JPH0420019A - パターン配線のクロストークキャンセル方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、パターン配線のクロストークキャンセル方式
に関する。

Ｂ９発明の概要 本発明は、複数の並列配置されるパターン配線によって
複数の信号を伝送するにおいて、各パターン配線に対応
づけて並列配置するガードパターンを設け、パターン配
線の信号による隣接する他のパターン配線へのクロスト
ークを該信号に比例しかつ逆極性の電流でガードパター
ンを駆動することにより、 クロストークを効果的にキャンセルするものである。

Ｃ６従来の技術 プリント基板やフラットケーブルはパターン配線によっ
てアナログ又はディジタル信号伝送路を形成し、信号入
力側のドライバからパターン配線を通して信号出力側の
レシーバに信号伝送を行なう。このようなパターン配線
において、複数のパターンが並列配置されて複数の信号
伝送路が形成されるときにパターン配線間のクロストー
クが発生する。

例えば、第６図は２本のパターン配線による信号伝送回
路を示し、電圧駆動のドライバ１１．１２の出力信号が
パターン配線２．．２．を通して電圧駆動のレシーバ３
Ｉ、３ｔに伝送される。この構成において、パターン配
線２．と２．が近接配置されるときには、配線間の相互
キャパシタンスＣと相互インダクタンスＬ等によって配
線２．上の信号か配線２２上に誘導されてレシーバ３．
の出力に表われたり、該配線２．上の信号に重畳しでく
るというクロストークが発生する。

上述のクロストークを防止するため、従来からパターン
配線間にガード電極を設けることが提案されている。第
７図はガードパターンを設けた信号伝送回路を示し、パ
ターン配線２１と２７間にガードパターン２３を並設し
、このガードパターン２３の両端になるドライバＩ、、
Ｉ、及びレシーバ３、．３．位置で両方又は片方を接地
する。このガードパターン２３を設けることにより、パ
ターン配線２Ｉ及び２．はガードパターン２．との間を
密結合にして大地インピーダンスを低くシ、配線２゜と
２２間のクロストークを軽減する。

Ｄ９発明が解決しようとする課題 従来のガードパターンによるクロストーク防止回路は、
パターン配線２１と２２間に疎結合か残るため、クロス
トーク軽減を効果的にするにはパターン配線２．．２．
間を大きく離すか、多層プリント基板の内層をガードパ
ターンとして接地することを必要とする。しかし、航者
はパターン配線の集積度を悪くし、後者は多層プリント
基板又は多層フラットケーブルを必要とする。

本発明の目的は、パターン配線の集積度を下げること及
び多層基板を不要にしながらクロストークを効果的に軽
減するクロストークキャンセル方式を提供することにあ
る。

Ｅ０課題を解決するための手段と作用 本発明は、前記目的を達成するため、信号入力側の複数
のドライバから信号出力側の複数のレシーバまでを夫々
並列配置のパターン配線で接続する信号伝送回路におい
て、各パターン配線に対応つけて並列配置される複数の
カードパターンと、前記パターン配線の信号レベルに比
例するレベルかっ逆極性の電流で該パターン配線に対応
する前記ガードパターンを駆動する駆動手段とを備え、
前記パターン配線の信号伝送で隣接するパターン配線に
誘導される電圧と、前記ガードパターンの電流駆動で該
隣接するパターン配線に誘導される電圧とを同等レベル
かつ逆極性にするようにし、パターン配線の信号によっ
て隣接するパターン配線に誘導される電圧を、ガードパ
ターンの駆動電流で該隣接するパターン配線に誘導され
る逆極性の電圧で相殺する。ガードパターンの駆動電流
はパターン配線同志の結合度と、ガードパターンと隣接
するパターン配線との結合度から設定される。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

ドライバ１．、Ｌから夫々パターン配線２．．２２を通
してレシーバ３．．３．に同方向でアナログ又はディジ
タル信号を伝送する信号伝送回路において、パターン配
線２．．２．には夫々両側にガードパターン２３＋、　
２３２．２３３が並列に設けられ、ガードパターン２３
．はパターン配線２．．２．の共用のガードパターンに
され、信号数が３本以上になるときにはガードパターン
２３＋、　２３３も隣接する信号系の共用のガードパタ
ーンにされる。

ガードパターン２３ｍ＋　２　’Ｊ２は電流源アンプ４
．１゜４８．によって夫々電流駆動され、電流源アンプ
４１１＋４ｊ２の人力にはドライバ１１の人力信号を反
転する反転アンプ５Ｉから与えられる。また、ガードパ
ターン２３２＋　２３３は電流源アンプ４２１，４７．
によって夫々電流駆動され、電流源アンプ４，１゜４□
の入力にはドライバｌ、の入力信号を反転する反転アン
プ５．から与えられる。各電流源アンプ４．．．４．．
，４．、．４□は後述するようにパターン配線の信号レ
ベルに比例するレベルに設定された電流出力■８を得る
。また、パターン配線２、．２．及びガードパターン２
３１．　２３２１　２３３は夫々両端がその特性インピ
ーダンスに合わせた終端抵抗Ｒで終端され、電圧駆動の
信号又は電流駆動による反射を防ぐ整合がとられる。

上述の構成において、ドライバ１．からレシーバ３２へ
の信号伝送時には反転アンプ５．による逆極性の信号か
つ電流源アンプ４２１．４ｔ２による伝送信号に比例し
たレベルの電流出力Ｉ８がガードパターン２３２．２３
３に供給される。従って、パターン配線２．にはパター
ン配線２．がらの誘導電圧のほかに反転アンプと電流源
アンプにより駆動されるガードパターン２３．及び２３
３からの逆極性の誘導電圧が発生する。このうち、ガー
ドパターン２３３とパターン配線２１とは距離的に結合
度が小さいことからパターン配線２Ｉへのクロスト〜り
は極わて小さくなる。

上述のことから、パターン配線２１にはパターン配線２
．からの誘導電圧とガードパターン２３゜からの逆極性
の誘導電圧があり、ガードパターン２３、の電流Ｔ８を
適当に比例設定することでパターン配線２Ｉへのクロス
トークをキャンセルすることができる。

第２図はパターン配線２．．２．とカードパターン２３
２．２１１の結合関係を配線方向の断面で示し、パター
ン配線２．と２７間の結合度に１、パターン配線２、と
ガードパターン２３．の結合度に、とすると、パターン
配線２８の誘導電圧Ｖｌｎは次式になる。

Ｖ＋ｎ＝ＫＩＶｏ＋ＫｔＶｘ　　””−’　（＋）但し
、■ｏはパターン配線２．の信号電圧■アはガードパタ
ーン２３．の駆動電圧ここで、誘導電圧Ｖ、。を零にす
ること、即ちクロストークをキャンセルするには、（＋
）式てｖｌ、。

０とおいて の比例関係にすれば良く、電圧Ｖｘを得るには電流源ア
ンプ４７．の電流■８の駆動を終端抵抗Ｒとの関係から に設定することで誘導電圧の相殺がなされる。

このようなりロストークのキャンセルは、パターン配線
２１の電圧駆動によるパターン配線２．へのクロストー
クについても、電流源アンプ４１２による逆極性かつ設
定電流■８でのガードパターン２３、の電流駆動によっ
てクロストークのキャンセルがなされる。

第３図は本発明の他の実施例を示し、隣接するパターン
配線が互いに逆方向の信号伝送になる場合である。ドラ
イバ１．からパターン配線２Ｉを通してレシーバ３．へ
の信号伝送に対して、ドライバｌ、からパターン配線２
．を通してレシーバ３゜への逆方向の信号伝送を行なう
とき、両パターン配線２．，２．の間に配線するガード
パターン２３゜にはドライバ１．側の電流源アンプ４＋
２による電流駆動とドライバ１２側の電流源アンプ４２
１によって駆動可能にされ、パターン配線２１での信号
伝送には電流源アンプ４１．による逆極性の電流駆動で
パターン配線２．へのクロストークをキャンセルするし
、パターン配線２．ての信号伝送には電流源アンプ４．
、による逆極性の電流駆動でパターン配線２．へのクロ
ストークをキャンセルする。

なお、実施例におけるパターン配線とガードパターンと
の位置関係は１つの基板面に並列させるものに限らず、
第４図に基板断面で示すように、基板の一方の面にパタ
ーン配線２　ｎ−１，２ｎ、　２　、、、。

のみを並列配置し、他方の面に各パターン配線に対向さ
せて逆極性で電流駆動されるガードパターン２３＋’ｌ
−１＋　２３ｎ、２３ｎ”ｌを並列配置する構成、さら
には第５図に示すように基板の表面と裏面に交互にパタ
ーン配線とガードパターンを並列配置する構成のものに
も適用できる。これら配置ではカードパターンとパター
ン配線との結合度から夫々のガードパターンの駆動電流
が決められる。また、基板の表裏面をパターン配線とガ
ードパターンとして制用することでパターン配線の集積
度を一屓向上させる。

Ｇ１発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、パターン配線の伝送信
号が隣接するパターン配線に誘導されるのをガードパタ
ーンの駆動電流で相殺するようにしたため、パターン配
線の並列配置の集積度を上げること及び単層のプリント
基板又はフラットケーブルを使用してクロストークをキ
ャンセルすることができる効果かあζ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図におけるパターン配線とガードパターンの結合関係図
、第３図は本発明の他の実施例を示す回路図、第４図及
び第５図は本発明の他の実施例を示すパターン配置図、
第６図はパターン配線の結合態様図、第７図は従来のク
ロストーク防止回路図である。 １、！、・−トライバ　２．２．・・パターン配線、３
１３、−レシーバ、４１１＋　４１２．４２１＋　４　
ｔｙ電流源アンプ、５．．５．・・・反転アンプ、Ｒ・
・終端抵抗。 外２名 第１図 実施例の回路図 第２図 実施例の結合関係図 に１ 他の実施例の回路図 第４図 他の実施例のパターン配ｆ図 第５図 他の実施例のパターン配置図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号入力側の複数のドライバから信号出力側の複
   数のレシーバまでを夫々並列配置のパターン配線で接続
   する信号伝送回路において、各パターン配線に対応づけ
   て並列配置される複数のガードパターンと、前記パター
   ン配線の信号レベルに比例するレベルかつ逆極性の電流
   で該パターン配線に対応する前記ガードパターンを駆動
   する駆動手段とを備え、前記パターン配線の信号伝送で
   隣接するパターン配線に誘導される電圧と、前記ガード
   パターンの電流駆動で該隣接するパターン配線に誘導さ
   れる電圧とを同等レベルかつ逆極性にすることを特徴と
   するパターン配線のクロストークキャンセル方式。