JP2012220425A - Noise source estimating device and noise source estimating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路基板を内蔵した電子機器のノイズ源を推定するノイズ源推定装置およびノイズ源推定方法に関するものである。 The present invention relates to a noise source estimation device and a noise source estimation method for estimating a noise source of an electronic device incorporating a circuit board.
従来、回路基板のノイズ源を推定するノイズ源推定装置には、設計情報入力部と電磁波情報入力部と推定部とを備えたことを特徴とする構成のものがあった。 Conventionally, a noise source estimation device for estimating a noise source of a circuit board has a configuration characterized by including a design information input unit, an electromagnetic wave information input unit, and an estimation unit.
ここで、設計情報入力部に回路基板の設計情報を入力する。また、電磁波情報入力部に回路基板の測定情報として電磁波情報を入力する。さらに、推定部は前記設計情報と前記電磁波情報とに基づいて、前記回路基板のどの部分がノイズ源であるかを推定するものである(例えば、特許文献1参照)。 Here, circuit board design information is input to the design information input unit. Also, electromagnetic wave information is input as measurement information of the circuit board to the electromagnetic wave information input unit. Furthermore, the estimation unit estimates which part of the circuit board is a noise source based on the design information and the electromagnetic wave information (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来のノイズ源推定装置およびノイズ源推定方法においては、設計情報、近傍電磁界分布情報からノイズ源を推定する際に、近傍電磁界分布情報においてその絶対値が小さいノイズ源の検出漏れが発生するという課題を有していた。 However, in the conventional noise source estimation device and noise source estimation method, when the noise source is estimated from the design information and the nearby electromagnetic field distribution information, a noise source having a small absolute value in the nearby electromagnetic field distribution information is not detected. It had the problem of occurring.
ここで、絶対値が小さいノイズには、電磁妨害(EMI:Electro Magnetic Interference)に大きな影響を及ぼすものもある。また、この電磁妨害は他の機器に影響を与えるため、各国で規制されており、この規制を満たさない製品は出荷することができない。例えば、日本においてはVCCI(Voluntary Control Council for Interference by Data Processing Equipment and Electronic Office Machines)によって規制されている。したがって、絶対値が小さいノイズ源の検出漏れにより、EMI対策およびノイズ対策の工数が増大し、商品出荷遅れなどの企業活動にとって致命的な問題につながる場合もある。 Here, noise having a small absolute value may greatly affect electromagnetic interference (EMI: Electro Magnetic Interference). In addition, since this electromagnetic interference affects other devices, it is regulated in each country, and products that do not satisfy this regulation cannot be shipped. For example, in Japan, it is regulated by VCCI (Voluntary Control Council for Interference by Data Processing Equipment and Electronic Office Machines). Accordingly, detection of a noise source having a small absolute value may increase the man-hours for EMI countermeasures and noise countermeasures, which may lead to a fatal problem for corporate activities such as product shipment delays.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、前記ノイズ源の検出漏れがないノイズ源推定装置およびノイズ源推定方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a noise source estimation device and a noise source estimation method that are free from detection failure of the noise source.
上記目的を達成するために本発明に関するノイズ源推定装置は、少なくとも回路基板を内蔵した電子機器の設計情報を入力する設計情報入力部と、電子機器から放射または伝導される電磁波の測定情報を入力する電磁波情報入力部と、設計情報と測定情報とに基づいて電子機器のどの部分がノイズ源であるかを推定する推定部とを備えたノイズ源推定装置において、設計情報入力部と推定部との間に設計情報に基づいて電子機器の電磁波解析を行う解析部を設け、この解析部で解析した結果と電磁波情報入力部からの電磁波情報を電流算出部においてそれぞれの電流分布を算出し、この電流算出部で算出したそれぞれの電流の差分を電流差分算出部において算出し、推定部においてその差分の大きい部分もノイズ源として推定するように構成している。 In order to achieve the above object, a noise source estimation apparatus according to the present invention inputs a design information input unit for inputting design information of an electronic device including at least a circuit board and measurement information of electromagnetic waves radiated or conducted from the electronic device. In a noise source estimation device comprising an electromagnetic wave information input unit that performs an estimation unit that estimates which part of an electronic device is a noise source based on design information and measurement information, a design information input unit and an estimation unit An analysis unit that performs electromagnetic wave analysis of electronic equipment based on design information is provided between them, and the current distribution is calculated in the current calculation unit based on the analysis result of this analysis unit and the electromagnetic wave information from the electromagnetic wave information input unit. The difference between the currents calculated by the current calculation unit is calculated by the current difference calculation unit, and the estimation unit is configured to estimate the large difference as a noise source. To have.
本発明のノイズ源推定装置によれば、設計情報と実測情報からそれぞれの電流分布を計算し、その差分が大きい部分もノイズ源として推定するという構成にしたことにより、絶対値が小さいために実測情報だけでは抽出できなかったノイズ源を抽出し、検出漏れを削減するという効果を得ることができる。ここで、絶対値が小さいノイズには、電磁妨害に大きな影響を及ぼすものもある。この電磁妨害は他の機器に影響を与えるため、各国で規制されており、この規制を満たさない製品は出荷することができない。したがって、前記ノイズ源を検出することはEMI対策を実施すべき箇所の検出漏れを削減することになる。すなわち、電子機器のEMI対策およびノイズ対策を効率的に行うことができる。 According to the noise source estimation apparatus of the present invention, the current distribution is calculated from the design information and the actual measurement information, and the portion where the difference is large is estimated as the noise source. It is possible to obtain an effect of extracting a noise source that cannot be extracted only by information and reducing detection omissions. Here, noise having a small absolute value has a great influence on electromagnetic interference. Since this electromagnetic interference affects other devices, it is regulated in each country, and products that do not meet this regulation cannot be shipped. Therefore, detecting the noise source reduces detection omissions at locations where EMI countermeasures should be implemented. That is, EMI countermeasures and noise countermeasures for electronic devices can be efficiently performed.
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を適用したノイズ源推定装置のブロック図である。この構成としては、設計情報入力部102、電磁波情報入力部103に入力される情報がそれぞれ記憶部190に入力される。コマンド入力部101に入力される情報はコマンド解析部104を介して分離部105に出力され、分離部105、取得部106、解析部151、電流算出部152、電流差分算出部153、周波数誤差算出部154、検索部155はそれぞれ順に直列に情報を出力、入力し、これらは記憶部190ともそれぞれ情報を入出力する。取得部106、解析部151、電流差分算出部153、検索部155から出力される情報は推定部156にそれぞれ入力され、推定部156から出力される情報は出力部191に入力される。記憶部190から出力される情報は出力部191にも入力される。
FIG. 1 is a block diagram of a noise source estimation apparatus to which the present invention is applied. As this configuration, information input to the design
また、図2はノイズ源推定装置4を含む系の全体を示している。この構成としては、被測定物1の近傍電磁界を近傍電磁界測定装置2およびノイズ測定装置3を用いて測定し、ノイズ測定装置3はノイズ源推定装置4に接続される。ここで、被測定物1は少なくとも回路基板を内蔵した電子機器、近傍電磁界測定装置2は被測定物1の近傍電磁界を電気信号として変換する装置、ノイズ測定装置3は前記電気信号の周波数特性を表示する装置とする。例えばノイズ測定装置3の一つとして、スペクトラム・アナライザがある。
FIG. 2 shows the entire system including the noise
以下、本発明の実施の形態であるノイズ源推定装置の動作を示す図3を中心として、ノイズ源推定装置4の構成を動作とともに図3から図18までを用いて説明する。
The configuration of the noise
まず、図3のステップS11に示すように、被測定物1の設計情報を設計情報入力部102から入力して記憶部190に記憶する。この設計情報は、例えばCAD(Computer Aided Design)装置によって作成された情報であり、図12に示す基板構成テーブル10、図13に示す層間テーブル11、図14に示す部品テーブル12、図15に示す端子テーブル13、図16に示す配置テーブル14、図17に示すネットテーブル15、図18に示す配線テーブル16に書き込まれる。これらのテーブルの詳細な内容については、本実施の形態の最終項で詳しく説明する。
First, as shown in step S <b> 11 of FIG. 3, design information of the
さて、このように被測定物1の設計情報が記憶部190に記憶されると、図3のステップS12に示すように、ノイズ測定装置3によって測定された被測定物1の近傍電磁界の電磁波情報を電磁波情報入力部103から入力して記憶部190に記憶する。この電磁波情報は、図4に示す近傍電磁界テーブル17に書き込まれる。
Now, when the design information of the device under
上記近傍電磁界テーブル17は、図4に示すように、「周波数」、「X座標」、「Y座標」、「Z座標」ごとに、被測定物1が動作しない状態で測定したときの電界強度(あるいは磁界強度)を示す「ノイズフロア」フィールドと、被測定物1を動作させたときの電界強度(あるいは磁界強度)を示す「ノイズ量」フィールドとを備えている。「電流値(解析)」、「電流値(実測)」、「電磁界ノイズ判定」、「電流差分判定」フィールドに関しては後の動作に関するフィールドとなるため後述する。ここで、例えば図4の2行目に関して左の列から順に説明すると、磁界強度に関して周波数が30[MHz]、被測定物1のノイズ量およびノイズフロアを測定および解析する際の近傍電磁界測定装置2におけるX、Y、Z座標がそれぞれ、0.0[mm]、0.0[mm]、5.0[mm]、前記座標におけるノイズフロアが10.0[dBuV]、ノイズ量が10.0[dBuV]となる。
As shown in FIG. 4, the near electromagnetic field table 17 has an electric field when measured in a state where the
図4の近傍電磁界テーブル17におけるノイズ量の分布を図5に示す。図5において、横方向、縦方向はそれぞれX軸、Y軸を表しており、この時のZ座標は任意の値で一定とする。各セグメント5のパターンの密度は、その領域で測定されたノイズ量あるいはノイズフロアの高低を表しており、パターンの密度が高いすなわち色が濃いほどノイズ量あるいはノイズフロアの値が高い。ここではセグメント53が最もノイズ量が多く、セグメント52、セグメント51、セグメント5の順にノイズ量が少なくなる。図5において、上側が濃いため値が高くなっている。図5に示される内容は、必要に応じてディスプレイ等の出力部191に出力することができる。
FIG. 5 shows the noise amount distribution in the near electromagnetic field table 17 of FIG. In FIG. 5, the horizontal direction and the vertical direction represent the X axis and the Y axis, respectively, and the Z coordinate at this time is assumed to be constant at an arbitrary value. The pattern density of each
さて、このようにノイズ測定装置3によって測定された電磁波情報が記憶部190に記憶されると、ユーザは、キーボードやマウスなどのコマンド入力部101を用いてコマンドを入力する。コマンドには、設計情報読み取りコマンド、電磁波情報読み取りコマンド、ノイズ解析コマンド、電磁界解析コマンド、電流算出コマンド、差分算出コマンド、ノイズ源推定コマンドなどの種別があるが、ここではノイズ源推定コマンドが入力されたものと仮定する。このようにコマンドが入力されると、コマンド解析部104は、そのコマンドの種別を解析し、ノイズ源推定コマンドが入力されたことを認識すると分離部105を呼び出す。
Now, when the electromagnetic wave information measured by the
これによって、図3のステップS13において、分離部105は、記憶部190に記憶されている近傍電磁界テーブル17を参照し、ノイズ量からノイズフロアを差し引いた値が例えば3dB以上など所定値以上を示したときの周波数を特定し、その近傍電磁界テーブル17の判定欄にフラグを立ててノイズを分離する。なお、図4の「電磁界ノイズ判定」欄に示す「○」印はフラグが立っていることを表し、一方「×」印はフラグが立っていないことを表している。
As a result, in step S13 of FIG. 3, the separation unit 105 refers to the near electromagnetic field table 17 stored in the
次に、図3のステップS14において、取得部106は、記憶部190に記憶されているネットテーブル15から被測定物1内で使用されている周波数情報を取得する。また、図3のステップS15において、記憶部190に記憶されている基板構成テーブル10、層間テーブル11、部品テーブル12、端子テーブル13、配置テーブル14、配線テーブル16から、被測定物1の部材情報を取得する。さらに、図3のステップS16において、記憶部190に記憶されている近傍電磁界テーブル17から、被測定物1の電磁波情報を取得する。
Next, in step S <b> 14 of FIG. 3, the
これによって、図3のステップS17において、解析部151は、上記取得部106が取得した部材情報などに基づいて、被測定物1の部材ごとにその近傍電磁界を解析する。この近傍電磁界の解析方法には、簡易な解析方法を用いてもよいし、モーメント法やFDTD(Finite Difference Time Domain)法など詳細な解析方法を用いてもよい。これら解析技術は公知の技術であるため、ここでは詳しい説明は省略する。
Thereby, in step S17 of FIG. 3, the
ここで、図3のステップS18において、電流算出部152は、上記解析部151によって解析された被測定物1の近傍電磁界情報および記憶部190に記憶されている近傍電磁界テーブル17の被測定物1の近傍電磁界情報のノイズ量からノイズフロアを差し引いたものに対して、被測定物1上におけるそれぞれの電流を算出する。この算出には解析部151と同様の解析技術を用いる。
Here, in step S <b> 18 of FIG. 3, the
これによって、図3のステップS19において、電流差分算出部153は、上記電流算出部152によって算出された被測定物1の部材情報から算出された電流分布およびノイズ測定装置によって測定された被測定物1の結果から算出された電流分布の差分を算出する。このとき、部材情報、測定情報からそれぞれ算出された電流分布において、「X座標」、「Y座標」、「Z座標」、「周波数」が両者の同一の座標における電流値の差分を各々算出し、全ての箇所についてこの差分算出を実施する。そして、ある座標において(例えば、X座標=X1、Y座標=Y1、Z座標=Z1、周波数=f1)、その差分値が例えば3dB以上など所定値以上を示したときに周波数を特定し、その近傍電磁界テーブル17の判定欄にフラグを立てる(図4の「電流差分判定」欄に示す「○」印はフラグが立っていることを表し、一方「×」印はフラグが立っていないことを表している)。
Thereby, in step S19 of FIG. 3, the current
次に、図3のステップS20において、周波数誤差算出部154は、近傍電磁界テーブル17の判定欄にフラグが立てられたレコードを特定し、そのレコードの「周波数」フィールドに書き込まれている周波数ごとに後述する周波数誤差を算出する。このように周波数誤差算出部154が周波数誤差を直接入力するのではなく、ユーザが周波数誤差を直接入力するようにしてもよいし、あるいは、あらかじめ設定された定数を周波数誤差として用いるようにしてもよい。
Next, in step S20 of FIG. 3, the frequency
次に、図3のステップS21において、検索部155は、近傍電磁界テーブル17を参照し、判定欄にフラグが立っているレコードの「周波数」フィールドに書き込まれている各周波数について、その高調波成分にノイズ成分が存在するかどうか、つまり、その高調波にあたる周波数の判定欄にフラグが立っているかどうかを調べる。
Next, in step S21 of FIG. 3, the
例えば、周波数フィールドに30MHzを意味する情報が書き込まれているレコード(以下、単に“周波数「30MHz」”という)の判定欄にフラグが立っている場合、この30MHzの高調波にあたる周波数は60MHz、90MHz、120MHz・・・である。そこで1GHzなど所定周波数になるまで高調波成分を検索し、これら高調波にあたる周波数「60MHz」「90MHz」「120MHz」・・・「990MHz」の判定欄にフラグが立っているかどうかを調べる。 For example, when a flag is set in the determination column of a record in which information indicating 30 MHz is written in the frequency field (hereinafter, simply referred to as “frequency“ 30 MHz ””), the frequencies corresponding to the harmonics of 30 MHz are 60 MHz and 90 MHz. Therefore, the harmonic components are searched until a predetermined frequency such as 1 GHz, and a flag is set in the determination column of the frequencies corresponding to the harmonics “60 MHz”, “90 MHz”, “120 MHz”, “990 MHz”. Find out if you have.
このように高調波成分を検索する際、所定幅の周波数誤差を考慮するのが好ましい。例えば、高調波にあたる周波数が60MHzである場合は、60MHz×0.01を演算することによって0.6MHzを周波数誤差とする。そして、この0.6MHzの周波数誤差を考慮して、周波数「59.4MHz」〜「60.6MHz」の判定欄にフラグが立っているかどうかを調べる。 Thus, when searching for harmonic components, it is preferable to consider a frequency error of a predetermined width. For example, when the frequency corresponding to the harmonic is 60 MHz, 0.6 MHz is set as the frequency error by calculating 60 MHz × 0.01. Then, in consideration of the frequency error of 0.6 MHz, it is checked whether or not a flag is set in the determination column of frequencies “59.4 MHz” to “60.6 MHz”.
このように周波数誤差を算出する際に用いる係数は0.01に限定されるものではない。すなわち、高調波にあたる周波数(60MHz、90MHz、120MHz、・・・)ごとに上記係数を変更するようにしてもよい。 Thus, the coefficient used when calculating the frequency error is not limited to 0.01. That is, you may make it change the said coefficient for every frequency (60 MHz, 90 MHz, 120 MHz, ...) which corresponds to a harmonic.
これによって、図3のステップS22において、推定部156は、上記検索部155によって検索されたノイズ成分、上記取得部106によって取得された周波数情報、部材情報、電磁波情報、上記解析部151によって解析された結果、上記電流差分算出部153にて算出された結果などに基づいて、被測定物1のどの部分がノイズ源であるかを推定する。
Accordingly, in step S22 of FIG. 3, the
すなわち、図3のステップS21でノイズ成分が存在することが判明した場合は、このノイズ成分の周波数をノイズ源の周波数であると推定することができる。例えば、図6に示すように、ノイズ源が配置された電子機器の近傍電磁界を測定したところ、周波数が30MHzにおける電磁界分布の強度が図5であったものと仮定する。ここで、図6において、ノイズ源には該当するセグメント54に「×」印を付している。また、この電子機器の設計情報から近傍電磁界を解析した電磁界分布の強度が図7であったものと仮定する。この場合、従来の手法においては図5の上側のみノイズ源として抽出され、絶対値が小さい下側中央部分はノイズ源として抽出されない。しかし、本手法を用いると、被測定物1を測定したものと、被測定物1の設計情報から解析したものとを比較、すなわち図5と図7の差分が生じている下側中央部分(セグメント52)を抽出することが可能である。
That is, when it is found in step S21 in FIG. 3 that a noise component is present, the frequency of the noise component can be estimated as the frequency of the noise source. For example, as shown in FIG. 6, when the near electromagnetic field of an electronic device in which a noise source is arranged is measured, it is assumed that the intensity of the electromagnetic field distribution at a frequency of 30 MHz is as shown in FIG. Here, in FIG. 6, “×” is attached to the
ここで、上記絶対値が小さいノイズ源について一例を示す。被測定物1として図8のような簡易試験用の基板を用いる。この基板は第1層に信号線6を1本配置し、第2層にグランドプレーン7を配置し、第1層と第2層の間には絶縁層が挟まれている。ただし、グランドプレーン7は基板中央部8にて左右2つに分割されているものとする。すなわち、基板中央部8にて第1層の信号線6の直下にはグランドプレーン7が存在しない。この基板の信号線に電流を流した際の近傍磁界測定結果を図9に示す。図9において、ここでは各単位の詳細は記載しないが、縦方向はノイズ量を表しており、上に行くほど値が高くなるものとする。したがって、基板中央部8に該当する部分においてノイズ量が相対的に大きくなっている。この場合、基板中央部8に該当する部分のノイズ量の絶対値が小さいと、従来の手法においてはこの部分はノイズ源として抽出されない。また、この基板の設計情報から近傍磁界を解析した磁界分布の強度を図10に示す。図10において、基板中央部8に該当する部分は、それ以外の部分すなわち信号線6の直下にグランドプレーン7がある部分と同等のノイズ量を示している。ここで、本手法を用いることにより、図9と図10の差分が生じている基板中央部8に該当する部分を抽出することが可能となる。
Here, an example of the noise source having a small absolute value will be described. A substrate for simple testing as shown in FIG. In this substrate, one
ノイズ源が推定できたら、その推定結果はディスプレイなどの出力部191へ出力される。この出力形態は、ユーザが視覚的に被測定物1のどの部分がノイズ源であるかを即座に判断できる形態としておく。例えば、図6に示すように、推定したノイズ源そのものを出力する。この場合、ユーザが表示切り替えコマンドを入力することにより、測定した電磁界分布の強度を示す図5や、あるいは設計情報から解析した電磁界分布の強度を示す図7や、両者の結果から被測定物1上の電流をそれぞれ算出し、その差分を示す図11などの出力も可能である。ここではある周波数(例えば、30MHz)について説明したが、ユーザが表示する周波数の範囲を自由に設定し、任意の電磁界分布を表示できる。
If the noise source can be estimated, the estimation result is output to the
複数のノイズ源が見つかった場合は、その全てをノイズ源の候補として出力してよい。あるいは、部材に流れる信号の電源電圧の高い順にソートし、その上位のみをノイズ源の候補として出力してもよい。さらには、上記電流算出部152にて算出された電流値の差分が大きい順にソートし、その上位のみをノイズ源の候補として出力してもよい。
If a plurality of noise sources are found, all of them may be output as noise source candidates. Alternatively, the signals flowing through the members may be sorted in descending order of the power supply voltage, and only the higher ranks may be output as noise source candidates. Further, the current value calculated by the
以上のように、本発明によれば、被測定物1の設計情報に基づいて、被測定物1のどの部分がノイズ源であるかを推定することができるので、迅速にEMI対策を施すことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to estimate which part of the device under
なお、上記の説明では、60MHz、90MHz、120MHz、・・・、990MHzというように、所定周波数になるまで高調波成分を検索することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。 In the above description, harmonic components are searched until a predetermined frequency is obtained such as 60 MHz, 90 MHz, 120 MHz,..., 990 MHz, but the present invention is not limited to this.
また、ノイズの放射量は、上記基本周波数の他、その部材に流れる信号の立ち上り時間、あるいは立ち下り時間にも依存する。すなわち、基本周波数の低い信号でもその立ち上り時間あるいは立ち下り時間が短いと、高い周波数まで強い電磁波が放射されることになる。そこで、上記立ち上り時間が所定値(例えば5ns)以下の部材や、上記立ち下り時間が所定値(例えば5ns)以下の部材のみをノイズ源の候補とするようにしてもよい。すなわち、推定部156において、特定の部材(例えば、上記立ち上り時間が5ns以下の部材)のみ選択することでこの部材のみをノイズ源の候補とする。
Further, the amount of noise emission depends on the rise time or fall time of a signal flowing through the member in addition to the fundamental frequency. That is, even with a signal having a low fundamental frequency, if the rise time or fall time is short, strong electromagnetic waves are radiated to a high frequency. Therefore, only the member whose rise time is a predetermined value (for example, 5 ns) or the member whose fall time is the predetermined value (for example, 5 ns) or less may be set as a noise source candidate. That is, the
さらに、複数のノイズ成分がノイズ源の候補として挙がった場合(例えば、10MHz、15MHz、20MHz、30MHz、40MHz、45MHzのノイズ成分が測定された場合)、これらノイズ成分の周波数が、上記ネットテーブル15の「周波数」フィールドに書き込まれていないときがある。このときは、低い周波数の高調波にあたる周波数(例えば、10MHzの高調波にあたる周波数20MHz、30MHz、40MHz)はノイズ源の候補から除外してもよい。あるいは、ノイズ源の候補としての優先順位を下げるようにしてもよい。また、ノイズ源の候補が複数ある場合は、周波数が高いノイズ源の候補の優先順位を上げるようにしてもよい。
Furthermore, when a plurality of noise components are listed as noise source candidates (for example, when noise components of 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz, 30 MHz, 40 MHz, and 45 MHz are measured), the frequency of these noise components is the net table 15. There are times when it is not written in the “frequency” field. At this time, the frequencies corresponding to the lower harmonics (for example, the
ここで、10から16までの各テーブルについての中身を詳しく説明する。これらのテーブルは回路基板に関連したものであるが、回路基板を内蔵した電子機器の場合においても、これらのテーブルを電子機器全体に関する情報へ拡張することで、本発明の適用が可能である。 Here, the contents of each table from 10 to 16 will be described in detail. These tables are related to the circuit board. However, even in the case of an electronic device incorporating a circuit board, the present invention can be applied by extending these tables to information about the entire electronic device.
基板構成テーブル10は、図12に示すように回路基板を構成する各「層名」フィールドと、これら各層に流れる「信号種類」フィールドとを備えている。また、上記層間テーブル11は、図13に示すように回路基板における「層間の厚さ」フィールドを備えている。これらテーブル10、11に書き込まれる情報は、基板外形の情報とともに当該ノイズ源推定装置4へ入力される。ここでは、4層のプリント配線板を設計対象とした場合を想定し、また、第1層と第4層とが信号線用、第2層が0Vのグランド用、第3層が5Vの電源用である場合を例示している。
As shown in FIG. 12, the board configuration table 10 includes “layer name” fields that constitute the circuit board, and “signal type” fields that flow through these layers. Further, the interlayer table 11 has a “layer thickness” field in the circuit board as shown in FIG. Information written in the tables 10 and 11 is input to the noise
上記部品テーブル12は、図14に示すように回路基板に含まれる部品ごとに、その「部品番号」、「部品名」、「端子数」、「形状」、「長さ」、「幅」の各フィールドを備えている。この「形状」フィールドに例示した「SOP」はSmall Outline Packageの略語である。 As shown in FIG. 14, the component table 12 includes “component number”, “component name”, “number of terminals”, “shape”, “length”, and “width” for each component included in the circuit board. Each field is provided. “SOP” exemplified in the “shape” field is an abbreviation for Small Outline Package.
上記端子テーブル13は、図15に示すように回路基板に含まれる部品ごとに、その「端子番号」、「属性」、「立ち上がり時間」、「立ち下り時間」の各フィールドを備えている。この「属性」フィールドに例示した「IN」は、当該端子が入力端子であることを示し、一方「OUT」は、当該端子が出力端子であることを示している。 As shown in FIG. 15, the terminal table 13 includes fields of “terminal number”, “attribute”, “rise time”, and “fall time” for each component included in the circuit board. “IN” illustrated in the “attribute” field indicates that the terminal is an input terminal, while “OUT” indicates that the terminal is an output terminal.
上記配置テーブル14は、図16に示すように回路基板に配置された部品ごとに、その配置位置を示す「座標」フィールド、「配置角度」フィールド、および「配置面」フィールドを備えている。設計段階において回路基板に部品を配置する手法は、例えば手動配置など一般的な手法でよい。 As shown in FIG. 16, the arrangement table 14 includes a “coordinate” field, an “arrangement angle” field, and an “arrangement plane” field that indicate the arrangement position for each component arranged on the circuit board. A general method such as manual placement may be used as a method for placing components on the circuit board at the design stage.
上記ネットテーブル15は、図17に示すように回路基板に含まれる一連の信号線(以下「ネット」という)ごとに、その名称を示す「ネット名」フィールド、当該ネットに接続される端子の名称を示す「接続端子名」フィールド、当該ネットを流れる信号の「周波数」フィールド、および「電位」フィールドを備えている。ここでは、「net2」という名称のネットは33MHzの信号線であり、「net100」という名称のネットは0Vのグランドであり、「net200」という名称のネットは5Vの電源である場合を例示している。 As shown in FIG. 17, the net table 15 includes a “net name” field indicating the name of each signal line (hereinafter referred to as “net”) included in the circuit board, and names of terminals connected to the net. "Connection terminal name" field, a "frequency" field of a signal flowing through the net, and a "potential" field. In this example, the net named “net2” is a 33 MHz signal line, the net named “net100” is a 0V ground, and the net named “net200” is a 5V power supply. Yes.
上記配線テーブル16は、図18に示すように上記ネットごとに、その「種類」フィールドと、当該ネットの箔やプレーンの構成座標を示す「構成座標」フィールドとを備えている。ここでいうプレーンとは、グランドプレーンや電源プレーンなどのことである。また、ネットの箔やプレーンの構成座標とは、ネットの箔やプレーンを構成する点(例えば、ネットの箔を線分で表すことができる場合は当該線分の両端点)の座標のことである。 As shown in FIG. 18, the wiring table 16 includes a “type” field for each net and a “configuration coordinate” field indicating the configuration coordinates of the foil or plane of the net. The plane here is a ground plane or a power plane. The composition coordinates of the net foil or plane are the coordinates of the points constituting the net foil or plane (for example, if the net foil can be represented by a line segment, both end points of the line segment). is there.
本発明のノイズ源推定装置およびノイズ源推定方法は、少なくとも回路基板を内蔵した電子機器のEMI対策およびノイズ対策に有効に用いることができる。 The noise source estimation device and the noise source estimation method of the present invention can be effectively used at least for EMI countermeasures and noise countermeasures of electronic devices with a built-in circuit board.
1 被測定物
2 近傍電磁界測定装置
3 ノイズ測定装置
4 ノイズ源推定装置
5 セグメント
6 信号線
7 グランドプレーン
8 基板中央部
51 セグメント
52 セグメント
53 セグメント
54 セグメント
101 コマンド入力部
102 設計情報入力部
103 電磁波情報入力部
104 コマンド解析部
105 分離部
106 取得部
151 解析部
152 電流算出部
153 電流差分算出部
154 周波数誤差算出部
155 検索部
156 推定部
190 記憶部
191 出力部
DESCRIPTION OF
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-
2011
- 2011-04-13 JP JP2011088745A patent/JP2012220425A/en not_active Withdrawn
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