特許 7641742 絶縁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-27

(45)【発行日】2025-03-07

(54)【発明の名称】絶縁装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20250228BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 303B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021000419

(22)【出願日】2021-01-05

(65)【公開番号】P2022105837

(43)【公開日】2022-07-15

【審査請求日】2023-09-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上山 賢悟

【審査官】原田 聖子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１８８６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０２７５０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１３４９２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－０３６０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１４３４９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－３０３９９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、前記一次側回路と前記二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備え、
前記磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとを含み、前記信号用一次側パターンと前記信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合し、前記ノイズ検知用一次側パターンと、前記ノイズ検知用二次側パターンとが電磁融合によって結合し、
前記一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードと、第３のノードと、第１の分圧抵抗と、第２の分圧抵抗とを有し、
前記第１のノードは、前記第１の信号入力端子と接続し、前記第２のノードは、前記第２の信号入力端子および基準電源と接続し、
前記第１の分圧抵抗は、前記第１のノードと前記第３のノードの間に配置され、前記第２の分圧抵抗は、前記第３のノードと前記第２のノードとの間に配置され、
前記第１のノードと、前記信号用一次側パターンの第１端とが接続し、前記第３のノードと、前記ノイズ検知用一次側パターンの第１端とが接続し、前記第２のノードと、前記信号用一次側パターンの第２端および前記ノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続し、
前記信号用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第１の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、前記ノイズ検知用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第２の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、
前記信号受信回路は、前記第２の入力端子の電圧が閾値電圧以上のときに、前記入力信号が異常信号であると判定する、絶縁装置。

【請求項2】

前記入力信号の電圧をＶ０、前記第１の分圧抵抗の値をＲ１、前記第２の分圧抵抗の値をＲ２、前記ノイズ検知用一次側パターンから前記ノイズ検知用二次側パターンへの電圧伝搬係数をＭ２、前記ノイズ検知用二次側パターンから前記信号受信回路への信号の伝達係数をＧ２とし、前記信号受信回路の前記第２の入力端子の電圧をＶＩＮ２、前記信号受信回路の前記第２の入力端子のハイレベル入力閾値電圧をＶｉｈとしたときに、ＶＩＮ２＝Ｖ０×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）であり、前記入力信号が正常信号のときに、ＶＩＮ２＜Ｖｉｈである、前記入力信号が異常信号のときに、ＶＩＮ２≧Ｖｉｈである、請求項１記載の絶縁装置。

【請求項3】

基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、前記一次側回路と前記二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備え、
前記磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとを含み、前記信号用一次側パターンと前記信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合し、前記ノイズ検知用一次側パターンと、前記ノイズ検知用二次側パターンとが電磁融合によって結合し、
前記一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードと、第３のノードと、第１の分流抵抗と、第２の分流抵抗とを有し、
前記第１のノードは、前記第１の信号入力端子と接続し、前記第２のノードは、前記第２の信号入力端子および基準電源と接続し、
前記第１の分流抵抗は、前記第１のノードと前記信号用一次側パターンの第１端との間に配置され、前記第２の分流抵抗は、前記第１のノードと前記ノイズ検知用一次側パターンの第１端との間に配置され、
前記第２のノードと、前記信号用一次側パターンの第２端および前記ノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続し、
前記信号用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第１の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、前記ノイズ検知用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第２の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、
前記信号受信回路は、前記第２の入力端子の電圧が閾値電圧以上のときに、前記入力信号が異常信号であると判定する、絶縁装置。

【請求項4】

前記入力信号の電流をＩ０、前記第１の分流抵抗の値をＲ３、前記第２の分流抵抗の値をＲ４、前記ノイズ検知用一次側パターンから前記ノイズ検知用二次側パターンへの電圧伝搬係数をＭ２、前記ノイズ検知用二次側パターンから前記信号受信回路への信号の伝達係数をＧ２とし、前記信号受信回路の前記第２の入力端子の電圧をＶＩＮ２、前記信号受信回路の前記第２の入力端子のハイレベル入力閾値電圧をＶｉｈとしたときに、ＶＩＮ２＝Ｉ０×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）であり、前記入力信号が正常信号のときに、ＶＩＮ２＜Ｖｉｈであり、前記入力信号が異常信号のときに、ＶＩＮ２≧Ｖｉｈである、請求項３記載の絶縁装置。

【請求項5】

基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、前記一次側回路と前記二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備え、
前記磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとを含み、前記信号用一次側パターンと前記信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合し、前記ノイズ検知用一次側パターンと、前記ノイズ検知用二次側パターンとが電磁融合によって結合し、
前記一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードとを有し、
前記第１のノードは、前記第１の信号入力端子と接続し、前記第２のノードは、前記第２の信号入力端子および基準電源と接続し、
前記第１のノードと、前記信号用一次側パターンの第１端および前記ノイズ検知用一次側パターンの第１端とが接続し、前記第２のノードと、前記信号用一次側パターンの第２端および前記ノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続し、
前記信号用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第１の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、前記ノイズ検知用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第２の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、
前記信号受信回路は、前記第２の入力端子の電圧が閾値電圧以上のときに、前記入力信号が異常信号であると判定する、絶縁装置。

【請求項6】

前記入力信号の電圧をＶ０、前記ノイズ検知用一次側パターンから前記ノイズ検知用二次側パターンへの電圧伝搬係数をＭ２、前記ノイズ検知用二次側パターンから前記信号受信回路への信号の伝達係数をＧ２とし、前記信号受信回路の前記第２の入力端子の電圧をＶＩＮ２、前記信号受信回路の前記第２の入力端子のハイレベル入力閾値電圧をＶｉｈとしたときに、ＶＩＮ２＝Ｖ０×Ｇ２×Ｍ２であり、前記入力信号が正常信号のときに、ＶＩＮ２＜Ｖｉｈである、前記入力信号が異常信号のときに、ＶＩＮ２≧Ｖｉｈである、請求項５記載の絶縁装置。

【請求項7】

基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、前記一次側回路と前記二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備え、
前記磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンとを含み、前記信号用一次側パターンと前記信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合し、前記信号用一次側パターンと前記ノイズ検知用一次側パターンとが電磁融合によって結合し、
前記一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードと、第３のノードと、第１の分圧抵抗と、第２の分圧抵抗と、トランジスタとを有し、
前記第１のノードは、前記第１の信号入力端子と接続し、前記第２のノードは、前記第２の信号入力端子および基準電源と接続し、
前記第１の分圧抵抗は、前記第１のノードと前記第３のノードとの間に配置され、前記第２の分圧抵抗は、前記第３のノードと前記第２のノードとの間に配置され、前記トランジスタは、前記第１のノードと前記ノイズ検知用一次側パターンの第１端との間に配置され、前記トランジスタの制御電極が前記第３のノードに接続され、
前記第１のノードと、前記信号用一次側パターンの第１端とが接続し、前記第２のノードと、前記信号用一次側パターンの第２端および前記ノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続し、
前記信号用二次側パターンの第１端と、前記信号受信回路の第１の入力端子とが前記二次側回路を介して接続し、前記入力信号が異常信号のときに前記トランジスタがオンする、絶縁装置。

【請求項8】

前記トランジスタの閾値電圧をＶｔｈ、前記入力信号の電圧をＶ０、前記第２の分圧抵抗の両端の電圧をＶｒ２、前記第１の分圧抵抗の値をＲ１、前記第２の分圧抵抗の値をＲ２としたときに、Ｖｒ２＝Ｖ０×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）であり、前記入力信号を正常信号のときに、Ｖｒ２＜Ｖｔｈであり、前記入力信号が異常信号のときに、Ｖｒ２≧Ｖｔｈである、請求項７記載の絶縁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、絶縁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、センサなどの外部接続機器からの信号の受信、あるいは、リレーまたはダイオードなどのON/OFF制御のためのデジタル入力回路は、接続先からのノイズの侵入を防止するために、フォトカプラ、またはデジタルアイソレータを用いて絶縁する。しかしながら、近年、演算処理の高速化に伴い、制御用ＩＣ、および周辺メモリのコストが増加する傾向にあるため、機器全体のコストを維持するために、出力回路部のコスト低減が望まれている。

【0003】

円環状の金属導体を重ね合わせて磁界共鳴結合によって絶縁素子を用いずに信号を伝搬する方法が知られている。特許文献１には、この方法をプリント基板のパターンと受動回路素子のみで構成する技術（以下、パターンアイソレータと表記）が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－４６７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

実際の電子機器の使用環境において、通信線へ重畳した伝導ノイズによる通信の誤検知が課題となる。パターンアイソレータにおいても、電磁誘導による結合のため、通信線を伝導してきた重畳ノイズも通常の通信信号と同様に伝達されてしまう。その結果、デジタル入力回路は、ノイズを通信信号と誤検知してしまう。

【0006】

特許文献１については、パルス変換が必要であるため、製品サイズ、製品コスト、および通信遅延時間が増大する。

【0007】

本開示の目的は、簡易な構成によって、ノイズによる通信の誤検知を回避することができる絶縁装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の絶縁装置は、基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、一次側回路と二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備える。磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとを含む。信号用一次側パターンと信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合する。ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとが電磁融合によって結合する。一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードと、第３のノードと、第１の分圧抵抗と、第２の分圧抵抗とを有する。第１のノードは、第１の信号入力端子と接続する。第２のノードは、第２の信号入力端子および基準電源と接続する。第１の分圧抵抗は、第１のノードと第３のノードの間に配置される。第２の分圧抵抗は、第３のノードと第２のノードとの間に配置される。第１のノードと、信号用一次側パターンの第１端とが接続する。第３のノードと、ノイズ検知用一次側パターンの第１端とが接続する。第２のノードと、信号用一次側パターンの第２端およびノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続する。信号用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第１の入力端子とが二次側回路を介して接続する。ノイズ検知用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第２の入力端子とが二次側回路を介して接続する。信号受信回路は、第２の入力端子の電圧が閾値電圧以上のときに、入力信号が異常信号であると判定する。

【0009】

本開示の絶縁装置は、基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、一次側回路と二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備える。磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとを含む。信号用一次側パターンと信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合する。ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとが電磁融合によって結合する。一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードと、第３のノードと、第１の分流抵抗と、第２の分流抵抗とを有する。第１のノードは、第１の信号入力端子と接続する。第２のノードは、第２の信号入力端子および基準電源と接続する。第１の分流抵抗は、第１のノードと信号用一次側パターンの第１端との間に配置される。第２の分流抵抗は、第１のノードとノイズ検知用一次側パターンの第１端との間に配置される。第２のノードと、信号用一次側パターンの第２端およびノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続する。信号用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第１の入力端子とが二次側回路を介して接続する。ノイズ検知用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第２の入力端子とが二次側回路を介して接続する。信号受信回路は、第２の入力端子の電圧が閾値電圧以上のときに、入力信号が異常信号であると判定する。

【0010】

本開示の絶縁装置は、基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、一次側回路と二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備える。磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとを含む。信号用一次側パターンと信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合する。ノイズ検知用一次側パターンと、ノイズ検知用二次側パターンとが電磁融合によって結合する。一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードとを有する。第１のノードは、第１の信号入力端子と接続する。第２のノードは、第２の信号入力端子および基準電源と接続する。第１のノードと、信号用一次側パターンの第１端およびノイズ検知用一次側パターンの第１端とが接続する。第２のノードと、信号用一次側パターンの第２端およびノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続する。信号用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第１の入力端子とが二次側回路を介して接続する。ノイズ検知用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第２の入力端子とが二次側回路を介して接続する。信号受信回路は、第２の入力端子の電圧が閾値電圧以上のときに、入力信号が異常信号であると判定する。

【0011】

本開示の絶縁装置は、基板に配置された一次側回路と、二次側回路と、一次側回路と二次側回路とを絶縁する絶縁部と、磁界生成部と、信号受信回路とを備える。磁界生成部は、信号用一次側パターンと、信号用二次側パターンと、ノイズ検知用一次側パターンとを含む。信号用一次側パターンと信号用二次側パターンとが電磁誘導によって結合する。信号用一次側パターンとノイズ検知用一次側パターンとが電磁融合によって結合する。一次側回路は、入力信号を受ける第１の信号入力端子と、第２の信号入力端子と、第１のノードと、第２のノードと、第３のノードと、第１の分圧抵抗と、第２の分圧抵抗と、トランジスタとを有する。第１のノードは、第１の信号入力端子と接続する。第２のノードは、第２の信号入力端子および基準電源と接続する。第１の分圧抵抗は、第１のノードと第３のノードとの間に配置される。第２の分圧抵抗は、第３のノードと第２のノードとの間に配置される。トランジスタは、第１のノードとノイズ検知用一次側パターンの第１端との間に配置され、トランジスタの制御電極が第３のノードに接続される。第１のノードと、信号用一次側パターンの第１端とが接続する。第２のノードと、信号用一次側パターンの第２端およびノイズ検知用一次側パターンの第２端とが接続する。信号用二次側パターンの第１端と、信号受信回路の第１の入力端子とが二次側回路を介して接続する。入力信号が異常信号のときにトランジスタがオンする。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、簡易な構成によって、ノイズによる通信の誤検知を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態１の絶縁装置の平面図である。

【図2】磁界生成部９の伝搬特性１０を表わす図である。

【図3】入力信号電圧１１と、伝搬信号電圧１２とを表わす図である。

【図4】実施の形態１の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【図5】磁界生成部９の具体的な配線パターン例を表わす図である。

【図6】信号受信回路８の一例を表わす図である。

【図7】実施の形態２の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【図8】実施の形態３の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【図9】実施の形態４の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0015】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の絶縁装置の平面図である。

【0016】

絶縁装置は、基板１と、基板１上に配置される入力回路７および信号受信回路８を備える。

【0017】

基板１と、外部接続機器２とはケーブル３で接続されている。外部接続機器２からケーブル３を介して基板１に入力された信号は、基板１上の入力回路７を伝搬し、信号受信回路８に入力される。

【0018】

入力回路７は、一次側回路４と、絶縁部５と、二次側回路６と、磁界生成部９とを備える。

【0019】

磁界生成部９は、一次側回路４と二次側回路６とを電磁誘導により結合させる。絶縁部５によって、一次側回路４と二次側回路６とが分離される。その結果、一次側回路４と二次側回路６とは電気的に非接触となる。磁界生成部９は、フォトカプラまたはデジタルアイソレータのような絶縁素子ではなく、パターン配線で実現される。以降、これをパターンアイソレータと表現する。

【0020】

一次側回路４および二次側回路６の伝搬経路に抵抗またはコンデンサが接続されていてもよい。基板１と外部接続機器２とは、ケーブル３で接続されるのではなく、コネクタ等で直接続されていてもよい。

【0021】

図２は、磁界生成部９の伝搬特性１０を表わす図である。

【0022】

図２において、横軸は周波数であり、縦軸はＳ１２である。Ｓ１２は、一次側回路４から放出されたエネルギーのうち、二次側回路６へ伝搬するエネルギーの比率である。

【0023】

伝搬特性１０は、磁界生成部９に応じて変化する。図２に示すように、磁気共鳴による伝搬方式と異なり、特定の周波数でのみＳ１２が高くならない。周波数の変化に対してＳ１２は、ほぼ一定である。したがって、磁界生成部９によって、外部接続機器２からの信号を、周波数に依存せずに、信号受信回路８に伝搬することが可能となる。

【0024】

図３は、入力信号電圧１１と、伝搬信号電圧１２とを表わす図である。

【0025】

図３には、磁界生成部９の特性が図２に示す伝搬特性１０の場合に、一次側回路４に入力信号電圧１１を印加した場合に、磁界生成部９によって二次側回路６および信号受信回路８へ送られる伝搬信号電圧１２が表されている。

【0026】

入力信号電圧１１の立ち上がり時および立ち下がり時において、伝搬信号電圧１２の絶対値は最も大きくなる。図３においては、入力信号電圧１１の立ち上がり時に、伝搬信号電圧１２は正となり、入力信号電圧１１の立ち下がり時に、伝搬信号電圧１２は負となっているが、正負が逆になってもよい。入力信号電圧１１は、接続される外部接続機器２によって異なる。図３に示す入力信号電圧１１と異なる電圧波形が入力されてもよいし、それにより発生する電圧が伝搬信号電圧１２と異なってもよい。

【0027】

伝搬信号電圧１２の値が正の範囲において、１番目に大きいピークの値よりも低く、かつ２番目に大きいピークの値よりも高い値を立ち上がり基準電圧１３とする。伝搬信号電圧１２の値が負の範囲において、１番目に大きいピークの値よりも低く、かつ２番目に大きいピークの値よりも高い値を立ち下がり基準電圧１４とする。

【0028】

信号受信回路８は、伝搬信号電圧１２が立ち上がり基準電圧１３よりも高くなった時に入力信号電圧１１が立ち上がったと判別する。信号受信回路８は、伝搬信号電圧１２が立ち下がり基準電圧１４よりも低くなった時に入力信号電圧１１が立ち下がったと判別する。これによって、信号受信回路８が伝搬信号電圧１２から入力信号電圧１１の復号が可能となる。

【0029】

なお、ここまででパターンアイソレータによる絶縁性と信号の伝搬について説明を行ってきた。入力信号が通信のための意図した正常信号であっても、外来ノイズが正常信号に重畳した異常信号もしくは外来ノイズのみの異常信号であっても、パターンアイソレータの特性は同様に働く。そのため、信号受信回路８が異常信号を正常信号として認識してしまう可能性がある。その結果、システムが誤動作することが問題となる。

【0030】

図４は、実施の形態１の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【0031】

磁界生成部９は、信号用一次側円環パターン１５および信号用二次側円環パターン１６と、ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８とを備える。

【0032】

信号用一次側円環パターン１５と信号用二次側円環パターン１６とが電磁誘導によって結合する。ノイズ検知用一次側円環パターン１７と、ノイズ検知用二次側円環パターン１８とが電磁融合によって結合する。

【0033】

一次側回路４は、第１の信号入力端子ＩＶ１と、第２の信号入力端子ＩＶ２と、第１のノードＮＤ１と、第２のノードＮＤ２と、第３のノードＮＤ３と、第１の分圧抵抗１９と、第２の分圧抵抗２０とを備える。

【0034】

第１の信号入力端子ＩＶ１は、ケーブル３を介して外部接続機器２と接続する。第１の信号入力端子ＩＶ１は、入力信号を受ける。

【0035】

第１のノードＮＤ１は、第１の信号入力端子ＩＶ１と接続する。

【0036】

第２のノードＮＤ２は、第２の信号入力端子ＩＶ２および基準電源（ＧＮＤ）と接続する。第１の分圧抵抗１９は、第１のノードＮＤ１と第３のノードＮＤ３との間に配置される。第２の分圧抵抗２０は、第３のノードＮＤ３と第２のノードＮＤ２との間に配置される。

【0037】

第１のノードＮＤ１と、信号用一次側円環パターン１５の第１端Ｅ１とが接続する。

【0038】

第３のノードＮＤ３と、ノイズ検知用一次側円環パターン１７の第１端Ｆ１とが接続する。

【0039】

第２のノードＮＤ２と、信号用一次側円環パターン１５の第２端Ｅ２およびノイズ検知用一次側円環パターン１７の第２端Ｆ２とが接続する。

【0040】

信号用二次側円環パターン１６の第１端Ｊ１と、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１とが二次側回路６を介して接続する。信号用二次側円環パターン１６の第２端Ｊ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0041】

ノイズ検知用二次側円環パターン１８の第１端Ｈ１と、信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２とが二次側回路６を介して接続する。ノイズ検知用二次側円環パターン１８の第２端Ｈ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0042】

信号受信回路８は、第２の入力端子ＩＰ２の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ以上のときに、第１の信号入力端子ＩＶ１に入力された入力信号が異常信号であると判定する。

【0043】

図５は、磁界生成部９の具体的な配線パターン例を表わす図である。

【0044】

信号用一次側円環パターン１５は、一次側回路４との接続部分以外に切れ目はない。信号用二次側円環パターン１６は、二次側回路６との接続部分以外に切れ目はない。

【0045】

信号用一次側円環パターン１５の円環および信号用二次側円環パターン１６の円環とが上下に重なって配置される。

【0046】

信号用一次側円環パターン１５は、図示しない一次側円環パターン層で配線され、信号用二次側円環パターン１６は、図示しない二次側円環パターン層で配線される。一次側円環パターン層と二次側円環パターン層は基板１の別の層である。

【0047】

外部接続機器２から入力信号が入力されたときに、図５に示すように、信号用一次側円環パターン１５に電流が流れ、磁界１２１が発生する。発生した磁界１２１は、信号用二次側円環パターン１６の内側を通る。これによって、二次側回路６に伝搬信号電圧１２が伝搬する。

【0048】

ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８の構成および動作は、信号用一次側円環パターン１５の円環および信号用二次側円環パターン１６の構成および動作と同様である。

【0049】

ノイズ検知用一次側円環パターン１７は、一次側回路４に設けられた第２の分圧抵抗２０の両端と接続されている点が信号用一次側円環パターン１５とは異なるが、同様に一次側回路４との接続部以外に切れ目はない。ノイズ検知用二次側円環パターン１８は、信号用二次側円環パターン１６と同様に、二次側回路６との接続部分以外に切れ目はない。

【0050】

本実施の形態では、信号用二次側円環パターン１６の起電圧とノイズ検知用二次側円環パターン１８の起電圧に差分を発生させることによって、正常信号の受信と異常信号の検知とを実現する。検知する異常信号は、正常信号の電圧振幅の最大値よりも振幅が大きいノイズ信号、および正常信号よりも立ち上がり時間及び立ち下がり時間が短い急峻な高周波信号を対象とする。

【0051】

信号用一次側円環パターン１５の両端の電圧をＶｓｄ１、信号用二次側円環パターン１６の両端の電圧をＶｓｄ２、ノイズ検知用一次側円環パターン１７の両端の電圧をＶｎｄ１、ノイズ検知用二次側円環パターン１８の両端の電圧をＶｎｄ２、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１の電圧をＶＩＮ１、信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２の電圧をＶＩＮ２とする。

【0052】

第１の分圧抵抗１９の抵抗値をＲ１、第２の分圧抵抗２０の抵抗値をＲ２とする。信号用一次側円環パターン１５から信号用二次側円環パターン１６への電圧伝搬係数をＭ１、信号用二次側円環パターン１６から信号受信回路８への信号の伝達係数をＧ１、ノイズ検知用一次側円環パターン１７からノイズ検知用二次側円環パターン１８への電圧伝搬係数をＭ２、ノイズ検知用二次側円環パターン１８から信号受信回路８への信号の伝達係数をＧ２とする。信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１および第２の入力端子ＩＰ２のハイレベル入力閾値電圧をＶｉｈとする。信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ以上のときに、信号受信回路８は、第１の入力端子ＩＰ１の入力信号としてハイレベルの電圧を生成する。信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ未満のときに、信号受信回路８は、第１の入力端子ＩＰ１の入力信号としてロウレベルの電圧を生成する。信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ以上のときに、信号受信回路８は、第２の入力端子ＩＰ２の入力信号としてハイレベルの電圧を生成する。信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ未満のときに、信号受信回路８は、第２の入力端子ＩＰ２の入力信号としてロウレベルの電圧を生成する。入力信号の電圧をＶ０とする。以下の式が成立する。

【0053】

Ｖｓｄ１＝Ｖ０・・・（Ａ１）
Ｖｓｄ２＝Ｍ１×Ｖｓｄ１＝Ｖ０×Ｍ１・・・（Ａ２）
ＶＩＮ１＝Ｇ１×Ｖｓｄ２＝Ｖ０×Ｇ１×Ｍ１・・・（Ａ３）
Ｖｎｄ１＝Ｖ０×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（Ａ４）
Ｖｎｄ２＝Ｍ２×Ｖｎｄ１＝Ｖ０×Ｍ２×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（Ａ５）
ＶＩＮ２＝Ｇ２×Ｖｎｄ２＝Ｖ０×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（Ａ６）
入力信号が正常信号のときに、以下が成り立つ。

【0054】

ＶＩＮ２＜Ｖｉｈ・・・（Ａ７）
入力信号が異常信号のときに、以下が成り立つ。

【0055】

ＶＩＮ２≧Ｖｉｈ・・・（Ａ８）
より具体的には、以下が成り立つとする。入力信号が正常信号のときに、Ｖ０の最大振幅をＶｓｍａｘとする。入力信号が異常信号のときに、Ｖ０の振幅をＶｎとする。以下の式が成り立つ。

【0056】

Ｖｎ＞＞Ｖｓｍａｘ・・・（Ａ９）
Ｖ０＝Ｖｓｍａｘのときに、以下の式が成り立つとする。

【0057】

ＶＩＮ２＝Ｖｓｍａｘ×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＜Ｖｉｈ・・・（Ａ１０）
Ｖ０＝Ｖｎのときに、以下の式が成り立つとする。

【0058】

ＶＩＮ２＝Ｖｎ×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）≧Ｖｉｈ・・・（Ａ１１）
式（Ａ１０）および式（Ａ１１）が成り立つように、第１の分圧抵抗１９の抵抗値Ｒ１および第２の分圧抵抗２０の抵抗値Ｒ２を調整する。実際の製品設計での抵抗値Ｒ１、Ｒ２の選定においては、製品ごとのＶｓｍａｘ、使用環境で想定されるＶｎおよび周波数に合わせて、評価を行いながら選定する必要がある。実施の形態１では最も簡素な構成として抵抗分圧用に抵抗を２つの構成としているが、３つ以上で実現してもよい。

【0059】

あるいは、式（Ａ１０）および式（Ａ１１）が成り立つように、第１の分圧抵抗１９の抵抗値Ｒ１、第２の分圧抵抗２０の抵抗値Ｒ２、ノイズ検知用一次側円環パターン１７からノイズ検知用二次側円環パターン１８への電圧伝搬係数Ｍ２、ノイズ検知用二次側円環パターン１８から信号受信回路８への信号の伝達係数Ｇ２を調整することとしてもよい。Ｍ２、Ｇ２の調整のために、ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８のそれぞれの円環の形状、円環の面積、巻き数、および／または円環パターン間隔を調整することとしてもよい。

【0060】

信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２に入力される信号がロウレベルのときに、信号受信回路８は、入力信号が正常信号であると判別する。

【0061】

信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２に入力される信号がハイレベルのときに、信号受信回路８は、入力信号が異常信号であると判別する。この場合に、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１に入力される信号を破棄する。信号受信回路８におけるノイズ検知の判断の精度向上のために検出回数を複数回としてもよい。

【0062】

以上のように、本実施の形態によれば、正常信号が入力された場合に、異常信号であると誤って検出するのを防止できる。正常信号よりも大きいノイズが重畳した異常信号が入力された場合に、正常信号であると誤って検出するのを防止できる。

【0063】

実施の形態１の変形例．
図６は、信号受信回路８の一例を表わす図である。

【0064】

信号受信回路８は、ＡＮＤゲート２１と、信号受信用ＩＣ１８とを備える。

【0065】

ＡＮＤゲート２１は、ＶＩＮ１とＶＩＮ２とを受ける。ＡＮＤゲート２１は、ＶＩＮ１がＶｉｈ以上、かつＶＩＮ２がＶｉｈ未満のときに限り、ハイレベルを出力する。

【0066】

信号受信用ＩＣ１８は、ＡＮＤゲート２１の出力を受ける。

【0067】

実施の形態２.
図７は、実施の形態２の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【0068】

磁界生成部９は、信号用一次側円環パターン１５および信号用二次側円環パターン１６と、ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８とを備える。

【0069】

信号用一次側円環パターン１５と信号用二次側円環パターン１６とが電磁誘導によって結合する。ノイズ検知用一次側円環パターン１７と、ノイズ検知用二次側円環パターン１８とが電磁融合によって結合する。

【0070】

一次側回路４は、第１の信号入力端子ＩＶ１と、第２の信号入力端子ＩＶ２と、第１のノードＮＤ１と、第２のノードＮＤ２と、第３のノードＮＤ３と、第１の分流抵抗２２と、第２の分流抵抗２３とを備える。

【0071】

第１の信号入力端子ＩＶ１は、ケーブル３を介して外部接続機器２と接続する。第１の信号入力端子ＩＶ１は、入力信号を受ける。

【0072】

第１のノードＮＤ１は、第１の信号入力端子ＩＶ１と接続する。第２のノードＮＤ２は、第２の信号入力端子ＩＶ２および基準電源（ＧＮＤ）と接続する。第１の分流抵抗２２は、第１のノードＮＤ１と信号用一次側円環パターン１５の第１端Ｅ１との間に配置される。第２の分流抵抗２３は、第１のノードＮＤ１とノイズ検知用一次側円環パターン１７の第１端Ｆ１との間に配置される。

【0073】

第２のノードＮＤ２と、信号用一次側円環パターン１５の第２端Ｅ２およびノイズ検知用一次側円環パターン１７の第２端Ｆ２とが接続する。

【0074】

信号用二次側円環パターン１６の第１端Ｊ１と、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１とが二次側回路６を介して接続する。信号用二次側円環パターン１６の第２端Ｊ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0075】

ノイズ検知用二次側円環パターン１８の第１端Ｈ１と、信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２とが二次側回路６を介して接続する。ノイズ検知用二次側円環パターン１８の第２端Ｈ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0076】

信号受信回路８は、第２の入力端子ＩＰ２の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ以上のときに、第１の信号入力端子ＩＶ１に入力された入力信号が異常信号であると判定する。

【0077】

第１の分流抵抗２２および第２の分流抵抗２３の抵抗値をそれぞれＲ３、Ｒ４とする。実施の形態１では、抵抗分圧によって、ノイズ検知用一次側円環パターン１７の両端の電圧Ｖｎｄ１の調整を行う点に対して、実施の形態２では、抵抗分流によってノイズ検知用一次側円環パターンの１７に流れる電流量を調整する。入力信号の電流（すなわち、入力信号によって、一次側回路４に流れる電流）をＩ０とする。以下の式が成り立つ。

【0078】

Ｖｓｄ１＝Ｉ０×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（Ｂ１）
Ｖｓｄ２＝Ｍ１×Ｖｓｄ１＝Ｉ０×Ｍ１×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（Ｂ２）
ＶＩＮ１＝Ｇ１×Ｖｓｄ２＝Ｉ０×Ｇ１×Ｍ１×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（Ｂ３）
Ｖｎｄ１＝Ｉ０×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（Ｂ４）
Ｖｎｄ２＝Ｍ２×Ｖｎｄ１＝Ｉ０×Ｍ２×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（Ｂ５）
ＶＩＮ２＝Ｇ２×Ｖｎｄ２＝Ｉ０×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（Ｂ６）
入力信号が正常信号のときに、以下が成り立つ。

【0079】

ＶＩＮ２＜Ｖｉｈ・・・（Ｂ７）
入力信号が異常信号のときに、以下が成り立つ。

【0080】

ＶＩＮ２≧Ｖｉｈ・・・（Ｂ８）
より具体的には、以下が成り立つとする。入力信号が正常信号のときに、Ｉ０の最大振幅をＩｓｍａｘ、入力信号が異常信号のときに、Ｉ０の振幅（総電流量）をＩｎとする。以下の式が成り立つこととする。

【0081】

Ｉｎ＞＞Ｉｓｍａｘ・・・（Ｂ９）
Ｉ０＝Ｉｓｍａｘのときに、以下の式が成り立つとする。

【0082】

ＶＩＮ２＝Ｉｓｍａｘ×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）＜Ｖｉｈ・・・（Ｂ１０）
Ｉ０＝Ｉｎのときに、以下の式が成り立つとする。

【0083】

ＶＩＮ２＝Ｉｎ×Ｇ２×Ｍ２×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）≧Ｖｉｈ・・・（Ｂ１１）
式（Ｂ１０）および式（Ｂ１１）が成り立つように、第１の分流抵抗２２の抵抗値Ｒ３および第２の分流抵抗２３の抵抗値Ｒ４を調整する。実際の製品設計での抵抗値Ｒ３、Ｒ４の選定においては、製品ごとのＩｓｍａｘ、使用環境で想定されるノイズの大きさＩｎおよび周波数に合わせて、評価を行いながら選定する必要がある。実施の形態２では最も簡素な構成として分流抵抗用に抵抗を２つの構成としているが、３つ以上で実現してもよい。

【0084】

あるいは、式（Ｂ１０）および式（Ｂ１１）が成り立つように、第１の分流抵抗２２の抵抗値Ｒ３および第２の分流抵抗２３の抵抗値Ｒ４、ノイズ検知用一次側円環パターン１７からノイズ検知用二次側円環パターン１８への電圧伝搬係数Ｍ２、ノイズ検知用二次側円環パターン１８から信号受信回路８への信号の伝達係数Ｇ２を調整することとしてもよい。Ｍ２、Ｇ２の調整のために、ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８のそれぞれの円環の形状、円環の面積、巻き数、および／または円環パターン間隔を調整することとしてもよい。

【0085】

信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２に入力される信号がロウレベルのときに、信号受信回路８は、入力信号が正常信号であると判別する。

【0086】

信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２に入力される信号がハイレベルのときに、信号受信回路８は、入力信号が異常信号であると判別する。この場合に、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１に入力される信号を破棄する。信号受信回路８におけるノイズ検知の判断の精度向上のために検出回数を複数回としてもよい。

【0087】

以上のように、本実施の形態によれば、正常信号が入力された場合に、異常信号であると誤って検出するのを防止できる。正常信号よりも大きいノイズが重畳した異常信号が入力された場合に、正常信号であると誤って検出するのを防止できる。

【0088】

実施の形態３.
図８は、実施の形態３の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【0089】

磁界生成部９は、信号用一次側円環パターン１５および信号用二次側円環パターン１６と、ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８とを備える。

【0090】

信号用一次側円環パターン１５と信号用二次側円環パターン１６とが電磁誘導によって結合する。ノイズ検知用一次側円環パターン１７と、ノイズ検知用二次側円環パターン１８とが電磁融合によって結合する。

【0091】

一次側回路４は、第１の信号入力端子ＩＶ１と、第２の信号入力端子ＩＶ２と、第１のノードＮＤ１と、第２のノードＮＤ２とを備える。

【0092】

第１の信号入力端子ＩＶ１は、ケーブル３を介して外部接続機器２と接続する。第１の信号入力端子ＩＶ１は、入力信号を受ける。

【0093】

第１のノードＮＤ１は、第１の信号入力端子ＩＶ１と接続する。

【0094】

第２のノードＮＤ２は、第２の信号入力端子ＩＶ２および基準電源（ＧＮＤ）と接続する。第１のノードＮＤ１と、信号用一次側円環パターン１５の第１端Ｅ１およびノイズ検知用一次側円環パターン１７の第１端Ｆ１とが接続する。

【0095】

信号用二次側円環パターン１６の第１端Ｊ１と、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１とが二次側回路６を介して接続する。信号用二次側円環パターン１６の第２端Ｊ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0096】

ノイズ検知用二次側円環パターン１８の第１端Ｈ１と、信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２とが二次側回路６を介して接続する。ノイズ検知用二次側円環パターン１８の第２端Ｈ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0097】

信号受信回路８は、第２の入力端子ＩＰ２の電圧がハイレベル入力閾値電圧Ｖｉｈ以上のときに、第１の信号入力端子ＩＶ１に入力された入力信号が異常信号であると判定する。

【0098】

入力信号の電圧をＶ０とする。以下の式が成立する。

【0099】

Ｖｓｄ１＝Ｖ０・・・（Ｃ１）
Ｖｓｄ２＝Ｍ１×Ｖｓｄ１＝Ｖ０×Ｍ１・・・（Ｃ２）
ＶＩＮ１＝Ｇ１×Ｖｓｄ２＝Ｖ０×Ｇ１×Ｍ１・・・（Ｃ３）
Ｖｎｄ１＝Ｖ０・・・（Ｃ４）
Ｖｎｄ２＝Ｍ２×Ｖｎｄ１＝Ｖ０×Ｍ２・・・（Ｃ５）
ＶＩＮ２＝Ｇ２×Ｖｎｄ２＝Ｖ０×Ｇ２×Ｍ２・・・（Ｃ６）
入力信号が正常信号のときに、以下が成り立つ。

【0100】

ＶＩＮ２＜Ｖｉｈ・・・（Ｃ７）
入力信号が異常信号のときに、以下が成り立つ。

【0101】

ＶＩＮ２≧Ｖｉｈ・・・（Ｃ８）
より具体的には、以下が成り立つとする。入力信号が正常信号のときに、Ｖ０の最大振幅をＶｓｍａｘとする。入力信号が異常信号のときに、Ｖ０の振幅をＶｎとする。以下の式が成り立つ。

【0102】

Ｖｎ＞＞Ｖｓｍａｘ・・・（Ｃ９）
Ｖ０＝Ｖｓｍａｘのときに、以下の式が成り立つとする。

【0103】

ＶＩＮ２＝Ｖｓｍａｘ×Ｇ２×Ｍ２＜Ｖｉｈ・・・（Ｃ１０）
Ｖ０＝Ｖｎのときに、以下の式が成り立つとする。

【0104】

ＶＩＮ２＝Ｖｎ×Ｇ２×Ｍ２≧Ｖｉｈ・・・（Ｃ１１）
式（Ｃ１０）および式（Ｃ１１）が成り立つように、ノイズ検知用一次側円環パターン１７からノイズ検知用二次側円環パターン１８への電圧伝搬係数Ｍ２、ノイズ検知用二次側円環パターン１８から信号受信回路８への信号の伝達係数Ｇ２を調整する。Ｍ２、Ｇ２の調整のために、ノイズ検知用一次側円環パターン１７およびノイズ検知用二次側円環パターン１８のそれぞれの円環の形状、円環の面積、巻き数、および／または円環パターン間隔を調整することとしてもよい。

【0105】

信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２に入力される信号がロウレベルのときに、信号受信回路８は、入力信号が正常信号であると判別する。

【0106】

信号受信回路８の第２の入力端子ＩＰ２に入力される信号がハイレベルのときに、信号受信回路８は、入力信号が異常信号であると判別する。この場合に、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１に入力される信号を破棄する。信号受信回路８におけるノイズ検知の判断の精度向上のために検出回数を複数回としてもよい。

【0107】

以上のように、本実施の形態によれば、正常信号が入力された場合に、異常信号であると誤って検出するのを防止できる。正常信号よりも大きいノイズが重畳した異常信号が入力された場合に、正常信号であると誤って検出するのを防止できる。

【0108】

実施の形態４.
図９は、実施の形態４の一次側回路４および磁界生成部９の構成を表わす図である。

【0109】

磁界生成部９は、信号用一次側円環パターン１５および信号用二次側円環パターン１６と、ノイズ検知用一次側円環パターン１７とを備える。

【0110】

信号用一次側円環パターン１５と信号用二次側円環パターン１６とが電磁誘導によって結合する。信号用一次側円環パターン１５とノイズ検知用一次側円環パターン１７とが電磁融合によって結合する。信号用一次側円環パターン１５の巻線の向きとノイズ検知用一次側円環パターン１７の巻き線の向きとが逆向きである。これによって、ノイズ検知用一次側円環パターン１７によって発生した磁界が、信号用一次側円環パターン１５によって発生した磁界を打ち消すことができる。

【0111】

一次側回路４は、第１の信号入力端子ＩＶ１と、第２の信号入力端子ＩＶ２と、第１のノードＮＤ１と、第２のノードＮＤ２と、第３のノードＮＤ３と、第１の分圧抵抗１９と、第２の分圧抵抗２０と、トランジスタ２４とを備える。

【0112】

第１の信号入力端子ＩＶ１は、ケーブル３を介して外部接続機器２と接続する。第１の信号入力端子ＩＶ１は、入力信号を受ける。

【0113】

第１のノードＮＤ１は、第１の信号入力端子ＩＶ１と接続する。

【0114】

第２のノードＮＤ２は、第２の信号入力端子ＩＶ２および基準電源（ＧＮＤ）と接続する。第１の分圧抵抗１９は、第１のノードＮＤ１と第３のノードＮＤ３との間に配置される。第２の分圧抵抗２０は、第３のノードＮＤ３と第２のノードＮＤ２との間に配置される。トランジスタ２４は、第１のノードＮＤ１と、ノイズ検知用一次側円環パターン１７の第１端Ｆ１との間に配置される。トランジスタ２４の制御電極が、第３のノードＮＤ３と接続する。

【0115】

第１のノードＮＤ１と、信号用一次側円環パターン１５の第１端Ｅ１とが接続する。

【0116】

第２のノードＮＤ２と、信号用一次側円環パターン１５の第２端Ｅ２およびノイズ検知用一次側円環パターン１７の第２端Ｆ２とが接続する。

【0117】

信号用二次側円環パターン１６の第１端Ｊ１と、信号受信回路８の第１の入力端子ＩＰ１とが二次側回路６を介して接続する。信号用二次側円環パターン１６の第２端Ｊ２は、基準電源（ＧＮＤ）と接続する。

【0118】

入力信号の電圧をＶ０とする。第２の分圧抵抗２０の両端電圧をＶｒ２とする。Ｖｔｈをトランジスタ２４の閾値電圧とする。以下の式が成り立つ。

【0119】

Ｖｒ２＝Ｖ０×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（Ｄ１）
入力信号が正常信号のときに、以下が成り立つ。

【0120】

Ｖｒ２＜Ｖｔｈ・・・（Ｄ２）
入力信号が異常信号のときに、以下が成り立つ。

【0121】

Ｖｒ２≧Ｖｔｈ・・・（Ｄ３）
より具体的には、以下が成り立つとする。入力信号が正常信号のときに、Ｖ０の最大振幅をＶｓｍａｘとする。入力信号が異常信号のときに、Ｖ０の振幅をＶｎとする。以下の式が成り立つ。

【0122】

Ｖ０＝Ｖｓｍａｘのときに、以下の式が成り立つとする。

【0123】

Ｖｒ２＝Ｖｓｍａｘ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＜Ｖｔｈ・・・（Ｄ４）
Ｖ０＝Ｖｎのときに、以下の式が成り立つとする。

【0124】

Ｖｒ２＝Ｖｎ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）≧Ｖｔｈ・・（Ｄ５）
入力信号が異常信号のときに、トランジスタ２４がオンする。トランジスタ２４がＯＮすることによって、ノイズ検知用一次側円環パターン１７に磁界が発生し、信号用一次側円環パターン１５に発生する磁界を打ち消す。これによって、信号用一次側円環パターン１５から信号用二次側円環パターン１６へ異常信号が伝搬することを妨げることができる。

【0125】

式（Ｄ４）および式（Ｄ５）が成り立つように、第１の分圧抵抗１９の抵抗値Ｒ１、第２の分圧抵抗２０の抵抗値Ｒ２を調整する。実際の製品設計での抵抗値Ｒ１、Ｒ２の選定においては、製品ごとのＶｓｍａｘ、使用環境で想定されるＶｎおよび周波数に合わせて、評価を行いながら選定する必要がある。実施の形態４では最も簡素な構成としてトランジスタ２４のベース電圧生成のための抵抗分圧用に２個の抵抗を用いているが、３個以上の抵抗を用いてもよい。また、トランジスタ２４の動作調整のために、トランジスタ２４のベース端子およびコレクタ端子への直列抵抗またはパスコンを接続してもよい。

【0126】

実施の形態１～３と異なり、本実施の形態では、信号受信回路８は第２の入力端子ＩＰ２を有さない。

【0127】

信号受信回路８は、第１の入力端子ＩＰ１に入力される正常信号を受信する。ノイズ検知用一次側円環パターン１７を設けることによって、第１の入力端子ＩＰ１には、異常信号が入力されない。

【0128】

以上のように本実施の形態によれば、信号受信回路８にノイズ検知の機能をもたすことなく、磁界生成部９の構造を工夫することによって、信号用二次側円環パターン１６に伝搬する異常信号を打ち消すことができる。これによって、信号受信回路８が異常信号を正常信号と誤認識させないようにすることができる。

【0129】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0130】

１ 基板、２ 外部接続機器、３ ケーブル、４ 一次側回路、５ 絶縁部、６ 二次側回路、７ 入力回路、８ 信号受信回路、９ 磁界生成部、１５ 信号用一次側円環パターン、１６ 信号用二次側円環パターン、１７ ノイズ検知用一次側円環パターン、１８ ノイズ検知用二次側円環パターン、１９ 第１の分圧抵抗、２０ 第２の分圧抵抗、２１ ＡＮＤゲート、２２ 第１の分流抵抗、２３ 第２の分流抵抗、２４ トランジスタ、Ｅ１，Ｆ１，Ｈ１，Ｊ１ 第１端、Ｅ２，Ｆ２，Ｈ２，Ｊ２ 第２端、１８ 信号受信用ＩＣ、ＩＰ１ 第１の入力端子、ＩＰ２ 第２の入力端子、ＩＶ１ 第１の信号入力端子、ＩＶ２ 第２の信号入力端子、ＮＤ１ 第１のノード、ＮＤ２ 第２のノード、ＮＤ３ 第３のノード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】