ノイズ対策技術

QAROOM

line


[投稿No]  51

[関連投稿No] [関連章節No] 12.(2) [種別] 質問
[ 名 前 ]  坂本 [ 題 名 ]  シールド材について
[ 質 問 ]
ケースとケース内配線の中で、シールドラインとフィンガーの紹介があ りましたが、どこで購入できるのでしょうか?
色々と、探してみましたが取り扱っている業者がわかりません。 もし、ご存知でしたら教えていただけませんか?
[ 回 答 ]
共に、太陽金網株式会社(http://www.twc-net.co.jp)で扱っています。
なお、この種の探し物をするときは、インターネットの検索で、可能なことが多いです。ちなみに、私も、インターネットの検索(google)で、「シールドライン」、「フィンガー」で検索し、すぐに見つかりました。


一覧に戻る


[投稿No]  52

[関連投稿No] 14.(2-A) [関連章節No] 14.(2) [種別] 質問
[ 名 前 ]  高田 [ 題 名 ]  TTLとC-MOSのIC相互接続について
[ 質 問 ]
TTLとC-MOS ICをお互いに接続するときプルアップ抵抗を接続しな さいと言われた気がするのですが、どういった接続の場合にプル アップ抵抗を入れるのでしょうか?TTL出力→C-MOS入力 or C-MOS出 力→TTL入力のどちらでしょうか?私の考えではノイズマージンの関 係からC-MOS出力→TTL入力の場合にプルアップを入れなければいけ ないと思います。回答よろしくお願いします。
[ 回 答 ]
(1) ご質問には明記されていませんが、電源電圧は等しいものとし、通常のタイプの IC であるとして回答します。
(2) オープンコレクタのような、本質的にプルアップが必要なものは別として、一般に、プルアップを必要とするのは、
 a) 信号レベルが低すぎるのを、プルアップで引き上げる
 b) パワーが不足しているのを、補う
のいずれかです。
(3) TTL と CMOS のスレッショルドレベルは、14.(2-A) 図.1 に示されています。ノイズマージンの大きさを問わなければ、問題になるのは、TTL の出力が2.4V 以上しか保証しないのに対して、CMOS の入力が3.5V 以上を要求している点です。したがって、TTL の出力をプルアップしてやることが必要になります。
(4) ご質問では、CMOS 出力 TTL 入力で必要と考えておられますが、その理由は何でしょうか? (5) なお、以上は、単純に電圧レベルだけの規格値で比較しましたが、実際には、電流駆動能力が問題になります。講座に示されている電圧値は、CMOS は相手も CMOC、TTL は相手も TTL の場合を示してます。相手が異なると、相手が必要とする電流値が異なりますから、講座に示した図とは、値が異なってきます。
(6) 正しく検討するためには、単なる電圧値だけでは不足です。電圧と電流との関係が必要です。


一覧に戻る


[投稿No]  53

[関連投稿No] [関連章節No] 2. [種別] 質問
[ 名 前 ]  安部 [ 題 名 ]  コモンモードノイズ発生の過程
[ 質 問 ]
AC電源ラインにコモンモードノイズが乗るという話があるのですが、 どのようにしてコモンモードノイズが発生するかという過程を教えて ほしいです。
[ 回 答 ]
(1) まず、コモンモード/ノーマルモードを問わず、ノイズがどこから進入してくるのかを考える必要があります。
(2) AC 電源ラインであれば、多くの機器に接続されています。この接続機器は、多くがノイズ発生源で、それらの機器から、電源ラインにノイズが伝わります。この機器が発生するノイズは、コモンモード/ノーマルモードの両方がありますが、定量的には、コモンモードが大部分です。
(3) また、電源ラインがアンテナとなって、空中の電磁波を受け、これがノイズになります。電源ラインは、通常 2 本並べて配線されます。したがって、両方の線に、ほぼ同じ大きさの電圧を誘起します。すなわちコモンモードです。
(4) 電源ラインに限らず、一般的に、ノイズはコモンモードが多いのです。なお、信号のモードについては、講座の 2 章を読んでください。


一覧に戻る


[投稿No]  54

[関連投稿No] [関連章節No] 8. [種別] 質問
[ 名 前 ]  安部 [ 題 名 ]  磁気シールドについて
[ 質 問 ]
このページはノイズ対策についてかなり詳しく、しかもわかりやすく 説明されているため何度も参考にしています。
ノイズを知るため次 のような実験をしたのですが、ちょっとわからない所があります。 模型用DCモータを乾電池に繋いだものと、携帯用ラジオとの間にアルミ ホイルを置いたり取ったりしたとき、アルミホイルがある時にラジオに 入るノイズが減少することがわかりました。
これはアルミホイルが磁気 シールドとして働いていると考えればよいのでしょうか。
[ 回 答 ]
(1) アルミホイルが、シールドとして効いていると考えられます。
なお、ご質問では、磁気シールドとしていますが、むしろ、電磁シールドとして働いていると考えられます。
(2) アルミは電気の導体ですが、磁性体ではありません。しかし、電気の導体であっても、高周波に対しては、磁気をシールドする効果があるのです(8.(3) 図.4)。ラジオへのノイズですから、高周波です。



一覧に戻る


[投稿No]  55

[関連投稿No] [関連章節No] [種別] 質問
[ 名 前 ]  浜村 雅宏 [ 題 名 ]  トライアックの自己点弧について
[ 質 問 ]
電源投入時のトライアックの自己点弧で困っています。
 回路:モータの正逆転にトライアック5個を使用している。
    R、T相には各々2個使用し、モータへの相を入れ替えて
    正逆転させている。5個のトライアックのどれを動作
    (点弧)させるかは、制御回路で行なっている。
 問題点:回路の構成上、電源(T相)→トライアック→トライアック→電源(R相)が形成されている。制御上は、上記2個のトライアックを同時点弧させることはないが、電源投入時、勝手に自己点弧して、短絡(ヒューズ断)しまうことがある。各トライアックには当然、自己点弧防止用のスナバー(CR回路)が並列に取り付けられている。
 質 問:電源(T相)→トライアック、電源(R相)→トライアック間に1オーム程度の抵抗を付けると自己点弧防止に効果があるという意見があるのですが本当でしょうか?
正しいとすれば、その理由はなんでしょうか?
[ 回 答 ]
トライアックの自己点弧についての、知識がありません。申し訳ありませんが、回答できません。



一覧に戻る


[投稿No]  56

[関連投稿No] [関連章節No] 9 [種別] 質問
[ 名 前 ]  坂口 徳昭 [ 題 名 ]  オシロスコープのGNDリードで挙動が変わることについて
[ 質 問 ]
現在製作している回路は、センサからの微弱(数十μV程度)な入力の有 無をアナログ回路を通してデジタル値として出力する回路です。 このアナログ回路では、入力信号をOPアンプで数万倍程度に増幅した 後、コンパレータで基準電圧と比較しています。
しかし、どうやら正常な動作をしておらず、センサからの入力がないの に入力ありと出力される時があります。(入力があるときは正常に出力 されているようです)
ところが、「オシロスコープのプローブのGNDリードを基板に繋ぐと正 常に動作する(=センサの入力の有無に対応している)」という現象が発 生しております。 原因を解明しようにも、オシロスコープを使うと正常に動作してしまう ため、打つ手に困っております。
オシロスコープのGNDリードで挙動が変わるということは、回路のGNDが 悪いのではないかと思うのですが、どこがどう悪く、どう対処すべきな のか、見当が付きません。 オシロスコープのGNDで挙動が変わるという現象一般についてでも構い ませんので、何か解決に繋がるような知恵を拝借できないでしょうか。
上記の現象が起きた条件は以下の通りです。
・ 製作している回路の電源は別の機器からDC5VとDC3.3Vを取ってい て、アナログ回路の挙動は5Vを使った場合も、3.3Vを使った場合も同 じ。
・ その機器は、AC100V(一般的な商用電源です)から上記の電源を作って いる。
・ 上記の機器は接地されていない。(即ち、製作している回路も接地さ れていない)
・ オシロスコープもAC100Vから電源を取っているが、接地されていな い。
・ オシロスコープのアース端子は金属製の台車に接続されている(接地 と同様の効果があると思われます)
以上、よろしくお願い申し上げます。
[ 回 答 ]
(1) ご質問の回路は、アナログの微弱信号を増幅する回路です。このような回路では、グラウンドが、安定していることが必要です。誤動作が発生しているときは、グラウンドが安定しておらず、グラウンドにノイズが載っていることが原因と考えられます。
(2) 「オシロスコープのプローブのGNDリードを基板に繋ぐと正 常に動作する」のは、これによって、グラウンドが安定したことが原因と思われます。
(3) 安定する理由は、グラウンドの容量が増加したことです。講座の 9.(2-B)に下記の記述があります。
「逆に言えば、他の影響を受け難く、安定な性質を持っているならば、そこに接続することは、大地に接続するのと同様な効果があります。 寸法が大きな電気の導体は、この条件を満足します。
たとえば、空を飛んでいる飛行機は、大地に接続することはできません。そして、得られる最も大きな電気の導体は、飛行機の機体です。 すなわち、飛行機では、最良の接地源は機体です。 」
(4) ご質問の場合は、オシロスコープに接続したことが、グラウンドの容量を大きくしたと,考えられます。オシロスコープのグラウンドは、それ自体がある程度大きな容量を持っています。また、金属の台車も、同様に、ある程度大きな容量を持っています。このどちらか、または両方の効果があったのでしょう。
(5) したがって、回路のグラウンドが、大きな容量を持つようにすれば、改善されるはずです。回路のグラウンドの容量を大きくする手段として、回路のパスコンを充実させる方法も考えられます。



一覧に戻る


[投稿No]  57

[関連投稿No] [関連章節No] 14.(2-C) [種別] 質問
[ 名 前 ]  大橋 [ 題 名 ]  CMOS未使用入力の処理について
[ 質 問 ]
いつもお世話になっております。 以前の質問に対しての回答ありがとうございました。
質問ですが、CMOS ICで未使用のピンがあった場合、図.5を見ますと抵 抗を介してCMOS ICへ入力しています。
[1] 仮に、この抵抗をなくしてCMOS ICの電源電圧を直接接続することは可能でしょうか?(抵抗を置く部品スペースがないため)
[2] この抵抗の役割は電流制限のような気がします。そうですか? CMOSでは入力に電流はほとんど必要ないので、電源電圧を直接接続して も大丈夫なような気がしてます。 Bipolarの場合、入力電流を増幅して出力電流が決まるので、電源投入 時に流れる電流によって、素子劣化されるような気がします。
[3] Lレベルの場合には直接GNDに接続しているのは、GNDからCMOS電源(3.3V)に電流が流れないからOKということでよろしいのでしょうか?
[4] 現状、考えている回路は3.3VからRegulatorで2.5Vを作り、その2.5VをCMOS ICの未使用ピンに接続しようと考えています。この場合、 電源電圧より高いレベルが入力することがないので、ラッチアップしな いと考えています。何か問題がありますか?
ぜひいいアドバイスをよろしくお願いいたします。
[ 回 答 ]
以下、回答番号を、質問番号に合わせて回答します。
[1] 可能です。正常動作時には、問題はありません。ただし、頑丈さに欠ける回路です([2] を参照してください)。
[2] この抵抗の役割は、電流制限です。ただし、正常動作時には、質問に示されているように、電流制限の必要はありません。何らかの故障によって、入力の絶縁層が破壊され、ショートの状態になったとき、この抵抗が電流を制限します。
この抵抗が無いと、ショート電流のために素子を焼損します。素子の焼損は、周囲に影響を及ぼして、周囲の IC やパターンを破壊する恐れがあります。焼損しなければ、その IC の故障に止まりまり、周囲を巻き添えにすることはありません。
なお、未使用入力だけでなく、プルアップの目的でハイにするときも、同様です。
[3] L レベルのときは、上記 [2] の問題はありません。
[4] Regulator が厳しい電流制限回路を含んでいるなら、Regulator によって過電流が防止されますから、質問の方式で問題はありません。しかし、電圧を下げたことは、何の役にも立っていません。
未使用入力のすぐそばに抵抗を置かない方式で、実際に、よく使われているのは、下記の回路です。
 (1) 複数の未使用入力に対して、共通の抵抗とし、抵抗の下流を未使用入力に分配します。ただし、この方式は、未使用入力が、場所的に、まとまっている必要があります。抵抗の下流はハイインピーダンスですから、距離を延ばすとノイズに弱くなります(1.(3-E-B)参照)。
 (2) CMOS 素子の出力を使用します。出力は、ローインピーダンスですから、長く引くことができます。出力がハイに固定なので、ファンアウトの制約も無く、多数接続可能です。もし、未使用の素子があるなら、それを利用すれば、廃物利用です。
[注] ラッチアップは、CMOC の弱点の 1 つです。しかし、CMOS の素子は、素子自体の中に、ラッチアップ防止回路を持っています。したがって、内部回路で防ぎ切れないような、特に大きなラッチアップ要因が無ければ、通常、ラッチアップを起こすことはありません。CMOS の弱点は、色々あります。前回の質問と合わせて考えると、貴方は、ラッチアップのみに、こだわっているように思われます。



一覧に戻る