[实用新型]一种滤波装置、滤波器件和传输装置

说明书

本发明提供了一种滤波装置，其包括至少两个共模电感和至少一个差模电感，共模电感和差模电感均为具有两个线圈的扼流圈，共模电感的两个线圈在流过共模信号时产生的磁通量互相增强，差模电感的两个线圈在流过共模信号时产生的磁通量互相抵消；各共模电感的一个线圈顺序串联在差分线路的一个支路上，另一个线圈按照所述顺序串联在差分线路的另一个支路上，在相邻的共模电感之间的差分线路的两个支路与地之间分别联接一个差模电感的两个线圈中的一个线圈。本发明还相应地提供了滤波器件和传输装置。本发明的滤波装置、滤波器件和传输装置通过级联滤波的方法降低了共模信号干扰。

技术领域

本发明涉及电子电路系统，主要涉及差分线路的滤波装置、滤波 器件和传输装置。

背景技术

整个电子领域为了应对多功能化和高性能化的要求，数据的处理 速度和传输速度都在不断上升，电子设备之间的通讯速率要求也进一 步提升。随着串行总线技术的发展，其在高速接口中慢慢形成了现在 的主导地位。串行总线技术应用在很多标准中，例如：通用串行总线、 高速串行计算机扩展总线标准、以太网、车载以太网、低电压差分信 号、高清多媒体接口。

尤其是随着汽车的设计中电子设备大量的增加，各种数据通讯、 自动驾驶技术在汽车上的应用，视频设备、车载娱乐设备、辅助驾驶 技术的不断发展，不同系统之间的通讯大量使用了串行数据总线。

在高速串行数据的传输中，一般采用差分传输方式。差分传输方 式是指以相反相位的差分信号(也称差模信号)传输数据的通讯方式。 接收装置根据两个差分信号之间的差值读取串行数据。差分信号有利 于信号传输的进一步高速化。

差分信号有利于降低电磁干扰。因为传输差分信号的路径是并行 的，而理想的差分信号的交流部分大小相等方向相反，所以他们向外 辐射的电磁场大部分是相互抵消的，因而电磁辐射能量较低。而且， 当有空间电磁能量传到差分传输路径的时候，由于差分信号线缆的平 行排布的特性，噪声经常是以共模噪声(也称共模信号)的方式进入 传输路径。在信号的接收电平容限范围内，差分信号接收器可以排除 共模噪声干扰。因此差分信号传输数据对外部共模噪声有一定的抑制 作用。

在实际的差分信号使用中，差分信号发送电路所发出信号中，由 于各种各样的原因总是包含着共模噪声成分；而且对于差分接收电路， 当共模噪声超过其共模噪声容限以后，会造成接收数据的丢失，甚至 会造成接收电路的损坏。

在利用差分信号传输数据的装置中，为了进一步抑制共模噪声的 不良影响，需要在电路中加入对共模噪声的滤波电路。滤波电路包括 共模电感，也称共模扼流圈。对于差分信号发送电路，共模电感能减 少信号传输中的共模电流。对于接收电路，共模电感将外界输入的共 模噪声电平抑制在接收器允许的范围内。

已经公开的滤波器中应用了图1A、图1B，图1C中的电路。

图1A示出了公开的滤波电路一，该滤波电路是一个共模电感， 共模电感的作用是加大线路中共模电流阻抗(本文中“阻抗”表示电 阻、电容、电感等器件或信号线路限制电流通过的能力。这种限制电 流通过的能力不仅仅是由器件或线路件本身电阻引起，也有可能是由 于器件或线路自身的电感、电容以及其他等因素引起，或是由这些因 素的组合引起。)，从而减小线路上的共模电流。这种电路的缺点是 对共模电流的控制依赖于单个共模电感的共模阻抗。

图1B示出了公开的滤波电路二，该滤波电路中一个共模电感并 联一个差模电感(也叫差模扼流圈或常模扼流圈)。其中，共模电感 的作用与图1A中一样，差模电感的作用是分流共模电流和对共模信 号进行阻抗匹配。这个电路有以下缺点：

(1)当差模电感的共模阻抗大于信号线路的共模阻抗时，差模电感 的对线路上共模信号的作用不明显。