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    • Apr 24, 2018

    占有検出器に適した技術:ミリ波とPIRの比較

    たとえば、あなたがスマートオフィスで一人、遅くまで残り、今日最後のメールを書いていたり、集計をまとめようとしていたりするとします。すると突然オフィスの電気が消えました。あなたはモーション・センサが感知するよう立ち上がり手をかざすことで、ようやく電気がつきました。 上記のような体験をされた方がいらっしゃることでしょう。今日のモーション・センサは、屋内に人がいるときに検知能力が落ちることがあり、またオフィスの椅子に一人腰掛けて静かに仕事をしている場合のように、人がじっとしているときにもしばしば機能し...
    • Apr 17, 2018

    産業用システムに役立つ絶縁型LVDS製品

    ご存じのように、絶縁デバイスは幅広いアプリケーションに搭載されています。これらのデバイスは、高電圧から人体や低電圧回路を保護するため、またノイズに対する耐性を高めるため、さらには通信サブシステム間のグラウンド電位差に対応するためなどに使われます。デジタル・アイソレータ、絶縁型CAN(コントローラ・エリア・ネットワーク)やRS-485トランシーバ、絶縁アンプやモジュレータ、絶縁型ゲート・ドライバや絶縁型電源をはじめ、市場には膨大な数の絶縁型デバイスが流通しています。この記事では、数多くの 高性能絶縁...
    • Apr 17, 2018

    電源管理システムの効率を高め、小型化を実現するGaNの技術革新

    現在の2倍の速さで充電できる電気自動車用チャージャ、既存アプリケーションの半分のサイズでより効率の高いモーター・ドライブ、ポケットサイズの小型ノートブックPC向け電源アダプタなどを想像してみてください。電子機器の将来は、電源管理のイノベーションにかかっています。さらに、私たちが日々使用しているインターネット検索では、1つの問い合わせごとに、60ワット電球を17秒間灯せる電気が使用されています。この問い合わせが毎日、数十億回行われたとすると、数十億キロワット時の電力が消費されていることになります。...
    • Apr 16, 2018

    FPGA電源の簡易化:設計手順

    このシリーズの 過去3回の記事 では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)用の電源を作成するうえでの、設計上の基本的な考慮すべき点をいくつか説明しました。電源に対する要求の見極めと必要ないくつかの機能および性能仕様が確定しましたので、いつでも部品を選ぶことができます。 設計経験が浅い場合や時間に余裕がない場合のFPGA電源を簡易化する方法の1つに、電源モジュールを選択するという方法があります。最小限の設計で簡単なソリューションを構築するために、モジュールにはインダクタやその他の受動...
    • Apr 16, 2018

    FPGA電源の簡易化:シーケンシング

    電源のレール要件に関する 前回のブログ記事 はご覧いただけたでしょうか。今回は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)電源設計におけるもう1つの重要なトピックである、シーケンシングについて説明します。FPGAへの電源投入時/遮断時は、特定の順序で電源をオンにする必要があります。実際のシーケンシングの順序はさまざまですが、一般にコア・レールは最初にオンになり、かつ最初にオフになります。電源のオン動作は単調でなければなりません。つまり、FPGAに電力を供給する出力電圧は継続的に上昇する必...
    • Apr 16, 2018

    FPGA電源の簡易化:電源レール要件

    このシリーズの 第1回 では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)電源設計向けのシステム・アーキテクチャの選択肢と、電力要件の見積もり方法について確認しました。ベンダーのスプレッドシートから各レールの電圧および電流要件を把握したので、次は部品を選択する前に各レールの他の要件を確認する必要があります。この回では、基本の4種類のレールであるコア、トランシーバ、補助、入出力(I/O)の各レールに焦点を絞って見ていきます。実際に使用するFGPAのレールはこの4種類に含まれない可能性もありま...
    • Apr 16, 2018

    FPGA電源の簡易化:システム・アーキテクチャ

    フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)は、医療機器から有線通信、航空宇宙および防衛に至るまで、幅広いアプリケーションで利用されています。FPGAはプログラム可能な回路を提供することによって設計プロセスを簡易化します。継続的な再プログラミングが可能なので、プロトタイプをすばやく作成でき、カスタムの特定用途向け集積回路(ASIC)を作成する必要がありません。FPGAは少量でも比較的安く入手できるソリューションなので、規模の大小を問わず多くの企業で利用されています。ただし、図1に示すよ...
    • Apr 16, 2018

    25セントの低価格で25の機能を提供:タイマ機能

    「もうこんな時間?」とつぶやいている自分に気付いた経験はありませんか。時間を常に把握するのは非常に難しいことですが、幸運にも、MSP430™マイクロコントローラ(MCU)には、まさにそれだけを目的に作られたタイマ・モジュールが搭載されています。キッチン・タイマからホーム・セキュリティ・システムに至るまで、私たちが利用している数多くのアプリケーションの中核を担う機能がタイマです。TIのMSP430バリュー・ラインMCU TechNoteシリーズには、タイマ機能のカテゴリが含まれています...
    • Apr 16, 2018

    25セントの低価格で25の機能を提供:システムとハウスキーピング

    システム内の不揮発性メモリは足りていますか? あるいは低消費電力のキーパッドや外部ウォッチドッグ・タイマを探してはいませんか? このように広範囲に及ぶアプリケーションには互いに関連性が見出せないかもしれませんが、これらはすべて、コスト効果の高いMSP430™強誘電体ランダム・アクセス・メモリ(FRAM)マイクロコントローラ(MCU)を使用して実現できるアプリケーションです。 従来型の設計では、EEPROM(Electrically Eerasable Programmable Rea...
    • Apr 10, 2018

    Power Stage Designerで設計を開始する10以上の理由

    2011年以来、TIのPower Stage Designer TM は、異なる電源トポロジの電流と電圧を計算する際にとても役立つデザイン・ツールとして、多くの電気技師の間で使用されてきました。全ての計算がリアルタイムで実行され、直接フィードバックを得られることから、新しい電源デザインを容易に開始することができます。バージョン3.0から4.0に進化したことで、これまで以上に迅速に電源を設計できる全く新しい機能と3つのトポロジが追加され、これらの機能がツールボックスとして提供されます。 この新しいツールボックスには、FET(電界効果トランジスタ)損失計算機、並列コンデンサ向け電流共有計算機、AC/DCバルク・コンデンサ計算機、整流器全般の共鳴を減衰させるRC(抵抗・コンデンサ)スナバ計算機、フライバック・コンバータ向けRCD(抵抗・コンデンサ・ダイオード)スナバ計算機、出力電圧抵抗分配計算機、動的アナログおよびデジタル出力電圧スケーリング計算機...
    • Apr 4, 2018

    コスト重視の産業用アプリケーション向けにタッチ・コントロール機能を提供する静電容量性センシング・マイコン

    容量性タッチという言葉を聞いて、まず頭に浮かぶものは何でしょう?おそらくタッチ・スクリーンではないでしょうか?例えば、最新のスマートフォンやタブレット・デバイス、新しい自動車に搭載される高価な車載インフォテインメント・システムなどが思い浮かぶと思います。日々使用している多くの製品に容量性タッチが使われているのです。 今日の市場では、製品のデザイン面での美しさがこれまで以上に重視されていることから、スマートフォンの容量性タッチ・スクリーンに使用されている同じ技術が、新しい電化製品や電子ロック、音楽...
    • Mar 29, 2018

    拡大するエネルギー需要に対処するための6つのトレンド

    社会のテクノロジへの依存度がますます高まるにつれ、世界のエネルギー消費量は著しく増大しています。データセンタや車載用、産業用を含む数多くのアプリケーションの利用により、世界の個人電力消費量は石油製品の消費量に迫りつつあります(1)。こうしたトレンドに対応するため、設計者は半導体ソリューションを積極的に活用しており、2016年には世界で8,240億個の半導体製品が購入され、私たちの生活のありとあらゆるところに利用されています。(2) こうした製品の設計者が求めているのは、より競争力のある動作を実...
    • Mar 28, 2018

    アクティブ・クランプ・フライバックのインテリジェント制御

    より小型のAC/DCコンバータを誰もが好みます。特に携帯電話やタブレットデバイス向けAC/DCコンバータはそうです。その簡素な作りから、フライバック・コンバータは、ほんのわずかなコンポーネントで効率的にACからDCに変換できるため、最適なトポロジだと言えます。ただし、トランスの漏れインダクタンスに関連する電力損失により、実用的サイズに制約が出てくるため、フライバックの小型化には限界があります。これまでは、どのデザインも漏れインダクタンスを最小化することで、この課題に対処してきました。しかし、アク...
    • Mar 26, 2018

    より高速なスイッチングを実現するGaNドライバ

    電源IC設計者は、ソリューション開発において高速性能と高性能が絶えず求められ、これまで以上の性能に取り組んでいます。旧世代のソリューションは、LIDARのようなアプリケーションにおいて数百キロヘルツでしか動作できませんでした。一方、より長距離に届き、より正確な測定が求められる新しいプラットフォームでは、5ナノ秒以下のレーザー・パルスを用い、10倍高速で動作することが求められます。 これまで以上に性能をあげるには、従来とは異なる技術が必要です。最適なパフォーマンスで高速性能を提供するには窒化ガリウ...
    • Mar 20, 2018

    APEC 2018ハイライト:TIのイノベーティブなパワー・ソリューション

    TIは先月米国テキサス州サンアントニオで開催された「APEC 2018」に出展しました。本記事ではTIがAPECのブースで紹介した、主要なアプリケーションの最新製品や便利な設計支援ツールについてご紹介します。 イノベーション: ・高解像度LIDARレーザー向けナノ秒GaNドライバ 業界初の小型、高速、高電力密度のGaN FET搭載LIDARレーザー・ドライバは、高解像度の産業用LIDARシステム向けに設計されています。このドライバは、1ナノ秒で100Wを提供し、300メートルの範囲まで届く、目に...
    • Mar 16, 2018

    車載アプリケーションにおけるLINの役割:24Vバッテリ・システムの過電流保護

    自動車に搭載されるICの数は年々増え続け、ライトやヒーター、センサなどを制御するために様々なモジュールに組み込まれるようになっています。より多くの機能や電子制御を備える、新しい枠組みの自動車設計において、安全性は十分に確保されているか、自動車環境によく見られる過電流にICは耐えられるか、といった課題が生じています。 例えば、3.3V電源を必要とするマイコンに12V電源を使用すれば、そのデバイスは正常に動作せず、故障が起こる危険があります。同様に、電圧がICの仕様をはるかに上回る、あるいは下回る可...
    • Mar 9, 2018

    車載アプリケーションにおけるLINの役割:車内360°ツアーで体験

    自動車の様々な場所に最大80個の個別のLIN(Local Interconnect Network)モジュールが設置されています。このモジュールのおかげで、運転者や同乗者、さらに車内の荷物までが、多くの恩恵を得ていることをご存知でしょうか?私たちの多くは、これらのモジュールの背後に何があるのか知らぬまま日々使用していますが、実は様々な機能の実装に役立っています。CAN(Controller Area Network)バス標準と比較した際、高い安全基準が求められていないアプリケーションに低コストで...
    • Mar 9, 2018

    自動運転におけるAI、実用的なディープ・ラーニング

    近い将来、私たちは人工知能(AI)によって安全に目的地に到着できるようになり、生活はより快適になるでしょう。このような日がいつ到来するのかを正確に予測するのは難しいですが、AIは現在の表層的なものから、より現実のものに近づくと予想されます。 一方で、ディープ・ラーニング技術を利用したAIの実用化は、一般消費者が利用しやすい自動車の安全システムの進歩において重要な役割を担います。 ディープ・ラーニングは、数十年前に提唱された概念ですが、現在は汎用コンピューティング・プラットフォームでも利用できる、...
    • Mar 1, 2018

    末端機器への「ラストワンマイル」を接続するローカル・インターコネクト・ネットワーク

    「ローカル・ネットワーク」という言葉を聞いた時、インターネット、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)やWi-Fi®またはEthernetを思い浮かべる方が多いことでしょう。これらのテクノロジは堅牢で、広範囲にわたって使われていますが、Wi-Fi向けのワイヤレス・トランシーバであれ、インターネット上で各種のアプリケーションを可能にするプロトコルのサポートであれ、無視できないオーバーヘッド(間接的な設備、経費や処理など)が必要になります。 クルマのような、高度に統合化されたシステムでは、...
    • Feb 27, 2018

    反転型昇降圧トポロジによる出力電圧の変更

    今回は、反転型昇降圧トポロジにより可変出力電圧を提供する手法を紹介します。このトポロジでは、図1に示されるようにフィードバック電圧分配ネットワーク上の抵抗の選び方で出力電圧が決まります。 図1:反転型昇降圧コンバータの構成 異なる出力電圧を用いるには、異なる抵抗値を使用する必要があります。この時、もし出力電圧が常に変化するなら、面倒なプロセスを踏まねばなりません。これを避けるために、抵抗値を変えずに可変出力電圧を実現する電流注入手法について解説していきます。 電流注入手法は名前から分かるように、...
    • Feb 16, 2018

    容量性絶縁を選ぶ理由:スマート・シティ向けのセンサに不可欠な構成要素

    世界中のあらゆる地域で都市化が進む中、そうした世界的発展の先にあるのがスマート・シティです。スマート・シティを構築するには、地域密着型の送電網、公共事業、気象観測などの主な構成要素間をつなぐ高度なネットワークと通信制御により、インフラのパラダイム・シフトを実現することが必要になります。 インフラをネットワーク化するうえで基盤となるのはセンサ技術です。センサとは、周囲の環境内に生じる事象や変化を検出し、その情報をコンピュータやプロセッサなどの他の電子機器に送信するデバイス、モジュール、またはサブシ...
    • Feb 13, 2018

    自動外観検査を容易にするウェッタブル・フランク・パッケージ

    車載アプリケーションの設計は、複数の機能分野を含む非常に複雑な作業であり、相反する要件の優先順位があると、意志決定プロセスが困難になることがあります。その一つがパッケージ型式であり、製品設計のいくつかの側面で多大な影響を与えます。デバイスの電気的特性と放熱特性を確保するほかに、生産性、品質管理や信頼性にも熟慮が必要です。電源管理ICの選択では、リード付きスモール・アウトライン・トランジスタ(SOT)パッケージか、リードなしのクワド・フラット・ノーリード(QFN)パッケージを選ぶ必要が出てくるでし...
    • Feb 8, 2018

    降圧コントローラ用に外部バイアスを供給すべき状況と供給方法 – 第3部

    このシリーズの 第1部 では、外部バイアスの必要性と、どのような条件下で外部バイアスを検討する必要があるのかを説明しました。 第2部 では、外部バイアスを任意のコントローラに印加できるのかどうかを説明しました。最終回となるこの第3部では、任意のコントローラ用に外部バイアスを生成するために使用できる回路を検討します。このような回路は、外部バイアスの供給元として5Vバイアス・レールが使用できない場合に役立つことがあります。 図1では、網掛け部分がバイアス用の外部回路です。Ricは集積回路(IC)に流れる電流...
    • Feb 8, 2018

    降圧コントローラ用に外部バイアスを供給すべき状況と供給方法 – 第2部

    このシリーズの 第1部 では、外部バイアスの必要性と、どのような条件下で外部バイアスを検討する必要があるのかを説明しました。今回は、外部バイアスを任意のコントローラに印加できるのかどうかを見ていきます。 経験則から、制御電界効果トランジスタ(FET)(ハイサイドFETとも呼ばれます)に対する電流制限のあるコントローラには、外部バイアスを印加できません。つまり、問題は電流制限の実装方法です。 では、2つの例を見ていきましょう。1つ目のデバイスは、エミュレーテッド・ピーク電流モード降圧コントローラの LM...
    • Feb 8, 2018

    降圧コントローラ用に外部バイアスを供給すべき状況と供給方法 – 第1部

    マルチレール・システムの設計では、多くの場合、降圧コントローラ用の入力レールとしてどのレールを利用するか選択する必要があります。大抵は12Vまたは24Vレールから供給しますが、5Vまたは3.3Vレールから供給する場合もあります。この3部構成のシリーズの第1部では、外部バイアスを供給する必要性とメリットについて説明します。 さて、このような場合に考慮するのは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の曲線と、そのMOSFETを最適な条件で動作させることです。また、入力電圧も重要な要因で...