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HMM
タイトル
パスコンは“おまじない”にあらず
ポイント []
pt.
アクセス13132
カテゴリーその他
キーワード おまじない   Analog Dialogue   デカップリング・コンデンサ   パスコン   珍問   Powered by Yahoo
投稿日時13/03/06 13:52
> 上記のような企画を進めておりましたが、今回から、『Analog Dialogue』
> に加えて『FAQ(よくある質問)&RAQ(珍問/難問集)』の記事も取り上げ
> てみたいと思います。
> http://bbs.ednjapan.com/ADI/index.php?bid=4&v=1360731699RMacoc

引き続き、RAQを取り上げてみます。今回、ご紹介するのは以下の記事です。

「Q:集積回路では、なぜ個々のIC専用のデカップリング・コンデンサを必要とするのでしょうか?」

質問(Q)にあるように、今回はICに使用するデカップリング・コンデンサ(バイパス・コンデンサ、パスコン)の話題です。この質問にもあるように、ほとんどのIC製品のデータシートには、「すべての電源端子には、そのできるだけ近くに、必ずバイパス・コンデンサを接続してください」といった意味の文章が書かれています。

お恥ずかしい話ですが、私自身は、その役割や理論について深く理解することなく、既存の回路図や基板レイアウトをそのままマネしてパスコンを使用していた時期がありました。つまり、私にとってのパスコンは、回路をうまく動かすための“おまじない”に過ぎなかったということですね(笑)。ただ、(言い訳っぽくなりますが)このパスコンというのも、体系的に理解が進むような教育/指導の仕組みやドキュメントが意外に用意されていない分野だと言えるかもしれません。

今回紹介する記事では、なぜパスコンが必要なのか、なぜ電源端子の近くに接続しなければならないのかということがわかりやすく説明されています。非常にコンパクトではありますが、初心者にとっては有益な解説だと思います。

また、通常、パスコンについて説明する場合、「ICを正しく動かすために必要な方法」という文脈で語られることが多いと思います。それに対し、この記事では、パスコンの役割として「ICから、ほかの回路の性能に影響を与えるノイズが伝わるのを防ぐため」ということにも言及しています。この役割については、初心者/若年層のエンジニアに対して指導する際、抜け落ちていることも多いのではないでしょうか。経験の浅い技術者に対しては、ぜひここまで説明できるようになりたいものだと感じました。

記事全文は、以下のURLからご覧ください。
http://www.analog.com/jp/all-operational-amplifiers-op-amps/operational-amplifiers-op-amps/products/raq_jbryant_in_and_out_issue76/resources/faq.html

今回は“おまじない”の例としてパスコンを取り上げましたが、設計/開発の現場には、ほかにもさまざまな“おまじない”が存在するような気がします。何か思い当たるもの、ためになるネタがありましたら、ぜひ本BBSでご紹介ください。


なお、『FAQ&RAQ』には下記のページからアクセスできます。アナログ・デバイセズに寄せられた「奇妙だけど本当にあった珍問/難問集」を、ぜひご覧ください。
http://www.analog.com/jp/content/RAQ_index/fca.html


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NickNameHama 回答番号 6
タイトル
パスコンは必須ですよ.
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アクセス12446
投稿日時13/03/22 11:54
パスコンはとても大事だと思います.(^^)v

例えば,他社製で申し訳ないのですが,OPA657の場合1.6GHzの帯域があるので,厳重にパスコンで固めても駄目で,さらに1~10μHほどのインダクタも必要になります.

なぜかというとOPアンプ同士が電源で干渉して,発振に似た現象を起こすからです.

最近これで失敗をしましてPCBを作り直しました.(泣)

OPA657の過去の自分の設計ノートには,しっかり注意事項として書いてあったのですが読んでいなかった.ついついパスコンを厳重にしたので大丈夫だろうと...でも大失敗.orz

だから,どんな回路もパスコンは必須の上で,扱う周波数がMHzを超える場合は,さらにインダクタも検討に加えるとかの周到さが必要になると思います.

YandH 回答番号 5
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PSRR
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アクセス12605
投稿日時13/03/22 06:39
POWER SUPPLY REJECTION RATIO (PSRR)もパスコンを追加するとよくなる、

昔、オペアンプを3個使い50Hzで90dB位の増幅度を持たせた回路がありました。外部の安定化電源をつかうとノイズが出ないのですが、セットの電源を使うとノイズがでます。(実はパスコンは電源部にしか入ってなかった。)
基板内部で他の回路と電源回路を共通にしてあったために電源を介してからノイズが入り込みノイズとなっており、100μF位のコンデンサをつけるだけでも(抵抗を入れない)ずいぶん効果がありました。

Greenline 回答番号 4
タイトル
アナログ・デバイセズのセミナー資料にも!
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pt.
アクセス12771
投稿日時13/03/11 11:20
皆様

HMMさんの書き込みに触発されて、添付のようなスライドがありましたので、ご紹介いたします。このスライドは近日公開予定の「高速回路で高性能を実現するプリント基板レイアウトの基本」というwebセミナーで取り上げるもので、

●緑のライン
コンデンサなし
●赤のライン
1重に (330µF T520、1 × 1.0µF 0603、2 × 0.1µF 0603、6 × 0.01µF 0603)
●青のライン
上記を2重に (1 × 330µF T520、1 × 1.0µF 0603、2 × 0.1µF 0603、6 × 0.01µF 0603)

とバイパスコンデンサを設定したものです。結構「みごと」です…。

webセミナーは今後充実していく予定のコンテンツで、これは約1時間モノですが、お忙しい皆様の状況を勘案し、10分程度ごとのチャプターで分割してご用意する予定です(__)
※このデータをダウンロードするにはログイン(ユーザー登録)が必要です。

やま 回答番号 3
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Re:パスコンが殆ど無くても動いた
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アクセス12637
投稿日時13/03/10 11:32
リカルドさん 大昔はそうでしたね。

電源が変動してもちゃんと動作する回路を作れ!と先輩からだいぶ鍛えられたことを思い出しました。
入力と比較を電源電圧に依存する設計をすると、電圧変動の影響が少ない回路が設計でき、パスコンがいらない基板ができます。
昔の製品は低速だったので、そんな設計もできました。

リカルド 回答番号 2
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パスコンが殆ど無くても動いた
ポイント
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アクセス12720
投稿日時13/03/09 23:49
 以前に居た会社の基板には、ほとんどパスコンが入っていません。
 こんなんで良く動くなと思いました。
 CPUボードとかプリンタ駆動基板が既製品で、その中にはまともにパスコンが入っているから何とかなっているようです。

 人の入れ替わりの激しい会社で、DIP-IC時代に設計した物をそのまま使っています。
 電気の分かる人が見たら、驚きますよ。パスコンの入っていない基板なんて。
 でも、動くんだから不思議だ。

やま 回答番号 1
タイトル
コンデンサは日陰の存在!?
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pt.
アクセス12861
投稿日時13/03/06 14:42
コンデンサやコイルは地味な存在ですが、製品を正常に動作させる重要な部品です。

電気製品の不良解析や修理をやってみると、不良の原因の8割程度はコンデンサに行きつきます。これは、コンデンサが悪いのではなく、コンデンサを配慮していない設計もしくはコンデンサの開発が遅れ、製品の開発時に高速に動作するICの機能をうまく引き出すコンデンサが無かったのではないかと思います。

最近は低ESRのコンデンサが揃ってきましたが、今でも高耐圧で低ESRのコンデンサは少ないです。このため、オンボード電源の入力部のコンデンサのESRが高く、DDCがうまく機能できない不良例が多いです。

コンデンサの選択の教科書が欲しいですね。

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