JP5547345B2 - コモンモードフィルタ - Google Patents

Description

本開示は、コモンモードフィルタに関し、特に、インダクタ、コンデンサ、抵抗を具備するコモンモードフィルタにおいて、デエンファシス機能を獲得しつつ、コモンモードノイズ除去能力、インピーダンス整合などを高めることに関する。

近年、データ量の増大に伴い、ＨＤＭＩ（High Definition Multi-media Interface）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの高速シリアルインターフェースが広く普及してきている。高速シリアルインターフェースでは、高速化、高ノイズ耐性、低ノイズ化の観点から差動伝送技術が採用されており、セットシステムなどに組み込む場合、さらに高ノイズ耐性、低ノイズ化を図るためにノイズ対策部品としてコモンモードフィルタが広く使用されている。

コモンモードフィルタの特徴としては、コモンモードノイズ除去能力を基本として、高速化に向けた高周波特性を高めた差動伝送特性（差動伝送波形に影響を与えない）、差動伝送線路へ整合したインピーダンス整合特性などがあげられる。

従来、コモンモードフィルタのコモンモードノイズ除去能力を向上させる技術としては、特許文献１に示すように、終端回路を具備したコモンモードフィルタの構成が提案されている。

特開２０１０−２７９５１号公報

しかしながら、この構成では、コモンモードフィルタ以降の線路がスタブとなってみえるため、インピーダンスが整合しておらず、高速化に不向きという課題を有している。また、差動伝送特性は、極力差動伝送波形に影響を与えないよう配慮されているだけであり、ケーブルなどの伝送線路の減衰、群位相特性を考慮して、それを補うような機能を有していることはない。

本開示の目的は以上の問題点を解決し、差動伝送波形を補正するイコライズ機能を有しつつ、コモンモードノイズ除去能力を飛躍的に高め、また、伝送波形に影響を与えないインピーダンス整合も図ることができるコモンモードフィルタを提供することにある。

本開示に係るコモンモードフィルタは、第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と並列に接続されたインダクタ回路であって、互いに直列に接続された少なくとも２つのインダクタを含む前記インダクタ回路と、
前記少なくとも２つのインダクタの接続点に接続された第５の外部端子とを備え、
前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地されたことを特徴とする。

また、別の開示に係るコモンモードフィルタは、第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と前記第１及び第２の外部端子との間に接続されたフィルタ回路を備え、
前記フィルタ回路は、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と、前記第１の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第１のリアクタンス回路と、
前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と、前記第２の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第２のリアクタンス回路と、
前記第１のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第３のリアクタンス回路と、
前記第２のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、前記第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第４のリアクタンス回路とを備え、
前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地されたことを特徴とする。

従って、本開示に係るコモンモードフィルタによれば、前記接地された外部端子を備えたので、コモンモード成分が逃げるパスができるため、さらに、イコライズ機能に追加して低域のコモンモードノイズ除去能力を高めることが可能となる。

また、別の開示に係るコモンモードフィルタによれば、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と前記第１及び第２の外部端子との間に接続されたフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路は、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と、前記第１の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第１のリアクタンス回路と、前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と、前記第２の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第２のリアクタンス回路と、
前記第１のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第３のリアクタンス回路と、
前記第２のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、前記第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第４のリアクタンス回路とを備え、前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地される。これにより、上述の作用効果に加えて、さらに両方向からのインピーダンス整合を図ることが可能となる。

本開示の実施形態１に係るコモンモードフィルタ１００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態２に係るコモンモードフィルタ２００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態３に係るコモンモードフィルタ３００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態４に係るコモンモードフィルタ４００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態５に係るコモンモードフィルタ５００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態６に係るコモンモードフィルタ６００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態７に係るコモンモードフィルタ７００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態８に係るコモンモードフィルタ８００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態９に係るコモンモードフィルタ９００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態１０に係るコモンモードフィルタ１０００の構成を示す回路図である。 本開示の実施形態１１に係るコモンモードフィルタ１１００の構成を示す回路図である。 従来例に係るコモンモードフィルタの差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図１のコモンモードフィルタ１００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 従来例に係るコモンモードフィルタの出力信号のアイパターンの一例を示す図である。 図１のコモンモードフィルタ１００の出力信号のアイパターンの一例を示す図である。 従来例に係るコモンモードフィルタのコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図２のコモンモードフィルタ２００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図３のコモンモードフィルタ３００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図３のコモンモードフィルタ３００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図３のコモンモードフィルタ３００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図４のコモンモードフィルタ４００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図４のコモンモードフィルタ４００のコモンモード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図５のコモンモードフィルタ５００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図５の６４Ｂ６６Ｂ符号化方式用コモンモードフィルタの差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図６の６４Ｂ６６Ｂ符号化方式用コモンモードフィルタの差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図６のコモンモードフィルタ６００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図７のコモンモードフィルタ７００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図６のコモンモードフィルタ６００の外部端子対Ｔ１からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜の周波数特性を示すスペクトル図である。 図７のコモンモードフィルタ７００の外部端子対Ｔ１からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜の周波数特性を示すスペクトル図である。 図７のコモンモードフィルタ７００の外部端子対Ｔ１からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜の周波数特性を示すスペクトル図である。 図７のコモンモードフィルタ７００の外部端子対Ｔ２からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ２２｜の周波数特性を示すスペクトル図である。 図８のコモンモードフィルタ８００の外部端子対Ｔ１，Ｔ２からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜，｜Ｚｄｄ２２｜の周波数特性を示すスペクトル図である。 図８のコモンモードフィルタ８００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。 図１０のコモンモードフィルタ１０００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。また、以下の実施形態においては、原則として、８Ｂ１０Ｂ符号化信号用のコモンモードフィルタについては説明しており、例外として、実施形態６における図６、図１８Ａ及び図１８Ｂのみ６４Ｂ６６Ｂ符号化信号用のコモンモードフィルタについて説明している。

（実施形態１）
図１は本開示の実施形態１に係るコモンモードフィルタ１００の構成を示す回路図である。図１において、本実施形態に係るイコライズ機能付きコモンモードフィルタ１００は、コモンモードフィルタ部１０１とインダクタ１０２とを備えて構成される。コモンモードフィルタ１００において、コモンモードフィルタ部１０１は、所定のコア又は磁心１０１ｃに巻回された１対のコイル１０１ａ，１０１ｂからなり、その一方の端子対と並列にインダクタ１０２を接続するとともに、その一方の端子対の第１及び第２の端子はそれぞれ外部端子１，２（以下、外部端子対Ｔ１という。）に接続され、その他方の端子対の第３及び第４の端子はそれぞれ外部端子３，４（以下、外部端子対Ｔ２という。）に接続される。

図１２Ａは従来例に係るコモンモードフィルタ（コモンモードフィルタ部１０１のみ）の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１２Ｂは図１のコモンモードフィルタ１００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図１２Ｂから明らかなように、１．５ＧＨｚ以下の特性が徐々に減衰（−７ｄＢ＠３００ＭＨｚ、−１ｄＢ＠１．５ＧＨｚ）するデエンファシスの特性を得ることができている。このような特性の場合、シリアルインターフェースで一般的に用いられる８Ｂ１０Ｂ符号化信号である３Ｇｂｐｓのデータビット列を１０ｍケーブルで伝送した場合、データビット列に含まれる基本周波数以下の周波数成分は１／５までの３００〜１．５ＧＨｚとなり、「０」「１」などの変化の激しいデータパターンは減衰が少なく、「０００００１１１１１」などの変化の緩やかなデータパターンは減衰が大きくなることによって、伝送ケーブルのシンボル間干渉を緩和することが可能となる。

図１３Ａは従来例に係るコモンモードフィルタの出力信号のアイパターンの一例を示す図であり、図１３Ｂは図１のコモンモードフィルタ１００の出力信号のアイパターンの一例を示す図である。図１３Ａから明らかなように、従来例ではアイパターンが閉じている状態である一方、本実施形態では、デエンファシスと呼ばれる波形レベルの補正（イコライズ機能）によって、エイパターンが開くことがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、高速な差動信号が単純に透過するのではなく、差動信号にデエンファシスと呼ばれる波形レベルの補正（イコライズ機能）を施すことが可能となり、高速伝送を助け、ビット誤り率を大幅に改善することができる。

以上の実施形態においては、１個のコモンモードフィルタ部１０１と、１個のインダクタ１０２で構成しているが、本開示はこれに限らず、コモンモードフィルタ部１０１とインダクタ１０２の少なくとも一つは互いに並列又は直列に接続された複数個であってもよい。また、これらの定数を変更してもよい。

（実施形態２）
図２は本開示の実施形態２に係るコモンモードフィルタ２００の構成を示す回路図である。図２において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ２００は、図１の実施形態１に係るコモンモードフィルタ１００と比較して、インダクタ１０２を２つのインダクタ２０２ａ，２０２ｂに分割し、かつその接続点に、接地された外部端子５を接続したことを特徴としている。ここで、２つのインダクタ２０２ａ，２０２ｂの直列回路を以下、インダクタ回路２０２という。

図１４Ａは従来例に係るコモンモードフィルタのコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１４Ｂは図２のコモンモードフィルタ２００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図１４Ｂから明らかなように、図１４Ａと比較して、本実施形態では、５００ＭＨｚ以下のノイズを飛躍的に除去できることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、外部端子５を介して接地され、コモンモード成分が逃げるパスができるため、さらに、イコライズ機能に追加して低域のコモンモードノイズ除去能力を高めることが可能となる。

以上の実施形態では、外部端子５を直接的に接地しているが、本開示はこれに限らず、以下のように間接的に接地してもよい。
（１）外部端子５を抵抗を介して接地し、
（２）外部端子５をインダクタを介して接地し、
（３）外部端子５をコンデンサを介して接地し、もしくは
（４）外部端子５を所定の電源に接地するようにしてもよい。

以上の実施形態においては、１個のコモンモードフィルタ部１０１と、２個のインダクタ１０２で構成しているが、本開示はこれに限らず、コモンモードフィルタ部１０１とインダクタ１０２の少なくとも一つは互いに並列又は直列に接続された複数個であってもよい。また、これらの定数を変更してもよい。

（実施形態３）
図３は本開示の実施形態３に係るコモンモードフィルタ３００の構成を示す回路図である。図３において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ３００は、図１の実施形態１に係るコモンモードフィルタ１００と比較して、インダクタ１０２に代えて、
（１）外部端子１と、コモンモードフィルタ部１０１のコイル１０１ａの一端との間にコンデンサ３０３ａを挿入し、
（２）外部端子２と、コモンモードフィルタ部１０１のコイル１０１ｂの一端との間にコンデンサ３０３ｂを挿入したことを特徴とする。

図１５Ａは図３のコモンモードフィルタ３００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１５Ｂは図３のコモンモードフィルタ３００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図２の実施形態２では、２つのインダクタ２０２ａ，２０２ｂの接続点を接地することで、デエンファシス効果とコモンモードノイズ除去能力を得ていたのに対して、本実施形態では、２つのコンデンサ３０３ａ，３０３ｂの追加だけで同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、イコライズ機能と低域のコモンモードノイズ除去能力を高める効果を同時に得ることができ、また、ＤＣ成分のカットが可能となる。

以上の実施形態においては、１個のコモンモードフィルタ部１０１と、２個のコンデンサ３０３ａ，３０３ｂで構成しているが、本開示はこれに限らず、コモンモードフィルタ部１０１と、２個のコンデンサ３０３ａ，３０３ｂの少なくとも一つは互いに並列又は直列に接続された複数個であってもよい。また、これらの定数を変更してもよい。

（実施形態４）
図４は本開示の実施形態４に係るコモンモードフィルタ４００の構成を示す回路図である。図４において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ４００は、図３の実施形態３に係るコモンモードフィルタ３３０に比較して、図１のインダクタ１０２を追加したことを特徴としている。

図１６Ａは図３のコモンモードフィルタ３００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１６Ｂは図４のコモンモードフィルタ４００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図１６Ｂから明らかなように、図１６Ａに比較して、１．５ＧＨｚ以下の特性が徐々に減衰する特性が高域側にシフトするように変化していることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、イコライズ特性の調整が可能となり、伝送する差動信号の周波数帯域において、デエンファシスカーブを高域側にシフトするように変更できる。

なお、コモンモードフィルタ１０１、インダクタ１０２、コンデンサ３０３ａ，３０３ｂはこの個数に限定されず、並列接続又は直列接続された複数個あってもよく、定数も変えてもよい。

（実施形態５）
図５は本開示の実施形態５に係るコモンモードフィルタ５００の構成を示す回路図である。図５において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ５００は、図４の実施形態４に係るコモンモードフィルタ４００に比較して、図２の実施形態３と同様に、インダクタ１０２を２つのインダクタ２０２ａ，２０２ｂに分割し、かつその接続点に、接地された外部端子５を接続したことを特徴としている。

図１７Ａは図４のコモンモードフィルタ４００のコモンモード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１７Ｂは図５のコモンモードフィルタ５００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図１７Ｂから明らかなように、図１７Ａと比較して、コモンモードノイズ除去能力がさらに高まっていることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、図１４Ｂの実施形態２に比較して、さらに低域のコモンモードノイズ除去能力を高めることが可能となる。

なお、コモンモードフィルタ１０１、インダクタ２０２ａ，２０２ｂ、コンデンサ３０３ａ，３０３ｂはこの個数に限定されず、並列接続又は直列接続された複数個あってもよく、定数も変えてもよい。また、外部端子５も複数個あってもよく、外部端子５を上述のように直接的に又は間接的に接地してもよい。

（実施形態６）
図６は本開示の実施形態６に係るコモンモードフィルタ６００の構成を示す回路図である。図６において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ６００は、図５の実施形態５に比較して、
（１）インダクタ２０２ａを、抵抗６０４ａ及びインダクタ２０２ａの直列回路にてなるリアクタンス回路６１１で置き換え、すなわち、抵抗６０４ａをさらに追加し、
（２）インダクタ２０２ｂを、抵抗６０４ｂ及びインダクタ２０２ｂの直列回路にてなるリアクタンス回路６１２で置き換え、すなわち、抵抗６０４ｂをさらに追加したことを特徴としている。ここで、リアクタンス回路６１１，６１２により、リアクタンス回路６１０を構成する。

図１８Ａは図５の６４Ｂ６６Ｂ符号化方式用コモンモードフィルタの差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１８Ｂは図６の６４Ｂ６６Ｂ符号化方式用コモンモードフィルタの差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図１８Ｂから明らかなように、図１８Ａと比較して１．５ＧＨｚ以下の特性が徐々に減衰する特性が低域側にシフトするように変化していることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態５においてさらに低域のイコライズ特性の調整が可能となり、伝送する差動信号の周波数帯域において、デエンファシスカーブを変更できる。

なお、コモンモードフィルタ１０１、インダクタ２０２ａ，２０２ｂ、コンデンサ３０３ａ，３０３ｂ、抵抗６０４ａ，６０４ｂはこの個数に限定されず、並列接続又は直列接続された複数個あってもよく、定数も変えてもよい。また、外部端子５も複数個あってもよく、外部端子５を上述のように直接的に又は間接的に接地してもよい。さらに、抵抗６０４ａ及びインダクタ２０２ａの直列回路における接続順序、並びに、抵抗６０４ｂ及びインダクタ２０２ｂの直列回路における接続順序は図６とは逆に接続するようにしてもよい。

（実施形態７）
図７は本開示の実施形態７に係るコモンモードフィルタ７００の構成を示す回路図である。図７において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ７００は、図６の実施形態６に係るコモンモードフィルタ６００に比較して、
（１）コンデンサ３０３ａを、抵抗７０５ａ及びコンデンサ３０３ａの並列回路に置き換え、すなわち、抵抗７０５ａをさらに追加し、
（２）コンデンサ３０３ｂを、抵抗７０５ｂ及びコンデンサ３０３ｂの並列回路に置き換え、すなわち、抵抗７０５ｂをさらに追加したことを特徴とする。

図１９Ａは図６のコモンモードフィルタ６００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図１９Ｂは図７のコモンモードフィルタ７００の差動モード透過係数Ｓｄｄ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図１９Ｂから明らかなように、図１９Ａと比較して、１００ＭＨｚ以下の特性が一定に保たれていることがわかる。これにより、実施形態１で説明した８Ｂ１０Ｂなどの符号化方式により符号化されたデータによらず、どんなデータビット列に対してもワーストな減衰量が保証されるため、幅広いアプリケーションでの使用が可能となる。

図２０Ａは図６のコモンモードフィルタ６００の外部端子対Ｔ１からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜の周波数特性を示すスペクトル図であり、図２０Ｂは図７のコモンモードフィルタ７００の外部端子対Ｔ１からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜の周波数特性を示すスペクトル図である。従来５００ＭＨｚ以下のインピーダンスが整合していなかったのに対して、本実施形態では、１００Ωに整合しており不要な信号反射がおこることはなく、それに起因する放射ノイズも抑制され、また、多重反射によるノイズ耐性の低下も軽減可能となることがわかる。また、伝送される信号が低速になっても問題はおきない。

以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態６においてさらに低域の差動透過特性を一定レベルに保持することが可能となり、かつ一方の方向からインピーダンス整合を図ることが可能となる。

なお、コモンモードフィルタ１０１、インダクタ２０２ａ，２０２ｂ、コンデンサ３０３ａ，３０３ｂ、抵抗６０４ａ，６０４ｂ，７０５ａ，７０５ｂはこの個数に限定されず、並列接続又は直列接続された複数個あってもよく、定数も変えてもよい。また、外部端子５も複数個あってもよく、外部端子５を上述のように直接的に又は間接的に接地してもよい。さらに、抵抗６０４ａ及びインダクタ２０２ａの直列回路における接続順序、並びに、抵抗６０４ｂ及びインダクタ２０２ｂの直列回路における接続順序は図７とは逆に接続するようにしてもよい。

（実施形態８）
図８は本開示の実施形態８に係るコモンモードフィルタ８００の構成を示す回路図である。本実施形態に係るコモンモードフィルタ８００は、図６の実施形態６に係るコモンモードフィルタ６００に比較して、
（１）コンデンサ３０３ａを、２つの抵抗８０５ａ，８０５ｃの直列回路と、コンデンサ３０３ａとの並列回路にてなるリアクタンス回路８１１に置き換え、ここで、２つの抵抗８０５ａ，８０５ｃの接続点は抵抗６０４ａの一端に接続され、
（２）コンデンサ３０３ｂを、２つの抵抗８０５ｂ，８０５ｄの直列回路と、コンデンサ３０３ｂとの並列回路にてなるリアクタンス回路８１２に置き換え、ここで、２つの抵抗８０５ｂ，８０５ｄの接続点は抵抗６０４ｂの一端に接続されることを特徴とする。ここで、抵抗６０４ａ，６０４ｂ，８０５ａ〜８０５ｄ、インダクタ２０２ａ，２０２ｂ及びコンデンサ３０３ａ，３０３ｂからなる回路を以下、フィルタ回路１０１０という。

図２１Ａは図７のコモンモードフィルタ７００の外部端子対Ｔ１からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜の周波数特性を示すスペクトル図であり、図２１Ｂは図７のコモンモードフィルタ７００の外部端子対Ｔ２からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ２２｜の周波数特性を示すスペクトル図であり、図２１Ｃは図８のコモンモードフィルタ８００の外部端子対Ｔ１，Ｔ２からフィルタを見たときの差動モードインピーダンスの大きさ｜Ｚｄｄ１１｜，｜Ｚｄｄ２２｜の周波数特性を示すスペクトル図である。図２１Ａ及び図２１Ｂの実施形態７では、外部端子対Ｔ１からしかインピーダンス整合が図られていないのに対して、図２１Ｃの本実施形態では、外部端子対Ｔ１，Ｔ２の両方から均一なインピーダンス整合が図られていることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態７においてさらに両方向からのインピーダンス整合を図ることが可能となる。

なお、コモンモードフィルタ１０１、インダクタ２０２ａ，２０２ｂ、コンデンサ３０３ａ，３０３ｂ、抵抗６０４ａ，６０４ｂ，８０５ａ〜８０５ｄはこの個数に限定されず、並列接続又は直列接続された複数個あってもよく、定数も変えてもよい。また、外部端子５も複数個あってもよく、外部端子５を上述のように直接的に又は間接的に接地してもよい。さらに、抵抗６０４ａ及びインダクタ２０２ａの直列回路における接続順序、並びに、抵抗６０４ｂ及びインダクタ２０２ｂの直列回路における接続順序は図８とは逆に接続するようにしてもよい。

（実施形態９）
図９は本開示の実施形態９に係るコモンモードフィルタ９００の構成を示す回路図である。図９において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ９００は、図８の実施形態８に係るコモンモードフィルタ８００に比較して、
（１）コンデンサ３０３ａを除去してオープン状態にしてオープン部９０６ａを形成し、オープン部９０６ａの一端（コモンモードフィルタ１０１のコイル１０１ａの一端に接続される）が外部端子６に接続され、
（２）コンデンサ３０３ｂを除去してオープン状態にしてオープン部９０６ｂを形成し、オープン部９０６ｂの一端（コモンモードフィルタ１０１のコイル１０１ｂの一端に接続される）が外部端子７に接続されることを特徴とする。
ここで、外部端子１，６間には好ましくは可変コンデンサ９０７ａが接続され、外部端子２，７間には好ましくは可変コンデンサ９０７ｂが接続され、これらの各可変コンデンサ９０７ａ，９０７ｂの容量を変化することにより、イコライズ特性を調整することを特徴としている。

（実施形態１０）
図１０は本開示の実施形態１０に係るコモンモードフィルタ１０００の構成を示す回路図である。図１０において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１０００は、図８のコモンモードフィルタ８００に比較して、抵抗８０５ａの一端と外部端子１との間、及び、抵抗８０５ｂの一端と外部端子２との間にも、コモンモードフィルタ部１０１と同様の構成を有するコモンモードフィルタ部１０１Ａを挿入し、すなわち、コモンモードフィルタ部１０１，１０１Ａを、抵抗６０４ａ，６０４ｂ，８０５ａ〜８０５ｄ、インダクタ２０２ａ，２０２ｂ及びコンデンサ３０３ａ，３０３ｂからなるフィルタ回路１０１０の両側に挿入したことを特徴としている。すなわち、コモンモードフィルタ部１０１，１０１Ａを両方の外部端子対Ｔ１，Ｔ２側に配置したことを特徴とする。

図２２Ａは図８のコモンモードフィルタ８００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図であり、図２２Ｂは図１０のコモンモードフィルタ１０００のコモンモード透過係数Ｓｃｃ２１の周波数特性を示すスペクトル図である。図２２Ｂから明らかなように、図２２Ａと比較して、高域のコモンモードノイズ除去能力を高くなっていることがわかる。また、左右対称な構造となるため、部品の方向性の関係なしにさらに均一な特性を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、高域のコモンモードノイズ除去能力をさらに高めることができる。また、左右対称な構造となるため、部品の方向性の関係なしにさらに均一な特性を得ることが可能となる。
（実施形態１１）
図１１は本開示の実施形態１１に係るコモンモードフィルタ１１００の構成を示す回路図である。図１１において、本実施形態に係るコモンモードフィルタ１１００は、図８の実施形態８に係るコモンモードフィルタ８００に比較して、コモンモードフィルタ部１０１と外部端子対Ｔ２との間に、フィルタ回路１０１０と同様の回路構成を有するフィルタ回路１０１０Ａを挿入したことを特徴としている。ここで、フィルタ回路１０１０Ａは、抵抗６０４ａａ，６０４ｂａ，８０５ａａ〜８０５ｄａと、インダクタ２０２ａａ，２０２ｂａと、コンデンサ３０３ａａ，３０３ｂａとを備えて構成される。

図１１のフィルタ回路１０１０Ａにおいて、抵抗６０４ａａとインダクタ２０２ａａによりリアクタンス回路６１１ａと構成し、抵抗６０４ｂａとインダクタ２０２ｂａによりリアクタンス回路６１２ａと構成し、リアクタンス回路６１１ａ，６１２ａによりリアクタンス回路６１０ａを構成する。また、抵抗８０５ａａと８０５ｃａとコンデンサ３０３ａａとによりリアクタンス回路８１１ａを構成し、抵抗８０５ｂａと８０５ｄａとコンデンサ３０３ｂａとによりリアクタンス回路８１２ａを構成する。なお、インダクタ２０２ａａとインダクタ２０２ｂａの接続点は外部端子８に接続される。

以上のように構成されたコモンモードフィルタ１１００によれば、図８の実施形態８に比較して、低域のコモンモードノイズ除去能力をさらに高めることができる。また、左右対称な構造となるため、部品の方向性の関係なしにさらに均一な特性を得ることが可能となる。

以上の各実施形態においては、コモンモードフィルタ１００〜１１００について説明したが、これらのコモンモードフィルタ１００〜１１００を例えば、ＨＤＭＩ（High Definition Multi-media Interface）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの高速シリアルインターフェース回路に備えて構成してもよい。

開示の要旨．
第１の態様に係るコモンモードフィルタは、第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と並列に接続されたインダクタ回路であって、互いに直列に接続された少なくとも２つのインダクタを含む前記インダクタ回路と、
前記少なくとも２つのインダクタの接続点に接続された第５の外部端子とを備え、
前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地されたことを特徴とする。

第２の態様に係るコモンモードフィルタは、前記第１の態様に係るコモンモードフィルタにおいて、
前記第１の外部端子と、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子との間に挿入された第１のコンデンサと、
前記第２の外部端子と、前記コモンモードフィルタ部の第２の端子との間に挿入された第２のコンデンサとをさらに備えたことを特徴とする。

第３の態様に係るコモンモードフィルタは、前記第２の態様に係るコモンモードフィルタにおいて、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と前記第１のインダクタの一端との間、もしくは、前記第１及び第２のインダクタの接続点と前記第１のインダクタの他端との間に挿入された第１の抵抗と、
前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と前記第２のインダクタの一端との間、もしくは、前記第１及び第２のインダクタの接続点と前記第２のインダクタの他端との間に挿入された第２の抵抗とをさらに備えたことを特徴とする。

第４の態様に係るコモンモードフィルタは、前記第３の態様に係るコモンモードフィルタにおいて、
前記第１のコンデンサに並列に接続された第３の抵抗と、
前記第２のコンデンサに並列に接続された第４の抵抗とをさらに備えたことを特徴とする。

第５の態様に係るコモンモードフィルタは、第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と前記第１及び第２の外部端子との間に接続されたフィルタ回路を備え、
前記フィルタ回路は、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と、前記第１の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第１のリアクタンス回路と、
前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と、前記第２の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第２のリアクタンス回路と、
前記第１のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第３のリアクタンス回路と、
前記第２のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、前記第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第４のリアクタンス回路とを備え、
前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地されたことを特徴とする。

第６の態様に係るコモンモードフィルタは、前記第５の態様に係るコモンモードフィルタにおいて、
前記第１のリアクタンス回路のコンデンサを除去してオープン部を形成し、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子に接続された第６の外部端子と、
前記第１のリアクタンス回路のコンデンサを除去してオープン部を形成し、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子に接続された第７の外部端子と、
前記第１の外部端子と前記第６の外部端子との間に接続された第１の可変コンデンサと、
前記第２の外部端子と前記第７の外部端子との間に接続された第２の可変コンデンサとをさらに備えたことを特徴とする。

第７の態様に係るコモンモードフィルタは、前記第５の態様に係るコモンモードフィルタにおいて、前記コモンモードフィルタ部と同様の構成を有し、前記フィルタ回路と前記第１及び第２の端子との間に挿入された別のコモンモードフィルタ部をさらに備えたことを特徴とする。

第８の態様に係るコモンモードフィルタは、前記第５の態様に係るコモンモードフィルタにおいて、前記フィルタ回路と同様の構成を有し、前記コモンモードフィルタと前記第３及び第４の端子との間に挿入された別のフィルタ回路をさらに備えたことを特徴とする。

従って、前記第１の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記接地された外部端子を備えたので、コモンモード成分が逃げるパスができるため、さらに、イコライズ機能に追加して低域のコモンモードノイズ除去能力を高めることが可能となる。

また、前記第２の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記第１の外部端子と、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子との間に挿入された第１のコンデンサと、前記第２の外部端子と、前記コモンモードフィルタ部の第２の端子との間に挿入された第２のコンデンサとをさらに備えたので、イコライズ機能と低域のコモンモードノイズ除去能力を高める効果を同時に得ることができ、また、ＤＣ成分のカットが可能となる。

さらに、前記第３の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と前記第１のインダクタの一端との間、もしくは、前記第１及び第２のインダクタの接続点と前記第１のインダクタの他端との間に挿入された第１の抵抗と、前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と前記第２のインダクタの一端との間、もしくは、前記第１及び第２のインダクタの接続点と前記第２のインダクタの他端との間に挿入された第２の抵抗とをさらに備える。これにより、さらに低域のイコライズ特性の調整が可能となり、伝送する差動信号の周波数帯域において、デエンファシスカーブを高域側にシフトするように変化させることができる。

またさらに、前記第４の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記第１のコンデンサに並列に接続された第３の抵抗と、前記第２のコンデンサに並列に接続された第４の抵抗とをさらに備える。これにより、さらに低域の差動透過特性を一定レベルに保持することが可能となり、かつ一方の方向からインピーダンス整合を図ることが可能となる。また、不要な信号反射がおこることはなく、それに起因する放射ノイズも抑制され、また、多重反射によるノイズ耐性の低下も軽減可能となる。また、伝送される信号が低速になっても問題はおきない。

前記第５の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と前記第１及び第２の外部端子との間に接続されたフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路は、
前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と、前記第１の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第１のリアクタンス回路と、前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と、前記第２の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第２のリアクタンス回路と、
前記第１のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第３のリアクタンス回路と、
前記第２のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、前記第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第４のリアクタンス回路とを備え、前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地される。これにより、上述の作用効果に加えて、さらに両方向からのインピーダンス整合を図ることが可能となる。

また、前記第６の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記第１のリアクタンス回路のコンデンサを除去してオープン部を形成し、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子に接続された第６の外部端子と、
前記第１のリアクタンス回路のコンデンサを除去してオープン部を形成し、前記コモンモードフィルタ部の第１の端子に接続された第７の外部端子と、
前記第１の外部端子と前記第６の外部端子との間に接続された第１の可変コンデンサと、
前記第２の外部端子と前記第７の外部端子との間に接続された第２の可変コンデンサとをさらに備える。これにより、前記第１及び第２の可変コンデンサの各容量を調整することにより、当該コモンモードフィルタのイコライズ特性を調整することができる。

さらに、前記第７の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記コモンモードフィルタ部と同様の構成を有し、前記フィルタ回路と前記第１及び第２の端子との間に挿入された別のコモンモードフィルタ部をさらに備える。すなわち、前記コモンモードフィルタ部を前記フィルタ回路の両側に２つ配置することによって、高域のコモンモードノイズ除去能力をさらに高めることができる。また、左右対称な構造となるため、部品の方向性の関係なしにさらに均一な特性を得ることが可能となる。

またさらに、前記第８の態様に係るコモンモードフィルタによれば、前記フィルタ回路と同様の構成を有し、前記コモンモードフィルタと前記第３及び第４の端子との間に挿入された別のフィルタ回路をさらに備える。これにより、さらに低域のコモンモードノイズ除去能力をさらに高めることができる。また、左右対称な構造となるため、部品の方向性の関係なしにさらに均一な特性を得ることが可能となる。

以上詳述したように、本開示に係るコモンモードフィルタによれば、差動信号を伝送するインターフェースにおいて、イコライズ機能を内蔵しているので、差動伝送波形を補正して信号波形を伝送しやすくし、かつコモンモードノイズ除去能力を飛躍的に高め、また、伝送波形に影響を与えないインピーダンス整合も図っているため、不要な信号反射がおこることはなく、それに起因する放射ノイズも抑制され、また、多重反射によるノイズ耐性の低下も抑制する手段として応用可能である。

本開示に係るコモンモードフィルタは特に、ＨＤＭＩ（High Definition Multi-media Interface）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの高速シリアルインターフェース回路に適用できる。

１,２,３,４,５,６,７,８…外部端子、
１００,２００,３００,４００,５００,６００,７００,８００,９００,１０００,１１００…コモンモードフィルタ、
１０１,１０１Ａ…コモンモードフィルタ部、
１０１ａ，１０１ｂ…コイル、
１０１ｃ…磁心、
１０２,２０２ａ,２０２ｂ,２０２ａａ,２０２ｂａ…インダクタ、
２０２…インダクタ回路、
３０３ａ,３０３ｂ,３０３ａａ,３０３ｂａ…コンデンサ、
６０４ａ,６０４ｂ,７０５ａ,７０５ｂ,８０５ａ,８０５ｂ,８０５ｃ,８０５ｄ…抵抗、
６０４ａａ,６０４ｂａ,８０５ａａ,８０５ｂａ,８０５ｃａ,８０５ｄａ…抵抗、
６１０，６１０ａ，６１１，６１２，６１１ａ，６１２ａ，８１１，８１２，８１１ａ，８１２ａ…リアクタンス回路、
９０６ａ,９０６ｂ…オープン部、
９０７ａ，９０７ｂ…可変コンデンサ、
１０１０，１０１０Ａ…フィルタ回路、
Ｔ１，Ｔ２…外部端子対。

Claims (6)

1. 第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と並列に接続されたインダクタ回路であって、互いに直列に接続された第１及び第２のインダクタを含む前記インダクタ回路と、
   前記第１及び第２のインダクタの接続点に接続された第５の外部端子と、
   前記第１の外部端子と前記コモンモードフィルタ部の第１の端子との間に挿入された第１のコンデンサと、
   前記第２の外部端子と前記コモンモードフィルタ部の第２の端子との間に挿入された第２のコンデンサと、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と前記第１のインダクタの一端との間、又は、前記第１及び第２のインダクタの接続点と前記第１のインダクタの他端との間に挿入された第１の抵抗と、
   前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と前記第２のインダクタの一端との間、又は、前記第１及び第２のインダクタの接続点と前記第２のインダクタの他端との間に挿入された第２の抵抗とを備え、
   前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地されるコモンモードフィルタ。
2. 前記第１のコンデンサに並列に接続された第３の抵抗と、
   前記第２のコンデンサに並列に接続された第４の抵抗とをさらに備える請求項１記載のコモンモードフィルタ。
3. 第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と前記第１及び第２の外部端子との間に接続されたフィルタ回路を備え、
   前記フィルタ回路は、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と、前記第１の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第１のリアクタンス回路と、
   前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と、前記第２の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路とコンデンサとの並列回路にてなる第２のリアクタンス回路と、
   前記第１のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第３のリアクタンス回路と、
   前記第２のリアクタンス回路の２つの抵抗の接続点と、前記第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第４のリアクタンス回路とを備え、
   前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地されるコモンモードフィルタ。
4. 第１及び第２の外部端子にそれぞれ接続された第１及び第２の端子からなる第１の端子対と、第３及び第４の外部端子にそれぞれ接続された第３及び第４の端子からなる第２の端子対とを有し、コモンモードノイズを除去する少なくとも１つのコモンモードフィルタ部を備えたコモンモードフィルタにおいて、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子対と前記第１及び第２の外部端子との間に接続されたフィルタ回路と、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子に接続された第６の外部端子と、
   前記コモンモードフィルタ部の第２の端子に接続された第７の外部端子と、を備え、
   前記フィルタ回路は、
   前記コモンモードフィルタ部の第１の端子と、前記第１の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路を有する第１の回路と、
   前記コモンモードフィルタ部の第２の端子と、前記第２の外部端子との間に接続され、２つの抵抗の直列回路を有する第２の回路と、
   前記第１の回路の２つの抵抗の接続点と、第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第３のリアクタンス回路と、
   前記第２の回路の２つの抵抗の接続点と、前記第５の外部端子との間に接続され、抵抗とインダクタとの直列回路にてなる第４のリアクタンス回路と、を備え、
   前記第５の外部端子は直接的に又は間接的に接地され、
   前記第１の外部端子と前記第６の外部端子との間には第１の可変コンデンサが接続され、
   前記第２の外部端子と前記第７の外部端子との間には第２の可変コンデンサが接続されるコモンモードフィルタ。
5. 前記フィルタ回路と前記第１及び第２の端子との間に挿入された別のコモンモードフィルタ部をさらに備える請求項４記載のコモンモードフィルタ。
6. 前記コモンモードフィルタと前記第３及び第４の端子との間に挿入された別のフィルタ回路をさらに備える請求項４記載のコモンモードフィルタ。

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