筆者について

Kella Knack

Kella Knackは、信号インテグリティ分析、PCBデザイン広告EMI制御などの高速設計のトピックに関するトレーニング、コンサルティング、出版に従事するSpeeding Edgeのマーケティング担当副社長です。以前は、新興企業から数十億ドル規模の企業まで、幅広いハイテク企業のマーケティング コンサルタントを務めていました。また、PCB、ネットワーキング、EDA市場領域を扱う業界誌の編集者も務めていました。

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PCBドキュメンテーションの重要性 PCBドキュメンテーションの重要性 1 min Blog 当社はこれまで、授業やコンサルティング活動、そして数々の記事を作成する中で、PCBドキュメンテーションの重要性を常に訴えてきました。 基板設計仕様書と共に、ドキュメンテーションは基板を初期製作、そしてそれ以降もずっと正しく製造するために不可欠です。ドキュメントは設計工程の後半で作成されるため、この工程は軽視されたり、十分な注意が払われないことがあります。複雑で多層、 高密度のPCBを構築する際には、プロジェクトの製造段階でPCBに適切なドキュメントを添付することは不可欠です。 この記事では、製造工程に入るすべてのPCBに添付しなければならないさまざまな図面、ファイル、および製作上の注意事項について説明します。 カスタマーとカスタマーが受け取るべきデータ PCB設計工程には、主に3種類のカスタマーがいます。 PCB製造業者 PCB実装業者 生産テスト業者 これらのカスタマーは各々で、設計データベースから抽出されたデータをそれぞれの機器に合わせた形式で印刷する必要があります。また、それぞれのPCB設計に関連する設計ルールやデータを含むドキュメントを一式作成する必要があります。提供されるドキュメントの種類とその内容は以下の通りです。 製作図および記録済み製作データ。 フィルムやその他の製作ツール情報を作成するための設計ファイル一式(別名、ガーバーデータ)。 実装図および実装に必要な情報。 部品表やpick and place情報を含む実装ファイル一式。 テストエンジニアが必要な試験装置を準備するために使用するテストポイント一式。 上記項目に関する詳細情報は以下の通りです。尚、以下のリストには機械製図も含まれますが、これは社内で保管されます。製造工程に欠かせない大切なものですので、以下で説明します。 機械製図 機械製図は、 記事を読む
直列終端伝送線路の切り替え動作 直列終端伝送線路の切り替え動作 1 min Blog 直列終端線と 差動信号は、すべての CMOSデバイスにおけるリンクとして機能します。差動信号について、その動作や利点については詳しく書いてきましたが、直列終端線のスイッチング動作については触れていませんでした。それがこの記事の目的です。 基本 直列終端伝送線についての重要な点は以下の通りです: このタイプの伝送線では、各ドライバーの出力に直列終端が配置されます。 高速ロジック信号に対して最も低い電力消費を提供します。 ロジック線がロジック0からロジック1に切り替わるときにのみ回路でエネルギーが消費されるため、最も低い電力消費方法です。 前述のポイントが非常に直接的であるように見える一方で、直列終端伝送線がどのように機能するかを理解することは、信号が各受信機に適切に配信されていることを保証する上で重要です。 は、典型的な5V-CMOSドライバーであり、50オームの伝送線が受動的なCMOS受信機に接続されています。これは、このデバイスが入力に提示された電圧波形に単に反応することを意味します。この説明の目的のために、CMOS受信機は非常に小さなキャパシタのように見え、開回路とみなすことができます。この例では、線は12インチ、つまり約30cmの長さです。PCBでは、エネルギーは約1ナノ秒につき6インチの速度で移動するので、以下に示される線は約2ナノ秒の長さです。 図1. 5ボルト直列終端CMOS伝送線 図2。 図1に示された伝送線の等価回路。 図2に示されているように、キャパシタンスとインダクタンスは伝送線の長さに沿って分布しています。これらの要素は 寄生素子であり、単位長さあたりのインダクタンスと単位長さあたりのキャパシタンスの比率によって伝送線の挙動が決定されます。これにより、方程式1に示される線のインピーダンスが決定されます。Loは単位長さあたりのインダクタンス、Coは単位長さあたりのキャパシタンスです。2Dフィールドソルバー(多くのフィールドソルバーは様々な信号整合ツールの一部として利用可能)などのツールを使用して、これら二つの変数は特定の伝送線に対して決定されます。 方程式1. 分布キャパシタンスとインダクタンスの関数としてのインピーダンス 図1のドライバーが伝送線上の論理レベルを論理0から論理1に移動させる際には、伝送線の分布寄生キャパシタンスを充電する必要があります。これがCMOSロジック回路によって消費される主要な電力です。同じドライバーが論理レベルを論理1から論理0に移動させる場合、その充電を取り除く必要があります。 信号がワイヤーや伝送線を通じて送信されるとき、その中のエネルギーは 記事を読む
Excel スプレッドシートを使用したキャパシタのインピーダンス対周波数のモデリング Excel スプレッドシートを使用したキャパシタのインピーダンス対周波数のモデリング 1 min Whitepapers 以前の記事 で述べたように、2日間の設計コースのクラスノートに基づいて、電源サブシステムの設計を正しく行うことは、今日の高速PCB設計プロセスで最も難しい側面です。このプロセスの主要な側面は、最終製品で適切に機能するように電源をモデル化することです。このモデリング努力の重要な部分は、キャパシタのインピーダンス対周波数をモデル化できるようにすることに焦点を当てています。これは十分に単純で、Excelスプレッドシートを使用して行うことができます。 この記事では、キャパシタの集団がどのように選ばれるか、この努力の一環としてExcelスプレッドシートがどのように使用されるか、キャパシタを分析するためのSPICEモデルがどのように作成されるか、そして実際の回路と完全なPDNの要素に対する結果の予測がどれほど近いかを説明します。この記事で強調されるのは、Alteraから無料で提供されている PDNツールです。 キャパシタのインピーダンス対周波数を支配するものは何か? Excelスプレッドシートを使用してキャパシタのインピーダンス対周波数をモデル化する方法について詳しく説明する前に、 キャパシタがどのように振る舞うかを理解することが重要です。 キャパシタには3つの要素があり、それらは以下の通りです: キャパシタ自体。 キャパシタと取り付けリードのインダクタンス。 導体の抵抗。 上記の要素は直列に発生し、RFエンジニアは結果として得られるデバイスを一連の調整回路としてラベル付けします。 キャパシタの振る舞いを理解するには、以下の基準に基づきます: 低周波数では、インピーダンスは非常に高いため、キャパシタの振る舞いは見えません。 高周波数では、キャパシタはインダクタとして機能します。 図1は、2つの一般的なキャパシタのインピーダンス対周波数を示しています。 低周波数では、キャパシタのインピーダンスは予想通りです。最終的に、寄生インダクティブリアクタンスとキャパシティブリアクタンスは一つの周波数で等しくなり、共振時のLC回路のように互いに打ち消し合います。グラフの下部では、キャパシタのインピーダンスはESR(等価直列抵抗)に等しくなります。 注:ESRは、コンポーネントリードを作る導体の有限の電気伝導率によるすべてのコンポーネントの寄生抵抗です。 コンデンサのグループは、回路内でのコンデンサの配置方法に依存して、直列共振と並列共振を示すことがあります。各共振は、特定の周波数(または周波数群)でインピーダンスが最小になるときに発生します。共振周波数の周辺では、コンデンサは電源で最も有用ですが、比較的狭い周波数範囲でのみ有用です。有用な周波数をより広い範囲に拡大することは、PDNで複数のコンデンサを使用する理由の一つです。 適切なインピーダンス計算 記事を読む