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翻訳: T.Sato
最近、IEEE Electromagnetic Compatibility (EMC) Society の ローカルな (シアトルの) 支部の会合に立ち寄った。 これは私の普段の立ち寄り先ではないが、 EMC についてより学ぶための方法として、 また多くの無料のアドバイスを得るための安上がりな方法として、 私自身のようなデジタル屋に強く推奨することができる。ガソリン・ポンプに対する静電気シールドの必要性についての Bill Ritenour の魅力的な講演の後で、 純粋なデジタルの経歴のみを持つ人に EMC の概念を教えるための 最良の方法は何かという問題に注意を移した。 この議論の結果とその後の検討の結果、私は最終的に なぜ多くのデジタル技術者が EMC 問題についてそれ程困難な時期を持つのかを 指摘できるようになった。 アナログの世界の者の意見と逆に、 それは彼らが馬鹿であるからではない (全く違う)。 また、彼らが学校で充分に勤勉に学ばなかったわけでもない (大半はそうした)。 実際には、個々の技術者に対してすべきことは僅かである。 EMC に関する我々の過去の困難の多くの基礎となった、 根底の理由は、その心構えにある： デジタル技術者は EMC を信じていない。 この不幸な状況は環境の集まりによってもたらされた。 教育機関、装置のベンダー、集積回路、シミュレーション・ツール、 そしてやる気を失わせるような技術管理の実行の全てが責任の一端を持つ。
いかなる害を与えるつもりもなく、 我々の教育機関、ベンダー、そして管理者は、 多くの (全てではないとすればだが) 新しいデジタル設計者が 何らかのレベルで EMC の理解を、 そしてその存在を信じることさえも妨げるような、 ５つの大きな誤解をもたらした。 学校を出たばかりの新しいデジタル技術者にとっては、 EMC は最良の場合でも神話である。
これらの５つの大きな誤解を良く理解することは、 多くのデジタル技術者の視点を良く理解し、 彼らが必然的に直面する EMC の困難を乗り越えることを助けるであろう。
多くのデジタル技術者は、その還流経路は見当違いであると信じている。 まず、「もしロジック・ドライバが電圧源として働き、 その入力が電圧レシーバとして働くのであれば、 なぜ電流を気にするのか？」と彼らは推論する。 この大きな誤解は、主に電圧モード・プローブを売っている オシロスコープやロジック・アナライザの製造者によって強化されている。 もし特定の BGA ボールの電流を見られる程の、 極小の近接形ヘッドを持った良い電流検出プローブがあれば、 多くの技術者にとって この電流は単なる理論的な概念よりも「現実的」なものとなるであろう。
例えば、 もしケーブルからのコモン・モード放射問題を抱えているデジタル技術者と 働くことがあれば、 まずその技術者が電流がループを流れることを本当に理解しているかどうかを 確認すべきである。
今日の高速デジタル・システムは、50Ωに近い、 自由空間の 377Ωのインピーダンスよりも低インピーダンスの回路を持っている。 デジタル回路の周囲の近接フィールド・エネルギーの大半は磁界モードであり、 電界ではない。 従って、高速デジタル・システムにおける クロストーク、グランド・バウンス、そして干渉問題の大半は、 電流、磁界、そしてインダクタンスによって引き起こされる。
EMC の世界では、デジタル回路の周囲の近接フィールド・エネルギーの ほとんどが磁界であることは常識である。 デジタル屋はこのことを知らない。
この曖昧さは、多くの技術者に、 あたかも「真の」グランド基準電位を得ることができる魔法のワイヤが チップから地球の中心へ引き出されているかのように、 そのゲートが「絶対的なゼロ」電圧を検出することができると考えさせる。 その結果、彼らはシステムの２点のグランド電圧が同一でない時に引き起こされる 困難を理解することに失敗する。
これは、デジタル仕様作成者の技能が我々に充分に役立たないケースである。 勿論、彼らのチップがグランド・シフトに影響されると白状したがるベンダーはないので、 彼らがそれについてもっと語ることを期待することはできない。 一方で、チップ間の大きなグランド・シフトを許すシステム・アーキテクチャが、 大きな EMI の発生や、ESD や他のイミュニティ問題を悪化させることに加えて、 誤動作を引き起こしやすいことを我々全員が理解する必要がある。
経験のないデジタル技術者の大半が、 彼らのシステムにおけるグランド電位差の存在、それが性能に対して与える影響、 あるいはグランド・シフトが発生するメカニズムについて、 ほとんど考えていないことに気付くであろう。
私はシミュレーションをこき下ろすつもりはない。 おそらく、それにはふさわしい場所があるだろう。 一般に、あなたがモデリングしているものが何であるかを知っていれば、 シミュレーションはうまく働く。 一方で、もし EMC のようなものに関する作業を行なっているのであれば、 シミュレーションの効果はない。 EMC ――何の影響が最も重要であるかを滅多に知らないことが問題の全てである―― においては、シミュレーションは働かない。 Samuel Clemens の不滅の言葉によれば、 「来たるべき惨禍は、我々が予期してるものではない」。
Joe はトップの製品設計者であり、設計の名人であるとしよう。 彼は、彼の最後の製品を FCC や EC の要求に最初の試験で合格させることにより、 その EMC に関する名人芸を披露したばかりである。 彼は天才だ！
次に起こることは、かなり確実に予言することができる。 Joe の設計者としてのキャリアは終る。 彼はその会社では決して他の処理装置を設計しない。 その代わりに、Fred の、Bob の、 そして次々に現れてくる他のジャンク全ての EMC 問題を解決するように求められる。 他の連中が彼らのずさんな処理回路を「機能」するようにして報酬を得ているあいだ、 彼は実質的にテスト分野に追放され、ひたすら EMC の経験を繰り返す。
今日のビジネスの世界では、 典型的なデジタル技術者は、製品化のためのトータルの能力ではなく、 単なるデジタル的な職務に対して報酬を得ている。
これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、 その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。
Last update: 1999-02