08/03/29 15:10:10 8O1X2WsM
>>845
どの様な切り口で「最適解」なのかによるが、変換効率重視ならいきなりチョっピングしてコイルで昇圧するのが良いと思う。
その場合、ｏｐアンプじゃ遅すぎるしＦＥＴのゲート容量の充放電電力も馬鹿にならないからＯＮ抵抗とゲート容量の兼ね合いで
最適化が必要。
848:774ワット発電中さん
08/03/30 00:03:06 zKQUbLCf
最近opamp触り始めたような三流大学生です。みなさんのお知恵を拝借させてください。
教科書はこれを使ってます。
URLﾘﾝｸ(www.cqpub.co.jp)
電流源からの負パルス信号(~50MHz)をopampで2倍に増幅(反転でも非反転でもOK)というお題なのですが、
電源は+5Vしか使えないけど、出力は3Vp-pで十分だそうです。
負信号を正単電源で、という時点で反転しか選べないのでしょうか？
またその後の配線が長いので、差動出力タイプのにして向こうで受けようと思うのですが
なにかデメリットなどありますか？
849:774ワット発電中さん
08/03/30 00:47:18 83xhR5ff
>>848
電流源からの負パルス信号ってなに？シンクってこと？
850:774ワット発電中さん
08/03/30 01:13:28 5odjSlPc
入力がパルス信号 (～ 50MHz) であれば、いわゆる OP アンプでは無理。
「ビデオアンプ」と呼ばれる種類のものを使えば、なんとかできるかも。
851:848
08/03/30 03:29:42 zKQUbLCf
>>849さん
すいませんが、シンク?がよくわかりません。電流源からの負パルスって言う意味は、
例えば-10mAのパルスを100Ωでopampの直前で受けて-1Vにしたものを、
-2Vのパルスに増幅するという感じです。
>>850さん
そうなんですか？スルーレートの大きいものを探せばいいのかと思ったんですが...
例えばAD8011とかAD8131なんか。
いかんせん素人なので、何か見当違いなこと言ってますでしょうか？
848の教科書には「電流源から電圧信号にする時は非反転の方が入力インピーダンスが大きくてよい」と書いてあったので、
もし非反転でしかだめなら-5V電源も追加しなければならないのでしょうか？
ノイズも考えると差動出力がいいとか考えだすとこんがらがってしまって。。。
852:774ワット発電中さん
08/03/30 04:31:09 I78OTzOf
>>851
用途は？信号源の種類は？波形は？
→ 何かのクロックとかだったらジッタ（タイミングのずれ）を気にするし
またはCCDの読み出しとかだったら正確な波高が重要だし
シンクは（この場合信号源が）電流を吸い込むこと。
入力インピーダンス云々についてはI-V変換と話が混ざってるような気がするが
波高の精度によると思う。
ひとまず差動はおいておいて
853:774ワット発電中さん
08/03/30 12:29:37 pMd1uIvH
>>851
＞スルーレートの大きいものを探せばいいのかと思ったんですが
少し計算してみましょう。方形波を考えて、その７次高調波まで再現したければ
7 * 50MHz = 350MHz まで、９次高調波まで再現したいのであれば 9 * 50MHz = 450MHz
の利得帯域幅が必要です。重要なのは、この利得帯域幅が利得 +2 (あるいは -2) の
ときに実現されていなくてはならない、ということです。
例として挙げられた AD8011 は、確かに利得１の場合はおおよそ要求を満足している
ようですが、利得 +2 (あるいは -2) のときは無理でしょう。(180MHz -3dB G=+2)
AD8131 のほうは利得２弱で 300 ～ 400MHz の帯域幅はありそうですね。
出力は無理に差動にする必要はないでしょうが、50 or 75Ω の同軸ケーブルを
正しく終端して使わなくてはならないでしょう。
ほかにスルーレートの話もありますが、それは後日また。
入力の電流終端抵抗を 100Ω と決めてかかっているようですが、これは
電流源の出力容量＋増幅器の入力容量＋浮遊容量と帯域幅を計算して、
ようやくその上限が定まるものですよ。>>852 さんも言っていますが、
I-V 変換器をなぜ使わないのか？ という疑問が湧いてきます。
854:848
08/03/30 22:39:28 oOm28522
みなさん、レスありがとうございます。
信号源はフォトダイオードのようなもので、出力容量は20pFくらいでした。
ジッタも気にはなりますが、14bitADC(0-2V)で読むくらい正確な波高が重要だそうです。
すいません、50MHzは高調波も込みのつもりでした。
I-V変換とは、こんな回路の事でよいのでしょうか？
URLﾘﾝｸ(www.nahitech.com)
それとも何か特別なICがあるのでしょうか？
855:774ワット発電中さん
08/03/30 23:21:45 I78OTzOf
I-V変換はそんなんでいいと思う。
I-V変換の記事ってたいてい nA、pA 位の微小電流の話が書いてあるけど
今回は10mA、100Ωくらいらしいので漏れ電流は14bit分くらいを気にしておけばおｋ。
それよりは高速回路用の実装技術が重要そう。
856:774ワット発電中さん
08/03/31 04:04:05 YPAfie0b
>>854
入力信号帯域 50MHz で 14-bit A/D 変換というと、
このクラスの A/D 変換器が必要なのだが、それは承知してますか？
URLﾘﾝｸ(www.analog.com)
857:856
08/03/31 04:11:29 YPAfie0b
あっと、既製品のデジタルストレージオシロスコープ or データロガーを
使う手はありますね。ただ 14bit 分解能ともなると製品も限られるし
価格も実に立派なものですが。
まあともかく、高速フォトダイオードのプリアンプ／シグナルコンディショナー
とかに的をしぼって、まずは情報を集めるのがいいと思います。
フォトダイオードのメーカーは一応の推奨回路を公表しているようですね。
858:774ワット発電中さん
08/03/31 04:27:30 FRJ/HtLO
＞フォトダイオードのメーカーは一応の推奨回路を公表しているようですね。
ほかに、有力な OP アンプメーカーも、高速フォトダイオード用 I-V 変換器を
応用回路としてデータシートやアプリケーションノートで公表していますね。
こんな既製品もあるのですね。フォトダイオードなどに使える高速 I-V 変換モジュール。
URLﾘﾝｸ(www.indeco.jp)
859:774ワット発電中さん
08/03/31 14:26:46 5CKcINGe
>>854
信号電流源の出力容量は 20pF 程度ですか。アンプの入力容量＋浮遊容量が 5pF 程度だと
すると、1/(2*pi*100*(20e-12+5e-12))/1e6 = 63.7 [MHz] だから、負荷抵抗 100Ω で
確かに 50MHz 帯域の信号を扱えそうですね。
もっとも I-V 変換器を使うのなら、この計算は無意味ですが。
電流帰還型の OP アンプを使うつもりだから、負荷抵抗をつけて非反転増幅をする、
という発想だったのかもしれませんね。それは一つの考え方・見識ですよね。
しかし I-V 変換器 (つまり非反転増幅) する方法もあり得る。最近は電圧帰還型
OP アンプでも高速なヤツもあるし。
それから、「14bitADC(0-2V)で読むくらい正確な波高が重要」。
ホントに 100Msps で 14bit A/D 変換をするつもりはなくて、ピークホールド回路なんぞ
を使って、後でおっとりと A/D 変換する方法を考えていらっしゃるのでしょうか。
860:859
08/03/31 14:47:23 5CKcINGe
追記。これなんか 1000 個なら $1.39 だってさ。安いよなー。
「The AD8045 is a unity gain stable voltage feedback amplifier ・・・」
-3dB Bandwidth 1GHz, Slew Rate 1350V/µs だそうです。
URLﾘﾝｸ(www.analog.com)
URLﾘﾝｸ(www.analog.com) (類似製品)
861:859
08/03/31 14:58:17 5CKcINGe
訂正。「I-V 変換器 (つまり非反転増幅) 」 は反転増幅です。失礼しました。
862:859
08/03/31 15:16:16 5CKcINGe
もし接合容量 (出力容量) が大きくて困っても、この >>376 方法が使えるかもよ。
863:848
08/04/03 12:06:40 IGWtRJz2
>>855さん
実装はよそにお任せするんで、心配いらないですw
>漏れ電流は14bit分くらいを気にしておけばおｋ
とはどういう意味でしょうか？
>>856さん
はい、うちの先生はAD9254を2Vp-pで使うつもりだそうです。
高速フォトダイオード関連で調べてみたいと思います。ありがとうございます。
>>859さん
容量や負荷抵抗が増えるとパルス幅が広がると思うのですが、
I-V変換の場合の負荷抵抗値の扱いがよくわからなくて・・・
あと、僕が勘違いしてたようなのですが、実際にやりたいのは
「電流→電圧信号」というよりかは「電荷量→電圧信号」だと思いました。
>>860さん
僕もいいなと思ったんですが、消費電力19mA*5V=95mWは少々大きすぎでした。
50mW以下が望ましいと言われました。
864:774ワット発電中さん
08/04/03 15:16:55 tDjtEDSg
>>863
＞・・というよりかは「電荷量→電圧信号」だと思いました。
それなら普通に積分すればいい。リセット手段は必要だろうが。
865:774ワット発電中さん
08/04/14 20:38:22 wl6r/rzO
ディスクリートアンプ組んでみたんだがオペアンプの音と比べて包茎と剥けチンぐらい気持ちよくなった
866:774ワット発電中さん
08/04/16 01:58:17 vnnnH7YN
>>865
あれま >865 さんは、形容のしかた (形容詞の使い方) を小学校時代に戻って、
もういちど勉強し直したほうが、将来に渡っての実りがあると思いますですよん。
867:774ワット発電中さん
08/04/16 09:03:24 4+dmKhEY
案外リアル消防or厨房だったりして…