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    • Feb 3, 2017

    FPGAやSoC設計を容易にするパワーIC

    産業用電子機器は、より小型の基板、より洗練された形、さらに低コスト化へと向かっています。このようなトレンドがあるがゆえに、電子機器設計者はPCB(プリント回路基板)の小型化と低コスト化を進めなければなりません。FPGA(Field Programmable Gate Array)やSoC (System on Chip)を使う産業用システムでは、小型・低コストに挑戦しながら、多数の電源ラインを必要とします。柔軟なパワーICは、そのようなアプリケーションでかなりのコスト節約と小型化を実現します。 ...
    • Feb 2, 2017

    マルチセル残量計の選択法

    最新の多くのシステムでは、バッテリ・パックから利用できる電力量を計測するために、バッテリ残量計が不可欠になっています。バッテリがシステムの一次電力源であっても、バックアップ電力源であっても、ほとんどのシステムでは信頼性の高い動作が必要になります。多くの場合、バッテリ・パックの残量を見積もることはそれほど容易ではありません。システムに応じて適切なバッテリ残量計を選択するために、理解しなければならない要素はさまざまです。 マルチセル・バッテリはバッテリ・パック内で1つ以上の直列セルを使用することを意...
    • Jan 26, 2017

    電気自動車システムに搭載される補助モータ製品 パート3

    三相インバータのスイッチングは、最小限の電流で必要トルクを得て最大限の効率を達成すると同時に、モータのトルクや速度の安定化のためにデジタル・ロジックで制御する必要があります。通常、これにはマイコンを使用します。限られたデジタル資源(非常に小型のプログラマブル・マイコンやハード・コードASIC)を使った6ステップ(台形波形)の通信制御手法を使った BLDCモータ の制御では、モータにホール・センサを使うことは、合理的で率直なやり方です。 この6ステップの手法には、トルクの非効率性に関連する、...
    • Jan 26, 2017

    電気自動車システムに搭載される補助モータ製品 パート2

    このブログ記事の パート1 では、EVの補助モータ・システムについて説明しました。これらのほとんどは低電圧で、低レベルから中レベルの消費電流のブラシレス三相DCモータであり、正しい専門知識があれば、機械的なロータ位置を磁気センサなし(センサレス)で制御可能です。これらの三相モータは、DC電源とGNDを3個の並列のレグ(ハーフブリッジ)により切り換える機能を持つ三相インバータで駆動します。モータの各相は各レグの中点につなぎ、直流電源Vdcとグラウンドの間で、相に電流を流せるようにします。 ...
    • Jan 26, 2017

    電気自動車システムに搭載される補助モータ製品 パート1

    EV(電気自動車)は、膨大な種類の製品で構成されています。EVは駆動システムに電気モータを使う輸送手段であり(ハイブリッド車は電気と内部燃焼システムを使います)、より広い定義では、電気推進システムと非電気推進システムにおいて、油圧やエンジンからのベルト駆動のシステムを電気モータに置き換えた、「電化」という言葉に拡張できます。この電化は、しばしば、バッテリ管理、バッテリ充電(車内または、車外の充電ステーション)、再生/回復充電、 DC/DCコンバータ やDC/ACインバータなどの、電力変換サブシステム...
    • Jan 23, 2017

    ビルをより環境に優しく、スマート化するIoTとその費用対価値

    建物は、基本的に居住者にとって快適な空間を提供しなくてはなりません。IoT(モノのインターネット)は、建物を居住者にとって単なるハコから、より認識されやすいものにすることで、居住者の環境を配慮し生活コストを抑えながら、より実りあるものに変えてくれます。 スマートビルを作るには、インテリジェントな照明やHVAC(空調機器)、火災報知器、ビルセキュリティ、そして互いを認識し合い、インテリジェンスを共有するようなエレベータ・システムが必要です。そうすれば、ビルは居住者と電力事業者の両方のニーズに迅速...
    • Jan 20, 2017

    ドライバー体験を豊かにする4つの技術トレンド

    交通安全を推進する米国の非営利団体、AAA Foundation for Traffic Safetyの 調査 によると、米国成人ドライバーは一日当たり最大58分を車内で過ごすそうです。このため、ドライバーが通勤や渋滞に割く車内での時間をより楽しく過ごしたいと思うのは自然なことです。自動車メーカーは、ドライバー体験を豊かにするために絶えず多くの機能を搭載しています。ここでは、触覚的なフィードバック機能のあるタッチスクリーンや、ノブの代替品、スマートガラス、ドライバーへの通知アプリケーションなどの革新...
    • Jan 13, 2017

    モバイル分光計を可能にする二次元MEMSアレイ

    デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)を空間的な光変調器として使うことで従来の分光法アーキテクチャの欠点を解消 マイク・ウォーカー (Mike Walker) Texas Instruments ハッキ・レファイ (Hakki Refai) Optecks 近赤外線(NIR)分光法において、携帯のしやすさと、研究室用の高性能の精度や機能をあわせ持つシステムは、大幅に強化されたリアルタイム分析機能を提供します。電池動作で小型のハンドヘルド分光計によって、産業用プロ...
    • Jan 13, 2017

    MSP430 イベントドリブンの移植  [msp430info soft]

    「 MSP432 イベントドリブン 速度性能 」のexampleを MSP430FR5969 に移植して、性能を測定しました。 EventLibは、Cの標準命令で作成されていますので、どのマイコンにも移植が可能です。EventLibの機能については、下記をご参照ください。 MSP432 イベントドリブン example MSP432 LPM0とLPM3のwait切り替えexample 1 FR5969 EventLibの性能測定 末尾添付example FR5969...
    • Jan 12, 2017

    超高感度センサの需要を創出するIoT、ウエアラブル製品その他のアプリケーション

    IoT(Internet of Things、モノのインターネット)のほか、数多くのスタンドアロンのポータブル機器や、デジタルカメラ、ICレコーダー、多機能携帯電話や携帯ゲーム機その他のパーソナル電子ガジェットによって、新しいアプリケーションで、次世代の知的機能を備えたセンシングや計測機能への膨大な需要が創出されつつあります。 これらのアプリケーションの多くは電池動作で、非常に小型のフォームファクタであることから、より高い感度、微小電流の検出、超低消費電力といった、数々の共通した要件を持っていま...
    • Jan 12, 2017

    メーター読み取りの自動化に役立つSub-1GHz + Bluetooth® low energy と超低消費電力マイコン製品

    私たちの日々の生活の中で、世界資源の低消費化がますます注目されている中で、簡単に節約できる二つの重要な要素は水とエネルギーです。この目標を達成するために導入されたテクノロジの一つに、電力エネルギー、水道やガスなどの資源の消費量と状態のデータを自動的に収集するAMR(自動メーター読み取り)があります。 このテクノロジよって、ユーティリティ供給事業各社は、メーターの設置場所まで定期的に読み取りに行く必要がなくなるとともに、概算ではなく、ほぼリアルタイムの資源消費量に基づいた課金が可能になります。こ...
    • Jan 11, 2017

    正しい産業用Ethernet標準規格の選び方: PROFINET

    “正しい産業用Ethernet標準規格の選び方” シリーズでは、産業用Ethernetをシステム内で活用しようと決めた設計者向けの記事です。このシリーズでは、アプリケーションへの正しい標準規格の選択に役立てるために、数種類の主要な産業用通信プロトコルを扱います。本ブログでは、ファクトリ・オートメーション向けで主流な産業用Ethernet標準規格の一つであるPROFINET(プロセス・フィールド・ネットワーク)について説明します。PROFINETには異なるバージョン...
    • Jan 11, 2017

    正しい産業用Ethernet標準規格の選び方: PROFIBUS

    “正しい産業用Ethernet標準規格の選び方” シリーズでは、産業用Ethernetをシステム内で活用しようと決めた設計者向けの記事です。このシリーズでは、アプリケーションへの正しい標準規格の選択に役立てるために、数種類の主要な産業用通信プロトコルを扱います。本ブログでは、 PROFIBUS について説明します。 このブログ記事のタイトルに誤りがあるのに気付きましたか? PROFIBUS (プロセス用フィールド・バス)は、産業用Ethernetをベースとするものではありま...
    • Jan 11, 2017

    正しい産業用Ethernet標準規格の選び方: EtherCAT

    “正しい産業用Ethernet標準規格の選び方” シリーズでは、産業用Ethernetをシステム内で活用しようと決めた設計者向けの記事です。このシリーズでは、アプリケーションへの正しい標準規格の選択に役立てるために、数種類の主要な産業用通信プロトコルを扱います。本ブログでは、EtherCATと最終アプリケーションや、その動作について説明します。 Beckhoff AutomationがEtherCATを開発し、その後EtherCATは2003年から、2,600社もの会員で...
    • Jan 11, 2017

    正しい産業用Ethernet標準規格の選び方: EtherNet/IP

    “正しい産業用Ethernet標準規格の選び方” シリーズでは、産業用Ethernetをシステム内で活用しようと決めた設計者向けの記事です。このシリーズでは、アプリケーションへの正しい標準規格の選択に役立てるために、数種類の主要な産業用通信プロトコルを扱います。本ブログでは、 ファクトリ・オートメーション やプロセス・オートメーションのアプリケーション向けの、5つの主流の産業用Ethernet標準規格の一つであるEtherNet Industrial Protocol...
    • Dec 22, 2016

    MSP432 イベントドリブン optimization [msp432info soft]

    ・ 「 MSP432 イベントドリブン example 速度性能 」 を optimization level設定でどう性能が変わるか調べました。 ・ 結果として、Optimization level:0(default) -> 1(Local)に変更すると、大きな速度改善が得られました。    条件:CCSv6.2 Compiler TIv16.9.1LTS ・ Optimization設定は、プログラム構造にも影響しますので、お客様にてご評価お願いいたします。 1...
    • Dec 21, 2016

    SAR型A/Dコンバータの入力タイプによる性能比較 Part 2

    逐次比較(SAR)型A/Dコンバータの入力タイプ別の比較を続けます。これまでに、SAR A/Dコンバータの SAR型A/Dコンバータの入力タイプの比較 や SAR型A/Dコンバータの入力タイプの性能比較 パート1 のブログ記事で説明をしました。このブログでは、SAR型A/Dコンバータ内のTHD(全高調波歪み)の原因と、入力タイプによる違いについて説明します。 THDの影響 まず、高調波歪みがどのように発生するかを考えます。コンバータは、基本的には非直線システムです。システムが完全に直線であれ...
    • Dec 21, 2016

    SAR型A/Dコンバータの入力タイプによる性能比較 Part 1

    前のブログ記事 SAR型A/Dコンバータの入力タイプの比較 では、SAR(逐次比較)型 A/Dコンバータ製品の、シングルエンド、疑似差動、完全差動の各入力タイプの違いについて説明しました。 SAR型A/Dコンバータ を選択する場合に重要な仕様には分解能、チャネル数、サンプリングレート、電源電圧範囲、消費電力、デジタル・インターフェイスやクロック速度などがあります。SNR(信号-雑音比)やTHD(全高調波歪み)をはじめとしたノイズやACパラメータについてはどうでしょう? これらのパラメータはシステムの...
    • Dec 21, 2016

    SAR型A/Dコンバータの入力タイプの比較

    設計中のアプリケーションで、最高の性能を発揮するSAR(逐次比較型)A/Dコンバータの選択に、入力信号がどのように影響するかをご存じですか。 「入力」という言葉を聞くと、私たちの頭の中には周波数、振幅、サイン波、ノコギリ鋸波その他の言葉が浮かびます。これらのそれぞれが、信号コンディショニングを最適化しようとする場合に、関連した問題を持っています。しかし、事前にあまり考慮されないのが、 SAR型A/Dコンバータ の入力タイプです。このブログ記事では、シングルエンド、疑似差動、それに完全差...
    • Dec 21, 2016

    SAR型A/Dコンバータの駆動にはアンプが必要?

    一般に、SAR(逐次比較)型A/Dコンバータで高精度の計測を行うためには、アナログ入力にドライバが必要ですが、低いスループットで、低い分解能の場合にはドライバが不要な場合もあります。 SAR型A/Dコンバータ のサンプリング動作とアナログ入力構造を検討して、ドライバの必要性について考えてみます。 SAR型A/Dコンバータのアナログ入力回路はサンプリング・スイッチ、抵抗Rsとサンプリング・コンデンサCsで構成されます。図1に、SAR型A/Dコンバータのアナログ入力回路を示します。 ...
    • Dec 20, 2016

    MSP432 イベントドリブン 速度性能 [msp432info soft]

    下記に掲載したexampleの Event_read() の速度性能が遅いので改造して、速度性能を調べました。 MCLK=24MHz、LDO_Vcore1、最適化設定なし の条件です。 測定値は目安としてお考えください。 MSP432 イベントドリブン example MSP432 LPM0とLPM3のwait切り替えexample   ** さらに、compiler optimaization 設定で大幅に性能改善した結果を、下記に追加いたしました。 MSP432 イベントドリブン optimi...
    • Dec 15, 2016

    高精度のデータ・アクイジションとは?すべてが相対的です

    「利口な人は問題を解決する、賢い人は問題を回避する」アルバート・アインシュタイン アルバート・アインシュタインは恐らくアナログ設計が好きだったのではないかと思います。アナログ設計には、常に相対的な要素が含まれています。例えば、データ・アクイジション・システムの精度は、データ・コンバータのリファレンス電圧を基準とした、相対的なものです。 設計者の知恵と洞察力次第で、必要なトレードオフを評価し、基板レベルの設計で最適な性能を実現できます。設計者は、電圧リファレンス回路の設計に隠れた落とし穴を常に考...
    • Dec 15, 2016

    A/D コンバータ入力駆動の際に最も役立つ経験則

    技術者は多くの経験則を駆使して、設計プロセスの簡素化を試みます。私の最も好きな経験則は、A/D コンバータの入力を低インピーダンスの信号源で駆動することです。その理由は、高精度データ・アクイジション・ブロックに多くの利点を提供するからです。 本稿では A/D コンバータの入力範囲に合わせるために、高電圧の信号源のレベル変換が必要な、代表的なアプリケーションを検討します。図 1 の簡単な分圧回路は、±5V の信号を 0.5V に変換することで、レベル変換の問題を解決します。この分圧回...
    • Dec 15, 2016

    On Board with Bonnie: A/Dコンバータのノイズの徹底的な検討

    A/D コンバータのノイズについて、アナログの観点から検討したいと思います。通常、こうしたノイズはデジタルの観点から説明されるため、読者の方々は、アナログの観点から見ることについて違和感があると思います。私はお詫びしなければならないかもしれません。しかし、アナログの観点から検討すると、非常に明解な結果を得ることができます。 図1の ADS1220 などのデルタ-シグマ型A/Dコンバータは、データ・コンバータで発生するノイズについて詳細な情報を提供します。ここでノイズ en の単位は実効値マイクロ...
    • Dec 15, 2016

    熱ノイズを利点に変える方法

    アナログ設計では熱ノイズは常に寄生しますが、あらゆる手段を使っても回避する必要があります。入力フィルタ、プリント基板のレイアウトやグラウンド手法は、良い設計には重要ですが、アナログ・システムでは多少のジョンソン-ナイキスト熱ノイズや、フリッカ・ノイズは常に残留します。 熱ノイズや、その他のノイズ源よりも深刻なノイズ源となるのが量子化ノイズです。量子化は信号をアナログからデジタルに変換する際に発生します。 4 ビットの アナログ/デジタル・コンバータ でサイン波をデジタイズした結果発生する、量子化ノ...