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彼らがコンデンサについて教えてくれないこと 彼らがあなたに教えてくれないコンデンサについて 1 min Blog エンジニアリングでは、取り組むトピックの複雑さを管理可能なレベルに保つために、数百もの心のショートカットを採用することがよくあります。 もし、LEDを点滅させるたびに量子物理学のシミュレーションを行う必要があったら、何も成し遂げることはできません。しかし、これらのショートカットや経験則の多くは、電子工業が現在とは根本的に異なっていた過去の時代に作られました。 今日は、コンデンサが何であるかではなく、現代の電子機器を考慮してコンデンサをどのように使用するかについて、学び直しましょう。 コンデンサがもはやないもの 一般的な仮定の一つは、コンデンサの主要な役割は、一方のカップで満たされ、もう一方のカップで空にされる水バケツのように、電荷を蓄えることであるというものです。 もし「電流がコンデンサを通過するかどうか」についての議論になり、それが物理学よりも政治の方向に進んでしまった経験があれば、交流が関与する場合、典型的な類推はあまり意味をなさないことを知っているでしょう。コンデンサは単に誘電体によって分離された二つの導体に過ぎず、その特性の基本的な物理学的説明のどこにも、それをどう扱うべきかについての説明はありません。 エネルギーを蓄えることは、キャパシタの多くの用途のうちの一つに過ぎません。フィルタリング、形状変更、または電気信号やインピーダンスの変更もその用途です。これらを主要な用途と考えがちですが、それはDC電気の夜明けとウィリアム・ギルバートの電気計（15世紀に発明された）の最初の用途だったからです。 キャパシタの役割 デカップリングキャパシタやバイパスキャパシタという用語は、しばしば交換可能に使用されます — 私自身、無数の回この間違いを犯しました。 これは多くの混乱を引き起こします。なぜなら、異なる用途では、パッケージング、電圧定格、ESR（等価直列抵抗）、ESL（等価直列インダクタンス）、自己共振プロファイルなど、異なる電気的および物理的パラメータを持つキャパシタがしばしば必要とされるからです。 キャパシタは、構築された技術（セラミック、電解）だけでなく、その役割に基づいても異なる名前を取ります。 以下のセクションには、キャパシタが担う最も一般的な役割のいくつかが含まれています。 バイパスキャパシタ バイパスキャパシタの役割は、基板の一部から別の部分へRF（比較的高周波のAC）エネルギーを伝達することです。読んだ通り、蓄積についての話は一切ありません。全くありません！バイパスキャパシタは、蓄積ではなく、伝導に関するものです。 これが実現するためには、関心のある周波数で可能な限り低いインピーダンスを持つように、キャパシタを慎重に選択する必要があります。これは、その自己共振周波数をRF信号にできるだけ合わせることで達成できます。 自己共振周波数とは、キャパシタの容量と寄生インダクタンスが共振する周波数であり、キャパシタが可能な限り最低のインピーダンスを示す周波数です。数学的には、容量とインダクタンスが消え、等価直列抵抗のみが残るようなものです。 自己共振周波数よりも高い周波数では、キャパシタはキャパシタとしての振る舞いをますます失い、インダクタのように振る舞い始めます。 注意すべき点 記事を読む
干渉振幅歪み 干渉振幅歪み 1 min Blog 以前のブログでCOMとチャネル分析について話しましたが、さらに視覚的な補助といくつかの例示コードを用いて、読者が自身で分析を行えるように議論を続けたいと思います。 まず、COMが何であるか、そしてCOMがどのように計算されるかの高レベルな概要を見てみましょう。COMは、ある時点での電圧の信号対雑音比です。その時点とはサンプリングポイントであり、利用可能な信号はサンプリングポイントでのパルス応答の電圧です。パルス応答とは、テスト中のチャネルを通過した後の電圧の形状であり、パルスは単に意図されたデータレートに対応する単位間隔を持つ矩形関数です。 ノイズは統計分析によって見つかり、ISI、クロストーク、システムの3つの主要なカテゴリーに分けられます。 ISIノイズは、チャネル内の反射による統計的ノイズです。DFEタップの後のパルス応答におけるゼロ以外の値は、このノイズに加算されます。考慮される値は、互いにMポイント離れたものだけです。これは下の図で円として示されています。マゼンタの円はDFEによって処理されたノイズの寄与であり、黒い円はDFEが適用されていないノイズ値です。 クロストークも全く同じ方法で行われますが、ノイズ値は非同期です。つまり、COMは利用可能な信号スライスに対応する値ではなく、ピーククロストーク値を取ります。システムノイズには、データ依存ジッター（DDJ）、ランダムジッター、およびICからのノイズのまとまった値が含まれます。DDJは反射に関連しているため、ISIノイズ値にトレンドがあります：ISIが多いほどDDJも多くなります。しかし、他のすべてのシステムノイズは、チャネルに関係なく一定です。 パルス応答を作成するための計算を行うことは決して簡単ではありませんが、ほとんどのエンジニアや科学者は最終的にはそれを理解できます。しかし、問題のノイズ部分ははるかに難しいです。主な問題は、以下に示す方程式93A-39の実装です。 世界のほとんどの人にとって、これはかなり難解な方程式です。各部分を説明し、その後で視覚的な補助を示します。左から右にかけて、pn(y)は、寄与するサンプルnからの位置yにおける電圧の確率です。言い換えれば、パルス応答の点の1つに対して、ノイズの量が発生する可能性がどの程度あるかということです。1/Lは変調を考慮に入れます。各レベルにはそれぞれの確率があり、y方向の総確率は1になる必要があります。したがって、確率は各レベルで均等に分割されます。この論文では、Non-Return Zero (NRZ)、Pulse Amplitude Modulation 4 (PAM4)、およびPAM6を分析します。NRZには2つのレベルがあり、PAM4には4つのレベルがあり、PAM6には6つのレベルがあります。実際には、IEEE COMコードは、標準が非対称レベルを考慮に入れていないため（しかし、入れることもできます😉）、1つのレベルに対する確率密度関数（PDF）のみを評価します。1つのレベルのみを考慮することは、標準の実行速度の向上にも寄与しており、これは熱い議論のトピックとなっています。 デルタ関数を一旦置いておき、その引数について考えましょう。ここで重要なのは、yがと同じ時に引数がゼロになることです。最後にデルタ関数がありますが、その引数がゼロの時、デルタ関数は単純に1になります。 yをスイープすると、ノイズサンプルnがどれだけのPDFを生成するかがわかります。次のステップは、各サンプルnに対して方程式93A-40を使用し、時間領域ソースからのノイズのPDFを得ることです。 この方程式を以下に示すサンプルに適用します。これは、再反射信号がチャネル上で0.000819779ボルトのノイズを生成している点です。 93A-39の内部引数をプロットすると、次のグラフが得られます。l = 0およびl 記事を読む
Altium DesignerならPCBリレーの選択、設計、レイアウトが簡単 Altium DesignerならPCBリレーの選択、設計、レイアウトが簡単 1 min Blog ユーザーの安全と基板を電気的損傷から保護するには、回路保護が欠かせません。小型中電圧PCBであろうと、大型高電圧電気機械システムであろうと、電力サージや電気回路の故障によりコンポーネントが破壊され、ユーザーに危険が及ぶ可能性があります。高電圧ESDや大電流サージが起きないようにする最善の方法は、シンプルなPCBリレーを使用することです。 金属製の筐体に取り付ける必要がある大型リレーと比較して、PCBリレーはスルーホールコンポーネントとして回路基板に直接取り付けることができます。これにより、基板とそのコンポーネントを電気的危険から簡単に保護できます。次に手掛けるシステムにPCBリレーを導入する場合、Allium Designerを使用すると、選択および配置プロセスがシンプルです。高電圧または大電流回路基板設計を順調に進めながら、Altium Designerから調達プロセスを迅速に進めることができます。 ALTIUM DESIGNER® 高電圧または大電流回路基板設計におけるPCBリレーの選択、レイアウト、配線のための業界標準の設計ツールを備えた唯一のアプリケーションです。 高電圧または大電流のシステムを扱うときはいつでも、安全性を最優先に考える必要があります。高電力システムに伴う危険は甚大で、コンポーネントの信頼性を運に任せることはできません。一方、設計者が動作中の高電圧 / 大電流放電から自分自身や機器を保護する方法はたくさんあります。 高電圧システムで使用される標準的な部品の1つにリレーがあります。これらのスイッチには、回路基板に取り付けることができるPCBリレーをはじめ、さまざまなサイズがあります。これらの部品は、信頼性を維持し、動作中の電力サージに耐えるために必要な保護を高電圧システムに提供します。 PCBリレーとは？ PCBリレーは、PCBに直接取り付けることができる小型のリレーです。これらのリレーは定格電圧が高くなる傾向があり、そのサイズと重量のためにスルーホールコンポーネントとして基板に取り付けることができます。リレーは、小さな電圧回路で高電圧回路を制御する必要がある場合に使用されます。また、リレーを使うことで、トランジスタベースのスイッチングではできないガルバニック絶縁が可能になります。 PCBリレーは他のリレーと同じように機能しますが、よりコンパクトで定格電圧が低くなります。また、これらの部品は大型リレーに見られる標準的なシステムにも組み込まれています。リレーには以下の種類があります。 高電圧リレー：これらは、非常に高い電圧と電流で動作するように設計されています。 過電流リレー：このタイプのリレーが開くと、大電流が回路の周りを間違った方向に流れるのを防ぎます。 半導体リレー：電気回路の切り替えを行うソリッドステートリレーです。 遅延リレー：これらのリレーは、限られた時間にトリガーされます。 サーマルリレー：これらのリレーは、温度が特定のしきい値を超えると作動します。 差動保護リレー：このタイプのPCBリレーは、回路の2つの異なる部分の電圧または電流が異なる場合にトリガーできます。 記事を読む
OpenRAN 全てのORANについて：オープンラジオアクセスネットワークへのPCBデザイナーのガイド 1 min Thought Leadership オープンラジオアクセスネットワーク、またはORANは、将来の5Gおよび6Gネットワークアーキテクチャを可能にする通信アーキテクチャの新しいパラダイムです。 記事を読む
温度センサープロジェクト：アナログ温度センサーIC 温度センサープロジェクト：アナログ温度センサーIC 1 min Altium Designer Projects 温度を測定することに関する一連の記事の中で、温度センサーの第4クラスについてもっと学びましょう。それらの利点と欠点、および実装のための一般的なトポロジーについても発見してください。 記事を読む
Raspberry Pi マイクロコントローラー Raspberry Piがマイクロコントローラーの世界に参入 1 min Engineering News 新しいRaspberry Piマイクロコントローラー、その仕様、および理想的なアプリケーションについてもっと学びましょう。 記事を読む
Altium Designerを使用してPCBカート製造のためにプロジェクトを準備する方法 Altium Designerを使用してPCBカート製造のためにプロジェクトを準備する方法 1 min Blog 電子業界は巨大であり、次の注文に選べるPCBメーカーはたくさんあります。次の基板を製造および組み立てのために準備する必要がある場合、PCB Cartのようなメーカーに提出物を迅速に生成するにはどうすればよいでしょうか？製造文書をすべて手動で生成する代わりに、設計者は製造および組み立てのための提出物を簡単に作成する方法が必要です。 次のPCBプロジェクトをPCB Cartで製造する予定の場合、Altium Designerの提出物生成ツールを使用する必要があります。Altium Designerの文書化機能は、あなたの回路図とPCBレイアウトから直接データを取り、標準フォーマットで必要な製造ファイルを即座に生成します。サプライチェーンとディストリビューター統合機能を追加すると、PCB Cartや他のメーカーを通じて次のPCB製造注文を準備するために必要なすべてが揃います。次のPCBを作成するためにAltium Designerの完全な設計および文書化ツールスイートを使用すべき理由はこちらです。 ALTIUM DESIGNER® PCB Cartおよび他のメーカーを通じて製造の準備を支援する業界唯一の設計アプリケーションです。 新しいPCBには、さまざまなコンポーネントと特定の設計要件が伴います。設計チームは、これらを製造業者に適切に伝える必要があります。PCB Cartのような会社は、迅速なプロトタイプ作成や大量生産時に大変役立ちます。PCB Cartのような会社と協力するかどうかにかかわらず、チームは新しい注文を生産に移すための設計および生産リソースが必要になります。 Altium DesignerのPCBレイアウト、ドキュメンテーション、サプライチェーンツールの完全なセットは、PCB Cartを通じて新しいボードを生産に移すのに理想的です。この完全な生産ツールセットは、新しいシステムを一つのアプリケーションで構築し生産するのに理想的です。外部のPCBサプライチェーンサービスやCADユーティリティを使用してPCB Cartの注文のためのドキュメンテーションを準備する必要はありません。ここでは、Altium DesignerがPCB 記事を読む