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インターンシップ報告

インターンシップ報告. 50411584 里吉一浩 株式会社ユニバンス ( 第一商品開発グループ　制御チーム ) 2006/8/28 ～ 9/8. 研修内容の概略. ～実習課題～ 1 ．車載コントローラ向けの ローパスフィルタ (LPF) の回路設計 ＜設計＞ ＜検証＞ 2 ．シミュレーションソフト (OrCAD) の手順書作成. ① 目標性能を満足する回路構成の選定. PDCA. ② 回路定数の設計. ③ 実回路による設計予測性の検証. ④ シミュレーションソフトによる設計予測性能の検証. 研修内容の概略. ～ LPF のイメージ～. LPF.

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Presentation Transcript

  1. インターンシップ報告 50411584 里吉一浩 株式会社ユニバンス (第一商品開発グループ　制御チーム) 2006/8/28～9/8

  2. 研修内容の概略 ～実習課題～ 1．車載コントローラ向けのローパスフィルタ(LPF)の回路設計 ＜設計＞ ＜検証＞ 2．シミュレーションソフト(OrCAD)の手順書作成 ①目標性能を満足する回路構成の選定 PDCA ②回路定数の設計 ③実回路による設計予測性の検証 ④シミュレーションソフトによる設計予測性能の検証

  3. 研修内容の概略 ～LPFのイメージ～ LPF マイコン (コンピュータ) 信号 高周波ノイズ成分を除去 ～結論～ 　　目標性能を満足するローパスフィルタの設計が完了した。 　　シミュレーションソフトの操作手順書を作成した。

  4. 研修で学んだこと ～実務内容～ ①目標性能を満足する回路構成の選定 1)市場調査 一般的に使用されるLPFにはどういうものがあるか調査した。LPFとしての性能を持つ回路には主に下記の3種類があった。 表．3種類のLPFに対する評価付け (×のついているものを除く)

  5. 研修で学んだこと マイコン (コンピュータ) 低周波 高周波 ～実務内容～ 2)　回路の選択前述の評価結果より、LPFの構成をRCフィルタとした。 構造を以下の図に示した。

  6. 研修で学んだこと ～コンデンサの周波数特性～ ②回路定数の設計 RやCの値は無限通りあり、条件を付け加えなければ決定できない。そこで、決定に必要な要因(コンデンサの周波数特性とカットオフ周波数)を調べた。 車載用(シャーシ部門) のマイコンの周波数は 数十MHz程度 車載用コンピュータのクロック周波数

  7. 研修で学んだこと 70％に減衰するところ (電力が半分になる) 出力電圧(V) 周波数(Hz) カットオフ周波数 ～カットオフ周波数～ ＝3.4kHz　←　（目標性能） R = 468 ≒ 500[Ω] C = 0.1[μF] ∴fc = 3.2kHz

  8. 研修で学んだこと 2.0kΩ 8mA 10～16V 回路変更 ～素子の定格Ⅰ～ 　抵抗に電流を流しすぎると発熱し、場合によっては燃えてしまう。そこで、消費電力が定格の範囲以内(ただし安全率2)になるよう回路を設計しなおした。(ただし、信号Vは10V～16Vの値であり、抵抗は1/4Wを使用した。) 500Ω 32mA 10～16V 回路図(b) 回路図(a)

  9. 研修で学んだこと 抵抗の大きさ 1/8W 1/4W 1/2W ～素子の定格Ⅱ～ ‐回路図(a)‐抵抗の最大消費電力は16V×32mA＝512mW＞＞1/4W‐回路図(b)‐一つの抵抗の最大消費電力は16V×8mA=128mW安全率を考慮すると128×2＝256mW≒1/4W ●安全率は大体の値なので、 実際には回路図(b)の回路を使用する。 回路図(b) 回路図(a)

  10. 研修で学んだこと 16V 14.7V 交流成分が70%に減衰していた ～実験～ ③実回路による設計予測性能の検証 　＜実験＞実際に回路を作成し、周波数に対するコンデンサの端子電圧の特性をオシロスコープにて測定した。＜結果＞理論との誤差が発生したが、全て許容される範囲内での誤差であった。テスタで測定した合成抵抗の値：496Ω(測定値)コンデンサの値：0.1u±10%(理論値：値は測定していない) 合成抵抗をテスタで 測定した値 496 12±4V 回路図(b)

  11. 研修で学んだこと ～予測される誤差・考察～ カットオフ周波数： (コンデンサの値のばらつきのみを考慮した値) 実験でのカットオフ周波数は3.6kHzであった。また、マイコンのクロック周波数での入力に対しては交流成分の出力が1/1000程度に減衰していた。ゆえにこの回路はLPFの特性を有していると結論付けることができた。 ＜考察＞誤差の原因としては、コンデンサの値のばらつきだけでなく、オシロスコープによる目測での誤差や電源の誤動作が原因ではないかと考えた。

  12. 研修で学んだこと 16V 入力波形 ±4V 70%に減衰 出力波形 14.8V ±2.8V ～シミュレーション～ • ④シミュレーションソフトによる設計予測性能の検証 • OJT(On the job training)：実務訓練OrCADというシミュレーションソフトの基本的な使い方を学んだ。 2) シミュレーション　設計および実験した回路をシミュレーションし、動作を確認した。 • 3)　手順書の作成OrCADというソフトのCaptureおよびPSpiceの手順書を作成した。

  13. どう活かすか ・大学の勉強に活かす 　　研修前は、本当に教科書の勉強が必要なのか、また実験をすることに意味はあるのかということに疑問を抱いていた。しかし、企業に就職して開発・設計に携わるとき、わからないことは自分で全て調べ、遠くまで足をのばして学習しなければならない。ゆえに、学習の仕方を大学生活で得る必要がある。また、教科書に書いてあることが基本となって新しいことができるのである。更に、実験では実際と理論との違いを再認識し、対応策を考える必要がある。以上のことを学び、学習意欲が向上した。 ・就職活動に活かす 　　自分のしたいことができる会社を探したくても、それはとても難しい。インターネットや新聞などだけでは中身(人間関係)などがわからない。実際にゼミなどに参加し、具体的にどんなことをしているのかを積極的に聞くことの大切さを学んだ。また、知らないが故に失うということの恐怖について学習した。以上のことを学び、積極的に情報収集をしていきたいと考えた。 ・人間関係(コミニュケーション)に活かす 　　どんなに辛いことがあっても支えてくれるような、心暖かい人に囲まれていれば、心身ともにずっと健康でいられる。そのためには多くの人と接して皆で協力しなければならない。そのためには、自分も他人を支えなければならないし、そのような力が必要であるということを学んだ。

  14. ご静聴 　　ありがとうございました。

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