アナログ回路・アナログ信号処理の基礎とセンサ回路・デジタルインタフェースへの応用

~ スマートセンサシステム・IoTシステム設計のために必要な基本技術、センサ・アナログ回路の性能を決める低ノイズ化技術 ~

・IoTやスマートセンシングに不可欠なアナログ回路、アナログ信号処理技術を学び実務に応用するための講座
・IoTシステムやロボット、AIの入力や制御に活用できる信号処理回路技術のほか、マイコン活用法、デジタルインターフェースや制御回路に必要な知識やノウハウを学び、高性能な製品開発へ活かそう! 

講師の言葉

 IoTやAI、ロボットの時代に突入し、無線ネットワークを前提とした極めて低消費で高性能なシステムが社会に要求されるようになってきました。それらのシステムは外界の環境を計測できるセンサや、仕事をさせるアクチュエータが必須です。これらは市販の部品を買って来て繋げば動くと言う単純なものではありません。センサやアクチュエータと、制御&無線システムを介在する、アナログ回路やインターフェース回路が必須です。
 このセミナーでは、OPアンプ増幅回路を中心としたアナログ回路設計に不可欠な基本事項から始まり、IoTシステムやロボット、AIの入力や制御に活用できる信号処理回路技術、マイコン活用、デジタルインターフェースや制御回路に必要な知識やノウハウを学習して頂きます。

セミナー詳細

開催日時
  • 2019年12月04日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・アナログ回路、センサ回路設計に携わる技術者の方
・電子回路設計に関わる技術者の方
・マイコン応用等の組み込み機器設計に関わる技術者の方
予備知識 ・特に必要としません、基礎から分かりやすく解説します
修得知識 ・アナログ回路の原理から、設計・試作・評価の実践に必要な知識
・センサ、センサ回路、デジタルインターフェース等の設計・試作・評価の実践に必要な知識
・アナログ回路、電子回路、IoTシステムの設計に必要な、基礎知識
・IoTシステムの設計や応用に亘る幅広い知見
プログラム

1.諸言 IoT時代の到来とスマートセンサシステムの位置付け
  (1).センサやMEMSのスマホへの搭載と、その衝撃
  (2).IoTでの無線との融合、それによる新しい価値
  (3). IoTシステムの全体構成
  (4).IoT実用化の課題

2.アナログ回路の基本
  (1).基本的なアナログ量と法則
  (2).受動素子と能動素子
  (3).電子工作のABC
    a.工具の選び方(半田ごて、ピンセット、精密ニッパ、ワイヤストリッパ)
    b.部品・線材の選び方
    c.ユニバーサル基板と表面実装
  (4).信号処理と増幅回路
    a.トランジスタ増幅回路
    b.オペアンプ増幅回路の利点
  (5).オペアンプの動作
    a.基本原理と内部回路
    b. 増幅回路(反転、非反転、差動)
    c. オペアンプ用電源方式(両電源、単電源、非対称仮想接地)
    d.理想OPアンプと実際の差
    e.発振の防止
    f.センサ回路に利用する場合の課題
  (6).オペアンプの種類
    a.バイポーラ型
    b.CMOS型
    c.JFET型
    d. 単電源とフルスイング型
    e.データシートの見方
  (7).計測器と設計環境
    a.電源とファンクションジェネレータ
    b.デジタルボルトメータ
    c.オシロスコープ
    d. 回路シミュレーション
    e.プリント基板の作成と基板設計ソフト

3.センサの基礎
  (1).センサとトランスデューサ
  (2).センサの種類
    a.センサネットワークで使われるセンサ(温度、モーション、照度等)
    b.環境モニターで使われるセンサ(化学センサ、雨量、微粒子、気圧他)
    c.インフラモニタリングで使われるセンサ(振動、非破壊センサ)
    d.農業分野で使われるセンサ(雨量、水分、照度、気温、PH等)
  
4.高性能を実現するアナログ信号処理回路
  (1).センサ初段回路の選択
    a.ホイーストンブリッジと差動アンプ
    b.計装アンプの使用
    c.容量の計測
    d.時間の計測
  (2).センサで良く使う様々なアナログ信号処理
    a.電源回路と基準電源、仮想接地回路
    b.各種フィルターと使用方法
    c.対数アンプ
    d.可変ゲインアンプ
    e.定電流源回路とその利点

5.センサの性能を決める信号・雑音比
  (1).センサの性能を決めるもの信号・雑音比
  (2).内なる雑音と、外部からの雑音
    a.センサ自信の雑音、抵抗と容量
    b.電源からの雑音
    c.電磁ノイズ
    d.デジタルノイズ
  (3).理論限界を支配する3つの雑音
    a.抵抗のノイズ:ジョンソンナイキスト原理
    b.切り替え時容量ノイズ:KTCノイズ
    c.周波数、カウンターのノイズ:位相ノイズ
  (4).超低雑音回路の実装方法、その考え方
    a.初段OPアンプノイズの計算
    b.OPアンプの実装方法
  (5).温度依存性の低減
    a.温度係数の少ない部品の選択
    b.温度の影響を受けない設計

6.スマートセンシングの為の信号処理とシステム
  (1).アナログーデジタル変換
    a.ADコンバータ
    b.カウンター回路
    c.電子可変器とPWM変換
  (2).マイコンによる信号処理(PICとArduino)
    a.デジタル回路の置き換え
    b.内臓AD変換や周波数カウンターを使う
    c.Arduinoを使った簡単なマイコンシステム
    d.M5 stackの紹介
  (3)デジタルインターフェースの基礎
    a.アナログセンサとデジタルセンサ
    b.デジタルインターフェースとは
    c.シリアルインターフェース
    d.SPIインターフェース
    e.I2Cインターフェース
    f.インターフェース機能をセンサに搭載する方法
 
7. まとめと質疑応答

キーワード アナログ回路設計 アナログ計測回路 IoT センサ信号処理 フィルタ 電源回路 ノイズ対策
タグ 信号処理通信変復調シリアルインターフェース無線スマートメータセンサノイズ対策・EMC・静電気モバイルコンピューティング組み込みソフトロボット回路設計・フィルタ基板・LSI設計計測器電子部品
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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