Measure the propagation delay of electrical signals in microstrip lines.
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- Опубликовано: 16 фев 2021
- The propagation delay of the microstrip line was measured.
I also simulated a distributed constant circuit using LTSPICE, a circuit simulator.
References on effective relative permittivity: M.V. Schneider, "Microstrip lines for microwave integrated circuits," in The Bell System Technical Journal, vol. 48, no. 5, pp. 1421-1444, May-June 1969
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Equipment cooperation: Teledyne LeCroy bit.ly/teledynelecroy-jp
Board creation: JLCPCB jlcpcb.com/v
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Textbooks and problem books that describe distributed constant circuits, for example,
amzn.to/3plfuOM
amzn.to/3rZRBy1
Such
Scientific calculator amzn.to/3btGdBD
LTSPICE www.analog.com/jp/design-cent...
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![[Eng sub] Making an Sinusoidal (SPWM) inverter with arduino. How to make it and how it works.](http://i.ytimg.com/vi/qn2XqrAAgD4/mqdefault.jpg)
![[Eng sub] Making an Sinusoidal (SPWM) inverter with arduino. How to make it and how it works.](/img/tr.png)
メモリーとか回路を眺めた時になんで遠回りしてるのか疑問だったのが解消されました。
電気信号の伝わる速さをいつも考える男イチケン
You prolly dont give a shit but does anybody know a tool to log back into an Instagram account?
I stupidly forgot my account password. I appreciate any tips you can give me.
@Alden Phillip instablaster :)
数MHzの電気扱ってそう()
電気信号の遅延を知覚出来て感動
眉毛しか動かなかったのに、だんだん表情が豊かになってきています。
遅延なく再生ボタン押せました。
一般的な1.6mm厚の片面生基板の銅箔の無い面に、市販の3mm幅の銅箔テープを貼ると、約50オームの線路になります。
遅延や反射などを実演しながら確認する実験材料として十分に使えます。
懐かしさと、実験でもとめる新しい発見があって本当に楽しい動画ですね！
自分の知らない世界が知れて、理解できなくても興味深くて面白い。もっとやってほしい
解説お見事です。
電気回路の良さは理論と実験が非常によく合うところですよね。
この話題取り上げてくれて嬉しい
分布定数回路いつか理解したい
すごく難しい話なのに、なんかわかった気にさせてくれる説明方法すばらしいなぁ
I think it's a beautiful experience when your calculations meets the experiment results (or viceverse, depends on the order). The same when working with actual circuits or programs, you have an idea, expectations... and there's those rare moments when they actually match the first time. Quite the experience.
もしメモリやCPUなどの電子回路がちゃんとこの遅延を考えられていなかったらエラーが起こったりそもそもそもそも動かなかったりするんだな
DDR3メモリは起動の都度、かつ動作中定期的にラインごとの伝搬遅延を測定してタイミング自動調整する機能があります。
だからDDR2よりもなみなみ配線の本数が少なくて済みます。反射を抑えるためにターミネーターの常数も調整します。
基板や素子個体によって遅延は違いますから。
模型用DCモータにAC100Vぶち込んだ人とは別の人ですよね？
あの方はICHIKEN BOOMという方ですね！
とある海外の投稿者さんに影響を受けた
イチケンさんの第二人格ですよ～♪
技術者でない私も、イチケンさんの動画のおかげで楽しみながら理解できます。
めっちゃ良い動画！
ぼんやりとした認識が整理できました！
ありがとうございます！
計算式は全くわかりませんが、なぜか実験の様子にワクワクしました。
いつも興味深い内容で教養が高まるし有難い
そしてちょいちょい挟み込むドヤ顔に草
すごい！ 無線技士の勉強で分布定数回路勉強したばかりです。教科書では何を言ってるのか全くわかりませんでしたが、こうやって私のようなバカにでもわかりやすく説明されると、よく理解できます。ありがとうございました。
動画ありがとうございます。ちょうど知りたかった内容でありがたいです。
学生時代に10mぐらいの同軸ケーブルで実験させられました。懐かしいですね。
面白い動画をありがとうございます
初期Ryzenのベンチ番長ぶりや、頻発したメモリとの相性問題の元凶がコレ
(メモリに関してはAMDの不手際もあるけど)
光や電子は速いようで意外と遅いことがよく分かる
マイクロストリップラインは、同軸線路と違い周波数により電磁波の漏れる量は50%程になりますね。このラインからの漏洩電磁波を利用して部分漏洩システムを開発(特許取得)したことを思い出しました。
つまり波形比較したいときに、プローブは必ず同じ位置で測定するということですね。
例えば、外部条件を変えて波形観測するときにその都度プローブの位置をずらしてしまうと元の波形が変わったのかプローブの位置変化で変わったのか分からなくなります。
具体的に言うとプローブのアース側の位置を数ミリ変えただけで波形が変わることがあります。この動画のお話はそういう世界のものです。波形変化はもっと周波数が低くても起こります。
めちゃ勉強なる
すごい難しいけど感覚的に理解できました。
分布定数回路むずいわかる
てか，授業でやらないといけない理由がなんとなくわかる
この辺まで来るとは回路設計屋さんではなく基板設計屋さんの領域ですね。
光は、1秒間に約30万km進み、光ファイバー(石英)の場合、約20万km。ミクロで見ると、人間世界と違った世界が見えるので面白いです。
電気が基盤上の配線では、凄く遅くなるんですね。ここまで、遅くなるなんて知りませんでした。
こういう動画面白いね！！！！！
10GHzで遊んでます。
昔（30年前）はマイクロストリップラインより、キャビティだったのを懐かしく思い出しました！
電気の速さでクリックした
しかし，説明してる時、楽しそうですねぇ。
すげー！伝搬遅延をクールに話す男はカッコイイ！マジで知りたかったあたりの話で勉強のきっかけになって嬉しい！
いままで無視してきてものを突き詰めると光の速さのところまで科学できるのですね。スゴイ!!
勉強になりました。有難うございます。
分布定数回路は電気回路が直感的に分かるようになるから高校くらいでやりたかった…微分方程式くらい簡単だし…
電気回路誰に聞いてもまともな答え帰ってこなかったし教科書でも水の流れとか意味分かんない例えでごまかされてたからずっと意味わかんなかったけど大学で電磁気学やりまくってようやく理解できた
@@user-yf5pg1rc7t 物理や数学は本当は面白いのに、ガッコ―では何故あんなにつまらなく教えるんですかね。。。
パズルやゲームと変わらない、、、いやむしろ現実を表しているから尚更面白いのに、詰め込み教育だからかなぁ？良く無いよね。
電磁気学...挫折しました。
この分野のことを勉強すると光はあまりに遅いという実感が湧いてくる気がします。
これと似たような事が少し前の古い時代のディーゼルエンジンでありました。
燃料噴射ポンプから各シリンダーに燃料を送り噴射するのですが、燃料を送る配管は噴射ポンプから1番遠いシリンダーに合わせて全て同じ長さで統一されていて、1番近い配管は巻線のように巻かれていて、その理由は今回のような遅延の問題が高速回転になるほど無視出来ないからだと教わりました。
目に見えない電気を水の流れで例えたりしますが、よく似ているなと、つくづく思いました。
燃料の質量(慣性)が電気のL、配管の剛性や弾性が電気のC、流路抵抗が電気のR、に相当しますよね。
ディーゼルでは、噴射量がその気筒の出力になるし、噴射タイミングも圧変動も重要だから等長にしないと、高回転のシビアなタイミングではダメなんですよね。
IN、EXマニホールド等も、空気や排気のL、C、R、を考えて作る場合もあります。上手くするとLC成分で出力がUPする事がありますん。
めっちゃカッコイイ！！！おもしろ！！！
波形が結構きれいですね。パル信号源の出力インピーダンスと、遠端負荷のインピーダンスは、線路インピーダンスとだいたい整合しているみたいですね。
配管の中の流体も似たようなことがあるのに、電子工学は関数が整っていて・・配管用のオシロスコープはないのか？
「NHKだけ映るテレビ」も見ました。いつも楽しく視聴しております。技術系ユーチューバーは複数いますが、家電修理レベルが多いですね。こまでやるなんてイチケンさん素晴らしい。家電修理ユーチューバーは、ここに出てくる専門用語を知ってるのかなあ。
いつも楽しく動画を見てみています。
最近フォークの電池とコインを使った、ボイルシャルルの法則の動画を見たのですが、とても興味深い内容でした。
他の解説動画も見たのですが、おこがましいようですが、是非いちけんさんでも取り上げて、詳しく解説して頂けたら幸いです。
Helpful information. I liked it
周波数が高くなるほど回路が長くなるほど分布定数による遅延が増加するのですね、携帯の使用する電波がミリ波とかになってくると回路設計の難度が高くなりますね。
電気信号の遅延に関心がある人がこんなにいるとは知らなかった
昔は自作派アマチュア無線家が回路の寄生容量に困ったり利用したりして基盤作ってたりしてたけど、今はコンピューターの話なんだよなぁ…
半袖で過ごせる環境が羨ましいです😌👍
きっとイチケンさんも電子回路で動いているので冷却している方がコンディションが良いのかもしれません。
Спасибо за столь подробный разбор этого явления, с реальными примерами + русские субтитры. Было интересно.
電気工学系については全くと言っていいほど知識がないけど、イチケンさんと動画が好きでなんとなく見てる。
この分野に詳しくはないですが…ナノ秒を測れることが驚きですね
Спасибо за видео, достаточно позновательное.
TDR測定で伝送線路の長さを測定する実験も見てみたいです。
CPUの高クロック化がとまった理由
PCIがPCI-expressに替わった理由。
僕も最近、電気が流れるスピードについて考えさせられていたんだけど、グッドタイミングでこの動画に出逢って良かった。
いつも楽しくも勉強になる動画ありがとうございます。
集中定数回路で考えるとL,Cで-12dB/octの高域CUTの回路のように見えます。
これが2段繋がると-24dB/octになり、これが多段につながると非常に急峻な
高域CUTフィルターと等価と考えてよいのでしょうか。
タイミングを合わせるために、
電気信号らは位置について 横一列でスタートを切った
と言うのに...
ワイの人生だけミアンダ配線やんけ...
ミャン(何)だって～？！
まだミアンダ配線ってだけでマシじゃないか いずれは追いつくから、私の場合は不適切な抵抗がある所為で力を発揮できない。
@@user-vl2sk6wd9u つながってるだけいいじゃないか、俺の人生なんてオープンだぜ
@@asahiyosida7398 オープンでもC成分で高周波が繋がるからいいじゃないか。
俺の人生はそもそもスイッチのONが無い。
電気が伝わる速さは常に一定だと思っていましたが、大人になって違うことを知りました。CPUのプロセスルールをより微細にする理由が、ソコにあるんですね。クロックを上げるとただの線であってもLRC成分が効いてきて時定数が無視できなくなっちゃう。5G New Radioのスマホは28GHzというミリ波を使うようですが、基板はストリップラインのパターンだらけですか？RF屋さんはもう数学者です。自らの実験結果を、誘電率まで引っ張り出して理論値と比較するイチケン氏はさすがです。
十分有意思。虽然我大学也是EE专业的学生，但是现在并没有从事这个行业。如果在读书的时候遇到能将知识讲的那么有趣的老师就好了。
LSI設計のエンジニアだけど、まさか自分が「ns(ナノセコンド、10億分の1秒)」を長い！遅い！と思う事があるとは思わなかった。最近はps(ピコセコンド)ですら、遅いなあ、、、と思うｗ
めざせフェムト、アトw
素晴らしいです。
ミアンダ配線…知りませんでした。
勉強になります
実は「曲がりくねる」という意味の英語だから「くねくね配線」とか言えばいいんだよ。
うちの会社にきたら部長になれますね
特性インピーダンスをプローブの50オームに整合させようとすると、基板を薄い0.6mm厚で、ストリップ幅を1mm強かな。するとミアンダが結合線路と扱う必要が出てきて、長い遅延時間での一致が難しくなるかもですね。
大学の教授イチケンさんだったらみんな興味持って引き込まれて理解進んだやろなぁ。。
学生の時分布乗数回路の大事さなんてわかってなかった
バックバンドよりも長いコードにつながれたマイクで歌うときは、バンドよりも少し早く発声しないと合わなくなるのですね。
思い出すと、伝搬遅延の存在を知ったのは社会人になり、先輩から教わったな…。勿論ここまで詳しくは聞いてないが。
さらには、基盤の厚みも影響するものなんですな…勉強になります。
いつも着てるTシャツって売ってるんですか？
昔自作PCでよく起きてた相性問題とかはこの遅延がパーツごとの組合わせで不具合の原因になってたりしたのかな？
that is probably true.
In addition, i think it has a noise.
たった数センチの回路でも、計測できるほどの遅延が発生していたなんて驚きでした。
ヘッドホンのケーブルが片出しのものより、左右それぞれ延びているもののほうが左右の遅延が無くなるから良いという噂も事実だったんですね。（知覚出来るかは別として）
それと、PCのメモリを複数枚挿すとき、メーカーやロットの組み合わせによって起動しないといった不具合が出るのはこのせいなんですかね？
規格に沿って作られたものを組み合わせているのに、"相性"が悪いと動かないって何なのよーと思っていましたが、これが原因であれば納得です。
大変興味深い内容で楽しめました。
ありがとうございました。
イチケンさんもシュミレーターって言っちゃうんだねぇ
很棒的視頻！
オシロスコープってすごいんだな
高周波だから分布定数ではなくて、扱う信号の伝送路と波長との関係。。
はい、ここテストに出ますよー
大学でやったことおさらいできるから楽しい
イチケンさん、なんとなくパワエレ系の人なのかと思ってたんだが、こういうのもやるんすね。
これは へ～ と思った。
おもしろい
分布定数回路と云えば位相が廻るよ廻るグルグル廻る・・・ フィルタ回路すり抜ける不要成分は位相を１８０°廻して無かった事にしようという細工をしてたりしましたなぁ～
「m」の文字が…私も子供の頃「ん」のなみなみをどこで止めればいいのかが分からないことがありました（笑）
ミアンダ配線基盤800mmを特注していて、気合が入っている。
8:44-9:24 最後ドヤ顔でキメているから、基盤の厚さミスも所謂計算通りなんでしょ。
「私はいつも考えています（キリッ）」
こんなこと考えてると8.72GHz出したAMD CPUはすごいな
8.72GHzとかいう中途半端なクロック周波数から，周波数と設計の奮闘が思い浮かぶような...。
金属は低温に成るとインピーダンスが下がると思うので冷やした時との信号速度の違いを見せて下さい。
1nsと言えば 光が約30cm進む時間だから 配線上の電気が流れる速度はその半分強位か？と思ったら76mmしか進めないとは…意外と遅いんですね
この人が何者なのか、ますますわからん笑
内容も面白かったのですが、どういう仕組みでナノ秒とか測れるのかが気になりました。🤔
USB3.xで延長ケーブル3m使ったらUSBメモリが認識すらしないのは損失なのか遅延なのか、でも使える奴も有るんだよね…
計算式にはまったくついていけませんが遅延が発生するというのは目からウロコでした。
メモリ基盤上で配線がなぜニョロニョロしているのかもっと詳しく教えて欲しい。アタマの中は小学生です(^_^;)
基本、配線が長いと信号が遅延します。
端子からチップまでスグ近くの側と、端子からチップの遠い側に配線を引く時、どうしたら同時に電圧信号が届くか考えればイメージ湧きます。
近い方をニョロニョロさせて距離を稼いで、一番長い配線に合わせれば、全部同時に信号が届く！という風に考えれば分かり易いのではないでしょうか。
イヤホンのケーブルを片方だけやたら長くしたら音がずれて聞こえるとかありそうとか思いました。
初めて聞く言葉ばかりで難楽しい。最初のドヤアップワロタ＼(^o^)／
回路の配線ってシビアだったんですね。
デジタル信号で時間軸揃えるって言う話を聞いたのは親から、もう40年以上前です、USB3.0が出た時、1000BASE‐Ｔが出た時、
長いケーブルで高速信号引き出せるって、嘘だろ？、って思ってましたw。
新卒エンジニアの自分にとっては神
一つのパソコンに二種類のメモリーを使うと時折バグるのはこの辺の問題がありそうな気がした。
すごいね、こんなに電機の遅延が起きるなんて。パソコンの部品なんかはこういった遅延を考えて
設計しているんだね。それにしてもイチケンさんはすごいね、どこで勉強したんだろ？大学の
電子工学科なんかではこんなことを教えるのかな？
chinese subtitle very good
But how can we solve this situation, Im already studying this in class but somehow we havent got in the solution and im truly looking forward to find it
と、ゆうことは、ヘッドホンの片出しケーブルは厳密に計算すると、左右の音に時差が生じているとゆうことでしょうか？
厳密には。でも人間が感じられる程の時間差じゃないと思うよ。
ただ、それでもハイエンド機器で「塵も積もれば山となる」と考えるメーカーは内部で等長にしていたりとかで、対策してる物もある。
リード線(いつも出てくる束)の遅延はどのくらいだろうか