ウェブキャスト　アナログ技術セミナー2018

近年、IoTや故障予知など環境や状態を観測するためのアプリケーション開発が増えつつあります。このため、デジタル技術者が組み込みマイコンを用いて、色々なセンサーからの信号を処理する必要が出てきています。しかし、微小信号測定に対しては、経験によるノウハウが必要な場合も多く、アナログ測定の設計経験が不足しているなどの理由から、正確な値の測定を行うための回路設計に手間取ることも起こってきています。

このセッションでは、アナログ測定の初心者に向けて、電圧/電流測定の基礎と、信号源ごとに必要なOPアンプ / アナログ･フロントエンドの特性と使用されている技術の紹介を行います。

IoTアプリケーションを成功に導くための大きな要素のひとつが、現実世界で起きているアナログ現象をより正確にデータ化することであり、低コストかつバラツキの少ない半導体センサーデバイスはその実現に欠かせません。また、産業用途で求められる精度と信頼性を担保しつつ、大量デプロイメントを実現するには、センシング技術やアナログ回路技術に加えて、小型化、省電力などをバランスしたシステム設計が必要なケースがほとんどです。

本セッションでは、産業機器やプラントなどの状態監視、インフラや構造物の健全性監視などで需要が高まっているMEMS方式加速度センサーの使い方と応用回路を紹介しながら、データシートどおりの性能を引き出すための回路技術および伝送方法、さらにはシステム設計への考察も加えてみたいと思います。

本セッションはMEMS加速度センサーの応用を主題としていますが、事例や実験を交えながら、実用アナログ回路設計の一助にもなる内容にしています。

すべての電気回路は電源がないと動作しません。しかし、電源回路の設計現場では、電源回路に求められる仕様が判明するのは設計フェーズの最終段階であり、さらに残されたスペースに入れ込まなければならないというのが常です。しかも、日程的に失敗は許されない、有事に際してもコストアップは許されないといった四面楚歌の状況下で行われます。

このセッションでは色々なアプリケーションに求められる電源回路への要求事項とそれらに対するアプローチ、ソリューションをアナログ・デバイセズの無償回路シミュレーション・ソフトウェアLTspiceXVIIを用いてご紹介します。

事前に検討可能な項目やレイアウト起因のノイズ対策、さらに電源回路のローコスト化のヒントについてもご紹介します。

近年、物流や製造現場での更なる効率化を図るために、自律走行型の自動搬送機(AGV)や自律飛行ドローンの研究開発が活発になってきています。その自律走行や自律飛行をより高精度化するために、アナログ・デバイセズの産業用慣性計測ユニット(IMU)が用いられます。

本セッションでは、IMUの技術的な特長からシステムでの応用事例を解説するとともに、実際に自律走行ロボットにIMUを搭載し、その優位性を明らかにします。

本セッションは、センサー技術一般にご興味をお持ちの方、特にロボットや自動搬送機、ドローンなど自律動作、自律走行をする製品を設計されている方、それらの製品の制御を高精度化することに興味をお持ちの方を対象にしています。

OPアンプ増幅回路を設計していくうえで、回路が異常発振してしまうケースが多くあります。これをLTspiceを使用してシミュレーションしながら、増幅回路が不安定になり、発振に至るしくみを解説していきます。

全体の流れとして、まずOPアンプが1次遅れ系（1次RC LPF）を基本とした回路であることを説明します。つづいて高速OPアンプを例にして、周辺の付帯容量で増幅回路が不安定になるようすとしくみを見ていきます。つづいて位相を適切に制御して増幅回路を安定化させる方法を示し、位相制御によりOPアンプ回路が増幅動作にも発振動作にもなることをご理解いただきます。

一般的なIoT特許の話題としては、情報をクラウドなどに集積・活用して新たな価値・サービスを創造する、情報活用技術の観点での特許が注目されています。しかし、回路設計の分野ではセンサーなどのデバイスをネットワークに接続して情報を収集するエッジデバイス、エッジノードをいかに効率良く実現するかが重要です。従来のセンシング技術、信号処理技術、通信技術、電源制御技術の延長上ですが、より高いレベルでの省電力・小型化・低コスト化などが要求されます。

本セッションではセンシング技術を中心としてこれらの要求に特化したIoT向けの特許出願を抽出・紹介します。

本セッションはIoT関連技術の特許動向・調査方法に関心がある方、特許から新しいアイディアを得たい方を対象としています。

ますます進化するアナログIC。けれどもICだけの組み合わせでは、狙った性能を達成するのはまだまだ難しいです。一歩高性能な回路を実現するには、トランジスタやFETというディスクリート部品の組み合わせがカギになってきます。 一方、世間のトランジスタやFETの解説は、グラフを応用した簡易なものが多く、これでは深い理解は困難です。

本セッションでは数式を使ってトランジスタとFETの完全解説を行い、エミッタ、ベース、コレクタの各接地とその特長を学びます。また、いくつかのユニークな応用回路を紹介します。

高速ADC/DACや高速シリアル伝送、無線通信回路のシステム・クロックを発生させるためにPLL ICが使用されます。 高性能なミックスド・シグナル・システムや通信システムを実現するには、クロックジッタとSSBノイズを低減させることが必要です。しかしこれらをどう考えるかは、なかなか理解が難しい点があります。

そこで本セッションでは、PLL動作をOPアンプとの比較で考えることで、ノイズ発生と出力への影響度のしくみを示し、どうすればクロックジッタとSSBノイズを低減していけるかを理解していきます。アナログ・デバイセズのPLLシミュレータ ADIsimPLLの使い方も説明し、同シミュレータと実際の実験結果と比較もしていきます。

半導体温度センサーは、電子回路内に温度情報を取り込む手軽な手段です。簡単とは言え、使い方、素子選択のTPO、信号配線の方法、電源などの周辺回路の条件により結果が大きく異なってきます。このセッションでは、今まであまり取り上げられてこなかった半導体温度センサーについて、その技術と使い方について言及していきます。

この中ではセンサー単体の技術だけではなく、信号処理側とのインターフェースや温度測定のガイドラインなども含めて解説します。

フォトダイオードを入力とするトランスインピーダンス・アンプ(TIA)の設計に際し、出力ノイズを最小限に抑えつつ、装置に必要な帯域と精度を実現するための理論と手法について、最新の高性能な製品や便利な設計用ツールをご紹介しながら、わかり易く解説します。

本セッションは、トランスインピーダンス・アンプ(TIA)を備えた分析装置や計測装置の設計技術者の方を対象にしています。