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設計便利帳

設計で頻繁に使う部品規格

◆◆◆チップ部品 サイズ表記一覧◆◆◆
JIS     EIA   長さ 幅
6432   2512   6.4×3.2mm
5025   2010   5.0×2.5mm
3225   1210   3.2×2.5mm
3216   1206   3.2×1.6mm
2012   0805   2.0×1.25mm
1608   0603   1.6×0,8mm
1005    0402    1.0×0.5mm
0603    0201    0.6×0.3mm
0402    01005   0.4×0.2mm

 

 

◆◆◆セラミックコンデンサの温度特性◆◆◆
規格 特性 温度範囲 容量変化率/温度係数
[Class 1 低誘電率系(温度補償用)]
JIS   CG   20~+125℃   0±30ppm/℃
JIS   CH   20~+125℃   0±60ppm/℃
JIS   CJ   20~+125℃   0±120ppm/℃
JIS   CK   20~+125℃   0±250ppm/℃
JIS   UJ   20~+85℃    -750±120ppm/℃
JIS   SL   20~+85℃    +350~-1000ppm/℃
EIA   C0G  25~+125℃   0±30ppm/℃
EIA   C0H  25~+125℃   0±60ppm/℃
EIA   U2J  20~+125℃   -750±120ppm/℃

 

[Class 2 高誘電率系]
JIS   JB(B)   -25~+85℃   ±10%
JIS   JF(F)   -25~+85℃   +30%/-80%
EIA   X5R   -55~+85℃   ±15%
EIA   X7R   -55~+125℃  ±15%
EIA   X8R   -55~+150℃  ±15%
EIA   X5S   -55~+85℃   ±22%
EIA   X6S   -55~+105℃  ±22%
EIA   X7S   -55~+125℃  ±22%
EIA   X7T   -55~+125℃  +22%/-33%
EIA   X6T   -55~+105℃  +22%/-33%
EIA   X7U   -55~+125℃  +22%/-56%
EIA   Y5V   -30~+85℃   +22%/-82%

 

※アクティブフィルタなどで精度が必要な場合はCG,CH,C0H,C0G、
 大容量で高誘電率から選ぶ場合はJB(B),X5R,X7R

デジタル信号処理(DSP)

◆◆◆DSPとは何か◆◆◆
Digital Signal Processorの略でデジタル信号処理を行うためのプロセッサを意味します。
また、広義にはデジタル信号処理のことを指す場合もあります。
演算を得意とし、音声処理や画像処理に使われることが多いです。

 

◆◆◆CPUとDSPの違い◆◆◆
では一般的なCPUと何が違うか。
DSPのアキテクチャーはデジタル信号処理に最適化されています。
積和演算を1サイクルで処理できるなどの得意技があります。
CPUは便利にできていて、ROM、RAM、A/D、D/A、タイマー、各種インターフェースが充実しています。
CPUの中にはDSP機能を有しているものがあります、DSPにマイコンが内蔵されているものもあります。
そういった意味ではCPUはDSPに近付き、DSPはCPUに近付いているとも言えます。
しかし、やはりCPUで専用DSPに相当する処理パフォーマンスを求めることには無理があります。
CPUはいろいろと便利な機能が豊富であるためにどうしてもリソースを奪い合ってしまいがちです。
RXマイコン(Renesas)で最高性能を出すRX700シリ-ズでもCPUのクロックは240MHzです。
C66x DSP(TI)は1.4GHz/コアの速度を有し、コアが1~8まであります。
これでもはや演算速度は歴然とした差があることがわかります。
特に浮動小数点演算が必要とされるアプリケーションの場合には浮動小数点DSPが優位となります。

 

◆◆◆DSPの性能を引き出す◆◆◆
いかにDSPであっても演算をひとつひとつ実行していては効率が悪いです。
DSPにおいてはデータを複数サンプル(例えば32データとか2048データとか)を1ブロックとして、そのブロックを一気に演算処理することが有効です。
DSPは繰り返し処理をオーバーヘッド無しで実行できる得意技を持っています。
FIRフィルタやFFTなどの積和演算を多く使う処理では速度に大きな差が出て来ます。
ブロック演算を行っている間にDMA転送でデータの入出力を行えば高速で次々と演算と入出力処理が可能になります。
そのため、DSPにおいてはタイミングのスケジュール(時間管理)が重要になります。

 

◆◆◆低消費化◆◆◆
同じ演算処理をCPUで行うよりもDSPに方が低消費となります。
固定小数点DSPは低消費に特化したものもあります。
浮動小数点DSPにも低消費なものもあります、
浮動小数点DSPで浮動小数点演算させるよりも固定小数点DSPで固定小数点演算させる方が高速で低消費であるように思えますが、一概にそうは言えません。
浮動小数点DSPの方がコアの性能が高く、同じフィルタ処理をさせても浮動小数点DSPの方が必要なサイクル数が少ない場合があります。
そのような場合、固定小数点DSPが浮動小数点DSPと同等の処理速度なるためにはクロックを上げる必要があります。
クロックを上げると消費電力がUPします。
結果、同じ演算処理を浮動小数点DSPで行う場合よりも固定小数点で行う方が消費電力が上がることもあります。
さらに、浮動小数点演算はオーバーフローが無く使えるので設計は楽になります。
もちろん、固定小数点DSPは小さい処理の場合、浮動小数点処理を必要としない場合には適切な選択になります。

 

◆◆◆演算精度◆◆◆
浮動小数点はオーバーフローの心配が無く、固定小数点よりも精度が上がるように思いがちですが、一概にそうとは言い切れません。
浮動小数点の場合にはダイナミックレンジの広いデータ(極大な値も極小な値もある)の加算などでは小さい値は切り捨てられます。
固定小数点でスケーリングをきちんと行う方が精度は出ます。
もちろん、ある程度のダイナミックレンジである場合には浮動小数点演算はとても有効な選択になります。


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