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Recent blog posts

Naoko Suzuki1
- Dec 11, 2018
EMI性能の向上に有効なマルチチャネル降圧コンバータ・レイアウトはどれか

設計者は、多数の電源レールをサポートする車載機器システムに複数のDC/DC降圧コンバータをよく使用します。しかし、そのようなタイプの降圧コンバータを選ぶときには考慮すべき点があります。例えば、AMラジオ帯域との干渉を避けるために、車載インフォテインメント／ヘッド・ユニット用に（2MHz以上で動作する）高スイッチング周波数のDC/DCコンバータを選ばなければなりません。また、比較的小型のインダクタを選んで、ソリューション・サイズも小さくする必要があります。それに加えて、高スイッチング周波数DC/D...
Naoko Suzuki1
- Dec 11, 2018
DC/DCコンバータのパッケージおよびピン配置設計により車載EMI性能を強化する方法

DC/DC降圧コンバータや昇圧コンバータの電磁干渉（EMI）の削減を図る上で、プリント基板（PCB）のレイアウトが鍵となることはよく知られていますが、非常に低いEMIが求められる車載用ゲートウェイ・モジュールやレーダ・センシング・システムなどの車載用アプリケーションでは特に重要です。図1の回��図は、同期整流降圧コンバータ回路の2つの重要なループを示しています。レイアウトの電源ループ領域の大きさは寄生インダクタンスとそれに関連する磁界の伝播に比例するため、最小限に抑えることが必須となります。図...
Naoko Suzuki1
- Dec 11, 2018
超音波テクノロジによってホーム・オートメーションの利便性と性能を向上させる方法

照明、ファン、サーモスタット、テレビ、音楽機器、ガレージ・ドア、玄関のチャイムなどの制御の自動化についての関心が高まっていることで、商用ビルディング・オートメーション・テクノロジを住宅に導入する傾向がますます強まっています。例えば、Amazon Alexa、Google Home、Apple HomePodおよびHomeKit、Winkのほか、多数のセントラル・ハブ製品が、住居内の各種電気/電子デバイスを制御および監視しています。（図1）図1：動作検出や存在検出を備えた一般的なホーム・オートメ...
Naoko Suzuki1
- Dec 7, 2018
洗練されたロボットのための超音波式検出の利用

現在、人間が行っている作業の多くをロボットが行うようになる日は、遠い先のことではありません。私たちはすでに、ロボット掃除機に部屋の掃除をさせたり、ロボット芝刈機に庭の草刈りをさせたりしています。工場では、歯ブラシから自動車まで、私たちが使用する多くの製品をロボットが製造しています。中国や日本ではロボットが料理を運び、ドローンによる肥料の散布や商品の配送も行われています。ですから、ロボットが家を建てたり、道路を敷いたり、クルマを運転したりする日も近いことでしょう。しかし、そのような未来を現実にするための重要な要件の1つは、ロボットが人間と同じような感覚を持つことです。ロボット機器の最大の課題の1つは、壁や家具、設備、人間、他のロボットなどに衝突することのない移動経路をどのように見つけるかです。障害物を避けて効果的に作業を行うために、ロボットは数センチから数メートル先の障害物を検出し、別の場所に移動する時間を確保する必要があります...
Naoko Suzuki1
- Dec 5, 2018
振動解析によるモーター故障予知、第2部

モーターやポンプは、工場や建物の重要なインフラストラクチャ・コンポーネントであり、その役割を果たすには適切な動作状態が保たれる必要があります。モーターやポンプの役割は、オートメーション・ライン上の物を動かしたり、暖房、換気、空調（HVAC）システム用に冷却液や冷却空気を流したりなどさまざまです。どんなときであっても、性能低下はメンテナンス費用がかさむことになりかねません。あるいは故障により製造能力が停止状態になるかもしれません。十分な性能を維持するには、これらの機械の潜在的故障の徴候を監視する...
Naoko Suzuki1
- Dec 5, 2018
状況監視による故障予知、第1部

工場での製造活動には多数のモーターやポンプが不可欠です。その機能が故障すると、ラインが完全にストップしてしまうことになりかねません。これを防ぐために通常は幅広い予防保守計画を準備しておき、定期的に実施する必要があります。このような計画は寿命統計に基づくもので、機器の実際の状況には基づいていません。機器の状況がわかれば、メンテナンス費用を削減でき、予期しない故障の危険性も減らすことができます。機器の状態を認識して修理や交換の予定を立てることを、予防保守と言います。故障に至るプロセス最終的に機能...
Naoko Suzuki1
- Dec 3, 2018
超音波センサはどこに使われているのか？

超音波センサは、乗用車の超音波パークアシストのようなアプリケーションに長年利用されてきました。これは、車両の駐車の際に低速における物体検出を支援するものです。現在は、その他にもキック・ツー・オープン・リフトゲートと侵入検知アラームという2つの新たな超音波センサ・アプリケーションが登場しています（図1を参照）。この記事では、これら3つのアプリケーションで超音波センサが使われる理由とその仕組みについて説明します。図1：乗用車に搭載されている超音波センサ超音波パークアシスト超音波パークアシストは...
Naoko Suzuki1
- Nov 28, 2018
任意波形ジェネレータの高電圧、高周波信号生成における歪みを低下させる方法

毎日のように新しい技術が出現するなかで、より高速な高電圧信号の生成の必要性はますます高まっています。また、必要な条件もエンド機器によって頻繁に変化しています。これらのエンド機器は、任意波形ジェネレータ（AWG）や高電圧クロック・ジェネレータの速度の向上から、パワー電界効果トランジスタや半導体試験機器の入力の駆動まで、あらゆるものである可能性があります。高電圧や高電流からの速度増加の要件によって、動作の温度制限を維持しながら高周波正弦波信号に歪みが発生しないようにするには、最終段の出力駆動アンプに非常に大きな圧力がかかります。低抵抗、または大容量の負荷駆動が必要な場合、出力アンプでは高電圧、高周波信号生成がさらに困難になります。高周波で高電圧スイングが必要なアンプは、最大リニア出力電流駆動が制限されることがあります。スルー・レート制限によって出力信号の歪みが増加し、アンプは高い周波数で必要な出力電流をソースまたはシンクできません...
Naoko Suzuki1
- Nov 26, 2018
AR HUDにおける太陽光負荷モデリングの重要性

現在、拡張現実（AR）ヘッドアップ・ディスプレイ（HUD）の応用例として、パイロットの視線上に重要な情報が豊富に映し出されるジェット戦闘機があげられますが、自動車についても、運転する上で重要な情報を現実世界に重ね合わせるARディスプレイは、運転体験をまったく変えてしまうものです。自動車を取り巻く環境では、基本的な警告音やマークを出す代わりに、運転手の視線上に直接グラフィック表示を映して情報を伝えたり視野内の危険性を特定したりすることで、運転者が速やかに行動を起こせるようになるでしょう。このグラフ...
Naoko Suzuki1
- Nov 19, 2018
「スマート・シェルフ」が実現する、シームレスなショッピング体験

店内のすべての商品の紙の値札をすべて手作業で張り替えるには、数週間かかります。この作業は時間だけでなく、コストもかかります。また、大量の用紙が必要になるため環境にも優しくありません。電子棚札（Electronic shelf labels、ESL）は、商品の価格の変更に必要な労働力や用紙の使用を削減し、印刷コストを節約でき、店の収益性と顧客体験の向上に役立ちます。 ESLは商品陳列棚近くにいる買い物客のデバイスと接続し、買い物客の好みやニーズにもとづいてより効果的な広告を提供します。特定の商品の...
Naoko Suzuki1
- Nov 12, 2018
electronica 2018: オートメーション技術がもたらす、よりスマートなソリューション

オートメーションは、私たちの生活の一部である住宅、オフィス、工場に到来しています。スマート・ビルディングやスマート・ファクトリでは、機械や電化製品が自ら考えて相互に対話します。また、ビルの管理者やメーカーは、保有する設備が自律的に動作できるようになる日が来ることを夢見ています。しかし、これはビルや工場だけにとどまりません。自動車は、帰宅中に家の明かりを点けるように住宅に指示を出します。オフィスは、室内にいる人の数に応じて温度を調節します。交通信号は、自動車や歩行者の通行に応じて信号を変えるタイミングを判断します。可能性は広がり続けています。 TIのヨーロッパ/中東/アフリカ地域を統率するステファン・ブルーダー(Stefan Bruder)は次のように語っています。「センシング技術や処理技術の進展が続くなか、工場のロボットからスマート・ホームでの電化製品への最新の配電網まで、各分野の電子機器によって私たちの生活はよりスマートで接続されたものになるでしょう...
Naoko Suzuki1
- Oct 30, 2018
ロボティクス、再生可能エネルギー、通信その他で実装面積を半減、電力を倍増するGaN半導体

電源は製品の外部から見ることができませんが、昔のレンガのような大きさの携帯電話から重いテレビセットまで、エレクトロニクス製品の内部で大きな空間を占めていた歴史があり、現在でも、製品の内部では高い電力密度への要求が増加しています。これらの古い製品は、シリコンベースの電源の革新によって、より扱いやすいサイズになりましたが、その向上も限界に突き当たります。シリコンベースのデバイスは、サイズを大きくしない限り、より高電力の供給に必要な高い周波数動作が不可能です。この制約は、5Gワイヤレス・ネットワーク...
Naoko Suzuki1
- Oct 24, 2018
「エッジ」のインテリジェント自律機能：意思決定を行うセンサによって実現するスマートライフ

それほど遠くない職場へ車で通勤中、信号が青になるまで無駄に時間を取られるということはよくあります。「自分の進行方向は赤信号なのに、どの方向からも誰も来ない。よく起こることなので、車に乗る前に気分を鎮めることにしています。」そう語るのはTI産業用レーダ・グループのリーダーであるロバート・ファーガソン（Robert Ferguson）です。彼は、シンプルなレーダ・チップを使えば、信号機が状況を理解し、青に変えることが可能だと知っているため、すべての信号が、 TIのミリ波センサを使い、情報に基づいて自ら判断をするようになる日が待ちきれません。それは遠い未来ではないでしょう。ミリ波テクノロジは、すでに量産されており、高度なレーダ・センサとして産業界や自動車業界のお客様に採用されています。TIは、世界で最も正確なシングルチップのCMOSレーダ・センサを初めて提供しました。マイコン、RFフロント・エンド、ハードウェア・アクセラレータ...
Naoko Suzuki1
- Oct 16, 2018
コネクテッド・カーとのテレマティクスの進化

未来の自動車を想像した場合、おそらくみなさんは自律走行を思い浮かべるでしょう。しかし、私たちの運転の習慣が変わったときに、乗員としてはどのような変化があるでしょうか。両手が自由になり、両足もリラックスさせることができるでしょう。毎日の通勤は、単調で退屈なものから、罪悪感を抱かずに仕事をしたりビデオ・チャットやコンテンツのストリーミングを楽しんだりできする時間に変わるでしょう。これはコネクテッド・カーにおけるテレマティクスの1つの未来像にすぎず、可能性は無限です。テレマティクスの将来の姿を知るた...
Naoko Suzuki1
- Oct 12, 2018
CTO（最高技術責任者）のアハマド・バハイが、人と機械の融合に必要な絶縁機能について語る

人と機械が継続して関わり合うとき、絶縁が重要な問題になります。電気自動車内のスイッチ、センサや高電圧モータなどをつなぐ配線の総延長は数マイルに達します。産業用コントローラは工場内に設置されたセンサとの間で、データやコマンドのやり取り、及び、電源を供給します。医療用の高電圧デバイスは病室や長期療養施設内の患者を監視します。USBインターフェイスは産業用機器とマイコンを接続します。スマート・コントローラはコマンドを受けて高電圧リレーを制御します。産業用の機械システムが、電気モータ、センサやアクチ...
Naoko Suzuki1
- Oct 4, 2018
組込みLinuxホスト・プロセッサと互換性を持つDLP LightCrafter Display 2000 EVMの使用方法

『DLP ® LightCrafter™ Display 2000評価モジュール（EVM）』は、スマート・ホーム・ディスプレイやヘッドアップ・ディスプレイ（HUD）、PicoプロジェクションなどのアプリケーションでDLPテクノロジの評価とプロトタイプの開発が可能な、堅牢性の高いエントリーレベルのプラットフォームです。前世代のDLPテクノロジのEVM製品とは異なり、『DLP LightCrafter Display 2000 EVM』はさまざまな組込みホスト・プロセッサと互換性があり、独自のDLPテクノロジに対応したプロジェクトのプロトタイプをより簡単に開発できます。図 1 ： DLP LightCrafter Display 2000 EVM の側面図1は、光学エンジンが搭載されている完全な形のEVMで、このまま使用できます。また、互換性のあるデバイス・ドライバにより、Sitara™...
Naoko Suzuki1
- Oct 1, 2018
次世代ADAS用カメラ・モジュールの電源回路構築法

最近、新世代の自動運転車の開発やテストへの取り組みに関するニュースが大きく取り上げられています。先進運転支援システム（ADAS）の開発は、運転の安全性を高め、自動運転の可能性を切り拓く上で、自動車業界の重要なトレンドになっています。運転支援と自動化の進展のカギを握るのは、未来のクルマに設計段階で組み込まれるカメラ、レーダー、ライダー（LIDAR）などのさまざまなセンサです。特にカメラ・モジュールは道路標識の読み取りなどの自律的な意思決定に重要なデータを提供することから、車載ビジョン・システムに対する要件が急速に進化し、収集するデータ量は増加の一途をたどっています。例えば、カメラで使用されるCMOSイメージ・センサのピクセル数の増加は、データ処理量と消費電力の増大をもたらします。さらに、車体からカメラが突き出たデザインのクルマを求める人はいないことから、カメラ・モジュールは小型、高効率、ディスクリート型でなければなりません。本稿では...
Naoko Suzuki1
- Sep 26, 2018
ファクトリー・オートメーションにおけるインテリジェントな安全保護のためのミリ波センサの活用

オートメーションは、ビル、住宅、都市など私たちの世界に革命をもたらしています。そして今日、工場ではインテリジェント・オートメーションが活用されています。プロセス・チェーンはより効率的になり、これまでよりも簡単に保守できるようになっています。ファクトリー・オートメーションでは、固定型と可動型の両方のロボットが、製造から梱包までさまざまな用途に使用されています。人間と機械が「手を携えて」行う作業が多い工程では、人間、自律走行車、動かない物体のような障害物が工場の作業現場に存在する可能性があります。こ...
Naoko Suzuki1
- Sep 25, 2018
基本的なブラシレス・ゲート・ドライバの設計 – Part 1

モーター・ドライバの中でも特に素晴らしいのはブラシレスDCモーターです。そう断言するのには理由があります。高効率、大電力、高トルク、低ノイズ、低電磁干渉（EMI）、低振動、長いバッテリ持続時間、長いモーター寿命、高速、優れた製品といったメリットが得られるだけでなく、感動を与える要素や遊び心、インテリジェンスを加えることができるからです。図1：ブラシレスDCを実装したアプリケーションの例ブラシレスDCモーター駆動の興味深い部分は、アルゴリズムです。センサあり/なしでの監視、台形波または正弦波制...
Naoko Suzuki1
- Sep 25, 2018
基本的なブラシレス・ゲート・ドライバの設計 – Part 2

Part 1をまだお読みでない方はこちらから。ブラシレスDCモーターは素晴らしい！しかも友達作りにも役立つ。実際のハードウェアについては誰も話したがらないが、ここでは言及をする。ディスクリート型ゲート・ドライバと統合型ゲート・ドライバには、それぞれ長所と短所がある。機能やメリットについて一日中話していてもいいのですが、エンジニアが本当に知りたいのは実際の回路です。この記事では、ディスクリート型と統合型のゲート・ドライバ・アーキテクチャを直接比較し、両者の基板レベルでの違いを示します。...
Naoko Suzuki1
- Sep 18, 2018
MOSFETの選択方法 – モーター制御

モーター制御は、30V～100VのディスクリートMOSFETのマーケットにおいて、大規模かつ急速に拡大している市場であり、特にDCモーターを駆動する多数のトポロジに利用されています。この記事では、エンド・アプリケーションでモーターを駆動するために使用されるFETをはじめとした、特定のエンド・アプリケーションで考慮すべき具体的な検討事項を紹介します。ここでは、ブラシ付きモーター、ブラシレス・モーター、ステッピング・モーターを駆動するFETを正しく選択することに重点を置いて説明していきます。厳格なル...
Naoko Suzuki1
- Sep 11, 2018
LDOの基本：熱 – 自分のアプリケーションはどれくらい熱いのか？

低ドロップアウト（LDO）レギュレータの本質的な機能は、過剰な電力を熱に変換して電圧のレギュレーションを行うことです。そのような性質から、この集積回路は、低消費電力アプリケーションやVINからVOUTへの差動電圧が小さいアプリケーションに最適なソリューションとなっています。アプリケーションの性能を最大限に高めるためには、この点を考慮しつつ、適切なLDOを適切なパッケージと共に選択することが極めて重要です。使用可能な最小のパッケージが常に目的のアプリケーションに最適とは限らないため、設計者によって...
Naoko Suzuki1
- Sep 11, 2018
LDOの基本：コンデンサと容量

低ドロップアウト・レギュレータ（LDO）は、あらゆる種類のアプリケーションで電源として使用されます。ただし、LDOが正常に動作するためには、出力コンデンサが必要です。アプリケーション用にLDOを設計する際の一般的な問題の1つが、正しい出力コンデンサを選択することです。この記事では、出力コンデンサを選択する際のさまざまな考慮事項と、それがLDOに対してどのように影響するかについて検討します。コンデンサとは何かコンデンサは、電荷を保持するために使用される素子であり、絶縁体によって隔てられた1つま...
Naoko Suzuki1
- Sep 11, 2018
LDOの基本：逆電流の防止

低ドロップアウト・レギュレータ（LDO）での電流の流れは、一方通行の道路と同じで、逆方向に流れれば大きな問題につながるおそれがあります。逆電流は、VINからVOUTへではなく、VOUTからVINへと流れる電流です。この電流は一般に、通常の導通チャネルの代わりにLDOのボディ・ダイオードを通って流れ、デバイスの長期的な信頼性に影響を及ぼしたり、デバイスに損傷を与えたりする可能性もあります。 LDOには3つの主要な構成要素があります（図1を参照）。バンドギャップ・リファレンス、誤差増幅器、パスFET...
Naoko Suzuki1
- Sep 11, 2018
LDOの基本：静止電流の基本

めったに使わない電子デバイスを使ってみようと手に取ったら、バッテリが切れていたり、ほとんど残っていなかったりして腹が立ったという経験はありませんか？そのデバイスが単にスタンバイ・モードやスリープ・モードになっていたのなら、原因は小さいながらも極めて重要な仕様である、静止電流かもしれません。静止電流とは静止は、「活動していない、または休止している状態や期間」と定義されています。つまり、静止電流（IQ）とは、スタンバイ・モード中の軽負荷や無負荷のシステムに流れる電流です。静止電流は、デバイスがオ...