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    • Jun 16, 2017

    少ない電力と配線で環境データを収集

    ビル・オートメーション・アルゴリズムに起因する環境要因の変化を把握し、その建物のセキュリティに関連するセンサから多くのデータを集めたい場合、周辺環境からデータを収集することが有益でしょう。ただ、ビルに多くのセンサを追加すると、一つ問題が生じます。それは、各デバイスに電力を供給し、通信するために膨大な配線が必要になるということです。ワイヤレス・センサを備えたIoTデバイスは、この配線問題を軽減します。また、以前、英語ブログ「 IoTデバイスのバッテリ寿命を延ばす方法 」で紹介したように、IoTデバイス...
    • Jun 12, 2017

    コネクティビティの壁を打ち破るBluetooth 5

    日々の生活で多くのものに利用されているBluetooth®に大きな変化が見られます。もはやBluetoothはワイヤレスで音楽を聴くためや、携帯電話から少し離れたところで電話をするために使用するような、単なるパーソナル・ネットワークではなくなっています。 インターネット検索で「 Bluetooth 5 」と入力してみてください。TIも参加する国際機関が策定した標準であるこの技術は、 ビル・オートメーション から産業用制御まで、広範なアプリケーションでのワイヤレス接続性を劇的に向上させます。 T...
    • Jun 7, 2017

    産業用通信機能を容易に実現するAMIC110 SoC

    産業用イーサネット・プロトコルはFA(ファクトリ・オートメーション)の重要な要素になっています。現在、EtherCAT、Profinet、Powerlink、Ethernet/Industrial Protocol(IP)、Sercos IIIなどの多くのプロトコル標準が存在します。非常に多くの異なるプロトコルが存在することから、複数の異なるネットワークに対応可能なソリューションの開発が、技術的に困難な課題となっています。その1つのソリューションが、シングル・デバイスを採用し、異なるプロトコルに...
    • Jun 6, 2017

    PGA460-Q1: PGA460-Q1 小型フォーム・ファクタ超音波モジュールの回路図とプリント基板パターン

    PGA460-Q1 SFF(小型フォーム・ファクタ)超音波モジュールの回路図とプリント基板パターン PGA460Q1SFF は、 PGA460-Q1 超音波センサ・シグナル・コンディショナと必要な周辺部品の片面プリント基板への実装を例示する、小型フォーム・ファクタのソリューションです。この小型フォーム・ファクタ・ソリューションには、トランス駆動とハーフブリッジ駆動という二種類の基板モジュールがあります。これらは両方とも、モノスタティック・モードとバイスタティック・モードの動作をサポートしています。モ...
    • Jun 6, 2017

    CMOS技術により実現するミリ波センサの小型化

    多くの商用レーダ・システム、特にADAS向けレーダ・システムは、シリコンゲルマニウム(SiGe)技術を用いて開発されており、今日の高級車は、マルチチップSiGeレーダ・システムを搭載しています。SiGeレーダ・システムは車間距離適応走行制御向け77GHz車載レーダに求められる高速要件を満たしている一方、サイズが大きくかさばり、基盤面積を多く占有しています。車載レーダ・センサの数が少なくとも10個(前方、後方、中央)に増えれば、スペースの制約から各センサを小型化、低消費電力化し、コスト効率を高める...
    • May 30, 2017

    TI ミリ波センサを通じて自動車に先進ビジョンを導入

    先進運転支援システム (ADAS)は、この5年で、適応型クルーズ・コントロール(ACC)などの快適化機能から緊急ブレーキなどの安全性を実現する機能、歩行者検知や360度センシングのような最新アプリケーションまで、急速な進化を遂げています。これらのアプリケーションを実現していた以前のミリ波センサはすべてがディスクリート・センサであり、トランスミッタ、レシーバ、処理部品が個別のユニットとして使用されていました。このため、ミリ波センサの設計プロセスが複雑化した結果、大型でかさばるものとなっていました。 ...
    • May 29, 2017

    車載インフォテイメント・プロセッサ向けsub-20W CISPR25 Class 5パワー・デザインを開発

    ネットワークに常時接続している環境では、自動車のドライバーや同乗者は従来のラジオやヒューマン・マシン・インターフェイス(HMI)を介して、道路の混雑状況や潜在的な危険性に関するリアルタイムな情報にアクセスしたいと思っています。同時に、GPSやスマートフォン、タブレットPCのようなコネクテッド・デバイスを何にも干渉されず使用したいとも思っています。そのため、電気および電子システムを閉鎖された空間に設置する際に起こる電磁干渉(EMI)がこれらのデバイスに影響を及ぼさないことが重要になります。 EM...
    • May 25, 2017

    ミリ波センサによって産業用アプリケーションに新たなインテリジェンスを導入

    位置センサや近接センサからレベル・センサ、光センサに至るまで、センシング・ソリューションは私たちの周りの世界を検知し、デジタル化して処理するための手段として役立ちます。アプリケーション固有の問題によって数多くの異なるセンシング・テクノロジが生み出されており、システムではさまざまなレベルの精度と多様な条件で周囲の状況を検知できるようになっています。最近のスマート・インフラストラクチャや、ビル/ファクトリ・オートメーション製品におけるインダストリー4.0、自律ドローンのような最新アプリケーションの急...
    • May 25, 2017

    ゼロ・ドリフト、ゼロ・クロスオーバーからの解放により、システム・エラーを削減

    位置センサ、データ取得システム、抵抗温度検出器(RTD)のような応用例では、高精度な設計が極めて重要です。高精度ICを用いて設計することで、多くの場合、シグナル・チェーンの複雑さを軽減し、外部部品の数を減らし、基板面積とBOM(部品構成表)コストを最小限に抑えることができます。一つのデバイスで誤りが生じれば、それが他のデバイスに伝搬し、予期せぬ好ましくない結果を引き起こす可能性があります。特に DAコンバータ (デジタル-アナログ変換回路、DAC)の出力で用いられるバッファー向け オペアンプ の場合、正...
    • May 16, 2017

    アフターマーケット用ヘッド・アップ・ディスプレイ(HUD)を開発する場合の留意点

    ヘッド・アップ・ディスプレイ(HUD)の技術革新がコンセプトの実証段階から現実の商用段階へと加速化するにつれ、従来のダッシュボード、計器クラスタ、センター・クラスタを超えるような車載用ディスプレイの需要は、ますます高まっています。 OEM(相手先ブランド製造)が提供する、集積化されたHUDソリューションが新車に続々登場しています。道路を走行する既存のクルマに対するHUDソリューションのアフターマーケットも、魅力的な商機になる可能性があります。実際、市場調査会社のhis社はHUDなどの車載用ディ...
    • May 11, 2017

    絶縁バリアを超えて電力供給およびデータ送信を可能にする新しい統合デバイス

    夏の暑さを乗り切るためにサーモスタットを調整することは、エアコンのコンプレッサを駆動させたり、家の中を冷やして、より快適にするモータを駆動させたりする多くの高電圧回路の長期駆動を可能にします。 これらの駆動・制御回路に使えるスペースは狭く、騒音や振動にさらされ、屋内での使用よりも多くの汚染にさらされます。設計者は、その限られたスペースでは、サーモスタットから人を守りながら、高電圧のモータに対する絶縁バリアを超えた信号発信を安全に制御するための電力とデータの両方を確保する方法を工夫しなければなり...
    • Apr 27, 2017

    進化するファクトリ・オートメーション

    以前、ロボット工学に関する 記事 で、ロボットの種類とそれぞれの特長について論じました。以下はその要約です。 産業用ロボット:通常、位置が固定され、同じ作業を正確に繰り返せるように設計されています。ロボット・アームの基礎部分かその隣に設置されたロボット・コントローラで制御されています。 協調型ロボット:人間とやり取りするように設計された産業用ロボットの一つのサブ・グループです。安全に人と協調できるよう、多数のセンサを搭載しており、人間やモノとの衝突を避けるために自動的に動作を止めるようにできていま...
    • Apr 21, 2017

    カーバッテリをより長く安定駆動させるための方法

    自動車システムは、広い温度範囲、入力の超高過渡電圧やその他のなどの干渉にも耐えられるように設計されています。クルマの中のほとんど全ての電子回路は厳しくテストされ、高品質システムの基準を満たし、AEC(Automotive Electronics Council)で規定された部品の品質基準を満たす必要があります。ほとんどのクルマは12Vの鉛蓄電池を電源にしていて、バッテリ電圧は周囲温度や負荷条件、駆動年数など想定されるあらゆる条件によって変動します。 通常の動作状態では、電圧は9V~16Vの範囲で...
    • Apr 18, 2017

    DMDを使った革新的な産業用技術の登場

    1月末にサンフランシスコで開催された「SPIE Photonics West 2017」には、2万人以上が参加し、4,800の論文が発表された、大規模なカンファレンスでした。展示会も併催され、1,300社が出展し、3つのカンファレンス・グループ(BIOS、LASE、OPTO)が参加しました。今回は、TIのDLP®製品が「Photonics West」でDMDカンファレンス・トラックのスポンサーを務めて9回目になりました。最新の製造技術と3Dメトロロジ、分光器、バイオメディカル画像処理技術...
    • Apr 13, 2017

    GaN半導体で電力密度を再検討

    ローレンス・バークレイ国立研究所(Lawrence Berkeley National Laboratory)が2016年に発表したレポートによると、全米中のデータセンタは2014年に700億kWhものエネルギーを消費していました。驚くことではありませんが、この産業は電力効率と密度を上げる方法を絶えず探しています。電力効率を上げることは、電気料金と冷却のような運用コストの両方の節約になります。運用するユーザにとっても高効率化は、ラック密度を高め、コンピュータを設置するスペースを広げ、コスト効率...
    • Apr 11, 2017

    センサの通信方式を革新するデュアルバンド・ワイヤレス・コネクティビティ

    ベン・ギルボア (Ben Gilboa), Texas Instruments ここ数カ月の間に、Sub-1 GHzとBluetooth® low energyの両テクノロジを同時にサポートするデュアルバンド動作機能を搭載したワイヤレスSoC(System-on-Chip)が発表されました。これによりスマート・ワイヤレス・ネットワーク構築への新しい道が開けました。これまで、センサは中央の制御装置等や他のセンサと直接通信を行っていましたが、Bluetooth low energy...
    • Apr 11, 2017

    PoweTips: システムの安定性評価のためのナイキスト線図の使い方

    ボード線図は、動的システムの安定性を判断する方法としてよく用いられますが、ボード線図が安定性を直接的に示さない場合もあります。 図1に、TIの TPS40425 同期降圧型コンバータのボード線図を示します。このアプリケーションでは、降圧型コンバータの出力段にπ型フィルタが使用されています。 図1: 出力段にπ型フィルタがある降圧型コンバータのボード線図 π型フィルタで使用されるフェライト・ビーズは負荷電流によってインダクタンスが変化するため、異なる負荷条件で測定されたボー...
    • Apr 11, 2017

    PowerTips: USB Type-C™アプリケーション用のPWM制御による出力電圧調整

    コンシューマ・アプリケーションでは、 USB Type-C™ などのさまざまな動作条件に対して、出力電圧の調整に対応した電源が必要になることがよくあります。そのために、出力電圧を簡単かつ効率的に調整できる方法が求められています。必要な出力電圧を設定するために、集積回路(IC)のフィードバック(FB)ピンをさまざまな方法で利用できます。たとえば、FBピンにトリム抵抗を付加し、電流を追加でソースまたはシンクするための電圧をFBピンの分圧抵抗回路に印加します。または、I2Cバスを使用して、FB...
    • Apr 11, 2017

    DC/DCコンバータの出力に電圧を加えることはできますか?

    TI E2E™コミュニティの非絶縁型DC/DCフォーラム でよく受ける質問に、「コンバータに入力電圧が印加されていない場合、DC/DCコンバータの出力側に電圧を加えることができますか?」というものがあります。そういったケースは、製造工程でプロセッサやマイコン(MCU)をプログラミングする場合によくあります。そのような場合、AC電源やバッテリーからシステムの入力電圧は通常与えられません。単に、プログラミング用にマイコンに給電するだけの目的で、出力側に外部電圧が印加されます。図1に、一般的...
    • Apr 11, 2017

    昇降圧型反転コンバータで成功する基板レイアウト

    DC/DCコンバータ分野では、 LM5017 ファミリのような降圧型コンバータや降圧型レギュレータにおいて、正極性の入力電圧VINから、負極性の出力電圧VOUTを作ることができることは、良く知られています。一見、昇降圧型反転コンバータの回路は降圧型コンバータと同じICを使っているように見えますが、実際には異なります (図 1a と 図1c)。これらの回路には、電圧レベル、電流レベル、スイッチング電流経路やプリント基板レイアウトなどで重要な違いがあります。 前の ブログ記事 ではVIN 範囲、VOUT 範...
    • Apr 7, 2017

    スペース制約のある組み込みアプリケーションにより多くの性能を詰め込む方法

    センサのアプリケーションは、物理的にますます小型化してきています。工場内で見えないよう設置するのに必要な産業用リモート・センサ(図1)や、次世代のスマート・ウェアラブル・デバイス向けのセンサを設計する場合でも、リソースとしてのスペースは不足してきています。 一方、マイコンやシステム・レベルでのローカルな集積化やプロセシング技術に対する需要は増えています。ラックやテスト・ベンチから複数のノードに直接つなげて、非局在化された測定を行う場合に、局在的な解析をサポートする先進的なプロセシング能力と結び付...
    • Apr 4, 2017

    多数のコネクテッド製品と接続規格、1つのプラットフォームによる産業用IoTの変革

    ネットワーク接続された未来の工場を想像してみてください。回転するモーターやあちこち動き回るロボット・アーム、電気を供給すると、うなりを上げて振動する機器の動作でにぎやかな工場になっていることでしょう。そこでは、見渡す限りすべてのものが電子的に接続されています。これが産業用IoT(IIoT:Industrial Internet of Things)の未来像です。 それぞれの機器とクラウド内のリモート・サーバーの間で大量のデータが継続的に交換され、発生する振動やノイズから、放射される熱や湿気まで、...
    • Mar 29, 2017

    APECレポート:TIの革新的な産業用設計向け製品

    フロリダ州のタンパで毎年開催されるパワー・エレクトロニクスの展示会「APEC(Applied Power Electronics Conference)」は今年で32回目となります。この記事では今回TIが自社のブースで展示した、産業用システム向けの最新リファレンス・デザインについてご紹介します。 APEC全体の傾向として、ここ10年ほどはシステム技術やサブシステムの設計の劇的な台頭と集中が目立つようになってきました。参加各社は、システム設計の専門知識をベースに、サブシステムレベルで、...
    • Mar 27, 2017

    2017年の技術革新を牽引する4つの技術トレンド

    電子化の波が高まり、エレクトロニクスは生活環境のあらゆる場面で利用されています。私たちを取り巻くあらゆるものが、より賢く、より多くつながるようになることは、すなわち、世の中にいかに多くの半導体搭載製品が溢れているかを表しています。 ビッグ・データはますます巨大化し、パーソナル・エレクトロニクスはますますパーソナル化し、スマート機器はよりスマート化しています。2017年には、次に述べる技術トレンドが技術革新の方向性を決めるであろうと考えています。これらのトレンドの中には、前年から持ち越された...
    • Mar 23, 2017

    産業用システム設計向け電源内蔵の強化絶縁アイソレータ

    ファクトリ・オートメーションやグリッド・インフラストラクチャ向け機器をはじめとした産業用アプリケーションへの需要が高まるにつれて、システムへの機能追加のニーズも増加しています。これによって、電源管理システムには、装置の温度を上昇させずに多様な回路に電源を供給するという、より厳しい要件を課されるようになりました。 過去のブログ記事で、システムの低電圧側と高電圧側の間でのアイソレータ製品の使用について説明しました。データ・アイソレータ製品を使うことで、信号絶縁機能を簡単に実現できますが、...