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トランジスタ技術SPECIAL

トランジスタ技術SPECIAL for フレッシャーズ

A-Dコンバータ活用ノート(SP No.109)

B5判 144ページ
定価1,944円(税込)
JANコード:JAN9784789849098
2010年1月1日発行
トランジスタ技術SPECIAL編集部 / 編
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 今日,電子機器はディジタル全盛の時代です.「アナログ」の最後の砦と思われたテレビ放送も,完全ディジタル移行を間近に控えています.しかし,自然界の情報はほとんどすべてがアナログです.これらの情報をディジタル処理するために欠かせない回路技術が,アナログ-ディジタル変換,すなわちA-Dコンバータです.現在ではさまざまな応用に適したA-DコンバータICが各社から豊富に供給されており,回路設計者としては選択に困るほどです.
 特集では,A-D変換の基礎から応用までを初心者向けにやさしく解説していきます.A-DコンバータICに入力する信号を調整するためのOPアンプ回路から,各種A-D変換方式の特徴,A-D変換回路の設計とトラブル対策までを広範囲に取り上げます.
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

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