Explorer(IE)のバージョンをサポートしておりません。最適なウェブサイトパフォーマンスを実現するため、最新バージョンのブラウザへアップデートしていただくことをお勧めします。簡単な4つの検索方法1.検索したい用語を入力した後、そのままエンターキーを押すか、サーチアイコンをクリックしてください。入力された用語でそのまま検索されます。2.検索したい用語を入力すると、ドロップダウンで検索の提案が表示されます。提案された項目をクリックすると、関連のページが直接表示されます。3.検索の提案の右端にマウスを持っていくと「検索」のリンクが表示されます。これをクリックすると、提案された用語に基づく検索結果が表示されます。4.検索結果のページには、結果を絞り込むフィルタが表示されます。こちらもご活用ください。聡が、ノウハウやテクニカルな情報満載の内容でお届けします。現代のミックスド・シグナル※やデジタル回路など広範な電子回路設計分野において、アナログ回路技術の知識は「物理的ふるまいをする回路を制す」ために必須なものです。考え方、いろいろな実験結果や私がこれまで経験したことなど、アナログ電子回路技術から始まり、硬軟おりまぜて広範な話題をお届けします。アナログ・デジタルを問わず、またソフトウェア開発などの方も、多岐の分野のエンジニアの方々のご参考になる、そして息抜きとしてもお楽しみいただけるものと思います。聡について※ミックスド・シグナルとは、アナログとデジタルのシグナル(信号)が混在したシステムや回路のこと。ミックスド・シグナル回路設計、ミックスド・シグナルICというようにも用いられる。コンテンツTNJ-059:謎の電流帰還OPアンプ(第4回:最終回)付帯要素による周波数特性の変化と安定性の変化を考える前回までは電流帰還の簡易モデルを作ってきました。右半面ゼロ)を用いてAD811の特性をかなり模倣できるようになりました。今回は電流帰還OPアンプ探究シリーズの最終回として、低入力インピーダンスな反転入力に存在する入力抵抗の影響を深く見ていきます。この入力抵抗の影響が結構奥深いことを知ることができました。電圧帰還OPアンプでは当たり前な、帰還抵抗に容量を接続して進み位相補償を形成することが、電流帰還OPアンプでは逆効果になってしまうことも見ていきます。ZEROに触れてみる前回の技術ノートでは電流帰還OPアンプAD811を用いたシミュレーションを行い、帰還抵抗により周波数特性にピーキングが出たり、周波数特性が低下したりすることを見てきました。これにより電流帰還OPアンプでは最適な帰還抵抗値が存在するということが分かりました。そのピーキングのようすは、簡易モデルを使ってのシミュレーションでは得られるものではありませんでした。モデル化が不足していたわけです。そこで今回の技術ノートでは簡易モデルを少し変更し(高度化し)、ピーキングが生じるようにしてみます。RHPZ)なんというものも持ち出して簡易モデルを改良してみます。前回の技術ノートでは、電流帰還OPアンプについてそのループ・ゲインをまず考え、ループ・ゲインが帰還抵抗に反比例していることを示しました。明確な理論検討ができるように、原理モデルを構築してみました。ついて考えてみたいと思います。「電流帰還」...、よくできています...。考えられているものです。「先達」というのはアタマ良いひとたちだなあと深く感じるところです。今回もその「先達」の業績を解き明かしていきましょう。※個人情報の入力が必要です。「電流帰還OPアンプは高速な用途に適している」という話しはよく聞くところと思いますが、詳細なしくみまで調べてみたとか、その動作解析をしてみたという機会は、意外と少ないのではないかと思います。いう私も昔から「電流帰還OPアンプを技術的に深堀りしてみたい」と思っていました。最近、背中を押されることがあり、そのネタを考える機会を得ました。電圧帰還OPアンプとは全く異なるのだという驚きとともに探究できました。4回の連載で進めます。ZFBという関係になっていない系で誤差が生じるようだという課題(疑問)を提示いたしました。今回はこの課題を解決するMiddlebrook法を適用し、併せてその正当性などを検証してみます。江崎玲於奈博士とアイザック・ニュートンに関する、研究者・エンジニアの生き方なんて話題も添えてみました。[1]」について、その本格的な活用方法を説明したいと思います。今回は基本的なループ・ゲインの測定方法をご紹介し、そのしくみを考察していき、そしてその限界がどのように生じるかを見ていきます。今回は前回の技術ノートの理解と、怪しい(?)LTspiceテクニックをツールとして、実際のΣΔADCで用いられているsincフィルタについて解析していきたいと思います。ΣΔADCで用いられているフィルタ形状は、回路構成としては「平均化フィルタ」には見えないものなのですが、これがsincフィルタになる理由や、サンプリング定理から考えてちょっと不思議に思われる話題などを掘り下げてみたいと思います。filter)がどんなもので、そしてその周波数応答特性を、どうすればLTspiceを用いてシミュレーションできるのかについて検討をしてみます。あわせて今回編み出した怪しいLTspiceテクニック(?)もご紹介していきたいと思います。長大アクティブ・フィルタ・シリーズの全体最終回です。今回はロー・ノイズな高次アクティブ・フィルタを実現するため、複数のOPアンプのアクティブ・フィルタ回路をカスケードに接続していくときに、Q値の異なるOPアンプ2次LPF回路をどの順番で接続していけばよいかを考えていきます。Q値が大きくなってくると、信号ゲインのピークよりも、ノイズ・ゲインのピークのほうが上昇率が高くなることに注意が必要だからです。これはローノイズ・アンプのカスケード接続と同じ考えでよいと思われるところですが、実はそれがなかなか思ったとおりにいかないという「出口なし」のストーリーでありました...。Filter(LPF)」のノイズ特性に関して、その基本的な考え方や特性自体について検討してみました。今回の技術ノートでは、どうすればローノイズなアクティブLPFを実現できるかを考えていきます。LT1128に変えてシミュレーション実験もしてみます。詳細はこちらTNJ-049:LTspiceでアクティブ・フィルタのノイズ解析(前編)LTspiceのノイズ・シミュレーション方法とアクティブ・フィルタのノイズ・ソースを探るX+2019年3月4日公開とある日、とある方と、とあるメールのやりとりをしていました。Filter(LPF)のノイズ特性はどうなるんでしょうかね」というものでした。フィルタは余計な信号を除去するものですが、フィルタすべきフィルタさんが、自分でノイズを出してはいけません...。そこでLTspiceを使ってそれぞれLPF形状ごとでのノイズ特性について考察してみたくなりました。今回の技術ノートでは、そのうちサレン・キー型LPFのノイズ特性を確認してみました。全3回シリーズで進めます。サレン・キー型フィルタ(第5回)「サレン・キー型LPFの素子定数と伝達関数の関係を考える」X+2019年2月4日公開アクティブ・フィルタ・シリーズの5回目です。フィルタ・シリーズとしてはあと4回続きます。ω_0とQを求めればよい」という説明に対して、このパラメータとサレン・キー型LPFの素子定数がどのように関連しているかを考えてみます。ω_0とQから素子定数を決定できるまでを説明していきましょう。サレン・キー型フィルタ(第4回)「因数分解された2次式が1段の2次LPFに変換できるしくみを考える(後編)」X+2019年1月7日公開アクティブ・フィルタ・シリーズの4回目です。アクティブ・フィルタの伝達関数に関する考察の最終回です。0.5の条件のとき極が複素数になり、それが複素数平面でベクトルとして表され、伝達関数の周波数特性に関係してくると説明してきました。ここまで分かったところで、今回の技術ノートでは、このベクトルがフィルタ特性としてどのように構成されているかについて、具体的にグラフで検討してみます。ここまでの説明の全てが確かにつながっていることに気がつかれると思います。サレン・キー型フィルタ(第3回)「因数分解された2次式が1段の2次LPFに変換できるしくみを考える(前編)」X+2018年12月3日公開アクティブ・フィルタ・シリーズの3回目です。0.5の条件のときの分母多項式をイコール・ゼロとした解、つまり極が複素数のとき、それを複素数平面で表すとどうなるかをより深く考察していきます。それが、「フィルタ特性として複素数平面でベクトルで考えられる」というあたりまでお話しします。次の技術ノートで、極とフィルタ特性がどのように関連づけられているかについて、さらに具体的に検討してみます。前回からつづくアクティブ・フィルタに関する話題の2回目です。この2回目では、昔に学校で習ったとか、教科書で見た、実回路とは到底結びつきそうにもない、「システム(回路)の伝達関数多項式」...私も長らく実回路との関係が理解不可能だった...、というものに挑戦してみたいと思います。前回・今回の2冊の技術ノートの説明により「なるほど、多項式になるのだな」とご理解いただけるものかと思います。今回からアクティブ・フィルタを複数回にわたって考えてみます。アクティブ・フィルタの考え方は「とても」奥が深いこと、またアナログ技術として興味をそそるものです。その1回目は「サレン・キー型LPFはRLC型2次LPFと等価」というお話しです。共振の鋭さQというパラメータで特性が決まってくること、また、サレン・キー型LPF伝達関数の分母多項式の根による「極」が、複素数平面上でどうなるかを見ていきます。詳細はこちらTNJ-043:マッチング回路を「足し算」で計算できるようになればスミス・チャートでマッチングをとる原理が分かる(後編)X+2018年9月3日公開TNJ-042の続きとなります。TNJ-042では素子の接続を「足し算」で考えるには直列接続ならインピーダンスでそのまま、並列接続ならアドミッタンスで考えればよいと説明しました。今回の技術ノートではこの考え方をスミス・チャート上に発展させてみます。並列接続はスミス・チャートのアドミッタンス面上で表せばよいこと、それらを合成した「イミッタンス・チャート」で考えればすべて解決することを説明していきます。詳細はこちらTNJ-042:マッチング回路を「足し算」で計算できるようになればスミス・チャートでマッチングをとる原理が分かる(中編)X+2018年8月6日公開2015年のアナログ技術セミナーでスミス・チャートの導入を簡単に説明しました。そのときのアンケートに「スミス・チャートによるマッチングについて、より詳細を聞きたい」というフィードバックが多数ありました。「スミス・チャートは難解だ」と思われている方も多数いらっしゃるようなので、今回は「スミス・チャートとマッチング」についてお話をさせていただこうと思います(次のTNJ-043とで一連の説明となります)。高周波、ハイスピード回路設計で必要な「マッチング」について考えてみたいと思います。マッチングはSパラメータやスミス・チャートと関連して説明されますが、「なんだか良く分からない」ということも多いと思います。そこで通常の回路計算からマッチングを見ていくと、どのように考えられるかという流れで説明したいと思います。今回の技術ノートは、TNJ-039での「伝送線路」と「特性インピーダンス」の理解を基礎として、ネットを騒がせている(?)「電球が点灯する順番」を、実際にツイストペア・ケーブルを使って実験検証してみます。この実験は「戯れ」ではありません。ハイスピード信号伝送の根本原理を知るために重要なものです。「位相速度」についても考えてみます。Magicとされてきた高周波回路に関する回路設計技法が、どんどん一般的な電子回路設計にも活用されてきています。Magicのうち「伝送線路」と「特性インピーダンス」について考えていきます。Magicなどと呼ばれてはいますが、結局は「別にMagicなんてモノではない」のだと気がつきます。今回は趣向を変えて、どのようにすれば分かり易い日本語表現が可能かということを、データシートの翻訳と校正を例として、その経験から編み出したテクニックをご説明いたします。ご説明するのは、たった三つのノウハウ(翻訳ネタのほう)です。この技術ノート(「技術」か...?)が、皆様の日々の文章作成、それも「伝わり易い文章」作成のための一助にでもなれば幸いです。劣化の周波数特性と補償方法を考えてみるX+2018年3月2日公開ひとつ前の技術ノートTNJ-036では、ディファレンス・アンプ回路における電圧源抵抗によるCMRR劣化と、それをブレークスルーする「計装アンプ」というお話しをしました。この技術ノートもCMRR劣化についてですが、ディファレンス・アンプ回路や計装アンプ回路での寄生容量がCMRR劣化に与える影響度を周波数特性としてみていきます。「結構シビアなんだな」とお感じになると思います。差動信号の適切な検出手段を考えるX+2018年2月5日公開ひとつ前の技術ノートTNJ-035では「重ね合わせの理」から始まり、それをディファレンス・アンプにどのように適用していくかというお話をしてきました。今回はそのディファレンス・アンプを現場視点でより深くみていき、ディファレンス・アンプの使い方、そしてその限界、さらにその限界をブレークスルーする「計装アンプ」というストーリーで進めていこうと思います。Theorem)」という基本的な定理を、OPアンプ回路でどのように活用するかという視点で進めていこうと思います。差電圧アンプ)」の動作を適切に理解し、解析できるようになります。前編TNJ-032では現実世界の正弦波と、複素信号との理論的関係を考えていきました。中編TNJ-033では前編での考察をもとに、現実の回路で複素信号が活用されるアナログ方式の「イメージ除去ミキシング」をご紹介しました。Convertでの複素信号表現と、その理論的な考え方をご紹介していきたいと思います。一つ前の前編TNJ-032では、複素信号がナニモノか、またオイラーの公式を考えていきながら、回路理論での計算における現実世界の正弦波と、複素信号との関係を示していきました。今回と次回の技術ノート「後編」では前編での考察をもとに、現実の回路で複素信号がどのように用いられ、表されているかを考えてみたいと思います。この中編では、イメージ除去ミキシングという方法についてご紹介します。分かっている人には「アタリマエ」、分からない人には「一体なに?」という、不思議な「ejωt」。その分かっている人が「アタリマエ」として使っている/思われていたとしても、「一体、ejωtは現実世界ではどのように考えればいいのか」と、数回「なぜなぜ」を繰り返せば、どこかで答えられなくなるのではないでしょうか。今回はそんな「ejωt」を探求してみたいと思います。Amp)にAD603が用いられたものでした。この技術ノートではそこで発生した「不具合」のお話しと、それをどのようにトラブルシュートして修正を施したかという話題をご提供します。低周波回路であったにもかかわらず、高周波回路で良く遭遇する「異常発振」が原因だったという、結構おどろくような話しでありました。詳細はこちらTNJ-030:トランスのM結合とはナニモノでどのように測るか(後編:買ったローコストLCメータで実際にやってみた)X+2017年5月1日公開これまでのふたつの技術ノート、TNJ-028(前編)ではトランスのM結合の測定方法の理論的な面と確認のシミュレーションについてご説明し、TNJ-029(中編)ではローコストLCメータのしくみと、その性能を調べたりノウハウや関連情報もご紹介してきました。この技術ノートではトランスのM結合の測定方法の理論的な面を、ローコストLCメータで実際に測って検証してみたという内容です。精巧に相互が合致したというお話しです。トランスのM結合の測定方法について、その理論的な面とそれを確認するためのシミュレーション結果をご説明しました。この中編では、TNJ-028で見てきた理論的な点を、私が購入したローコストLCメータで実際に測って検証するための「予備実験」という内容です。LCメータの購入の顛末、そしてそこで実現されている測定の原理や、関連情報もご紹介していきます。(前編:理論とシミュレーション)X+2017年3月6日公開トランスは最近、電源回路だけではなく、差動信号などでの広範な設計・応用もあります。その考え方は意外と難しく、たとえば一次、二次の自己インダクタンスL1、L2、そして相互インダクタンスMはどうやって測ればよいでしょうか。この三部作の前編では、それらの理論的な側面を説明し、ADIsimPEを用いてシミュレーションでその測定方法を検証してみます。(90Mbps品)の性能がどんなものか実験してみました。高速信号の測定方法も解説しています。100万V実証試験設備もご紹介しています。寒い朝、私個人のPCの電源を入れたら起動しません。PCの電解コンデンサの故障なのでした。私も「電気屋のはしくれ」。自分で修理をしてみようと思いたち、また無駄な時間を消費してしまうことになるわけでした。この技術ノートでは、この「修理物語」のお話と、コンデンサの電気的特性について技術的に突っ込んだ話題をご紹介してみたいと思います。ADCMP553の特性を実験してみました。この技術ノートでは、高速な回路での性能の出し方や測定の方法、そしてコンパレータの原始回路である差動回路を用いて、レベル変換回路を実現してみた話題を説明していきたいと思います。TNJ-023で「飛び込みや迷結合の問題」ということをお話させていただきましたが、その問題は主に「コモンモード(同相モード)の飛び込みや迷結合」が原因です。コモンモードが余計な成分となってしまうコモンモード・ノイズのしくみは、なかなか理解できないところではないかと思います。この技術ノートでは、このことについて考えてみたいと思います。後編~評価から完成まで~X+2016年10月1日公開CQ出版社から「すぐ使えるディジタル周波数シンセサイザ基板[DDS搭載]」という本を2012年9月に上梓しました。私はその執筆・開発プロジェクトの中で、主に94.5dBの減衰量をもつ30MHz広帯域アッテネータを担当しました。この後編では、試作基板の特性確認、最終形となる基板のCAD設計と評価、そして性能の最適化などの話題をご説明していきます。30MHzで-94.5dB、さて「高い周波数で高減衰」か、はたまた「チョロイ」か...。思いをはせながらご覧いただければと思います。前編~構想から試作基板組み上げまで~X+2016年9月5日公開CQ出版社から「すぐ使えるディジタル周波数シンセサイザ基板[DDS搭載]」という本を2012年9月に上梓しました。私はその執筆・開発プロジェクトの中で、主に94.5dBの減衰量をもつ30MHz広帯域アッテネータを担当しました。この技術ノートでは、この94.5dBステップ・アッテネータ回路の実験・試作ネタ(エンジニア的にはこれを「遊び」という場合もあります)をご紹介します。組み上げたあたりまでご説明します。言っても、周波数特性の改善検討が「休むに似たり」だったことを、つづいて次の後編でご説明していきます。異なる、でも似たような、ふたつのご質問「反転アンプで減衰型を構成した場合に、出力で得られるノイズ・レベルをどう考えるか?」、「差動アンプで減衰型を構成した場合に、得られる位相余裕をどう考えるか?」をいただきました。1の回路より「出力ノイズ量は低くなる」はずは無いと直感的に感じるものと思います。「位相余裕」はどうなるかについても、はたと行き詰ってしまうのではないでしょうか。この技術ノートではそのあたりを考えてみたいと思います。関連した話題として、非反転増幅と反転増幅の周波数特性の違いについても考えてみます。超高速DACのAD9789の評価ボードの基本動作とソフトウェアの使い方を理解するために、スペアナを接続して実験を行いました。いたい得られたのですが、なぜか変な、小さいスプリアスがキャリアの近傍に出ています。外部からの混入だということは目星をつけられました。タワーの近くとはいえ、FM東京の80.0MHzではないしねえ...」と、「これはなんだろう?」と考えていました。し、そのスペクトルを測定し、それが観測された原因を考察してみました。B級増幅回路の電力効率を式で求めてみるX+2016年6月6日公開またアマチュア無線をやりたいと思っています。それも全てを自作で作って。そんな想いから「1kWのリニアアンプは送信電力以上にロスになる消費電力が大きいので、SSB(シングル・サイドバンド)変調送信時に電源回路からリニアアンプに加える電源電圧を、包絡線追従型にしたらどうか?そうすれば電力効率を改善できるのではないか」と考え始めたのが、この「B級増幅回路の電力効率を式で求めてみる」検討の始まりでした。これは「位相余裕=オーバーシュート量」...「必ずそうなる」と言い切れるでしょうか。この疑問について、いろいろ検討していった結果がこの技術ノートです。検討を終えて最後に考えなおしてみれば、「当たり前といえば当たり前。考えれば当然」な答えだったのですが...、それが意外と深い話なのでした。「スイッチのチャタリングはアナログ的振る舞いなのか?」という疑問もあるかもしれませんが、アナログ・チックだろうという考えのもと、ここで話題としてみます。この技術ノートでは、スイッチのチャタリング対策(「チャタ取り」とも呼ばれる)について、電子回路の超初級ネタではありますが、デジタル回路、マイコンによるソフトウェア、そしてCR回路によるもの、これら3種類を綴ってみたいと思います。小型の6ピンのパッケージで「nanoDAC」と呼ばれていますが「プチDAC」という感じです。謎の一石二鳥をめざし(笑)、これをFPGAから駆動させてみます。技術ノートの後半では、そのRTLも公開しています。このDACを用いたΣΔ変調に関するアイディアもプチ紹介しています。ある畳み込みや掛け算との関係を考えるX+2015年11月2日公開ADCやDACは実時間連続信号と離散信号(デジタル値)の間で変換動作がなされています。この技術ノートでは、それぞれの時間軸波形と周波数スペクトルとの関係について、理論的な考え方を説明していきます。考え方の基本は「畳み込み」というものです。SN比)の関係がどうなるのかと、DACのクロック・ジッタとSNRの関係がどうなるのか、こんな話題も考えてみたいと思います。MODE」という機能を持つ製品があります。MODEでは、なんと!そこでレベルが最大になります。この技術ノートでは、この周波数特性のカーブがどんな成り立ちで出来上がっているか、数式的にどのように表されるのかを考えてみます。高速差動アンプの構築とそこで生じた負性抵抗の解析X+2014年11月4日公開SPICEシミュレーションで高速差動アンプが発振し、その理由が負性抵抗だったという話について説明します。Amp)を試作していました。「OPアンプ3個構成でシミュレーションで発振してしまうのだが...」というメールをいただきました。そのやりとりのようすを途中の解析などを含めて、ドキュメンタリータッチでご紹介させていただきたいと思います。新しいアナログ・デバイセズのSPICEツール)でシミュレーションしてみた結果をご紹介します。Line)というモデルで遅延信号の系を実現可能です。このニッチな(でも興味深い)話題をご紹介します。ADIsimPEはSIMetrixベースなので、SIMetrixでも同じように実行できます。つき)X+2014年8月22日公開アナログ・エンジニアが好んで使う「無垢基板」を使って回路を試作してみたようすを、加工方法なども含めてご紹介します。ここではこの無垢基板をベタ・グラウンドとして使用します。アナログ回路は「安定したグラウンド」が大切です。ワイヤを使ってグラウンドを手配線すると、どうしてもインダクタンスの問題が生じてしまいますので、このような形が良いといえます。周りにアナログ回路ご専門のエンジニアの方がいらっしゃらない方などにとっては、ご参考になろうかと思いましたのでご紹介します。回路にはランダムビットを生成できるPRBS-16も実装しましたので、このRTL(VHDL)のコードも合わせてご紹介いたします。超ローノイズOPアンプAD797を2個使って2段アンプを作ってみました。AD797は最新のアンプではありませんが、現在でも最高レベルのローノイズな特性を持っている高性能なOPアンプです。いえこの2段アンプ回路は、特に深く考えずに、適当に電卓ポンポンと計算して、適当に作った回路です。そこでこの回路の周波数特性とノイズ特性を実際に測定して、理論値とどれほどの差異があるかを検証してみたいと思います。ノイズ特性の実際の測定方法についてもご紹介します。ハイスピード「め」なOPアンプで低入力容量アンプ回路を実現するX+2014年2月17日公開AD8021という「高速め」なOPアンプを使って、入力容量の非常に小さい2チャンネルの低入力容量アンプ回路をバラックで作ってみました。AD8021はアンプ自体の入力容量がかなり小さく、一方で電源電圧範囲が最大±12Vととても広い「稀有(けう)」なアンプです。このアンプ回路を試行錯誤のうえで(バイアス電流の見誤りとか...)、なんとか1pFの低容量実現までこぎつけたストーリをご紹介します。アナログ・デバイセズの低入力容量OPアンプ製品群も表で多数紹介しています。正弦波をA/D変換し窓関数なしに打ち切ってFFTしてみるとX+2014年1月20日公開FFTでは窓関数を用いることが一般的です。これについて「正弦波周期の途中でサンプリングが『窓関数なしに』打ち切られるとFFT結果がおかしくならないか?」というご質問をいただきました。この答えは「たしかに打ち切られるケースではスペクトルはおかしくなる」ということなのでした。いえこれを検討していく過程は、まさにデジタル信号処理理論の奥底をのぞきこむような興味深い話なのでした。Multisim活用の応用編として、ロー・ノイズOPアンプAD797を用いたノイズ解析を説明してきました。実際問題として、設計する(ノイズ特性の最適化が必要な)回路に対して適切なOPアンプを選定する必要があります。OPアンプごとで電流性・電圧性ノイズのレベルが異なりますので、どのような用途にどのようなOPアンプが良いかを適切に選定しなくてはいけません。アンプをカスケード(直列)に接続する際に、どのようなところに注意を払えばよいかも注意する必要があります。この技術ノートでは、そのあたりの話題を掘り下げてみたいと思います。電圧性ノイズ、電流性ノイズの小さいアンプも表で紹介しています。負荷条件に不安定領域のあるLDOを用いた電源回路設計では、バイパス・コンデンサにセラミック・コンデンサだけを用いた場合、不安定な動作に陥らないように注意が必要です。LDOが異常発振を引き起こしてしまうことがあるからです。とあるディスカッションの中で「LDOの不安定性を検討するうえで、抵抗とコンデンサを並直列変換して考えてみると...??」という話題がありました。Multisimで見ていきたいと思います。AC解析で解析するのではありません。Processorという機能(この機能はかなり便利です!)を使って、解析していきたいと思います。技術ノートTNJ-004では、ノイズ・フリーな理想アンプを用いて抵抗から発生するサーマル(熱・ジョンソン)ノイズについて考えてみました。この技術ノートでは、実際のロー・ノイズOPアンプ「AD797」を使ってSPICEシミュレーション上でノイズ特性の最適化をしてみます。ノイズ源が電圧性ノイズと電流性ノイズに分けられ、それがどのように出力にノイズとして現れるかをシミュレータを使って詳しく解説します。AD797は最新のデバイスではありませんが、今でもトップ・クラスのロー・ノイズ性能をもっているものです。ここでの考え方は他のOPアンプにも応用できます。Multisimでのシミュレーションについて、それぞれの関係を考えてみます。SPICEシミュレーションでノイズ解析をどう行うかも理解できます。それがOPアンプなどと組み合わされたときの考え方の基礎を知ることができます。Editionで計算可能)。複雑かつ興味深いうごきをする5次歪みのようすを確認できたことをご紹介します。アンプの開ループ・シミュレーションX+2013年6月19日公開OPアンプのループを開いたときの利得(オープンループ・ゲイン/開ループゲイン/一巡伝達関数などとも言います)のSPICEシミュレーションでの確認方法について、理論的な考え方も交えて説明します。理論的に示すため、OPアンプは理想モデルを使っています。この方法により、アンプの安定性の確認なども可能です。Editionの機能のご紹介もしています。あるWienブリッジ発振器というものがあります。お遊びがてらWienブリッジ回路の製作と、いっぽう真面目に発振原理の解説を実験と理論計算を交えておこなってみました。発振の仕組みと発振が安定して継続する仕組みがご理解いただけるものと思います。「発振を安定させる」ものとしてランプを用いていますが、これが簡便かつ便利な一方で、かなりの曲者でありました...。「アンプとADCとを適切にインターフェースする技法」の後編として、最後のセッションになります。ここではADCで生じるキックバックというものを紹介し、キックバックがAD変換に対してどのような悪影響を及ぼすかを説明していきます。キックバック抑制方法としてのコンデンサの適切な接続方法、それをアンチエイリアス・フィルタとどのように結合していけばよいかも説明します。ADCのドライブとインピーダンスマッチングについても言及し、これとフィルタリングとをまとめて、全体としてどのように回路を構成していけばよいかについても説明します。(中編:最適なパッシブフィルタの実現)X+2017年7月3日公開3本に分かれて解説していくインターフェース技法の中編になります。前編で紹介したエイリアシングという問題点を最適な信号のフィルタリングにより軽減し、最適な信号再生を実現するという視点で説明していきます。各種のフィルタ・トポロジーについて紹介し、それぞれのメリットやデメリットを示していきます。つづいて数表を用いたフィルタ設計技法についてご紹介し、引き続き「フィルタ設計に関する話題」としてパッシブLCフィルタをCADで合成するツールの話題などを説明していきます。(前編:ADCインターフェースの基本)X+2017年6月5日公開この「アンプとADCとを適切にインターフェースする技法」のセッションは、3本に分かれて解説していくもので、この「前編:ADCインターフェースの基本」はその最初のセッションです。ここではまず、ADC入力回路の2種類のアーキテクチャについて紹介し、それぞれをドライブするうえでの注意点や問題点について考えていきます。つづいてバッファ無し入力回路構成のADCをドライブするADCドライバの考え方と必要性について説明します。AD変換で生じるエイリアシングという考え方(問題点)を紹介し、中編でのフィルタリングの話題につなげていきます。その3X+2016年4月4日公開PLL(位相ロック・ループ)の理論的な解説の最終回(その3)です。ここではPLLの位相雑音を詳しく見ていきます。このPLLの理論の3回シリーズでは、PLLとOPアンプを「自動制御システム」という視点で比較してきました。PLLの位相雑音の考え方も、OPアンプで発生するノイズを考えていくアプローチとまったく一緒です。そこでPLLでの位相雑音の主要因であるPFDノイズとVCOノイズについて、OPアンプのノイズモデルと対比して考えていきます。最後には実際に組んでみた回路で理論考察と比較してみます。その2X+2016年3月1日公開PLL(位相ロック・ループ)の理論的な解説の第2回目(その2)です。その1ではOPアンプとの比較を行いましたが、自動制御システムとしてPLLを考えると、VCOが90°位相遅れ系(完全積分系)になるため、安定に動作させるには「対策(処置)」が必要になります。その対策が、PLLで用いられる「ループ・フィルタ」です。このセッションでは、ループ・フィルタに進み要素を入れて帰還系を安定化する、という点をじっくり説明していきます。帰還系の位相補償という視点では、OPアンプでの動作安定化にも応用できる技術です。その1X+2016年2月2日公開PLL(位相ロック・ループ)の理論は、いろいろな書籍を読んでも、なかなか理解が難しいものかと思います。この技術的な側面をOPアンプとの比較で理解してみたいと思います。今回は「その1」として、まずPLLを「位相を制御する自動制御システム」としてモデル化してみます。つづいてPLLとOPアンプを「自動制御システム」という視点で比較してみます。※このビデオは3回のシリーズになっています。PLLアン・ドゥ・トロア(その3)PLL(位相ロック・ループ)回路でのトラブル解決技法と性能改善技法X+2015年9月7日公開PLLシステムを構築して動かしてみると、なかなか目的の動作をしてくれないということが往々にしてありがちです。PLLがロックしない、ロックが時々はずれる、ノイズっぽい、リファレンス・リークが大きいなどというトラブルがあるでしょう。このセッションではこれらのトラブルの原因と解決方法を説明しています。PLL特有の問題点についても説明します。設計ツールADIsimPLL(ADIsimCLK)を用いたPLL回路構成方法X+2015年8月3日公開アナログ・デバイセズではPLL製品の設定や回路定数を自動計算してくれる、ADIsimPLLというツールを用意しています。ホームページからダウンロードすることができます。このセッションでは、PLL設計における設定パラメータと重要な特性についてまず解説し、次にADIsimPLLの使い方、そしてADIsimPLLを使って実際にPLLを設計してみるようすを実際にADIsimPLLを動かしながら体感してみます。PLL技術で実現されているクロック製品(AD95xxシリーズ)で活用できるツール、ADIsimCLKの使い方についても言及します。目的の周波数を発生させるPLL回路技術を理解する3部作です。その1ではPLLの用途や基本構成について説明します。具体的には基本的な内部構成としての、VCOとN分周カウンタ、PFD(位相比較器)とチャージ・ポンプ、ループフィルタなどを説明します。PLLの周波数構成の方法として、インテジャーNとフラクショナルNという二つの方式がどのようなしくみなのかを、基礎的な説明として解説します。前編に引き続き、高速デジタル・データ伝送について解説します。差動データ伝送の特性が良好な理由を、より詳しく解説します。差動データ伝送のためのプリント基板や、信号終端の考え方を説明します。弊社代理店の株式会社エルセナのサイトに、高速デジタル信号伝送の権威、碓井有三氏(同社技術顧問)による信号伝送の技術解説もありますので、本編の説明と合わせてこちらも是非ご覧ください。現代のコンバータ回路設計は、変換速度の高速化に伴い、バックエンドとして接続するFPGAとのデータ伝送設計も難易度が高くなってきています。このスライドでは、前編としてデジタル・データの伝送技術について重要なポイントを解説します。「高速信号は反射する」ということを知っておくことが重要です。伝送と反射をイメージで理解するデモも用意しました。この反射のようすをTDR測定で観測して動きを理解し、差動データ伝送が適切な理由や、FPGAとの接続について解説します。(後編)X+2014年4月25日公開アナログ・デジタルどちらも必要となってきた「ハイスピード・システム」の設計における基本的かつ非常に重要な概念を詳しく説明します。ここでも「電圧と電流が伝送線路内を波として伝わっていく」という理解が重要で、これもイメージ実演も交えて説明します。このイメージが分かれば、続いて説明する「伝送線路と特性インピーダンス」そして「反射係数」を簡単に理解することができます。低雑音設計で重要なNF(ノイズ・フィギア)の考え方や、実際のデータシートを引用した用語の意味合いなども後半でご説明します。(前編)X+2014年3月31日公開システムの高速化によりだんだんとアナログ信号の周波数も高速化しています。「ハイスピードは自分とは別世界、関係ない」と思っている方も多いかと思いますが、数10MHzを超えるあたりでもこの「ハイスピード回路」としての知識が必要になってきます。ここではまず前編として、デシベル(dB)とdBmの考え方やそれが使われる応用について説明します。ハイスピード回路では信号源抵抗と負荷抵抗があり、これを基準にdBmを表しますが、このようすを基本クイズで考えてみたいと思います。後編へのつなぎとして「電圧と電流が伝送線路内を波として伝わっていく」ことをイメージ実演も含めてご説明します。FPGA時代の高速データ・コンバータのクロッキングX+2014年2月3日公開FPGAが、そしてデジタル信号処理自体が高速になるにしたがい、ミックスド・シグナルでのデータ・コンバータ設計で注意すべき点が増えてきます。意外と注意が払わられないこと、そして概念の理解が難しいことのひとつが「クロッキング」の問題ではないでしょうか。このセッションでは、クロック・ジッタの考え方を時間ドメイン・周波数ドメインから理論的な視点も含めて詳しく説明し、ミックスド・シグナルでのシステム・クロッキングに対する適切な設計アプローチを詳しく説明し、また最適な製品などもご紹介します。「基礎編」で理解したノイズ理論とノイズ解析シミュレーション方法を利用して、実際の高性能ロー・ノイズOPアンプAD797を用いて、シミュレーションによる解析と実際に回路を組んでの測定結果の比較を行います。シミュレーションと実測をどう取り扱っていくかが理解できます。ノイズ問題に関連した話題もあわせて説明します。【基礎編】X+2013年8月22日公開OPアンプ回路で最適なロー・ノイズ特性を実現することは、難易度の高いアナログ回路テクニックのひとつです。Multisimを用いたSPICEシミュレーションでのノイズ解析の方法を示します。OPアンプのノイズ・モデルの考え方を説明し、「実践編」につながる基礎的な理解を醸成します。「設計したアンプが異常発振してしまったが対策方法が分からない」と途方に暮れたことはないでしょうか。Editionを用いて、OPアンプが異常発振してしまうことについて、【基礎編】で説明した理論的な理解をもとに、実践的な異常発振対策方法を示します。シミュレーションでの確認方法として説明していますが、実機でも同じように安定性を確認できますので、是非ご活用ください。※基礎編の「SPICEツールで適切な周波数特性と異常発振しないOPアンプ回路を実現する【基礎編】」も是非ご覧ください。Editionを用いて、OPアンプを用いた回路で目的の性能を実現する技術について説明します。目的の周波数特性を実現するための理解として、ゲインと帯域幅の関係、フルパワー帯域幅による制限などについてシミュレーションを交えて示します。次に異常発振の原理について説明し、基本的な「発振してしまうしくみ」を理論的に理解します。この理解で【実践編】の異常発振対策への基礎とします。※実践編の「SPICEツールで異常発振しないOPアンプ回路を実現する【実践編】」も是非ご覧ください。>>技術的なお問合せはアナログ・テック・サポートのページより、弊社の会員サービスmyAnalogへご登録/ログインの上で、お問合せフォームからお送りください。お電話でのお問合せは承っておりませんので、ご了承ください。ccкийアナログ・デバイセズは、ウェブサイトの利便性を向上させるためにCookieを使用しています。弊社の会員サービスへ安全にログイン頂くための必要不可欠なCookieと、機能性を高めウェブサイトを最適化するためのCookieがあります。ウェブサイト上での活動データの収集は、弊社の製品およびサービスを改善するために使用されます。当サイトが提供できる最高のパフォーマンスと機能をお使いいただくために、クッキーを承認することをお勧めします。クッキーの詳細をご覧ください。プライバシーポリシーの詳細はこちらをご覧ください。承認して続ける承認して続ける使用されるCookieは、次のように分類されます。必要不可欠なCookie:analog.comの閲覧に必要、または機能的に提供される特定のCookieです。顧客情報をネットワーク送信するという目的に使用されます。お客様が要求するオンラインサービス(技術問合せ送信や、オンラインでの製品購入など)を提供するために必要不可欠です。分析/パフォーマンスCookie:これらのCookieにより、訪問者の数を認識してカウントし、訪問者がWebサイトをどのように移動するかなど、ウェブ分析またはその他の形式の情報を測定できます。これにより、たとえばユーザーが探しているものを簡単に見つけられるようにウェブサイト上のリンクを設定/調整するなど、ユーザビリティの改善に役立ちます。機能的Cookie:これらのCookieは、お客様が当社のウェブサイトに戻ったときにお客様を認識するために使用されます。これにより、コンテンツをパーソナライズし、個人設定(言語や地域の選択、会員サービスへのログイン情報など)を記憶することができます。これらのCookieの情報が失われると、サービスが機能しなくなる場合がありますが、ウェブサイトが機能しなくなることはありません。ターゲティング/プロファイリングCookie:これらのCookieは、当社のWebサイトへのアクセス、およびサービスの使用、アクセスしたページ、追跡したリンクを記録します。この情報を使用して、ウェブサイトとそこに表示される広告を顧客の興味に関連するものにします。その目的のためにこの情報を第三者と共有する場合があります。時間のないエンジニアの皆さんのために、セミナー情報や興味のある製品に関連したさまざまな技術情報を集めてタイムリーにお届けします。AnalogDialogueなどもご紹介しています。