設計段階から始める回路と基板のノイズ対策

電子機器のノイズ問題の多くがプリント基板に起因します。しかし、製品の上市間際に行われるEMC試験等で問題が発生すると、基板が原因と分かっていても、納期やコストの制約から、改版をせず、フェライトコア等の外付け部品で対応せざるを得ないことがままあります。さらに、回路が高速化した今日では、ノイズに加えてSI・PIの問題もあり、ツール類を使用しなければ、一発で動作する基板を作ることは容易ではありませんが、原理が分からずツールに頼ると、落とし穴にはまることがあります。 　そこで、このセミナーでは数式などは極力使わず、ノイズとは何か、や、ノイズに関わる電気物理を学んだ後、何故、プリント基板からノイズが出る (受ける) のか、どうすればトラブルを防げるのか、を回路設計、配置設計、配線設計の順を追って学んで行きます。これによって、ツールがなくてもある程度ノイズが抑えられ、また、ノイズに強いプリント基板が設計できるようになることを目指します。

1. ノイズの基礎
   1. 電子回路とノイズ
      1. 電子基板と電磁環境
      2. ノイズとは何か
      3. ノイズと干渉
      4. ノイズの多面性
      5. 過渡的か連続的か
      6. 放射か伝導か
   2. ノイズの物理
      1. ノイズと電磁気学
      2. 交流の基礎知識
      3. 周波数スペクトル
      4. 波形とスペクトル
      5. 見えないLとC
      6. 共振という現象
      7. 電磁波の発生
      8. 電磁波とアンテナ
2. プリント基板のノイズ設計
   1. プリント配線の基本
      1. 基板とノイズ
      2. 伝送線路の理論
      3. 信号とリターン経路
      4. 電源層・GND層
      5. 層構成
   2. 回路設計の要点
      1. 回路構成の設計
      2. 能動部品の選択
      3. 受動部品の選択
      4. ノイズ対策部品の選択
   3. 配置設計の要点
      1. 電源系の回路の配置
      2. 伝送回路の配置
      3. 対策部品の配置
      4. 低ノイズアナログ回路の配置
      5. 発熱部品の配置
   4. 配線設計の要点
      1. クロックラインの配線
      2. 電源周りの配線
      3. 高速信号線の配線
      4. 外部接続周りの配線
      5. アナログ回路周りの配線
3. 基板設計とノイズ問題の解決法
   1. 外部設計対応
      1. 指示書の内容
      2. コミュニケーション
   2. ノイズ問題の解決法
      1. 問題の本質を掴む
      2. 再現性を確保する
      3. 実力アップのために
• 質疑応答