トランジスタの“落とし穴”はブレークダウンにあり
電子回路に広く利用されているトランジスタは、長期間使用しているとブレークダウンに起因する劣化や破損を起こすことがある。ブレークダウンの要因は基板内に隠れていて見つけにくいが、絶対最大定格のある項目に注意を払うことで問題を解決できることがある。 →「Wired, Weird」連載一覧 トランジスタを長期間使用していると、性能が劣化したり、素子そのものが破損してしまったりすることがある。これらの現象の直接的な原因は、トランジスタのベース‐エミッタ間のブレークダウンである。しかし、ブレークダウンにつながる要因は基板内に隠れており、回路図を詳しく確認しないと見つけにくい。また、ブレークダウンが発生しても、ただちに不具合が発生しないこともある。トランジスタを使う回路設計の“落とし穴”にはまらないようにするには、ベース‐エミッタ間のブレークダウンに注意を払う必要があるのだ。 まずはトランジスタのデータ
ThinkPadなどのノートPCが一部のUSB PD ACアダプターで充電できない話
ある日ThinkPadをUSB PDで充電しようとしたところ、一部のACアダプターで正常に充電できない現象が発生したため、原因を調べてみました。その結果、ThinkPadだけでなくDELLやHPなど各社ノートPCの一部モデルで、USB PD PPS対応ACアダプターで充電できない場合があるということが分かったため、調査結果をまとめました。 なお、Windowsの「低速のUSB充電ケーブルが接続されています」というメッセージはACアダプターのワット数が不足していることが原因である場合がほとんどであり、本記事で説明している事象とは関係がありません。また、本記事で説明している事象はMacBookシリーズでは恐らく発生しません。 ※ACアダプターの販売者であるCIOに「充電できない」という内容の問い合わせをすると本ページを確認するように返事が来るらしいですが、当サイトはCIOとは一切関係のない、た
電気回路内の電磁ノイズの起源を大阪大学が解明、電磁ノイズレス回路設計が可能に
電気回路内の電磁ノイズの起源を大阪大学が解明、電磁ノイズレス回路設計が可能に 大学ジャーナルオンライン編集部 大阪大学の神野崇馬博士後期課程3年生らの研究グループは、電子・電気機器の誤動作や発熱の原因となる電磁ノイズ現象を定量化するための理論を考案し、その発生メカニズムを解明して、電磁ノイズが発生しない回路構造を理論的に導出することに成功した。 今回の研究では、電磁ノイズ現象の記述のために、電気回路を信号の往復路である2本の導線で表し、環境を1本の導線で表した3本線回路を使用。その結果、信号を表すノーマルモードと、電磁干渉を表すコモンモードの定式化が可能になった。さらに、3本線回路の入力や出力での接続関係を考慮し、各モードの振る舞いを表す方程式を導出。その結果、回路と環境の幾何学的な位置関係と、接続される素子との電気的な接続関係により、コモンモードがノーマルモードに変換され、電磁ノイズが発
差動伝送路の設計（その2）、差動の結合と不要輻射
差動伝送路の設計（その2）、差動の結合と不要輻射：高速シリアル伝送技術講座（7）（2/5 ページ） 差動伝送路の特性インピーダンスと平衡性、密結合 LVDSの差動インピーダンスは標準100Ωのため、差動伝送路の特性インピーダンスも100Ωで設計します。終端抵抗が内蔵されていないLVDSデバイスで長い伝送路を使用する場合、伝送路のインサーションロスを低減させるため低めのインピーダンス（90Ωなど）を採用し配線幅Wを太くする方法も可能です。 受信端の外付け終端抵抗の値は100Ω固定ではなく伝送路の特性インピーダンスに合わせ選択します。10％のインピーダンスミスマッチは5％の反射につながるため、使用するアプリケーションでインピーダンスミスマッチによる信号反射が許容できるかを検討し、受信端でのEYEの開口が十分かを確認します。 伝送路の特性インピーダンスと終端抵抗値に差があると、インサーションロス
差動伝送路のケーブル・コネクターの選び方と設計上の注意
差動ケーブルのペア内（イントラ）スキューについて 同軸ケーブル2本を使用し差動信号を伝送する構成では、イントラスキュー（差動PチャンネルとNチャンネル間の信号スキュー）を抑えるため、ケーブルの物理的な長さではなく電気長をそろえなければならず、長距離やスキュースペックが厳しい高速ではコントロールが困難です。 差動ケーブルでPチャンネルとNチャンネルの差動ペア内の結合が強い「密結合」構造では、イントラスキューを自ら補償する能力が高く、スキューを抑えて長距離の高速信号伝達が可能になります。 シールドなしのツイストペアケーブル（UTP）では、輻射ノイズやペア間スキュー（インタースキュー）、クロストークの特性は、ペアごとにシールドされたツイナックスケーブルと比較すると大幅に劣りますが、PチャンネルとNチャンネルの差動ペア内の密結合でのみエネルギーが伝達するシンプルな構造のため、ケーブルで追加されるペ
SPICEモデルとライブラリ（その1）
設計した回路をSPICEで解析するには、使用している部品のSPICEモデルが必要だ。第10回では、このSPICEモデルについて解説する。 これまで連載の中で述べてきた、「分かって設計する」という目的でSPICEを導入し、「さあ！ 設計を始めよう」と勇んで回路図を作成する段階になって問題となるのが、“ツールに標準で含まれている半導体素子のモデルは圧倒的に海外製品が多く、日本製半導体素子のモデルは少ない”という点です。 抵抗やキャパシタのように値しか設定しないものは構わないとしても、半導体素子のように型番ごとに特性が大幅に異なる場合のシミュレーションは、目的とする型番で行わなければ当然、設計に役立つ結果は得られません。たとえ、目的がアイデアの確認であったとしても、的外れな部品のモデルを使っていては、その結果を信用することはできないのです。 半導体素子モデルの登録数の不足は、「LTspice」の
4-20mAカレントループ・トランスミッタ製品の基礎
産業用制御システムにおいて、4-20mAカレントループ・トランスミッタ製品は、使用、設置および保守が容易なことからコントロールセンターとフィールドに設置されたセンサ/アクチュエータ間のデータ伝送の最も一般的な通信方式の1つとして、今でも使用されています。 4-20mAカレントループ・トランスミッタ製品の歴史は、初期の産業用オートメーション・サイトでアクチュエータの制御のために圧搾空気信号を使い、比例制御を行ったことから始まりました[1]。代表的な圧力レベルは3PSI～15PSIであり、3PSIはゼロスケールを、15PSIはフルスケールの入出力を表しました。圧搾空気のラインが故障した場合、圧力は0PSIまで低下し、対応が必要なフォールト(故障)状態であることを表しました。電子技術が主流になると、圧搾空気ラインは、アンプ、トランジスタ、およびその他のディスクリート電子部品で構成された4-20m
なぜ正弦波が欲しいと思ったかというと、高圧電線の本数が3の倍数であることを誰にでもわかるように説明したかったから - しいたげられたしいたけ
前回、前々回のエントリーは何のためにアップしたかというと、発端はいつも読ませてもらっている id:kazuhotel さんの、このエントリーへの突っ込みでした。 kazuhotel.hatenablog.com 重箱の隅つつきとか揚げ足取りとかが大好きな性格の悪い奴なので、さっそく次のようなあらずもがなのブックマークコメントを投入させてもらいました。 送電線の張り方？ - デザインのはてな 高圧送電線は6本とか必ず3の倍数なんだぞー…と、本筋と全然関係ないところに突っ込み。 2015/12/19 10:32 b.hatena.ne.jp しかしブコメを書いた後で、ふと考え込んでしまいました。工業高校、高専、大学などで電気を専攻した人間にとって、高圧送電線の本数が3の倍数になるのは、初年度早々に叩き込まれることなのですが、電気専攻ではない人すなわちほとんど大部分の人に、なぜそうなのかを説明す
プロービングで失敗しないためのオシロスコープ応用講座(2) 受動プローブを使いこなそう
オシロスコープで使用されるプローブの中で、もっとも汎用的なプローブは「受動プローブ」(または受動電圧プローブ)と呼ばれるものです(写真1)。 受動プローブは、多くのオシロスコープに標準で添付されています。信号の正しい伝送ができるよう十分に考慮されたプローブなので、これさえ使えば何の苦労もなく正しいプロービングができるかと言えば、実はそうではありません。受動プローブという正しい信号伝送を可能とするツールが提供されているだけで、正しい測定のためには正しく使いこなすノウハウを知る必要があるのです。 プローブ補正による失敗例 まず、受動プローブはオシロスコープとの組み合せによる使用前調整(これを「プローブ補正」という)が必須です。これを怠ると、受動プローブを使う意味がありません。それどころか、受動プローブ自身が大きな測定誤差の発生原因になってしまうのです。 図1に実例を示します。 図1は発信器から
自前で技適を取得し、中華の安価なBluetoothモジュールを使って製品を作る方法
TechBlogをご覧のみなさん、こんばんは。Cerevoにて電気設計を担当している馬橋です。 製品に無線機能を実装するにあたり、電波の送受信を自前で設計するのはいささかハードルが高いものです。こういう場合に、Wi-FiやBluetooth、ZigBeeなどの機能があらかじめ小型基板にまとまっているモジュールを利用することで、開発を簡略化することができます。最近ではnRF51822を使ったモジュールがまるっとmbedに対応していたりと、非常に扱いやすくなりました。 一方で、海外製(特に中国)の超安価な無線モジュールでは、国内の技術適合証明（以下、略称として技適と呼ぶ）を受けていないものがほとんどです。当然ですがこれをそのまま組み込んで使うわけにはいきません。また、モジュールでさえ大きい、あるいは機能的にちょうど良いモジュールがないという場合に、電波の送受信を行なう回路を自作することになりま
カメラのフラッシュを当てると動作停止するデスフラッシュ現象が「Raspberry Pi 2」で発生
2015年2月1日に発売されたシングルボードコンピュータの最新モデル「Raspberry Pi 2」にカメラのフラッシュを当てると突然クラッシュするという謎の現象が発生することが判明しました。 Raspberry Pi • View topic - Why is the PI2 camera-shy ? http://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=28&t=99042 PeterOというユーザーがRaspberry Piの公式フォーラムに投稿した内容によると、フラッシュをたいてRaspberry Pi 2を撮影したところ突然動作が停止したとのこと。動作が停止した直後は何が起こったのかわからなかったそうですが、撮影を何度か試すうちにカメラのフラッシュがRaspberry Pi 2のクラッシュを誘発する、という結論に達しました。 Pete
LVPECLの終端方法――低コスト、低消費電力の“Π型終端”“T型終端”
π型/T型のシャント終端 テブナン終端の短所は、図4に示すようなπ（別名Delta）型またはT（別名Y）型の抵抗回路を含む結合伝送路を使用することで解決/軽減できます。π型回路のコモン・モード・インピーダンスはRBIAS/2、T型回路の場合はZo/2＋RTTとなります。また、結合伝送路の終端インピーダンスは、π型回路ではZDIFFで2×Zoに等しく、T型回路では2×Zoとなります。RTTの両端のコモン・モード電圧は、VTT＝VCC－2.0Vに近いことからVTTと呼ばれています。 π型/T型の回路を使用することで、テブナン終端の5つの短所は、それぞれ以下のように解決されます。 （1）π型/T型回路を用いた終端では、ドライバの電流によって直接電力が供給される。そのため、テブナン終端で生じるバイアス用抵抗ストリングによる電力損失が発生しない （2）コモン・モード・インピーダンスと負帰還により、表
プログラマブル・ロジックを使ったVCO
可変周波数の発振器を構成する方法として、NORゲートを2個用いたRC発振回路を考案した。この回路による可変周波数範囲は広い。 VCO（電圧制御発振器）はアナログ回路である。デジタル・プログラマブル・チップのライブラリーには含まれていない。信号の同期やクロックの逓倍でVCOが欲しいときには、ANDゲートやNANDゲートなどの標準論理機能を利用する必要がある。 可変周波数の発振器を構成する方法はいくつかある。例えば、バラクター・ダイオードを用いることによって周波数を変えられる。ただしこのダイオードは、電圧変化に対する周波数変化が小さい。従って、1個のインバーターと複数のコンデンサーで構成される一般的なピアース（Pierce）発振器では使いづらい。 別の案としてシュミット・トリガー・インバーターと、可変の充電抵抗を利用する方法がある。これは動作はするものの、ヒステリシスのばらつきが大きい。また、
マイクロチップの簡単な「開き方」と中身がどうなっているのか
日常生活の中で剥き出しのマイクロチップを見かける機会はそう多くなく、その中身となるとさらに見る機会がありませんが、「見たい！」と思ったときのための開け方が解説されています。なお、あくまで教育目的の解説であり真似はしないように、熟練した人間が必要な保護アイテム(耐酸性手袋や保護メガネなど)を揃えた上で実施せよと注意書きがつけられています。 How to «open» microchip and what's inside? : ZeptoBARS http://zeptobars.ru/en/read/how-to-open-microchip-asic-what-inside まずは開けたいと思ったマイクロチップを集めて容器に入れて濃硫酸を加えます。容器にはフタをしますが、ガスが逃げられるように密閉はしないようにしておき、300度まで加熱。写真で底に敷かれている白いものは濃硫酸がこぼれたり
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テクニカルレポート｜株式会社ハイロックス
アナログ | 組込みプロセッシング | 半導体企業 | TIJ.co.jp
あんまり違いがないK型熱電対とT型熱電対の熱起電力 - セッピーナの趣味の天文計算
http://members3.jcom.home.ne.jp/zakii/transmission_line/0contents.htm
Circuit Theory
NECアクセステクニカに聞く、 「ついに主流になる5GHz帯、11acルータの魅力とは？」 最新技術でサイズと性能を両立、ポイントは米粒アンテナと「なるとマーク」 Text by 平澤 寿康