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How to Maintain Power Integrity in your PCB The PCB Design Process Power Analyzer by Keysight PDN Analyzer for DC Power Integrity
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分布インダクタンス スプレッディングインダクタンスとは何ですか？ 1 min Blog 平面ペアの広がりインダクタンスは単純な意味を持っていますが、計算するのは難しい場合があります。ここでは、設計者が平面ペアの広がりインダクタンスについて知っておくべきいくつかのポイントを紹介します。 記事を読む
SRAMユーザーのためのPCB設計のヒント：データ損失を防ぐ方法 SRAMとは何か？PCB設計のヒントとデータ損失の防止方法 1 min Thought Leadership SRAMは電源が切れるとデータを失います。 編集ソフトウェアの最高の発明の一つは、最悪のタイミングでマーフィーの法則が発動するのを防ぐオートセーブ機能です。数十年前、オートセーブ機能が存在しないことが、「保存」ボタンを押すことを渋っていた私にとって悪化し、重要な大学の課題の数ページが文字通り消去されたとき、私はほとんど泣きました。 電子機器では、SRAMを設計する際の課題を認識していないと、静的ランダムアクセスメモリ（SRAM）に格納されているデータ全体を失うリスクがあります。これは、SRAMが重要な変数を格納している場合、特にハードウェアの予測不可能な動作を引き起こす可能性があります。 SRAMとは何か、そしてどのように機能するのか？ SRAMは、組み込みシステム設計で一般的に使用される不揮発性メモリです。ロジカルビットで情報を格納し、動作電圧が供給されている限りその値を保持します。電源が切断されると、SRAM全体がデフォルト値、通常はロジック1に相当する値にリセットされます。 SRAMの内部は、複数のセルによって構成されています。これらのセルには、いくつかのトランジスタによって制御されるバイステーブルフリップフロップが含まれています。特定のアドレスに情報が格納されると、いくつかのフリップフロップがデータのデジタル値を表すように適切にラッチされます。 SRAMは電源が切れると情報を保持できないにもかかわらず、追加の作業用メモリが必要な設計で定期的に使用されます。FlashやEEPROMなどの他の揮発性メモリコンポーネントと比較して、SRAMは無視できる読み取りアクセス時間を持ち、データはランダムなメモリアドレスに書き込むことができます。 他の電子部品と同様に、SRAMは年々改良されてきました。SRAMが40ピン以上の大型コンポーネントであり、並列アドレスバスがまだ一般的なインターフェースだった時代は過ぎ去りました。今日のメモリメーカーは、 SPIやI2Cのようなシリアルインターフェースを備えたSRAMを生産し、フォームファクターを8ピンまで大幅に削減しています。 SRAMを設計する際の主要な考慮事項 SRAMの設計にさらなる考慮を払うことで、大きな違いが生まれるかもしれません。 SRAMを使った設計は簡単な作業のように思えるかもしれません。結局のところ、ピン数が少ないメモリチップを使った設計が何が難しいのでしょうか？しかし、経験上、実際には多くの問題が発生する可能性があることを学びました。部品選択から製造後の問題に至るまで、多くの問題に遭遇する可能性があります。ここでは、初心者レベルのPCB設計者に役立ついくつかのヒントを紹介します： メモリ容量 最大容量のSRAMを選ぶべきでしょうか？それともプロジェクトの要件に合ったものを選ぶべきでしょうか？これは、ファームウェア開発者を悩ませる質問であり、ハードウェア設計者にとってはそうではありません。メモリメーカーは通常、同じ物理パッケージで異なる容量のSRAMを導入します。これは、メモリ容量の選択が変わっても設計を変更する必要がないことを意味します。 インターフェースタイプ SRAMでよく使用されるインターフェースにはSPIとI2Cがあります。SPIはデータの書き込みと読み出しに4つの物理ピンを必要としますが、I2Cは2つの物理データ接続のみを必要とします。一般に、SPIはより高速なアクセスを提供しますが、SPIバス上の各ICに個別の制御信号が必要です。I2Cは、複数のメモリチップがマイクロコントローラに接続されている場合に理想的で、データ信号とクロック信号のみが必要です。 デカップリングコンデンサ 革新的な不揮発性メモリー、フラッシュや FRAMのようなものが登場している今、バッテリーバックアップSRAMを設計することはほとんどないでしょう。これにより確かにSRAMの設計は容易になりますが、安定した電源供給の重要性を見落としてはいけません。SRAMのVccピンにできるだけ近い場所にデカップリングキャパシタを配置することを常に確認してください。電源の不安定さによるデータの破損は、絶対に避けたい最後の事態です。 デカップリングキャパシタは、グラウンドバウンスの問題を防ぐのにも役立ちます。 記事を読む
パワーインテグリティに関する5つの誤解：AC編 電源インテグリティに関する5つの誤解：AC編 1 min Blog 電気技術者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 PCB設計者 PCB設計者 電源インテグリティには、ACとDCの2つの側面があります。AC電源インテグリティに関する次の5つの誤解に惑わされないでください。 記事を読む
複雑なマルチボードシステムにおける電源インテグリティとEMIの管理方法 複雑なマルチボードシステムにおける電源インテグリティとEMIの管理方法 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 複雑なマルチボードシステムにおける電源インテグリティとEMIの管理方法を学びましょう。PDNインピーダンスを低減し、電圧降下を防ぎ、EMC不適合による高額なコストの発生を回避できます。 記事を読む
デカップリングコンデンサの配置場所 PCBにおいて、デカップリングコンデンサの配置位置が重要になるのはどのような場合でしょうか？ 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 デカップリングコンデンサの配置は、PCBレイアウトの話題の中でも、単純なルールが本当に有効な条件をはるかに超えて繰り返されがちなテーマの1つです。よく知られた定番の指示はこうです。コンデンサは電源ピンのできるだけ近くに配置すること。設計者はこの指示を、データシート、アプリケーションノート、レイアウトチェックリスト、さらにはすべてのICの周囲に装飾の縁取りのようにコンデンサを並べたAI生成図からも目にします。問題は、この助言が複数の異なるPDN構造を1つのルールに押し込めてしまっていることであり、それらの構造は同じようには振る舞いません。 コンデンサと負荷の間の誘導性経路がどう定義されるかが分かれば、配置判断はずっと簡単になります。基板によっては、コンデンサを少し離すだけでも経路インダクタンスが増え、その部品の効果が低下します。一方で、特に電源プレーンとグラウンドプレーンの間隔が狭い多層基板では、プレーンが低インダクタンスの電流経路を提供するため、コンデンサの正確な配置位置への感度が大幅に低くなることがあります。 デカップリングコンデンサ配置の背景 デカップリングコンデンサの配置に関する“通説の見直し”の一部は、内部電源プレーンとグラウンドプレーンを持つ多層PCBについての Dr. Todd HubingのIEEE論文に由来しています。この論文では、片面基板や両面基板でおなじみの配置ルールが、基板に低インダクタンスのプレーンペアを用いた場合でもなお当てはまるのかが検討されました。重要な結果は、今なお議論を呼んでいる次の点です。デカップリングコンデンサが間隔の非常に狭いプレーン（10 mil）に接続されている場合、コンデンサが負荷から極端に遠くない限り、測定される電源バスインピーダンスはコンデンサの配置位置に対してほとんど感度を示さないことがあります。 この結果は有用ですが、同時に一般化しすぎやすくもあります。Hubingの結論は、コンデンサの位置が決して重要ではない、ということではありません。要点は、間隔の狭いプレーンペアによって電流経路における支配的なインダクタンスが変わり、その結果としてコンデンサ位置がPDNインピーダンスに与える影響の強さも変わる、ということです。これは、どんな基板でもコンデンサ配置を気にしなくてよい、という話とはまったく別です。 Dr. Hubingの論文はこちらでご覧いただけます。 Hubing, Todd H., James L. Drewniak, Thomas P. Van 記事を読む
パワーインテグリティーの問題を簡単に解決 51 min Webinars 電気技術者 電気技術者 電気技術者

Altium Designerに内蔵されているKeysightのパワー・アナライザーを使用すると、基板の設計プロセスで発生するPDNの問題を統合設計環境で簡単に解決できます。

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フェライトビーズの周波数 フェライトビーズ使用のための3つの周波数範囲 1 min Blog 電気技術者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 PCB設計者 PCB設計者 3つの運用シナリオは、フェライトビーズのインピーダンスにおける3つの重要な周波数範囲と、それらがデジタルシステムのノイズにどのように影響するかを示しています。 記事を読む