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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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なお、コミュニティに掲載しているコンテンツは編集の上、アナログ・デバイセズ社のウェブサイトに随時掲載していく予定です。詳細は追って会員の皆様にお知らせいたします。

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3CB6TVIF
タイトル
アナログ乗算器AD834のスパイスモデル
ポイント []
pt.
アクセス1881
カテゴリーアンプ&コンパレータ
キーワード SUBCKT AD834 Y1 Y2 50 W2 W1   Macro-model   アナログ乗算器AD834   spice model   errorlogファイル   Powered by Yahoo
投稿日時16/10/18 10:59
こんにちは、初めて投稿させて頂きます「3CB6TVIF」と申します。
どなた様か教えてくださいませ。
アナログ乗算器AD834を使った回路をLTspiceでシミュレーションするためにAD834のspice modelをnetで検索して以下のMacro-modelをみつけました。
http://www.analog.com/media/en/simulation-models/spice-models/ad834.cir?modelType=spice-models
私、spiceは詳しくないですが、上記Macro-model中の以下の二点が「おかいいな?」と思ったのでspiceが参照するMacro-modelを下記のように変更して簡単な回路に組込みましたがエラーになってしまいます。
(1)*.SUBCKT AD834 Y1 Y2 50 W2 W1 99 X1 X2の.SUBCKTの左の*を削除した
(2).ENDSがないので一番下に追加した
なんとかAD834をspiceでシミュレーションしたいです。
どなた様かレクチャー頂きたくお願い申し上げます。
Netlistとerrorlogファイルを添付します。

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Braveman 回答番号 9
タイトル
シミュレーションできてよかったです
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アクセス1586
投稿日時16/10/27 12:36
3CB6TVIFさん、
無事シミュレーションできて良かったです。

Spiceモデルの場合は、パソコンレベルでシミュレーションする(ある意味)簡易型になりますので、半導体回路設計で使用するプロセスパラメータなどは加味されておりません。そのため、特に乗算器のような場合は、Behaviorモデルのような理想的な動作の設定も行われるようです。

そして、出力Wの精度などですが、IC内部にある電流源(8.5mAなど)のバラツキ、W1/W2出力段のトランジスタのバラツキなどから、差動電流にも誤差は含まれています。もちろん、入力段や内部Multiplier Coreなどにもあります。データシートでは、トータルエラー(±3%)が規定されていますが、個々の要素に分解されていません(個々の測定も出来ないため)。

出力オフセット校正する方法が資料(AN-212)に記載されていますので、ご参考になるかと思います。

宜しくお願い致します

3CB6TVIF 回答番号 8
タイトル
Spiceシミュレーション出来ました
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アクセス1660
投稿日時16/10/27 09:21
Braveman さま、yoshi05さま、いろいろと有難う御座います。
ご提示頂いたspice modelがLTspiceでシミュレーション出来ました、添付ファイルします。
FFT結果を見るとW1、W2いずれもX、Yの微小なリークが有るようです。
また、このリークはW1-W2(出力差動演算)しても変わらないみたいです。
(W1)、(W2)、(W1-W2)それぞれのFFTグラフは相似ですね。
上記spice出力がどの程度正確に現物をエミュレートしているか?はまた別問題だと思いますが、まずは正しいmodelを提供頂いて、シミュレーションが通って良かったです。
ナマ銅基板にAD834をハンダ付けしてブレッドボードをこしらえてスペアナで突いてみようと思います。
「実物を自分が納得いくまでこねくりまわす」
これ、電子回路の基本ですよね。
何か良い知見が得られたらまた報告させて頂きます。
有難う御座いました。
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yoshi05 回答番号 7
タイトル
大丈夫か?
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アクセス1654
投稿日時16/10/26 12:52
Braveman さま、ありがとうございます。

で、spice model の中味なのですが、

E6 xy_out 0 VALUE={ V(Xout)*V(Yout) }

で、入力の掛け算した後、
出力ステージのほうをみると、

I10 W2 0 0.0085
I9 W1 0 0.0085

と、単純に定電流源を使っているようです。
 
V(xy_out,0) から W1, W2に至るまでに配慮があるのかを読んでおりませんので、はずしているかな?と思いますが、
3CB6TVIF さんが懸念しているような部分については、
単純に理想化したモデルになっていて、
spice シミュレーションの結果は(判断には)使えないということはないでしょうか?
 
アナデバさんだから、数式で out = X*Y と書くのと同じくらい(単精度 float ≒ 23bitくらい)精度よく出力しています!!

・・と言われたら納得しますけど・・

ps.
3CB6TVIF さま、
シミュレーションしてみて、全く問題ないようだったら、思い出してください。なにか差があるのなら、この書き込みはガセだと思ってください。

Braveman 回答番号 6
タイトル
AD834 Spice model
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アクセス1630
投稿日時16/10/26 11:27
3CB6TVIFさん、yoshi05さん

Spiceモデルの件で、お騒がせしております。
本社よりlibファイルが送られてきましたが、PDFに変換しました。テキストファイルにコピペしてご使用戴けますでしょうか?

宜しくお願い致します
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yoshi05 回答番号 5
タイトル
8mA, 8.5mA
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アクセス1684
投稿日時16/10/22 12:55
あー・・失礼いたしました。
 
言い訳すると、ここに書き込んでくださる方は高校生からホントのプロまで様々なので、どのあたリを想定するといいのか、答える側にはわかりません。

#間違えるときは、指摘されてみれば簡単な見落としをしていることが多いので、まずは若い、ビギナーを想定してみます。それなら私でもお役に立てそうだし。・・そうすると、失礼な物言いになってしまう・・

出力の件ですが、データシートに「出力は4mAで制限されるわけじゃなくてもっと大きくできるけれど、大きい所は正確じゃないから使わないでね」 みたいに書いているのは読んだことと思います。

#じゃぁ、出力が4mAまで (XY<1)の範囲だったらどれくらい正確なのか、とか、・・とか、聞きたくなるのですが・・
 
お話の件は、ストレートには、この部分にさらっと書かれているのではないでしょうか? 
 
でももう一つ、 W1,W2 = 8.5mA +/- W の式で、
W1 - W2 を計算すると 8.5mA の項が消えますから、「差動出力である」と断っているということは、8.5mA の部分がしっかりした定数ではなくて、少々は揺らぎます。XやYに依存するかもしれないし、温度や電源電圧で揺らぐかもしれない。 
差動で使えと断られているのを、片出力だけを取り出してシングルエンドとして使うと、・・
 
また、W1とW2の負荷がアンバランスだと、それが影響して出力(W1,W2とWの関係)がおかしくなるかもしれません・・というか、多少なり影響しそうです。
 
なので、8.5mA +/- W の W は XやYに依存しないのか

ではなくて、
  8.5mA +/- W の 8.5mA は XやYによってどれくらい揺らぐのか?
 
と、問題設定されるべきなのでは・・・?
・と感じました。

あるいは、シビアなお仕事の課題としては、
 「周波数が高いのでこのICを使いたい、このICを、もしシングルエンドで使うとどんな問題があるか」・・かな?
 
#Bravemanさま、そろそろ出番では、


3CB6TVIF 回答番号 4
タイトル
文章は難しいです
ポイント
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アクセス1775
投稿日時16/10/20 16:16
「出力W1、W2は単純に極性反転した入力Y、Xの積」
というのは
「出力W1、W2は、信号成分で変化する電流分の極性が反転している」
という意味でyoshi05 さんと同じ解釈で齟齬は無いです。
出力W1、W2はNPNコレクタ出力ですからコレクタ電流の向きそのモノが変わるわけないですよね。
W1のシンク電流=8.5mA+(信号成分電流±4mA)であれば、
W2のシンク電流=8.5mA-(信号成分電流±4mA)になる
ということで、上記「信号成分電流±4mA」がXとYの積のみの成分であれば理想なのですが、「XとYの積」の陰にやんごとなき理由で「XまたはYそのモノの成分が少し隠れて(リークして)いる」と仮定すると、W1とW2の信号成分の差動をとって「XまたはYそのモノの成分」を打ち消してやらないと「正しいXとYとの積」が得られない。
なので、アプリケーションノートではみなW1とW2の出力の差動をとっているのか?(「正しいXとYとの積」を得るには差動演算が必須という事を暗に示しているのか?)との疑問が生じたわけです。
これをspiceで確かめたかったのですが、どうもmodelが正しくなさそうでこちらで質問させてもらったというわけです。
アナデバさんからも一言コメント頂けたら、と思います。

PS
真空管短波無線機は私の道楽で半導体乗算回路の応用はシビアなお仕事の範疇です。

yoshi05 回答番号 3
タイトル
W1, W2
ポイント
pt.
アクセス1740
投稿日時16/10/19 17:59
日本語マニュアル(Rev.E) の page 12/ 図13
あたりから説明があるみたいです。


たぶん、ですけど、

「出力W1、W2は単純に極性反転した入力Y、Xの積」
は、微妙に誤解しているかもしれない感じで・・

W1, W2 は電流出力なのだけれど、どちらも常時吸い込み。その意味で極性がかわることはない。
それぞれ 8mA くらいのバイアスがかかっていて、それとの差が W (つまり XY )に比例する。
(8mA - W1) = (w2 - 8mA) ≒ W ∝ XY

ということではないでしょうか。

PS.
お考えなのは、図16 - 18 とか21あたりかな・・

発振・増幅は真空管で、DBM,変調を AD834 で・・
(図16,17みたいに結合するのかしら)
楽しそうですね。

3CB6TVIF 回答番号 2
タイトル
AD834とAD835のスパイスモデル
ポイント
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アクセス1900
投稿日時16/10/18 15:09
yoshi05 さん、早速コメント頂き有難うございます。
AD835、できました!上手く過渡解析できました。
添付ファイルします。
ということはやはりAD834のモデルに不具合がありそなカンジですね。
AD834で知りたかったのは「出力W1、W2が差動電流出力形式になっているが、それぞれの出力信号は入力Y、Xの積以外に例えばYまたはXの成分もある割合でリークしているのか?そのリークを打ち消すために外部でW1-W2の演算が必須という事なのだろうか?」ということです。
仮にそうでなくて「出力W1、W2は単純に極性反転した入力Y、Xの積」ということであれば外部でW1-W2の演算が必須ではない」となって(ただし、DC的なドリフト等は無視して)W1、W2それぞれ単独で他の回路へ出力する使い方もアリなのでは?と思った次第です。
質問の趣旨が変わってしまいましたが「それはこうなっていますよ」みたいなコメント頂けたらと思います。

PS
私、昔々道端に捨ててあった白黒真空管テレビから引っこ抜いた3CB6で、私的にたまたま(球々!)SSB無線機なんぞこしらえている最中だったのでこの名前です。
無線も伝送線路もプロではないです。
(仕事で真空管触れたら楽しいだろうなって、それは無いですよね)
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yoshi05 回答番号 1
タイトル
AD834
ポイント
pt.
アクセス1874
投稿日時16/10/18 13:00
アナデバさんの、うっかりか手違いっぽい感じがします。

This circuit has floating nodes.

と言っているから、spice model にあるべき、幾つかの部品が欠落していて、それがつながるnodeが不定になっているのではないでしょうか。

(回路を)少し書き換える必要がありそうですが、
AD835の spice model をダウンロードして、AD834のかわりにして試してみたら如何でしょうか?

両者は色々違うみたいなので、お求めのシュミレーションになりませんが、定性的な確認はできるかもしれません。

ps.
 はじめまして、お名前からは同軸ケーブルを思い出します。無線か伝送路にお詳しいのでしょうか、色々教えて下さいませ。
 




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