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回路図と文章が書ける基板設計者です。都内在住都内勤務です。 noteで基板設計物語を書…

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回路図と文章が書ける基板設計者です。都内在住都内勤務です。 noteで基板設計物語を書いています→ 上巻完結後に清書中です。古い投稿は整理していきます。 1男2女の親です。 宇宙・博物館・小説・科学・音楽・つまりだいたい何でも好きです。

最近の記事

HDMIコネクターのGND端子を考える

基板設計の配線にまつわる話です。 HDMIコネクターのGND端子ってすこし不思議じゃありませんか? フットプリントを見ると普通のコネクターですが、 ピンアサインで見るとこんな感じになっています。 差動信号のP/NのあいだにGND端子がいます。 差動信号のパターン配線は並走させるものですよね。 P/Nを差動インピーダンス100Ω(←HDMI)で電磁界結合させ、互いがリターン経路になり、同相ノイズを相殺し、信号振幅は小さくできる。 高速伝送に有利で高精細映像データをI/Fし

    • E=IR

      E=IR。電気回路の公式で一番目に覚える原理、オームの法則は大変に奥深いです。たとえば製品開発では消費電力を下げたい。となるとRは物性値で固定なのでEを下げるかIを下げるかとなりますね。 Eを固定とするならIを下げるしかない。あるいはスイッチングレギュレーターを使ってEを降下できるのなら、Iを増やすことができる。 FPGAのコア電圧はこのような感じで、0.9Vや0.85Vにすることで10Aの電流を使って信号処理を高速におこなうことができます。 基板設計としてはEを電圧降下と

      • USB TYPE-Cがちょっと好きな話

        USB TYPE-Cは両面挿しができて便利ですね。 基板設計の視点でこれのちょっと好きなところを解説します。 題材はこれ、日本航空電子工業さんのTYPE-Cコネクター。 A列は面実装の端子、B列は挿入実装の端子となっています。部品実装は大変ですが、両列が面実装のタイプよりもこじりに強い。 さて、両面挿し可能というのは。 DP1=DP2、DN1=DN2にしておけば、どちら向きでケーブルが挿さっても導通します(以下、双方向データ信号を例にします)。 イコールにするのは基板上の

        • Microsoft Office デジタルライセンス

          ちょっと変わった事象に遭遇したので備忘録として。 ざっくり書くと、Microsoft OfficeがプリインストールされているPCを購入したところ、Home & Business 2021を指定したはずなのにPersonal 2019がインストールされていたという話になります。 ・起点 DELL Inspiron13、即納モデルを2023年11月に購入。 Powerpointが使えるようHome & Business 2021がプリインストールされているものとした。

        HDMIコネクターのGND端子を考える

          45度での部品配置

          以前X(ツイッター)で投稿した内容ですがnoteでサルベージします。 基板設計にて45度で部品配置をするのは意味があります。 QFPやQFNを45度で配置するのは、一見幅を取るように見えて、実は同方向の配線を省スペースでおこなえるからです。 Raspberry Pi 5でもこの工夫がされていました。 Ethernet PHY(BCM54213PE)を45度で配置しているのは、PHY配線のし易さの他に、省スペースでMIPI x 2の差動配線、計8ペアを通すためだと見受けら

          45度での部品配置

          表面実装部品のスタブについて

          ちょっとマニアックに、表面実装部品のスタブについて紹介します。 題材はQSFP28コネクターでこんな断面、 見るべきポイントは端子の基板接触部です。 推奨パッドサイズを見ると、1.8mmとちょっと長めですね。 このとき、配線の引き出し方向次第で端子がスタブになります。 バックフィレット側から配線を引き出すと良くないということですね。QSFP28でそんな配線はしないよ、と思われるかもしれませんが、端子形状がガルウィングかつ10GHz超の伝送ならICでもコネクターでも気に

          表面実装部品のスタブについて

          基板設計CADについて

          基板設計CADに常々必要だなと思っていることをまとめます。 思いのままに操作できること道具として、箸を使うようにCADを使わないといけません。 それには操作方法の習得やCADシステムの理解、業務内容の把握、専門知識の習得などが基礎として求められます。 また、道具に意思はありません。 使う人が何事かしたいときに具現化してくれるものであって、「CADが最新だから誰でも上手い設計ができる」はあり得ないこと。 設計にはその理(ことわり)や手法があります。ものづくりをおこなうための

          基板設計CADについて

          SI視点でのDDR1&DDR4比較

          SI(Signal Integrity)視点でDDR1とDDR4のIBISモデルを比較します。 DDR1の登場が2000年、DDR4の登場が2014年です。その14年でDDRメモリーがどう進化し、SIが向上したかを読み解きます。 IBISの記述から信号波形を推測した過去の投稿「DDR4をSI解析する前に」を合わせてご覧ください。 この記事で扱うIBISモデルは下記のとおりです。 (マイクロンさんのDDRを参考にさせて貰います。) 512Meg DDR1 SDRAM: t

          SI視点でのDDR1&DDR4比較

          byte lane(バイトレーン)

          複数の信号を同期させるパラレル伝送において、デジタル信号の1bit(ビット)をある情報の単位に束ねたものが1byte(バイト)である。 たとえばDDRメモリーでは、1bit x 8 = 1byteとなる。 基板設計において、高速パラレル伝送では特に等遅延で配線することが重要になる。1bitの論理値である0/1は、信号電圧のlow/highになる。また、配線1mmあたりの伝搬遅延は約6psである。複数の配線で遅延時間(≒配線長)を揃え、タイミングを合わせるということである。

          byte lane(バイトレーン)

          基板設計物語(上巻)

          <プロローグ> 「センスが無ければ辞めた方がいいよ」 新山明(にいやまあきら)が配属後に主任から掛けられた言葉は厳しいものだった。思えば就職活動からすでに大変だった。 工業大学に在学しているのだから、進路希望はメーカーに決まっている。 なのに明が在学する地方の大学に回ってくる求人票は、辛うじて親会社のメーカー名が分かる程度の子会社ばかりだった。 「応募理由は?」「どんなことを実現したいですか?」 いや入社しないと分からないでしょう? 御社では何をモチベーションに仕事をし

          基板設計物語(上巻)

          部品配置のポイント

          「部品配置の手順」の続編です。 部品配置は基板の品質をおもいっきり左右します。 適当に配置→無理な配線→実装後にデバッグの嵐、は避けたいところ。 このページでは一発完全動作を目標にポイントを紹介します。 (1)その基板の使われ方を知る 基板は単体では機能しません。 何かしらの入出力があって、基板内で信号を処理することが目的です。 考慮するべき点として以下が挙げられます。 ・環境(振動、熱、EMCなど) ・電気回路(電流値、電圧値、過渡特性、タイミング規定など) 使われ

          部品配置のポイント

          部品配置の手順

          基板設計の順序として部品配置→配線はよく知られることですが、部品配置自体の手順はあまり知られていないように思います。 その基本を紹介します。 (1)回路ブロックをまとめる CAD上、基板領域の外で回路ブロックをまとめます。具体的にはリファレンス回路、または推奨レイアウトをデータシートで確認します。 たとえば下図の推奨レイアウトではチップ部品を近接配置する必要があるとわかります。その意味を考えながら、がポイントです。 もっと広義の意味、たとえばICとICの組み合わせ、IC

          部品配置の手順

          toroaまとめ(2022年4月~6月)

          https://twitter.com/me_toroa テクな話かな?と思った投稿・RTをゆるくまとめます。 ●6月 6/29 異次元の野球中継 https://twitter.com/me_toroa/status/1542036552963895296 6/27 設計の説得力 https://twitter.com/me_toroa/status/1541350031953133568 6/ 充放電サイクル https://twitter.com/me_toro

          toroaまとめ(2022年4月~6月)

          toroaまとめ(2022年7月~9月)

          https://twitter.com/me_toroa テクな話かな?と思った投稿・RTをゆるくまとめます。 ●9月 9/27 不要輻射の理由 https://twitter.com/me_toroa/status/1574581306453000197 9/26 コネクターのリードカット https://twitter.com/me_toroa/status/1574349488348487680 9/24 Win11にupdate? https://twitte

          toroaまとめ(2022年7月~9月)

          toroaまとめ(2022年10月~12月)

          https://twitter.com/me_toroa テクな話かな?と思った投稿・RTをゆるくまとめます。 ●12月 12/29 電子ピアノの基板 https://twitter.com/me_toroa/status/1608326487350075392 12/22 配線がきつくなったら https://twitter.com/me_toroa/status/1605694957301309440 12/15 直角配線(2000年より前の話) https://

          toroaまとめ(2022年10月~12月)

          toroa_me_coreまとめ(2022年4月)

          https://twitter.com/toroa_me_core ※鍵アカウントです。見れない方ごめんなさい 過去ログが見にくかったので一部をこちらで整理します。 ※2022/4/23に投稿を開始したのでそれ以降です ●4月 4/ AD分離 https://twitter.com/toroa_me_core/status/1519523184550158336 https://twitter.com/toroa_me_core/status/15198606957474

          toroa_me_coreまとめ(2022年4月)