TRSP No.109 A-Dコンバータ活用ノート【オンデマンド版】
書籍情報
発売日 : 2021年10月25日
著者/編集 : トランジスタ技術SPECIAL編集部
出版社 : CQ出版
発行形態 : 単行本
ページ数 : 144p
書籍説明
内容紹介
本書ではA-Dコンバータを使いこなすために,基礎から応用,周辺回路の設計までを初心者向けにやさしく解説していきます.
目次
☆目次
◆基礎編
自然界の連続量を2進数で数値化する
第1章 アナログ信号とディジタル信号
1-1 まずはアナログ量とは何かを確認してみよう
1-2 アナログ信号をディジタル信号に変換する理由
1-3 ディジタル値とはどういうものか
1-4 A-D変換の基礎原理
コラム
・センサについて
・ディジタル・コードのあれこれ
・量子化雑音は聴こえるか
A-D変換するまえに信号の調節を行う回路が必要
第2章 アナログ信号処理の概要
2-1 アナログ信号処理が重要
2-2 アナログ信号処理回路の種類と機能
2-3 アナログ信号処理回路の基本はOPアンプ
2-4 OPアンプのおもな静特性
2-5 OPアンプのおもな動特性
コラム
・産業/工業用で便利な絶縁アンプ
・FETとバイポーラの温度特性
ゲイン・スケーリングから信号変換まで
第3章 アナログ信号処理回路の設計例
3-1 ゲイン・スケーリング回路
3-2 フィルタリング回路
3-3 電流-電圧変換回路
3-4 アナログ演算回路
3-5 バッファリング回路
3-6 信号変換回路
コラム
・有限ゲインの影響を検証する
・フィルタ特性の特徴
仕様と特性を理解して正しく使用するために
第4章 A-DコンバータICの基礎知識
4-1 分解能と変換スピード
4-2 A-Dコンバータの静特性
4-3 A-Dコンバータの動特性
4-4 A-Dコンバータのそのほかの仕様
4-5 サンプル&ホールド回路
コラム
・動作温度範囲に対する考察
・A-D変換の各特性は条件次第
アプリケーションに適したA-D変換方式を選択するために
第5章 A-Dコンバータの変換方式のいろいろ
5-1 逐次比較型A-D変換の動作
5-2 フラッシュ型A-D変換の動作
5-3 ハーフ・フラッシュ型/サブレンジング型A-D変換の動作
5-4 パイプライン型A-D変換の動作
5-5 デルタ-シグマ型A-D変換の動作
5-6 A-D変換方式のまとめ
コラム
・逐次比較型A-D変換におけるD-A変換
・差動クロック・ドライバ
コンバータICの性能を最大限に引き出すために
第6章 A-Dコンバータ周辺の回路設計の基礎
6-1 電源がA-D変換の精度を左右する
6-2 安定化電源の種類と推奨例
6-3 A-Dコンバータ周辺のプリント基板設計
6-4 ディジタル・インターフェースの基礎
6-5 SPIとI2Cインターフェースの基礎
6-6 クロック・ジッタの定義と低減法
コラム
・見た目が美しいと性能も良い?
・ロジック・ファミリについて
メーカ発行のドキュメントは必読の設計資料
第7章 データシートや技術資料の利用法
7-1 データシートの基本的な読みかた
7-2 製品データシートに隠されているものを見抜く力
7-3 アプリケーション・ノートの活用
Appendix-A 評価ボードを入手すれば実験は簡単
コラム
・ディザによる特性の改善
・イニシャライズ
◆実践編
分解能や変換スピードによって各種アプリケーションに対応する
第8章 実用A-D変換回路集
8-1 12ビット精度,100kspsの汎用A-D変換回路
8-2 15ビット精度,200kspsの一般計測用A-D変換回路
8-3 高精度計測用A-D変換回路
8-4 オーディオ用A-D変換回路
8-5 画像用高速A-D変換回路
8-6 低消費電力A-D変換回路
8-7 多チャネルA-D変換回路
特性の確認/評価と不具合発生時の対応
第9章 A-D変換回路の測定とトラブルへの対処法
9-1 デバイス・ドライバの働き
9-2 動特性の測定と保証されている精度
9-3 トラブルへの対処方法
9-4 トラブルが発生するのはどのようなときか
9-5 半導体デバイスの信頼性とESD対策
コラム
・A-Dコンバータ → D-Aコンバータのテスト
・チェック・ポイントについての補足
・いろいろある便利ツール
◆基礎編
自然界の連続量を2進数で数値化する
第1章 アナログ信号とディジタル信号
1-1 まずはアナログ量とは何かを確認してみよう
1-2 アナログ信号をディジタル信号に変換する理由
1-3 ディジタル値とはどういうものか
1-4 A-D変換の基礎原理
コラム
・センサについて
・ディジタル・コードのあれこれ
・量子化雑音は聴こえるか
A-D変換するまえに信号の調節を行う回路が必要
第2章 アナログ信号処理の概要
2-1 アナログ信号処理が重要
2-2 アナログ信号処理回路の種類と機能
2-3 アナログ信号処理回路の基本はOPアンプ
2-4 OPアンプのおもな静特性
2-5 OPアンプのおもな動特性
コラム
・産業/工業用で便利な絶縁アンプ
・FETとバイポーラの温度特性
ゲイン・スケーリングから信号変換まで
第3章 アナログ信号処理回路の設計例
3-1 ゲイン・スケーリング回路
3-2 フィルタリング回路
3-3 電流-電圧変換回路
3-4 アナログ演算回路
3-5 バッファリング回路
3-6 信号変換回路
コラム
・有限ゲインの影響を検証する
・フィルタ特性の特徴
仕様と特性を理解して正しく使用するために
第4章 A-DコンバータICの基礎知識
4-1 分解能と変換スピード
4-2 A-Dコンバータの静特性
4-3 A-Dコンバータの動特性
4-4 A-Dコンバータのそのほかの仕様
4-5 サンプル&ホールド回路
コラム
・動作温度範囲に対する考察
・A-D変換の各特性は条件次第
アプリケーションに適したA-D変換方式を選択するために
第5章 A-Dコンバータの変換方式のいろいろ
5-1 逐次比較型A-D変換の動作
5-2 フラッシュ型A-D変換の動作
5-3 ハーフ・フラッシュ型/サブレンジング型A-D変換の動作
5-4 パイプライン型A-D変換の動作
5-5 デルタ-シグマ型A-D変換の動作
5-6 A-D変換方式のまとめ
コラム
・逐次比較型A-D変換におけるD-A変換
・差動クロック・ドライバ
コンバータICの性能を最大限に引き出すために
第6章 A-Dコンバータ周辺の回路設計の基礎
6-1 電源がA-D変換の精度を左右する
6-2 安定化電源の種類と推奨例
6-3 A-Dコンバータ周辺のプリント基板設計
6-4 ディジタル・インターフェースの基礎
6-5 SPIとI2Cインターフェースの基礎
6-6 クロック・ジッタの定義と低減法
コラム
・見た目が美しいと性能も良い?
・ロジック・ファミリについて
メーカ発行のドキュメントは必読の設計資料
第7章 データシートや技術資料の利用法
7-1 データシートの基本的な読みかた
7-2 製品データシートに隠されているものを見抜く力
7-3 アプリケーション・ノートの活用
Appendix-A 評価ボードを入手すれば実験は簡単
コラム
・ディザによる特性の改善
・イニシャライズ
◆実践編
分解能や変換スピードによって各種アプリケーションに対応する
第8章 実用A-D変換回路集
8-1 12ビット精度,100kspsの汎用A-D変換回路
8-2 15ビット精度,200kspsの一般計測用A-D変換回路
8-3 高精度計測用A-D変換回路
8-4 オーディオ用A-D変換回路
8-5 画像用高速A-D変換回路
8-6 低消費電力A-D変換回路
8-7 多チャネルA-D変換回路
特性の確認/評価と不具合発生時の対応
第9章 A-D変換回路の測定とトラブルへの対処法
9-1 デバイス・ドライバの働き
9-2 動特性の測定と保証されている精度
9-3 トラブルへの対処方法
9-4 トラブルが発生するのはどのようなときか
9-5 半導体デバイスの信頼性とESD対策
コラム
・A-Dコンバータ → D-Aコンバータのテスト
・チェック・ポイントについての補足
・いろいろある便利ツール
著者情報
トランジスタ技術SPECIAL編集部