(57)【要約】【課題】簡易な構成で且つ基準電位（グランドや電源）から伝送路へのノイズの流入を阻止する終端回路を提供する。【解決手段】終端回路１７は、伝送路３を構成する一対の信号線３１，３２の間に直列接続され同じ抵抗値を有する一対の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２と、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の相互接続点である中性点に接続された抵抗素子Ｒ３，容量素子Ｃと、その抵抗素子Ｒ３，容量素子Ｃからなる回路をグランドＧに接続するダイオードＤとからなる。抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃとは直列接続され、抵抗素子Ｒ３側の端部が中性点に、容量素子Ｃ側の端部がダイオードＤに接続されている。ダイオードＤは、中性点（即ち、伝送路３側）からグランドＧ側に向けて電流を流すことができるように、アノードが容量素子Ｃに、カソードがグランドＧに接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路を終端する終端回路であって、
前記一対の信号線の間に直列接続され同じ抵抗値を有する一対の抵抗素子と、
前記一対の抵抗素子の相互接続点である中性点と該中性点より低電位に設定された第１基準電位との間に接続される第１回路部を少なくとも有する接続回路と、
を備え、前記第１回路部は、前記中性点から前記第１基準電位の方向に通電する単方向性素子を介して前記第１基準電位に接続されていることを特徴とする終端回路。
【請求項２】
前記単方向性素子は、ダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載の終端回路。
【請求項３】
前記第１回路部は、直列接続された抵抗素子及び容量素子からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の終端回路。
【請求項４】
前記接続回路は、前記中性点より高電位に設定された第２基準電位との間に接続される第２回路部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の終端回路。
【請求項５】
前記第１回路部及び第２回路部はいずれも抵抗素子からなり、該一対の抵抗素子により形成される分圧回路の分圧電位が前記差動信号の中心電位と一致するように、該一対の抵抗素子の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の終端回路。
【請求項６】
前記単方向性素子を複数個直列接続することにより、前記第２回路部の抵抗素子は、前記第１回路部の抵抗素子より高い抵抗値に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の終端回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路を終端する終端回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、差動信号を伝送する伝送路を終端する終端回路として、図６（ａ）に示すように、伝送路３を構成する一対の信号線３１，３２間に、直列接続された一対の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２を挿入し、その一対の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の相互接続点（中性点という）を、抵抗素子ＲとコンデンサＣとを直列接続した回路（又はコンデンサＣのみ）を介してグランドＧに接続するスプリット終端回路１０１が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このスプリット終端回路１０１は、通信に必要な直流特性を変化させることなく、伝送路３上に重畳されているノイズをグランドＧへ逃がすため、伝送路３上のノイズ特性を改善することができる。
【０００４】
また、他の終端回路として、図６（ｂ）に示すように、電源ＶＤＤ，グランドＧ間に直列接続された一対の抵抗素子Ｒ４，Ｒ５により構成され、その一対の抵抗素子Ｒ４，Ｒ５の相互接続点を、伝送路３を構成する一対の信号線３１，３２の中性点（又は一対の信号線３１，３２のぞれぞれ）に接続するテブナン終端回路１０３等も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特表２００２−５３２９６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９７３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これらの終端回路１０１．１０３は、伝送路３の最終端に入れた方が効果的であるため、伝送路３に設けるのではなく、伝送路３に接続される電子機器（自動車内ネットワークではＥＣＵ）のプリント基板上に設けることが多い。
【０００６】
しかし、昨今の電子機器は、ＬＳＩやＩＣ等の電子部品を動作させる動作クロックの高速化に基づき、電磁性ノイズの発生源および発生量が増加する傾向にあるだけでなく、その電子部品を実装するプリント基板上の実装密度の高密度化、プリント基板を収納する機器の小型化等により、電磁性ノイズの影響が現れ易い構造となっている。このため、安定した電位が保持されるべきグランドＧや電源ＶＤＤの電位変動が、無視できない大きさになりつつある。
【０００７】
このようなプリント基板上に上述の終端回路１０１，１０３を設けた場合、終端回路１０１，１０３は、図７に示すように、グランドＧや電源ＶＤＤと共にコモンモードループを形成するため、ノイズを外部へ放出しやすくなるという問題があった。
【０００８】
また、図８に示すように、グランドＧや電源ＶＤＤに存在するノイズが、終端回路１０１，１０３を介して伝送路３に流入（図９参照）して、伝送路３を伝搬する信号の波形を乱してしまう（図１０参照）と共に、その流入したノイズが伝送路３から外部へ放出されてしまい、この放出されたノイズが、電波を利用する各種機器（テレビ，ラジオ，携帯電話，ＧＰＳ利用機器（例えば、カーナビゲーションシステム）等）の受信感度を悪化させる等、周囲機器に対して大きな影響を与えてしまうという問題があった。
【０００９】
但し、図９は、終端回路１０１，１０３の各部におけるノイズ分布を示すグラフであり、（ａ）がグランドや電源でのノイズ分布、（ｂ）が中性点でのノイズ分布、（ｃ）が伝送路３でのノイズ分布を示す。また、図１０は、伝送路３を構成する各信号線３１，３２上の信号波形を示す説明図であり、（ａ）がグランドＧや電源ＶＤＤから終端回路１０１，１０３を介して回り込んだグランドノイズ又は電源ノイズが重畳されていない状態、（ｂ）がグランドノイズ又は電源ノイズが重畳されている状態を示す。
【００１０】
なお、スプリット終端回路１０１では、抵抗素子Ｒ３の抵抗値（通常は１０Ω程度に設定）を大きくすることにより、グランドＧから伝送路３へのノイズの流入を抑制することが可能であるが、この場合、逆に、伝送路３からグランドＧへのノイズの流出も阻止してしまうことになるため、単純に抵抗素子Ｒ３の抵抗値の値を大きくすることはできなかった。
【００１１】
つまり、従来の終端回路１０１，１０３では、グランドＧや電源ＶＤＤからのノイズの回り込みを阻止することができず、別途対策を施す必要があるため、電子機器のコストアップを余儀なくされていた。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するために、簡易な構成で且つ基準電位（グランドや電源）から伝送路へのノイズの流入を阻止する終端回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路を終端する終端回路であって、前記一対の信号線の間に直列接続され同じ抵抗値を有する一対の抵抗素子と、前記一対の抵抗素子の相互接続点である中性点と該中性点より低電位に設定された第１基準電位との間に接続される第１回路部を少なくとも有する接続回路とを備え、前記第１回路部は、前記中性点から前記第１基準電位の方向に通電する単方向性素子を介して前記第１基準電位に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
このように構成された本発明の終端回路では、単方向性素子が、第１基準電位側（例えば、グランドや電源）から伝送路側へ、当該終端回路を介してノイズが流入することを阻止する。
【００１５】
従って、本発明の終端回路によれば、第１基準電位側から伝送路側への回り込みノイズを阻止することができ、更には、その回り込みノイズが伝送路から放射されることにより周辺機器に影響を与えてしまうことを防止することができる。
【００１６】
なお、単方向性素子は、例えば、請求項２に記載のようにダイオードを用いることができる。但し、単方向性素子は、ダイオードに限らず、一方向に電流を流す各種半導体素子、一方向に電流を流すように接続されたトランジスタなどを用いてもよい。
【００１７】
また、第１回路部として、例えば、請求項３に記載のように、直列接続された抵抗素子及び容量素子からなるものを用いてもよい。この場合、本発明の終端回路は、従来のスプリット終端回路に、単方向性素子を追加接続した構成となる。
【００１８】
更に、接続回路は、請求項４に記載のように、中性点より高電位に設定された第２基準電位との間に接続される第２回路部を有していてもよい。
そして、請求項５に記載のように、第１回路部及び第２回路部はいずれも抵抗素子からなり、該一対の抵抗素子により形成される分圧回路の分圧電位が差動信号の中心電位と一致するように、該一対の抵抗素子の抵抗値が設定されているものを用いてもよい。この場合、従来のテブナン終端回路の低電位側端に、単方向性素子を追加接続した構成となる。
【００１９】
また、この場合、請求項６に記載のように、単方向性素子を複数個直列接続することにより、第２回路部の抵抗素子は、第１回路部の抵抗素子より高い抵抗値に設定されていてもよい。
【００２０】
このように構成された本発明の終端回路によれば、第１基準電位側からのノイズの流入を、単方向性素子により阻止できると共に、高い抵抗値を有する抵抗素子によって、第２基準電位側から伝送路側へのノイズの流入を、低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図２は、自動車内ネットワークとして広く普及しているＣＡＮ通信等で一般的に採用されている二線式差動通信システム１の概略構成図である。
【００２２】
＜全体構成＞
図２に示すように、二線式差動通信システム１は、差動信号を伝送する一対の信号線３１，３２からなるバス状の伝送路３と、その伝送路３に接続される複数のノード１０とからなる。
【００２３】
ノード１０（１０ａ，１０ｂ）は、伝送路３を介して差動信号を送受信する通信制御部１１と、動作クロックを発生させる発振子１３と、発振子１３が発生させた動作クロックに同期して動作し、通信制御部１１を介して他のノード１０との間で各種データを送受信することにより、各種制御を実行するマイクロコンピュータ（マイコン）１５とを備えている。
【００２４】
そして、特に、伝送路３の両端に接続されるノード１０ａは、それ以外のノード１０ｂとは異なり、伝送路３を終端する終端回路１７を備えている。
なお、各ノード１０に設けられた各種電子回路，電気回路は、各ノード１０内の個別グランドを介して、各ノード１０に共通の第１基準電位としてのグランドＧに接続されている。
【００２５】
＜終端回路の構成＞
図１は、終端回路１７の構成を示す回路図である。なお、図１では、図面を見やすくするために、ノード１０ａに設けられた終端回路１７、及び伝送路３のみを示す。
【００２６】
図１に示すように、終端回路１７は、伝送路３を構成する一対の信号線３１，３２の間に直列接続され同じ抵抗値を有する一対の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２と、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の相互接続点である中性点に接続された第１回路部としての抵抗素子Ｒ３，容量素子Ｃと、その第１回路部をグランドＧに接続する単方向性素子としてのダイオードＤとからなる。
【００２７】
なお、抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃとは直列接続され、抵抗素子Ｒ３側の端部が中性点に、容量素子Ｃ側の端部がダイオードＤに接続されている。
また、ダイオードＤは、中性点（即ち、伝送路３側）からグランドＧ側に向けて電流を流すことができるように、アノードが容量素子Ｃに、カソードがグランドＧに接続されている。
【００２８】
つまり、終端回路１７は、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及び容量素子Ｃからなる従来のスプリット終端回路を、ダイオードＤを介してグランドＧに接続した構成を有している。
このように構成された終端回路１７では、伝送路３上に存在するノイズを、伝送路３の中性点（抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の相互接続点）から、抵抗素子Ｒ３，容量素子Ｃ，ダイオードＤを経由してグランドＧに流出させると共に、ダイオードＤの整流作用により、グランドＧから伝送路３への終端回路１７を介したノイズの流入を阻止する。
【００２９】
＜効果＞
以上説明したように終端回路１７によれば、従来のスプリット終端回路にダイオードＤを追加接続するという簡易な構成により、抵抗素子Ｒ３の抵抗値を大きくすることなく（即ち、伝送路３上に存在するノイズの除去能力を低下させることなく）、グランドＧから伝送路３へのノイズの流入を阻止することができる（図５参照）。
【００３０】
その結果、グランドＧからの回り込みノイズが伝送路３から放射されることにより周辺機器に影響を与えてしまうことを防止することができる。
なお、図５は、終端回路１７の各部におけるノイズ分布を示すグラフであり、（ａ）がグランドＧでのノイズ分布、（ｂ）が伝送路３の中性点でのノイズ分布、（ｃ）が伝送路３上でのノイズ分布を示す。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
本実施形態では、第１実施形態とは、終端回路の構成が異なるだけであるため、この構成の相違する部分を中心に説明する。
【００３２】
＜終端回路の構成＞
図３は、ノード１０ａにおいて、第１実施形態の終端回路１７の代わりに設けられる本実施形態の終端回路１８の構成を示す回路図である。なお、図３では、図１の場合と同様に図面を見やすくするため、ノード１０ａに設けられた終端回路１８、及び伝送路３のみを示す。
【００３３】
図３に示すように、終端回路１８は、伝送路３を構成する一対の信号線３１，３２の間に直列接続され同じ抵抗値を有する一対の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２と、第２基準電位としての電源ＶＤＤと中性点との間に接続された第２回路部としてのダイオードＤ１，抵抗素子Ｒ４と、中性点と第１基準電位としてのグランドＧとの間に接続された第１回路部としての抵抗素子Ｒ５，ダイオードＤ２とからなる。
【００３４】
なお、ダイオードＤ１と抵抗素子Ｒ４とは、直列接続され、ダイオードＤ１側の端部が電源ＶＤＤに、抵抗素子Ｒ側の端部が中性点に接続されている。また、ダイオードＤ１は、電源ＶＤＤから中性点に向けて電流を流すことができるように、アノードが電源ＶＤＤに、カソードが抵抗素子Ｒ４に接続されている。
【００３５】
また、抵抗素子Ｒ５とダイオードＤ２とは、直列接続され、抵抗素子Ｒ５側の端部が中性点に、ダイオードＤ２側の端部がグランドＧに接続されている。また、ダイオードＤ２は、中性点からグランドＧに向けて電流を流すことができるように、アノードが抵抗素子Ｒ５に、カソードがグランドＧに接続されている。
【００３６】
つまり、終端回路１８は、抵抗素子Ｒ４，Ｒ５からなり、伝送路３の中性点に接続される従来のテブナン終端回路を、ダイオードＤ１を介して電源ＶＤＤに、ダイオードＤ２を介してグランドＧに接続した構成を有している。
【００３７】
なお、通信制御部１１は、通信アイドル時に、信号線３１，３２の電位を、差動信号の中間電位に保持するように構成されており、抵抗素子Ｒ４，Ｒ５の抵抗値は、電源ＶＤＤの電圧を分圧することで、この中間電位に等しい電位（例えば、２．５Ｖ）を発生させるように設定されている。
【００３８】
このように構成された終端回路１８では、ダイオードＤ２の整流作用により、基準電位から伝送路３への終端回路１８を介したノイズの流入を阻止する。
＜効果＞
以上説明したように終端回路１８によれば、従来のテブナン終端回路にダイオードＤ４，Ｄ２を追加接続するという簡易な構成により、終端回路本来の機能を損なうことなく、グランドＧから伝送路３へのノイズの流入を阻止することができる。
【００３９】
その結果、グランドＧからの回り込みノイズが伝送路３から放射されることにより周辺機器に影響を与えてしまうことを防止することができる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
【００４０】
本実施形態では、第１実施形態とは、終端回路の構成が異なるだけであるため、この構成の相違する部分を中心に説明する。
＜終端回路＞
図４は、ノード１０ａにおいて、第１実施形態の終端回路１７の代わりに設けられる本実施形態の終端回路１９の構成を示す回路図である。なお、図４では、図１の場合と同様に図面を見やすくするため、ノード１０ａに設けられた終端回路１９、及び伝送路３のみを示す。
【００４１】
図４に示すように、終端回路１８は、伝送路３を構成する一対の信号線３１，３２の間に直列接続され同じ抵抗値を有する一対の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２と、第２基準電位としての電源ＶＤＤと中性点との間に接続された第２回路部としての抵抗素子Ｒ６と、中性点と第１基準電位としてのグランドＧとの間に接続された第１回路部としての抵抗素子Ｒ７，ダイオードＤ３，Ｄ４とからなる。
【００４２】
なお、抵抗素子Ｒ７及びダイオードＤ３，Ｄ４は、直列接続され、抵抗素子Ｒ７側の端部が中性点に、ダイオードＤ４側の端部がグランドＧに接続されている。また、ダイオードＤ３，Ｄ４は、中性点からグランドＧに向けて電流を流すことができるように、ダイオードＤ３のアノードが抵抗素子Ｒ５に、ダイオードＤ３のカソードがダイオードＤ４のアノードに、ダイオードＤ４のカソードがグランドＧに接続されている。
【００４３】
つまり、終端回路１８は、抵抗素子Ｒ４，Ｒ５からなり、伝送路３の中性点に接続される従来のテブナン終端回路を、ダイオードＤ１を介して電源ＶＤＤに、ダイオードＤ２を介してグランドＧに接続した構成を有している。
【００４４】
なお、通信制御部１１は、通信アイドル時に、信号線３１，３２の電位を、差動信号の中間電位に保持するように構成されており、抵抗素子Ｒ６，Ｒ７の抵抗値は、電源ＶＤＤの電圧を分圧することで、この中間電位に等しい電位（例えば、２．５Ｖ）を発生させるように設定されている。
【００４５】
但し、抵抗素子Ｒ７側には、ダイオードＤ３，Ｄ４が接続されているため、差動信号の中間電位が電源ＶＤＤの電位の１／２であれば、電源ＶＤＤ側に接続される抵抗素子Ｒ６の抵抗値が、グランドＧ側に接続される抵抗素子Ｒ７の抵抗値より大きな値となる。
【００４６】
このように構成された終端回路１９では、ダイオードＤ３，Ｄ４が、その整流作用により、グランドＧから伝送路３への終端回路１９を介したノイズの流入を阻止する。また、大きな抵抗値に設定される抵抗素子Ｒ６が、電源ＶＤＤから伝送路３への終端回路１９を介したノイズの流入を抑制する。
【００４７】
＜効果＞
以上説明したように終端回路１９によれば、従来のスプリット終端回路にダイオードＤ３，Ｄ４を追加接続するという簡易な構成により、終端回路本来の機能を損なうことなく、グランドＧから伝送路３へのノイズの流入を阻止することができることに加えて、電源ＶＤＤから伝送路３へのノイズの流入も抑制することができる。
【００４８】
その結果、グランドＧや電源ＶＤＤからの回り込みノイズが伝送路３から放射されることにより周辺機器に影響を与えてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態の終端回路の構成を示す回路図。
【図２】終端回路が適用された二線式差動通信システムの概略構成図。
【図３】第２実施形態の終端回路の構成を示す回路図。
【図４】第３実施形態の終端回路の構成を示す回路図。
【図５】終端回路各部のノイズ分布を示すグラフ。
【図６】従来の終端回路の構成を示す回路図。
【図７】従来の終端回路の問題点を示す説明図。
【図８】従来の終端回路の問題点を示す説明図。
【図９】従来の終端回路各部のノイズ分布を示すグラフ。
【図１０】伝送路上の信号波形を示す説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１…二線式差動通信システム  ３…伝送路  １０…ノード  １１…通信制御部  １３…発振子  １５…マイクロコンピュータ（マイコン）  １７，１８，１９…終端回路  ３１，３２…信号線  Ｃ…容量素子  Ｄ，Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード  Ｒ，Ｒ１〜Ｒ７…抵抗素子  Ｇ…グランド  ＶＤＤ…電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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