• 2018年01月26日(金) 10:30 ～ 17:30

１．単位（次元・ディメンジョン）

回路設計に携わる方が、意外に見落としているため、簡単に説明します

　　（１）．基本単位と組立単位

ディメンジョンの意味を理解することは、物理現象だけでなく、電子回路の基本を理解する上で最も重要なポイントです。

　　（２）．電子回路に登場する単位：時定数、インピーダンス

学生時代に丸暗記した公式が持つディメンジョンを再確認しすることで、電子回路の基礎を確実に身に着けます。

２．演算増幅器（オペアンプ）

電子回路設計で頻繁に使われるオペアンプの様々な特徴を基礎から学習することで、一般的な電子回路設計への応用に活用できるようになります。

　　（１）．理想オペアンプの条件

　　（２）．理想オペアンプを使った増幅回路の利得の計算

　　（３）．実際のオペアンプのシミュレーションモデルで、増幅率を確認する

実際の設計では、机上の計算よりもシミュレーションを使う場合が多く、計算とシミュレーションがどのように一致し、どのような差があるかを知ることで、設計実務へのトレーニングになります。

　　（４）．実際のオペアンプの周波数特性をシミュレーションで確認する（GBW）

GBWというパラメータの持つ意味と、ICメーカーによる定義の際に関し理解し、線形の注意点を学びます。

　　（５）．オペアンプのスルー・レート（SR）の定義

GBWと同様に、設計のおける重要なパラメータで、実務では案外見落とされがちな項目なので、正しい設計重要な要素です。

　　（６）．実際のオペアンプで、SRの違いを比較する

３．アナログ回路シミュレーション

アナログ回路シミュレーションは、現在多くの設計現場で使われています。また、PCの性能向上に伴い、短時間で結果が出るという手軽さもあります。このことから、設計現場では回路シミュレータに対する期待は大きなものがあります。しかし、「シミュレーション」の持つ本来の意味や適用範囲について、正しい理解がないまま、ただPCを操作している場合もあります。また、結果を理解する基礎知識がないまま作業をしている例も多く見受けられます。この項では、シミュレータに対する正しい認識を身につけてもらいます。

　　（１）．シミュレーションとシミュレータ、およびモデル

　　（２）．シミュレーションできることとできないこと

　　（３）．LTspice（操作方法概要を含む）

４．スイッチング電源の基礎と設計のヒント

電源回路は、いかなる電子回路においても重要な役割を果たしています。しかし、参考書やデータシートに書いてある回路図に従って、設計「作業」をしているだけでは、正しい動作をさせるための基本的な知識・技術が身につきません。理論の学習とシミュレーションによる検証で、設計効率の向上を目指します。この章ではトラブルが起きやすいスイッチング電源を例に説明します。他の回路でも役立つ内容です。

　　（１）．降圧電源の動作原理

　　（２）．動作原理をシミュレーションで確認

　　（３）．実際の降圧用電源ICを使ったシミュレーション

　　（４）．シミュレーション結果の評価方法

　　（５）．実際の基板を評価する際の注意点

　　（６）．実際の回路設計での注意点

　　（７）．昇圧動作原理

　　（８）．動作原理をシミュレーションで確認

　　（９）．実際の昇圧用電源ICを使ったシミュレーション

５．まとめ

　　（１）．回路設計と実際の組立基板との間に存在する、アナログ回路的な見方でとらえた差異の主な部分は、明示されないインダクタンス成分にあることを理解します。PCB設計で失敗しやすい部分を解説し、設計時の注意点とヒントを学ぶことで設計の時間短縮と設計の信頼性向上を目指します。さらに、シミュレーションを上手に活用する手法のヒントも示します。

日本テクノセンター研修室