板面積の縮小や電気回路の高密度実装化が強く求められている。このため、高周波ノイズを発生させる配線と他の配線とを近接して配置せざるを得ず、高周波ノイズの伝播が生じる可能性があった。また、基板面積の縮小要求に伴うスペース上の制約から、特許文献１に記載の装置のように高周波ノイズ遮断用のシールドを設けることも困難となっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板面積を拡大することなく高周波ノイズの伝播を抑制することができる、電気回路を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の電気回路は、信号線と、オープンコレクタを構成する出力端子、出力線、及びプルアップ抵抗と、を備え、前記出力線は、前記信号線に対して略平行に配設された平行区間と、当該平行区間から前記出力端子に至る区間であって前記信号線に対して略非平行に配設された非平行区間とを有し、前記プルアップ抵抗の前記出力線に対する接続点を、前記非平行区間に設けた。
また、請求項２に記載の電気回路は、請求項１に記載の電気回路において、前記出力端子には、トランジスタのコレクタが接続可能であり、前記出力線の全範囲のうち、前記トランジスタがＯＦＦ状態になった場合にアンテナとして作用する範囲が、前記信号線に対して略非平行になるように、前記プルアップ抵抗の前記出力線に対する前記接続点を、前記非平行区間に設けた。

請求項１に記載の電気回路によれば、プルアップ抵抗の出力線に対する接続点を、出力線が信号線に対して略非平行に配設された非平行区間に設けたので、出力線が電気的に浮いた状態となった場合であっても信号線を発生源とする高周波ノイズが当該出力線に伝播することを防止することができる。これにより、配線間隔の拡大やノイズ遮断用のシールドを設けることなく、電気回路における高周波ノイズの伝播を抑制することができる。

実施の形態に係る電気回路の概要図である。従来技術における電気回路の概要図である。

以下、本発明に係る電気回路の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、本発明に係る電気回路の適用対象は任意であるが、以下ではナビゲーションシステム内の電気回路に適用した場合を例として説明する。

（構成）
まず、実施の形態に係る電気回路の構成を説明する。図１は、実施の形態に係る電気回路の概要図である。図１に示すように、電気回路１は、信号線２と、オープンコレクタを構成する出力端子３、出力線４、及びプルアップ抵抗５とを備えている。この電気回路１は、例えば公知のプリント回路として構成される。

（構成−信号線）
信号線２は、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）６とＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）７との間で高周波デジタル信号の伝送を行う。

（構成−出力端子、出力線、及びプルアップ抵抗）
外部システム３０（例えばオーディオシステム）におけるトランジスタ８のコレクタが、当該外部システム３０内の配線９を介して出力端子３に接続されることにより、当該トランジスタ８と、出力端子３、出力線４、及びプルアップ抵抗５とによってオープンコレクタが構成される。具体的には、出力線４の一端は出力端子３に接続され、他端はＣＰＵ６に接続されている。出力線４は、信号線２に対して略平行に配設された平行区間と、当該平行区間から出力端子３に至る区間であって信号線２に対して略非平行に配設された非平行区間とを有している。また、出力線４における非平行区間に設けられた接続点４ａを介して、プルアップ抵抗５の一端が出力線４に接続され、プルアップ抵抗５の他端には電源電圧Ｖｃｃが印加されている。さらに、出力線４における非平行区間であって、当該出力線４に対するプルアップ抵抗５の接続点４ａとＣＰＵ６との間に、ダンピング抵抗１０が設けられている。なお、外部システム３０において、出力端子３とトランジスタ８のコレクタとの間にダンピング抵抗１１を設けてもよい。

（作用）
次に、上述の如く構成された電気回路１による作用を説明する。まず、従来の電気回路４０における作用を説明する。図２は、従来技術における電気回路４０の概要図である。図２に示すように、従来の電気回路４０においては、プルアップ抵抗５の出力線４に対する接続点４ａが平行区間に設けられていた。

ここで、トランジスタ８がＯＦＦ状態になると、出力線４とＧＮＤ１２とは電気的に切り離されるため、ＣＰＵ６への出力はＨｉ−Ｚ（ハイ・インピーダンス）となる。この場合、プルアップ抵抗５の接続点４ａと出力端子３との間の出力線４、及び出力端子３と外部システム３０におけるトランジスタ８のコレクタとの間の配線９は、接地されておらず電気的に浮いた状態であるため、アンテナとして作用する。すなわち、平行区間において信号線２と略平行に配置されている出力線４がアンテナとして作用することとなる。この場合、信号線２を発生源とする高周波ノイズが電磁誘導により出力線４に容易に伝播し、当該出力線４及び配線９を介してナビゲーションシステム２０や外部システム３０内の他の配線１３等に伝播してしまう。

一方、図１に示した本実施の形態に係る電気回路１においても、トランジスタ８がＯＦＦ状態になると、プルアップ抵抗５の接続点４ａと出力端子３との間の出力線４、及び出力端子３と外部システム３０におけるトランジスタ８のコレクタとの間の配線９は、接地されておらず電気的に浮いた状態であるため、アンテナとして作用する。しかし、出力線４に対するプルアップ抵抗５の接続点４ａが非平行区間に設けられているため、アンテナとして作用する範囲の出力線４は信号線２とは略非平行であり、信号線２を発生源とする高周波ノイズが電磁誘導により伝播されにくい。従って、信号線２を発生源とする高周波ノイズが、当該出力線４及び配線９を介してナビゲーションシステム２０や外部システム３０内の他の配線１３等に伝播することが防止される。

なお、外部システム３０においてトランジスタ８がＯＮ状態になった場合は、出力線４はトランジスタ８を介してＧＮＤ１２と接続されることになるので、出力線４を介したＣＰＵ６への出力はＬｏｗとなる。この場合、出力線４は接地されている状態であることから信号線２を発生源とする高周波ノイズの影響を受けにくい。

（効果）
このように実施の形態によれば、プルアップ抵抗５の出力線４に対する接続点４ａを、出力線４が信号線２に対して略非平行に配設された非平行区間に設けたので、出力線４が電気的に浮いた状態となった場合であっても信号線２を発生源とする高周波ノイズが当該出力線４に伝播することを防止することができる。これにより、配線間隔の拡大やノイズ遮断用のシールドを設けることなく、電気回路１における高周波ノイズの伝播を抑制することができる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。

（ダンピング抵抗について）
上述の実施の形態では、出力線４における非平行区間であって、当該出力線４に対するプルアップ抵抗５の接続点４ａとＣＰＵ６との間に、ダンピング抵抗１０が設けられていると説明したが、ダンピング抵抗１０を平行区間に設けてもよい。

（電気回路の作用について）
上述の実施の形態では、トランジスタ８がＯＦＦ状態になると、出力線４や外部システム３０の配線９が電気的に浮いた状態となり、アンテナとして作用すると説明したが、外部システム３０がナビゲーションシステム２０から切り離され出力端子３が開放された場合にも、プルアップ抵抗５の接続点４ａと出力端子３との間の出力線４がアンテナとして作用しうる。この場合においても、上述の実施の形態に係る電気回路１では出力線４に対するプルアップ抵抗５の接続点４ａが非平行区間に設られているため、アンテナとして作用する範囲の出力線４は信号線２とは略非平行であり、信号線２を発生源とする高周波ノイズが電磁誘導により伝播されにくい。従って、信号線２を発生源とする高周波ノイズが、当該出力線４を介してナビゲーションシステム２０内の他の配線等に伝播することが防止される。

１、４０電気回路
２信号線
３出力端子
４出力線
４ａ接続点
５プルアップ抵抗
６ＣＰＵ
７ＩＣ
８トランジスタ
９、１３配線
１０、１１ダンピング抵抗
１２ＧＮＤ
２０ナビゲーションシステム
３０外部システム

Claims

信号線と、
オープンコレクタを構成する出力端子、出力線、及びプルアップ抵抗と、を備え、
前記出力線は、前記信号線に対して略平行に配設された平行区間と、当該平行区間から前記出力端子に至る区間であって前記信号線に対して略非平行に配設された非平行区間とを有し、
前記プルアップ抵抗の前記出力線に対する接続点を、前記非平行区間に設けた、
電気回路。
前記出力端子には、トランジスタのコレクタが接続可能であり、
前記出力線の全範囲のうち、前記トランジスタがＯＦＦ状態になった場合にアンテナとして作用する範囲が、前記信号線に対して略非平行になるように、前記プルアップ抵抗の前記出力線に対する前記接続点を、前記非平行区間に設けた、
請求項１に記載の電気回路。