JPH10229315A - 端子雑音フィルタ - Google Patents
端子雑音フィルタInfo
- Publication number
- JPH10229315A JPH10229315A JP9028608A JP2860897A JPH10229315A JP H10229315 A JPH10229315 A JP H10229315A JP 9028608 A JP9028608 A JP 9028608A JP 2860897 A JP2860897 A JP 2860897A JP H10229315 A JPH10229315 A JP H10229315A
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- Japan
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- filter
- common mode
- noise
- khz
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気機器から漏洩する端子雑音を除去する端
子雑音フィルタに関するもので、コモンモード雑音を有
効に除去する構成とする。 【解決手段】 コモンモードフィルタコイル１に並列に
共振コンデンサ３、４を接続したフィルタ回路と、コモ
ンモードフィルタコイル２に並列に共振コンデンサ５、
６を接続したフィルタ回路とを直列に接続する。そして
各フィルタ回路のコモンモードフィルタコイルのＬと共
振コンデンサのＣとの相関関係を 【数１】 とし、各フィルタ回路の周波数ｆを異なる値とすると共
に、ｆの値を５０KHzから５００KHzに設定する構成とし
た。
子雑音フィルタに関するもので、コモンモード雑音を有
効に除去する構成とする。 【解決手段】 コモンモードフィルタコイル１に並列に
共振コンデンサ３、４を接続したフィルタ回路と、コモ
ンモードフィルタコイル２に並列に共振コンデンサ５、
６を接続したフィルタ回路とを直列に接続する。そして
各フィルタ回路のコモンモードフィルタコイルのＬと共
振コンデンサのＣとの相関関係を 【数１】 とし、各フィルタ回路の周波数ｆを異なる値とすると共
に、ｆの値を５０KHzから５００KHzに設定する構成とし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気機器から漏洩す
る端子雑音を除去する端子雑音フィルタに関するもので
ある。
る端子雑音を除去する端子雑音フィルタに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の端子雑音フィルタを図７に示す。
一般的に端子雑音の種類はノーマルモードとコモンモー
ドに区別され、各々の雑音を除去する手段として前者は
ライン−ライン間のアクロスコンデンサ７、８を用い、
後者はコモンモードフィルタコイル１やアースコンデン
サ９、１０を用いていた。
一般的に端子雑音の種類はノーマルモードとコモンモー
ドに区別され、各々の雑音を除去する手段として前者は
ライン−ライン間のアクロスコンデンサ７、８を用い、
後者はコモンモードフィルタコイル１やアースコンデン
サ９、１０を用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
端子雑音フィルタでは、特にコモンモードの強い端子雑
音が発生する機器においては、除去するための手段とし
てコモンモードフィルタコイル１を大きくする手段がと
られていた。また、除去するためにはかなり大きなもの
が必要となる。これを大きくすると端子雑音フィルタが
大型となりまた重量も大きくなって、コストアップにも
なってしまうという問題を有していた。
端子雑音フィルタでは、特にコモンモードの強い端子雑
音が発生する機器においては、除去するための手段とし
てコモンモードフィルタコイル１を大きくする手段がと
られていた。また、除去するためにはかなり大きなもの
が必要となる。これを大きくすると端子雑音フィルタが
大型となりまた重量も大きくなって、コストアップにも
なってしまうという問題を有していた。
【０００４】また、アースコンデンサ９、１０の容量を
大きくする方法もあるが、機器の接地がなされなかった
場合は、このアースコンデンサ９、１０を通じて人体に
電流が流れ、人が機器に触れた際に異常を感じてしまう
という問題があった。
大きくする方法もあるが、機器の接地がなされなかった
場合は、このアースコンデンサ９、１０を通じて人体に
電流が流れ、人が機器に触れた際に異常を感じてしまう
という問題があった。
【０００５】また、電子・電気機器から放射される電磁
波が問題となり、その量を規制するために国際無線障害
特別委員会（ＣＩＳＰＲ）で検討されている。そして、
この規制値を満足するにはコモンモードフィルタコイル
やアースコンデンサでは除去するのがむずかしい５０KH
zから５００KHzの周波数の雑音を低減することが問題と
なっていた。
波が問題となり、その量を規制するために国際無線障害
特別委員会（ＣＩＳＰＲ）で検討されている。そして、
この規制値を満足するにはコモンモードフィルタコイル
やアースコンデンサでは除去するのがむずかしい５０KH
zから５００KHzの周波数の雑音を低減することが問題と
なっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、コモンモードフィルタコイルに並列に共振
コンデンサを接続する構成としフィルタ回路を構成し、
さらにこのフィルタ回路を多段に直列接続する。そして
各フィルタ回路のコモンモードフィルタコイルのＬと共
振コンデンサの容量Ｃとの相関関係を
するために、コモンモードフィルタコイルに並列に共振
コンデンサを接続する構成としフィルタ回路を構成し、
さらにこのフィルタ回路を多段に直列接続する。そして
各フィルタ回路のコモンモードフィルタコイルのＬと共
振コンデンサの容量Ｃとの相関関係を
【０００７】
【数２】
【０００８】とし、各フィルタ回路の周波数ｆを異なる
値に設定するとともに、それぞれ周波数ｆの値として５
０KHzから５００KHzの間を設定した。
値に設定するとともに、それぞれ周波数ｆの値として５
０KHzから５００KHzの間を設定した。
【０００９】上記発明によれば、コモンモードフィルタ
コイルやアースコンデンサでは除去するのがむずかしい
周波数帯である５０KHzから５００KHzに対しても有効で
ある。 また、コモンモードフィルタコイルを大きくす
ることもなく実現できる。さらにアースコンデンサの容
量も大きくする必要もない。
コイルやアースコンデンサでは除去するのがむずかしい
周波数帯である５０KHzから５００KHzに対しても有効で
ある。 また、コモンモードフィルタコイルを大きくす
ることもなく実現できる。さらにアースコンデンサの容
量も大きくする必要もない。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、負荷電流に対しては対
になるコイルで誘起される磁束がお互いに打ち消し合い
リアクタンス負荷として影響を及ぼすことはなく、ライ
ン−アース間に発生するコモンモード雑音に対してリア
クタンス負荷として働くコモンモードフィルタコイルの
各コイルに並列に接続された共振コンデンサとよりなる
回路を備え、前記フィルタ回路を多段に直列接続する構
成とした。そして、各フィルタ回路を構成するコモンモ
ードフィルタコイルのインダクタンスＬと共振コンデン
サＣとの相関関係を
になるコイルで誘起される磁束がお互いに打ち消し合い
リアクタンス負荷として影響を及ぼすことはなく、ライ
ン−アース間に発生するコモンモード雑音に対してリア
クタンス負荷として働くコモンモードフィルタコイルの
各コイルに並列に接続された共振コンデンサとよりなる
回路を備え、前記フィルタ回路を多段に直列接続する構
成とした。そして、各フィルタ回路を構成するコモンモ
ードフィルタコイルのインダクタンスＬと共振コンデン
サＣとの相関関係を
【００１１】
【数３】
【００１２】とし、それぞれのフィルタ回路の周波数ｆ
を異なる値に設定すると共に各周波数ｆを５０K〜５０
０KHzに設定した。
を異なる値に設定すると共に各周波数ｆを５０K〜５０
０KHzに設定した。
【００１３】そしてコモンモードフィルタコイルと共振
コンデンサの並列回路を、除去したい周波数に対しては
共振させることにより、インピーダンスが大きくなって
雑音を阻止する効果を得ることができる。
コンデンサの並列回路を、除去したい周波数に対しては
共振させることにより、インピーダンスが大きくなって
雑音を阻止する効果を得ることができる。
【００１４】従ってコモンモードフィルタコイルやアー
スコンデンサでは除去するのがむずかしい周波数帯であ
る５０KHzから５００KHzに対して有効に働く。
スコンデンサでは除去するのがむずかしい周波数帯であ
る５０KHzから５００KHzに対して有効に働く。
【００１５】さらにコモンモードフィルタコイルを大き
くすることもなく、さらにアースコンデンサの容量を大
きくすることもなく、効果的にコモン雑音を除去でき
る。
くすることもなく、さらにアースコンデンサの容量を大
きくすることもなく、効果的にコモン雑音を除去でき
る。
【００１６】以下、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。 （実施例）図１は本発明の一実施例の端子雑音フィルタ
の回路図を示す。ＡＣ１、ＡＣ２の入力端子１１、１２
から商用電源が入力され、ＡＣ３、ＡＣ４の出力端子１
３、１４から端子雑音フィルタを通過した電力が機器の
電源負荷へ供給される。
て説明する。 （実施例）図１は本発明の一実施例の端子雑音フィルタ
の回路図を示す。ＡＣ１、ＡＣ２の入力端子１１、１２
から商用電源が入力され、ＡＣ３、ＡＣ４の出力端子１
３、１４から端子雑音フィルタを通過した電力が機器の
電源負荷へ供給される。
【００１７】１および２は、コモンモードフィルタコイ
ルであり、図２にその外観図を示す。各ラインのコイル
巻線が同一の環状形のコアに巻かれており、その働きは
符過電流に対しては対なるコイルで誘起される磁束がお
互いに打ち消し合いリアクタンス負荷として影響を及ぼ
すことはないが、ライン−アース間に発生するコモンモ
ード雑音に関しては誘導性リアクタンスとして働き、雑
音の外部への漏洩を阻止する。
ルであり、図２にその外観図を示す。各ラインのコイル
巻線が同一の環状形のコアに巻かれており、その働きは
符過電流に対しては対なるコイルで誘起される磁束がお
互いに打ち消し合いリアクタンス負荷として影響を及ぼ
すことはないが、ライン−アース間に発生するコモンモ
ード雑音に関しては誘導性リアクタンスとして働き、雑
音の外部への漏洩を阻止する。
【００１８】３、４は共振コンデンサであり、コモンモ
ードフィルタコイル１および２の各ラインの巻線の両端
に並列に接続している。コモンモードフィルタコイル１
には共振コンデンサ３、４が並列接続され、コモンモー
ドフィルタコイル２には共振コンデンサ５、６が並列接
続されている。
ードフィルタコイル１および２の各ラインの巻線の両端
に並列に接続している。コモンモードフィルタコイル１
には共振コンデンサ３、４が並列接続され、コモンモー
ドフィルタコイル２には共振コンデンサ５、６が並列接
続されている。
【００１９】そして、コモンモードフィルタコイル１お
よび２のインダクタンスＬ1、Ｌ2と共振コンデンサ３、
４、５および６の容量Ｃ34、Ｃ56とする。ただし共振コ
ンデンサ３と４および５と６はそれぞれ同じ容量に実施
例では設定した場合を示す。この時のＬ1とＣ34および
Ｌ2とＣ56の各合成インピーダンスＺ1、Ｚ2はＬ1と
Ｃ3 4、Ｌ2とＣ56の各々の並列回路となり、
よび２のインダクタンスＬ1、Ｌ2と共振コンデンサ３、
４、５および６の容量Ｃ34、Ｃ56とする。ただし共振コ
ンデンサ３と４および５と６はそれぞれ同じ容量に実施
例では設定した場合を示す。この時のＬ1とＣ34および
Ｌ2とＣ56の各合成インピーダンスＺ1、Ｚ2はＬ1と
Ｃ3 4、Ｌ2とＣ56の各々の並列回路となり、
【００２０】
【数４】
【００２１】
【数５】
【００２２】となる。この時、１−（２πｆ1）2Ｃ34Ｌ
1＝０、１−（２πｆ2）2Ｃ56Ｌ2＝０、すなわち、
1＝０、１−（２πｆ2）2Ｃ56Ｌ2＝０、すなわち、
【００２３】
【数６】
【００２４】となる時、インピーダンスＺ１、Ｚ２は無
限大となり、それぞれの周波数ｆ1、ｆ2に対する雑音の
阻止する効果が極めて大きい。したがって阻止したい周
波数に対してＬ1、Ｌ2、Ｃ34、Ｃ56を決定すれば、大き
なコモンモードフィルタコイルを必要とせずに雑音を効
果的に除去できる。さらにｆ1とｆ2を異なる周波数に設
定することにより、Ｚ1とＺ2の合成インピーダンスの周
波数特性が広がり、広い帯域に渡り雑音の除去する効果
が得られる。
限大となり、それぞれの周波数ｆ1、ｆ2に対する雑音の
阻止する効果が極めて大きい。したがって阻止したい周
波数に対してＬ1、Ｌ2、Ｃ34、Ｃ56を決定すれば、大き
なコモンモードフィルタコイルを必要とせずに雑音を効
果的に除去できる。さらにｆ1とｆ2を異なる周波数に設
定することにより、Ｚ1とＺ2の合成インピーダンスの周
波数特性が広がり、広い帯域に渡り雑音の除去する効果
が得られる。
【００２５】図３は、本発明の端子雑音フィルタを使用
したインバータ電源を有する電子レンジの回路図を示
す。商用電源から本発明の端子雑音フィルタを介して、
インバータ電源１５に電力を供給する。インバータ電源
１５はマイクロ波を発生するマグネトロン２３に高圧を
供給する。インバータ電源１５の構成は、ダイオードブ
リッジ１６により整流して直流変換し、チョーク１７や
平滑コンデンサ１８により平滑する。そしてコンデンサ
１９とトランス２０の共振により発振し、その発振状態
を制御回路２２の信号に基づいて、パワートランジスタ
２１のスイッチングにより制御する。一般にこのような
インバータ電源の動作周波数は、２０KHz〜１００KHz程
度のものが用いられる。また、インバータ電源の利用機
器は、電子レンジ以外にも空調機器や冷蔵庫などのコン
プレッサー用電源として使用されている。また電磁誘導
加熱を利用した電磁調理器や炊飯器にも使用されてい
る。こういった機器も同種の雑音に対する問題を有して
いる。
したインバータ電源を有する電子レンジの回路図を示
す。商用電源から本発明の端子雑音フィルタを介して、
インバータ電源１５に電力を供給する。インバータ電源
１５はマイクロ波を発生するマグネトロン２３に高圧を
供給する。インバータ電源１５の構成は、ダイオードブ
リッジ１６により整流して直流変換し、チョーク１７や
平滑コンデンサ１８により平滑する。そしてコンデンサ
１９とトランス２０の共振により発振し、その発振状態
を制御回路２２の信号に基づいて、パワートランジスタ
２１のスイッチングにより制御する。一般にこのような
インバータ電源の動作周波数は、２０KHz〜１００KHz程
度のものが用いられる。また、インバータ電源の利用機
器は、電子レンジ以外にも空調機器や冷蔵庫などのコン
プレッサー用電源として使用されている。また電磁誘導
加熱を利用した電磁調理器や炊飯器にも使用されてい
る。こういった機器も同種の雑音に対する問題を有して
いる。
【００２６】これ以外にインバータ電源を使用していな
い機器においても、このようなコモンモード雑音が発生
する。例えばモータの使用機器などである。
い機器においても、このようなコモンモード雑音が発生
する。例えばモータの使用機器などである。
【００２７】このインバータ電源１５の動作周波数が２
０KHz〜１００KHzであるため、チョーク１７や平滑コン
デンサ１８で平滑してはいるが、入力電流には動作周波
数の脈流が入力電流に重畳される。その波形を図４に示
す。特にインバータ電源の使用機器は端子雑音が発生し
やすい。
０KHz〜１００KHzであるため、チョーク１７や平滑コン
デンサ１８で平滑してはいるが、入力電流には動作周波
数の脈流が入力電流に重畳される。その波形を図４に示
す。特にインバータ電源の使用機器は端子雑音が発生し
やすい。
【００２８】図５は本発明の実施例の端子雑音フィルタ
のインピーダンスの周波数特性を示す。横軸に周波数を
対数目盛で示し、縦軸にインピーダンスを示す。Ｚ1は
ｆ1で最大となりＺ2はｆ2で最大となっている。そし
て、ｆ1とｆ2を異なる値にすることにより、Ｚ1とＺ2の
合成インピーダンスＺ12は図５に示すように広い周波数
範囲で高い値となる。その結果、除去する周波数の範囲
が広がる効果が得られる。
のインピーダンスの周波数特性を示す。横軸に周波数を
対数目盛で示し、縦軸にインピーダンスを示す。Ｚ1は
ｆ1で最大となりＺ2はｆ2で最大となっている。そし
て、ｆ1とｆ2を異なる値にすることにより、Ｚ1とＺ2の
合成インピーダンスＺ12は図５に示すように広い周波数
範囲で高い値となる。その結果、除去する周波数の範囲
が広がる効果が得られる。
【００２９】図６は端子雑音のスペクトル図であり、横
軸に周波数で対数目盛、縦軸に端子雑音である雑音電圧
であり、１μVを０dBμVとし、v＝２０logV（μV）の値
を示している。図中点線で示す値は、ＣＩＳＰＲにて雑
音規制値として検討されている値である。したがって、
これより小さくする必要がある。また図５は本発明と従
来との端子雑音フィルタのスペクトルを示す。（ａ）が
本発明のもので（ｂ）が従来のものを示す。（ａ）は周
波数ｆ1を６０KHz、ｆ2を２００KHzに設定した時の特性
である。（ａ）は（ｂ）に比較して５００KHz以下では
小さいが、５００KHz以上では返って（ａ）方が大きく
なっている。しかし、雑音規制値に対して（ａ）の方が
高い値の周波数帯に対して効果があるため、全体として
雑音規制値を満足している。
軸に周波数で対数目盛、縦軸に端子雑音である雑音電圧
であり、１μVを０dBμVとし、v＝２０logV（μV）の値
を示している。図中点線で示す値は、ＣＩＳＰＲにて雑
音規制値として検討されている値である。したがって、
これより小さくする必要がある。また図５は本発明と従
来との端子雑音フィルタのスペクトルを示す。（ａ）が
本発明のもので（ｂ）が従来のものを示す。（ａ）は周
波数ｆ1を６０KHz、ｆ2を２００KHzに設定した時の特性
である。（ａ）は（ｂ）に比較して５００KHz以下では
小さいが、５００KHz以上では返って（ａ）方が大きく
なっている。しかし、雑音規制値に対して（ａ）の方が
高い値の周波数帯に対して効果があるため、全体として
雑音規制値を満足している。
【００３０】雑音規制値は図６に示すように１５０KHz
以上であるため、ｆ1やｆ2を決定する差異、インバータ
電源の動作周波数や雑音を発生する周波数を考慮して最
適値に決定すべきである。雑音規値の１５０KHzから３
００KHzは、インバータ電源の動作周波数の第３高調波
から第５高調波成分が端子雑音として発生する。インバ
ータ電源の動作周波数は２０KHzから１００KHzであり、
これの３倍から５倍が高調波雑音となるため、２０KHz
の３倍から５倍で６０KHzから１００KHz、また１００KH
zの３倍で３００KHzから５００KHzとなる。従ってｆの
値を幅を少し広げ５０KHzから５００KHZにすることが有
効である。
以上であるため、ｆ1やｆ2を決定する差異、インバータ
電源の動作周波数や雑音を発生する周波数を考慮して最
適値に決定すべきである。雑音規値の１５０KHzから３
００KHzは、インバータ電源の動作周波数の第３高調波
から第５高調波成分が端子雑音として発生する。インバ
ータ電源の動作周波数は２０KHzから１００KHzであり、
これの３倍から５倍が高調波雑音となるため、２０KHz
の３倍から５倍で６０KHzから１００KHz、また１００KH
zの３倍で３００KHzから５００KHzとなる。従ってｆの
値を幅を少し広げ５０KHzから５００KHZにすることが有
効である。
【００３１】また、インバータ電源を使用していない機
器においても、このようなコモンモード雑音が発生す
る。例えばモータの使用機器やヒータやソレノイドのス
イッチ動作の有する機器などである。これらの機器につ
いても前記の端子雑音フィルタを使用することは有効で
ある。
器においても、このようなコモンモード雑音が発生す
る。例えばモータの使用機器やヒータやソレノイドのス
イッチ動作の有する機器などである。これらの機器につ
いても前記の端子雑音フィルタを使用することは有効で
ある。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明の端子雑音フィルタ
によれば、コモンモードフィルタコイルの寸法を大きく
することなく広範囲の周波数帯で端子雑音を低減できる
という効果がある。またコストアップを抑える効果もあ
る。
によれば、コモンモードフィルタコイルの寸法を大きく
することなく広範囲の周波数帯で端子雑音を低減できる
という効果がある。またコストアップを抑える効果もあ
る。
【００３３】また、アースコンデンサの容量を大きくす
る必要もなく、機器が接地されない時の、人が機器に触
れても異常を感じないという効果がある。
る必要もなく、機器が接地されない時の、人が機器に触
れても異常を感じないという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の端子雑音フィルタの回路図
【図２】コモンモードフィルタコイルの外観図
【図３】本発明の一実施例の端子雑音フィルタを使用し
たインバータ電源を有する電子レンジの回路図
たインバータ電源を有する電子レンジの回路図
【図４】同電子レンジのインバータ電源の入力電流波形
図
図
【図５】同端子フィルタの周波数に対するインピーダン
ス特性を示すグラフ
ス特性を示すグラフ
【図６】同端子雑音フィルタと従来の端子雑音フィルタ
を比較するための雑音スペクトル図
を比較するための雑音スペクトル図
【図７】従来の端子雑音フィルタの回路図
１、２ コモンモードフィルタコイル ３、４、５、６ 共振コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】負荷電流に対しては対になるコイルで誘起
される磁束がお互いに打ち消し合いリアクタンス負荷と
して影響を及ぼすことはなく、ライン−アース間に発生
するコモンモード雑音に対してリアクタンス負荷として
働くコモンモードフィルタコイルと、前記コモンモード
フィルタコイルの各コイルに並列に接続した共振コンデ
ンサとよりなるフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路
を多段に直列接続する構成とした端子雑音フィルタ。 - 【請求項２】各フィルタ回路を構成するコモンモードフ
ィルタコイルのインダクタンスＬと前記共振コンデンサ
の容量Ｃとの相関関係を 【数１】 とし、前記のそれぞれのフィルタ回路の周波数ｆを異な
る値に設定するとともに、各ｆの値を５０KHzから５０
０KHzになる構成とした請求項１記載の端子雑音フィル
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028608A JPH10229315A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 端子雑音フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028608A JPH10229315A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 端子雑音フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229315A true JPH10229315A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12253297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9028608A Pending JPH10229315A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 端子雑音フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10229315A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000315929A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | モータ機構 |
| WO2003100972A1 (en) * | 2002-05-27 | 2003-12-04 | Tdk Corporation | Complex resonance circuit and filter |
| JP2012070279A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Canon Inc | ノイズフィルタ及び伝送装置 |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP9028608A patent/JPH10229315A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000315929A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | モータ機構 |
| WO2003100972A1 (en) * | 2002-05-27 | 2003-12-04 | Tdk Corporation | Complex resonance circuit and filter |
| JP2012070279A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Canon Inc | ノイズフィルタ及び伝送装置 |
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