製造プロセスごとのノイズ耐性の実測実験：ハイレベルマイコン講座【EMS対策】（3）（2/3 ページ）

すでにマイコンを使い込まれている上級者向けの技術解説の連載「ハイレベルマイコン講座」。今回は、製造プロセスの異なる複数のマイコンに対して同じ条件でノイズを印加し、どの製造プロセスのマイコンが最もノイズ耐性が高いかを実験、考察してみる。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

評価用プログラム

　システムクロックは、最高動作周波数が最も低いマイコンCに合わせて16MHzに設定する。ノイズ幅とクロック周期の比を統一するために、16MHzを超える周波数で動作可能なマイコンでも、16MHzで動作させる。この時のクロックソースは、外部回路の影響がないように、内蔵発振回路を使用する。

　パッケージ上で、リセット端子の対面の最も遠い位置にある汎用IO端子を出力プッシュプルでハイレベルに設定する。

　LED用の汎用IOは、最初に出力プッシュプルでローレベルに設定し、LEDを点灯状態にして3秒後に点滅をスタートする。これにより、3秒間LEDが点灯したらリセットがかかったと判断できる。正常な点滅間隔は0.5秒。

　その他の条件は、マイコンの初期状態から変更しない。フローチャートの概要を図2に示す。

図2：プログラムフローチャート（概要）

評価方法

　マイコンは評価用プログラムを実行させておき、ノイズシミュレーターから10ミリ秒間隔で対象の汎用IOにノイズを印加する。徐々にノイズ電圧を上げ（最大出力2000V）、LEDの点滅が異常点滅（点灯、消灯、周期の乱れた点滅など）になった時点の電圧を記録する。これを5回行う。

評価結果

　評価結果を表2に示す。

表2：評価結果

1. マイコンBでは、5V／3.3V電源供給時でノイズ耐性レベルに大きな差は確認されない。
2. マイコンBと比べ、マイコンCは若干ノイズ耐性が高い結果になったが、大差とはいえない程度である。
3. 90nmプロセスで製造されたマイコンの中では、新しいデバイスほどノイズ耐性が高い傾向が確認される。