Tag Archives: 信号伝送

USB製品に対するインピーダンスの不連続問題がもたらす影響

Allion Labs USB4製品は高速なデータ転送速度を持っているため、PCBのレイアウトや搭載するコネクタの選択には特に注意する必要があります。そのUSB4製品の品質を確認する方法の一つは、USB4製品の高速信号を伝送する信号線に対して、ネットワークアナライザーを通じてインピーダンス測定やリターンロス測定を行うことです。 開発段階で潜在的なリスク 一部のメーカーが自社製品を設計する際、レイアウトの設計が仕様に従っていないか、予算の制約により認証されていないコネクタを選択する場合があります。これにより、データ転送速度の低下や画面表示の異常など、製品が正常に機能しないおそれがあります。また、このような製品はインピーダンスの連続性やリターンロスの特性において劣っている傾向があります。 実例 以下の図を見てみましょう。左側の赤い線で囲まれる部分では、コネクタのインピーダンスが非常に不連続であることがわかります。これは、リターンロス（右側の赤い丸で示さている）の障害が発生することに繋がります。 アリオンの解決策 アリオンの経験豊富な専門家チームを通じて、ネットワークベクトルアナライザーE5071Cを使用し、USB4 製品の特定の波形テストを実行することで、製品のインピーダンスとリターンロスを徹底的に調査し、製品の最適な品質を確保するのに役立ちます。 Equipment Name Model No. ネットワークベクトルアナライザー [...]

新世代のPCIe Gen 5への道！NVMe SSDパフォーマンス編

Allion Labs   性能を求めるために、通常はより速いプロセッサや、高い周波数、大容量のメモリ、およびより高度なグラフィックスカードを搭載する必要があると考えられますが、ストレージの重要性が見落とされがちです。他の要素と同様にストレージの帯域幅が向上しない場合、全体的なシステムの性能は上がらず、有効な改善が得られません。PCIe 5.0（Gen 5）の登場に伴い、インテル、AMDなどの主要チップメーカーが続々と対応し、PCIe Gen 5は高性能システムにおいて重要な役割を果たすことが期待されます。   PCIe Gen 5が注目される理由 PCIe Gen 5の性能が前世代のPCIe [...]

インピーダンスがSDカードリーダーの読み取りを妨げている？

Allion Labs カメラは美しい瞬間を捉える魔法の道具のような存在であり、撮影された写真やビデオを小さなメモリーカードに保存することができます。メモリーカードの中でも最も重要な役割を果たすのがSDカードです。SDカードは小型ながら長い間開発されており、かつての12.5MB/秒の速度から、最新のSD Expressは3940MB/秒まで向上し、高解像度と大容量を実現します。これにより、ユーザーは日常生活やプロの撮影で作品を保存するのに十分な解像度と容量を持つSDカードを利用することができます。 リーダーのインピーダンス制御の潜在的リスク 撮影された写真やビデオは、美しい瞬間を記録した貴重な成果ですが、SDカードリーダーを介して認識されなくなったり、データが読み込めなくなったりする経験はありませんか。不具合が発生する要因は様々ですが、豊富なテスト経験を持つアリオンは、カードリーダー内のインピーダンスが適切に制御されていない可能性があると推測し、それが信号伝送の品質や効率の低下、またはエラーと中断の発生につながると考えています。 インピーダンスとは、交流回路での電気の流れの抵抗度を示し、電流の流れや電圧の変化に影響を与えます。インピーダンスの制御がうまくいかない原因は以下の通りです。 1. 間違ったパッドサイズのはんだ付け：部品パッドが不足したり、はんだ付けが不適切になったりする可能性がある不適切な設計により、回路の不連続性や不安定性が生じ、信号の伝送品質に影響します。 2. 加工が難しい：各ボードメーカーの能力に依存し、極端に小さなまたは精密な設計はすべてのメーカーが製造できるわけではありません。これにより、製造コストと難度が増加し、製品の歩留まりと信頼性が低下します。 3. インピーダンス制御：適切なインピーダンスの一致を考慮していない場合、不連続なインピーダンス性能が生じ、信号の反射や干渉が発生し、信号の伝送効率と精度に影響します。 事例 アリオンは豊富なテストおよびコンサルティングの経験があります。過去のあるケースでは、お客様のDUT（SDコネクタ）の赤い線のRXコネクタのインピーダンスが当初は74Ωであることが判明し（左の画像）、明らかなインピーダンスの低下現象がわかりました。アリオンの専門家チームによるアドバイスと改善を経て、インピーダンスは約12Ω改善しました（右の画像）。また、インピーダンスの連続性も維持されました。 Faster、Easier、Better　―　メモリーカードおよびコネクタのテストサービス [...]

USBケーブルのデータ転送が遅い理由とは？

Allion Labs 情報伝送が盛んな現代では、データ、画像、音声・動画など、多くのデバイス間で高速ファイル転送が行われており、複数の転送ケーブルを所有するのが当たり前となっています。見た目はシンプルな転送ケーブルですが、実際にはさまざまな部品で組み立てられており、各部品そのものの高周波特性に加えて、部品間の加工や互換性もメーカーにとって大きな課題になっています。高周波の完全性を確認する前に、最初に克服しなければならない難題は、時間領域（Time Domain）での特性インピーダンス制御（Characteristic impedance）です。信号伝送のプロセスにおいて、伝送チャネルは水道管のようなものであり、滑らかに保たれなければなりません。 特性インピーダンスはどれぐらい信号の完全性に影響を与えるか？ 特性インピーダンスは信号の完全性に非常に大きな影響を与えるため、高周波の母とも言っても過言ではありません。なぜなら、伝送チャネル内の設計や加工の不良のほとんどがここから見て取れるからです。実際の製品でよく見られる問題は次の通りです。 コネクタ端子の接触面積が不足し、信号が過剰に反射する 裸線の絶縁層包装が不均一なせいで信号に歪みが発生する 部品の配線や折り曲げの設計不良が信号の分散に悪影響を与える 製品加工部のハンダ付けや断線が信号伝送失敗の原因となる 設計及び製造プロセスにおけるすべての不良は、挿入損失（Insertion Loss）、反射損失（Return Loss）、送受信端の信号クロストーク（NEXT/FEXT Crosstalk）など、高周波特性全体に影響を与える可能性があります。また、製品の伝播遅延/遅延スキュー性能（Propagation [...]