JPH09199818A - グランド間接続構造 - Google Patents
グランド間接続構造Info
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- JPH09199818A JPH09199818A JP392396A JP392396A JPH09199818A JP H09199818 A JPH09199818 A JP H09199818A JP 392396 A JP392396 A JP 392396A JP 392396 A JP392396 A JP 392396A JP H09199818 A JPH09199818 A JP H09199818A
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Abstract
がなく、かつ、基板内にて発生した高周波ノイズが他の
機器や基板へ影響することのないグランド間接続構造を
提供する。 【解決手段】 筐体の導通部に接続されるフレームグラ
ンド2とこれとは分離されたシグナルグランド1とを有
するプリント基板におけるグランド間接続構造であっ
て、シグナルグランド1およびフレームグランド2がプ
リント基板上に導体膜よりなる配線を平行シグザグ形状
に形成したプリントインダクタにより接続されている。
Description
続されるフレームグランドとこれとは分離されたグラン
ド、例えばシグナルグランド等を有するプリント基板の
グランド間接地構造に関する。
た複数の基板がそれぞれフレームグランドやケーブルを
介して接続されたシステムにおけるコモンモードノイズ
(フレームグランドと出力端子の間に発生するノイズ)
の発生源として、例えばデジタル回路において発生する
スイッチングノイズがある。このスイッチングノイズ
は、同一基板上に形成されたアナログ回路、さらにはフ
レームグランドやケーブルを介して接続された他の基板
に影響を及ぼす。
対策としては、一般にデジタル回路とアナログ回路の双
方のグランドを一点でフレームグランドに接続したり、
シグナルグランドとフレームグランドを弱く接続したり
することが行われている。図8に従来のグランド間接続
構造の一例を示す。
構造は、プリント基板上においてシグナルグランド22
9とフレームグランド230とが、2箇所においてパタ
ーン幅の十分に小さなグランド間接続231にて接続さ
れた構造となっている。
た従来のグランド間接続構造では、基板内においてデジ
タル回路のスイッチングノイズがアナログ回路に影響す
ることはないものの、ケーブルやフレームグランドを介
して接続された他の機器や基板回路にて発生した高周波
ノイズがケーブルやフレームグランドから侵入する場合
には十分な対策にならず、その高周波ノイズの影響を受
けてしまうという問題点がある。
周波ノイズが発生し、シグナルグランドからフレームグ
ランドへの高周波ノイズの伝搬を防ぎきれないこともあ
り、高周波ノイズがフレームグランドを介して接続され
た他の機器や基板回路に影響するという問題点もある。
部からの高周波ノイズの影響を受けることがなく、か
つ、基板内にて発生した高周波ノイズが他の機器や基板
へ影響することのないグランド間接続構造を提供するこ
とにある。
構造は、筐体の導通部に接続される第1の接地部とこれ
とは分離された少なくとも1つの第2の接地部とを有す
るプリント基板におけるグランド間接続構造であって、
前記第1および第2の接地部がプリント基板上に導体膜
よりなる配線を所定の形状パターンに形成してなるプリ
ントインダクタにより接続されたことを特徴とする。
ト基板上にはデジタル回路およびアナログ回路が設けら
れており、前記第2の接地部が前記デジタル回路および
アナログ回路の各グランドであってもよい。
ンドであってもよい。
ターンが平行ジグザグ状もしくは渦巻状もしくは螺旋状
またはこれらの組み合せの形状であってもよい。
ト基板の一部が磁性体よりなり、前記プリントインダク
タが前記磁性体上に形成されていてもよい。
れた面上に磁性体材料が一様に塗布されていてもよい。
グランド間接続構造では、例えば外部の機器からケーブ
ル等を介して第1の接地部(フレームグランド)に伝搬
してくる高周波ノイズはプリントインダクタによりその
伝搬が防止されるので、例えば第2の接地部と接続され
るアナログ回路にその高周波ノイズの影響が及ぶことは
ない。また、例えば第2の接地部と接続されたデジタル
回路にて発生した高周波ノイズはプリントインダクタに
よりその伝搬が防止されるので、高周波ノイズが第1の
接地部(フレームグランド)を伝搬して他の機器へ影響
を及ぼすことはない。
れたものにおいては、磁性体上にプリントインダクタが
形成され、あるいはプリントインダクタ上に磁性体材料
が塗布されるので、より大きなインダクタンスが得られ
る。インダクタンスが大きなほど、高周波ノイズの伝搬
防止効果が増すことになる。
面を参照して説明する。
えばシグザグ状、螺旋状、渦巻状に形成することで、イ
ンダクタとしての機能を得ることができる。本発明のグ
ランド間接続構造は、プリント基板上においてグランド
間をプリントインダクタにより接続したことを特徴とす
る。
例のグランド間接続構造の概略構成を説明するための図
で、(a)は平面図、(b)はその等価回路を示す図で
ある。
ト基板上においてシグナルグランドとフレームグランド
をプリントインダクタにより接続した構造であって、そ
の構成は、図1(a)に示すように、シグナルグランド
1とフレームグランド2とがプリントインダクタ3によ
り接続された構成となっている。
に所定間隔で複数に折り返しされた平行ジグザグ状の配
線(メアンダ形配線)を形成したもので、配線の一方の
端部がシグナルグランド1と、他方の端部がフレームグ
ランド2と接続されている。このように構成されたプリ
ントインダクタ3は、図1(b)に示すようなコイルと
等価なものとなる。
造のインピーダンス特性を図2に示す。図2から分かる
ように、このグランド間接続構造では、周波数が低いと
インピーダンスは低くなり、周波数が高いとインピーダ
ンスは高くなる。したがって、高周波ノイズにおいては
高インピーダンスとなり、高周波ノイズの伝搬が妨げら
れる。
が用いられた装置における高周波ノイズの伝搬の状態を
示した図である。
111が形成されたプリント基板を有するもので、その
プリント基板にはプリントインダクタによるグランド間
接続構造は設けられておらず、単にデジタル回路111
のデジタルグランド112が筐体113と接続されたも
のとなっている。
ナログ回路122が形成されたプリント基板を有するも
ので、デジタル回路121のデジタルグランド122が
プリントインダクタ124を介して筐体126に接続さ
れ、アナログ回路122のアナロググランド123がプ
リントインダクタ125を介して筐体126に接続され
ている。すなわち、上述の図1に示したプリントインダ
クタを用いたグランド間接続構造が形成されている。
30により接続されており、これら装置の筐体(筐体の
導通部)113,126は電気的に接続されている。
ジタル回路111にて発生した高周波ノイズは筐体11
3からケーブル30を介して筐体126へ伝搬するが、
プリントインダクタ125において高周波ノイズの伝搬
が妨げられるので、アナログ回路122がその高周波ノ
イズの影響を受けることはない。
周波ノイズは、プリントインダクタ125においてその
高周波ノイズの伝搬が妨げられるので、ケーブルを介し
て装置1側へ伝搬されることはない。よって、デジタル
回路121にて発生した高周波ノイズが、ケーブルやフ
レームグランドを介して接続された他の装置に影響を及
ぼすことはない。
造は、プリント基板上に導体膜よりなる配線を平行シグ
ザグ状に形成してなるプリントインダクタを用いている
が、プリントインダクタの形状はこれに限定されるもの
ではなく、インダクタとしての機能を有していればよ
く、例えば螺旋状や渦巻状のもの、あるいは複数の異な
る形状パターンを組み合せたものであってもよい。以下
に、配線パターンの異なるプリントインダクタを用いた
グランド間接続構造の例を挙げる。
施例のグランド間接続構造の平面図である。
第2の配線層を有する多層型のものであり、第1の配線
層(基板表面)にシグナルグランド9およびフレームグ
ランド10が形成されている。
された2つのスルーホールで構成される複数のスルーホ
ール対が並列に配列されており、これらスルーホールを
介して第1および第2の配線層に立体的にシグザグ状の
配線(螺旋状の配線)が形成されている。このプリント
インダクタ12の螺旋状の配線の一方の端部は第1の配
線層に形成されており、フレームグランド10と接続さ
れ、他方の端部は第2の配線層に形成されており、スル
ーホールを介して第1の配線層に形成されたシグナルグ
ランド9と接続されている。すなわち、シグナルグラン
ド9とフレームグランド10とが配線パターンが螺旋状
のプリントインダクタ12により接続されている。
造においても、上述した第1の実施例のものと同様、高
周波ノイズの伝搬を防ぐことができる。
例のグランド間接続構造の平面図である。
第2の配線層を有する多層型のものであり、第1の配線
層(基板表面)にデジタルグランド14、アナロググラ
ンド15、およびフレームグランド17が形成されてい
る。
パターンが平行シグザグ状のものであり、互いの形状は
反転されたものとなっている。プリントインダクタ13
aの配線の一方の端部はデジタルグランド14と接続さ
れ、プリントインダクタ13bの配線の一方の端部はア
ナロググランド15と接続され、これらは配線の他方の
端部にて接続されている。
が渦巻状のものである。このプリントインダクタ18の
配線の一方の端部(渦の外側の端部)は上記プリントイ
ンダクタ13a,13bの接続部分と接続されている。
他方の端部はスルーホール19aを介して第2の配線層
に形成された下部引出し線16の一方の端部と接続され
ている。この下部引出し線16の他方の端部はスルーホ
ール19bを介して第1の配線層に形成されたフレーム
グランド17と接続されている。
では、デジタルグランド14とアナロググランド15と
がプリントインダクタ13a,13bを介して接続さ
れ、デジタルグランド14とフレームグランド17とが
プリントインダクタ13a,18を介して接続され、ア
ナロググランド15とフレームグランド17とがプリン
トインダクタ13b,18を介して接続されている。
造においても、上述した第1および第2の実施例のもの
と同様、高周波ノイズの伝搬を防ぐことができる。
の実施例のグランド間接続構造の平面図で、図6(b)
は(a)のA−A’断面図である。
はフレームグランド24が形成されており、表面には配
線パターンが四方形のシグナルグランド20と配線パタ
ーンが渦巻状のプリントインダクタ22が形成されてい
る。プリントインダクタ22はシグナルグランド20内
に形成されており、配線の一方の端部(渦の外側の端
部)がシグナルグランド20と接続されている。このプ
リント基板28は、プリントインダクタ22の渦の中心
側の端部にてネジ21により裏面のフレームグランド2
4側の筐体25にネジ止めされている。すなわち、プリ
ントインダクタ22の他方の端部(渦の中心側の端部)
がネジ21を介してフレームグランド24と電気的に接
続されている。
ド間接続構造においても、上述した第1〜第3の実施例
のものと同様、高周波ノイズの伝搬を防ぐことができ
る。
造では、プリントインダクタのインダクタンスが大きい
ほど図2示したインピーダンス特性のカーブの傾きはよ
り大きなものとなる。したがって、プリントインダクタ
は、よりインダクタンスの大きなものが望ましい。プリ
ントインダクタのインダクタンスは、配線パターンの長
さが長いほど大きくなることから、例えばシグザグ状の
プリントインダクタの場合には、配線の折り返しを多く
することにより配線パターンを長くし、より大きなイン
ダクタンスが得られる。ただし、実装上はプリントイン
ダクタの形成できる領域は限られているので、配線パタ
ーンを長くすることによりインダクタンスを大きくする
ことには限界がある。
て、例えばプリント基板もしくはプリント基板の一部を
磁性体により構成し、プリントインダクタをその磁性体
上に形成する方法がある。具体的には、図6(b)に示
したプリント基板28の基材材料としてフェライト等の
磁性体材料を使用したり、あるいはプリント基板28上
のプリントインダクタが形成される面に予め磁性体材料
を塗布したりする。これにより、高周波ノイズの伝搬を
効果的に防止することができる。また、図7に示すよう
に、プリントインダクタが形成された面上にフェライト
等の磁性体材料からなる磁性体層27を一様に塗布して
も同様の効果が得られる。この場合、プリントインダク
タ上にのみ磁性体材料を塗布することが望ましい。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
ては、第1の接地部側(グランドフレーム)にて発生し
た高周波ノイズが第2の接地部側に伝搬されることはな
く、また反対に、第2の接地部側にて発生した高周波ノ
イズが第2の接地部側に伝搬されることはないので、外
部からの高周波ノイズの影響が第2の接地部と接続され
る例えばアナログ回路に及ぶことを防止でき、また、第
2の接地部側にて発生した高周波ノイズの影響が第1の
接地部を介して接続される他の機器に及ぶことを防止で
きるという効果がある。
果を奏するグランド間接続構造を実現することができる
という効果がある。
いては、磁性体によるインダクタンスの増大を図ること
ができるので、より効果的に高周波ノイズの影響を防止
できるという効果がる。
概略構成を説明するための図で、(a)は平面図、
(b)はその等価回路を示す図である。
ンス特性を示すグラフである。
装置における高周波ノイズの伝搬の状態を示した図であ
る。
平面図である。
平面図である。
続構造の平面図で、(b)は(a)のA−A’断面図で
ある。
設けた構成の断面図である。
ダクタ 11,16 下部引出し線 14 デジタルグランド 15 アナロググランド 19a,19b スルーホール 21 ネジ 25 筐体 27 磁性体層 28 プリント基板
Claims (6)
- 【請求項1】 筐体の導通部に接続される第1の接地部
とこれとは分離された少なくとも1つの第2の接地部と
を有するプリント基板におけるグランド間接続構造であ
って、前記第1および第2の接地部がプリント基板上に
導体膜よりなる配線を所定の形状パターンに形成してな
るプリントインダクタにより接続されたことを特徴とす
るグランド間接続構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載のグランド間接続構造に
おいて、 プリント基板上にはデジタル回路およびアナログ回路が
設けられており、 前記第2の接地部が前記デジタル回路およびアナログ回
路の各グランドであることを特徴とするグランド間接続
構造。 - 【請求項3】 請求項1に記載のグランド間接続構造に
おいて、 前記第2の接地部がシグナルグランドであることを特徴
とするグランド間接続構造。 - 【請求項4】 請求項1に記載のグランド間接続構造に
おいて、 前記プリントインダクタの形状パターンが平行ジグザグ
状もしくは渦巻状もしくは螺旋状またはこれらの組み合
せの形状であることを特徴とするグランド間接続構造。 - 【請求項5】 請求項1に記載のグランド間接続構造に
おいて、 前記プリント基板もしくは該プリント基板の一部が磁性
体よりなり、前記プリントインダクタが前記磁性体上に
形成されたことを特徴とするグランド間接続構造。 - 【請求項6】 請求項1に記載のグランド間接続構造に
おいて、 前記プリントインダクタが形成された面上に磁性体材料
が一様に塗布されたことを特徴とするグランド間接続構
造。
Priority Applications (1)
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