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Recent technical articles

Yurina O.
- Jul 2, 2020
スタック出力PSRフライバックDC/DCコンバータによりレギュレーション性能を高める方法

車載トラクション・インバータ用のゲート・ドライバ・バイアス電源や、ファクトリ・オートメーション・アプリケーション向けフィールド・トランスミッタの4～20mAループ・センサのように、製品ライフ・サイクルの長さが要求される低消費電力絶縁型設計では多くの場合、簡素で信頼性の高い1次側レギュレーション対応（PSR）のマルチ出力フライバック・コンバータが活用されます。PSRフライバックには、以下に示す2つの重要な特性があります。絶縁バリアをまたぐ部品が電源トランス1つのみという、高い信頼性と利便性。フィードバック・レギュレーションにはフォトカプラ、補助巻線、信号トランス、または外部リファレンスが不要総部品数が少なく、特に絶縁出力が複数必要な場合に有利この技術記事では...
Yurina O.
- Jun 30, 2020
電源設計のヒント: 負の出力電圧を動的に調整する方法

負の出力電圧を生成する標準的な手法はいくつかあり、一方で出力電圧を動的に調整するよく知られた手法もあります。この技術記事では、シンプルなレベルシフト回路を使ってこの2つの手法をつなぎ合わせる「ミッシング・リンク」について紹介します。負電圧を出力する電源が必要なアプリケーションとしては、試験および測定、航空宇宙防衛、車載機器、医療機器などがあります。負電圧レールを生成する一般的な方法の1つが、普通の降圧コンバータを、反転昇降圧コンバータとして動かすことです[1]、[2]、[3]。降圧コンバ...
Yurina O.
- Jun 29, 2020
汎用高速充電 – バッテリ駆動アプリケーションの将来のトレンド

今日の消費者は、ポータブル電子機器をどこにいても充電したいと考えています。例えば、旅行者が飛行機の搭乗前や列車の乗車前の待ち時間に、携帯電話やノートパソコン、ヘッドホンなどを充電している光景は日常的に見られます。しかしデバイスごとに充電方法が異なるため、消費者は複数のアダプタを持ち歩く必要があり、どれがどのデバイスのものかを覚えるのも一苦労です（図1参照）。そのような苦労を最小限で済ませるには、バッテリ充電システムの設計で各種の入力電源からの充電をサポートする必要があります。 USB Type-...
Yurina O.
- Jun 24, 2020
急速に高まる静電容量式タッチのトレンド

消費者に強い第一印象を与えることは大切ですが、主に2つの要素によって左右されます。それは、製品の見た目とユーザーとの対話です。高性能の静電容量式タッチおよび近接センシングのテクノロジを利用すると製品の見た目だけでなく、ユーザーと製品とのインターフェイスも洗練され、消費者に強く印象付ける思い切った製品設計ができるようになります。しかし、静電容量式タッチ設計を産業用アプリケーションに組み込む作業は、経験の浅い製品エンジニアにとって難易度が高いことで有名です。機械的な統合、ソフトウェア開発、ノイズ耐性や防湿性、コストといった、よくある設計課題は、未経験者にとって壁になります。そこで、静電容量式タッチ・アプリケーション向けのCapTIvate™テクノロジが助けになります。『MSP430FR267x...
Yurina O.
- Jun 23, 2020
クロック・ジェネレータを使用した車載アプリケーション用eAVBブリッジングの最適化

車載ヘッド・ユニットなどの車載インフォテインメント・システムで最大の成長分野の1つとなっているのが高品質オーディオです。特にオーディオ/ビデオ・ブリッジング（AVB）に注目が集まっています。この記事では、クロック供給ソリューションを通じてeAVBを最適化することにより、車内での高速データ転送を実現する方法について説明します。 Ethernet AVB （ eAVB ）規格 AVBの実装は、IEEE（米国電気電子学会）が定める802.1AS、802.1Qat、802.1Qav、802.1BA、802.1Q、1722という6つの規格によって定義されています。これらの規格は以下に挙げるような機能に対応しているので、他のプロトコルでは保証できないレベルの低レイテンシで、イーサネットを介してオーディオ...
Yurina O.
- Jun 22, 2020
電力線通信用にOOK変調を備えたRS-485トランシーバでバス設計を簡素化しコストを削減する方法

現代はエアコンのおかげで、夏真っ盛りの時期でもとても爽やかに過ごせます。ただリモコンのボタンを押すだけで、部屋がたちまち快適な温度になります。その間ずっと、リモコンから遠く離れた場所で、室外機が激しく稼働し続けています。このような高温の中で、信頼性の高い長距離接続が行われるのは、魔法のように見えるかもしれません。これは、比較的ありふれた通信規格の1つであるRS-485のおかげです。 4線式ワイヤから2線式ワイヤへ電力線通信用のOOK変調を備えた『T...
Yurina O.
- Jun 19, 2020
バッテリの安全性と精度を向上させるヒント

お使いのバッテリ・モニタの精度に問題がありますか？バッテリ・パックとの間で流れる電流の量は、測定されて、さまざまな目的に使われます。例えば、電動工具の着脱可能なバッテリ・パックが誤ってショートすると、大電流が流れ、危険な状態になり得ます。あるいは、掃除機のようなバッテリが組み込まれた電化製品の内部で誤作動が起きた場合にも大電流が流れることがあり、場合によってはその設計で安全に対処できる電流レベルを超えるかもしれません。この2つの例を見ても、電流が過剰なレベルを超えていないか監視...
Yurina O.
- Jun 12, 2020
分子検査技術を用いて、医師の迅速で正確な診断を支援

（この技術記事は Eduardo Bartolome との共著です。）ポイント・オブ・ケア（PoC）分子診断市場の成長を後押しする主な要因は、感染症の有病率の高さ、オーダーメイド医療の認知と受容の拡大、そして、結果の正確さや可搬性の向上につながる分子技術の進歩です。PoC分子診断技術のおかげで、何日も検査結果を待たなくても初診時に迅速に診断して治療内容を決定できるので、医師はより良い標準治療を提供することが可能になります。この技術記事では、この種の検査について簡単に説明し、これらの機器の主要ブロックに使われる実際のいくつかのコンポーネントについて詳しく説明します。図1：PoC分子診断アナライザ機能に関する一般的な表現大まかに言うと、生体の検体には、光学蛍光で検出可能なほどの目標DNAが含まれていないことがあります...
Yurina O.
- Jun 3, 2020
アナログ回路設計者のためのヒント集：「ADC信号の分解」

シグナルチェーン・ノイズやアナログ/デジタル変換に対する影響、およびその影響を最小限に抑える方法についての理解は、すべてのアナログ設計者にとって基本的な知識と言えます。この「信号の分解」シリーズは、デルタ-シグマADCのノイズに関し、包括的な理解を提供することを目的としています。代表的なシグナル・チェーンの一般的なノイズ源を調べ、ノイズを低減して高精度の測定を維持する手法を、全12部にわたり解説します。＜デルタ - シグマ ADC 内のノイズの概要＞・第１部 ADCノイズの基本を重点的に見ていきながら、以下のようなトピックに関する疑問に答えて、詳しく説明していきます。 - ノイズとは何なのか？ - 代表的なシグナルチェーンにおいてノイズはどこから発生するのか...
Yurina O.
- May 26, 2020
イーサネット設計を簡素化する　第1部：イーサネットPHYの基本と選択プロセス

100BASE-T1、1000BASE-T、100BASE-TX、10BASE-T、10BASE-Teなど、イーサネットPHYの用語に不慣れな人にとって、いくつもある規格を見比べるのは大変でしょう。他にも下記のようなたくさんの疑問があることでしょう。・MII（Media Independent Interface）とは？・車載PHYと産業用PHYとの違いは？・インターネット・プロトコル・カメラ、テレマティクス制御ユニット、プログラマブル・ロジック・コントローラに最適なPHYを選択するためには、どうすればいいのか？・すべてのPHYが、さまざまのフィールド・バス要件を満たしているのか？この「イーサネット設計を簡素化する」技術記事シリーズの第1部では、読者が最終アプリケーションに合ったPHYを選ぶことができるように...
Yurina O.
- May 25, 2020
ラボに行かずに設計を続けるためのヒントとツール

ハードウェア・エンジニアのみなさんは、仕事を部分的に自宅で行うのには慣れているかもしれません。しかし、ラボに行かずに設計を構築・検証・試験するのは、不可能ではないにしても難しいでしょう。 TIでは、調査・ブレインストーミングから設計、試験、サポートに至るまで、設計プロセスのそれぞれのフェーズに対応したオンライン・ツールやリソースを幅広く用意しています。今回はその豊富なTIのリソースをご紹介します。フェーズ 1 ：調査とブレインストーミングシステム設計の期限が厳しくて、この設計が最も効率的なものなのか、問題を解決する別の方法はないのか、といったよ��に、客観的な目で全体を見て検討することが難しい場合があります。革新的な方法やコスト削減の方法を見つけたいのであれば特に、今のこの機会に...
Yurina O.
- May 25, 2020
拡張性の高いPMICの利用で車載カメラ・モジュール電源の再設計を省略

車載カメラ・モジュールの設計者は、開発期間の短縮を目指す一方で、カメラ・モジュールをさらに小型化しつつ、高い拡張性も確保し、さまざまな種類の画像シリアライザやセンサに再利用できるようにする必要があります。この技術記事では、設計仕様やプラットフォームの拡張性など、車載カメラ・モジュール設計における設計上の重要な課題をいくつか取り上げます。拡張性の高い PMIC を利用して設計を簡素化し、開発期間を短縮共通した電源設計プラットフォームがあると、設計期間の短縮をはかることができ、製品化までの期間も短縮されます。電圧監視を内蔵しピン互換性のあるプログラム可能な電力管理IC（PMIC）を利用することで、電源回路を再設計しなくても、非機能安全性アプリケーション（サラウンドビュー・カメラなど）から機能安全性アプリケーション...
Yurina O.
- May 22, 2020
新型コロナウイルス感染症と闘う医療従事者に向けてTIのお客様への支援

「息苦しさはありませんか？」というメッセージで、スマホのアプリが毎日ユーザーの状況を訊ねてきます。しかし、医療従事者はすでに、ユーザーの健康状況を把握しています。患者個人が使用する新しいウェアラブル・テクノロジを利用して、血中酸素レベル、脈拍数、その他のバイタル・サインをモニタリングしているのです。このウェアラブル・デバイスは、患者の居場所に関係なく、もちろん自宅にいるときでも、呼吸器疾患を常に監視します。医療従事者や患者、その他の人が新型コロナウイルスにできるだけ感染しないように厳重な対策を行っている病院にとって、これは革新的な技術です。TIの極めて小さい組込みチップを活用し、リストバンドにはめ込まれたデバイスは、患者が自宅待機をしているときでもバイタル・サイン・データを処理します...
Y.U
- May 20, 2020
[FAQ]車載用高電圧コンタクタ・エコノマイザに電流モードPWMコントローラを使用する方法について

この記事では、お客様からよく寄せられる質問とそれに対する回答をまとめています。車載用高電圧コンタクタ・エコノマイザに電流モードPWMコントローラを使用する方法について HEV/EVの高電圧バッテリは、トラクション・インバータへの給電に加えて、ACコンプレッサなど他の高電圧負荷への給電にも使用されます。バッテリを負荷に接続するために、バッテリからの電力ラインは、コンタクタと呼ばれる電子制御の高電圧スイッチを通して配線されます。図1に示すように、車載用の一般的な高電圧電源基板回路では、バッテリ切...
Yurina O.
- May 17, 2020
バッテリ・モニタリング・システムの電圧測定精度を改善する方法

以前の技術記事で確認したように、電気掃除機や、電動工具、電動自転車といったバッテリ駆動システムを安全に使用するためには、バッテリ電圧、電流、温度を正確にモニタリングする必要があります。今回は、リチウム・ベースのバッテリの電圧モニタリングに注目したいと思います。リチウム・ベースのバッテリの安全規格で求められる重要な要件は、バッテリ・メーカーが指定した電圧範囲内でのみバッテリが動作するようにすることです。なぜこの要件が非常に重要なのかというと、この制限以上にリチウムイオン・バッテリ・パックを過充電すると、火災や爆発につながる恐れがあるからです。実際に過充電は、現実的な危険性をはらんでいます。バッテリ・パックを他のシステム用に作られた充電器につないでしまったがために、そのバッテリ・パックの許容電圧を超えても充電が続くかもしれません...

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