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大そうじへの備え
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センサーなどから始まる信号をいかに高精度に処理してデジタル化していくか、このシグナルチェーン回路設計が製品の優劣を決めるといっても過言ではありません。 経験値がものをいうといわれているアナログ回路設計のノウハウを初級者の方でもご理解頂けるように解説します。 フォームを記入するとすべてのセッション動画をご覧いただけます。 実験で学ぶオペアンプの基礎 オペアンプのフェムトアンペア レベルのバイアス電流を測ってみた 高精度シグナルチェーンのノイズ解析・設計手法 1+1を2以上にするコンポジット・アンプ回路の設計
英語ニュースレターアナログ・ダイアログ（英語版）のニュースレターを配信登録するには、以下のボックスにメールアドレスを入力して送信をクリックしてください。 日本語ニュースレター日本語ニュースレターでは、最新の翻訳済みアナログ・ダイアログコンテンツの他、セミナー情報などをご紹介しています。 ニュースレターでは個人情報の入力なしに記事の閲覧が可能ですので、ぜひご登録ください。 日本語ニュースレター配信登録 グラウンディングは、システム設計のなかで最もむずかしいものであることは確かです。基本的なコンセプトは比較的簡単でも、実装となると非常に複雑です。残念ながら、よい結果を保証する「レシピ」のようなものはありません。うまく行わないと、相当な悩みを引き起こすことがいくつかあります。 線形システムの場合、グラウンドは信号のベースとなるリファレンスです。やっかいなことに、ユニポーラ電源システムでは、グラウ
アナログ・デバイセズでは、さまざまなアプリケーションに対応するプロセッサをご用意しています。プロセッサ、および高精度アナログ・マイクロコントローラの詳細については、以下からご覧ください。 SHARC DSPのアーキテクチャ概要 SHARC製品一覧 組込みマイクロプロセッサ(Blackfin)のアーキテクチャ概要 組込みマイクロプロセッサ(Blackfin)製品一覧 アナログ・マイクロコントローラ 以下の資料では、デジタル信号処理（DSP）の基本的な概念を説明しています。また、より詳細な情報についての様々な推奨文献リンクも含まれています。 DSPについて デジタル・シグナル・プロセッサ（DSP）とは、デジタル化された音声、オーディオ、映像データや、温度、加速度などのセンシング情報に対して、フィルタリングや解析、伝送のための算術演算を高速に実行するプロセッサのことです。DSPは、加算、減算、乗
図2～図5は、4つのSPIモードにおけるタイミング図の例です。各例において、データの値はMOSIとMISOの部分に示してあります。送信の開始と終了は緑色の点線、サンプリング用のエッジは橙色、シフト用のエッジは青色で示しています。なお、これらは、説明用に作成した簡単な例に過ぎません。SPIによる通信機能を適切に実装するには、製品のデータシートを参照して、タイミング仕様が満たされていることを確認する必要があります。 図2. SPIモード0のタイミング図。CPOLは0、CPHAは0、アイドル状態のCLKはローです。データを立上がりエッジでサンプリングし、立下がりエッジでシフトします。 図3は、SPIモード1のタイミング図です。このモードでは、クロックの極性を0に設定しているので、アイドル状態におけるクロック信号はローになります。一方、クロックの位相については1に設定しているので、データは、クロッ
PDFをダウンロード 質問 設計済みの回路を筐体などに組み込んで機器／装置を構築する際、FG（フレーム・グラウンド）とSG（シグナル・グラウンド）はどう処理するのが正しいのでしょうか？ 回答 質問にあるFGとは、筐体（シャーシ）の基準電位（グラウンド）のことです。一方のSGは、信号線の基準電位のことを表しています。従来、質問者の方は、FGは接地（アース）し、SGはFGに対してフローティングの状態で設計することが多かったそうです。その理由は、「先輩諸氏から、FGの変動やその他の影響を受けて、回路が誤動作したり破損したりすることがないように、そのように処理すると教わったから」だと言います。質問者自身も、微弱な制御信号の基準電位（SG）が外部に対してさらされる状態になるのは危険すぎると感じていたので、その考え方には納得していました。 アナログ・デバイセズ のシニアなエンジニアが自作した オーディ
英語ニュースレターアナログ・ダイアログ（英語版）のニュースレターを配信登録するには、以下のボックスにメールアドレスを入力して送信をクリックしてください。 日本語ニュースレター日本語ニュースレターでは、最新の翻訳済みアナログ・ダイアログコンテンツの他、セミナー情報などをご紹介しています。 ニュースレターでは個人情報の入力なしに記事の閲覧が可能ですので、ぜひご登録ください。 日本語ニュースレター配信登録 私たちは無意識のうちに、オペアンプの両方の入力には、値の等しいインピーダンスを配置しようとします。その理由は、何年も前にそうするように教えられたからです。本稿では、この経験則がどのような理由で生まれたのか、またそれに本当に従うべきなのかということについて検討します。 人々が教わってきたこと 「741」のオペアンプ1を使って育った人は、次のような原則を叩き込まれました。それは「オペアンプの入力か
機能と利点 2チャンネルUSBデジタル・オシロスコープ 2チャンネル任意ファンクション・ジェネレータ 16チャンネル・デジタル・ロジック・アナライザ（3.3V CMOS、1.8 Vまたは5 V許容、100MSPS） 16チャンネル・パターン・ジェネレータ（3.3V CMOS、100MSPS） 16チャンネル仮想デジタル I/O 複数の計測器をリンクできる2つの入出力デジタル・トリガ信号（3.3V CMOS） シングル・チャンネル電圧計（AC、DC、±25V） ネットワーク・アナライザ：回路のボーデ、ナイキスト、ニコルス伝達線図。範囲：1Hz～10MHz スペクトル・アナライザ：電力スペクトルおよびスペクトル測定（ノイズ・フロア、SFDR、SNR、THDなど） デジタル・バス・アナライザ（SPI、I²C、UART、パラレル） 2つのプログラマブル電源（0～+5 V、0～-5 V） 製品概要
PDFをダウンロード 質問 現在は、様々な開発支援ツールが無償で提供されている状況にあります。 それらは実用に耐えるものなのでしょうか？ 回答 質問者の方がおっしゃるとおり、さまざまな企業が、さまざまな理由で、さまざまな開発支援ツールを技術者に向けて無償で提供しています。「無償」ということもあり、「どこまで信頼してよいものなのか？」との懸念を持たれる方がいるのは当然のことでしょう。 しかし、そうしたツールの中には、市販（有償）のツールと比べて遜色ないレベルにまで達しているものが少なくありません。何しろ、想定するユーザ層は技術者であり、想定される用途は開発作業です。当然のことながら、ツールに対しては非常に厳しい評価の目が向けられます。したがって、それ相応のものでなければ、ツールを提供する側にとっても好ましい結果（例えば、プロモーションの成功）にはつながらないはずです。実際、会社のPCで使用し
はじめに 近年ではいままでになく、回路設計・仕様がどんどんハイスピード化しています。デジタル回路とすれば、たとえばシリアルATA, IEEE-1394, USB 3.0, PCI Express, JESD204Bなどが例として挙げられるでしょう。そのため、これまでは”Black Magic”とされてきた高周波回路設計に関わる回路設計技法が、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。 そのうちの主たるものが「伝送線路」と「特性インピーダンス」そして「Sパラメータ」といえるのではないでしょうか。 古くは、デジタル回路は「単に接続すれば動く」といわれていました。しかし近年ではとくに、ハイスピード・デジタル回路において、伝送線路と特性インピーダンスの考えを活用しないと設計できなくなってきています（トラブルが生じることになります）。 今回の技術ノートでは、Black Magicのうち「
ハードウェアのプロが教える Webエンジニアのための IoT講座 第8回 本コンテンツに関するお問合せはこちら はじめに 今回は心電センサICを使って、ストレスを数値化してリアルタイムにグラフ表示するIoT作りに挑戦してみたいと思います。 図1, ストレスをグラフで可視化 センサーICとして、アナログ・デバイセズ社のAD8232という心電モニタICが搭載されたモジュールを使います。AD8232は、微弱な生体信号から必要な信号を抽出し、増幅とフィルタ処理を行った結果をアナログ信号で出力します。ArduinoやBLE NanoなどADC入力のあるマイコンボードを使えば、モジュールから簡単に心拍波形データを得ることが出来ます。 心拍波形の揺らぎからストレスの指標を算出することが知られているため、その情報を活用してストレスを可視化します。 図2, AD8232搭載モジュール 心拍 心拍と言えば、「
AN-280 アプリケーション・ノート ミックスド・シグナル（デジタル・アナログ混在）回路の技術 本 社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06（6350）6868 はじめに 一般的な回路設計と比べても、ミックスド・シグナル（デジタル・ アナログ混在）回路をきちんと設計することは、かなり多くの問 題が伴ってきます。図面上で電子回路を設計するとき、昔風に紙 と鉛筆を使うにせよ、現代風にコンピュータと SPICE などのソフ トウェアを使うにせよ、正しくハードウェアを設計するための最 も重要なことを忘れがちです。設計しているのが現実のハード ウェアである以上、シミュレーション上ではなく、実際に正しく 動作することが確認
質問 基板にハンダ付けされた表面実装型のICをうまく取り外す方法はありませんか？ 回答 表面実装型のICは、プリント基板に一度ハンダ付けしてしまうと、容易に取り外すことはできません。 例えば、抵抗やコンデンサといった2ピンの部品であれば、ハンダごてを2本使い、2つのピンを一度に加熱することで取り外すことができるでしょう。あるいは小型の部品であれば、ハンダをたっぷりと盛り、両方のピンをブリッジした状態にして加熱することで取り外すことが可能です。 問題なのは、IC に代表されるようなピン数が多いものです。その種の部品を取り外すのは容易ではありません。以下、IC のように何本ものピンを備える部品を取り外す方法を紹介します。 SOP品の取り外し 用意するものは、ハンダごて、ハンダ、ピンセット、銅線、ハンダ吸い取り線などです。これらは、ハンダ付けの作業が行われる場所には間違いなく存在するでしょう。ま
LTspice®は、強力で高速な無料のSPICEシミュレータ・ソフトウェアで、回路図キャプチャ機能や波形ビューアを備えており、アナログ回路のシミュレーションを改善するための強化機能やモデルを利用することができます。その回路図キャプチャ用のグラフィカル・インターフェースを使用すれば、回路図をチェックしてシミュレーション結果を生成し、組込みの波形ビューアを通じてさらにそれを精査することができます。 さらに、アナログ・デバイセズのチュートリアルを使ってLTspiceの使用法を習得したり、選び出された有益なヒントや記事を通じてさらに知識を深めたりすることができます。また、アナログ・デバイセズの製品を選択するためにマクロモデルとデモ回路のライブラリを参照することも可能です。 LTspiceの強化機能とモデルは、他のSPICEソリューションよりもアナログ回路のシミュレーションを改善します。下記のリンク
ユーティリティ : V RMS / dBm / dBu / dBV 計算ツール 電力測定値と信号強度の標準単位を変換するユーティリティです。 説明 | 関連情報 説明 このツールは、dBm、dBu、dBV、VPEAK、VRMS（ANSI T1.523-2001 定義）の単位を変換します。dBm は 1mW に対する電力比、dBu と dBV はそれぞれ 0.775V、1V に対する電圧比です。 このツールを使用するには、Application data セクションにアプリケーションのデータを入力し、該当するフォーム要素に変換したい値を入力します。Tab キーによるフィールドの移動、Enter キー、あるいは「Calculate」のクリックにより、すべての等価値が再計算されます。 また、この計算ツールの精度には限界がありますので、ご注意ください。表示のために計算結果を小数点第 4 位で四捨五
Software-Defined Radio for Engineers, by Travis F. Collins, Robin Getz, Di Pu, and Alexander M. Wyglinski, 2018, ISBN-13: 978-1-63081-457-1. The objective of this book is to provide a hands-on learning experience using Software Defined Radio for engineering students and industry practitioners who are interested in mastering the design, implementation, and experimentation of communication systems.
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第1回目は、実際にデバイス(ハードウェア)を使用して、センサーデータ取得し、そのデータを無線でPCに送り、Webブラウザに表示をしてみます。 今回使用するデバイスは、通信販売で購入できる部品を選びました。半田付けも不要です。また、アプリはAndroidアプリやiOSアプリを開発する必要がなく、HTMLファイル1つで動作するものになっています。 使用するツールやソフトウェアの技術も、情報の多いオープンソースの開発ツールを使います。 費用は、全体で6000円程度には収まると思います。所要時間は、材料が揃っていれば30分程度で終了する内容となっています。 無線通信には、Bluetooth Low Energy(BLE)を使用します。 使用するデバイスは、BLE通信とセンサーデータの制御を1つのデバイスで構成可能な、Rad Bear社のBLE Nanoを使用します。このBLEデバイスを使用するに至
計装アンプとは？ 計装アンプとは？ OPアンプ = 計装アンプ？ 計装アンプはどのようなところで使われるのか 計装アンプの定義と回路構成 計装アンプの定義 コモン・モード電圧（CMV）とは？ 計装アンプの回路構成 実験：ディスクリートタイプとICタイプ計装アンプのCMR特性比較 計装アンプの注意すべき点、使い方・ノウハウ バイアス電流の帰還経路確保 よくある間違い 計装アンプ実用例 ブリッジセンサ（圧力センサ） まとめ 参考・引用文献・ソフトウェア はじめに OP アンプの陰に隠れてしまいクローズアップされることの少ない計装アンプ IC ですが、実際にはノイズの多い環境や大きな同相信号のある環境下でも直流精度・ゲインの正確さを必要とされる産業用計測アプリケーションの多くで広範囲に使用されています。 本稿では、計装アンプとは何か？OP アンプとの違いは？どんな風に使うものなのか、使用上の注意
USBバッテリ充電(BC)仕様1.2の概要とアダプタエミュレータの重要な役割 USBバッテリ充電(BC)仕様1.2の概要とアダプタエミュレータの重要な役割 要約 自宅で、自動車内で、あるいはコンピュータに接続したとき、USB給電式のポータブル機器は、通常動作時と充電時の両方で適切な電力使用量を決定するためのスマートな方法を必要とします。ポータブル機器の膨大な種類、USBポートの違い、および充電式バッテリの複雑性が動機となって作られたUSBバッテリ充電(BC)仕様1.2は、USBポートからバッテリに充電する適切な方法を確立するための非常に重要な標準規格です。しかし、BC1.2仕様ができた後も、一部のポータブル機器メーカーは依然として独自のチャージャを実装しており、USBバッテリ充電の分野がさらに複雑化しています。この記事は、USBバッテリ充電に関する最近の業界標準の勢いと、それぞれが定義して
ADCの基礎知識：ADCの誤差がシステム性能に与える影響について ADCの基礎知識：ADCの誤差がシステム性能に与える影響について 要約 多くの設計エンジニアは、ADC仕様における微妙な点が、希望するシステム性能以下の性能へとつながることがよくあるという場面に出くわします。このアーティクルはシステム要件をもとにADCを選択する方法について説明し、ADCの測定を行う際の様々な誤差要因について詳しく説明します。 分解能12ビットのアナログ-ディジタルコンバータ(ADC)を使用したからといって、システム精度が12ビットになるとは限りません。データ収集機器の性能が予想より大幅に低くて、エンジニアを驚かせることもあります。最初のプロトタイプ製造後に問題に気づき、生産開始の期日が迫る中でADCの性能を向上させるために長時間を費やして設計をやり直すことになります。いったい何が起こったのでしょう？最初の解
表3から、(3)の関係式が得られます。 カロリー (C/kg/h) = 1.25 × ランニング速度 (km/h) (3) 前に使用した速度パラメータの単位はm/sですから、km/hをm/sに変換し、式4が得られます。 カロリー(C/kg/h) = 1.25 × 速度 (m/s) × 3600/1000 = 4.5 × 速度 (m/s) (4) カロリー・パラメータは、距離パラメータおよび速度パラメータとともに2秒ごとに更新されます。そこで、ユーザーの体重を計算に入れるために、式4を式5のように変換します。体重（kg）はユーザーが入力します。また、1時間は1800個の2秒間隔になります。 カロリー (C/2 s) 4.5 × 速度 × 体重/1800 = 速度 × 体重/400 (5) ウォーキングやランニングの後に休憩を取る場合は歩幅と距離に変化はなく、速度はゼロになるはずで
要約 この記事では、逆バイアスダイオードの基礎について説明し、数種類の保護方式について検討し、寄生漏れ電流と寄生容量を減少させるための対策を提示します。 はじめに 過電圧保護(OVP)に加えて、低歪み、低ノイズ、および広帯域幅を必要とするアンプアプリケーションの場合、設計者は十分に注意して過電圧保護の設計を行う必要があります。過電圧は、アンプの入力をより高い電源電圧に短絡してしまうなどの人為的なミスに起因する場合と、トランスデューサから頻繁にアンプの電源レイルを上回る電圧が発生するなどのようにアプリケーションに内在する場合があります。 アンプの過電圧保護方式は、ほとんどがダイオードを使用して過電圧障害電流をグランドまたは電源レイルに分流させます。これらのダイオードには容量と漏れ電流が伴い、それが歪みの原因となり帯域幅を制限することになります。この記事では、逆バイアスダイオードの基礎について
要約 マンチェスタ符号化方式は、ディジタルデータを安価に無線伝送するための変調方式として広く受け入れられています。この2相位相偏移変調という方式は、連続した0または1からなる長いストリングが含まれない任意のビットパターンのディジタルシリアルデータを符号化し、また符号化クロックレートを送信データ内に埋め込むための簡単な方法です。 マンチェスタ符号化方式は2相位相偏移変調(BPSK)という方式であり、ディジタルデータを安価に無線伝送するための変調方式として広く受け入れられています。マンチェスタ符号化は、連続する0または1からなる長いストリングが含まれない任意のビットパターンのディジタルシリアルデータを符号化し、また符号化クロックレートを送信データ内に埋め込むための簡単な方法です。これらの2つの特性によって、精度が高くない安価なデータレートクロックのトランスミッタから、信号強度が不安定な送信デー
ミックスドシグナルチップを使用するPCBの適切なグランド処理 - 最小インピーダンスの経路をたどる ミックスドシグナルチップを使用するPCBの適切なグランド処理 - 最小インピーダンスの経路をたどる 要約 このチュートリアルでは、ミックスドシグナル設計用の適切なプリント基板(PCB)のグランド処理について解説します。ほとんどのアプリケーションの場合、グランドプレーンの切れ目のない単純な手法によって、この種のICを使用したPCBのレイアウトを成功させることが可能です。この文書では、電流がどこを流れるかという基本から説明を始めます。その後、クロストークの問題を最小限に抑えるための部品の配置および信号トレースの配線方法を説明します。最後に、電源電流について考えたあと、ここで学んだ内容を複数のミックスドシグナルICを備えた回路に拡張する方法について解説します。 同様の記事が2012年8月27日、2
数年前、私はLED電球向けにいくつかの設計に取り組みました。ごく早い段階で、そうした電球内の部品の温度が極めて高くなる場合があることが明らかになりました。私自身、地元の小売店で購入した電球で+130℃もの高い部品温度を測定していました。今では明らかですが、これらは初期に設計されたLED電球でした。これらのLED電球がそれ以前の電球と比べてはるかに小さな電力しか消費しないとはいえ、なお優れた熱設計を必要とすることを、今や各メーカーは理解しています。電子回路の寿命をLED自体の寿命に見合ったものにするには、そうするしかありません。 これらの高温設計の多くに電解コンデンサが含まれていたことは、由々しき問題でした。このコンデンサは、温度が上昇すると寿命が短くなることがよく知られています。これらのコンデンサの寿命のために製品の寿命が大きく損なわれ、LED自体の30,000～50,000時間の耐久性に
要約 ケーブルテレビシステムは、75Ωインタフェースを用いていますが、ほとんどのRFテスト機器は、50Ωのインピーダンスです。ここでは、2つの環境における電力レベルと電圧レベル間で必要な変換について説明します。また、適切な変換係数を簡単に調べることができるように2つの表を提供しています。 はじめに CATV回路は75Ω環境で動作します。標準的なテスト計測器を装備するRF実験室のほとんどは、インタフェースの標準インピーダンスとして50Ωを採用しています。 このアプリケーションノートでは以下のように記載されます。 dBmV = 46.9897 + dBm50Ω dBmV = 48.7506 + dBm75Ω dBµV = 60 + dBmV dBµV = 106.98 + dBm50Ω dBµV = 108.75 + dBm75Ω dBmVとdBµV CATVのほとんどの測定は電圧を基準として
普段は無害で無駄？でもいざというときに回路を守る！ ＯＰアンプの周辺回路をみていると、時々ダイオードを互い違いに接続したような回路ブロックを見ることがあります。 機能としてはダイオードの±ＶＦの電圧以上の部分を切り取る(クリップあるいはクランプ)という動作で、非常にわかりやすいダイオード回路です。 この回路がOPアンプなどのアナログ回路に組み込まれて、どのような働きをするのかを解説します。 マンガを読む＞＞ 顧問登場！ トランジスタとダイオードで電流制限回路を作る！ オペアンプからの出力を受けるICなどに、過大な電流が流れるのを防ぎたいケースがあります。 すなわち、突発的に発生する過電流や、短絡が発生したときの突入電流に対する保護を行いたいということです。 本稿では、このような目的で利用可能なオペアンプ出力用の電流制限回路を紹介します。オペアンプICにトランジスタとダイオード、抵抗を付加す
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。 この回路設計WEBラボでは、回路設計・回路理論などの考え方、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。
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