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    • 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��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...
    • Feb 8, 2018

    Xilinx Ultrascale/Ultrascale+ FPGA向け電源ソリューションの簡単な選定方法

    一部のデータセンターや産業用アプリケーションでは、Xilinx® Ultrascale™およびUltrascale+フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)が、その性能と統合能力の高さから、エンタープライズ・スイッチ、サーバーのFPGAアクセラレータ・カード、テストおよび測定といった用途や宇宙、防衛分野に利用されています。 Zynqマルチプロセッサ・システム・オン・チップ(MPSoC)、Virtex、Kintexといった特定のUltrascale+ FPGAファ...
    • Feb 5, 2018

    交通管理を新たに活気づけるミリ波レーダ

    シングルチップのレーダ・ソリューションにより、ハードウェアおよびソフトウェア設計が簡素化され、参入障壁が低下 交通システムは、世界中で人や貨物をすばやく効率的かつ安全に運ぶために不可欠なものです。したがって、交通システムおよび関連インフラストラクチャは、道路やその周辺のデータを収集し状態を検知することで、長期的およびリアルタイムの変化に対応する必要があります。交通関連のエンジニアは、このデータを使用して統計情報を構築し、将来のインフラ投資の計画に役立てることができ、ドライバーはこのデータを利用し...
    • Feb 2, 2018

    センシング・アプリケーションに適した内蔵ADC を選択する方法

    Google で「A/D コンバータの選択」と検索すると、何千件もの検索結果が表示されることからわかるように、この作業は、センシング・ソリューションの設計に携わる数多くの設計者にとって、未だに難しい課題となっています。現在は 8 ビット・マイクロコントローラ(MCU)に内蔵された単純な 10 ビット ADC から、GHz レートでの変換が可能な ADC まで、膨大な数の A/D コンバータ(ADC)ソリューションが提供されています。 特殊なセンシング・フロント・エンドを設計しているような場合を除...
    • Feb 2, 2018

    超音波センシング、第1部:効果的かつ改良されたガス流量測定手法

    超音波センシングは、産業用および住居用の ガス流量測定分野 における新しいテクノロジです。実際、超音波は機械式の流量測定に比べて大幅に低い流量の測定が可能でありながら、消費電力も非常に小さいため、より優れた代替技術となっています。超音波流量計には可動部品がないので、機械的な摩耗による問題も発生せず、製造コストも低く抑えられます。 超音波ガス・メーター・ソリューションに用いられている主な測定手法は、一般には上流および下流の超音波信号がスレッショルドを超えたタイミングによって測定する、タイム・オブ・フラ...
    • Jan 31, 2018

    TIの技術が実現する、手頃でポータブルな次世代超音波診断機器

    1954年に世界で初めてSomascopeが発表されて以来、超音波診断技術は大きな進歩を遂げています。当時、水槽と変換レーダフレームを組み合わせたこの診断機器が『Life』誌に掲載された時、多くの読者を驚かせました。その開発者であるDenver Veterans Affairs Hospital の医師、放射線科医、そして2人の電気技師は、1人の技師を水槽に沈め、無骨なトランスデューサーでその技師の身体に音波を送り、エコーを解析することで、腎臓の2D画像を生成しました。 超音波 は現在、非常に有益...
    • Jan 29, 2018

    新しい産業用イーサネット・プロトコル:CC-Link IE Field Basic

    インダストリー4.0に向けたデバイス間通信に対応する産業用プロトコルは数多く存在します。工場内接続のための新しいプロトコルの1つがCC-Link IE Field Basicで、TIはSitara™プロセッサでこのプロトコルへのサポートを開始しました。 CC-LinkファミリはPROFINETやEthernet/IPなどの一般的なプロトコルと同じように、多数の異なるメーカーのデバイス間通信を可能にするディタミニスティックなオープン・アーキテクチャ・ネットワーク・プロトコル...
    • Jan 22, 2018

    DLP技術が照らす自動車ヘッドライトの未来

    今日の自動車には、革新的な技術が詰め込まれています。先進的なヘッドアップ・ディスプレイ(HUD)から電動クローザ・システム、映画館と同品質のリア・エンターテイメント・システムにいたるまで、電子機器がもたらす快適さは質と量の両面で、著しく向上しています。 重要な車載システムの一つであるヘッドライトは、急速な技術的変化の真っ只中にあります。従来のハロゲンやキセノン電球はLED光源に置き換えられ、さらにAFS(アダプティブ・フロントライティング・システム)やADB(配光可変ヘッドランプ)技術の登場によ...
    • Jan 18, 2018

    ミリ波レーダ・センサが実現するスマートライフ

    私たちの暮らしは、日々使用するデバイスに備わるインテリジェント機能によって、街中や家の中、日々の暮らしの様々な場面で、スマート化が進んでいます。温度自動調節器やセキュリティ・システム、自動車から、都市の水道/交通管理などのマクロ・システムにいたるまで、よりスマートで互いに接続された世界が実現され、商品やサービスをこれまで以上に効率的に得ることができます。 これらのインテリジェントなシステムにおいて不可欠なのが、重要なセンサ情報を提供するミリ波技術です。TIは最近、従来のソリューションよりも小型の...
    • Jan 9, 2018

    HEV/EVアプリケーションでの電圧および電流センシング

    車載 システムにおける半導体部品の急速な増加により、各サブシステムの主要な電圧や電流を管理する必要性が高まっています。電源電圧、負荷電流、または他の重要なシステム機能を監視することは、障害状態を示し、致命的な障害を防止し、エンド・ユーザーを被害から守るために役立ちます。 ハイブリッド自動車(HEV)および電気自動車(EV)には、内燃機関によって駆動される従来の自動車と比較して、いくつかの明確な課題があります。HEVおよびEVには、電圧や電流の監視を必要とするシステムが多く搭載され、これにはオンボー...
    • Jan 9, 2018

    CMOS技術によって車載アプリケーション用ミリ波センサの消費電力を最小化

    利用するドライバーが増え続けている先進運転支援システム(ADAS)は、より正確なセンシングのニーズを満たすために車載レーダ・センサを利用していますが、これらのセンサの消費電力と放熱は極めて重要な考慮事項となっています。放熱は、センサに必要なヒートシンクや筐体のコスト、および無線周波数(RF)の性能に直接関係します。一般に、消費電力が低いほど、高価な筐体の必要性は減ります。RF性能(雑音指数や位相ノイズによって示される)が優れているほど、より遠距離の物体を適切に検出できます。 既存のレーダ・ソリュ...
    • Dec 22, 2017

    様々なドローン機能を支援する超音波センサ

    最近、商用ドローンの人気が高まりつつあり、目を見張るような映像の撮影や、救援物資の輸送、レースにも使用されています。ほとんどのドローンでは、自動飛行、衝突検知など様々な機能を実現するために多様なセンシング技術が用いられています。その中でも超音波センシングはドローンの着陸、ホバリング、地上追跡の支援に利用されています。 ドローンに備わる着陸支援は、ドローンの最下面から地上までの距離を検知し、その場所が着陸できる安全な場所であるかを確認し、ゆっくりとドローンを下降させる機能です。GPSモニタリング...
    • Dec 19, 2017

    ナノパワーの電力バジェットで高精度の計測を実現する方法:ナノパワー・オペアンプにおけるDCゲイン

    オペアンプ の高精度と高速性能は、消費電力に直接関係します。電流消費を削減することでゲイン(利得)帯域幅が減少する一方、オフセット電圧の減少により電流消費は増加します。 オペアンプの電気特性間に生じるこのような作用の多くは、互いに影響します。ワイヤレス・センシング・ノードや IoT 、 ビル・オートメーション などのアプリケーションで低消費電力化のニーズが高まる中、消費電力を極力抑えたエンド機器で最適な性能を確実に引き出すために、これらのトレードオフを理解することは不可欠です。今回は、高精度なナノパワー...
    • Dec 14, 2017

    25セントの低価格で25の機能を提供: パルス幅変調

    設計で使っているLEDが明るすぎたり、負荷に供給される電圧量を制御したり、あるいはモータの回転速度や距離を変えたりといった課題は、パルス幅変調(PWM)出力を使用して解決できます。PWMは、タイマの周期からデューティ・サイクルを生成し、変更可能な矩形パルスを生成します。この矩形パルスは、LED操作、電源レギュレーション、通信プロトコル構築、可変信号生成などの幅広いアプリケーションに使用できます。専用ICを利用する代わりに、『MSP430™』ファミリのマイコンを使用することで、これら...
    • Dec 11, 2017

    ベンチトップ試験機器で高精度のデータ収集を実現する方法

    デジタル・マルチメーター(DMM) は、あらゆるエレクトロニクス・ラボで中心的な役割を担う機器ですが、電子機器の精度が向上し続ける中で、電流、電圧、抵抗などのパラメータをすばやく正確に測定できるDMMの必要性も高まっています。そのため、DMM内のデータ収集システムを改良して、より高精度の測定を実現しようというニーズが常に存在します。データ収集システムの中核となるのが、入力信号をデジタル化してホスト・プロセッサに送信する アナログ/デジタル・コンバータ(ADC) です。 この記事では、ADCの中でDMM...
    • Dec 8, 2017

    25セントの低価格で25の機能を提供:通信機能

    家庭用エンターテイメント・システムやホームセキュリティ・システムのデバイスから、自動化された工場の複雑なシステムにいたるまで、私たちが毎日使用している電子システムは、相互に通信し、中に入っているさまざまなノードに情報を中継する機能が必要となります。 TIの『MSP430™』バリューライン・マイコン・ファミリは、他のさまざまなペリフェラルを使用しながら、通信機能とシグナル・プロセシング機能をすべて1つのICに統合しています。 『MSP430』バリューライン・マイコン TechNoteシ...
    • Dec 5, 2017

    ハードウェア・レベルでのWi-Fiセキュリティの強化

    IoT(Internet of Things)の設計者はおそらく多くの場合、セキュリティに関して、より少ないコストや労力でより多くのことを成し遂げるよう求められ、乏しいシステム・リソースや限られた経験の中で、増え続けるさまざまな脅威から製品を保護するための新しい方法を常に模索していることでしょう。 この記事では、そのような苦労が現実のものであることを理解したうえで、IoTのセキュリティで最も重要性の高いいくつかのリスクの概要を示し、それらの対処方法に関してよく誤解されている点について説明します。...
    • Dec 5, 2017

    センシティブな試験・測定システムにおける性能強化

    高性能の試験・測定機器を製作する際に、基板にどこから電源が供給されるかについて考えることはあまりないでしょう。しかし、信じ難いかもしれませんが、電源は、その供給先となる高性能な逐次比較型(SAR)A/Dコンバータ(ADC)の性能に多大な影響を与える場合があるのです。電磁気干渉(EMI)に対して最適化された電源を使用することは、データ収集システム、半導体試験機器、スペクトル・アナライザ、オシロスコープなどさまざまなアプリケーションで非常に重要な要件となることがあります。 標準的な降圧コンバータの代...
    • Dec 5, 2017

    産業用バッテリに対して適切なチャージャを選択する方法

    バッテリ技術の進歩による小サイズ化と大容量化に伴い、バッテリ駆動のデバイスは消費者向け製品だけでなく産業用システムにも見られるようになっています。設計者として考慮すべき最も重要な問題の1つは、充電システムの制御方法です。マイクロプロセッサ制御のチャージャと、スタンドアロン・チャージャのどちらを使用すべきでしょうか。 最も一般的な2つの制御方法は以下の通りです。 I2C(Inter-Integrated Circuit)制御: I2Cバスは、マスター・デバイス(1つまたは複数)とスレーブ・デバイ...
    • Dec 4, 2017

    Power Tips #76:フライバック・コンバータ設計の検討事項

    フライバック・コンバータには、コスト最小の絶縁型パワー・コンバータ、複数出力電圧への対応が容易、シンプルな一次側コントローラ、最大300Wまでの給電など、多くの利点があります。フライバック・コンバータは、テレビから携帯電話用充電器、電気通信、産業用アプリケーションまで、多くのオフライン・アプリケーションに使われています。その一方で、フライバック・コンバータは、その設計を経験したことのない人にとっては特に、基本動作が手ごわそうに見え、設計の選択肢も多岐にわたります。DC53V入力から12V 5Aを...
    • Nov 27, 2017

    車載レーダ・システムが24GHzから77GHzに移行している理由

    最近、新しいモデルの自動車を運転した方なら、自動緊急ブレーキ、クロス・トラフィック・アラート、車線変更支援などの 先進運転支援システム をおそらく利用されたことがあるのではないでしょうか。しかし、自動車がどのようにして、正面衝突を避けるために停止するタイミングを知るのか、考えたことがあるでしょうか。または、どのようなシステムが、目的の車線がふさがっているときにドライバーが車線変更するのを防いでいるのでしょうか。さらには、駐車スペースからバックで出るときに、自動車はどのようにして、他の車が近づいている...