(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源回路（２）、第１及び第２給電側接続点（Ｎａ１、Ｎａ２）、前記直流電源回路（２）と前記第１給電側接続点（Ｎａ１）とを繋ぐ第１給電側電源ライン、前記第１給電側電源ラインから分岐され前記第２給電側接続点（Ｎａ２）に接続された第２給電側電源ライン、前記直流電源回路（２）に接続され前記第１及び第２給電側電源ラインの帰還路となる給電側グラウンドライン、及び一端が前記第１給電側電源ラインに接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）を備えた給電側の電子回路ユニットと、
前記第１給電側接続点（Ｎａ１）に接続される第１受電側接続点（Ｎｂ１）、前記第２給電側接続点（Ｎａ２）に接続される第２受電側接続点（Ｎｂ２）、複数の能動素子からなる能動素子集積体（１２）、前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）と前記能動素子集積体（１２）とを繋ぐ第１受電側電源ライン、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）に接続され前記第１受電側電源ラインに合流する第２受電側電源ライン、前記給電側グラウンドラインと前記能動素子集積体（１２）とを繋ぐ受電側グラウンドライン、及び一端が前記第１受電側電源ラインに接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）を備え、前記給電側の電子回路ユニットの前記直流電源回路（２）から電源供給を受ける受電側の電子回路ユニットとから構成される電子回路ユニットであって、
前記第２給電側電源ラインに設けられ、抵抗器（Ｒｓ）、相殺用コンデンサ（Ｃ３）、前記第２給電側接続点（Ｎａ２）、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）、及び前記第２給電側接続点（Ｎａ２）と前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）との接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）を含み、前記受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）の等価インピーダンス（Ｌｃ２、Ｃｃ２）による第１共振周波数（ｆ１）、並びに前記第１給電側接続点（Ｎａ１）及び前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ１）と前記給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）の等価インピーダンス（Ｌｃ１、Ｃｃ１）とによる第２共振周波数（ｆ２）の間に発生する反共振周波数（ｆｍ）で共振し、反共振によって上昇した分の前記直流電源回路（２）の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路（３０）をさらに備え、
前記第２給電側接続点（Ｎａ２）及び前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）と前記相殺用コンデンサ（Ｃ３）の等価インピーダンス（Ｌｃ３、Ｃｃ３）とによる第３共振周波数（ｆ３）は、前記反共振周波数（ｆｍ）である
ことを特徴とする電子回路ユニット。
【請求項２】
直流電源回路（２）、第１及び第２給電側接続点（Ｎａ１、Ｎａ２）、前記直流電源回路（２）と前記第１給電側接続点（Ｎａ１）とを繋ぐ給電側電源ライン、前記直流電源回路（２）に接続され前記給電側電源ラインの帰還路となる給電側グラウンドライン、及び一端が前記給電側電源ラインに接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）を備えた給電側の電子回路ユニットと、
前記第１給電側接続点（Ｎａ１）に接続される第１受電側接続点（Ｎｂ１）、前記第２給電側接続点（Ｎａ２）に接続される第２受電側接続点（Ｎｂ２）、複数の能動素子からなる能動素子集積体（１２）、前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）と前記能動素子集積体（１２）とを繋ぐ第１受電側電源ライン、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）に接続され前記第１受電側電源ラインに合流する第２受電側電源ライン、前記給電側グラウンドラインと前記能動素子集積体（１２）とを繋ぐ受電側グラウンドライン、及び一端が前記第１受電側電源ラインに接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）を備え、前記給電側の電子回路ユニットの前記直流電源回路（２）から電源供給を受ける受電側の電子回路ユニットとから構成される電子回路ユニットであって、
一端が前記第２給電側接続点（Ｎａ２）に接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続され、抵抗器（Ｒｓ）、相殺用コンデンサ（Ｃ３）、前記第２給電側接続点（Ｎａ２）、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）、及び前記第２給電側接続点（Ｎａ２）と前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）との接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）を含み、前記受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）の等価インピーダンス（Ｌｃ２、Ｃｃ２）による第１共振周波数（ｆ１）、並びに前記第１給電側接続点（Ｎａ１）及び前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ１）と前記給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）の等価インピーダンス（Ｌｃ１、Ｃｃ１）とによる第２共振周波数（ｆ２）の間に発生する反共振周波数（ｆｍ）で共振し、反共振によって上昇した分の前記直流電源回路（２）の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路（３０）をさらに備え、
前記第２給電側接続点（Ｎａ２）及び前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）と前記相殺用コンデンサ（Ｃ３）の等価インピーダンス（Ｌｃ３、Ｃｃ３）とによる第３共振周波数（ｆ３）は、前記反共振周波数（ｆｍ）である
ことを特徴とする電子回路ユニット。
【請求項３】
複数の能動素子からなる能動素子集積体（１２）、第１及び第２受電側接続点（Ｎｂ１、Ｎｂ２）、前記能動素子集積体（１２）と前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）とを繋ぐ第１受電側電源ライン、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）に接続され前記第１受電側電源ラインに合流する第２受電側電源ライン、前記能動素子集積体（１２）に接続され前記第１及び第２受電側電源ラインの帰還路となる受電側グラウンドライン、及び一端が前記第１受電側電源ラインに接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）を備えた受電側の電子回路ユニットと、
前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）に接続される第１給電側接続点（Ｎａ１）、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）に接続される第２給電側接続点（Ｎａ２）、直流電源回路（２）、前記第１給電側接続点（Ｎａ１）と前記直流電源回路（２）とを繋ぐ第１給電側電源ライン、前記第１給電側電源ラインから分岐され前記第２給電側接続点（Ｎａ２）に接続された第２給電側電源ライン、前記受電側グラウンドラインと前記直流電源回路（２）とを繋ぐ給電側グラウンドライン、及び一端が前記第１給電側電源ラインに接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）を備え、前記受電側の電子回路ユニットの前記能動素子集積体（１２）に電源供給する給電側の電子回路ユニットとから構成される電子回路ユニットであって、
前記第２受電側電源ラインに設けられ、抵抗器（Ｒｓ）、相殺用コンデンサ（Ｃ３）、前記第２給電側接続点（Ｎａ２）、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）、及び前記第２給電側接続点（Ｎａ２）と前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）との接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）を含み、前記受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）の等価インピーダンス（Ｌｃ２、Ｃｃ２）による第１共振周波数（ｆ１）、並びに前記第１給電側接続点（Ｎａ１）及び前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ１）と前記給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）の等価インピーダンス（Ｌｃ１、Ｃｃ１）とによる第２共振周波数（ｆ２）の間に発生する反共振周波数（ｆｍ）で共振し、反共振によって上昇した分の前記直流電源回路（２）の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路（３０）をさらに備え、
前記第２給電側接続点（Ｎａ２）及び前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）と前記相殺用コンデンサ（Ｃ３）の等価インピーダンス（Ｌｃ３、Ｃｃ３）とによる第３共振周波数（ｆ３）は、前記反共振周波数（ｆｍ）である
ことを特徴とする電子回路ユニット。
【請求項４】
複数の能動素子からなる能動素子集積体（１２）、第１及び第２受電側接続点（Ｎｂ１、Ｎｂ２）、前記能動素子集積体（１２）と前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）とを繋ぐ受電側電源ライン、前記能動素子集積体（１２）に接続され前記受電側電源ラインの帰還路となる受電側グラウンドライン、及び一端が前記受電側電源ラインに接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）を備えた受電側の電子回路ユニットと、
前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）に接続される第１給電側接続点（Ｎａ１）、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）に接続される第２給電側接続点（Ｎａ２）、直流電源回路（２）、前記第１給電側接続点（Ｎａ１）と前記直流電源回路（２）とを繋ぐ第１給電側電源ライン、前記第１給電側電源ラインから分岐され前記第２給電側接続点（Ｎａ２）に接続された第２給電側電源ライン、前記受電側グラウンドラインと前記直流電源回路（２）とを繋ぐ給電側グラウンドライン、及び一端が前記第１給電側電源ラインに接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）を備え、前記受電側の電子回路ユニットの前記能動素子集積体（１２）に電源供給する給電側の電子回路ユニットとから構成される電子回路ユニットであって、
一端が前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）に接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続され、抵抗器（Ｒｓ）、相殺用コンデンサ（Ｃ３）、前記第２給電側接続点（Ｎａ２）、前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）、及び前記第２給電側接続点（Ｎａ２）と前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）との接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）を含み、前記受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）の等価インピーダンス（Ｌｃ２、Ｃｃ２）による第１共振周波数（ｆ１）、並びに前記第１給電側接続点（Ｎａ１）及び前記第１受電側接続点（Ｎｂ１）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ１）と前記給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）の等価インピーダンス（Ｌｃ１、Ｃｃ１）とによる第２共振周波数（ｆ２）の間に発生する反共振周波数（ｆｍ）で共振し、反共振によって上昇した分の前記直流電源回路（２）の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路（３０）をさらに備え、
前記第２給電側接続点（Ｎａ２）及び前記第２受電側接続点（Ｎｂ２）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ２）と前記相殺用コンデンサ（Ｃ３）の等価インピーダンス（Ｌｃ３、Ｃｃ３）とによる第３共振周波数（ｆ３）は、前記反共振周波数（ｆｍ）である
ことを特徴とする電子回路ユニット。
【請求項５】
直流電源回路（２）、給電側電源用接続点（Ｎａ１）、第１及び第２給電側帰還用接続点（Ｎａ３、Ｎａ４）、前記直流電源回路（２）と前記給電側電源用接続点（Ｎａ１）とを繋ぐ給電側電源ライン、前記第１給電側帰還用接続点（Ｎａ３）に接続された第１分岐給電側グラウンドラインと、前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）に接続された第２分岐給電側グラウンドラインとを有し前記直流電源回路（２）に接続され前記給電側電源ラインの帰還路となる給電側グラウンドライン、及び一端が前記給電側電源ラインに接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）を備えた給電側の電子回路ユニットと、
前記給電側電源用接続点（Ｎａ１）に接続される受電側電源用接続点（Ｎｂ１）、前記第１給電側帰還用接続点（Ｎａ３）に接続される第１受電側帰還用接続点（Ｎｂ３）、前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）に接続される第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）、複数の能動素子からなる能動素子集積体（１２）、前記受電側電源用接続点（Ｎｂ１）と前記能動素子集積体（１２）とを繋ぐ受電側電源ライン、前記第１受電側帰還用接続点（Ｎｂ３）に接続された第１分岐受電側グラウンドラインと前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）に接続された第２分岐受電側グラウンドラインとを有し前記能動素子集積体（１２）に接続された受電側グラウンドライン、及び一端が前記受電側電源ラインに接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）を備え、前記給電側の電子回路ユニットの前記直流電源回路（２）から電源供給を受ける受電側の電子回路ユニットとから構成される電子回路ユニットであって、
前記第２分岐給電側グラウンドラインに設けられ、抵抗器（Ｒｇ）、相殺用コンデンサ（Ｃ４）、前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）、前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）、及び前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）と前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）との接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ４）を含み、前記受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）の等価インピーダンス（Ｌｃ２、Ｃｃ２）による第１共振周波数（ｆ１）、並びに前記給電側電源用接続点（Ｎａ１）及び前記受電側電源用接続点（Ｎｂ１）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ１）と前記給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）の等価インピーダンス（Ｌｃ１、Ｃｃ１）とによる第２共振周波数（ｆ２）の間に発生する反共振周波数（ｆｍ）で共振し、反共振によって上昇した分の前記直流電源回路（２）の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路（３１）をさらに備え、
前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）及び前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ４）と前記相殺用コンデンサ（Ｃ４）の等価インピーダンス（Ｌｃ４、Ｃｃ４）とによる第３共振周波数（ｆ３）は、前記反共振周波数（ｆｍ）である
ことを特徴とする電子回路ユニット。
【請求項６】
複数の能動素子からなる能動素子集積体（１２）、受電側電源用接続点（Ｎｂ１）、第１及び第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ３、Ｎｂ４）、前記能動素子集積体（１２）と前記受電側電源用接続点（Ｎｂ１）とを繋ぐ受電側電源ライン、第１受電側帰還用接続点（Ｎｂ３）に接続された第１分岐受電側グラウンドラインと第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）に接続された第２分岐受電側グラウンドラインとを有する受電側グラウンドライン、及び一端が前記受電側電源ラインに接続され他端が前記受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）を備えた受電側の電子回路ユニットと、
前記受電側電源用接続点（Ｎｂ１）に接続される給電側電源用接続点（Ｎａ１）、前記第１受電側帰還用接続点（Ｎｂ３）に接続される第１給電側帰還用接続点（Ｎａ３）、前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）に接続される第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）、直流電源回路（２）、前記給電側電源用接続点（Ｎａ１）と前記直流電源回路（２）とを繋ぐ給電側電源ライン、前記第１給電側帰還用接続点（Ｎａ３）に接続された第１分岐給電側グラウンドラインと前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）に接続された第２分岐給電側グラウンドラインとを有し前記直流電源回路（２）に接続された給電側グラウンドライン、及び一端が前記給電側電源ラインに接続され他端が前記給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）を備え、前記受電側の電子回路ユニットの前記能動素子集積体（１２）に電源供給する給電側の電子回路ユニットとから構成される電子回路ユニットであって、
前記第２分岐受電側グラウンドラインに設けられ、抵抗器（Ｒｇ）、相殺用コンデンサ（Ｃ４）、前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）、前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）、及び前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）と前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）との接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ４）を含み、前記受電側バイパスコンデンサ（Ｃ２）の等価インピーダンス（Ｌｃ２、Ｃｃ２）による第１共振周波数（ｆ１）、並びに前記給電側電源用接続点（Ｎａ１）及び前記受電側電源用接続点（Ｎｂ１）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ１）と前記給電側バイパスコンデンサ（Ｃ１）の等価インピーダンス（Ｌｃ１、Ｃｃ１）とによる第２共振周波数（ｆ２）の間に発生する反共振周波数（ｆｍ）で共振し、反共振によって上昇した分の前記直流電源回路（２）の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路（３１）をさらに備え、
前記第２給電側帰還用接続点（Ｎａ４）及び前記第２受電側帰還用接続点（Ｎｂ４）の接続箇所の等価インダクタンス（Ｌｎ４）と前記相殺用コンデンサ（Ｃ４）の等価インピーダンス（Ｌｃ４、Ｃｃ４）とによる第３共振周波数（ｆ３）は、前記反共振周波数（ｆｍ）である
ことを特徴とする電子回路ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の能動素子からなる能動素子集積体としての集積回路に電源供給するための回路構造を有する電子回路ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な集積回路の給電回路において、電源ラインの電源インピーダンスを低減させるため、電源ライン及びグラウンドライン間にバイパスコンデンサが並列に接続される。また、例えば、特許文献１に示すような従来のプリント配線板では、電源接続用コネクタにおける放射ノイズを減少させるために、バイパスコンデンサが電源接続用コネクタの近傍に配置される。さらに、例えば、特許文献２に示すような従来の共振抑圧回路では、集積回路における配線インダクタンスと集積回路内の容量とに起因する共振を抑圧するために、集積回路の入力端子と信号源又は電源との間に、フェライトビーズや抵抗等のダンピング素子が接続される。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４２０４７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１，２のような回路構成を適用した場合の電源インピーダンスの周波数特性について説明する。図１２は、特許文献１における従来の電子回路ユニットを示す回路構成図である。図１３は、図１２の回路構成の電源インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。図１４は、特許文献２における従来の電子回路ユニットを示す回路構成図である。図１５は、図１４の回路構成の電源インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。なお、図１３及び図１５に示す周波数特性は、図１２及び図１４のそれぞれの回路のシミュレーション結果である。
【０００５】
図１２において、給電側プリント基板（マザーボード）１０１には、直流電源回路１０２と、給電側コネクタ１０３が搭載されている。給電側コネクタ１０３は、給電側コネクタ接続点（接続ピン）を有している。直流電源回路１０２と給電側コネクタ接続点とを接続する給電側電源ラインには、給電側バイパスコンデンサＣ１の一端が接続されている。給電側バイパスコンデンサＣ１の他端は、給電側電源ラインの帰還路である給電側グラウンドラインに接続されている。給電側バイパスコンデンサＣ１の等価インピーダンスは、等価インダクタンス（寄生ダンクタンス）Ｌｃ１及び等価容量Ｃｃ１として表される。
【０００６】
受電側プリント基板（ドータボード）１１１には、能動素子集積体としてのＩＣ（＝Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路、又はＬＳＩ＝Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  ＩＣ：大規模集積回路；以下同じ）１１２と、受電側コネクタ１１３とが搭載されている。受電側コネクタ１１３は、受電側コネクタ接続点（接続ピン）を有している。ＩＣ１１２と受電側コネクタ１１３の受電側コネクタ接続点とを接続する受電側電源ラインには、受電側バイパスコンデンサＣ２の一端が接続さている。受電側バイパスコンデンサＣ２の他端は、受電側グラウンドラインに接続されている。受電側バイパスコンデンサＣ２の等価インピーダンスは、等価インダクタンス（寄生インダクタンス）Ｌｃ２及び等価容量Ｃｃ２として表される。
【０００７】
給電側コネクタ１０３及び受電側コネクタ１１３が係合されること、即ち給電側コネクタ接続点及び受電側コネクタ接続点が互いに接続されることによって、給電側プリント基板１０１及び受電側プリント基板１１１の電源ライン同士が電気的に接続され、一連の電源ラインＰＬｎが形成される。この給電側コネクタ１０３の給電側コネクタ接続点と、受電側コネクタ１１３の受電側コネクタ接続点との接続箇所での等価インピーダンスは、等価インダクタンスＬｎ１として表される。なお、給電側プリント基板１０１及び受電側プリント基板１１１のグラウンドライン同士は、電源ライン同士の接続箇所での等価インピーダンスよりも非常に低い（無視可能な程に）インピーダンスとなるように接続されている。
【０００８】
このような回路構成の電源インピーダンスは、図１２に示すように、Ｃｃ１とＬｃ１及びＬｎ１とによる共振周波数、並びにＣｃ２及びＬｃ２による共振周波数（受電側バイパスコンデンサＣ２の自己共振周波数）において、比較的小さくなる（０．１Ω未満となる）。しかしながら、それらの共振周波数同士の間の中間周波数では、各インピーダンス成分によって、反共振が生じてしまい、電源インピーダンスが極端に大きくなる（２０Ω以上となる）。このため、その反共振点における電源インピーダンスによって電源電圧が変動し、ＩＣ１１２の動作が不安定化したり不要輻射が発生したりしてしまう。
【０００９】
また、特許文献２における回路構成を利用した場合の基板間接続構成では、図１４に示すように、給電側コネクタ１０３の給電側コネクタ接続点と、受電側コネクタ１１３の受電側コネクタ接続点との接続箇所に、ダンピング素子が直列に接続されている。この基板間接続構成の電源インピーダンスの周波数特性は、図１５に示すように、図１３の周波数特性に比べて、反共振点での電源インピーダンスの上昇がやや抑えられる。しかしながら、依然として、その電源インピーダンスが大きいため、図１１におけるＩＣ１１２の動作の不安定化や不要輻射の発生を抑えることはできなかった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、従来のものに比べて電源インピーダンスの周波数特性を平坦化させて電源電圧変動を抑えることができ、能動素子集積体の不安定動作や不要輻射の発生を抑えることができる電子回路ユニットを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る電子回路ユニットは、直流電源回路、第１及び第２給電側接続点、直流電源回路と第１給電側接続点とを繋ぐ第１給電側電源ライン、第１給電側電源ラインから分岐され第２給電側接続点に接続された第２給電側電源ライン、直流電源回路に接続され第１及び第２給電側電源ラインの帰還路となる給電側グラウンドライン、及び一端が第１給電側電源ラインに接続され他端が給電側グラウンドラインに接続された給電側バイパスコンデンサを備えた給電側の電子回路ユニットと、第１給電側接続点に接続される第１受電側接続点、第２給電側接続点に接続される第２受電側接続点、複数の能動素子からなる能動素子集積体、第１受電側接続点と能動素子集積体とを繋ぐ第１受電側電源ライン、第２受電側接続点に接続され第１受電側電源ラインに合流する第２受電側電源ライン、給電側グラウンドラインと能動素子集積体とを繋ぐ受電側グラウンドライン、及び一端が第１受電側電源ラインに接続され他端が受電側グラウンドラインに接続された受電側バイパスコンデンサを備え、給電側の電子回路ユニットの直流電源回路から電源供給を受ける受電側の電子回路ユニットとから構成されるものであって、第２給電側電源ラインに設けられ、抵抗器、相殺用コンデンサ、第２給電側接続点、第２受電側接続点、及び第２給電側接続点と第２受電側接続点との接続箇所の等価インダクタンスを含み、受電側バイパスコンデンサの等価インピーダンスによる第１共振周波数、並びに第１給電側接続点及び第１受電側接続点の接続箇所の等価インダクタンスと給電側バイパスコンデンサの等価インピーダンスとによる第２共振周波数の間に発生する反共振周波数で共振し、反共振によって上昇した分の直流電源回路の電源インピーダンスを相殺する反共振相殺回路をさらに備え、第２給電側接続点及び第２受電側接続点の接続箇所の等価インダクタンスと相殺用コンデンサの等価インピーダンスとによる第３共振周波数は、反共振周波数であるものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の電子回路ユニットによれば、反共振相殺回路が反共振周波数で共振し、反共振によって上昇した分の直流電源回路の電源インピーダンスを相殺するので、従来のものに比べて電源インピーダンスの周波数特性を平坦化させて電源電圧変動を抑えることができ、能動素子集積体の不安定動作や、不要輻射の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
図１において、給電側プリント基板（電子回路ユニット）１には、直流電源回路２及び給電側コネクタ３が搭載されている。給電側プリント基板１には、直流電源回路２に接続された給電側電源ライン、及びその帰還路である給電側グラウンドラインが形成されている。給電側コネクタ３は、第１及び第２給電側接続点（又は第１及び第２給電側電源用接続点）としての第１及び第２給電側コネクタ接続点Ｎａ１，Ｎａ２を含む複数のコネクタ接続点を有している。
【００１４】
給電側電源ラインは、第１給電側コネクタ接続点Ｎａ１及び直流電源回路２を繋ぐ第１給電側電源ラインと、その第１給電側電源ラインから分岐され第２給電側コネクタ接続点Ｎａ２に接続された第２給電側電源ラインとを有している。また、直流電源回路２と第１給電側コネクタ接続点Ｎａ１との間の第１給電側電源ラインには、給電側バイパスコンデンサＣ１の一端が接続されている。給電側バイパスコンデンサＣ１の他端は、給電側グラウンドラインに接続されている。直流電源回路２と給電側コネクタ接続点Ｎａ２との間の第２給電側電源ラインには、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３の並列回路が直列に接続されている。
【００１５】
プリント基板である受電側プリント基板１１（電子回路ユニット）には、ＩＣ１２及び受電側コネクタ１３が搭載されている。また、受電側プリント基板１１には、受電側電源ライン、及びその帰還路である受電側グラウンドラインが形成されている。受電側コネクタ１３は、第１及び第２受電側接続点（又は第１及び第２受電側電源用接続点）としての第１及び第２受電側コネクタ接続点Ｎｂ１，Ｎｂ２を含む複数のコネクタ接続点を有している。
【００１６】
受電側電源ラインは、ＩＣ１２と第１受電側コネクタ接続点Ｎｂ１とを繋ぐ第１受電側電源ラインと、第２受電側コネクタ接続点Ｎｂ２に接続され第１受電側電源ラインに合流する第２受電側電源ラインとを有している。第１受電側電源ラインには、受電側バイパスコンデンサＣ２の一端が接続されている。受電側バイパスコンデンサＣ２の他端は、受電側グラウンドラインに接続されている。
【００１７】
ここで、給電側コネクタ３及び受電側コネクタ１３が互いに係合されることによって、第１給電側コネクタ接続点Ｎａ１及び第１受電側コネクタ接続点Ｎｂ１が互いに接続されるとともに、第２給電側コネクタ接続点Ｎａ２及び第２受電側コネクタ接続点Ｎｂ２が互いに接続される。これによって、給電側プリント基板１及び受電側プリント基板１１の電源ライン同士が電気的に接続され、一連の電源ラインＰＬｎが形成される。なお、給電側プリント基板１及び受電側プリント基板１１１のグラウンドライン同士は、電源ライン同士の接続箇所での等価インピーダンスよりも非常に低い（無視可能な程の）インピーダンスとなるように接続されている。
【００１８】
図２は、図１の電子回路ユニットを示す等価回路である。図２において、給電側バイパスコンデンサＣ１の等価インピーダンスは、等価インダクタンス（寄生ダンクタンス）Ｌｃ１及び等価容量Ｃｃ１として表される。受電側バイパスコンデンサＣ２の等価インピーダンスは、等価インダクタンス（寄生インダクタンス）Ｌｃ２及び等価容量Ｃｃ２として表される。
【００１９】
さらに、相殺用コンデンサＣ３の等価インピーダンスは、等価インダクタンス（寄生インダクタンス）Ｌｃ３及び等価容量Ｃｃ３として表される。第１給電側コネクタ接続点Ｎａ１と第１受電側コネクタ接続点Ｎｂ１との接続箇所（以下、接続点Ｎ１）での等価インピーダンスは、等価インダクタンスＬｎ１として表される。また、第２給電側コネクタ接続点Ｎａ２と第２受電側コネクタ接続点Ｎｂ２との接続箇所（以下、接続点Ｎ２）での等価インピーダンスは、等価インダクタンスＬｎ２として表される。
【００２０】
ここで、図１２に示すような従来の電子回路ユニットにおける電源インピーダンスの周波数特性、即ち反共振相殺回路３０を用いていない場合の電源インピーダンスの周波数特性について説明する。図１２において、受電側バイパスコンデンサＣ２の等価容量Ｃｃ２及び等価インダクタンスＬｃ２によって、直列共振回路（自己共振回路）が構成されている。この直列共振回路は、次の（１）式に示す第１共振周波数ｆ１で共振し、この第１共振周波数ｆ１で電源ラインＰＬｎの電源インピーダンスが極小（０．０１Ω以下）となる。
【数１】
0005473254.tif 000002
【００２１】
また、給電側バイパスコンデンサＣ１の等価容量Ｃｃ１及び等価インダクタンスＬｃ１と、接続点Ｎ１の等価インダクタンスＬｎ１とによって、直列共振回路が構成されている。この直列共振回路は、次の（２）式に示す第２共振周波数ｆ２で共振し、この第２共振周波数ｆ２で電源ラインＰＬｎの電源インピーダンスが極小（例えば、０．０５Ω以下）となる。
【数２】
0005473254.tif 000003
【００２２】
このように、電源ラインＰＬｎでは、第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２の２つの共振周波数によって、大きくインピーダンスが低下する。しかしながら、図１２に示すように、第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２の間の中間の周波数である反共振周波数ｆｍで反共振が発生してインピーダンスの上昇が発生する。この反共振周波数ｆｍは、（３）式から計算できる。
【数３】
0005473254.tif 000004
【００２３】
ここで、図１，２において、抵抗器Ｒｓと、相殺用コンデンサＣ３の等価インダクタンスＬｃ３及び等価容量Ｃｃ３と、及び接続点Ｎ２の等価インダクタンスＬｎ２とは、反共振相殺回路３０を構成している。この反共振相殺回路３０は、第３共振周波数ｆ３で共振する。この場合の第３共振周波数ｆ３は、次の式（４）の通りである。
【数４】
0005473254.tif 000005
【００２４】
ここで、この共振周波数ｆ３を、反共振周波数ｆｍに一致させる。これに加えて、電源インピーダンスにおける第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２間の周波数特性が平坦となるように、抵抗器Ｒｓの抵抗値を最適値に設定する。なお、図３は、抵抗器Ｒｓの抵抗値を変化させた場合の電源インピーダンスの周波数特性の一例を示すグラフである。また、この抵抗器Ｒｓの抵抗値は、電源インピーダンスにおける第１共振周波数ｆ１及び第２共振周波数ｆ２間の周波数特性によって決まり、この例では１Ωとした場合が最適値となる。
【００２５】
従って、反共振相殺回路３０による共振によって、図４に示すように、反共振点における電源インピーダンスが低下し、反共振による電源インピーダンスの上昇分が相殺される。
【００２６】
上記のようなプリント基板では、反共振相殺回路３０が反共振周波数で共振し、反共振によって上昇した分の直流電源回路の電源インピーダンスを相殺するので、従来のものに比べて電源インピーダンスの周波数特性を平坦化させることができ、不安定動作や不要輻射の発生を抑えることができる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態１では、先の図１に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに並列に接続されていた。これに対して、実施の形態２では、図５に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに直列に接続されている。他の構成は、実施の形態１と同様であり、また、電源インピーダンスの周波数特性は実施の形態１とほぼ同様である。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態１では、先の図１に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が第２給電側電源ラインに設けられていた。これに対して、実施の形態３では、図６に示すように、実施の形態１における第２給電側電源ラインが省略されている。また、互いに直列にされた抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３のうちの一端が第２給電側コネクタ接続点Ｎａ２に接続され、その他端が給電側グラウンドラインに接続されている。他の構成は、実施の形態１と同様であり、また、電源インピーダンスの周波数特性は実施の形態１とほぼ同様である。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
なお、実施の形態３では、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに直列に接続されていたが、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに並列に接続されてもよい。
【００３０】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、先の図１，５，６に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が給電側プリント基板１の第２給電側電源ラインに設けられていた。これに対して、実施の形態４では、図７に示すように、互いに並列に接続された抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が受電側プリント基板１１の第２受電側給電ラインに設けられている。他の構成は、実施の形態１と同様であり、また、電源インピーダンスの周波数特性は実施の形態１とほぼ同様である。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
実施の形態５．
実施の形態４では、先の図７に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに並列に接続されていた。これに対して、実施の形態５では、図８に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに直列に接続されている。他の構成は、実施の形態１と同様であり、また、電源インピーダンスの周波数特性は実施の形態１とほぼ同様である。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
実施の形態６．
実施の形態４，５では、先の図７，８に示すように、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が第２受電側電源ラインに設けられていた。これに対して、実施の形態６では、図９に示すように、実施の形態４，５における第２受電側電源ラインが省略されている。また、互いに直列にされた抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３のうちの一端が第２受電側コネクタ接続点Ｎｂ２に接続され、その他端が受電側グラウンドラインに接続されている。他の構成は、実施の形態１と同様であり、また、電源インピーダンスの周波数特性は実施の形態１とほぼ同様である。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
なお、実施の形態６では、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに直列に接続されていたが、抵抗器Ｒｓ及び相殺用コンデンサＣ３が互いに並列に接続されてもよい。
【００３４】
実施の形態７．
実施の形態１〜６では、給電側プリント基板１及び受電側プリント基板１１の電源ラインＰＬｎのみに反共振相殺回路３０が設けられていた。これに対して、実施の形態７では、給電側プリント基板１及び受電側プリント基板１１のグラウンドラインにも反共振相殺回路３１が設けられている。
【００３５】
図１０は、この発明の実施の形態７による電子回路ユニットを示す回路構成図である。図１０において、実施の形態７の給電側コネクタ３は、第１及び第２給電側帰路用接続点としての第３及び第４給電側コネクタ接続点Ｎａ３，Ｎａ４をさらに有している。また、実施の形態７の給電側プリント基板１の給電側グラウンドラインは、第３給電側コネクタ接続点Ｎａ３に接続された第１分岐給電側グラウンドラインと、第４給電側コネクタ接続点Ｎａ４に接続された第２分岐給電側グラウンドラインとを有している。
【００３６】
第２分岐給電側グラウンドラインには、互いに直列に接続された相殺用コンデンサＣ４及び抵抗器Ｒｇが設けられている。相殺用コンデンサＣ４は、相殺用コンデンサＣ３と同様に等価容量Ｃｃ４及び等価インダクタンスＬｃ４を有している（等価回路については図示せず。以下同じ）。
【００３７】
さらに、実施の形態７の受電側コネクタ１３は、第１及び第２受電側帰路用接続点としての第３及び第４受電側コネクタ接続点Ｎｂ３，Ｎｂ４をさらに有している。また、実施の形態７の受電側プリント基板１１の受電側グラウンドラインは、第３受電側コネクタ接続点Ｎｂ３に接続された第１分岐受電側グラウンドラインと、第４受電側コネクタ接続点Ｎｂ４に接続された第２分岐受電側グラウンドラインとを有している。
【００３８】
ここで、給電側コネクタ３及び受電側コネクタ１３が互いに係合されることによって、第３給電側コネクタ接続点Ｎａ３と第３受電側コネクタ接続点Ｎｂ３とが互いに接続されとともに、第４給電側コネクタ接続点Ｎａ４と第４受電側コネクタ接続点Ｎｂ４とが互いに接続される。つまり、実施の形態７では、給電側コネクタ３及び受電側コネクタ１３を介して、給電側グラウンドライン及び受電側グラウンドラインが互いに接続され、一連のグラウンドラインが形成されている。
【００３９】
第３受電側及び給電側コネクタ接続点Ｎａ３，Ｎｂ３の接続箇所（以下、接続点Ｎ３）と、第４受電側及び給電側コネクタ接続点Ｎａ４，Ｎｂ４の接続箇所（以下、接続点Ｎ４）は、電源ラインにおける接続点Ｎ１，Ｎ２と同様に、等価インダクタンスＬｎ３，Ｌｎ４を有している。つまり、接続点Ｎ４における等価インダクタンスＬｎ３と、相殺用コンデンサＣ４の等価容量Ｃｃ４及び等価インダクタンスＬｃ４と、抵抗器Ｒｇとによって、反共振相殺回路３０と同様の共振特性を有する反共振相殺回路３１が形成される。この反共振相殺回路３１によって、グラウンドラインにおけるインピーダンスの周波数特性が平坦化される。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４０】
ここで、実施の形態１〜６のものでは、給電側グラウンドラインと受電側グラウンドラインとの接続箇所の等価インピーダンスが、接続点Ｎ１，Ｎ２の等価インピーダンスに比べて（無視できる程度に）低い値となっていた。これに対して、実施の形態７では、接続点Ｎ３，Ｎ４が、接続点Ｎ１，Ｎ２の等価インピーダンスＬｎ１，Ｌｎ２と同等の大きさの等価インダクタンスＬｎ３，Ｌｎ４を有している。このため、これらの等価インダクタンスＬｎ３，Ｌｎ４と各種容量（例えば電源ラインＰＬｎのＣ１，Ｃ２，Ｃ３等）とによって、複数の共振点で共振が発生するとともに、反共振が発生してインピーダンスが増大する。
【００４１】
これに対して、この実施形態７では、相殺用コンデンサＣ４の等価容量Ｃｃ４及び等価インダクタンスＬｃ４と、接続点Ｎ４の等価インダクタンスＬｎ４とによる反共振相殺回路３１の共振周波数を、受電側プリント基板１１における受電側グラウンドラインに発生する反共振周波数と一致させ、抵抗器Ｒｇの抵抗値を調整することによってグラウンドラインにおけるインピーダンスの周波数特性を平坦化させることができる。これにより、グラウンド変動の発生を抑えることができる。
【００４２】
実施の形態８．
実施の形態７では、先の図１０に示すように抵抗器Ｒｇと相殺用コンデンサＣ４とが互いに直列に接続されていた。これに対して、実施の形態８では、図１１に示すように、抵抗器Ｒｇと相殺用コンデンサＣ４とが互いに並列に接続されている。他の構成は実施の形態７と同様であり、電源インピーダンスの周波数特性は実施の形態１とほぼ同様である。このような電子回路ユニットであっても、実施の形態７と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、実施の形態７，８では、相殺用コンデンサＣ４及び抵抗器Ｒｇが給電側プリント基板１の給電側グラウンドラインに設けられていた。これに対して、相殺用コンデンサＣ４及び抵抗器Ｒｇが受電側プリント基板１１の受電側グラウンドラインに設けられてもよい。
【００４４】
また、実施の形態１〜８では、電子回路ユニットとして給電側プリント基板及び受電側接続基板を用いて、給電側プリント基板と受電側プリント基板との接続構成について説明した。しかしながら、この発明は、受電側の電子回路ユニットとして、ＩＣ又はＬＳＩの半導体パッケージ（能動素子集積体としてのＩＣチップを包含するもの）を用いた回路構成にも適用することができる。この場合、給電側の電子回路ユニットとしてのプリント基板の導体ランドを給電側接続点とし、表面実装用（ＢＧＡ＝Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）の半導体パッケージのはんだボールを受電側接続点とする。そして、半導体パッケージの内部回路、又はプリント基板に反共振相殺回路を設けることによって実現可能となる。
【００４５】
さらに、実施の形態１〜８では、給電側コネクタ３及び受電側コネクタ１３の係合によって、給電側プリント基板１及び受電側プリント基板１１が互いに接続された。しかしながら、この例に限るものではなく、給電側プリント基板１及び受電側プリント基板１１が、例えばリード線やフレキシブルケーブル等を介して接続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施の形態１による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図２】図１の電子回路ユニットの等価回路を示す回路構成図である。
【図３】抵抗器の抵抗値を変化させた場合の電源インピーダンスの周波数特性の一例を示すグラフである。
【図４】図２の回路構成の電源インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態２による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図７】この発明の実施の形態４による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図８】この発明の実施の形態５による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図９】この発明の実施の形態６による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態７による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態８による電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図１２】従来の電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図１３】図１２の回路構成の電源インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１４】従来の電子回路ユニットを示す回路構成図である。
【図１５】図１４の回路構成の電源インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１  給電側プリント基板（電子回路ユニット）、２  直流電源回路、１１  受電側プリント基板（電子回路ユニット）、１２  ＩＣ（能動素子集積体）、３０  反共振相殺回路、３１  反共振相殺回路、Ｃ１  給電側バイパスコンデンサ、Ｃ２  受電側バイパスコンデンサ、Ｎａ１  給電側コネクタ接続点（第１給電側接続点，第１給電側電源用接続点）、Ｎａ２  第２給電側コネクタ接続点（第２給電側接続点，第２給電側電源用接続点）、Ｎａ３  給電側コネクタ接続点（第１給電側帰還用接続点）、Ｎａ４  給電側コネクタ接続点（第２給電側帰還用接続点）、Ｎｂ１  第１受電側コネクタ接続点（第１受電側接続点，第１受電側電源用接続点）、Ｎｂ２  第２受電側コネクタ接続点（第２受電側接続点，第２受電側電源用接続点）、Ｎｂ３  第３受電側コネクタ接続点（第１受電側帰還用接続点）、Ｎｂ４  第４受電側コネクタ接続点（第２受電側帰還用接続点）。
【図１】
0005473254.tif 000006
【図２】
0005473254.tif 000007
【図３】
0005473254.tif 000008
【図４】
0005473254.tif 000009
【図５】
0005473254.tif 000010
【図６】
0005473254.tif 000011
【図７】
0005473254.tif 000012
【図８】
0005473254.tif 000013
【図９】
0005473254.tif 000014
【図１０】
0005473254.tif 000015
【図１１】
0005473254.tif 000016
【図１２】
0005473254.tif 000017
【図１３】
0005473254.tif 000018
【図１４】
0005473254.tif 000019
【図１５】
0005473254.tif 000020