JPS6254252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は直流を含む交流信号の伝送路における
雑音除去回路に関し、特に広帯域に亘つて誘導雑
音を有効に除去することができる広帯域誘導雑音
除去回路に関するものである。

従来技術と問題点 電気機械は回路間あるいは回路と電源間の接続
なくしてはその機能を発揮できないが、この際接
続線間における容量性結合および誘導性結合に基
づいて生じる雑音を除去する対策は、システム設
計上ならびに回路設計上において重要なフアクタ
となるものである。

従来、このような接続線における混入雑音除去
対策としては、往復の接続線を撚り線にする方法
や、線路にコモンモード防止チヨークを挿入する
方法が一般に用いられていた。

第１図は従来の誘導雑音除去回路を示したもの
である。同図において１，２および３，４はそれ
ぞれ往復線路の両端子、５，６はそれぞれ往復線
路に挿入されたフイルタ回路、７，８はそれぞれ
往復線路に挿入されたコモンモード防止チヨー
ク、９は往復線路を撚り合わせてなる撚り線部で
ある。

第１図においてフイルタ回路５，６は線路に伝
送すべき周波数帯域の低域または高域、あるいは
任意の一部の帯域の成分を除去する。コモンモー
ド防止チヨーク７，８は両線路を結合する密結合
トランスからなり一般に低い周波数帯域における
同相成分を打消して除去する。また撚り線部９は
両線路を撚り合わせることによつて高周波帯域に
おける誘導雑音を除去する。

しかしながら第１図に示されたごとき誘導雑音
除去方法は、線路に伝送すべき周波数範囲より十
分高い周波数成分に対してのみ有効であり、また
直流伝送が不可能であつたり構成が複雑で高価で
あつたりする等の問題があつた。すなわち、コモ
ンモード防止チヨークは伝送周波数範囲より低い
周波数成分を除去できるようにそのインダクタン
スを大きくすると、伝送周波数範囲における減衰
が大きくなつて使用できない。またフイルタ回路
は一般に複雑、高価であるだけでなく、その構成
によつては直流伝送が不可能である。

発明の目的 本発明はこのような従来技術の問題点を解決し
ようとするものであつて、その目的は、コモンモ
ード防止チヨークにおける磁束相殺作用を損うこ
となく伝送路に挿入される直列インピーダンスを
十分減少させるようにして、低域の誘導雑音を除
去することができるとともに希望伝送周波数帯域
における減衰を小さくすることができる回路形式
を提供することにある。

発明の実施例 第２図は本発明の原理を説明するための図であ
つて、１次巻線N₁と２次巻線N₂が相互インダク
タンス±Ｍで結合され２次側に負荷Ｚを接続した
回路を示し、ａは接続図、ｂは１次側端子ａ，ｂ
から見た等価回路である。第２図ｂにおいてｊω
Ｌは漏洩インダクタンスに基づく直列インピーダ
ンスを示し、Ze＝ω^２Ｍ^２／ｊωＬ＋Ｚは１次側に換算
された 負荷インピーダンスである。また相互インダクタ
ンスＭは周知のように、結合係数をＫとしたとき
Ｍ＝Ｋ√_{1 2}によつて表わされる。ここでL₁，
L₂はそれぞれ１次側および２次側の巻線インダ
クタンスである。

いま第２図ａの回路において２次側短絡とすれ
ば Ze＝ｊωL₁（１−K²） (1) ここで１次、２次の結合が十分密であれば(1)式
はZe→０となつて、１次側端子ａ，ｂからみた
インピーダンスｊωＬのみとなるが、漏洩インダ
クタンスＬは通常小さな値であり従つて直列イン
ピーダンスｊωＬは伝送周波数帯域において十分
小さい。

また第２図ａにおいて２次側開放であれば Ze＝ｊωL₁ (2) であつて、この回路は１次側端子ａ，ｂからみて
周波数特性のあるインピーダンスを有することが
わかる。

第３図は一般に使用されているコモンモード防
止チヨークを示している。同図においてN₁，N₂
は相互に密結合するように設けられた巻線であつ
て、例えば端子１，３を入力側とし端子２，４を
出力側として使用したとき、両線路における同相
の誘導雑音を両巻線間における磁束の相殺作用に
よつて除去することができるものである。

第３図に示されたコモンモード防止チヨークに
おいては、巻線N₁，N₂からなる変成器は互いに
２次側開放と考えられる状態で使用されるため、
前述のように端子１，２間および端子３，４間に
はそれぞれ直列インピーダンスｊωL₁，ｊωL₂
を有することになる。ここでL₁，L₂はそれぞれ
巻線N₁，N₂の有するインダクタンスであり、コ
モンモード防止チヨークが希望伝送帯域より低い
周波数範囲を対象とする場合には、これらのイン
ダクタンスはその直列インピーダンスが希望伝送
帯域周波数帯域において大きな値を有するように
なるため、従来のコモンモード防止チヨークはこ
のような目的には使用することが困難であつた。

第４図は本発明の広帯域誘導雑音除去回路の一
実施例の構成を示している。同図においてＡ，Ｂ
はそれぞれ１次巻線および２次巻線であつてそれ
ぞれ端子１，２間および３，４間に設けられ、相
互に密結合するように設けられている。Ｃは３次
巻線であつて１次巻線Ａ、２次巻線Ｂのそれぞれ
と相互に密に結合するように設けられ、その両端
子５，６間は短絡されている。

第４図において巻線Ａ，Ｃについて考えると、
巻線Ｃは短絡されているので(1)式について説明し
たところと同様にして、端子１，２間における直
列インピーダンスは両端子間における漏洩インダ
クタンスに基づくもののみであつて十分小さい。
巻線Ｂ，Ｃについても同様であつて、端子３，４
間における直列インピーダンスは両端子間におけ
る漏洩インダクタンスに基づくもののみであつて
十分小さい。

一方、巻線Ａ，Ｂは相互に密に結合するように
設けられているので、端子１，３を入力側とし端
子２，４を出力側として使用したとき、両巻線間
における磁束相殺作用によつて両線路における同
相の誘導雑音は十分に除去される。入出力端子を
逆に使用した場合も全く同様である。

従つて第４図に示された広帯域誘導雑音除去回
路を端子１，２間および端子３，４間をそれぞれ
往復両線路に挿入するように接続すれば、両線路
に伝送される信号に対してはそれぞれの線路にお
ける直列インピーダンスは小さく従つて伝送信号
に対して減衰を与えることは少ない。一方両線路
における同相誘導雑音に対しては各巻線のインダ
クタンスを十分大きくすることが可能なため、使
用周波数帯域より低い周波数範囲においても有効
にその除去を行うことができる。

なおこの場合各巻線Ａ，Ｂ，Ｃの巻線比は通常
１：１：１に選ばれるが、必ずしもこれに限るも
のでなく、入力および出力線路のインピーダンス
によつては、これと異なる巻線比を用いてもよ
い。また第３の線路Ｃは短絡の場合に限らず、適
当なインピーダンスを有する回路で終端しても同
様な効果を得ることができる。

第５図は本発明の広帯域誘導雑音除去回路の他
の実施例の構成を示している。同図は通常のハイ
ブリツドコイルを用いて本発明の回路を構成する
場合を示し、Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれハイブリツド
コイルを構成する巻線であつて、例えば図示のご
とく巻線Ｃを短絡することによつて、第４図に示
された実施例と同様の目的に使用できることが明
らかである。なおハイブリツドコイルにおける巻
線比はＡ：Ｂ：Ｃ＝２：１：１が基本形である
が、巻線Ａにおけるセンタタツプを利用して巻線
Ａの１／２のみを使用するようにすれば、巻線比
は１：１：１となつて一般的な本発明の回路の使
用状態に適合させることができる。

発明の効果 以上説明したように本発明の広帯域誘導雑音除
去回路によれば、密に結合している２つの巻線を
往復両線路にそれぞれ挿入するコモンモード防止
チヨークにおいて、両巻線に対して密に結合して
いる第３の短絡巻線を設けたので、伝送周波数帯
域に対しては殆ど減衰を与えることなく伝送周波
数帯域より低い周波数範囲を含む広帯域の同相誘
導雑音を除去することができるとともに直流伝送
をも同時に行うことができ、かつ回路が簡単であ
つて安価である。

本発明の広帯域誘導雑音除去回路は、直流を重
畳する音声ライン、特に電話線やインタホンの接
続線等における高圧交流電源誘導ハムの除去に有
効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘導雑音除去回路を示す図、第
２図は本発明の原理を示す説明図、第３図は従来
のコモンモード防止チヨークを示す図、第４図お
よび第５図はそれぞれ本発明の広帯域誘導雑音除
去回路の一実施例の構成を示す図である。 N₁…１次巻線、N₂…２次巻線、Ａ…１次巻
線、Ｂ…２次巻線、Ｃ…３次巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に密に結合した第１および第２の巻線を具
   えた変圧器からなり該第１および第２の巻線をそ
   れぞれ往復線路に直列に挿入するコモンモード防
   止回路において、該第１および第２の巻線と互に
   密に結合した第３の巻線を設け該第３の巻線を直
   接またはインピーダンスを経て短絡したことを特
   徴とする広帯域誘導雑音除去回路。