集積回路(Integrated Circuit)の実装 その２

省電力はノイズの敵
　C-MOS素子の普及や高速化によって、ICの省電力化はかなり限界に近い状況になっているようである。
　消費電力の式は、P=E×Iで回路上を流れる電流と電圧の積で求めることができる。消費電力を抑えようとすれば、電圧を下げるのが簡単である。このため、ICの駆動電圧は、5.0Vから3.5→3.0→2.5→1.8Vとだんだん定電圧化してきた。また、ゲートを駆動させるための電流もmAからμA、さらにはnAへと小さくなっています。
　こういった低電圧化や低電流化の課題は、ノイズ対策です。

　前にも記載していますが、ノイズの影響度Ｎ、ノイズの発生源での大きさＧ、ノイズを受ける側の感度Ｓ、ノイズの伝播における結合度Ｃとする。
　　Ｎ＝Ｇ×Ｃ×Ｓ
　という式で表される。ノイズ対策は基本的にこの式に沿って考えていくと、論理的に対処できるということになる。ただし、この式は、あくまでも概念式で、相対評価用の式でしかありません。


　電子回路の場合は、ノイズの大きさは、消費電力Ｐにだいたい比例します。しかしながら、ノイズの感受性Ｓは、消費電力が小さいほど大きくなります。つまり、ICが進化すればするほど、ノイズに弱くなっていくということになります。ここらへんも基本として、頭に叩き込んでおきましょう。
　今、目の前にある低電圧ICを使っても大丈夫ですか？周囲に消費電力の高い機器はありませんか？ICを選定する時には、常に問いかけてから決めましょう。