고속 룰렛 사이트 표준 'MIPI'란?？모바일 테두리 돌출、자동차에도 적용 반도체 제조업체의 EMC 대책 열기 끝、라즈파이용 카메라 연장 키트 랜덤 룰렛화의 고생 앞에서 본 V-by-One HS의 실력
2022.04.01
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전자 기기 개발 및 설계에 종사하는 엔지니어라면、EMC 표준을 준수하는 작업은 익숙한 것。개발한 전자 기기의 EMI/EMS 특성을 측정、문제가 있으면 공통 모드 초크 코일이나 EMI 필터 등으로 대책을 치고、EMC 표준이 요구하는 규제 값을 지우는。이 일련의 작업이 착용되어야 합니다。
그러나 우리는、패브리스 반도체(IC) 제조업체。IC 랜덤 룰렛은 EMC 표준에 적용되지 않음。IC 랜덤 룰렛 평가를 위한 보드를 자체 개발하여 사용자에게 제공하고 있지만、EMC 표준에는 "평가용 및 교육용 전자 기기 제외"라는 내용이 기재되어 있습니다、이것도 적용되지 않음。즉、모두 인증을 받을 필요는 없습니다。그러나 우리는 고속 신호 전송을 위한 IC 랜덤 룰렛에 능숙하다。이를 담당하는 엔지니어들은 노이즈 발생을 억제、강화된 랜덤 룰렛 개발/설계에 필요한 EMC 대책 기술 및 EMC 측정 기술에 대한 풍부한 지식을 습득함。'EMC 전문가'라고 과언이 아님。그러나、IC 랜덤 룰렛 단독으로 통용한 당사의 EMC 관련 기술이었지만、IC 랜덤 룰렛을 적용한 모듈 랜덤 룰렛으로 일반 사용자에게 널리 사용하도록 하려면、사용자 측에서 사용 방법을 의식해야 했습니다。
그러나 우리는、패브리스 반도체(IC) 제조업체。IC 랜덤 룰렛은 EMC 표준에 적용되지 않음。IC 랜덤 룰렛 평가를 위한 보드를 자체 개발하여 사용자에게 제공하고 있지만、EMC 표준에는 "평가용 및 교육용 전자 기기 제외"라는 내용이 기재되어 있습니다、이것도 적용되지 않음。즉、모두 인증을 받을 필요는 없습니다。그러나 우리는 고속 신호 전송을 위한 IC 랜덤 룰렛에 능숙하다。이를 담당하는 엔지니어들은 노이즈 발생을 억제、강화된 랜덤 룰렛 개발/설계에 필요한 EMC 대책 기술 및 EMC 측정 기술에 대한 풍부한 지식을 습득함。'EMC 전문가'라고 과언이 아님。그러나、IC 랜덤 룰렛 단독으로 통용한 당사의 EMC 관련 기술이었지만、IC 랜덤 룰렛을 적용한 모듈 랜덤 룰렛으로 일반 사용자에게 널리 사용하도록 하려면、사용자 측에서 사용 방법을 의식해야 했습니다。
새로운 노력에 도전
당사는 2020년에 들어가、우리의 IC 랜덤 룰렛을 탑재한 모듈 랜덤 룰렛 개발에 착수했다。목적은、우리가 보유한 IC 랜덤 룰렛을 더 많은 사람들에게 사용하도록 요청、잠재고객을 확장하는 것。
처음 개발에 임한 것은、랜덤 룰렛 'Cable Extension Kit for Raspberry Pi Camera'(그림 1)。싱글 보드 컴퓨터 "Raspberry Pi(라즈파이)"와 카메라 모듈을 연결하는 케이블의 길이를 크게 늘리는 용도를 향한 것。이 키트에는、우리의 V-by-One® HS(*1) 기술을 적용한 트랜스미터/리시버 IC를 탑재했다。
개발이 순조롭게 진행되었다。그와 병행、'EMC 표준에 대한 적합성이 필요한지 여부'라는 조사에도 착수했다。장거리 전송 키트는 일본 국내뿐만 아니라、유럽, 미국 등에서 랜덤 룰렛화를 고려 중。일반적으로 전자 기기를 유럽 시장에 투입하려면、EMC 및 RoHS 지침 등을 지우고 CE 마킹을 자체 선언해야 함。미국 시장이라면、EMC 관련 FCC 표준 등을 준수해야 함。
확실히 개발 당초는、사내에서 "장거리 전송 키트는 라즈파이와 함께 작동합니다.、키트 단독으로 EMC 표준에 적합하지 않아도 됩니다.'라고 인식했습니다.。그러나、인식이 올바른지 확인해야 했기 때문에、조사에 착수한 것。거기에서、도쿄도립산업기술연구센터(도산기연) MTEP(*2)의 힘을 빌리기로 한。해외 법규에 익숙한 MTEP 전문 상담원과의 협의를 통해、"개인 사용자가 EC 사이트에서 구매하고 그대로 사용하는 모듈 랜덤 룰렛은、EMC 표준에 대한 적합성이 필요함'이라는 새로운 인식。
처음 개발에 임한 것은、랜덤 룰렛 'Cable Extension Kit for Raspberry Pi Camera'(그림 1)。싱글 보드 컴퓨터 "Raspberry Pi(라즈파이)"와 카메라 모듈을 연결하는 케이블의 길이를 크게 늘리는 용도를 향한 것。이 키트에는、우리의 V-by-One® HS(*1) 기술을 적용한 트랜스미터/리시버 IC를 탑재했다。
그림 1 랜덤 룰렛
개발이 순조롭게 진행되었다。그와 병행、'EMC 표준에 대한 적합성이 필요한지 여부'라는 조사에도 착수했다。장거리 전송 키트는 일본 국내뿐만 아니라、유럽, 미국 등에서 랜덤 룰렛화를 고려 중。일반적으로 전자 기기를 유럽 시장에 투입하려면、EMC 및 RoHS 지침 등을 지우고 CE 마킹을 자체 선언해야 함。미국 시장이라면、EMC 관련 FCC 표준 등을 준수해야 함。
확실히 개발 당초는、사내에서 "장거리 전송 키트는 라즈파이와 함께 작동합니다.、키트 단독으로 EMC 표준에 적합하지 않아도 됩니다.'라고 인식했습니다.。그러나、인식이 올바른지 확인해야 했기 때문에、조사에 착수한 것。거기에서、도쿄도립산업기술연구센터(도산기연) MTEP(*2)의 힘을 빌리기로 한。해외 법규에 익숙한 MTEP 전문 상담원과의 협의를 통해、"개인 사용자가 EC 사이트에서 구매하고 그대로 사용하는 모듈 랜덤 룰렛은、EMC 표준에 대한 적합성이 필요함'이라는 새로운 인식。
환경 노이즈에 묻혀버린다
이 결과를 받아、EMC 표준을 준수하기 위해 팀을 조직했습니다。회원은 4명。모두、EMC에 관하여 팔을 기억하는 엔지니어。
그 팀이 처음 착수한 것은、골 설정。MTEP 전문 상담원과의 협의를 여러 번 중첩하여、'CE 마킹의 자체 선언 구현 및 FCC 표준 준수'라는 목표를 설정했습니다。즉 골 테이프를 끊으면、랜덤 룰렛에 CE 및 FCC 로고를 각인할 수 있습니다。
그 다음、CE 마킹 자체 선언 및 FCC 표준 준수에 필요한 요구사항을 조사함。착수한 것은 2020년 8월 초。약 2개월 지출、필요한 시험 유형 및 표준 클리어 조건 등을 씻어냈습니다。이와 거의 같은 타이밍에、랜덤 룰렛의 최종 버전의 프로토타입이 완성되었습니다。이제 마침내 EMC 시험을 실시할 준비가 되었습니다。
우선 사전 검증으로、MTEP 전문 상담원 소개、도산기연내의 전파암실을 빌려 10월 26일에 실시했다。결론에서 말하면、결과는 흩어졌다。심장 랜덤 룰렛의 방사 노이즈를 측정할 수 없었기 때문。랜덤 룰렛、AC 어댑터 및 케이블、디스플레이와 같은 주변 장치/부품 연결 및 사용。EMC 시험도、이 구성으로 구현。아무래도、준비된 주변 장치/부품에서 높은 수준의 방사 노이즈가 발생했기 때문에、랜덤 룰렛의 노이즈가 묻혀 버린 것 같다。여기서 처음、EMC 시험에서 주변 장치/부품의 노이즈 특성이 중요한 것을 알았다。이후、도산기연 직원의 조언을 받으면서 주변 장치/부품을 신중하게 선정했다。
이 선정 작업과 동시에 진행하고 있던 것이 민간의 EMC 시험용 테스트 사이트(전파 암실)의 예약이다。도쿄 인근 테스트 사이트 찾기、적절한 장소에 예약을 넣고 싶지만、좀처럼 예약할 수 없음。새로운 코로나 바이러스 감염의 영향으로 사용할 수 있는 테스트 사이트의 수가 감소했습니다、실행중인 테스트 사이트가 예약으로 가득 찼기 때문。결국、약 3주간 지난 11월 20일이었다.。
그 팀이 처음 착수한 것은、골 설정。MTEP 전문 상담원과의 협의를 여러 번 중첩하여、'CE 마킹의 자체 선언 구현 및 FCC 표준 준수'라는 목표를 설정했습니다。즉 골 테이프를 끊으면、랜덤 룰렛에 CE 및 FCC 로고를 각인할 수 있습니다。
그 다음、CE 마킹 자체 선언 및 FCC 표준 준수에 필요한 요구사항을 조사함。착수한 것은 2020년 8월 초。약 2개월 지출、필요한 시험 유형 및 표준 클리어 조건 등을 씻어냈습니다。이와 거의 같은 타이밍에、랜덤 룰렛의 최종 버전의 프로토타입이 완성되었습니다。이제 마침내 EMC 시험을 실시할 준비가 되었습니다。
우선 사전 검증으로、MTEP 전문 상담원 소개、도산기연내의 전파암실을 빌려 10월 26일에 실시했다。결론에서 말하면、결과는 흩어졌다。심장 랜덤 룰렛의 방사 노이즈를 측정할 수 없었기 때문。랜덤 룰렛、AC 어댑터 및 케이블、디스플레이와 같은 주변 장치/부품 연결 및 사용。EMC 시험도、이 구성으로 구현。아무래도、준비된 주변 장치/부품에서 높은 수준의 방사 노이즈가 발생했기 때문에、랜덤 룰렛의 노이즈가 묻혀 버린 것 같다。여기서 처음、EMC 시험에서 주변 장치/부품의 노이즈 특성이 중요한 것을 알았다。이후、도산기연 직원의 조언을 받으면서 주변 장치/부품을 신중하게 선정했다。
이 선정 작업과 동시에 진행하고 있던 것이 민간의 EMC 시험용 테스트 사이트(전파 암실)의 예약이다。도쿄 인근 테스트 사이트 찾기、적절한 장소에 예약을 넣고 싶지만、좀처럼 예약할 수 없음。새로운 코로나 바이러스 감염의 영향으로 사용할 수 있는 테스트 사이트의 수가 감소했습니다、실행중인 테스트 사이트가 예약으로 가득 찼기 때문。결국、약 3주간 지난 11월 20일이었다.。
평가 풍경(촬영 협력: e·오타마 도쿄 시험소)
V-by-One® HS 실력 증명
11월 20일은、EMS 시험을 실시함。랜덤 룰렛 구성은、카메라 모듈로 촬영한 영상 신호를 라즈파이에 입력、장거리 전송 키트와 긴 케이블을 통해 디스플레이로 전송。이 때 장거리 전송 키트에 안테나로 전자기파를 조사、디스플레이에 표시된 영상에 결함이 없는지 확인했습니다。합격/불합격 판정 기준은 '영상 정지'로 설정됨。이 때문에、카메라 모듈로 촬영한 아날로그 시계의 초침、약 2시간의 시험 기간 동안 계속 목격해야 했지만、시험이 성공적으로 완료되었습니다。이제 EMS 관련 표준을 지울 수 있습니다。
다음은 EMI 시험이다。12월 7일에 실시됨。이 날은、방사 노이즈가 매우 적은 AC 어댑터 및 케이블、디스플레이를 가져왔기 때문에、최적의 조합을 찾을 때까지 시간을 보냈지만、환경 소음이 억제됨。처음에 실시한 CE 마킹의 자기 선언에 필요한 EMI 시험은 급격히 진행 규격을 클리어할 수 있었다。FCC 표준 준수를 위한 EMI 시험은 고전、그날에는 지울 수 없었습니다。그러나、대책을 반영하여 EMI 시험에 임한 12월 14일、무사히 지우는 데 성공。이제 골 테이프를 자를 수 있습니다。
랜덤 룰렛는、2021년 3월 유럽 및 미국、일본 등에서 출시됨。우리에게、처음 EMC 표준에 맞는 작업이었지만、상대적으로 부드럽게 진행되었다고 말할 수 있을 것입니다。왜냐하면 EMC 대책이 거의 불필요했기 때문。EMI 표준과 같은 규정 값에 맞지 않으면、기술적으로 난이도가 높은 EMC 대책 작업이 필요합니다、더 많은 시간을 낭비했을 것입니다。
EMC 대책이 거의 불필요했던 것은、V-by-One® HS 기술로 인한 점이 크다。V-by-One® HS 기술은、전송 신호의 전압 진폭이 작고、8B10B 변조를 사용하여 고정 전송 패턴이 나타나지 않기 때문에、EMI 피크 값을 억제할 수 있음。물론 V-by-One® HS 기술을 채택하기로 결정한 당시부터、그 효과에 크게 기대했던。그러나、그렇게 생각하지 않았다。HS 기술을 채택하기로 결정한 당시부터; HS 기술의 높은 실력이 입증된 형태。
다음은 EMI 시험이다。12월 7일에 실시됨。이 날은、방사 노이즈가 매우 적은 AC 어댑터 및 케이블、디스플레이를 가져왔기 때문에、최적의 조합을 찾을 때까지 시간을 보냈지만、환경 소음이 억제됨。처음에 실시한 CE 마킹의 자기 선언에 필요한 EMI 시험은 급격히 진행 규격을 클리어할 수 있었다。FCC 표준 준수를 위한 EMI 시험은 고전、그날에는 지울 수 없었습니다。그러나、대책을 반영하여 EMI 시험에 임한 12월 14일、무사히 지우는 데 성공。이제 골 테이프를 자를 수 있습니다。
평가 환경(촬영 협력: e·오타마 도쿄 시험소)
랜덤 룰렛는、2021년 3월 유럽 및 미국、일본 등에서 출시됨。우리에게、처음 EMC 표준에 맞는 작업이었지만、상대적으로 부드럽게 진행되었다고 말할 수 있을 것입니다。왜냐하면 EMC 대책이 거의 불필요했기 때문。EMI 표준과 같은 규정 값에 맞지 않으면、기술적으로 난이도가 높은 EMC 대책 작업이 필요합니다、더 많은 시간을 낭비했을 것입니다。
EMC 대책이 거의 불필요했던 것은、V-by-One® HS 기술로 인한 점이 크다。V-by-One® HS 기술은、전송 신호의 전압 진폭이 작고、8B10B 변조를 사용하여 고정 전송 패턴이 나타나지 않기 때문에、EMI 피크 값을 억제할 수 있음。물론 V-by-One® HS 기술을 채택하기로 결정한 당시부터、그 효과에 크게 기대했던。그러나、그렇게 생각하지 않았다。HS 기술을 채택하기로 결정한 당시부터; HS 기술의 높은 실력이 입증된 형태。
*MTEP: 수출 랜덤 룰렛 기술 지원 센터의 약자https://www.iri-tokyo.jp/site/mtep/
* 본 내용은、월간 EMC(2021년 12월호)에 게재됨