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シグナルインテグリティ

リソースライブラリを参照して、PCB設計とシグナルインテグリティの詳細をご覧ください。

What is Signal Integrity? xSignals in Altium Designer Signal Integrity Stimulus Design Rules Basics of Signal Integrity Analysis

EMIシリーズ_パートI

PCB設計におけるEMI制御の習得：PCB内での信号の伝播方法電磁干渉（EMC）に対応するためのプリント基板（PCB）の設計には、電磁場と電流の観点から信号の伝播をしっかりと理解することが求められます。これらの概念は、電磁場の放出レベルを低く抑え、外部からの放出や干渉に対する感受性を低くするPCBの設計に役立つため、重要です。この PCB設計におけるEMI制御のマスターシリーズの最初の記事では、これらの概念をより深く掘り下げ、プリント基板設計にどのように適用するかを見ていきます。伝送線路における信号の伝播の概念 PCBにおける信号の伝播について考える際には、水がパイプを流れるという類似から、電磁場と伝送線路の観点にシフトすることが重要です。伝送線路は、含まれた電磁場の形でエネルギーを一地点から別の地点へ転送するように設計された構造です。プリント基板の文脈では、伝送線路は少なくとも2つの導体によって形成されます。これらの導体は、電磁場を含むことと、それらを回路内の別の地点に導くことにおいて同じくらい重要です。2つの導体のうち1つが欠けていると記事を読む

シグナル・インテグリティ_記事 2

高速PCB設計：信号整合性、EMI軽減、および熱管理の確保高速信号の整合性は、現代のPCB（プリント回路基板）設計において重要であり、性能、信頼性、およびコンプライアンスに影響を与えます。高速PCBを設計するには、クロストーク、電磁干渉（EMI）、および熱管理などの信号整合性の問題を管理する必要があります。この記事では、クロストーク、グラウンドプレーン戦略、電磁干渉（EMI）、および熱管理を含む高速信号整合性のいくつかの重要な側面を探り、実用的な洞察と例を提供します。これらの概念をさらに深く掘り下げ、拡張された戦略と詳細な例を提供しましょう。電磁結合とクロストーク電磁結合：隣接するトレースの信号は、互いに電磁場を誘導することができ、干渉を引き起こします。この現象は電磁結合として知られており、高い周波数でより顕著になります。例えば、密接に配置された高速データラインを持つPCBを考えてみましょう。あるトレースが高周波のクロック信号を運び、隣接するトレースが敏感なデータ信号を運ぶ場合記事を読む

SI 記事 1

PCBデザイナーのための究極の高速信号整合性入門シグナルインテグリティの基礎シグナルインテグリティとは、PCB（プリント回路基板）を通過する電気信号の品質と信頼性を指します。高速PCB設計において、シグナルインテグリティを維持することは重要であり、わずかな信号の歪みでもデータの破損、通信エラー、全体的なシステムの故障につながる可能性があります。インピーダンスの不一致、クロストーク、信号の反射、電力の変動などの要因がシグナルインテグリティに大きな影響を与えるため、慎重な設計と分析が必要です。 PCBにおけるインピーダンスの理解 PCB設計の文脈において、インピーダンスとは、交流が回路を通過する際に遭遇する抵抗のことです。このインピーダンスは、トレースの幅や厚さ、これらのトレースの間に使用される誘電体材料の種類、PCBの層の全体的な構成など、さまざまな要因によって形成されます。高速PCBアプリケーションでは、信号の反射を避け、信頼性の高いデータ伝送を保証するために、一定のインピーダンスを維持することが重要です。記事を読む

シグナルインテグリティとは何ですか

シグナルインテグリティとは？シグナルインテグリティの基本と、基板レイアウトがシグナルインテグリティのベスト・プラクティスに準拠していることを確認する方法について説明します。記事を読む

シリアル通信プロトコルをすべて比較しています

シリアル通信プロトコルの比較このシリーズの最後に、マイクロコントローラー、データ生成周辺機器、データ処理プロセッサー、その他のインテリジェントデバイス間で情報を転送するために利用可能な各種シリアル通信プロトコルの利点と欠点をまとめます。記事を読む

PCBパワープレーン配線

PCBパワープレーンに信号を配線する必要性は？ PCBパワープレーンを信号で切断する前に、インピーダンスコントロールパワープレーンの電流容量などに注意して、信頼性を高めてください。記事を読む

シリアル通信プロトコル - パート3: RS-232

シリアル通信プロトコル - パート3: RS-232 この一連の記事では、デバイス間でデータを転送するために利用可能なさまざまなシリアル通信プロトコルのタイプを見ていきます。これらの記事では、現在使用されているより人気のあるプロトコルと標準のいくつかを取り上げ、このシリーズの最後には、それぞれの利点と欠点をまとめて比較します。次に設計でシリアル通信バスを実装する必要があるときに、この情報が有益であることを願っています。これにより、回路に最も適したオプションを選択するのに役立ちます。この記事では、レガシーのRS-232プロトコル標準について見ていきます。 RS-232は、Recommended Standard 232を意味し、1960年に作成された電子デバイス間のデータ伝送用の電子デバイスプロトコル標準です。かつて、RS-232は最も一般的に使用されるデータ伝送形式であり、主に標準の9ピンD-sub（DB-9）接続を使用して実装されていました。この標準は、今日でもコンピュータ、オートメーション記事を読む

シリアル通信プロトコル - UART

シリアル通信プロトコル - パート2: UART この記事では、人気のある UARTデバイスについて見ていきます。これは通信プロトコルではなく、マイクロコントローラーやスタンドアロンのICでシリアルデータの送受信に使用される物理回路です。利用可能なさまざまな種類のシリアル通信プロトコルを見ていくために制作した一連の記事のサポートとなります。シリアル通信は、マイクロコントローラー、データを生成する周辺機器、その他のスマートデバイスなどのデバイス間で情報を伝送するための完璧なメカニズムです。次回、設計にシリアル通信バスを組み込む必要があるときに、このリソースが非常に価値あるものとなることを願っています。UARTは、デバイス上のシリアルポートとしても一般的に言及されます。しかし、これはDB9スタイルのコネクタを使用し、ハードウェアプロトコルとしてRS-232を使用する別の種類のシリアルポートと混同されることがよくあります。マイクロコントローラー上のUART周辺機器とRS-232ベースのデバイスが互いに通信するために、UARTがRS 記事を読む

シリアル通信プロトコル - 序章

シリアル通信プロトコル - 序章この一連の記事では、マイクロコントローラー、データ生成およびデータ処理ペリフェラル、その他のスマートデバイス間で情報を転送するために利用可能なさまざまなシリアル通信プロトコルのタイプについて見ていきます。このシリアル通信の紹介に続く記事では、一般的に使用されているいくつかの人気のあるプロトコルについて説明します。このシリーズの最後には、それぞれの利点と欠点をまとめます。次にシリアル通信バスを実装する必要があるときに、このリソースが役立ち、特定の状況に最適なオプションを選択するのに役立つことを願っています。現在、デジタル電子技術は市場に出回っているほとんどの電子デバイスの最も重要な部分となっています。多くの異なるチップが使用されており、その複雑な操作は他の同様のデジタルコンポーネントから送受信される情報に依存しています。これらの間で通信を可能にするために、共通のプロトコル標準が作成されました。もし、各ICやデバイスが独自のプロトコルを使用して通信していたらどうでしょうか。これは記事を読む

干渉振幅歪み

干渉振幅歪み以前のブログで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記事を読む

ブロードバンドインピーダンス制御と信号整合性を確保する

高速信号の周波数範囲と帯域幅とは何か？高速信号の周波数範囲と帯域幅は、信号の整合性に影響を与えます。PCB内で広帯域信号を収容できる最高の設計ツールを使用してください。記事を読む

バランとは何か

RF PCBにおけるバランとは何か、そしてそれが必要か？

バランとは何か疑問に思っていますか？もっと詳しく知り、RF PCBレイアウトにどのように適合するかを確認してください。記事を読む

高速データ処理におけるキャリー伝搬遅延

高速データ処理におけるキャリー伝搬遅延とは何か？友達とのテキストメッセージのやり取りが完全に混乱することがあります。一つのテキストで5つの質問を行き来するのは簡単すぎて、すべてに返答しようとすると、私たちのメッセージの流れが完全にズレてしまいます。友達が尋ねたことすべてに実際に返答するのは、3つのテキストメッセージが経った後で、その時にはすでにまったく新しい話題に移っています。 PCBやIC内の論理回路間の信号遅延は、高速システムを扱うまで通常考える必要のないことです。PCBのデータレートと容量が増加し続けるにつれて、遅延を考慮に入れることは、デジタルデータがシステム全体で同期を保つために重要です。伝播遅延のレビュー PCB内の伝播遅延（より適切には伝送遅延と呼ばれます）に慣れていない場合、ここで説明します。デジタル信号がPCB内の2点間を移動するには、一定の時間が必要です。ネット内やシステム全体の複数の信号を同期させようとしている場合、信号がボード上のさまざまな点に同時に到着するようにする必要があります。この文脈での伝搬遅延は記事を読む

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 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。記事を読む

マルチボードPCBのシグナルインテグリティ

マルチボードPCBシグナルインテグリティ：完全ガイドマルチボードPCBアセンブリは、信号整合性のルールを守り、低EMIを確保しなければなりません。これら二つの側面は密接に関連しており、この包括的なガイドで説明されています。記事を読む

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 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

オシロスコープ・プローブ

現実世界でのオシロスコープ・プローブの分析この記事では、オシロスコープ・プローブの実世界分析を行い、その性能と信号測定への影響を比較しています。著者は、高品質なものから予算オプションまで、さまざまなプローブをテストし、驚くべき結果を明らかにしています。期待に反して、一部の予算プローブはより高価なものと同等の性能を発揮することがあり、帯域幅だけがプローブ品質の唯一の決定要因ではないことを強調しています。この研究は、プローブの挙動を理解し、帯域幅だけでなく様々な要因を基に選択することの重要性を強調しています。さらに、記事は、主要なブランド名のプローブ（Diglent、Keysight、Rigol）が、より安価な代替品と比較して、より一貫した性能と品質管理を提供することを強調しています。記事を読む