回路と基板のノイズ設計技術の基礎

近年、身の回りの電子機器から自動車、電力設備に至るまで、スイッチング技術を用いたパワエレ回路と高速クロックで動作する機器が多くなってきました。これらに共通する難題、課題は、何と言ってもノイズです。特に、機器の中心である回路基板は、その設計を誤ると、基板自身のみならずケーブルや筐体からスイッチングやクロックノイズをまき散らすことになります。逆に、外部のノイズを拾い込んで、誤動作等のトラブルに巻き込まれることもあります。 　そこで、本セミナーでは、回路と基板のノイズに着目し、単なるノウハウの羅列ではなく、ノイズの物理現象や性質から始めて、プリント基板設計に適用する方法、意味を理解した上で対策法を他人に伝えることを体系的に学びます。これにより、アートワーク設計者と一体となった低ノイズ基板設計を目指します。

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. 時間的特性
      5. 伝達経路
      6. ノイズの多面性
   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. プリント配線の基礎
      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. 部品配置の要点
      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. ノイズ対策の実際
   1. 基板特有の事情
      1. 市販ユニット・外部設計品
      2. 基板製作の流れ
      3. 指示書類作成のカギ
      4. 基板設計者との意思疎通
   2. 効率的なノイズ対策
      1. 問題の本質を掴む
      2. 再現性を確保する
      3. 実力アップの方法