ノイズ対策ガイド

新規格USB3.0のノイズ対策についてご存知ですか?

USB3.0って?

近年、USBは電子機器には必ずといっていいほど使用されている標準的なインターフェースとなりました。最新の上位規格であるUSB3.0は従来の約10倍に高速化され、大容量のデータを短時間で送受信することが可能です。

USB3.0に適したノイズ対策部品は?

身の回りにあふれる電子機器は内部で使われているデジタル回路から発生した微弱電波が発生しており、この微弱電波が他の機器に入ると電子機器の誤動作や性能低下につながることがあります。このため、電子機器には放射ノイズレベルを一定の基準以下に規制するノイズ規制が行われています。USBのケーブルはアンテナとなりやすいので、USBコネクタの根元部分にノイズ対策部品を取り付けてノイズ対策を行うのが一般的です。
USBにはコモンモードチョークコイルというノイズ対策部品が使われることが多いのですが、USB3.0は従来よりも高速な信号を使用しているため、従来からあるコモンモードチョークコイルでは信号波形に影響を与えるとことがあり、うまく信号が伝わらない可能性があります。
そこで、USB3.0の高速信号にも悪影響を与えないチップコモンモードチョークコイルDLP11TB/RBシリーズを開発・商品化しました。

USB3.0対応のノイズ対策部品のご紹介

~コモンモードチョークコイル(*1)DLP11TB/RBはここが違う!~
新商品DLP11TB/RBは、まさにUSB3.0のノイズ対策のために開発された商品です。その特長の一部をご紹介いたします。

*1 USB/HDMI等に使われるノイズ対策部品。

【高効率なノイズ対策効果】

USB3.0は信号の高速化により高周波帯域であるGHz帯のノイズが強く発生します。そのため本商品ではノイズ除去効果のピークを高周波帯域であるGHz帯に設定し、USB3.0のノイズを効率よく対策できるように設計しています(図1)。

図1. 輻射ノイズ評価結果

【低信号劣化】

USB3.0では回路の特性インピーダンス(伝送線路が持つ固有のインピーダンス)が規格上90Ωで規定されています。部品の特性インピーダンスが回路の特性インピーダンスと適合していないと高速信号がうまく伝わりません。このため、DLP11TB/RBシリーズでは、部品の特性インピーダンスをUSB3.0で規定されている90Ωに適合させています。(図2)。もちろん信号のカットオフ周波数(*2)も高く信号を劣化させません(図3)。

*2 カットオフ周波数とは、その周波数を越えると急激に信号が減衰し始める周波数のことです。

特性インピーダンス
図2. 特性インピーダンス
図3. アイパターン評価結果

本商品はコモンモードインピーダンス(*3)80Ω、40Ω、15Ω(@100MHz)の3種類をご用意しております。

*3 コモンモードインピーダンスとは、コモンモードノイズを減衰させる効果の目安となる物性です。

今回はノイズ対策部品のコモンモードチョークコイルについてご説明しましたが、USB3.0対応部品として、水晶発振子/ポジスタ/ESD保護デバイス/積層セラミックコンデンサ/フェライトビーズもご用意しております。ご興味のある方は弊社技術サポートまでご連絡下さい。

 

担当:村田製作所 コンポーネント事業本部 商品開発部 石田 康介

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