技術記事 アナログ・ダイアログ

Analog Dialogue

アナログ、デジタル、ミックスド・シグナルの各製品やアプリケーション、技術、テクニックについての論文が満載です。世界中のエンジニアの皆様に人気のある情報誌をウェブサイトでご紹介します。

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2016年1月公開


小型オペアンプによる200mW負荷の駆動を可能にする補償回路

 (PDF:931KB) 

多くのアプリケーションでは、高いDC精度を維持しつつ、負荷に適切な量の電力を供給できるアンプ回路が必要になります。具体的にどのような回路が必要になるのかは、負荷の大きさによって異なります。例えば、必要な電力が50mW未満の負荷であれば、高精度のオペアンプでも駆動することができます。一方、数Wのレベルの負荷を駆動したい場合には、入力段に高精度のオペアンプを使い、出力段にディスクリートのパワー・トランジスタを配置した複合型のアンプ回路を構成すればよいでしょう。ところが、その中間の電力範囲に対してはなかなか適切な手段が存在しません。

多様なアナログ回路の 実現に役立つ電流源の 活用テクニック

 (PDF:516KB) 

アナログ回路の授業では、カレント・ミラーやハウランド電流源などの回路について学ぶはずです。しかしながら、多くの技術者は高精度のアナログ回路の出力を定義する場合、電圧の観点からしか考察しない傾向があります。これは非常に残念なことです。電流出力を選択することによってメリットが得られるケースも決して少なくないからです。具体例としては、ノイズの多い環境で0-20mA/4-20mAの電流ループ信号方式を使う場合や、電位差の大きいアナログ信号を光/磁気絶縁技術を使用しないでレベル・シフトする場合などが挙げられます。本稿では、そうしたいくつかの手法の概要を説明したうえで、多くの便利な回路を紹介します。

容量‐デジタル・コンバータにより、診断システムの レベル検出を容易化

 (PDF:871KB) 

血液分析装置や体外診断システムなど、多くの化学分析アプリケーションにおいては、1つの容器からほかの容器に液体を移すために、キュベット(サンプルの液体を入れ、透過度や吸光度を測定する高透明度の樹脂あるいはガラスの小型容器:セル)内のサンプルやビンの中の試薬を吸引する必要があります。こうした実験ベースのシステムでは、大量のサンプルを扱うことが多いので、処理時間を最小限に抑えることが非常に重要です。処理の効率を高めるには、吸引に使用するプローブを高速で移動する必要があります。このとき非常に重要になるのが、吸引する液体の表面に対してプローブがどのような位置にあるのかを正確に知ることです。本稿では、容量‐デジタル・コンバータ(CDC:Capacitance-to-Digital Converter)をいままでにない方法で使用することにより、プローブの高速な移動と正確な位置情報の取得を高い信頼性で実現する方法を紹介します。



最近の記事

 

 Vol.48 No.3
  高精度のリゾルバ/デジタル・コンバータによる角度位置と速度の計測
リゾルバは、正確な角度位置を測定できる電子機械式センサーです。一次巻線と2つの二次巻線との間の磁気結合の量が回転子(ローター)の位置に応じて変化する可変結合トランスとして動作します。ローターは一般にモーター・シャフトに取り付けます。リゾルバは産業用モーター制御、サーボ、ロボティクス、ハイブリッド/電気自動車の電動機構ユニットなど正確なシャフトの回転を必要とする多くのアプリケーションで使用されており、長時間にわたり厳しい条件で動作できるため過酷な環境下で使用する軍用システムに最適です。
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 Vol.48 No.3
  出力電圧調整可能なロー・ドロップアウト・レギュレータ用のノイズ低減回路
高性能アナログ回路、特に高速クロック、A/Dコンバータ(ADC)、D/Aコンバータ(DAC)、電圧制御発振器(VCO)、フェーズ・ロックド・ループ(PLL)の設計者にとって、ノイズは非常に大きな問題です。ロー・ドロップアウト・レギュレータ(LDO)は、このような回路に電源を供給することができます。
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 Vol.48 No.2
  差電圧アンプ回路の“落とし穴”
昔から良く知られている差電圧アンプ回路は、4つの抵抗を使ってシンプルに構成することができます。しかし、そのようにして実装された回路の多くは高い性能を発揮することはありません。本稿では、実際の製品設計をベースとし、ディスクリートの抵抗、フィルタ、ACの同相ノイズの除去、高いノイズ・ゲイン(アンプ回路でのノイズのゲイン、対:シグナル・ゲイン)に関連するいくつかの“落とし穴”について説明します。
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 Vol.47 No.10
  FETを使用したディスクリート・アンプの設計
昔から良く知られている差電圧アンプ回路は、4つの抵抗を使ってシンプルに構成することができます。しかし、そのようにして実装された回路の多くは高い性能を発揮することはありません。

本稿では、実際の製品設計をベースとし、ディスクリートの抵抗、フィルタ、ACの同相ノイズの除去、高いノイズ・ゲイン(アンプ回路でのノイズのゲイン、対:シグナル・ゲイン)に関連するいくつかの“落とし穴”について説明します。
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 Vol.49 No.7
  高精度回路でも使いやすくなった新しいゼロドリフト・アンプ
ゼロドリフト・アンプは、その名の通り、オフセット電圧ドリフトがほぼゼロのアンプです。このアンプは、オートゼロ技術やチョッピング技術、もしくはその両方を使用して、時間や温度の変化に伴うDC誤差を継続的に自動補正します。これによって、マイクロボルト・レベルのオフセットを実現し、オフセット・ドリフトを極めて小さい値にすることが可能になります。
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 Vol.48 No.2
  産業機器向け高精度電磁流量計
石油精製から自動販売機までの広範な産業アプリケーションにおいて、複雑または単純なプロセスを制御するために温度、圧力、流量などを高精度で測定することが求められています。
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 Vol.48 No.1
  ブリッジ・センサーの設計をスムーズに行う方法
計装アンプは、センサーが生成する電気信号をデジタル化し、保存し、プロセス制御に使用できるようにするための前段階の調整をします。通常はセンサー信号が小さいため、アンプを高ゲインで動作させる必要があります。
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 Vol.48 No.1
  ジッタを除去して複数の高周波出力を生成するデュアルループ・クロック・ジェネレータ
データ・コンバータの速度と分解能が増大するとともに、より高い周波数かつ低い位相ノイズのクロック源の需要が高まっています。クロックに含まれる位相ノイズ(ジッタ)は、携帯電話の基地局や軍用レーダー・システム、あるいはその他の高速かつ高性能のクロック信号を必要とする設計におけるボトルネックの一つです。
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