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利用する測定器、シミュレータ
アナログコンピュータを実現するときに
必要となる測定器をまとめておきます。
電源
正負2電源を利用します。
スイッチング電源を利用すると、電源からの
回りノイズで、動作が不安定になることも
あるので、電池を使います。
オシロスコープ
アナログコンピュータでは、正弦波を利用し
波形でシステム動作を観測します。
波形観測には、2チャネル以上のアナログ
オシロスコープを使います。
マルチメータ
OPアンプの電源電圧や信号レベルを確認するため
アナログとデジタルの2種類のマルチメータを
使います。
デジタルマルチメータは、入力インピーダンスが高い
ので、電圧値の測定に利用できます。また簡易周波数
カウンタがついているので、回路中の信号が来ている
経路を確認する目的で利用できます。
正弦波発振回路
アナログコンピュータでは、正弦波を使うので
1kHz程度で発振している信号が必要です。
自作の正弦波発振回路を使います。
これは、トランジスタの1石発振器です。
大きな振幅が欲しいときには、OPアンプを利用した
WienBridgeの正弦波発振回路を使います。
発振周波数を可変にしたいときは、真空管利用の
メーカ製正弦波発振回路を使います。
シミュレータ
アナログ回路のシミュレータと言えばSpiceとなります。
積分回路、加算回路の組み合わせでアナログコンピュータ
は実現されるので、大まかな回路動作を検証する目的で
LTSpiceを使います。
エミュレータ
アナログ、デジタルの混在回路を実機に近いレベルで
テストするために、PSoCを使います。
PSoCの中には、多数のOPアンプが含まれているので
ブレッドボードを使う前に、動作確認できます。
ブレッドボード
PSoCでエミュレートした回路を、OPアンプにより
実現します。半田付けすると、新しいシステムの
検証のたびに基板を作ることになります。
資源と時間の無駄をなくすために、ブレッドボード
を使います。
PureData
パーソナルコンピュータ上のソフトウエアとして
PureDataを使います。
PureDataを使えば、音声帯域の交流信号を
生成出力あるいはオシロスコープのように
表示できます。
LINE入出力があれば、OSを問わないので
Unixを使ったコンピュータを測定機器に
転用できます。
PIDシミュレータ基板
ある程度回路定数が決まってしまえば
PIDのシミュレータ基板を使います。
PIDのシミュレーション用なので、入力に正弦波
だけでなく、矩形波やパルスを使うこともでき
ます。回路の途中に外乱を与えることも可能です。
ソフトウエアオシロスコープ
OSにWindowsを利用している場合、サウンドカードを利用した
音声帯域範囲でのオシロスコープを利用できます。
サウンドカードを壊さないように、インピーダンスと電圧レベル
を調整するアダプタを使います。
このアダプタは、PureDataでも使えます。
OPアンプ学習基板
CQ出版のトランジスタ技術2007年4月号付録のOPアンプ
学習基板に、部品を半田付けしてあります。これをOPアンプ
の動作テストに利用します。
計測用コンピュータ
簡易ファンクションジェネレータを利用する場合
Personal Computerが必要なので、ノートタイプを
用意しました。
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