アレイ部品の取り扱い

アレイ部品の取り扱い
アプリケーションセンター 梅村哲也
2006.July.26 AN-SEAT06A002_ja
はじめに
とになります。「SEAT」では、[製品リスト]で部品を選択すると、フ
部品特性解析ソフト「SEAT」には、アレイ部品としてフェライトビ
ローティングされている小さな[ポート番号]フォームにその部品の
ーズアレイや 3 端子フィルタアレイなどが収録されています。例え
ポート番号が表示されます。例えば、[製品リスト]でフェライトビー
ば、フェライトビーズアレイは、単品のフェライトビーズがひとつの
ズアレイ MZA3216R121A を選択すると、図 2-1 のような[ポート番
素子の中に複数構成されている部品のことですが（図 1-1）、
号]フォームが表示されます。端子は 8 個あり、左上をポート 1 とし
「SEAT」ではそのうちのひとつを代表特性として表示するのでは
て、反時計回りにポート 8 まで番号をつけています。
なく、ひとつひとつの素子を S パラメータを使って別々に評価でき
るようになっています。つまり、個々の素子の特性の違いや、クロ
ストークなども評価することができます。
図 2-1 フェライトビーズアレイのポート番号
★伝送特性
それでは、フェライトビーズアレイの中に構成されているそれぞ
れのフェライトビーズの伝送特性を見てみることにしましょう。
伝送特性は普通|S21|特性のことを指します。しかし、図 2-1 の
ようにポート番号がつけられているマルチポート部品の場合は、
図 1-1 フェライトビーズアレイ
|S81|、|S72|、|S63|、|S54|がそれにあたります。もし、|S21|を見てしまう
と、導通していない端子間の伝送特性、つまりクロストークを評価
執筆時の段階で、対象となるアレイ部品は、「フェライトビーズア
することになってしまいますから、注意が必要です。
レイ」「コモンタイプフェライトビーズアレイ」「3 端子フィルタアレイ」
フェライトビーズアレイに内蔵されているそれぞれの素子の伝
「コモンモードフィルタアレイ」の 5 種類が収録されています。本ア
送特性を図 2-2 に示します。「SEAT」はすべて実測のデータを用
プリケーションでは、これらの部品の取り扱いについて解説しま
いていますから、それぞれの素子の特性は微妙に異なっているこ
す。
とがわかりますが、ほぼ同じ素子が 4 つ入っていると考えて問題
ないレベルでしょう。
フェライトビーズアレイ、3 端子フィルタアレイ
ここでは、フェライトビーズアレイと 3 端子フィルタアレイの S パラ
メータの見方を解説します。（なお、一般的な S パラメータの解説
は、最終ページに記載の参考文献やアプリケーションノート
「SEAT を使ったフェライトビーズの評価例-1」などを参照してくだ
さい。）
アレイ部品を取り扱う際にもっとも注意すべき点はポート番号で
す。これを間違えて解釈すると、間違った特性を表示してしまうこ
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＊参考：インピーダンス特性
フェライトビーズアレイは、先に述べたような S パラメータで評価
する以外にもちろんインピーダンスでも評価できます。S パラメー
タではすべてのポート間で評価ができますが、インピーダンスは
アレイ品の中に内蔵されているひとつの素子の特性を代表値とし
て収録しています。
コモンモードフィルタアレイ
コモンモードフィルタアレイもフェライトビーズアレイ同様に単品
図 2-2 フェライトビーズアレイの個々の素子の伝送特性
のコモンモードフィルタが複数構成されている部品のことです（図
3-1）。コモンモードフィルタはもともと 4 つの端子を備えた部品で
★クロストーク特性
すから、図 3-1 のコモンモードフィルタアレイは 2 つのコモンモード
次にクロストークを評価してみます。少し前までは信号の周波
フィルタが内蔵されているということになります。（なお、コモンモ
数はそれほど高くなかったので、クロストークがあまり問題になる
ードフィルタの評価方法や Mixed モード S パラメータについての解
ことはありませんでした。しかし、近年の高速化に伴って、素子間
説は別のアプリケーションノート「SEAT を使ったコモンモードフィ
の少しの結合で、簡単に信号が漏れ伝わることが問題になってき
ルタの評価例-1」などを参照してください。）
ています。特に、素子を一体化したアレイ部品では注意が必要で
す。
図 2-1 を見ると、ポート 1 から信号を入射したときのクロストーク
は、近端クロストーク（NEXT : Near End Cross Talk）としてS21、
S31、S41、遠端クロストーク（FEXT : Far End Cross Talk）として
S51、S61、S71 が存在します。今回は物理的な位置関係からもっ
とも差が顕著に出ると思われる|S21|と|S51|を図 2-3 に示します。例
図 3-1 コモンモードフィルタアレイ
えば 1GHzで見てみると、|S21|特性は約-20dBになっていて、ポー
ト 1 から入射した信号の 10%（電力では 1%）が漏れることになりま
フェライトビーズアレイと同様に、コモンモードフィルタアレイでも
すが、|S51|特性は約-60dBとなっていて、0.1%（電力では 0.0001%）
注意しなくてはならないのはポート番号です。さらに、コモンモード
しか漏れないということになります。
フィルタの場合は、端子番号に対応した「物理ポート」と、平衡信
号を扱う際に使う「論理ポート」があります。図 3-2 はコモンモード
フィルタアレイを選択した際の[ポート番号]フォームです。
単品のコモンモードフィルタの場合と違って、ディファレンシャル
モードの伝送特性は|Sdd41|、|Sdd32|となり、コモンモードの伝送特性
は|Scc41|、|Scc32|となります。単品のコモンモードフィルタのように
図 2-3 フェライトビーズアレイのクロストーク特性
|Sxx21|を見てしまうと、近端クロストークを評価してしまうことになり
ますので、注意が必要です。
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まとめ
アレイ品を評価する場合でも基本的な操作方法は、単品の素
子を扱い場合とまったく同じです。ただし、ポート番号に注意して
評価するようにしてください。
＜＜＜技術支援ツールのホームページ＞＞＞
http://www.tdk.co.jp/TST
＜＜＜部品特性解析ソフト「SEAT」のホームページ＞＞＞
http://www.tdk.co.jp/SEAT
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ご注意
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本アプリケーションノートで表示されている特性データ、シミュレーション結果および部品特性解析ソフト「SEAT」で表示される特性
などは、製品の特性を保証するものではありません。
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本アプリケーションノートおよび部品特性解析ソフト「SEAT」に掲載された内容によっておきる損害については、TDK は一切の責任
を負いませんので、その旨ご了承ください。
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本アプリケーションノートで使用している画面およびデータは 2006 年 7 月現在のものを使用しています。
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