Design Ideas

回路設計アイデアに関する解説記事を掲載しています。

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Design Ideas アナログ機能回路:

今回はマイクロプロセッサ、液晶ディスプレイ、32.768kHz水晶振動子を各1個とわずかな部品で簡単に構成したカウントダウン・タイマーを紹介する。電池を注意深く選択し、マイクロプロセッサの低電力モードを入念に開発することで消費電力を最小にし、電池寿命を最大にすることができる。

(2015年10月28日)
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Wired, Weird:

今回は、周囲が暗くなると数秒に1回、優しく光るオリジナルライト“ココライト”の仕組みと作り方を紹介する。暗闇でもあると安心なこのライト。ご両親などへのプレゼントにも最適です。

(2015年10月14日)
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Design Ideas パワー関連と電源:

オフラインのスイッチング電源が放射する電磁雑音(EMI)は電源回路全体に影響を与えるため、さまざまな問題が発生する。基板レイアウトは特に重要だ。今回は、電圧と電流のスルーレートを閉ループ回路で制御することで雑音を低減する回路を紹介する。

(2015年10月13日)
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Design Ideas アナログ機能回路:

ハイエンドのD-Aコンバータを使う必要がないアプリケーションにおいて、シングルエンド出力のD-Aコンバータと外部回路を組み合わせて、必要十分な差動出力回路を構成できる回路を紹介する。

(2015年9月25日)
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Design Ideas 信号源とパルス処理:

今回は、標準的な単方向カウンター・タイマーICである「82C54」と簡単なソフトウェアを使い、直角位相差出力のエンコーダーとISA入出力バスのインタフェース回路を紹介する。

(2015年9月18日)
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Wired, Weird:

前回は、壊れた電源基板は電池のコネクタにDC8.4Vの電源を供給する暫定修理で何とか立ち上がり、修理の仕事は再開できた。しかし、高圧パルス電源の電圧を再測定したら、またもやオシロスコープの表示が切れてしまったのだった――。再び修理の時間がやってきた。

(2015年9月9日)
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Design Ideas ディスプレイとドライバ:

LEDが光源として注目を浴びている。従来に比べて、効率や信頼性が高い場合が多いからだ。スイッチング電源を使えば、バラスト抵抗を用いた電流の制限方法に比べてさらに効率を高められる。

(2015年9月4日)
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Design Ideas パワー関連と電源:

リニアレギュレータの電圧出力端子とグラウンド端子との間に固定抵抗を挿入すると、簡単に定電流源を構成できる。レギュレータの出力は定電圧であり、抵抗値が固定であれば、その両端を流れる電流は一定となる。今回は、負荷の高電位側にも低電位側にも定電流源を配置できる回路を紹介する。

(2015年8月27日)
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Design Ideas パワー関連と電源:

仕事やくつろいでいるときなど、部屋のムードに合わせて、室内の明るさや温度を変えたいという人は多いだろう。今回は室内灯の明るさを制御し、2カ所の温度を検出する回路を紹介する。

(2015年8月25日)
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Design Ideas アナログ機能回路:

車載用電子機器に対する基本的な要求条件の1つは、機器に接続されたケーブルが車載バッテリーに短絡しても破損しないことだ。今回は、その対策の一例として、車載用オーディオ警報機器の過電圧保護回路を紹介する。

(2015年8月20日)
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Wired, Weird:

今回は、3万円のオシロスコープに内蔵された電源基板の修理の続きを紹介する。前回は破損していた電源制御ICを、オシロスコープの電池のコネクタへ直流電源を供給してとりあえず動かすことにした。しかし、他にも破損している部品があることが見つかった。

(2015年8月5日)
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Design Ideas パワー関連と電源:

今回は、パルス発生器のパワー・ドライバーに使える回路を紹介する。単一電源、低消費電力のアナログ用途での、電源電圧を超える電圧を精密に制御するのに役立つ。

(2015年8月4日)
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Design Ideas パワー関連と電源:

直流の定電圧3Vをそれより高い電源から得るときに、実験用回路では必要な電圧の直列型レギュレータがない場合、並列型レギュレータで代用してもよい。今回は、並列レギュレータよりも出力インピーダンスを低くできる、MOSFETを紹介する。

(2015年7月28日)
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Design Ideas 信号源とパルス処理:

従来のビット列発生器は、帰還をかけたシフト・レジスターを使って疑似ランダム・ビット列(PRBS)を得ていたため、有限長で同じパターンを繰り返すという問題を抱えていた。今回はこうした問題を打破できる、ランダム雑音を使って出力データ列を発生する回路を紹介する。

(2015年7月24日)
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Design Ideas 信号源とパルス処理:

太陽電池アレイやバッテリーなどの電源の試験に、電子回路によって構成した直流負荷を用いるが、市販製品は高価なものが多い。パワーMOSFETをリニア領域で用いると、電子負荷を自作できる。

(2015年7月17日)
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Design Ideas アナログ機能回路:

容量センサーのアナログ周辺回路を設計するときに最初に直面する問題は、低域遮断周波数だ。理論的には、初段のプリアンプの入力インピーダンスを大きくするといい。しかし、簡単に見えるこの設計要求の陰には、数多くの問題が待ち構えている。

(2015年7月9日)
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Wired, Weird:

修理の仕事を始めた2012年に“3万円”というとても安い値段のオシロスコープを購入した。値段こそ安いが、かなり役に立ったオシロスコープ。しかし、試作した高電圧パルス電源を評価するときに壊れてしまった。今回はこの3万円で購入したオシロスコープの電源基板の修理を報告する。

(2015年7月6日)
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Design Ideas 信号源とパルス処理:

理論上では、同期クロックの逓倍(ていばい)は簡単だ。しかし、周波数が高いクロックを逓倍する場合には高い周波数に対応したVCOを入手しなければいけない問題が生じる。今回はその問題を解決する回路を提案する。

(2015年6月30日)
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SPICEの仕組みとその活用設計(最終回):

SW電源は負帰還を施すと異常発振を起こすことがある。このようなケースの解析には、周波数応答法(FRA法)が主として用いられてきたが、あくまでも動作状態を確認する一手法でしかない。最終回となる今回は、この課題について1つの検討方法を紹介する。

(2015年6月29日)
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Design Ideas アナログ機能回路:

サーボ制御システムなどに使う高精度電流源と半波反転整流器で構成した不感帯回路を紹介する。

(2015年6月22日)
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Design Ideas 計測とテスト:

カラー表示を備える携帯電話では、消費電力の要求が厳しい。新しいアプリケーションが次々と登場し、低電力設計が不可欠になっている。そこで、今回提案したいのは応用範囲の広い調光方法だ。

(2015年6月12日)
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Wired, Weird:

ハンダ面が真っ白になった直流ランプを内蔵した光源機器の修理依頼があった。白くなった基板は、初めてだ。白い物質を降らせた原因とともに、修理していこう。

(2015年6月10日)
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Design Ideas 計測とテスト:

信号印加用変圧器のコストと周波数帯域の制約を受けずにボード線図の測定を可能にするオペアンプを使った測定法を紹介する。

(2015年6月4日)
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SPICEの仕組みとその活用設計(24):

ラプラス素子はSpiceツールベンダー各社の独自拡張機能であり、ツール毎に振る舞いも多少異なります。そこで、今回はV&Vの観点で各ツールのラプラス素子の振る舞いについて見ていきます。

(2015年6月1日)
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Design Ideas パワー関連と電源:

ハイサイド・ドライバーは、片側を接地したソレノイド型コイルなどの負荷を駆動するために用いられている。そのようなドライバーでは、故障を避けるために短絡保護が必要だ。そこで小さな回路面積で、反応の早い保護回路付きハイサイド・ドライバー回路を紹介する。

(2015年5月18日)
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Wired, Weird:

焼損したユニバーサル電源を修理しようとしたところ、“ディザー回路”が使われていた。聞きなじみのない回路だ。果たして、“ディザー回路”とはどのような回路で、故障の原因はどこにあるのか? 修理の様子を報告していこう。

(2015年5月14日)
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Wired,Weird:

今回は、マイコンを使わずに、冷蔵庫などのドアの開けっ放しを警告する回路を作ってみたので紹介する。単純に、開けっぱなしの警告だけでは、物足りないので、短時間に何度も開け閉めした場合でも、警告するような回路も考えてみた。

(2015年4月13日)
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Design Ideas ディスプレイとドライバ:

平衡リアクトルを使って並列接続したLEDへの供給電流を均一にする方法を紹介する。

(2015年4月8日)
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Design Ideas 計測とテスト:

容量測定機能を持ったマルチメーターを用いて、どこにも接続されていない(オープン回路)のケーブル長を測定できる。ペア線同士の容量や芯線とシールド間の容量は、ケーブル長に比例するため、単位ケーブル長当たりの容量が分かれば、オープン回路のケーブル長は計算できる。

(2015年3月30日)
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いまさら聞けないAC-DC電源入門:

コンセントにつなぐ電気製品になくてはならないAC-DC電源。ノートPCやスマートフォンのアダプタなどで身近に使用している割に、その仕組みを知らない人は多い。そんなAC-DC電源の必要性や方式の基本を紹介する。

(2015年3月26日)

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