“Als ik over mijn eigen ervaringen praat, zijn mijn cursisten een en al oor”.

Gepubliceerd op: 26 september 2024

Auteur:

René Raaijmakers

Technisch schrijver, auteur, algemeen directeur

Lees meer over René Raaijmakers

Expert:

Jack Leijssen BSc

Trainer

Lees meer over Jack Leijssen

Deel

---

Jack Leijssen vindt het trainen vooral leuk omdat deelnemers aan zijn workshop “Signaalintegriteit” de problemen uit zijn wereld herkennen. Hij wil mensen vooral anders laten denken omdat elektromagnetische verschijnselen vaak tegen de intuïtie ingaan.

De wieg van Jack Leijssen stond letterlijk op de High Tech Campus – hij werd geboren op een van de boerderijen op het land waar in de jaren zestig het Natlab ontstond en zich na 2000 een omgeving voor open innovatie ontwikkelde. Leijssen werkte zijn hele leven bij Philips, net als zijn ouders. “Mijn moeder maakte als meisje de PL86 televisielampen, mijn vader werkte bij het Natlab. Ze ontmoetten elkaar buiten Philips en trouwden in 1956. Een jaar later werd ik geboren, dus ik kan met recht zeggen dat ik uit een Philipsnest kom,” zegt hij lachend.

Leijssen is een doorgewinterde technicus die ook is opgeleid binnen de Nederlandse multinational. Na de lagere technische school (LTS) werd hij tijdens zijn werk in het Natlab verder opgeleid aan de bedrijfsschool. Na zijn militaire dienst volgde hij de MTS en HTS, wederom bij Philips, en volgde daar een didactische opleiding. “Philips bleef de rode draad in mijn carrière: Ik werkte in de bedrijfswerkplaatsen, de productieafdelingen, de meetkamer en elektronica reparaties.”

Heel slim

Na 23 jaar bij het Natlab maakte Leijssen in 1998 de overstap naar de elektronica-afdeling van Philips CFT. Hij ontwierp onder andere apparatuur voor het meten van interferentie (jitter). Ook werd hij door Philips uitgezonden om anderhalf jaar bij Bang & Olufsen te werken. Het Deense bedrijf inspireerde hem echt. Hij maakte deel uit van het team dat de HDR1 ontwikkelde, een recorder voor analoge tv met een harde schijf van 80 GB. “Je kon hem in de winkel kopen. Je kon hem uit elkaar halen en ik kon de onderdelen aanwijzen die mijn gedachten bevatten.”

Bang & Olufsen onderscheidde zich van Philips met een totaal andere marktbenadering. Zijn baas op het gebied van hardwareontwikkeling, Pelle Nissen, vertrouwde hem ooit toe dat het bij B&O allemaal niet zo goedkoop hoefde te zijn; het ging om kwaliteit. Toen Leijssen zei dat Bang & Olufsen zich volgens hem onderscheidde door productontwerp, vertelde Nissen hem dat het verschil tussen B&O en Philips niets te maken had met ontwerp. “Dat is wat iedereen denkt,” zei hij. “Philips maakt kostengeoptimaliseerde consumentenelektronica. Dat doet Sony ook. Wij bij Bang & Olufsen niet. Wij willen voldoen aan de verwachtingen van onze klanten.” “Nou,” antwoordde Leijssen, “dat willen we bij Philips ook, maar de verwachtingen van onze klanten liggen misschien wat lager, net als onze prijskaartjes.”

Leijssen ontdekte al snel dat Bang & Olufsen niet alleen een designervaring verkocht. “Ze stelden extreme eisen aan EMC-immuniteit en emissie. Het moest 20 dB beter zijn dan de toenmalige strengste norm. Toen ik dit in 2003 aan het EMC-competentiecentrum van CFT meldde, lachten ze alleen maar vol ongeloof. De algemene opinie was dat het ze nooit zou lukken. Maar het is ze gelukt. En het opmerkelijke is dat ze dat deden zonder connectoren van industriekwaliteit. Het is heel slim om een signaal-ruisverhouding van 100 dB in het audiopad te bereiken met alleen SCART.”

Jack Leijssen is een elektronicaliefhebber. Thuis is hij meestal te vinden in zijn hobbykamer.

Warme gevoelens

In Leijsen’s ervaring was elektronica altijd het lievelingetje van de Philips gemeenschap. De honderd medewerkers tellende groep Professional Electronics van CFT bijvoorbeeld, waar hij 23 jaar werkte, werd opgericht tijdens de beruchte grootschalige reorganisatie met de codenaam Centurion. “Elektronici werden in alle productdivisies ontslagen. Ze waren echter te goed om te ontslaan, dus werden ze overgeplaatst naar CFT. Wat de topmanagers daarvan vonden, weet ik niet, maar veel managers moeten zich gerealiseerd hebben dat die capaciteiten gered moesten worden.”

De vele reorganisaties bij Philips gingen aan Leijssen voorbij zonder dat het hem moeite kostte. “Ik ben uit mezelf van het Natlab naar CFT gegaan, maar daarna heb ik op wel vijf of zes verschillende afdelingen gewerkt. Het overkwam me allemaal. Opeens werkte ik bij een ander bedrijfsonderdeel. Ik opende ’s ochtends mijn mailbox om te ontdekken dat ik een andere baas had.”

Veel collega’s waren boos over de veranderingen, maar Leijssen niet. “Zo ben ik nu eenmaal. Ik ben van de technologie en als ik eerlijk ben, interesseert al het andere me niet zo. Ik zag de Philips-organisatie worstelen, maar ik wist dat de technologie waar ik aan werkte duurzaam was. De dingen die ik leuk vond, bleken altijd nuttig en nodig te zijn. Dat is een constante geweest in mijn leven en mijn hele Philips-carrière. Mijn warme gevoelens voor Philips hebben ook nooit geleden onder alle veranderingen en haperingen. Toen ik twee jaar geleden met pensioen ging, wist ik dat Philips Healthcare mij zou blijven aannemen. Ik heb het er nog steeds erg naar mijn zin.”

Vaste trainer

Bij Philips CFT ontwikkelde Leijssen ook zijn vaardigheden als trainer. Het begon allemaal met problemen bij Philips Semiconductors in San Jose. De IC-ontwerpers daar hadden een chip ontwikkeld die EMC-problemen gaf op printplaten bij klanten. Een oude afdelingsmanager die was gepromoveerd naar Noord-Amerika kwam op het idee om Leijssen te vragen de problemen op te lossen. “Ik kende hem van een digitaal cassetteproject waar ik tien jaar eerder aan had gewerkt.”

“De ontwerpers hadden een goed ontwerp geleverd, maar ze hadden er geen rekening mee gehouden dat klanten de chip op goedkope printplaten wilden monteren in een goedkoop productieproces,” herinnert Leijssen zich. “Ze hadden alle problemen uit de chip geduwd, naar de periferie. Daardoor was de printplaat bijna niet meer te maken. Klanten willen echter een chip in een eenvoudig referentieontwerp, zodat ze snel kunnen aantonen dat ze voldoen aan alle EMC- en regelgevingseisen. Ze willen geen hoofdpijn; ze willen een goedkope printplaat in een goedkope plastic doos.”

Leijssen kwam met een oplossing op de printplaat zonder dat er een nieuw chipontwerp nodig was en werd prompt gevraagd om Philips-medewerkers in de VS te trainen. “Het aanvankelijke voorstel was dat ik er tien keer per jaar drie weken zou zijn, maar dat heb ik terug kunnen brengen naar vijf keer.” Hij zette een EMC-cursus op en gaf les aan mensen bij zowel Semiconductors (later NXP) als CFT (opgegaan in Philips Healthcare en ASML). Hij werd een vaste trainer bij Philips Centre for Technical Training en later High Tech Institute, waar zijn cursus nu bekend staat als “Signaalintegriteit van een PCB-workshop“.

Leijssen is een fervent radioknutselaar. Voor zijn zelfgemaakte langegolf middengolfzender hangt een gigantische antenne over zijn tuin, die kan worden afgestemd met deze eveneens zelfgemaakte tuner.

Beslissingen op systeemniveau

“Ik vind het trainen vooral leuk omdat de mensen in mijn klas begrijpen waar ik het over heb,” zegt Leijssen. “Ze komen uit een wereld met problemen zoals ik die ook had. Als ik over mijn ervaringen praat, merk ik dat ze een en al oor zijn.”

De training trekt een zeer brede groep deelnemers, niet alleen IC-ontwerpers maar ook PCB layout ontwerpers en systeemarchitecten. Vooral de PCB-ontwerpers hebben behoefte aan vuistregels, merkt Leijssen op. “Zij hebben een ander perspectief. We hebben een gastdocent in onze workshop die hun wereld beter kent dan ik. Het gaat bijvoorbeeld om de juiste keuze van componenten en of je die op één of meerdere printplaten moet zetten.”

Leijssen vindt het vooral leuk om les te geven aan mensen die beslissingen op systeemniveau moeten nemen. “In een goedkoop ontwerp moet alles overzichtelijk bij elkaar op één print zitten. Helaas betekent dat ook dat de ruisklasse over de hele linie hetzelfde is. Als je er een 16-bits analoog-digitaalomzetter op zet, doet die het misschien maar met 10 bits omdat hij dezelfde driedimensionale elektromagnetische omgeving gebruikt. In dat geval is het goedkoper om een 10-bits ADC te gebruiken. Een 16-bits resultaat betekent immers niet dat je die kwaliteit krijgt. 16 bit betekent een signaal-ruisverhouding van 96 dB. Dat krijg je niet gratis; daar moet je moeite voor doen. Daar moet je voor betalen.”

Vrij nutteloos

Signaaloverdracht op printplaten veranderde aanzienlijk onder invloed van CMOS-chiptechnologie. “CMOS-apparaten werden steeds sneller, waardoor de flanken van de signalen die een printplaatbaan doorkruisen steeds steiler werden. Het frequentiespectrum dat nodig is voor zo’n rand werd ook steeds breder. We hebben het over gigahertzen.”

In die wereld ‘ziet’ een sein een printspoor niet langer als een condensator die moet worden opgeladen. “We hebben nu te maken met transmissielijnen, waarover seinen als treinen rijden. Die signalen hebben een flank die langs de printbaan beweegt. De retourstroom zit onder de flank. Het sein ‘ziet’ niet de hele capaciteit van de printbaan, alleen een klein stukje van ongeveer de lengte van de rand. Tel daarbij op dat je meerdere flanken in een printspoor kunt hebben. Op een transmissielijn is dat allemaal in beweging, aan het reizen. Dat is een van de dingen die ik behandel in mijn workshop. Je kunt het vergelijken met optische signalen, maar dan met ongeveer de halve lichtsnelheid.”

Met zijn trainingen wil Leijssen mensen anders laten denken. “Best engineering practices zijn in mijn wereld vrij nutteloos”, stelt hij. “Veel elektromagnetische verschijnselen staan haaks op wat je intuïtie je vertelt. Mensen denken dat ze condensatoren opladen, maar in feite stuit zo’n reizend signaal op een printbaan op allerlei obstakels. Een capaciteit hier, een andere capaciteit daar. Ook ondervindt het signaal enige zelfinductie. Een capaciteitsmeter meet misschien een capaciteit van 100 picofarad op een printspoor, maar een signaal ziet dat niet zo. Het ziet gedistribueerde capaciteit en gedistribueerde zelfinductie. Je mobiele telefoon, alle geheugens, ze werken nu allemaal met transmissielijnen.”

Dit artikel is geschreven door René Raaijmakers, techredacteur van Bits&Chips.