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アナログ電子回路コミュニティサービス終了のお知らせ

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massu-
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AD684 サンプルホールドアンプについて
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アクセス2045
カテゴリーアンプ&コンパレータ
キーワード AD684   サンプルホールド   入力信号   サンプルホールドアンプ   サンプルホールド回路   Powered by Yahoo
投稿日時15/11/11 16:37
大学生です。
AD684を用いてサンプルホールド回路を作製しようと考えています。サンプルホールドへの入力信号は10kHz,duty5%ほどの周期で現れる、ある特定の信号をホールドしたいと考えてるのですがうまくいきません。
AD684の電源は5V、入力信号のレンジは0~2V、コントロール信号として、10kHz,duty5%,3Vのパルスを用いています。

学生実験レベルの回路しか作成したことがなく、ICの使用経験はほとんどありません。現在は、ICのピンに外部素子を全く使わない非常にシンプルな回路で試作しているのですが、保護回路など全く入れていない状態(知識がなく入れられないが正しい)です。回路もうまく動作しません。

どなたか、初心者の私に電子回路作成のヒントをください。
おそらく、大変わかりずらい内容だと思うので不足点あるかと思います。ご指摘してくださればなるべく早く補足いたします。よろしくお願いします。

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massu- 回答番号 9
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高野山さんありがとうございます
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アクセス1923
投稿日時15/11/16 12:44
正負電源を使うというヒントを頂き、原因はこれだと決めつけてそれを探していたところでした。電気電子工学専攻ではないのでその機器があるのか確認中です。
また、高野山さん回路図わざわざありがとうございました。使わない端子はアースに落とすのがいいのですね。勉強になりました。

高野山 回答番号 8
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アクセス1982
投稿日時15/11/13 21:29
massu-さん、自己解決したのか、ひと区切りしちゃったようですが、一応電源まわりの参考回路を置いておきます。

制御入力あたりが、おもいっきり手抜きしていますが、これも教育的配慮(細かく書くと説明がめんどうだっただけ・・)ということで。

突っ込まないでくださいね >各位
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massu- 回答番号 7
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コメントありがとうございます。
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アクセス2014
投稿日時15/11/13 15:11
高野山様、yoshi05様、IKUZO様
忌憚のないご意見ありがとうございました。言い訳になってしまうのですが、電気電子のような電気系の学科では無いのでオペアンプ回路すら作ったことがありませんでした。
AD684の中身がオペアンプのような構成になっているということから、もっとそのことについて学ぶ必要があると思いました。マイナス電源というのも馴染みが無いのですが、試してみたいと思います。
何も知識が無い私一人でしたら、ここでストップして何も前に進めなかったです。皆さんの貴重な意見をヒントに回路を完成させたいと思います。ありがとうございました。
また機会があれば、その際はよろしくお願い致します。

yoshi05 回答番号 6
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Re: AD684は。。
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アクセス2115
投稿日時15/11/13 13:54
えと、

|制御線はたぶん「常時Highにしておいて、holdしたい瞬間にLowに下げる」でよいと思います
  
ご指摘のとおりです。 汗;
 
|Vcc=12Vにした時の配線図とその際の波形を添付します。パルスの立下りのタイミングで入力信号がホールドされる様子をイメージしていたのですが添付図のとおりホールドされておりません。
 
S/H のパルスを立ち上げたところで、出力が乱れていますね。 電源を疑います。
 
図で、Veeがオープンになっているように見えましたが、その感覚はまずいです。単電源で動作するICだとしても Veeがオープンはないです。 
他の装置を作るときも気をつけてください。
回路図では電源ラインやパスコンを省略することも有りますが配線は必要です。


| 前段の入力信号を出す回路の出力インピーダンスを確認すればよいのでしょうか?

はい。
 
Vcc, Veeのコンデンサも思い出してください。

IKUZO 回答番号 5
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この機会に原理を理解しておく
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アクセス2025
投稿日時15/11/13 08:19
この機会に原理を理解しておくと良いと思います、内部がFETのスイッチになっており、小容量のコンデンサに電荷を記憶できるようになっています、そのため前出のように高インピーダンスの正負電源OPアンプとしての動作を満足していないといけません、

高野山 回答番号 4
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やはり2電源が必須
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アクセス2128
投稿日時15/11/12 21:55
電源は±10.8V~13.2V(±12V±10%)ですね
マイナス12Vは必要不可欠です
大学ならオペアンプ用などで、正負2出力の電源には事欠かないはずなのでそちらを。
AD684の中身は昔ながらのオペアンプ同様。正負電源がないと0V近辺を扱えません

pin1に+12V、pin8に-12V、pin7が電源GNDであり信号GNDでもある(COMMON)ということです。もう一度データシートの末尾8ページをよく見ること。

yoshi05さんが、コントロール信号のDutyについて、詳しくコメントをくださっていますが、
制御線はたぶん「常時Highにしておいて、holdしたい瞬間にLowに下げる」でよいと思います

massu- 回答番号 3
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AD684補足
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アクセス1970
投稿日時15/11/12 15:58
高野山様、yoshi05様
ご回答ありがとうございました。

データーシートを読み込んだはずでしたが、素人ということもあり理解できない部分が多く未熟さを感じました。今後努力してまいります。

電源電圧が±12でないと動作しないという貴重な情報ありがとうございました。この場合、マイナス電源も必要ということでしょうか?
またyoshi05様のおっしゃっていた、入力端子に入れる信号のインピーダンスを確認するというのは、前段の入力信号を出す回路の出力インピーダンスを確認すればよいのでしょうか?

補足で、
Vcc=12Vにした時の配線図とその際の波形を添付します。パルスの立下りのタイミングで入力信号がホールドされる様子をイメージしていたのですが添付図のとおりホールドされておりません。

自分なりに努力していくのでお力を貸していただきたいです。
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yoshi05 回答番号 2
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Re: AD684は。。
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アクセス2010
投稿日時15/11/12 02:01
応援したくなりますね・・

高野山様のご指摘に補足のつもりで書きます。

*
まずは基本的な動作を確認しましょう。

このICを使おうとしているのは、2-4チャンネルを同時サンプルしようとしているのでしょうか?

その場合も、まず1チャンネルを動作させて確認し、うまくいったら複数チャンネルに機能upするのがいいと思います。


*
上手くいかない、のはどんなふうにでしょうか?

ICの各端子をオシロスコープで観察してみてください。
 
高野山さまが指摘したように電源電圧だけの問題かもしれませんが、電流や安定度も気をつけてください。
「外部素子を全く使っていない」とありますが、Vcc,Vee-GNDにコンデンサは入れてください。
 
動作中の Vcc, Vee の電圧を(できれば電流も)オシロスコープでみて、暴れていないか、異常な値でないかを確認して下さい。
  
いきなり、目的の信号を試すのでなくて、まず素性のわかったインピーダンスの低い信号をテスト信号にして観察してみてください。
学生実験で低周波発振器などを作ったなら、それを利用できるでしょう。
 
入力端子 (IN1/2/3/4)のドライブ、つまりここにつないだ信号源のインピーダンスがあまり高くないことを確認して下さい。データシートには次のようにある事です。


DRIVING THE ANALOG INPUTS

For best performance, it is important to drive the AD684 analog inputs from a low impedance signal source. This enhances the sampling accuracy by minimizing the analog and digital crosstalk.

| コントロール信号として、10kHz,duty5%,3Vのパルス
を使っている・・とありますが、
取り込みたい信号が 10khz 5% なのだから、サンプリングパルスはもっと短くなるべきだと感じます。
この ICのアクイジションタイムは 1uSあれば良いみたいなので、コントロール信号の duty は 1% 程度で良さそうです。duty 5%だと、取り込みたい信号が終わってからS/H してしまいそうです。
タイミングチャートを描いて、考えてみてください。
 
*
高野山さまのご指摘と重なりますが、回路図や実際に実験中の基板の写真、動作させてみたのなら波形、などを書いていただくと良いです。 差支えがある場合はその旨、断っていただくのがいいかと思います。

---
*失礼なtypo を訂正しました。

高野山 回答番号 1
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AD684は5V単電源では動かない、たぶん
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アクセス2055
投稿日時15/11/11 22:59
ADの3桁型名は古そうだなあ、と思ったら案の定。
どうやら5V単一電源では動かず、±12Vを要求するようです。
ともあれ、AD684のデータシートは容易に手に入りますから、しっかり読んでくださいね。まずはそこから。

それと、拙い回路図とは思っても、アップしたほうが的確な助言がもらえると思います

データシート(英語Rev.A)の末尾ページに用例が出ていますから、こちらを参考に。
1入力しか使わないのであれば、ADG201以降は無視。
ch1に0~2Vの信号を入れ、S/H_1をHigh(2V以上)にすれば、OUT1には入力と同じ電圧信号が観測され、S/H_1をLow(0.8V以下)とすれば、S/H_1がLowになった瞬間の入力電圧が保持されるハズです。

と、これぐらいのことはデータシートをしっかり読めば当然のこととして書いてありますので努力あるのみ。
(まあ慣れないうちは、2ページのspecificationsに書かれている項目が、いちいち???だったりして、大変とは思いますが)

蛇足:
並みの逐次比較型ADコンバータはCPUに内蔵され、もちろんサンプルホールドも内蔵が当然、というここ30年ぐらいの流れがあってか、サンプル&ホールドICも絶滅寸前のようです。
「サンプルホールドといったら398ぐらいしか知らないな」と思ってテキサスのサイト覗いてみたら、そこで時代が止まってました(苦笑)

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