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ギガビットイーサネットスイッチプロジェクト ギガビットイーサネットスイッチプロジェクト 1 min Altium Designer Projects 電気技術者 電気技術者 電気技術者 ギガビットイーサネットは、現在、オフィスや商業ネットワークのための事実上のエントリーレベルの標準です。シンプルなイーサネットスイッチを構築するために使用できる多くのコンポーネントがありますが、この記事では、高ポート数のイーサネットスイッチの例設計を紹介します。この記事で示される設計には、SFPコネクタを使用したファイバーオプティックケーブルの拡張も含まれています。このプロジェクトには、高速設計のいくつかの一般的な側面の成功した実装が必要です。これには、 BGAファンアウト 差動ペア設計 ACカップリングキャパシタの配置 大型BGAでの電源プレーンを使用した設計 単端および差動高速インターフェース が含まれます。いつものように、プロジェクトファイルは私のウェブサイトからダウンロードできます。下に埋め込まれたAltium 365ビューアーのダウンロードリンクもチェックしてみてください。このリンクをクリックしてプロジェクトソースファイルのZIPアーカイブをダウンロードするか、埋め込みのダウンロードリンクを使用できます。 ダウンロード（ZIP） ギガビットイーサネットスイッチの主要コンポーネント このイーサネットスイッチプロジェクトは、MicrochipのVSC742xシリーズのイーサネットスイッチプロセッサに基づいています。これらのプロセッサは、SGMIIインターフェースを介してスイッチプロセッサに接続する関連拡張PHYとペアリングすることができます。メモリや外部通信用の追加コンポーネント、およびいくつかの電源レギュレータもあります。回路内の主要コンポーネントのリストには、 メイン VSC7426イーサネットスイッチプロセッサおよび VSC8574拡張PHY DDR2 RAM SPIフラッシュメモリ RS-232シリアルトランシーバ ファイバートランシーバ用の有効トグル回路 12V入力用コネクタ 記事を読む
Pi.MX8_Chapter_II Pi.MX8 プロジェクト - 回路図の構造と部品配置 1 min Altium Designer Projects Pi.MX8オープンソースコンピュートモジュールプロジェクトの第2回へようこそ！この記事シリーズでは、NXPのi.MX8Mプラスプロセッサを基にしたシステムオンモジュールの設計とテストについて詳しく説明します。 前回の更新では、このプロジェクトの背景と、モジュールに必要な機能、そしてそれらを実装するために使用したいコンポーネントについて議論しました。 今回は、回路図の構造とPCBレイアウトを始める方法に焦点を当てます。 回路図の構造 まず、回路図がどのように構成されているかを見てみましょう。回路図の取り扱いには、一般的にフラットデザインと階層デザインの2つのアプローチがあります。 フラットな回路図は、いくつかのシートに分割された大きな単一ページの回路図として最もよく表されます。例えば、オフシートコネクタを使用してシート間の接続を確立できます。 階層的な回路図では、設計を機能ブロックに分割し、それらをシートシンボルとして表現することができます。これらはさらに相互接続されたり、ネストされたりすることもあります。このアプローチは、大規模な設計においてよく使用され、大きな回路図を独立して設計および閲覧できるブロックに効果的に分割することができます。これらの機能ブロック間の接続は、シートシンボル上に表されるポートを使用して確立されます。電源オブジェクト（VCC、GNDなど）を除き、スキーマティックシートをリンクするためにはポートのみが使用されます。 Pi.MX8の回路図は、この階層的トポロジーを使用しています： 設計はいくつかの機能ブロックに分割され、すべてが一つのトップレベルシートで表されます。ここで、別々のシート間のすべての接続が確立されます。この設計は、一つの階層レベルのみを使用します。 iMX8 SoCはいくつかの部分に分割され、複数のシートに配置されます。トップレベルシートでは、ページの中央に大きなシンボルがSoCを表しています。ページの左右両側にある二つの大きなシートシンボルは、Pi.MX8モジュールの二つのボード間コネクタを表しています。その他のすべての機能ブロックは、それぞれ独自のシートシンボルで表されます。 各ページは同じ設計哲学に従います。回路図のページを離れるインターフェースは、インターフェースの電圧レベルを表すために色分けされています。電力分配ネットワークの一部であるネットは、太い線幅で描かれます。 特定の設定設定、命名規則、または一般的な備考のための注釈を統合することは、デバッグと立ち上げプロセスを加速し、PCBルーティングプロセスのためのリマインダーとして機能することができます。 注釈と色分けを含む回路図ページ Altium Designerの回路図にExcelスプレッドシートから、またはデータシートから取ったスクリーンショットから注釈を追加することは、Ctrl+C、Ctrl+Vと同じくらい簡単です：
回路図自体は現在も変更の対象であり、したがってまだ開発中です。さらなるアップデートで回路図についてさらに詳しく掘り下げます。 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 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
材料費用を削減するためのヒント 材料費用を削減するためのヒント 1 min Blog はじめに 部品表、または略してBoMは、あらゆるハードウェア設計プロジェクトにとって重要な文書です。本質的に、これは完成したプリント基板（PCB）アセンブリを構築するために必要なすべてのコンポーネントをリストアップします。BoMには、コンポーネント名や値、PCB上の参照指定子、製造業者、製造業者部品番号、ディストリビューターリンクなど、コンポーネントごとに追加情報が記載されています。以下に、Altium Designerの部品表レポーティングツールを使用して、典型的なBoMの抜粋を示します。 図1 最小限のBOM例 BoMは、通常、ExcelスプレッドシートまたはCSVファイルとしてエクスポートされ、他の製造情報（例えば、Gerber、ピックアンドプレース、組み立て情報など）と組み合わせて、設計を製造するためにPCB製造業者および組み立て工場に送られます。 BoMを作成することは、比較的簡単なプロセスのように思えます。実質的には、ECADツールのBoM機能を使用して、回路図とPCB上のあらゆるコンポーネントの構造化されたリストをエクスポートするだけです。しかし、BoMを改善し、そのコストを削減し、結果として設計の製造コストを削減する方法は多くあります。これは、生産量が増えるにつれて、ますます重要になります。 BoMコストの削減は、新しいハードウェア設計プロジェクトの開始時から考えるべきですが、製造ステップに近づいても、多くの場合、効果的にBoMコストを削減できます。 BoMコストを削減しようとする際には、いくつかの側面を考慮する必要があります。たとえば、部品自体の実際のコスト、調達コスト、および組み立てコストです。この記事では、BoMコストを削減する方法をいくつか紹介しますので、始めましょう！ Tip＃1 - BoMの統合 BoMの統合とは、名前が示すように、類似したアイテムを調整および組み合わせることにより、BoM内のユニークなアイテムの数を減らし、BoMの全体的な長さを短縮する戦略です。BoMを短くすることで、調達プロセスが容易になり、組み立ての労力とコストが削減され、在庫サイズが減少します - これはいくつかの例に過ぎません。 BoMの統合の例としては、設計にいくつかのI2Cインターフェースがあるが、異なるプルアップ抵抗値を使用している場合があります。電流消費量と速度要件が許す場合、すべてのバスにわたって同じ（たとえば、値の中で最も低い）プルアップ抵抗を使用することで、BoMの長さを減らすことができます。 図2 BoM統合前 図3 回路の図 記事を読む
組み込みシステム向けトップマイクロコントローラー 組み込みシステム向けトップマイクロコントローラー 1 min Blog はじめに マイクロコントローラ、略してMCUは、現在のほとんどの電子組み込みシステムに見られます。洗濯機、デジタルオーディオプロセッサ、飛行制御システムなど、さまざまなものに。MCUは非常に柔軟なプロセッサで、通常はC/C++でプログラムされ、不揮発性メモリ（FLASH）と揮発性メモリ（RAM）、さまざまな周辺機器とI/Oと一緒にパッケージされています。時には、これらのMCUは無線機能（例えば、BluetoothやWiFi）を持つこともあります。 電子工学を始めてカスタムハードウェアデザインにマイクロコントローラを追加する必要がある場合、初めは選択肢の多さが圧倒的に感じられるかもしれません。テキサス・インスツルメンツ、ST、マイクロチップなど、多くの異なるベンダーがあり、ベンダーごとにさらに多くのマイクロコントローラの選択肢があります - 特定のマイクロコントローラファミリー内のバリエーションについて言及するまでもありません。例えば、強力なSTM32H7ラインのマイクロコントローラを Octopartで簡単に一般的に検索すると、約250の異なる結果が出ます！ もちろん、設計されているシステムに応じて、特定のマイクロコントローラを選択する必要があります。ここでは、利用可能なメモリ、必要な周辺機器（UART、SPIなど）、コスト、パッケージタイプ、入手可能性、ソフトウェア環境、ドキュメントの品質など、多くの側面を考慮する必要があります。 この記事では、今日の業界で非常に一般的に使用されているマイクロコントローラについて探求します。これにより、次のプロジェクトの選択肢を少なくとも部分的に絞り込むことができ、多くの現代の組み込みシステムで見つかる人気のMCUについて紹介します。 STMicroelectronics STM32 この記事を書いている時点で、マイクロコントローラの製造で最も人気があり、よく知られているメーカーの一つはSTMicroelectronics（ST）です。これには十分な理由があります。彼らのMCUは価格が手頃で、さまざまな構成や性能グレードで利用可能であり、例えばSTの無料のSTM32CubeIDE開発環境を使用してデバッグやプログラミングが可能です。彼らのSTM32シリーズのMCUは、ARM Cortexプロセッサコアをベースにしています。 さらに、STは多くの事前に書かれたドライバーと、その部品のためのハードウェア抽象化レイヤー（HAL）を提供しています。これらはSTM32CubeIDEに統合されています。HALには時々欠陥があるかもしれませんが、これらのドライバーは市場投入までの時間を大幅に短縮し、ファームウェア開発のための優れた出発点を提供します。 部品選択に関しては、STは多数の異なるマイクロコントローラファミリーを提供しています。単純な「グルーロジック」に役立つかもしれないSTM32F0 MCUから、リアルタイムのデジタル信号処理アルゴリズムを実行できる非常に強力なSTM32H7 MCUまで、その間のあらゆるものがあります。さらに、STはWiFiおよびBluetooth接続用にそれぞれSTM32WLおよびSTM32WBラインのような無線対応MCUも提供しています。 図1 STMicroelectronics MCUファミリー (出典 記事を読む
無許可の電子部品ディストリビューターを使用するリスク 無許可の電子部品ディストリビューターを使用するリスク 1 min Blog 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 調達の課題がグレーマーケットにあなたを導く場合、購入者は注意が必要です！ 電子部品の最適な戦略的調達は、在庫が豊富で技術的に優れ、認可されたディストリビューターから行うのが理想です。しかし、経験豊富な購入者なら誰でも証明できるように、在庫不足、部品の製造終了の課題、予期せぬ需要などが、最も徳の高い購入者でさえも グレーマーケット、つまり電子部品流通の暗がりの街角に追いやることがあります。 この領域には影の世界が存在します - 認可されていない電子部品販売者の世界です。ブローカーからリセラー、詐欺を働く者まで、これらの実体は、信頼できる部品を製品に求める企業にとって重大なリスクをもたらします。 グレーマーケットのプレイヤーをいくつか見てみましょう。 ブローカー：仲介者 電子部品市場のブローカーは、製造業者やディストリビューター、その他の供給者と買い手をつなぐ仲介者として機能します。一部のブローカーは倫理的に運営し、スムーズな取引を促進し、強固な関係を育む一方で、他のブローカーは電子部品業界の透明性の欠如を悪用します。ブローカーに関する主な懸念は、しばしば開示されない彼らの関連性、製品の追跡不能性、そして最終的な責任の欠如にあります。 企業はブローカーと取引する際、不確実性の網に絡まることがあります。これらのトレーダーは、提供すると主張する部品を直接管理していない場合があり、潜在的な遅延、時代遅れの部品、リサイクル製品、偽造品、そしてしばしば法外な価格につながる可能性があります。さらに、ブローカーネットワークの不透明な性質は、企業が部品の起源を追跡することを困難にし、供給チェーンの全体的な完全性に重大なリスクをもたらし、悪質な商取引への参加の可能性があります。 リセラー：二次市場部品の両刃の剣 リセラーは、ブローカーのように、二次市場で活動し、通常、少なくとも一度は売買された電子部品を提供します。二次市場は、予算や在庫の制約に直面している企業にとって、コスト効率の良い解決策を提供する場合がありますが、いくつかの落とし穴もあります。 一部のリセラーは、認可されたディストリビューターから直接部品を調達し、それらを第三者に販売するために保持します。これは、コンポーネントの供給が需要に全く追いつけなかった 2020-2021年期間に、はるかに大きな問題でした。しかし、リセラーは、部品をどこから入手したかをめったに明かさず、部品がメーカーやディストリビューターのパッケージを提供されていない限り、それらはおそらく二次市場から調達されたものです。 もう一つの重要な問題は、製品の保管と取り扱いに対する管理の欠如です。二次市場で流通しているコンポーネントは、適切に保管されていなかったり、不利な環境条件にさらされていたりする可能性があります。さらに、リセラーはコンポーネントの真正性を検証するために必要な専門知識を持っていないことがあり、偽造品やリサイクル品の不注意な流通につながることがあります。日付コードの違反も一般的です。 時代遅れのコンポーネントにリセラーに依存している企業は、互換性の問題に直面するリスクがあり、将来的に代替品を調達できなくなる可能性があります。二次市場を通じて達成される可能性のあるコスト削減は、運用の中断、製品の故障、そして不満を持つ顧客の長期的な結果と比較して薄れる可能性があります。 詐欺プレイヤー：電子業界への脅威 詐欺的な電子部品ディストリビューターは、業界に対して深刻かつ増大する脅威を表しています。これらのエンティティは、偽造コンポーネントの販売から製品の品質や起源の誤表示に至るまで、欺瞞的な慣行に従事しています。詐欺的なディストリビューターの犠牲者になることの結果は、企業にとって壊滅的であり、財務上の損失、評判の損傷、および製品基準の妥協につながる可能性があります。 偽造部品は、しばしば詐欺を働く業者によって販売され、特に深刻なリスクをもたらします。これらの偽物は、本物の部品と同じように見えることが多く、視覚的な検査だけでは検証が不十分です。部品は、単純な視覚検査で本物の部品として見えるように意図的に変更または改造されています。偽造部品を作るために使用される方法には以下のものがあります： 偽のメーカーのマーキングを配置する 記事を読む
フレックスPCBにおけるハッチグラウンドプレーンインピーダンスシミュレーション フレックスPCBにおけるハッチドグラウンドプレーンインピーダンスシミュレーション 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 フレックスPCBも高速PCBになることができますが、ハッチングされたグラウンドプレーンが必要です。ハッチングされたグラウンドプレーン上でのインピーダンスを決定するためのいくつかのヒントをここに示します。 記事を読む