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電子機器のノイズ対策

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●ノイズの発生原因と性質を理論的に理解できます。
●ノイズに強いアナログ・ディジタル・マイコン・インターフェース回路の設計ができます。
●ノイズに強い部品の選択と実装設計ができます。
●国際的なEMI(電磁障害)規制への対応ができます。

 

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学習期間 5 か月
受講料 個人・法人:30,240円
教材・テスト形式 テキスト1冊/テスト5回  テスト形式:webテストのみ 
●テストは全てWebを活用しますので、 受講にはインターネット環境が必要となります。

 【テスト提出のための学習環境】インターネットエクスプローラ(IE)7.0以上

 

講座一覧

 

講座概要

スマートフォン、パソコンを始めとした家電製品などの電子機器は日常生活に欠かせません。これらの便利な電子機器にも大きな欠点があります。それはノイズで誤動作することや、電磁波を放射して他の機器に妨害を与えることです。

 

電子機器は互いに他の機器に妨害を与えることなく、そして他の機器からの電磁波で誤動作せずに正しく動作しなければなりません。このことを電磁環境両立性(EMC)といい、電子機器はこれを満たす性能が要求されます。

 

また電子機器の高速・高性能化に伴い、ノイズ対策も一層困難さを増しています。一方、電子機器から発生する電磁波妨害EMIは厳しく規制されています。
ノイズは侵入経路が判らないので対策が難しいと考えがちですが、電気回路でのノイズは電気磁気理論で正確に記述できるので、ノイズの原因・性質を正しく理解すれば適切な対策法は必ずあります。

 

本講座は「ノイズ対策実務講座」の改訂版です。初めにノイズの発生源とノイズが伝達する仕組みについて説明し、回路設計及び実装設計におけるノイズ対策と、マイコン組込みシステムのハードウェアおよびソフトウェア、周辺機器と接続するためのインターフェースについてのノイズ対策とその具体的な手法について解説しています。
ノイズとどのように付き合うかは、電子機器技術者にとって永遠のテーマです。

 

到達目標

●ノイズの発生原因と性質を理論的に理解できます。
●ノイズに強いアナログ・ディジタル・マイコン・インターフェース回路の設計ができます。
●ノイズに強い部品の選択と実装設計ができます。
●国際的なEMI(電磁障害)規制への対応ができます。

 

受講対象

●電子機器製品の開発に携わる回路設計、及び実装設計技術者。
●電子機器製品の試験・検査に従事する生産技術者、製造技術者。

 

監修・執筆

●東京電機大学  三谷政昭
●IC回路技術基礎講座 企画委員会
●パソメディア研究会

 

テキスト概要

1.ノイズ対策の基本

1.ノイズ発生源とノイズ対策
ノイズ源とシステムへの影響度/破壊につながるノイズ(サージ)/誤動作につながるノイズ/その他のノイズ/ノイズを発生させない工夫

 

2.ノイズ伝達のメカニズム
ノイズの形態/ノイズの伝達と対策/布線・配線・アースの取り方/ノイズ伝達路の遮断

電子機器を設計・製作する場合、その基礎となる発生源・伝達経路・誤動作のメカニズムを、回路デバイスであるディジタルIC・マイコン・メモリ、表示素子等の側から考察する。

 

2. ノイズに強い実装設計

1.アナログ回路のパターン設計
  プリント基板の種類と選択/共通インピーダンス結合/電磁結合/静電結合/絶縁抵抗結合/
2.ディジタル回路の基板設計
  実装部品の選定と配置/プリント基板のパターン設計/プリント基板間の配線/外来ノイズ対策/
3.伝送線の種類と対ノイズ性能
  伝送線の種類と特性/ケーブルアースの取り方
4.電源・アース系の設計
  電源系の設計/アースの取り方/フレームアースと信号アース/電源装置の概要
5.筐体機構とノイズ
  電磁シールド/シールドの考え方/電磁シールド効果/プラスチック筐体のシールド/磁気シールド/実際のシールド

ノイズに強いアナログ・ディジタル回路基板を設計するための基本的な設計技術、実装部品について学び、さらに電源の実装設計についての基本と代表的な筐体機構のノイズ対策を理解する。

 

3. ノイズに強いアナログ回路設計

1.電源およびアース系
  電源と増幅回路による帰還ループ/電源アースとの共通インピーダンス
2.増幅回路のノイズ対策
  オペアンプの選び方/ノイズに強い増幅器
3.アナログ・ディジタル混在回路のノイズ対策
  A/D、D/Aコンバータの補助回路/A/D、D/Aコンバータ

標準的なアナログ信号処理システムとして、電源・アンプ・インターフェース・センサ部分のノイズ対策のポイントを学ぶ。。

 

4.ノイズに強いディジタル回路設計

1.ディジタル回路とノイズ対策
  ディジタルICの種類と主な特性/主なディジタルICの回路と動作/ディジタルICのスパイク電流/出力インピーダンスとスパイク電流/スパイク電流 の処理/ICの特性とノイズ
2.ノイズによる誤動作と破壊
  ノイズに強いICと弱いIC/ノイズ(サージ)によるCMOSのラッチアップ現象
3.ドライバ回路とノイズ対策
  リレー回路/オープンコレクタとフォトカプラ/電磁ソレノイド回路とノイズ発生/サイリスタ、トライアック制御とノイズ発生/パルスモータドライブとノイズ発生

電子回路の高速処理、高密度、小型化の過程、回路と装置の結合段階における、電子装置の実装技術と外乱ノイズを考慮した電気的実装設計について学ぶ。

 

5.マイコンシステムのノイズ対策

1.ハードウェアでのノイズ対策
  外部スイッチ入力/入出力ポート/アナログ信号との接続におけるノイズ対策/CPUバス周辺
2.プログラム上でのノイズ処理
  ノイズと回路の同期化/フィルタ処理/割り込みとノイズ/プログラムによる誤動作時間帯の縮小/ハードウェアをプログラムで置き換える/誤動作の処置
3.周辺機器接続上のノイズ対策
  インターフェースケーブルの反射/RS232C/USB/I2C(I2C,IIC)/パラレルインターフェース/液晶ディスプレイとのインターフェース

マイコンを使った基本的な回路からシステムとしてのノイズ対策まで、確実に動作させるためのノウハウを学ぶ。ノイズについてハードウェア、プログラム、周辺装置の各側面から追及する。

 

NBLAekisupa受講生の声

● 改めて覚えることが多くあり、知識向上につながってよかった。
● テキストは難しい所もあったが、内容は濃くよかったと思う。
● テキストのボリュームが多く、一ヶ月一冊は大変でしたが、内容はその分詳しく説明がなされていて、分りやすかったです。
● 楽しかったです。基礎の復習に役立ちました。
● OPアンプを使用したアナログ回路について、ナレータ、ルータを用いた等価回路による解析手法を身に付けることができたことが、特に満足している

 

 

提供会社

NBLAekisupa

轄H学研究社

 

 


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