筆者について

Zachariah Peterson

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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伝送線路上の負荷容量が信号に与える影響 1 min Blog 伝送線路や集積回路のデータシートについて読んだことがあるなら、負荷容量というどうやら神秘的な量について知ることがあります。この値は、伝送線路に接続されたコンポーネントリードの形状、基板材料、および集積回路ダイ上の基準平面までの距離に依存します。伝送線路を扱う際、コンポーネントの負荷容量は受信側で見られる信号の挙動に重要な影響を与え、PCB内で負荷容量をどのように影響させるかを理解することが重要です。特定の負荷コンポーネントに対する伝送線路上の信号挙動を分析する必要がある場合、負荷容量はSパラメータや伝送線路の伝達関数に影響を与えるため、高速/高周波信号分析において考慮する必要があります。さらに、十分に高い周波数では、負荷における実際の入力インピーダンスは負荷容量によって決定されます。ここでは、負荷容量をよりよく理解し、PCB上の伝送線路で信号にどのように影響を与えるかを決定する方法について説明します。負荷容量とは何か？統合回路における負荷容量は、入力リードと最も近い基準平面の間の寄生要素です。言い換えると、コンポーネントに接続された入力パッドと伝送線は、共通のグラウンド基準（伝送線とICが同じグラウンド平面を共有していると仮定）に対してシャント容量を見ることになります。これは、伝送線に接続されたパッドが信号が受信機に到達するとある電圧になるが、PCB基板と統合回路ダイによってグラウンド平面から分離されているために発生します。この時点でピンパッケージのインダクタンスは省略されていますが、これは伝送線とパッドの間に直列要素として位置します。パッド/グラウンド平面とリード/ダイグラウンド平面の寄生容量が並列になり、合計の負荷容量を与えます。これは以下の回路図に示されています：上記の差動チャネルのケースでは、適用された終端は、差動信号を含む図を簡略化するために、単純な並列抵抗として示されています。しかし、差動受信機に適用される実際の終端回路は、この記事で議論したように、より複雑であり、差動インピーダンスにマッチングするのではなく、チャネル内の個々の伝送線にマッチングしてオフセットを保持することを目的としています。終端上記の例では、固有のインピーダンス不一致に対処する自然な解決策は終端を適用することです。特性インピーダンスでのシャント終端を検討してください（IC内に統合されているか、外部抵抗器で適用されています）。低周波数では、負荷インピーダンスは終了インピーダンスとして現れます。しかし、高周波数では、負荷インピーダンスは負荷容量に完全によるものとして現れます。ここからの教訓は：負荷容量のために、限定された帯域幅でのみインピーダンスマッチングが可能であるということです。送信端容量自然に思うかもしれませんが、伝送線のソース側の容量はどうなるのでしょうか？実際には、パッドの存在によりドライバーの出力インピーダンスを決定するソース容量があります。この信号は（ドライバー + 伝送線）システムから発信され、ドライバーの外側でのみ測定されるため、モデリング時には通常無視されます。したがって、信号がどのようにそこに到達したかについては基本的に心配する必要はなく、測定できることが重要です。心配する必要があるのは、（伝送線 + 負荷）システムの入力インピーダンスだけです。負荷インピーダンスを持つ伝達関数伝送線に入力された信号は、負荷容量によって影響を受けます。これは伝達関数で定量化されます。直感的に、上の図を見ると、容量は信号の高周波成分に対してグラウンドへのシャント要素のように作用します。したがって、実際のICに接続された伝送線は、信号が負荷に到達する前でさえ、ローパスフィルターのように機能します！

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技術マネージャープロジェクト管理の重要な側面は、特に設計チームがリモートで作業している場合、時間管理です。時間管理戦略はチームベースでありながら個々にも適用されますが、チームの一部として作業しているときに重要なタスクに時間が簡単に費やされがちです。では、設計チームの重要なコラボレーションタスクを合理化して生産性を高めるにはどうすればよいでしょうか？最初のステップは、設計中に時間が無駄になっている場所を認識することであり、次に、複雑なPCB設計におけるコミュニケーション、共有、およびコラボレーションを合理化するための適切なツールを見つけることです。リモートのPCBデザイナーチームを管理した後、設計の進捗を追跡し、ステークホルダーとのコミュニケーションを取り、設計を期限内に完了させるために費やされる時間を減らすためにいくつかの努力をしました。これらがあなたに当てはまる場合、設計時間を節約できるいくつかのシンプルなクラウドコラボレーションツールがあります。 PCB設計コラボレーションの時間を浪費する4つの問題たとえあなたがPCB設計の専門家であっても、リモート環境で顧客や他のチームメンバーと作業するには、プロジェクトを遅らせる可能性のあるコミュニケーションと共有タスクが必要です。チームメンバーと作業している間に気づいた主な時間の無駄遣いをいくつか紹介します。顧客やステークホルダーからの質問に答える私にとって、これはプロジェクト中でおそらく最も時間の無駄になる部分です。設計サイクルは非常に短く、顧客に質問が生じた場合、迅速に解決する必要があります。設計に関する質問がプロジェクト全体を停滞させることもあります、製造に移行するのを遅らせることは言うまでもありません。さらに悪いことに、一部の顧客は手を離したアプローチを取りたがるかもしれません。彼らはあなたが彼らの考えを読み取ることができると仮定し、質問に利用可能にならないのです。設計に関する質問がある場合や、顧客にエラーを指摘する必要がある場合、彼らの入力を得るまで先に進むことはできません。質問が答えられない場合、設計は停止し、スケジュールが後ろに押し出されます。これが起こると誰も幸せになりません。顧客やプロジェクト関係者によくある質問は次のとおりです：設計文書のエラー。お客様は時々、いくつかのコンポーネント配置を含む回路図やレイアウトを提供します。複雑なPCBレイアウトを開始すると、エラーは常に明らかではありません。そして、レイアウトを部分的に進めた後に何か深刻な問題に気づくこともあります。これらのいずれかに問題がある場合、顧客はPCBレイアウトを完成させる前に迅速にこれを解決する必要があります。入手不可能または廃止されたコンポーネント。理想的な部品が入手不可能または廃止された場合、顧客に通知し、適切な代替品を提供する必要があります。サプライチェーンの可視性ツールを使用すると、代替部品を迅速に見つけ、在庫があることを確認し、価格を取得するのに役立ちます。必須要件と望ましい要件。一部の設計要件は違反できないものがあります（必須要件）、例えばエンクロージャーの機械的要件など（これは私にとって最も一般的な例の一つです）。他の要件は妥協できるものの（望ましい要件）、設計変更がこれらの要件のいずれかを違反する可能性がある場合に変更を実施するためのプロトコルが必要です。顧客によって指定された設計変更の実施顧客やステークホルダーから明確な回答を得られた場合でも、設計変更のレビューと承認に関する別の質問ラウンドが生じることがあります。このやり取りのプロセスには、設計のスクリーンショット、メールのやり取り、多数のビデオチャットが含まれることがあります。ITAR規制製品などの規制された製品や機密性の高い製品に取り組んでいる場合は、設計データを共有するためにFTPポータルや他の安全なサーバーを使用する必要があります。これらすべてには時間がかかり、そのほとんどは質問への回答を待ったり、設計変更をレビューすることに費やされます。複数のデザイナーとのコミュニケーションリモートPCB設計チームには、チームメンバー間のコミュニケーションに一連のツールが必要です。SlackやSkypeはこれには素晴らしいですが、設計データのレビューも時間がかかります。スクリーンショットや設計ファイルを添付したメールを送信するのと同じです。特に、チームメンバーと設計データのレビューや編集を行う際に、異なるコミュニケーションチャネル間を行き来することも、かなりの時間を取ります。私の意見としては、できるだけ少ないコミュニケーションチャネルにすべてを集約するように努めるべきです。理想的には、プロジェクトごとに1つのチャットチャネル、電話/テキストメッセージ（緊急時のみ）、そして設計データの共有と注釈を付けるためのツール（メール以外）を持つべきです。これらのチャネルを特定のタスクやトピックに専念させ、チャットチャネルで自由奔放にさせないようにしてください。SkypeやSlackのようなものをプロジェクトコミュニケーションに使用する場合は、全員を正しい方向に導くために、プロジェクトごとにチャンネル/ルームを作成してください。