アナログ - Japan - TI E2E Community

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 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
- Sep 10, 2018
業界最小のオペアンプで超小型マイクロフォン回路を設計

音声コマンドは、市場で製品を差別化する機能として多くのアプリケーションで人気です。マイクロフォンは、音声や発話を使用するあらゆるシステムの基本コンポーネントであり、サイズ、コスト、性能の点でエレクトレット・マイクロフォンが広く採用されています。このブログでは、非常に小型でコストを最適化したエレクトレット・コンデンサ・マイクロフォンのプリアンプ設計について説明します。この設計で使用する『 TLV9061 』は、業界最小のオペアンプで、0.8mm × 0.8mmの超小型リードレス・パッケー...
Naoko Suzuki1
- Sep 4, 2018
高性能/コスト重視型アプリケーションにおけるローサイド電流検出

モータ制御を必要とするアプリケーションには、通常、何らかの電流検出回路があります。モータを流れる電流を検出すれば、必要に応じて速度などの調整をモータに加えることができます。例えば、ドローンでは、プロペラを制御する各モータが、ドローンの操縦、安定、離陸にローサイド電流検出回路を使用するのが一般的です。ドリルやレシプロソ（往復式のこぎり）などの電動工具では、ユーザがレバーを引く強さに応じて、ローサイド電流検出回路が工具の速度を制御します。このような製品は一般消費者向けに販売されているため、通常、コ...
Naoko Suzuki1
- Jul 18, 2018
新しいWEBENCH® Power Designerがさらに使いやすく

TIは今月、デザインを刷新したWEBENCH® Power Designer用のHTML5アプリケーションを発表し、より使いやすいオンライン設計のインターフェイスを導入しました。今回の記事では、電源設計をより迅速かつ簡単に実行できるようにデザインされた、新たな機能強化について紹介していきます。入力フォームまず、図1のように、入力フォームのデザインが刷新されています。このフォームでは、想定しているTIのデバイスを簡単に見つけたり、基本的な入力内容を利用して検索を開始したりすることができ...
Naoko Suzuki1
- Jun 29, 2018
JFET入力アンプを高速アプリケーションに使用する利点とは

電圧帰還アンプは、トランジスタの種類、すなわちバイポーラ、CMOS、JFETのいずれを搭載するかによって分類されることがあります。少数ながら、複数の種類のトランジスタを組み合わせ、各増幅段階でメリットを引き出そうとするアンプもあります。たとえばJFET入力アンプは、JFETを使用した入力差動ペアを搭載し、非常に大きな増幅入力インピーダンスを得た後、ゲインと出力の段階ではバイポーラ・トランジスタを使用します。 JFET入力アンプは、アナログ・フロント・エンド、電流センス・アンプ、ADC（アナログ・...
Uda, Tatsuhiro
- Jun 27, 2018
TINA-TIによるオペアンプ回路設計入門

アナログシグナルチェーンの基本素子とも言うべきオペアンプの基本理論と応用回路技術の習得をを目的とします。本格的な電子回路シミュレーション・ツールであるＴＩＮＡ－ＴＩを自分の手で実際に動かすことで直感的な理解が得られるよう工夫しています。ＴＩＮＡ－ＴＩ (Ver. 9.x) のインストール方法と基本操作方法については下記のリンクを参照して下さい。ＳＰＩＣＥベースのアナログ・シミュレーション・プログラムクイック・スタート・ガイド　（ＴＩＮＡ－ＴＩ操作入門）　この連載はオペアンプ回路を扱います。オペアンプの内部回路ではありません。ただしオペアンプ回路の理解に必要な場合はその限りではありません。その場合でも内部回路の設計法まで掘りさげることはありません。序章　ＩＣオペアンプの誕生まで電子の発見から真空管アンプへ. 負帰還増幅器の発明負帰還増幅器理論の進歩オペアンプのルーツＩＣオペアンプの誕生...
Naoko Suzuki1
- Jun 25, 2018
オペアンプ向けの完全なシミュレーション・テスト・ベンチ Part 1：出力インピーダンス

迅速性が求められる一方で、より高まる性能要件に対応するためには、最初から適切な回路設計を行うことが重要であり、アナログおよびミックスド・シグナル業界の多くのエンジニアが、設計の成功率を上げるためにシミュレーションを活用しています。しかし、回路シミュレーションの精度は使用するモデルによって決まります。重要度の高い設計では、データシートで保証されている仕様にモデルが一致しているかどうかを確認することが大切です。この一連の記事では、すべての主要オペアンプ仕様やそれらがアプリケーション性能に影響する仕...
Naoko Suzuki1
- May 8, 2018
車載Ethernet 標準規格の重要性

ここ数年、自動車業界のOEM各社やティア1各社では、Ethernetの採用と適合化を進めています。IEEE 802.3標準規格を、特に自動車向けに修正した車載Ethernet標準規格には、IEEE 802.3bw（100BASE-T1、100Mbps、copper）やIEEE 802.3bp（1000BASE-T1、1Gbps、copper）があります。これらの車載Ethernet標準規格は、車内インフォテインメント、ADAS（先進運転支援システム）、オンボード診断機能や、外界へのコネクティビ...
Naoko Suzuki1
- Mar 16, 2018
車載アプリケーションにおけるLINの役割：24Vバッテリ・システムの過電流保護

自動車に搭載されるICの数は年々増え続け、ライトやヒーター、センサなどを制御するために様々なモジュールに組み込まれるようになっています。より多くの機能や電子制御を備える、新しい枠組みの自動車設計において、安全性は十分に確保されているか、自動車環境によく見られる過電流にICは耐えられるか、といった課題が生じています。例えば、3.3V電源を必要とするマイコンに12V電源を使用すれば、そのデバイスは正常に動作せず、故障が起こる危険があります。同様に、電圧がICの仕様をはるかに上回る、あるいは下回る可...
Naoko Suzuki1
- Mar 9, 2018
車載アプリケーションにおけるLINの役割：車内360°ツアーで体験

自動車の様々な場所に最大80個の個別のLIN（Local Interconnect Network）モジュールが設置されています。このモジュールのおかげで、運転者や同乗者、さらに車内の荷物までが、多くの恩恵を得ていることをご存知でしょうか？私たちの多くは、これらのモジュールの背後に何があるのか知らぬまま日々使用していますが、実は様々な機能の実装に役立っています。CAN（Controller Area Network）バス標準と比較した際、高い安全基準が求められていないアプリケーションに低コストで...
Naoko Suzuki1
- Mar 1, 2018
末端機器への「ラストワンマイル」を接続するローカル・インターコネクト・ネットワーク

「ローカル・ネットワーク」という言葉を聞いた時、インターネット、LAN（ローカル・エリア・ネットワーク）やWi-Fi®またはEthernetを思い浮かべる方が多いことでしょう。これらのテクノロジは堅牢で、広範囲にわたって使われていますが、Wi-Fi向けのワイヤレス・トランシーバであれ、インターネット上で各種のアプリケーションを可能にするプロトコルのサポートであれ、無視できないオーバーヘッド（間接的な設備、経費や処理など）が必要になります。クルマのような、高度に統合化されたシステムでは、...
Naoko Suzuki1
- 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...
Naoko Suzuki1
- 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...
Naoko Suzuki1
- 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...
Naoko Suzuki1
- 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...
Naoko Suzuki1
- Nov 14, 2017
スマート・ファクトリを支えるIO-Link

IoTは、単にインターネットに対応したデバイスを互いに接続するだけではなく、データをやり取りし、共有することで私たちの生活の質を高めてくれます。次世代の産業革命を意味する用語「インダストリ4.0」は、工場の自動化を表し、データが容易にやり取りされるファクトリ・オートメーションとスマート・ファクトリの構築を体言し、工場が最大限の効率で稼働し続けるよう環境を整えます。IO-Linkは、スマート・ファクトリ化の実現の上で重要なインターフェイスとなります。最近の工場は、製造されている製品の品質向上や購...
Naoko Suzuki1
- Nov 13, 2017
最新IO-Linkトランシーバ、業界で最も低い残留電圧、低消費電力、低温度を実現

テキサス・インスツルメンツはこのほど最新IO-Linkトランシーバ『 TIOL111 』およびデジタル・アウトプット・スイッチ『 TIOS101 』を発表しました。コンパクト・サイズのIO-Linkトランシーバ『 TIOL111 』は、IEC、ESD、EFT、サージなど、すべての保護回路を搭載し、業界で最も低い残留電圧、低消費電力、低温度を実現しさらに、SIO デバイスであるデジタル出力スイッチ『 TIOS101 』との互換性もあります。『 TIOL111 』および『 TIOS101 』は業界最小のボディーサイズかつ...
Naoko Suzuki1
- Nov 10, 2017
新型マルチスイッチ検出インターフェイス製品『TIC12400』と『TIC12400-Q1』：より小型かつ効率的な設計のための内蔵機能

ボディ・コントロール・モジュール（BCM）は、ドアロック、ウィンドウ、チャイム、閉センサ、車内外の照明、ワイパー、方向指示器など、車両の快適性、利便性、照明に関連する多数の機能を管理する電子制御ユニットです。具体的には図1に示すように、BCMは各種のドライバ・スイッチを監視し、車両内の対応する負荷への電力供給を制御しています。図1：BCMのブロック図代表的なBCMは、車載用12Vバ...
Naoko Suzuki1
- Nov 2, 2017
BCM設計をサポートする車載用製品『TIC10024-Q1』『TIC12400-Q1』の登場

安全性、運転支援、ドライバ情報など、車載電子機器の機能が増え続ける一方で、車両全体でさらにきめ細かい電子制御を求める傾向も加速し続けています。快適性、安全性、装備、カスタム化された乗車体験に関連する機能は日々その数を増し、車載電子システムへの要求も同様に増加しています。ボディ・コントロール・モジュール（BCM）は、信号を利用して、車内のさまざまな機能を連携して動かします。ドアロック、チャイム制御、車内/車外灯、セキュリティ機能、ワイパー、方向指示器、電源管理をはじめ、数多くの機能を管理していま...
Naoko Suzuki1
- Sep 25, 2017
Cバンドでの直接変換を実現する高速コンバータ

8GHzの3dB帯域幅および10GHzの使用可能帯域幅で直接デジタル化を可能にする高速ADC製品ファミリ Tommy Neu | 2017年8月17日高速デジタイザでアナログ入力信号をデジタル領域へと変換することにより、高度なデジタル信号処理（DSP）技術が適用できるようになり、高速システムを大幅に改良することが可能になりました。レシーバ内部では、アナログ/デジタル・コンバータ（ADC）が中間周波数（IF）アンプの出力に配置され、1～2GHzのLバンド周波数でIF信号を直接サンプリングできるよ...
Naoko Suzuki1
- Aug 31, 2017
革新的な電動工具ソリューションの開発を促進する高電力密度の需要

近年、電動工具向けのDCモータは、ブラシ付きモータから、より信頼性の高い、効率的なブラシレスDC（BLDC）に大きくシフトしています。チョッパ構造のような従来のブラシ付きDC技術は、双方向スイッチを使用するか否かにより、1つか2つのパワーMOSFETを実装する傾向にあります。一方、3相BLDC構造では3つのハーフ・ブリッジまたは最小でも6つのFETを必要とするため、ブラシ付きからブラシレスにシフトすることで、世界の電動工具向けFETの全市場におけるFETの出荷量は3倍から6倍に増えることを意味し...
Naoko Suzuki1
- Aug 25, 2017
高速、高電圧絶縁のための絶縁LVDSバッファ

TI システムおよびアプリケーション・マネージャ　アナン・カマス(Anant Kamath) 絶縁は、システムの2つの部分の間で信号と電力の伝達をゆるし行いながら、直流（DC)と不要な交流（AC)を阻止します。絶縁は、作業者や低電圧回路を高電圧から保護する他、ノイズ耐性の向上、通信サブシステム間におけるグランド電位差を処理するため、さまざまなアプリケーションで使用されています。 CMOSあるいはTTLレベルの入出力を持ったアイソ...