実習・パワー・インテグリティと電源ノイズ解析技術のハンズオン
実習・パワー・インテグリティと電源ノイズ解析技術のハンズオン
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【開催日】2017年9月28日(木) 10:00-17:00 1日コース
【セミナNo.】ES17-0109 【受講料】29,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
【セミナNo.】ES17-0109 【受講料】29,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
昨今の電子機器の新商品開発においては，製品本体のノイズ対策を目的とし，基板設計段階での電源ノイズ対策のシミュレーション適用が，非常に有効な手段である．ディジタルICの内部コア電源は，半導体プロセス技術の微細化とともに1Vを切り，内部論理回路の大規模化と高速化で50Aを超えるスイッチング電流が，過渡的に発生するケースが多くなってきた．
本セミナでは，まず，電源安定化の要点を初心者にもわかり易く解説し，身近に使えるツールのエクセルとLTspiceを使ったハンズオン課題で，電源インピーダンスの基本を理解する．次に，トランジスタ技術2017年7月号『 誰でもキマル!プリント基板道場⑪ 』をテーマに，バイパス・コンデンサやチップ・フェライト・ビーズなどの電源ノイズ対策部品の効率的な選定方法や，実装技術に関するハンズオンを実施し，プリント基板製作前に，電源ノイズを定量的に評価するノウハウを修得する．また，検証用に製作した評価基板の実測結果と，シミュレーション結果との比較考察を解説する．
本セミナでは，まず，電源安定化の要点を初心者にもわかり易く解説し，身近に使えるツールのエクセルとLTspiceを使ったハンズオン課題で，電源インピーダンスの基本を理解する．次に，トランジスタ技術2017年7月号『 誰でもキマル!プリント基板道場⑪ 』をテーマに，バイパス・コンデンサやチップ・フェライト・ビーズなどの電源ノイズ対策部品の効率的な選定方法や，実装技術に関するハンズオンを実施し，プリント基板製作前に，電源ノイズを定量的に評価するノウハウを修得する．また，検証用に製作した評価基板の実測結果と，シミュレーション結果との比較考察を解説する．
1．パワー・インテグリティ(PI) の概要
1.1 PI の技術背景と解析事例
1.2 電源分配回路網 (PDN) とターゲット・インピーダンス
1.3 電源ノイズの元凶になる異種コンデンサ間の並列共振
1.4 コンデンサによるPDNインピーダンスの最適化
1.5 製品設計におけるPIシミュレーション・フローと解析事例
2．PDNインピーダンスの解析ハンズオン
2.1 エクセルによる複素数計算
2.2 エクセルによるPDNインピーダンス計算
2.3 LTspice導入と基本操作
2.4 LTspiceによるPDNインピーダンス解析
2.5 電源ノイズ波形のトランジェント解析
3．電源ノイズ対策手法のハンズオン
3.1 バイバスとデカップリング
3.2 SimSurfing(村田製作所)による等価回路モデルの入手
3.3 LTspiceでの等価回路モデル・セットアップ
3.4 PDNインピーダンス解析のハンズオン
3.5 電源ノイズ・トランジェント解析のハンズオン
4．PI 評価基板 (コンデンサの配置違いによるノイズ特性検証) の電源ノイズ解析
4.1 評価基板の概要と目的
4.2 回路図・プリント基板パターン
4.3 電磁界シミュレータによる電源インピーダンスの解析結果
4.4 実測結果(ネットワーク・アナライザ) との比較考察
4.5 LTspiceによる評価基板のノイズ解析ハンズオン
5．まとめ
検証用に製作したパワー・インテグリティ評価基板
PDNのしくみ
●対象聴講者
・ パワー・インテグリティの基礎を勉強したい方
・ 実務に近い実践的な電源ノイズ・シミュレーション手法を体験したい方
・ シミュレータ導入を検討されている方
・ SPICEシミュレータの基本操作を習得したい方
●講演の目標
・電源ノイズの根本原因と対策手法の勘所を理解する
・LTspice による電源ノイズ・シミュレーション手法を修得する
・エクセル複素数機能を活用した電源インピーダンス・スプレッド・シートを作成する
＊参考文献/URL(1)『エリック・ポガティン 高速デジタル信号の伝送技術 シグナル・インテグリティ入門 』, 丸善株式会社, 監役 須藤俊夫
(2) 『誰でもキマル! プリント基板道場 ⑪』, トランジスタ技術 2017年7月号，CQ出版社
(3) 『通信エラー? と思ったら電源安定化! 100MHz 超の今どきマイコン / FPGA攻略法』, トランジスタ技術2014年12月号，CQ出版社
1.1 PI の技術背景と解析事例
1.2 電源分配回路網 (PDN) とターゲット・インピーダンス
1.3 電源ノイズの元凶になる異種コンデンサ間の並列共振
1.4 コンデンサによるPDNインピーダンスの最適化
1.5 製品設計におけるPIシミュレーション・フローと解析事例
2．PDNインピーダンスの解析ハンズオン
2.1 エクセルによる複素数計算
2.2 エクセルによるPDNインピーダンス計算
2.3 LTspice導入と基本操作
2.4 LTspiceによるPDNインピーダンス解析
2.5 電源ノイズ波形のトランジェント解析
3．電源ノイズ対策手法のハンズオン
3.1 バイバスとデカップリング
3.2 SimSurfing(村田製作所)による等価回路モデルの入手
3.3 LTspiceでの等価回路モデル・セットアップ
3.4 PDNインピーダンス解析のハンズオン
3.5 電源ノイズ・トランジェント解析のハンズオン
4．PI 評価基板 (コンデンサの配置違いによるノイズ特性検証) の電源ノイズ解析
4.1 評価基板の概要と目的
4.2 回路図・プリント基板パターン
4.3 電磁界シミュレータによる電源インピーダンスの解析結果
4.4 実測結果(ネットワーク・アナライザ) との比較考察
4.5 LTspiceによる評価基板のノイズ解析ハンズオン
5．まとめ
検証用に製作したパワー・インテグリティ評価基板
PDNのしくみ
●対象聴講者
・ パワー・インテグリティの基礎を勉強したい方
・ 実務に近い実践的な電源ノイズ・シミュレーション手法を体験したい方
・ シミュレータ導入を検討されている方
・ SPICEシミュレータの基本操作を習得したい方
●講演の目標
・電源ノイズの根本原因と対策手法の勘所を理解する
・LTspice による電源ノイズ・シミュレーション手法を修得する
・エクセル複素数機能を活用した電源インピーダンス・スプレッド・シートを作成する
＊参考文献/URL(1)『エリック・ポガティン 高速デジタル信号の伝送技術 シグナル・インテグリティ入門 』, 丸善株式会社, 監役 須藤俊夫
(2) 『誰でもキマル! プリント基板道場 ⑪』, トランジスタ技術 2017年7月号，CQ出版社
(3) 『通信エラー? と思ったら電源安定化! 100MHz 超の今どきマイコン / FPGA攻略法』, トランジスタ技術2014年12月号，CQ出版社
【受講者が持参するもの】
不要
不要
【講師】
高橋 成正 氏〔株式会社トータス 技術推進室 室長 iNARTE 認定 Senior EMC Design Engineer〕
ASIC I/O回路デバイス設計，半導体パッケージ基板の電気特性解析の実務を経て， 現在は電子製品(プリント基板周り)におけるノイズ対策コンサルティング及び モデリング解析サービスを行っている． 特にスイッチング電源周りのノイズ対策を得意とする．
高橋 成正 氏〔株式会社トータス 技術推進室 室長 iNARTE 認定 Senior EMC Design Engineer〕
ASIC I/O回路デバイス設計，半導体パッケージ基板の電気特性解析の実務を経て， 現在は電子製品(プリント基板周り)におけるノイズ対策コンサルティング及び モデリング解析サービスを行っている． 特にスイッチング電源周りのノイズ対策を得意とする．
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