5Gがさまざまな産業分野のミリ波技術を推進
5G（第5世代移動通信）システムでは、さまざまな産業で長年にわたり研究されてきたミリ波技術の成果が生かされている。本稿ではそうした技術がどのようなものか解説するとともに、こうしたミリ波技術の5Gへの応用を可能にするアナログ・デバイセズの技術の例を紹介する。 今日、世界のテクノロジーは、問題を解決し性能向上を図るために、より高い周波数域へと向けられています。通信や防衛など、数多くの産業分野における極めて困難な要求を解決するものとして期待されているのが、ここに示すミリ波帯の周波数です。5G（第5世代移動通信）システムには、防衛産業の企業が同様のニーズを持つさまざまなアプリケーションについて研究してきた長年の成果が生かされています。通信リンクにおいては、常に既存技術より高いデータレートが求められており、ソリューションは28GHz帯と39GHz帯へ移行しつつあります。 高周波数域のIC開発が進めら
LoRa対応マイクロコントローラーを発表
STマイクロエレクトロニクスは2020年1月、LoRa対応マイクロコントローラー「STM32WLE5」を発表した。長距離無線通信に対応し、遠隔操作できる環境センサー、メーター、トラッカー、プロセスコントローラーなど、電力と資源を効率的に管理できるIoT（モノのインターネット）機器の開発に貢献する。 マイコンとサブGHz無線の技術をワンチップに統合 STM32WLE5は、同社のマイコン技術とSemtechのサブギガヘルツ無線技術をワンチップに統合したSoC（System on Chip）だ。デュアル出力モードを採用し、LoRaだけでなく、FSK、MSK、BPSK変調にも対応しており、各国の低消費電力広域ネットワークに接続できる。感度は－148dBmで、最大送信出力は15dBおよび22dBmだ。 Arm Cortex-M4プロセッサを搭載し、独自のARTアクセラレーターからのゼロウェイト実行に
マイコンで信号の周波数をppmレベルで測定する裏ワザ
誤差をppmレベルにできるか？ さて、誤差率の計算式が明確になったところで、ppm（parts per million）レベルの誤差率で、周波数を測定できるかどうかを検証してみましょう。 ppmは百万分率（ひゃくまんぶんりつ）と呼ばれ、100万分のいくらであるかという割合を示します。簡単に言うと1ppmが100万分の1となり、パーセント（百分率）で表すと1ppm＝0.0001％または、1万ppm＝1％になります。 ここでは、商用電源の周波数50Hzを1ppmの誤差率で測定する場合を考えます。 式2から、次の式が導き出されます。 ここに入力信号の周波数＝50Hz、最大誤差率＝0.0001を代入すると、カウントクロックの周波数は100MHzとなります。 したがって、100MHzでカウントできるインプットキャプチャ機能であれば、1ppmの誤差率で測定できることになります。 また、カウンターは10
60GHz対応のミリ波帯RFアンテナモジュール
村田製作所は2019年1月、通信事業者の基地局など、屋外での用途に適した「ミリ波帯（60GHz）RFアンテナモジュール」を発表した。無線LAN規格IEEE802.11adに対応し、60GHz帯を使用した次世代高速ワイヤレスネットワーク構築に必要な大容量通信を可能にする。 高速通信IEEE802.11adに対応 高速通信IEEE802.11adに対応し、1チャンネル当たり最大4.62Gビット/秒（bps）の通信を可能にする。また、独自の低温焼成セラミック基板技術「LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramics）」を採用し、アンテナのビームフォーミングを最適化した。モジュール単体での通信の他に、複数を組み合わせて使用することで通信距離を延伸できるため、ワイヤレスで数百メートル離れた基地局間を結び、数ギガbpsの通信が行える。 LTCC基板は高耐熱性と低吸湿性を有し
第12回 安価で手軽なMSP430™開発キットLaunchPadを使ってみよう
これから何回かに分けて、実際のマイコンのハードウェア、ソフトウェアの開発方法を体験しながら学んでいきましょう。マイコンとしては、小型、超低消費電力、低コストで定評のあるテキサス・インスツルメンツ（TI）のMSP430™ファミリを使用してみます。 開発キットを入手する TIでは、手軽に使えるMSP430ファミリの開発キットとして、MSP430 LaunchPadバリュー・ライン開発キットを発売しています（図1）。 このMSP430 LaunchPadは、小型で低価格（TI直販価格で9.99ドル）ですが、本格的なエミュレーション/デバッグ/フラッシュ・メモリ書き込みの機能と、20ピンDIPソケットを備えたUSB接続のエミュレータ・ボードです。 DIPソケットには開発対象のMSP430マイコンを差し替えて使うことができます。MSP430ファミリの中でも特に低コストが特長のバリュー・ライン製品（M
そのコネクタ、電源オンで抜き挿ししても大丈夫？
産業用メカトロニクス機器の不具合解析に従事する筆者の元には、電源を入れたままコネクタを抜き差しする“活線挿抜”が原因で故障した製品がよく持ち込まれる。たとえ機器の設計者が活線挿抜を仕様上「禁止」としていても、現場のユーザーはやむを得ない事情で活線挿抜をしてしまう。設計者もユーザーも、これが故障につながることを認識すべきだ。 →「Wired, Weird」連載一覧 コネクタを抜き差しする前に、「活線挿抜」という言葉を少し考えてほしい。活線挿抜は活線――すなわち通電した状態で、コネクタを挿抜――つまり抜き挿しするという意味である。筆者は基板の不具合解析や修理に従事しているが、活線挿抜が機器の故障の原因になっている事例によく遭遇する。今回は、活線挿抜での3つの故障事例とその対策について説明する。 その前に、そもそもなぜ活線挿抜をするのだろうか？ 機器の単純な操作ミスや電気的な知識がない人がする場
専用プロセッサとしてのDSPの特徴
DSP出現の時代背景（1970年代に整ったDSP誕生の環境） 1970年代半ば、米国ベル研究所などを中心に進められたデジタル信号処理の理論研究の成果が教科書としてまとまった形で現れ、信号処理技術が世に広まりました。そして、マイクロプロセッサの普及もちょうど1970年代の出来事です。1974年に実用的な8ビットCPUである8080が発表され、1978年には16ビットの8086が登場しています。 デジタル信号処理技術の普及と、それをLSIとして具体化するための半導体技術の進歩に支えられて、1970年代末ごろから研究所・大学より試作レベルのDSPの発表が相次いでいます。そして1980年代に入ると誰でも購入して使用することのできるDSPの量産が始まりました。 当初はマイクロコンピュータ用のプロセッサの陰に隠れて一般の目に触れることは少なかったのですが、デジタル化が進んでいた通信・伝送関係の用途から
マイコンとDSPの違いって何？
DSP機能を備えたマイコン 最近では、マイコンなのにDSPの特徴である高速演算能力を備えたものが出てきました。ARM社のCortex-M4とCortex-M7です。Cortex-MシリーズのMはMicrocontrollerの頭文字です。その名の通りマイコンとしてデビューしましたが、Cortex-M4シリーズからDSP命令をサポートするようになり、DSPとしても使えるようになりました。 DSP命令は、従来製品Cortex-M3のマイコンの命令セットに新しく付加されたものなので、Cortex-M4とCortex-M7はマイコンとしてもDSPとしても使用することができます。図2にCortex-M4の命令セットを示します。Cortex-M3マイコンの命令セットを包括するようにDSP命令セットが追加されています。参考ですが、Cortex-M4は浮動少数点演算命令（IEEE 754準拠）もサポートし
第34回 こんなに使える！CPLD活用術（前編）
本稿ではまず、CPLDとFPGAの違いについて触れたい。両者は厳密に定義されているわけではなく、ベンダーによってもその解釈は若干異なるようだ。1つの見方として、プログラミング素子の違いを挙げることができる。CPLDの場合、フラッシュメモリやEEPROMのような不揮発性メモリを用いる。これに対してFPGAは、揮発性メモリであるSRAMが使われている。CPLDは不揮発性メモリを用いるため、電源を投入すればすぐに利用できるのが最大の特徴でもある。言い換えれば、ユーザーにとっては使いやすいデバイスである（図1）。 CPLDとFPGAの相違点を論理回路の規模で論じられることもある。CPLDは比較的小さい論理ゲート規模の領域をカバーしている。ざっくりといえば、CPLDでは1万ゲート以下の規模が一般的である。これに対して、FPGAでは、数万～数100万規模に達する製品もある。 機能の複雑さでも違いはある
第49回 こんなところにCPLD――産業用途でみるCPLD活用事例（後編）
利用シーンに応じてLED輝度を最適化 プログラム可能な論理回路デバイス（PLD：Programmable Logic Device）といえば、FPGAを思い浮かべる読者が多いかもしれないが、回路規模が比較的小さいCPLDで対応可能な用途も多くある。前編でも述べたが、CPLDの代表的な用途として、5つの事例を挙げることができる。その5つとは「I/O拡張」、「インタフェース・ブリッジ」、「電源管理」、「コンフィギュレーションおよび初期化」、「アナログ制御」である。ここでは、アナログ制御やインタフェース・ブリッジ機能などについて解説する。 アナログ回路の制御方式として広く採用されているのがPWMである。パルス波状で出力される信号のデューティー比を変化させることで、平均電圧を可変にする変調方式である。図1にチョッパ制御によるPWMの例を示す。 CPLDにPWM機能を実装することにより、D/Aコンバ
1
リリース、障害情報などのサービスのお知らせ
最新の人気エントリーの配信
j次のブックマーク
k前のブックマーク
lあとで読む
eコメント一覧を開く
oページを開く
