JP7324529B2 - Hysteresis comparator and communication circuit - Google Patents

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Description

本発明はヒステリシス比較器、及び通信回路に関する。 The present invention relates to hysteresis comparators and communication circuits.

本件出願の発明者は、容量結合及び誘導結合(合わせて電磁界結合と称する)を用いて、基板間でデータ通信を行なう電子回路を提案している(例えば、特許文献1、2参照)。このような電子回路では、フレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit;FPC)、プリント回路基板(Printed Circuit Board;PCB)、モジュール、及び端末(以下、総称して基板と略称する)に、結合器が形成されている。 The inventor of the present application has proposed an electronic circuit that performs data communication between substrates using capacitive coupling and inductive coupling (together referred to as electromagnetic field coupling) (see Patent Documents 1 and 2, for example). In such electronic circuits, flexible printed circuit boards (FPCs), printed circuit boards (PCBs), modules, and terminals (hereinafter collectively referred to as boards) have couplers. formed.

特許文献1では、信号線路が結合器として用いられている。それぞれの基板には、平行に配置された2本の信号線路(信号線路と帰還信号線路)が形成されている(図33)。信号線路と帰還信号線路とは、抵抗を用いて終端整合されている。一方の基板の信号線路、帰還信号線路が、他方の基板の信号線路、帰還信号線路と平行かつ同一方向になるように配置される。基板を積層することで、信号線路が近接配置される。信号線路同士が重複し、帰還信号線路同士が重複するため,電磁界結合により無線通信を行なうことができる。 In Patent Document 1, a signal line is used as a coupler. Two signal lines (a signal line and a feedback signal line) arranged in parallel are formed on each substrate (FIG. 33). The signal line and the feedback signal line are terminated and matched using resistors. The signal line and feedback signal line of one substrate are arranged parallel to and in the same direction as the signal line and feedback signal line of the other substrate. By stacking the substrates, the signal lines are arranged close to each other. Since the signal lines overlap each other and the feedback signal lines overlap each other, wireless communication can be performed by electromagnetic field coupling.

特許文献2には、信号線路を結合器として用いた通信装置が開示されている。特許文献2では、差動信号を用いるため、一本の信号線路の両端に引出伝送線路が接続されている。一方の引出伝送線路から正極性の信号が伝送線路に入力され、他方の引出し伝送線路から負極性の信号が伝送線路に入力される。 Patent Document 2 discloses a communication device using a signal line as a coupler. In Patent Document 2, since a differential signal is used, a lead transmission line is connected to both ends of one signal line. A positive signal is input to the transmission line from one extraction transmission line, and a negative signal is input to the transmission line from the other extraction transmission line.

特許第5213087号公報Japanese Patent No. 5213087 特開2014-033432号公報JP 2014-033432 A

デジタル信号はNon Return to Zero信号(NRZ信号)であり、これが電磁界結合器などの交流結合器を通過すると、直流成分が失われて小振幅のパルス信号になる。受信器は、この小振幅パルス信号を、ヒステリシス比較器を用いてデジタル信号に復元する(特許文献1の段落0191および図30)。ヒステリシス比較器は入力しきい値を変化させることができ、信号の変化がない場合(つまり同じデジタルデータが連続した場合)のノイズ耐性を高めることができる。50mV以上かつ信号振幅の1/3以下のヒステリシスが求められることが多い。 A digital signal is a non-return to zero signal (NRZ signal), and when it passes through an AC coupler such as an electromagnetic field coupler, the DC component is lost and it becomes a small-amplitude pulse signal. The receiver restores this small-amplitude pulse signal to a digital signal using a hysteresis comparator (Patent Document 1, paragraph 0191 and FIG. 30). The hysteresis comparator can change the input threshold, and can improve noise resistance when there is no signal change (that is, when the same digital data continues). A hysteresis of 50 mV or more and 1/3 or less of the signal amplitude is often required.

市販のヒステリシス比較器IC(Integrated Circuit)チップを用いた場合、データ通信の高速化が困難である。一方でヒステリシスを持たない比較器は、汎用性が高いので、高速なICチップが市販されている。また、市販のヒステリシス比較器ICチップにおいて、ヒステリシス幅が不足する場合がある。 If a commercially available hysteresis comparator IC (Integrated Circuit) chip is used, it is difficult to speed up data communication. On the other hand, comparators without hysteresis are highly versatile, and high-speed IC chips are commercially available. Moreover, the hysteresis width may be insufficient in commercially available hysteresis comparator IC chips.

また、比較器ICチップを車載に応用する場合は、部品が車載認定を受けたものでなければならない、しかしながら、ヒステリシス比較器ICチップで車載認定を受けたものは比較的少ない。一方、ヒステリシスを持たない比較器は、汎用性が高いので、車載認定を受けたものがより多く市販されている。よって、ヒステリシスを持たない比較器やヒステリシス幅が小さい比較器は入手が容易で有り、安価な構成とすることができる。 Also, if the comparator IC chip is to be applied to a vehicle, the parts must be vehicle-certified. However, relatively few hysteresis comparator IC chips are vehicle-certified. On the other hand, comparators without hysteresis are more versatile, and more and more of them are on the market with automotive qualification. Therefore, comparators with no hysteresis and comparators with a small hysteresis width are readily available and can be constructed at low cost.

本実施形態は、上記の課題に鑑みたものであり、ヒステリシスを持たない比較器やヒステリシス幅が小さいヒステリシス比較器を有するICチップを用いた場合でも、所望の特性を有するヒステリシス比較器、及び通信回路を提供することを目的とする。 The present embodiment has been made in view of the above problems, and even when an IC chip having a comparator without hysteresis or a hysteresis comparator with a small hysteresis width is used, a hysteresis comparator having desired characteristics and communication The purpose is to provide a circuit.

本実施の形態に係る通信回路は、基板と、前記基板に設けられた電磁界結合器と、前記電磁界結合器で受信された受信信号のレベルを比較する第1の比較器を有し、前記基板に実装された第1のICチップと、前記受信信号のレベルを比較する第2の比較器を有し、前記基板に実装された第2のICチップと、前記第2のICチップの出力を入力に正帰還する帰還ループと、を備えている。 A communication circuit according to the present embodiment includes a substrate, an electromagnetic field coupler provided on the substrate, and a first comparator that compares levels of received signals received by the electromagnetic field coupler, a first IC chip mounted on the substrate; and a second comparator for comparing levels of the received signal. and a feedback loop that positively feeds back the output to the input.

上記の通信回路において、前記第1のICチップが、前記第1の比較器の後段に配置されたシリアルパラレル変換器を有していてもよい。 In the above communication circuit, the first IC chip may have a serial/parallel converter arranged after the first comparator.

上記の通信回路において、前記帰還ループにキャパシタが設けられていてもよい。 In the communication circuit described above, a capacitor may be provided in the feedback loop.

上記の通信回路において、前記帰還ループに抵抗が設けられていてもよい。 In the communication circuit described above, a resistor may be provided in the feedback loop.

本実施の形態に係る通信回路は、基板と、前記基板に設けられた電磁界結合器と、前記電磁界結合器で受信された受信信号のレベルを比較する比較器を有し、前記基板に実装されたICチップと、前記基板に設けられた第1キャパシタを有し、前記ICチップの出力を入力に正帰還する帰還ループと、前記電磁界結合器と前記ICチップとの間に配置された第2のキャパシタと、を備えている。 A communication circuit according to this embodiment includes a substrate, an electromagnetic field coupler provided on the substrate, and a comparator that compares levels of received signals received by the electromagnetic field coupler. a feedback loop that has a mounted IC chip, a first capacitor provided on the substrate, and positively feeds back the output of the IC chip to the input; and the electromagnetic field coupler and the IC chip. and a second capacitor.

本実施の形態に係る通信回路は、基板と、前記基板に設けられた電磁界結合器と、前記電磁界結合器で受信された受信信号のレベルを比較する比較器を有し、前記基板に実装されたICチップと、前記基板に設けられた抵抗を有し、前記ICチップの出力を入力に正帰還する帰還ループと、を備えている A communication circuit according to this embodiment includes a substrate, an electromagnetic field coupler provided on the substrate, and a comparator that compares levels of received signals received by the electromagnetic field coupler. a mounted IC chip; and a feedback loop having a resistor provided on the substrate and positively feeding back the output of the IC chip to the input.

本実施の形態に係るヒステリシス比較器は、基板と、2つの入力信号のレベルを比較する第1の比較器を有し、前記基板に実装された第1のICチップと、前記2つの入力信号のレベルを比較する第2の比較器を有し、前記基板に実装された第2のICチップと、前記第2のICチップの出力を入力に正帰還する帰還ループと、を備えている。 A hysteresis comparator according to this embodiment includes a substrate and a first comparator for comparing levels of two input signals, a first IC chip mounted on the substrate, and the two input signals. a second IC chip mounted on the substrate; and a feedback loop for positively feeding back the output of the second IC chip to the input.

上記のヒステリシス比較器において、前記第1のICチップが、前記第1の比較器の後段に配置されたシリアルパラレル変換器を有していてもよい。 In the above hysteresis comparator, the first IC chip may have a serial/parallel converter arranged after the first comparator.

上記のヒステリシス比較器において、前記帰還ループにキャパシタが設けられていてもよい。 In the above hysteresis comparator, a capacitor may be provided in the feedback loop.

上記のヒステリシス比較器において、前記帰還ループに抵抗が設けられていてもよい。 In the hysteresis comparator described above, a resistor may be provided in the feedback loop.

本実施の形態によれば、ヒステリシスのない比較器又はヒステリシス幅の小さい比較器を有するICチップを用いた場合でも、所望の特性を得ることができるヒステリシス比較器、及び通信回路を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a hysteresis comparator and a communication circuit that can obtain desired characteristics even when using an IC chip having a comparator with no hysteresis or a comparator with a small hysteresis width. can.

実施の形態1にかかる通信回路の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a configuration of a communication circuit according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1でのICチップの構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a configuration example of an IC chip in Embodiment 1; FIG. シミュレーションで算出されたヒステリシス幅HYSを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a hysteresis width HYS calculated by simulation; シミュレーションで算出されたヒステリシス幅HYSを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a hysteresis width HYS calculated by simulation; シミュレーションに用いた回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure used for simulation. 実施の形態1でのシミュレーション結果を示す波形図である。4 is a waveform diagram showing simulation results in Embodiment 1. FIG. ICチップの構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration example of an IC chip; FIG. 実施の形態2にかかる通信回路の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a communication circuit according to the second embodiment; FIG. 実施の形態2でのシミュレーション結果を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing simulation results in the second embodiment; 実施の形態3にかかる通信回路の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a communication circuit according to a third embodiment; FIG. 実施の形態3でのICチップの構成例を示すブロック図である。11 is a block diagram showing a configuration example of an IC chip in Embodiment 3; FIG.

実施の形態1.
以下、図面を参照して本実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態1にかかるヒステリシス比較器の構成を示すブロック図である。図1に示すように、通信回路1は、基板2と、ICチップ13と、バッファ14と、帰還ループ20p、20nと、抵抗21p、21nと、結合器31p、31nと、出力端子41p、41nと、抵抗51~54とを有している。基板2上には、結合器31p、31n、抵抗51~54、ICチップ13、バッファ14,及び抵抗21p、21nが設けられている。基板2は、各構成を接続するための配線が形成された配線基板である。
Embodiment 1.
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the hysteresis comparator according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the communication circuit 1 includes a substrate 2, an IC chip 13, a buffer 14, feedback loops 20p and 20n, resistors 21p and 21n, couplers 31p and 31n, and output terminals 41p and 41n. and resistors 51-54. The substrate 2 is provided with couplers 31p and 31n, resistors 51 to 54, an IC chip 13, a buffer 14, and resistors 21p and 21n. The substrate 2 is a wiring substrate on which wiring for connecting each component is formed.

なお、本実施の形態では、通信回路1が受信する信号が差動信号であるとして説明するが、通信回路1の一部又は全部がシングルエンド(片差動)信号を伝送するシングルエンド構成となっていてもよい。以下の説明において、差動信号を伝送する2つの構成要素(差動対)を識別する場合、p、又はnの添え字を付して説明する。差動信号を伝送する2つの構成要素を特に区別しない場合は、p、及びnを添え字を付さずに説明する。例えば2つの結合器31p、31nを識別しない場合、結合器31とする。また、抵抗21p、21n、及び出力端子41p、41nについても、差動対を識別しない場合、抵抗21、及び出力端子41と簡略化して記載する。 In this embodiment, the signal received by the communication circuit 1 is described as a differential signal. It may be. In the following description, when identifying two components (differential pairs) that transmit differential signals, a subscript of p or n will be used. If there is no particular distinction between the two components that transmit differential signals, p and n will be described without subscripts. For example, the coupler 31 is used when the two couplers 31p and 31n are not identified. Also, the resistors 21p and 21n and the output terminals 41p and 41n are simply described as the resistor 21 and the output terminal 41 when the differential pair is not identified.

結合器31は、例えば、特許文献1、2に示した電磁界結合器である。結合器31は、特許文献1の図33,又は特許文献2の図2等に示すように、基板2上の伝送線路で構成された伝送線路結合器である。結合器31は、通信相手となる通信回路(不図示)にも結合器31と同様の結合器が設けられている。結合器31は、例えば、電界および磁界で分布定数系として結合するように互い平行に配置された伝送線路とすることができる。あるいは、結合器31は、集中定数系として磁界結合(誘導結合)するように、重複配置されたコイル(誘導結合器)とすることができる。あるいは、結合器31は、集中定数系として電界結合(容量結合)するように、互い平行に配置された電極とすることができる。電磁界結合とは、電界及び磁界の少なくとも一方を用いた結合であればよい。 The coupler 31 is, for example, the electromagnetic field coupler shown in Patent Documents 1 and 2. The coupler 31 is a transmission line coupler configured by a transmission line on the substrate 2 as shown in FIG. 33 of Patent Document 1 or FIG. 2 of Patent Document 2 or the like. The coupler 31 is provided with a coupler similar to the coupler 31 in a communication circuit (not shown) serving as a communication partner. The coupler 31 can be, for example, transmission lines arranged in parallel so as to couple in an electric field and a magnetic field as a distributed constant system. Alternatively, the coupler 31 can be an overlapping coil (inductive coupler) for magnetic field coupling (inductive coupling) as a lumped constant system. Alternatively, the coupler 31 can be electrodes arranged parallel to each other for electric field coupling (capacitive coupling) as a lumped constant system. Electromagnetic coupling may be coupling using at least one of an electric field and a magnetic field.

通信回路1は、通信相手となる通信回路(不図示)との間で、例えば、半二重通信を行なう。通信回路1は、無線通信によりデータを送受信する通信装置となる。具体的には、通信回路1の結合器31は、通信相手となる通信回路の結合器と非接触で結合している。デジタル信号はNon Return to Zero信号(NRZ信号)であり、結合器31を通過すると、直流成分が失われて小振幅のパルス信号になる。よって、結合器31p、31nが受信した受信信号は、小振幅パルス信号となっている。本実施の形態にかかる通信回路1は、受信器の構成を技術的特徴の一つとしているため、受信側の構成についてのみ説明を行い、送信側の構成については省略する。また、通信回路1は、送信機能のない受信装置であってもよい。 The communication circuit 1 performs, for example, half-duplex communication with a communication circuit (not shown) serving as a communication partner. The communication circuit 1 serves as a communication device that transmits and receives data by wireless communication. Specifically, the coupler 31 of the communication circuit 1 is connected in a non-contact manner to the coupler of the communication circuit with which communication is to be performed. The digital signal is a non-return to zero signal (NRZ signal), and when it passes through the coupler 31, the DC component is lost and it becomes a pulse signal with small amplitude. Therefore, the received signals received by the couplers 31p and 31n are small-amplitude pulse signals. Since the configuration of the receiver is one of the technical features of the communication circuit 1 according to the present embodiment, only the configuration of the receiving side will be described, and the configuration of the transmitting side will be omitted. Also, the communication circuit 1 may be a receiving device without a transmitting function.

結合器31pの一端は、抵抗51と接続され、他端はICチップ13の非反転入力端子に接続される。結合器31nの一端は、抵抗52と接続され、他端はICチップ13の反転入力端子に接続される。結合器31pと結合器31nとの間には、抵抗51,52が接続されている。抵抗51,52は、結合器31pと結合器31nとを終端する終端抵抗である。 One end of the coupler 31 p is connected to the resistor 51 and the other end is connected to the non-inverting input terminal of the IC chip 13 . One end of the coupler 31 n is connected to the resistor 52 and the other end is connected to the inverting input terminal of the IC chip 13 . Resistors 51 and 52 are connected between the coupler 31p and the coupler 31n. Resistors 51 and 52 are termination resistors that terminate coupler 31p and coupler 31n.

ICチップ13は、基板2に実装された半導体チップである。ICチップ13は、受信器として機能する受信器チップである。具体的には、ICチップ13は、デジタル信号を復元するための半導体回路を有している。ICチップ13の構成に付いては、後述する。 The IC chip 13 is a semiconductor chip mounted on the substrate 2 . IC chip 13 is a receiver chip that functions as a receiver. Specifically, the IC chip 13 has a semiconductor circuit for restoring a digital signal. The configuration of the IC chip 13 will be described later.

ICチップ13には、結合器31p、31nが受信した受信信号が入力される。ICチップ13は、受信したデータを復元する比較器を有している。つまり、比較器が2つの受信信号のレベルを比較することで、デジタル信号を復元する。結合器31pからの受信信号のレベルが結合器31nからの受信信号のレベルよりも高い場合、デジタル信号が1となり、低い場合0となる。ICチップ13に設けられた比較器はヒステリシス特性を備えていない比較器である。あるいは、ICチップ13に設けられた比較器は、ヒステリシス幅の小さい比較器であってもよい。 The received signals received by the couplers 31p and 31n are input to the IC chip 13 . The IC chip 13 has a comparator that restores the received data. That is, the comparator restores the digital signal by comparing the levels of the two received signals. The digital signal is 1 when the level of the received signal from the coupler 31p is higher than the level of the received signal from the coupler 31n, and 0 when it is lower. The comparator provided in the IC chip 13 is a comparator without hysteresis characteristics. Alternatively, the comparator provided in the IC chip 13 may be a comparator with a small hysteresis width.

ICチップ13の2つの入力端子の間には抵抗53、54が接続されている。抵抗53と抵抗54の間のノードは、終端電位Vbでバイアスされている。電源電圧をVDDとすると、例えば、Vb=VDD/2となっている。抵抗51~54の抵抗値は、結合器31又は伝送線路の特性インピーダンスZ0に対応し、典型的にはZ0=50Ωとなっている。 Resistors 53 and 54 are connected between the two input terminals of the IC chip 13 . A node between resistors 53 and 54 is biased at the termination potential Vb. Assuming that the power supply voltage is VDD, Vb=VDD/2, for example. The resistance values of the resistors 51-54 correspond to the characteristic impedance Z0 of the coupler 31 or the transmission line, typically Z0=50Ω.

ICチップ13の出力は、バッファ14に接続されている。よって、ICチップ13が復元したデジタル信号は、バッファ14に入力される。なお、バッファ14は、ICチップ13の出力振幅を電源電圧に増幅する。バッファ14は、受信信号を出力端子OUTP、OUTNに出力する。バッファ14の出力が受信データとして用いられる。ICチップ13とバッファ14は、それぞれ汎用の半導体チップを想定している。つまり、ICチップ13、及びバッファ14は、それぞれ市販チップであってもよい。なお、バッファ14は省略することも可能である。 The output of IC chip 13 is connected to buffer 14 . Therefore, the digital signal restored by the IC chip 13 is input to the buffer 14 . The buffer 14 amplifies the output amplitude of the IC chip 13 to the power supply voltage. The buffer 14 outputs the received signal to output terminals OUTP and OUTN. The output of buffer 14 is used as received data. The IC chip 13 and buffer 14 are assumed to be general-purpose semiconductor chips. That is, the IC chip 13 and the buffer 14 may be commercially available chips. Note that the buffer 14 can be omitted.

ICチップ13の入力と出力との間には帰還ループ20p、20nが設けられている。帰還ループ20p、20nは、ICチップ13の出力を入力に接続する。この接続は、デジタル信号の成分である波長に比べて十分に短い距離の範囲内で接続することが望ましい。 Feedback loops 20p and 20n are provided between the input and output of the IC chip 13 . Feedback loops 20p, 20n connect the output of IC chip 13 to the input. This connection is desirably within a distance sufficiently short compared to the wavelengths that are the components of the digital signal.

帰還ループ20p、20nには、抵抗21p、21nがそれぞれ設けられている。帰還ループ20p、20nは基板2の配線と抵抗21とを有している。抵抗21p、21nは帰還抵抗である。つまり、ICチップ13の入力と出力とが抵抗21を介して接続されている。抵抗21pと抵抗21nの抵抗値は、同じ値であり、例えば、300Ωから3kΩである。ICチップ13からの出力は、抵抗21を介して、ICチップ13の入力に帰還する。帰還ループ20p、20nは、ICチップ13の出力を入力に正帰還する。なお、ICチップ13の入力電位をVIP、VINとし、出力電位をVOP、VONとする。 Feedback loops 20p and 20n are provided with resistors 21p and 21n, respectively. The feedback loops 20p and 20n have wiring on the substrate 2 and a resistor 21. FIG. Resistors 21p and 21n are feedback resistors. In other words, the input and output of the IC chip 13 are connected via the resistor 21 . The resistance values of the resistors 21p and 21n are the same, eg, 300Ω to 3kΩ. The output from IC chip 13 is fed back to the input of IC chip 13 via resistor 21 . Feedback loops 20p and 20n positively feed back the output of the IC chip 13 to the input. The input potentials of the IC chip 13 are VIP and VIN, and the output potentials are VOP and VON.

ICチップ13、及びバッファ14の回路構成を図2に示す。ICチップ13は比較器COMと、インバータINVを備えている。比較器COMは、ICチップ13の差動の入力端子INP、INNの入力電位VIP、VINのレベルを比較する。比較器COMの出力段には2段のインバータINVが設けられている。インバータINVの後段には抵抗56が設けられている。インバータINVはCMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)インバータである。また、バッファ14は2段のCMOSインバータを有している。 A circuit configuration of the IC chip 13 and the buffer 14 is shown in FIG. The IC chip 13 has a comparator COM and an inverter INV. The comparator COM compares the levels of the input potentials VIP and VIN of the differential input terminals INP and INN of the IC chip 13 . A two-stage inverter INV is provided at the output stage of the comparator COM. A resistor 56 is provided after the inverter INV. The inverter INV is a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) inverter. Also, the buffer 14 has two stages of CMOS inverters.

ICチップ13の比較器COMに正極の差動信号が入力されると、比較器COMはVDDに近い振幅の正極の信号を出力する。この信号は、抵抗21を介して入力電位に正帰還を加える。たとえば、電圧VbがVDD/2のとき、比較器COMから出力された電流は、出力インピーダンスZ0(図2の出力段のインバータINVと抵抗56のインピーダンスの合計)と、抵抗21の抵抗値Rと、2つの並列接続された終端抵抗Z0(等価抵抗値はZ0/2)と、を介して、終端電位Vb(つまりVDD/2)に流れる。従って、比較器COMの入力端子には、以下の式(1)で示される差動電圧v_hysが正帰還で追加される。 When a positive differential signal is input to the comparator COM of the IC chip 13, the comparator COM outputs a positive signal with an amplitude close to VDD. This signal adds positive feedback to the input potential through resistor 21 . For example, when the voltage Vb is VDD/2, the current output from the comparator COM is the output impedance Z0 (sum of the impedance of the inverter INV in the output stage of FIG. 2 and the resistor 56), the resistance value R of the resistor 21 , and two parallel-connected termination resistors Z0 (having an equivalent resistance value of Z0/2) to the termination potential Vb (that is, VDD/2). Therefore, a differential voltage v_hys represented by the following equation (1) is added to the input terminal of the comparator COM by positive feedback.

v_hys=(VDD/2)*{(Z0/2)/((Z0/2)+R+Z0)}
=VDD*{1/(6+(4R/Z0))} ・・・(1)
v_hys=(VDD/2)*{(Z0/2)/((Z0/2)+R+Z0)}
=VDD*{1/(6+(4R/Z0))} (1)

例えば、VDD=1.8Vとすると、R=1kΩでv_hys=21mVとなり、R=0.5kΩでV_hys=39mVとなる。VDD=±5VでVb=0Vの場合、70mVのヒステリシス幅を得るには、Rは約1.7kΩとなる。 For example, if VDD=1.8V, then R=1 kΩ and v_hys=21 mV, and R=0.5 kΩ and V_hys=39 mV. For VDD=±5V and Vb=0V, R is approximately 1.7 kΩ to obtain a hysteresis width of 70 mV.

その結果、入力端子INP、INNにそれ以上の振幅の負極の差動信号が入力しない限り、比較器COMの出力は反転しない。つまり、比較器COMの入力しきい値がヒステリシスを備えたことになる。Rの値を変えることで、入力しきい値のヒステリシス幅を調整できる。 As a result, the output of the comparator COM is not inverted unless a negative differential signal with a greater amplitude is input to the input terminals INP and INN. In other words, the input threshold of comparator COM has hysteresis. By changing the value of R, the hysteresis width of the input threshold can be adjusted.

VDD=1.8V,Vb=0.9Vとして、抵抗21p、21nの抵抗値Rを変えたときのシミュレーション結果を図3、図4に示す。図3、図4は、図5に示す回路構成でシミュレーション結果を行ったときのヒステリシス幅HYSを示している。図3,図4に示すように、抵抗21p、21nの抵抗値Rに応じたヒステリシス幅HYSを得ることができる。 3 and 4 show simulation results when VDD=1.8 V and Vb=0.9 V and the resistance values R of the resistors 21p and 21n are changed. 3 and 4 show the hysteresis width HYS when the simulation results are obtained with the circuit configuration shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the hysteresis width HYS can be obtained according to the resistance value R of the resistors 21p and 21n.

図6はR=0.5kΩとしたときの過渡応答を示すシミュレーション結果である。ここでは、結合器31を用いて受信した受信信号を比較器に入力したときの入力電位と出力電位を示している。VIは入力電位VIP、VINの波形を示し、VOは出力電位VOP、VONの波形を示している。本実施の形態の構成によれば、比較器COMの入力信号に正帰還された信号成分が加わることになる。よって、適切に、比較器COMが受信信号のレベルを比較することができる。 FIG. 6 is a simulation result showing the transient response when R=0.5 kΩ. Here, the input potential and the output potential when the received signal received using the coupler 31 is input to the comparator are shown. VI indicates the waveforms of the input potentials VIP and VIN, and VO indicates the waveforms of the output potentials VOP and VON. According to the configuration of this embodiment, the signal component that is positively fed back is added to the input signal of the comparator COM. Therefore, the comparator COM can appropriately compare the levels of the received signals.

一般的なヒステリシス比較器では入力しきい値が入力信号の反対極性に変化するのに対して、本実施形態では、上記のように、入力信号の信号成分が入力信号と同一極性に追加される。この結果、ICチップ13は、ヒステリシス比較器と同等の効果(ノイズ耐性)を得ることができる。受信器となるICチップ13が、結合器31からの受信信号を比較することで、適切にデータを復元することができる。ICチップ13は、小振幅パルス信号から適切にデータを復元することができる。よって、ノイズ耐性が高く、高速なデータ通信が可能となる。 In a general hysteresis comparator, the input threshold changes to the opposite polarity of the input signal, but in this embodiment, the signal component of the input signal is added to the same polarity as the input signal as described above. . As a result, the IC chip 13 can obtain an effect (noise immunity) equivalent to that of a hysteresis comparator. The IC chip 13 serving as a receiver compares the received signals from the combiner 31, so that the data can be appropriately restored. The IC chip 13 can appropriately restore data from the small-amplitude pulse signal. Therefore, noise resistance is high, and high-speed data communication is possible.

本実施の形態の構成によれば、ヒステリシスのない比較器COMを有するICチップ13を用いた場合でも、適切なヒステリシス幅を設けることが可能となる。換言すると、必要とされるヒステリシス幅に応じた抵抗値を有する抵抗21p、21nを帰還ループ20p、20nに配置すればよい。例えば、基板2上に実装する抵抗素子(チップ抵抗やリード抵抗等)の抵抗値Rを変えることで、所望のヒステリシス幅を有するヒステリシス比較器を実現することができる。また、比較器COMはヒステリシスのない比較器に限らず、ヒステリシス幅が小さいヒステリシス比較器であってもよい。このような場合でも、帰還ループ20に抵抗21を設けることで、ヒステリシス幅を広くすることができる。よって、所望のヒステリシス特性を得ることができる。 According to the configuration of this embodiment, it is possible to provide an appropriate hysteresis width even when the IC chip 13 having the comparator COM without hysteresis is used. In other words, resistors 21p and 21n having resistance values corresponding to the required hysteresis width should be placed in the feedback loops 20p and 20n. For example, by changing the resistance value R of a resistor element (chip resistor, lead resistor, etc.) mounted on the substrate 2, a hysteresis comparator having a desired hysteresis width can be realized. Further, the comparator COM is not limited to a comparator without hysteresis, and may be a hysteresis comparator with a small hysteresis width. Even in such a case, the hysteresis width can be widened by providing the resistor 21 in the feedback loop 20 . Therefore, desired hysteresis characteristics can be obtained.

ICチップ13としては、汎用チップを用いることができる。ヒステリシスのない比較器を受信回路として用いたICチップは、種々のものが市販されている。さらに、このようなICチップは、車載認定を受けたチップとしても市販されており、入手が容易である。したがって、入手が容易なICチップ13を受信器として用いた場合であっても、デジタル信号を適切に復元することができる。よって、安価な市販部品でヒステリシス比較器、及び受信回路を製造することができる。専用のICチップの開発、製造が不要となり、低コストなヒステリシス比較器、及び通信回路を実現できる。また、車載用通信回路を安価に製造することができる。ヒステリシスのない比較器又はヒステリシス幅の小さい比較器を有するICチップ13を用いた場合でも、所望の特性を得ることができるヒステリシス比較器、及び通信回路1を実現することができる。 A general-purpose chip can be used as the IC chip 13 . Various IC chips using comparators without hysteresis as receiving circuits are commercially available. Furthermore, such IC chips are also commercially available as chips that have been certified for in-vehicle use, and are readily available. Therefore, even when the easily available IC chip 13 is used as the receiver, the digital signal can be appropriately restored. Therefore, the hysteresis comparator and the receiving circuit can be manufactured with inexpensive commercially available parts. Development and manufacturing of dedicated IC chips are not required, and a low-cost hysteresis comparator and communication circuit can be realized. In addition, the in-vehicle communication circuit can be manufactured at low cost. Even when using the IC chip 13 having a comparator without hysteresis or a comparator with a small hysteresis width, it is possible to realize a hysteresis comparator and a communication circuit 1 capable of obtaining desired characteristics.

なお、シングルエンド構成の場合、結合器31が一つとなる。比較器は、結合器31からの入力信号を、基準電圧と比較する。つまり、ICチップ13への2つの入力信号の一方が結合器31からの受信信号となり、他方が基準電圧となる。ICチップ13は、入力信号のレベルを基準電圧と比較して、デジタル信号を復元する。 In addition, in the case of a single-ended configuration, the coupler 31 is one. A comparator compares the input signal from combiner 31 with a reference voltage. That is, one of the two input signals to the IC chip 13 becomes the received signal from the coupler 31, and the other becomes the reference voltage. The IC chip 13 compares the level of the input signal with the reference voltage and restores the digital signal.

図7は、受信チップとしてのICチップ13の構成例を示すブロック図である。ICチップ13は、等価器131、受信回路132、CDR(クロックデータリカバリ)回路、及び出力回路134を備えている。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the IC chip 13 as a receiving chip. The IC chip 13 has an equalizer 131 , a receiver circuit 132 , a CDR (clock data recovery) circuit, and an output circuit 134 .

等価器131は、受信信号の周波数特性を調整する回路である。例えば、等価器131は、高周波成分を増幅する周波数フィルタなどを有している。受信回路132は、例えば図2に示したヒステリシスのない比較器COMを有している。また、受信回路132は、出力段のインバータINVを有していてもよい。受信回路132は、2つの受信信号のレベルを比較することで、データを復元する。CDR(クロックデータリカバリ)回路は、データにクロックが重畳されている受信信号のクロックとデータを分離する回路である。出力回路134は、例えば、図2に示した2段のインバータINVを有している。 The equalizer 131 is a circuit that adjusts the frequency characteristics of the received signal. For example, the equalizer 131 has a frequency filter for amplifying high frequency components. The receiving circuit 132 has, for example, the hysteresis-free comparator COM shown in FIG. Further, the receiving circuit 132 may have an output stage inverter INV. The receiving circuit 132 restores data by comparing the levels of the two received signals. A CDR (Clock Data Recovery) circuit is a circuit that separates the clock and data of a received signal in which the clock is superimposed on the data. The output circuit 134 has, for example, the two-stage inverter INV shown in FIG.

このようなICチップ13を受信チップとして用いた場合であっても、受信回路132が小振幅パルス信号から適切にデータを復元することができる。よって、所望のヒステリシス特性を有するヒステリシス比較器を用いてデータを復元することができため、高速なデータ通信が可能となる。 Even when such an IC chip 13 is used as a receiving chip, the receiving circuit 132 can appropriately restore data from a small-amplitude pulse signal. Therefore, data can be restored using a hysteresis comparator having a desired hysteresis characteristic, enabling high-speed data communication.

実施の形態2.
本実施の形態について、図8を用いて説明する。図8は、通信回路1の構成を示すブロック図である。本実地の形態では、帰還ループ20p、20nにキャパシタ22p、22nが設けられている。つまり、図2の抵抗21p、21nがそれぞれキャパシタ22p、22nに置き換わっている。さらに、結合器31とICチップ13との間の伝送線路に、キャパシタ63p、63nが設けられている。なお、キャパシタ22p、22n、及びキャパシタ63p、63n以外の基本的な構成については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
Embodiment 2.
This embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the communication circuit 1. As shown in FIG. In this embodiment, feedback loops 20p and 20n are provided with capacitors 22p and 22n. That is, the resistors 21p and 21n in FIG. 2 are replaced with capacitors 22p and 22n, respectively. Furthermore, capacitors 63p and 63n are provided in the transmission line between the coupler 31 and the IC chip 13. FIG. Since the basic configuration other than the capacitors 22p, 22n and the capacitors 63p, 63n is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

キャパシタ22p、22nはそれぞれ帰還ループ20p、20nに配置されている。つまり、ICチップ13の入力と出力とがキャパシタ22を介して接続されている。 Capacitors 22p, 22n are placed in feedback loops 20p, 20n, respectively. That is, the input and output of the IC chip 13 are connected via the capacitor 22 .

キャパシタ63p、63nは、ICチップ13の入力側に配置されている。つまり、キャパシタ63pは、結合器31pとICチップ13の非反転入力端子との間に配置されている。キャパシタ63nは、結合器31nとICチップ13の反転入力端子との間に配置されている。キャパシタ63p、63nは帰還ループ20p、20nの外側に設けられている。キャパシタ63p、63nは、結合器31p、31nが受信した受信信号は、ICチップ13に伝送する。つまり、結合器31pが受信した受信信号が、キャパシタ63pを介して、ICチップ13の非反転入力端子に入力される。結合器31nが受信した受信信号が、キャパシタ63nを介して、ICチップ13の反転入力端子に入力される。 Capacitors 63 p and 63 n are arranged on the input side of IC chip 13 . That is, the capacitor 63p is arranged between the coupler 31p and the non-inverting input terminal of the IC chip 13. FIG. Capacitor 63 n is arranged between coupler 31 n and the inverting input terminal of IC chip 13 . Capacitors 63p, 63n are provided outside the feedback loops 20p, 20n. The capacitors 63p and 63n transmit the reception signals received by the couplers 31p and 31n to the IC chip 13 . That is, the received signal received by the coupler 31p is input to the non-inverting input terminal of the IC chip 13 via the capacitor 63p. A received signal received by the coupler 31n is input to the inverting input terminal of the IC chip 13 via the capacitor 63n.

本実施形態ではキャパシタ22p、22nによる正帰還を用いている。つまり、帰還ループ20p、20nは、実施の形態1と同様にICチップ13の入力を出力に正帰還する。よって、通信回路1は、実施形態1と同様に動作をするため、同様の効果を得ることができる。 In this embodiment, positive feedback by capacitors 22p and 22n is used. That is, the feedback loops 20p and 20n positively feed back the input of the IC chip 13 to the output as in the first embodiment. Therefore, since the communication circuit 1 operates in the same manner as in the first embodiment, the same effects can be obtained.

キャパシタ22p、22nの容量値をCとし、キャパシタ63p、63nの容量値をC1とする。結合器31の出力パルス信号の振幅をVc、ICチップ13の出力からキャパシタ22p、22nで正帰還される信号の振幅をVfbとする。ICチップ13の入力のノードで電荷が保存されるため、ICチップ13の入力電位VinをVc、Vfbで表すと、以下の式(2)となる。
C1(Vin-Vc)+C(Vin-Vfb)=0 ・・・(2)
Let C be the capacitance value of the capacitors 22p and 22n, and C1 be the capacitance value of the capacitors 63p and 63n. Let Vc be the amplitude of the output pulse signal of the coupler 31, and Vfb be the amplitude of the signal positively fed back from the output of the IC chip 13 through the capacitors 22p and 22n. Since electric charge is stored at the input node of the IC chip 13, the input potential Vin of the IC chip 13 is represented by Vc and Vfb as the following equation (2).
C1(Vin-Vc)+C(Vin-Vfb)=0 (2)

式(2)をVinで解くと、式(3)のようになる。
Vin=Vc/{(1+(C/C1))+Vfb/{(1+(C1/C)) ・・・(3)
Solving equation (2) with Vin yields equation (3).
Vin=Vc/{(1+(C/C1))+Vfb/{(1+(C1/C)) (3)

従って、比較器の入力しきい値のヒステリシス幅をC1/Cで調整することができる。例えば、VDD-=1.8Vのとき、C1=1nF、C=23pFとすると、v_hys=40mVとなる。VDDが±5Vで、Vb=0Vの場合に、70mVのヒステリシス幅を得るためには、C1=1nF、C=7pFとなる。ここでは、容量値C1を容量値Cよりも大きくしている。 Therefore, the hysteresis width of the input threshold of the comparator can be adjusted by C1/C. For example, when VDD-=1.8V, C1=1 nF and C=23 pF, v_hys=40 mV. In order to obtain a hysteresis width of 70 mV when VDD is ±5 V and Vb=0 V, C1=1 nF and C=7 pF. Here, the capacitance value C1 is made larger than the capacitance value C. As shown in FIG.

キャパシタ22pとキャパシタ22nは同じ容量値Cを有している。キャパシタ63pとキャパシタ63nは同じ容量値C1を有している。容量値C1は容量値Cよりも大きくなっていることが好ましい。容量値C1と容量値Cの比(C1/C)は、10~1000とすることが好ましい。つまり、容量値C1は容量値Cの10倍から1000倍程度とすることが好ましい Capacitor 22p and capacitor 22n have the same capacitance value C. As shown in FIG. Capacitor 63p and capacitor 63n have the same capacitance value C1. It is preferable that the capacitance value C1 is larger than the capacitance value C. The ratio (C1/C) between the capacitance value C1 and the capacitance value C is preferably 10-1000. That is, the capacitance value C1 is preferably about 10 to 1000 times the capacitance value C.

なお、比較器の入力同相電位を定めるために、ICチップ13の入力に抵抗53,54でVbにバイアスしている。抵抗53、54の抵抗値rは、上記電荷の保存の時定数で決めることができる。例えば、時定数を1μsecにしたければ、C1=1nFのとき、rは約1kΩとなる In order to determine the input common-mode potential of the comparator, the input of the IC chip 13 is biased to Vb by resistors 53 and 54. FIG. The resistance value r of the resistors 53 and 54 can be determined by the time constant of the charge storage. For example, if you want the time constant to be 1 μsec, r is about 1 kΩ when C1=1 nF.

図9は、C1=400pF、C=12pF、r=2kΩとしたときの過渡応答を示すシミュレーション結果である。図9は、5Gpsで信号を伝送したときの波形図を示している。ここでは、結合器31を用いて受信した受信信号を比較器に入力したときの、入力電位VIP、VONと出力電位VOP、VONの波形を示している。本実施の形態の構成によれば、比較器COMの入力信号に正帰還された信号成分が加わることになる。よって、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 FIG. 9 is a simulation result showing the transient response when C1=400 pF, C=12 pF, and r=2 kΩ. FIG. 9 shows a waveform diagram when a signal is transmitted at 5 Gps. Here, the waveforms of the input potentials VIP and VON and the output potentials VOP and VON when the received signal received using the coupler 31 is input to the comparator are shown. According to the configuration of this embodiment, the signal component that is positively fed back is added to the input signal of the comparator COM. Therefore, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

実施の形態3.
実施の形態3について、図10を用いて説明する。図10は、実施の形態3にかかる通信回路1の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態3では、実施の形態1の構成にICチップ70が追加されている。つまり、基板2には、2つのICチップ13,及びICチップ70が実装されている。さらに、実施の形態3では、帰還ループ20p、20nがICチップ13ではなく、ICチップ70に設けられている。本実施の形態では、ICチップ70を用いることでICチップ13の比較器COMにヒステリシスを持たせている。
Embodiment 3.
Embodiment 3 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the communication circuit 1 according to the third embodiment. In the third embodiment, an IC chip 70 is added to the configuration of the first embodiment. That is, two IC chips 13 and an IC chip 70 are mounted on the substrate 2 . Furthermore, in Embodiment 3, the feedback loops 20p and 20n are provided in the IC chip 70 instead of the IC chip 13. FIG. In this embodiment, by using the IC chip 70, the comparator COM of the IC chip 13 is provided with hysteresis.

実施の形態1と同様の構成については適宜説明を省略する。例えば、結合器31は実施の形態1と同様である。また、抵抗57は、抵抗51,52に対応し、抵抗58は抵抗53,54に対応する。よって、これらの構成については、説明を省略する。 A description of the same configuration as in the first embodiment will be omitted as appropriate. For example, the coupler 31 is the same as in the first embodiment. Also, the resistor 57 corresponds to the resistors 51 and 52 and the resistor 58 corresponds to the resistors 53 and 54 . Therefore, description of these configurations is omitted.

結合器31p、31nはICチップ13に接続されている。結合器31pはICチップ13の非反転入力端子と接続され、結合器31nはICチップ13の反転入力端子と接続されている。ICチップ13は、実施の形態1と同様に、ヒステリシスのない比較器COMを有している。よって、ICチップ13の結合器31p、31nからの差動の受信信号の電圧レベルを比較する。 Couplers 31 p and 31 n are connected to IC chip 13 . The coupler 31 p is connected to the non-inverting input terminal of the IC chip 13 , and the coupler 31 n is connected to the inverting input terminal of the IC chip 13 . The IC chip 13 has a comparator COM without hysteresis as in the first embodiment. Therefore, the voltage levels of the differential received signals from the couplers 31p and 31n of the IC chip 13 are compared.

結合器31pとICチップ13の非反転入力端子との間には、分岐ノードBPが設けられている。分岐ノードBPは、ICチップ70の非反転入力端子に接続されている。結合器31nとICチップ13の反転入力端子との間には、分岐ノードBNが設けられている。分岐ノードBNは、ICチップ70の反転入力端子に接続されている。よって、ICチップ70には、結合器31p、31nからの受信信号が入力される。つまり、結合器31pからの受信信号は分岐ノードBPを介して、ICチップ70に入力される。結合器31nからの受信信号は分岐ノードBNを介して、ICチップ70に入力される。 A branch node BP is provided between the coupler 31 p and the non-inverting input terminal of the IC chip 13 . A branch node BP is connected to a non-inverting input terminal of the IC chip 70 . A branch node BN is provided between the coupler 31n and the inverting input terminal of the IC chip 13 . A branch node BN is connected to an inverting input terminal of the IC chip 70 . Therefore, the received signals from the couplers 31p and 31n are input to the IC chip 70 . That is, the received signal from coupler 31p is input to IC chip 70 via branch node BP. A received signal from coupler 31n is input to IC chip 70 via branch node BN.

ICチップ70は図2のICチップ13と同様の構成を有している。ICチップ70は、ヒステリシスのない比較器COMを有している。ICチップ70の比較器COMは、結合器31からの2つの受信信号のレベルを比較する。帰還ループ20p、20nは、ICチップ70の出力を入力に帰還している。帰還ループ20pには、抵抗21pが設けられ、帰還ループ20nには抵抗21nが設けられている。したがって、帰還ループ20p、20nは、ICチップ70の出力と入力とに抵抗21p、21nで正帰還を与えている。 The IC chip 70 has the same configuration as the IC chip 13 in FIG. The IC chip 70 has a comparator COM without hysteresis. Comparator COM of IC chip 70 compares the levels of the two received signals from coupler 31 . The feedback loops 20p and 20n feed back the output of the IC chip 70 to the input. The feedback loop 20p is provided with a resistor 21p, and the feedback loop 20n is provided with a resistor 21n. Therefore, feedback loops 20p and 20n provide positive feedback to the output and input of IC chip 70 through resistors 21p and 21n.

さらに、ICチップ70の出力は、帰還ループ20p、20n、及び分岐ノードBP、BNを介して、ICチップ13の入力に接続される。したがって、ICチップ13の入力信号に正帰還された信号成分が加わることになる。本実施の形態では、ICチップ70を用いて、ICチップ13の比較器にヒステリシス幅を持たせることができる。これにより、実施の形態1、2と同様に、ICチップ13が適切にデジタル信号を復元することができる。 Further, the output of IC chip 70 is connected to the input of IC chip 13 via feedback loops 20p, 20n and branch nodes BP, BN. Therefore, the input signal of the IC chip 13 is added with the signal component that is positively fed back. In this embodiment, the IC chip 70 can be used to give the comparator of the IC chip 13 a hysteresis width. As a result, the IC chip 13 can appropriately restore the digital signal as in the first and second embodiments.

例えば、ICチップ13がシリアルパラレル変換器(以下、S/P変換器とする)を備える場合、比較器COMの出力がシリアルパラレル変換された後に、ICチップ13から出力される。この場合、ICチップ13の出力から入力に抵抗21p、21nで正帰還を与えることができなくなる。これに対して、本実施の形態では、ICチップ13として、S/P変換器を有する受信器チップを用いることができる。ICチップ13がシリアルパラレル変換器を有する場合であっても、ICチップ13の比較器にヒステリシスを持たせることができる。 For example, when the IC chip 13 includes a serial-parallel converter (hereinafter referred to as an S/P converter), the output of the comparator COM is serial-parallel converted and then output from the IC chip 13 . In this case, positive feedback cannot be given from the output of the IC chip 13 to the input through the resistors 21p and 21n. In contrast, in this embodiment, a receiver chip having an S/P converter can be used as the IC chip 13 . Even if the IC chip 13 has a serial/parallel converter, the comparator of the IC chip 13 can have hysteresis.

あるいは、ICチップ70の比較器COMは、ICチップ13の比較器よりもデータの転送速度が遅くなっていてもよい。このような場合であっても、ICチップ13の比較器にヒステリシスを与えることができる。あるいは、ICチップ13の信号伝搬遅延tpdが結合器31のデータ転送のサイクル時間に比べて遅い場合に、信号伝搬遅延tpdの速いICチップ70を用いることで、ヒステリシスを適切に与えることができる。 Alternatively, the comparator COM of the IC chip 70 may have a slower data transfer speed than the comparator of the IC chip 13 . Even in such a case, hysteresis can be given to the comparator of IC chip 13 . Alternatively, when the signal propagation delay tpd of the IC chip 13 is slower than the data transfer cycle time of the coupler 31, hysteresis can be appropriately given by using the IC chip 70 with a fast signal propagation delay tpd.

なお、図10では、抵抗21を用いて帰還ループ20を構成したが、実施の形態2にように容量を用いて帰還ループを構成してもよい。この場合、図8に示すようなキャパシタ22、及びキャパシタ63をICチップ70に設ければよい。 In FIG. 10, the feedback loop 20 is configured using the resistor 21, but the feedback loop may be configured using a capacitor as in the second embodiment. In this case, the IC chip 70 may be provided with the capacitor 22 and the capacitor 63 as shown in FIG.

図11は、ICチップ13とICチップ70の構成を示すブロック図である。ICチップ70は、図2のICチップ13と同様の構成を有している。すなわち、ICチップ70の等価器171、受信回路172、CDR回路173、出力回路174は図2の等価器131、受信回路132、CDR回路133、及び出力回路134と同様である。このため、ため説明を省略する。受信回路172は図2のようにヒステリシスのない比較器である。ICチップ70はS/P変換器を有していない受信チップである。 FIG. 11 is a block diagram showing configurations of the IC chip 13 and the IC chip 70. As shown in FIG. The IC chip 70 has a configuration similar to that of the IC chip 13 in FIG. That is, the equalizer 171, receiver circuit 172, CDR circuit 173, and output circuit 174 of the IC chip 70 are the same as the equalizer 131, receiver circuit 132, CDR circuit 133, and output circuit 134 in FIG. Therefore, the description is omitted. Receive circuit 172 is a comparator without hysteresis as in FIG. IC chip 70 is a receiving chip that does not have an S/P converter.

ICチップ13は、図2のICチップ13に対して、S/P変換器135が追加されている。受信回路132は図2のようにヒステリシスのない比較器COMである。S/P変換器135は、受信回路132の後段に配置されており、受信回路132で復元されたデータをシリアルパラレル変換する。 The IC chip 13 has an S/P converter 135 added to the IC chip 13 of FIG. The receiving circuit 132 is a comparator COM without hysteresis as in FIG. The S/P converter 135 is arranged after the receiving circuit 132 and serial-parallel converts the data restored by the receiving circuit 132 .

例えば、S/P変換器135は、シフトレジスタなどを備えている。S/P変換器135は、CDR回路133で分離されたクロック信号に応じて、データを順次保持していき、パラレルデータに変換する。S/P変換器135で変換されたパラレルデータがICチップ13から出力される。なお、図11では、説明の簡略化のため、パラレルデータを2ビットとしているため、4つの出力端子OUT1P、OUT1N、OUT2P、OUT2Nのみが示されているが、パラレルデータのビット長は3ビット以上であってもよい。 For example, the S/P converter 135 has a shift register or the like. The S/P converter 135 sequentially holds data according to the clock signal separated by the CDR circuit 133 and converts it into parallel data. The parallel data converted by the S/P converter 135 is output from the IC chip 13 . Note that FIG. 11 shows only four output terminals OUT1P, OUT1N, OUT2P, and OUT2N because the parallel data is 2 bits for simplification of explanation, but the bit length of the parallel data is 3 bits or more. may be

本実施の形態では、ICチップ13,及びICチップ70が汎用の半導体チップとすることができる。つまり、ヒステリシスを有していない比較器を有するICチップを2つ用意して、基板2上に実装する。ICチップ13,及びICチップ70として、入手が容易な市販の受信チップを用いることができるため、ヒステリシス比較器、及び通信回路を安価に実現することができる。ICチップ13,及びICチップ70の比較器は、ヒステリシスを有していない比較器に限らず、ヒステリシス幅の小さい比較器であってもよい。 In this embodiment, the IC chip 13 and the IC chip 70 can be general-purpose semiconductor chips. That is, two IC chips having comparators without hysteresis are prepared and mounted on the substrate 2 . As the IC chip 13 and the IC chip 70, commercially available receiving chips that are easily available can be used, so that the hysteresis comparator and the communication circuit can be realized at low cost. The comparators of the IC chip 13 and the IC chip 70 are not limited to comparators without hysteresis, and may be comparators with a small hysteresis width.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.

この出願は、2019年4月24日に出願された日本出願特願2019-82616を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-82616 filed on April 24, 2019, and the entire disclosure thereof is incorporated herein.

1 通信回路
2 基板
13 ICチップ
14 バッファ
20p 帰還ループ
20n 帰還ループ
21p 抵抗
21n 抵抗
31p 結合器
31n 結合器
41p 出力端子
41n 出力端子
51 抵抗
52 抵抗
53 抵抗
54 抵抗
70 ICチップ
131 等価器
132 受信回路
133 CDR回路
134 出力回路
135 S/P変換器
1 communication circuit 2 substrate 13 IC chip 14 buffer 20p feedback loop 20n feedback loop 21p resistor 21n resistor 31p coupler 31n coupler 41p output terminal 41n output terminal 51 resistor 52 resistor 53 resistor 54 resistor 70 IC chip 131 equalizer 132 receiver circuit 133 CDR circuit 134 output circuit 135 S/P converter

Claims (8)

基板と、
前記基板に設けられた電磁界結合器と、
前記電磁界結合器で受信された受信信号のレベルを比較する第1の比較器を有し、前記基板に実装された第1のICチップと、
前記受信信号のレベルを比較する第2の比較器を有し、前記基板に実装された第2のICチップと、
前記第2のICチップの出力を入力に正帰還する帰還ループと、を備えた通信回路。
a substrate;
an electromagnetic field coupler provided on the substrate;
a first IC chip mounted on the substrate, the first IC chip having a first comparator for comparing levels of received signals received by the electromagnetic field coupler;
a second IC chip mounted on the substrate, the second IC chip having a second comparator for comparing levels of the received signal;
a feedback loop that positively feeds back the output of the second IC chip to the input.
前記第1のICチップが、前記第1の比較器の後段に配置されたシリアルパラレル変換器を有している請求項1に記載の通信回路。 2. The communication circuit according to claim 1, wherein said first IC chip has a serial/parallel converter located after said first comparator. 前記帰還ループにキャパシタが設けられている請求項1、又は2に記載の通信回路。 3. A communication circuit according to claim 1, wherein a capacitor is provided in said feedback loop. 前記帰還ループに抵抗が設けられている請求項1、又は2に記載の通信回路。 3. A communication circuit according to claim 1, wherein a resistor is provided in said feedback loop. 基板と、
2つの入力信号のレベルを比較する第1の比較器を有し、前記基板に実装された第1のICチップと、
前記2つの入力信号のレベルを比較する第2の比較器を有し、前記基板に実装された第2のICチップと、
前記第2のICチップの出力を入力に正帰還する帰還ループと、を備えたヒステリシス比較器。
a substrate;
a first IC chip having a first comparator for comparing levels of two input signals and mounted on the substrate;
a second IC chip mounted on the substrate, the second IC chip having a second comparator for comparing levels of the two input signals;
and a feedback loop that positively feeds back the output of the second IC chip to the input.
前記第1のICチップが、前記第1の比較器の後段に配置されたシリアルパラレル変換器を有している請求項に記載のヒステリシス比較器。 6. The hysteresis comparator according to claim 5 , wherein said first IC chip has a serial/parallel converter located after said first comparator. 前記帰還ループにキャパシタが設けられている請求項5、又は6に記載のヒステリシス比較器。 7. A hysteresis comparator according to claim 5 or 6, wherein a capacitor is provided in said feedback loop. 前記帰還ループに抵抗が設けられている請求項5、又は6に記載のヒステリシス比較器。 7. A hysteresis comparator as claimed in claim 5 or 6, wherein a resistor is provided in said feedback loop.
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