JP5670251B2 - コモンモードノイズ抑制回路 - Google Patents

Description

本発明は、コモンモードノイズフィルタに関し、特に、周波数の範囲が数ＧＨｚ以内のコモンモードノイズに対する広帯域抑制を行うために適用可能なコモンモードノイズ抑制回路に関する。

電子システムにおける電磁環境が益々複雑になっているため、電磁妨害雑音（ＥＭＩ）現象がより悪化し、システムの正常な作動に影響を与える明らかな障害となっている。
高速デジタル回路の急速な発展のためにデータ伝送が絶えず増加し、研究者達は、デジタルシステムのノイズ及びクロストークを抑制するために注意を払わなければならない。差分信号が本来の信号現示を十分に維持し、低電磁放射又は低電磁妨害雑音を維持することが理想的である。

しかしながら実際の回路においては、不平衡な遅延及び振幅又は、入力／出力レジスタ又はパッケージレイアウトの不平衡な設計によって差分信号が発生し、不要なコモンモードノイズが差分信号に付随するほど、立ち上がり／立ち下がり端の時間に違いが生じる。

高速データ伝送インターフェースに対して、例えば、直列ＡＴＡ、ＰＣＩ−Ｅ、ＯＣ−１９２、ギガビットイーサネット等、ケーブルは、異なる電子装置間で差分信号を伝送することが常に必要である。
この時、コモンモードノイズは、入力／出力ケーブルに合成され、入力／出力ケーブルがＥＭＩアンテナとなるような励振源となるように形成されることがある。
従って、入力／出力ケーブルの電磁妨害雑音の問題を解決するためには、差分信号の質に影響を与えないよう差分信号のルート上のコモンモードノイズを抑制しなければならない。

これに関して、差分信号のコモンモードノイズを抑制するいくつかの方法が提供されており、その最も典型的なものがコモンモードチョークである。
コモンモードチョークは、同じ磁石に巻きつく同じ量のワイヤループを有する独立した２つのコイルから成り、その構造は、コアコイルを介した巻線又はフィードと等しく、コモンモードノイズに対して高い導電インピーダンスを発生させたり、自己インダクタンス及び相互誘導の合計及び差によって、高磁力導電性ニードルを介して差分信号に対してゼロに近づくインピーダンスを発生させたりする。

しかしながら、コモンモードチョークは、ＭＨｚの範囲においてのみ機能し、コモンモードチョークは、強誘電材料の周波数特性及び寄生性のためにＧＨｚの高周波数区域を超えて適応させるように設計することが容易ではなく、コモンモードチョークの製造工程及び複雑な構造は、現代の小型化した回路には適さない。更に、磁束除去原理に従ってＭＨｚの範囲内で機能することができる小型コモンモード抑制フィルタを提供し、低温コファイヤーセラミック（ＬＴＣＣ）技術を採用する。

また、コモンモードノイズを除去するためにパターン接地構造を用いるコモンモード抑制フィルタも提供する。これは、ＧＨｚの範囲内において広帯域のコモンモード抑制効果を有し、低コストである。しかしながら、パターン接地構造のサイズは、伝送信号の波長の半分又は４分の１であり、作成したコモンモードフィルタの面積を減少させることができないほど回路基板の大きな接地面積を占めてしまう。

よって、大き過ぎる面積及び高周波数での悪過ぎる差動性能を有する従来技術の欠点を改善するために、従来技術の様々な不都合を解決することができるコモンモード抑制回路をどのように提供するかが至上命令である。

上述した従来技術の問題点に鑑みて、本発明は、高速又は高周波のデジタル差分信号に対して適用可能なコモンモードノイズ抑制メカニズムを提供することを主要な目的とする。

上述した目的及び他の目的を達成するために、本発明は、差分信号のコモンモードノイズを抑制するためのコモンモードノイズ抑制回路を提供する。
前記コモンモードノイズ抑制回路は、導体から形成される基準電位構造と、前記基準電位構造と電磁結合を形成するように配置され、伝送線路特性を形成して前記差分信号を伝送する際に差動モード伝送が影響を受けないように前記基準電位構造と前記電磁結合をそれぞれ形成する、前記差分信号を伝送するための１対の伝送導体を有する差動伝送構造と、接地電位に電気的に接続される接地層と、特定周波数においてコモンモード信号を抑制するように、前記基準電位構造及び前記差動伝送構造によって形成される前記電磁結合と共にインダクタンス−キャパシタンス共振構造及び、それ自体によって形成されるインダクタンスを形成するために、前記基準電位構造及び前記差動伝送構造に電気的に接続している接地構造と、を含む。

本発明の一態様において、前記インダクタンス−キャパシタンス共振構造が第１の特定周波数において作動すると直列共振が起こり、それにより、前記コモンモード信号に対して低インピーダンスパスが形成されるので、前記コモンモード信号を前記接地電位に導いて前記第１の特定周波数において第１のゼロを形成することができる。
更に、前記インダクタンス−キャパシタンス共振構造が第２の特定周波数で作動すると並列共振が起こり、それにより、前記コモンモード信号に対して高インピーダンスパスが形成されるので、前記コモンモード信号を本来の経路に導き、伝送を阻止できるため、前記第２の特定周波数における第２のゼロを形成する。

本発明の他の態様において、前記接地構造は、前記伝送導体の中間位置において前記基準電位構造に電気的に接続している。

本発明の更に他の態様において、結合キャパシタンス及び結合インダクタンスが前記基準電位構造及び前記２つの伝送導体との間にそれぞれ形成され、前記接地構造により形成される前記インダクタンスが前記基準電位構造及び前記接地層との間に形成される。

本発明の更なる態様において、前記２つの伝送導体及び前記基準電位構造によって形成される電磁結合又は伝送線路特性は、前記接地構造と相まって、前記コモンモードノイズ抑制回路が１つ以上の特定周波数において対応するゼロを形成するようなインダクタンス特性を形成する。

本発明の更なる態様において、前記２つの伝送導体及び前記基準電位構造によって形成される前記伝送線路特性は、前記差分信号を伝送する際に前記差分信号の減衰及び損失を防止することによって、前記差分信号の伝送を確実なものとする。

本発明の更なる態様において、誘電体材料又は強磁性体／フェリ磁性体層を前記基準電位構造及び前記差動伝送構造の間に更に配置して、前記結合キャパシタンス又は前記結合インダクタンスの値を調節する。

本発明の更なる態様において、接地構造によって形成されるインダクタンス値を調節するために、強磁性体／フェリ磁性体層が基準電位構造及び接地層の間に更に配置される。

本発明の更なる態様において、前記２つの伝送導体は、互いに並列及び／又は対称となるように配置される。

本発明に係るコモンモードノイズ抑制回路の階層構造図を示す。 本発明に係るコモンモードノイズ抑制回路の概略的ステレオ図を示す。 本発明に係るコモンモードノイズ抑制回路の上面図を示す。 本発明に係るコモンモードノイズ抑制回路の側面図を示す。 本発明に係るコモンモードノイズ抑制回路のダブルゼロ（ｄｏｕｂｌｅ−ｚｅｒｏ）偶数モード等価回路の概略図を示す。 本発明に係る、直列共振が起こる条件下において特定周波数で作動するインダクタンス−キャパシタンス共振構造の偶数モード等価回路の概略図を示す。 本発明に係る、並列共振が起こる条件下において特定周波数で作動するインダクタンス−キャパシタンス共振構造の偶数モード等価回路の概略図を示す。 本発明に係るコモンモードノイズ抑制回路によって形成される２つの共振ゼロの概略図を示す。 本発明に係る、伝送線路効果又は接地構造のインダクタンス効果を合成する電磁気結合効果に基づいてコモンモードノイズ抑制回路によって形成される、より高い特定周波数における伝送線路構造によって発生する余分なゼロの概略図を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の概略的ステレオ図を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の側面図を示す。 図５Ａに示した1度のコモンモードノイズ抑制回路の等価集中回路を示す。 図６に示した等価集中回路の奇数モード等価回路を示す。 図６に示した等価集中回路の偶数モード等価回路を示す。 本発明に係る５度のコモンモードノイズ抑制回路の等価集中回路を示す。 図８に示した等価集中回路の奇数モード等価回路を示す。 図８に示した等価集中回路の偶数モード等価回路を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の断面図を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の差動伝送構造を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の差動伝送構造を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の基準電位構造を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の接地構造を示す。 本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の接地構造を示す。

以下に例示する実施形態は、本発明の開示を説明するために提供されるものであり、当業者が本明細書の開示を読めば、これら及びその他の利点及び効果を明確に理解することができる。
本発明は、他の実施形態によって実行することも適用することもできる。本明細書の詳細は、異なる観点及び適用法に基づいていてもよく、また、多くの修正例及び変更例を本発明の精神から逸脱することなく考案することが可能である。

本発明のコモンモードノイズ抑制回路１００の概略図を示す図１を参照する。図示したように、コモンモードノイズ抑制回路１００は、差動伝送構造１０２、基準電位構造１０４、接地構造１０６及び接地層１０８を備える。

電磁結合（ＥＭＣ）が、差動伝送構造１０２及び基準電位構造１０４の間に形成されて結合キャパシタンス及び結合インダクタンスをその間に発生させると共に、差動伝送構造１０２の伝送導体間に相互誘導及び相互キャパシタンスを発生させる。
例えば、差動伝送構造１０２は、１対の並列及び／又は対称な伝送導体又は差動伝送線路を備え、この２つの伝送導体又は伝送線路が、基準電位構造１０４に対して電磁結合を形成する。よって、基準電位構造１０４及び２つの伝送導体又は伝送線路の間に結合キャパシタンス及び結合インダクタンスが存在し、これらの伝送導体又は伝送線路は、相互誘導及び相互キャパシタンスをその間に発生させる。

基準電位構造１０４は、導体から形成された任意の形状の本体を備えても良い。例えば、基準電位構造１０４は、差動伝送構造１０２に対して電磁結合を形成するために許容可能な表面、すなわち、平坦、円弧状、波状又は凸凹した表面等であっても良い。

接地構造１０６は、基準電位構造１０４及び接地層１０８にそれぞれ電気的に接続され、基準電位構造１０４及び接地層１０８の間にインダクタンスを形成する。また、接地構造１０６によって形成されるインダクタンスは、上述した差動伝送構造１０２及び基準電位構造１０４の間の電磁結合によって発生する結合キャパシタンス及び結合インダクタンスと共にインダクタンス−キャパシタンス共振構造を形成しても良い。

接地層１０８は、接地電位１１０に電気的に接続される。

更に、誘電体材料又は強磁性体／フェリ磁性体層が、基準電位構造１０４及び差動伝送構造１０２の間に更に配置されて、結合キャパシタンス又は結合インダクタンスの値を調節し、配置した強磁性体／フェリ磁性体層が、更に基準電位構造１０４及び接地層１０８の間にあって接地構造１０６によって形成されるインダクタンス値を調節する。

上記のように、コモンモードノイズ抑制回路１００のインダクタンス−キャパシタンス共振構造が第１の特定周波数で作動すると直列共振が起こり、それ（ゼロ）により、コモンモード信号に対して低インピーダンスパスが形成されるので、コモンモード信号を接地電位１１０に導くことができる。
或いは、インダクタンス−キャパシタンス共振構造が第２の特定周波数で作動すると並列共振が起こり、それにより、コモンモード信号に対して高インピーダンスパスが形成されるので、コモンモード信号を本来の経路に反射することができる。この反応は、コモンモード信号の抑制効果を実現するようなゼロ（Ｚｅｒｏ）に大変類似している。

なお、第１の特定周波数及び第２の特定周波数は、コモンモードノイズ抑制回路１００の各成分のサイズ及び特性によって同じであっても異なっていても良い。

図２Ａから図２Ｃを同時に参照すると、図２Ａは、本発明のコモンモードノイズ抑制回路の概略的ステレオ図であり、図２Ｂは、本発明のコモンモードノイズ抑制回路の上面図であり、図２Ｃは、本発明のコモンモードノイズ抑制回路の側面図である。図２Ａに示したように、コモンモードノイズ抑制回路は、差動伝送導体２０２、基準電位構造２０４、接地構造２０６及び接地層２０８を備える。これらの差動伝送導体２０２は、差分信号入力端子２０１ａ及び差分信号出力端子２０１ｂにブラインドビア構造のような導電ビア２０３ａ、２０３ｂを介して接続されても良い。

基準電位構造２０４は、導体から形成され、本実施形態においては、限定はされないがプレート構造を有する。一方、他の実施形態においては、任意の形状であっても良い。

本実施形態においてこれらの差動伝送導体２０２は、基準電位構造２０４に対して部分的に平行に配置され、互いに対称的であり、差分信号を伝送するために用いられ、基準電位構造２０４との距離が等しく、基準電位構造２０４とそれぞれ電磁結合を形成する（これについては後述する）。２つの伝送導体２０２は、減衰及び損失が非常に低い伝送条件下で差分信号を伝送するように、差分信号を伝送する際に基準電位構造２０４とそれぞれ電磁結合を形成し、相互誘導及び相互キャパシタンスを互いに形成することによって伝送線路特性を形成する。

接地層２０８は、接地電位（ＧＮＤ）及び接地構造２０６に電気的に接続されている。

本実施形態において接地構造２０６は、２つの差動伝送導体２０２の中間位置において基準電位構造２０４に電気的に接続される。接地構造２０６によって形成されるインダクタンスは、これらの差動伝送導体２０２及び基準電位構造２０４の間の電磁結合によって発生する結合キャパシタンス及び結合インダクタンスと共にインダクタンス−キャパシタンス共振構造を形成しても良い。

これらの差動伝送導体２０２の幅及びその間の距離及び基準電位構造の幅及び長さを設計者の要求に従って調節することによって、等価回路における各キャパシタンス又はインダクタンス素子の値を変更しても良い。インダクタンス−キャパシタンス共振構造は、コモンモードの信号が接地電位まで導かれるような、ある特定周波数におけるコモンモードの信号に対する低インピーダンスパスを形成しても良い。更に、インダクタンス−キャパシタンス共振構造は、コモンモード信号が本来の経路に反射されることによってゼロと同様の効果を生じるような、コモンモードの信号に対する高インピーダンスパスを形成してもよい。

上記のように、本発明のコモンモードノイズ抑制回路は、差分信号伝送に影響を与えることなくコモンモードノイズ（信号）を抑制する。なお、図２Ａに示したコモンモードノイズ抑制回路は、単位長における階層構造を図示しているにすぎない。すなわち、この階層構造は、複数の同様の階層構造の組み合わせに対しても適用可能な場合がある。

他の実施形態において、２つの差動伝送導体２０２は、対称的導電線又は電極配線であっても良く、基準電位構造２０４は、多層プレート、球状面、波状面又は凹凸面の組み合わせであっても良く、また、接地構造２０６は、導電ビアとの組み合わせにより複雑な導体構造を介して実現されても良い。上述した伝送導体、基準電位構造及び接地構造の他の変更例又は実施態様について以下に説明する。

図２Ａに示したコモンモードノイズ抑制回路のダブルゼロ（ｄｏｕｂｌｅ−ｚｅｒｏ）偶数モード等価回路の概略図を示す図３Ａを参照する。図示したように、このダブルゼロ偶数モード等価回路は、２度の等価回路であり、インダクタンスＬ₁は、伝送導体と基準電位構造の間に生じた結合インダクタンスであり、結合キャパシタンスＣ₁は、伝送導体と基準電位構造の間に生じた結合キャパシタンスであり、インダクタンス２Ｌ₂は、基準電位構造と接地構造によって生じる接地層の間の偶数モード等価インダクタンスである。

インダクタンス２Ｌ₂は、下部回路であり、インダクタンス２Ｌ₂以外の他方は、上部回路である。上部回路及び下部回路は、本発明の技術的特徴の相対的位置を便宜的に説明するために用いるものであり、本発明の実施態様を制限するものではない。この回路のゼロを求めるために、まずその伝送インピーダンスＺ₂₁を求めても良い。この回路は、上部及び下部のカスコードでも良い。

すなわち、Ｚ行列は、上部のＺ行列及び下部のＺ行列の合計である。従って、この回路のＺ₂₁は、上部回路のＺ₂₁及び下部回路のＺ₂₁の合計である。「Ｚ₂₁＝０」の固有値を解くことで、回路のゼロを求めても良い。

上部回路に関しては、

下部回路に関しては、

とすると、以下を得る。

一般的に、以下となるようにＬ₂ ＞ Ｌ₁を設計する。

以下の説明は、図３Ｂ及び図３Ｃと共に等式（２）に開示した共振ゼロの物理的メカニズムを説明するものである。

等式（２）によると、第１の共振ゼロは、インダクタンス−キャパシタンス共振構造を直列共振が発生する条件下で作動させる際の周波数であっても良い。図３Ｂに説明したように、インダクタンス−キャパシタンス共振構造は、直列共振が発生する条件下で第１の共振ゼロ周波数において作動し、それによってコモンモードの信号に対する低インピーダンスパスが形成されるので、コモンモード信号を接地構造に導くことができる。

更に等式（２）によると、第２の共振ゼロは、インダクタンス−キャパシタンス共振構造を並列共振が発生する条件下で作動させる際の周波数であってもよい。図３Ｃに示したように、インダクタンス−キャパシタンス共振構造は、直列共振が発生する条件下で第２の共振ゼロ周波数において作動し、それによってコモンモード信号に対する高インピーダンスパスが形成されるので、コモンモード信号は、本来の経路に反射されて、伝送され続けることができない。

なお、コモンモードノイズ抑制回路は、より高い（例えば、３度又は５度）の等価回路によって代表されても良いが、より高い度数を有する等価回路をコモンモード信号に対して適応させることによりダブルゼロが発生して、本発明で考慮する周波数の範囲内のコモンモード信号を抑制することを説明しなければならない。従って、２度のダブルゼロ回路を分析することは、あるレベルにおいて大変典型的であり、分析過程を簡素化することができる。

本発明のコモンモードノイズ抑制回路によって形成される２つの共振ゼロＺ₁、Ｚ₂の概略図を示す図４Ａを参照する。曲線４０１は、各周波数における差動モードの伝送状態である。これにより、差動モード信号は、本発明のコモンモードノイズ抑制回路において正常に伝送され、影響を受けたり抑制されたりしない。対照的に、曲線４０２は、各周波数におけるコモンモード信号の伝送状態であり、特定周波数において上述した共振ゼロＺ₁、Ｚ₂が発生する。なお、第１の共振ゼロＺ₁及び第２の共振ゼロＺ₂は、コモンモードノイズ抑制回路の各成分のサイズ及び特性によって、同じであっても異なっていても良い。

なお、高周波数で伝送線路特性を有する伝送導体が、電磁結合効果又は接地構造のインダクタンス効果を合成する伝送線路効果によって影響を受け、そして、特定の１つ又は複数の周波数においてゼロと同様の現象を発生させることを説明しなければならない。ここで、ゼロと同様のこれらの現象は、本発明の所望するものと同様のゼロとなっても良いが、物理的定理は実質的に同じではない。電磁結合効果及び伝送線路効果の詳細は、本明細書においては説明しない。
図４Ｂは、本発明に係る伝送線路効果又は接地構造のインダクタンス効果を合成する電磁気結合効果に基づいてコモンモードノイズ抑制回路によって形成されるより高い特定周波数において伝送線路構造によって発生するゼロＸ₁、Ｘ₂の概略図を示す。図４Ａと比較すると、図４Ｂは、例えば、伝送線路又は伝送導体の特性に基づく高周波数における２つの別のゼロが示されているが、２つよりも多い又は任意の量の同様のゼロがあっても良いことを示している。上述したように、ゼロと同様のこの種の現象は、電磁結合効果又は伝送線路構造の伝送線路効果に由来するものである。従って、２つの追加されたゼロＸ₁、Ｘ₂は、本発明において開示される共振ゼロＺ₁、Ｚ₂と同じではない。

図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、図５Ａは、本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路５００の概略的ステレオ図であり、図５Ｂは、本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の側面図である。図示したように、コモンモードノイズ抑制回路５００は、１対の伝送導体５０２、基準電位構造５０４、接地構造５０６及び接地層５０８から実質的に成る。
設計者は、システムの伝送インピーダンスに従ってこれらの伝送導体５０２のライン幅ｗ’及び距離ｓ’を設計することができる。コモンモードノイズ抑制回路５００のコモンモードノイズ抑制効果に関して、設計者は、接地構造５０６の各層の高さｈ及び層幅ｋ、基準電位構造５０４の幅ｄ’及び長さｌ、伝送導体及び接地構造の高さｈ₁’及び接地構造の全体の高さｈ₂’を更に調節しても良い。コモンモードノイズ抑制回路５００は、本構造の単位長ｐ’（接地層５０８の長さ）が信号の動作波長よりも小さい時に考慮した周波数の範囲内にある図６に示した集中回路モデルの典型例であっても良い。

図６に示した分布等価回路は、図７Ａ及び図７Ｂにそれぞれ示す奇数及び偶数モードの分布等価回路として表しても良い。図７Ａでは、直列インダクタンス及び並列（バイパス）キャパシタンスを備える奇数モード等価回路が、典型的な右回り伝送線路等価回路を形成する。図７Ａの階層構造において、差動モード信号は、カットオフ周波数ω_c（等式（３）に説明するように）を達成する前に上手く伝送させることもできる。

図７Ｂにおいて偶数モード等価回路は、直列ＬＣ共振器から構成される。インダクタンス−キャパシタンス共振器が共振周波数ω₀で作動する際に直列共振が起こるので、共振周波数ω₀に近いコモンモードノイズを抑制することができる。

設計者が、適当なインダクタンスＬ₂’’を調節又は選択することによってコモンモードノイズ抑制周波数の所望の範囲を制御することができることは、上述した実施形態を介して容易に理解することができる。

本発明のコモンモードノイズ抑制回路において、各伝送導体及び基準電位構造は、類似の伝送線路に近似させてもよく、コモンモードノイズ抑制回路における各伝送導体及び基準電位構造の電磁結合効果を、伝送線路モデル（Ｔ−モデル）の複数のセクションに基づいた梯子型回路網の形式で表す（例えば、インダクタンスＬ₁₁及びキャパシタンスＣ₁₁から成る５つのＴ−モデルによって表す）。図８は、本発明のコモンモードノイズ抑制回路の５度の等価集中回路を示す。
差動モード信号について、図８に示す等価回路は、図９Ａに示す奇数モード等価回路として更に表しても良い。図９Ａに示したように、インダクタンスＬ₁₁及びキャパシタンスＣ₁₁から成る伝送線路構造は、差動モード信号が影響を受けない程度の低減衰及び低損失の伝送特性を差動モード信号に対して提供する。図９Ｂは、図８に示した等価集中回路の偶数モード等価回路を示す。コモンモード信号に対して、インダクタンスＬ₁₁、Ｌ₂₁及びキャパシタンスＣ₁₁から成る共振構造は、第１の特定周波数において直列共振を発生させ、そして、コモンモード信号が接地電位に導かれて第１のゼロを形成するような、コモンモード信号に対する低インピーダンスパスが形成される。
その上、共振構造は、第２の特定周波数において並列共振を発生させ、そして、コモンモード信号が本来の経路へ反射されるために伝送されなくなり、第２のゼロを形成するような、コモンモード信号に対する高インピーダンスパスが形成される。よって、図８に示す等価集中回路は、差動モード信号の伝送に影響を与えないままで、コモンモード信号を抑制する。なお、第１の特定周波数及び第２の特定周波数は、同じであっても異なっていても良いことが分かる。

図１０を参照すると、図１０は、本発明の他の実施形態に係るコモンモードノイズ抑制回路の断面図を示す。図示したように、伝送導体１２２ａ、１２２ｂの２つの側に配置された対称的な基準電位構造１２４があり、基準電位構造は、接地構造１２６を介して接地層１２８にそれぞれ電気的に接続されている。
これにより、本発明のコモンモードノイズ抑制回路は、図２に示した構造に基づいて修正しても組み合わせても良い。所望のコモンモードノイズ抑制効果を提供するという設計者の要求に従って、様々な相対的位置にある複数の単位長構造を組み合わせても良い。

なお、本発明のコモンモードノイズ抑制回路の各成分は、上記の実施形態で開示された形状又はサイズに制限されないことを説明しなければならない。図１１及び図１２は、差動伝送構造の可能な実施形態を示す。また、図１３は、基準電位構造の可能な実施形態を示す。更に、図１４及び図１５は、接地構造の可能な実施形態を示す。

［発明の効果］
上記の内容から分かるように、本発明のコモンモードノイズ抑制回路は、差分信号の質に影響を与えることなく高周波数のコモンモードノイズを抑制する。一方で、コモンモードノイズフィルタ回路の微細化を証明し、優れた性能及び費用便益を有するコモンモードノイズ抑制の解決法を提供するように回路基板上に実現されることによって、従来技術における低過ぎる動作周波数及び高過ぎる費用又は複雑すぎる製造工程の問題を防ぐこともできる。

詳細な実施形態の上記の説明は、本発明の特徴及び機能を開示するためのみに説明したものであり、本発明の範囲を制限するものではない。なお、本発明の開示における精神及び原理による全ての修正及び変更が、添付の請求項の範囲内であることが当業者には理解できるであろう。

１０２ 差動伝送構造
１０４ 基準電位構造
１０６ 接地構造
１０８ 接地層

Claims (5)

1. 差分信号を伝送する際のコモンモードノイズを抑制するために適用可能なコモンモードノイズ抑制回路であって、
   多層の導体構造を規定する複数の導体層を備える基準電位構造と、
   前記基準電位構造と電磁結合を形成するように配置され、伝送線路特性を形成して前記差分信号を伝送する際に差動モード伝送が影響を受けないように前記基準電位構造に関して前記電磁結合をそれぞれ形成する、前記差分信号を伝送するための１対の伝送導体を有し、前記１対の伝送導体は、それぞれの差分信号入力端子及びそれぞれの差分信号出力端子にそれぞれの導電ビアを介して接続される差動伝送構造と、
   接地電位に電気的に接続される接地層と、
   特定周波数におけるコモンモード信号を抑制するように、前記基準電位構造及び前記差動伝送構造によって形成される前記電磁結合と共にインダクタンス−キャパシタンス共振構造及び、それ自体によって形成されるインダクタンスを形成するために前記基準電位構造及び前記接地層に電気的に接続される接地構造と、を備えるコモンモードノイズ抑制回路。
2. 前記基準電位構造と前記２つの伝送導体との間に結合キャパシタンス及び結合インダクタンスをそれぞれ形成し、前記接地構造により形成される前記インダクタンスは、前記基準電位構造と前記接地層と間に形成される、請求項１のコモンモードノイズ抑制回路。
3. 前記インダクタンス−キャパシタンス共振構造を第１の特定周波数において作動させると直列共振が起こり、それにより、前記コモンモード信号に対する低インピーダンスパスが形成されるので、前記コモンモード信号を、前記接地電位に導いて前記第１の特定周波数において第１のゼロを形成することができ、更に、前記インダクタンス−キャパシタンス共振構造を第２の特定周波数において作動させると並列共振が起こり、それにより、前記コモンモード信号に対する高インピーダンスパスが形成されるので、前記コモンモード信号が、本来の経路に導かれて伝送されることを防ぐことができ、前記第２の特定周波数において第２のゼロを形成する、請求項１のコモンモードノイズ抑制回路。
4. 前記２つの伝送導体及び前記基準電位構造によって形成される前記電磁結合又は伝送線路特性は、前記接地構造と組み合わせて前記コモンモードノイズ抑制回路が１つ以上の特定周波数において対応するゼロを形成するようなインダクタンス特性を形成する、請求項１のコモンモードノイズ抑制回路。
5. 前記２つの伝送導体は、互いに平行及び／又は対称となるように配置され、前記接地構造は、前記２つの伝送導体の中間位置において前記基準電位構造に電気的に接続される、請求項１のコモンモードノイズ抑制回路。

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