見出し画像

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を電圧降下として考えることができます。すなわち電流値に見合った配線幅、ビア数として電源GND配線をします。Rを小さくする=E(IRドロップ)を小さくするという目的です。
ただし電流経路でなければIを項とする式(IR)は成立しません。電流経路は簡単に言えば最短距離です。ビア数ばかりを気にして、結果的に他の電源やGNDを穴だらけにしただけだったというケースをよく見ます。
特に電流が集中するところはどこか?
出力と入力です。ここのRを下げることがポイントです。

ある程度数式や公式を学ぶと分かりますが、ある値を導出するためというよりは項(因数、因子)を理解することが重要です。
答えはひとつではありません、式から自分なりに導き出すのが面白いです。

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか?