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ADコンバータのデータシートに出てくる単位でSPSというものがありますが、これは1秒間にAD変換できる回数と解釈して良いのでしょうか?

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A 回答 (3件)

サンプリングとは一体どういうことを指すのでしょう?



標本の意 ですが連続(アナログ)データを ある時間間隔で切り出しを行いますから 標本 になるのです
言い換えますと ある時間間隔でAD変換を行っているのです
AD変換に要する時間が短いほど早いのは言うまでもありません
早ければ早い程 高い周波数の信号を変換出来るので重要なスペックです

一般に高速タイプは分解能(これも重要なスペック)が落ちます 低速タイプは分解能が高いです
両方高くするのは難しいです
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

なんとなくですが、ADコンバータのことが分かってきました。

お礼日時:2009/02/20 17:00

>これは1秒間にAD変換できる回数と解釈して良いのでしょうか?


Yes
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

考え方があってるみたいでほっとしました。

お礼日時:2009/02/20 17:01

サンプリング/秒

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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

サンプリングとは一体どういうことを指すのでしょう?

お礼日時:2009/02/12 13:39

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Qリファレンス電圧

「リファレンス電圧」とは、なんですか?

分かる方がいましたら、ご教授お願いします。

AD変換と関係があるのでしょうか?

初心者ゆえ、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ANo.1さんとANo.2さんとほとんど同じなのですが、AD変換器とは何かという観点で説明します。

実は、AD変換器というのは電圧を直接測定しているのではありません(!?)。
じゃあ、なぜ電圧が分かるのかというと、電圧のわかっている信号と、測定信号のどちらが大きいか比較しているからです。この「電圧のわかっている信号」というのがリファンス(基準)電圧です。

ただ、単純に比較するだけだと、基準電圧より大きいか小さいかしか分からないので、実際のAD変換器は、この基準電圧のm/n倍の電圧を内部で作って、これと入力信号と比較することで、入力電圧を求めるということをやっています。たとえば、基準電圧がVという電圧のとき、これをm/n倍したのと、入力電圧が等しくなったとすると、入力電圧はV×m/nだったということが分かります。このmやnの値を計算しているのがAD変換器なのです。ただし、mやnの値をどの範囲まで計算できるかはAD変換器によって違っていて、nが大きいほど細かい電圧まで読める(分解能が高い)AD変換器ということになります。例えば16bit分解能のAD変換器はnの値が2^16=65536あって、V×mの数値をV×m/65536刻みの精度で読めるということになります。

このように、リファンス(基準)電圧は、電圧を計算する重要な「ものさし」なので、これををいじってしまうと、AD変換器は間違った答を出してしまいます。このため、この基準電圧は、電圧の値が絶対に正確であることはもちろん、温度が変わったり時間がたっても常に同じ電圧である必要があります。

実際のAD変換器では、回路の内部でこの基準電圧を作っています(温度変化が少なくなるように工夫されています)が、使い方によっては、もっと正確で安定な電圧を基準にしたい場合があります。そのようなときは、外部の準電圧を入れることができるAD変換器もあります。

世の中のAD変換器には、m/nを計算するやりかたの違ういろいろな方法がありますが、しかし基本原理は「基準電圧と入力電圧を比較している」ことです。そのものさしとなる基準電圧がリファレンス電圧ということです。

ANo.1さんとANo.2さんとほとんど同じなのですが、AD変換器とは何かという観点で説明します。

実は、AD変換器というのは電圧を直接測定しているのではありません(!?)。
じゃあ、なぜ電圧が分かるのかというと、電圧のわかっている信号と、測定信号のどちらが大きいか比較しているからです。この「電圧のわかっている信号」というのがリファンス(基準)電圧です。

ただ、単純に比較するだけだと、基準電圧より大きいか小さいかしか分からないので、実際のAD変換器は、この基準電圧のm/n倍の電圧を内部で...続きを読む

Qカットオフ周波数とは何ですか?

ウィキペディアに以下のように書いてました。

遮断周波数(しゃだんしゅうはすう)またはカットオフ周波数(英: Cutoff frequency)とは、物理学や電気工学におけるシステム応答の限界であり、それを超えると入力されたエネルギーは減衰したり反射したりする。典型例として次のような定義がある。
電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。


ですがよくわかりません。
わかりやすく言うとどういったことなのですか?

Aベストアンサー

>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です。



電子回路の遮断周波数の場合
-3dB はエネルギー量にして1/2である事を意味します。
つまり、-3dBなるカットオフ周波数とは

「エネルギーの半分以上が通過するといえる」

「エネルギーの半分以上が遮断されるといえる」
の境目です。

>カットオフ周波数は影響がないと考える周波数のことでよろしいでしょうか?
いいえ
例えば高い周波数を通すフィルタがあるとして、カットオフ周波数が1000Hzの場合
1010Hzだと51%通過
1000Hzだと50%通過
990Hzだと49%通過
というようなものをイメージすると解り易いかも。

>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です...続きを読む

Q電気・電子回路のバッファについて

電気回路にバッファというものがありますが、これはどのような働きをしているのですか?(74LS~ とか) 安定化のためにあるようですが…
詳しく教えて頂けませんでしょうか。

Aベストアンサー

バッファー(Buffer)は日本語に直訳すれば緩衝増幅器になります。緩衝増幅器は電流(波形)の増幅、電圧(波形)の増幅や整形、出力インピーダンス変換(高出力インピーダンスを低インピーダンスや整合インピーダンスに変換)のために挿入されます。回路1の出力を回路2の入力に接続する時、回路2を接続した影響が回路2に及ばなくしたり、出力波形の整形や出力インピーダンスを変換します。
ディジタル回路では出力用のバッファーでは
1)出力電流増幅、2)出力インピーダンスを下げる、3)論理レベル(1や0に対応する電圧)の電圧レベル調整・波形整形、が目的で
1)と2)はファンアウト増やす機能です。出力のタイプはオープンコレクター(オープンドレイン)、3ステート、単にファンアウトが大きいものがあります。
入力用バッファーでは、1)雑音や論理レベルが明確でないデジタル信号の波形整形(論理1と論理0の明確な信号に再生)、2)後続の回路の負荷(ファンイン)を減らして前置回路への影響を少なくする。
といった目的で使われ、主に入力電圧振幅に対して出力電圧にヒステリシス特性を持つシュミット回路が採用されています。

バッファー(Buffer)は日本語に直訳すれば緩衝増幅器になります。緩衝増幅器は電流(波形)の増幅、電圧(波形)の増幅や整形、出力インピーダンス変換(高出力インピーダンスを低インピーダンスや整合インピーダンスに変換)のために挿入されます。回路1の出力を回路2の入力に接続する時、回路2を接続した影響が回路2に及ばなくしたり、出力波形の整形や出力インピーダンスを変換します。
ディジタル回路では出力用のバッファーでは
1)出力電流増幅、2)出力インピーダンスを下げる、3)論理レベル(1...続きを読む

QAD変換のLSB(量子化単位)の求め方。

AD変換のLSB(量子化単位)を求める式について質問があります。
8ビット分解能の場合、LSBの計算式は以下の式になるようですが、
 LSB = Vref/256 (※Vref:リファレンス電圧)

なぜ"256"で割るのか分かりません・・
次のように"255"ではないんでしょうか。
 LSB = Vref/255

例えば 8ビット分解能、Vref=255Vの場合、次のようなAD変換結果に
なると思います。
 0V = 00000000b
 1V = 00000001b
 2V = 00000010b
   :
 254V = 11111110b
 255V = 11111111b

この場合、LSBは1Vではないでしょうか。
となると、
 LSB = Vref/x
の計算式より
 x = Vref/LSB = 255V/1 = 255

となり "255"で割ることが正しいのではないんでしょうか??

Aベストアンサー

LSBは最下位ビットによる変位幅なので、質問者さんの考え方であっていると思います。
私はそのように教わりました。
失礼ですが、参考文献に誤りがあるのではないでしょうか。

No1の方は256を主張していますが、カードの例えで1LSB=1=(3-0)/(2^2-1)から分解能nビットのAD変換について範囲を(2^n-1)で割るのが正しいことを証明していますね。

QCC,CVってどういうことなのですか?

Control Voltage,Carrentっていったいどういうことなのですか? なにか装置があってそれに例えば12Vの電圧をかけたいときにCVの状態で12Vを設定し,接続すると電圧が下がって,電流が増加しCCのランプがついたりします..あれはいったいどういうことなのでしょうか?よくわからず電圧をかけたらいきなり電流が増加して,過電流で装置を壊してしまったぽいです..怖くて電源が触れないです..初歩的な質問だと思うのですがよろしくお願いいたします.

Aベストアンサー

CCのランプが点灯するということは,電流リミッタが動作したのではないですか?電源装置の設定など諸条件がまったく同じならば,負荷が短絡したのかもしれません。また,電磁ブレーキに詳しくないのですが,磁気回路に何か問題が発生したのではないでしょうか?

私の使ったことのある直流電源の場合で考えますと,CVはConstant Voltageで,定電圧制御です。負荷をつながない状態でCVのつまみを回すと,電源装置の出力電圧の範囲で任意の電圧が発生します。
一方,CCのつまみもあり,こちらはConstan Currentで定電流制御です。

CVで12Vに調整した状態で,CCの設定が2Aと仮定します。ここに12Ωの負荷を接続した場合ならば,電流は1Aしか流れないので問題はありません。しかし,4Ωの負荷を接続した場合,計算上3A流れる事になりますが,CCの設定が2Aなので,CVをいくら調節しても,8V以上の電圧は出ません。

以上ご参考にならないかもしれませんけど。

QFFT・PSDの縦軸は何を意味するのでしょう?

加速度計測の結果について、PSD(パワースペクトラムデンシティ)をかけた場合、その縦軸の意味を教えてください。
また、FFTとPSDはどういう違いが有るのでしょうか?
これまでは、周波数の分布のみに着目していました。
どなたか、わかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

一般に加速度センサー信号の出力は電圧です。

縦軸は係数をかけていない状態では#1さんがおっしゃるように計測した電圧の値を示しています。

よって、縦軸に物理的な意味を持たせるのには、電圧と加速度の間の換算係数をかけてやる必要があります。

フーリエ解析は時刻歴波形は正弦波の組み合わせで構成されるという仮定の下で計算を行っています。FFTの結果は横軸で示される周波数の正弦波の振幅を示しています。
電圧と加速度の換算係数をかけてやると、FFTの縦軸はその周波数成分を持つ加速度振幅を示しています。

ここで1つ問題があります。FFTはサンプリング周波数により分解能が変わります。FFTによる周波数分析は正確にいうと、離散値なので、ジャストの周波数のもをだけを表しているのではなく、ある範囲の周波数範囲にある成分を表しています。
このため分解能が変わると周波数範囲が変わり、同じ波形を分析しても振幅が変わります。
これでは分解能が異なるデータ同士は比較できないなどの問題が生じます。
そのため、周波数幅で振幅を基準化して、1Hzあたりの振幅としたものがPSDです。
PSDならサンプリング周波数が異なるデータ同士の比較ができます。

要はフーリエ振幅(FFT)はサンプリング周波数・分解能により変わる値であり、PSDはそのようなことのないように周波数幅で基準化した値という差があります。

なお、2乗表示したものをパワースペクトルと呼び、それを周波数で基準化したものをPSDと呼びますが、PSDは表示方法によって2乗した状態のあたいを表示(パワー表示)するときと、2乗した値の平方根を計算して表示することがありますので、使用する際には縦軸の表示方法については要注意です。

一般に加速度センサー信号の出力は電圧です。

縦軸は係数をかけていない状態では#1さんがおっしゃるように計測した電圧の値を示しています。

よって、縦軸に物理的な意味を持たせるのには、電圧と加速度の間の換算係数をかけてやる必要があります。

フーリエ解析は時刻歴波形は正弦波の組み合わせで構成されるという仮定の下で計算を行っています。FFTの結果は横軸で示される周波数の正弦波の振幅を示しています。
電圧と加速度の換算係数をかけてやると、FFTの縦軸はその周波数成分を持つ加速...続きを読む

Qカップリングコンデンサの容量は大きくしすぎるとよくない?

以前、カップリングコンデンサの容量を大きくしすぎるとよくない(直流を通過させてしまう?)
という話をどこかで目にした覚えがあるのですが、本当でしょうか?
(どこで目にしたのかは忘れてしまったのですが)

Aベストアンサー

はじめまして♪

回路上の設計にもよりますが、コンデンサーの容量を増やしても直流がそのまま通過する事は一般的にありません。

しかし、設計上の適した容量と言う物が有りますので、むやみに変更する事は止めるべきです。

昔のアナログ回路では実装の電線によるL分やC分なども考慮した回路図からは理解出来ない設計製品も多数有ります。
 
単純に「良い」「悪い」かと 質問されるレベルでは、本質的解決やスキルアップには繋がらないと思います。(なんて おおきな事が言えない 素人です。ごめんなさい。)

QロジックIC同士の接続、ダンピング抵抗の必要性

汎用ロジックIC同士の接続(例えば、TC74VHC244と541)で、IC間の全ての信号線に対し、ダンピング抵抗を挿入する必要はありますでしょうか?

信号線は、バスの接続ではなく、レベル信号で、0.5Hzぐらいの周期でHighとLowが変化します。
信号変化時(High⇒Low or Low⇒High)、オーバーシュートやアンダーシュートが発生し、約50ns間ぐらい、ICの入力電圧の絶対最大定格を超えます。

自分としては、このような信号線に、IC の劣化や、破壊の可能性を考えてもダンピング抵抗は不要と思っています。
(理由:50ns程度では、保護ダイオードに電流が流れないし、信号変化が頻繁でないから)

このような信号線には、信頼性のある機器を構成する上でも、ダンピング抵抗は不要と考えますが、

何か、ダンピング抵抗を挿入する条件のようなものをアドバイスいただきたいです。
(単に、絶対最大定格を超える信号線全てに対して必要となるのでしょうか)
(自分としては、データ・バスやアドレス・バスのような高周期の信号線にのみ必要と考えています)

Aベストアンサー

リンギングのリスクですね。だいたい以下のようなものがあります。

1) 電圧が素子の入力の絶対最大定格を超える
素子が誤動作したり、破壊されることがあります。

2) クロックの2度打ち
揺り返しが大きいとクロックパルスがもう一度入力されたことになり、素子が誤動作します。

3) 不要輻射の増大
繰り返し周波数が低い場合にはあまり問題にはなりません。

4) 電源への回り込み
素子の電源に入力から電流が流れこみます。素子の電源のインピーダンスが高い場合、電源電圧を上昇させてしまいます。
繰り返し周波数が低い場合にはあまり問題にはなりません。

5) クロストーク
近接した信号線に大きなクロストークを生じ、誤動作の原因になる場合があります。


趣味ならあまり気にする必要はありませんが、仕事ならたとえ可能性が低いように思えても、具体的にどの程度のリスクがあるのかがわからないなら対策はするべきでしょう。
万一事故を起こしたり、リコールなどの事態になったときのことを考えてみてください。

ダンピング抵抗を入れる他にも、ドライバICをより低速なものか、ドライブ能力の低いものに変更することでも対策できる場合があるので検討されてはいかがですか。

リンギングのリスクですね。だいたい以下のようなものがあります。

1) 電圧が素子の入力の絶対最大定格を超える
素子が誤動作したり、破壊されることがあります。

2) クロックの2度打ち
揺り返しが大きいとクロックパルスがもう一度入力されたことになり、素子が誤動作します。

3) 不要輻射の増大
繰り返し周波数が低い場合にはあまり問題にはなりません。

4) 電源への回り込み
素子の電源に入力から電流が流れこみます。素子の電源のインピーダンスが高い場合、電源電圧を上昇させてしまいます。
繰り返し周...続きを読む

QLTspiceの部品の追加方法について

LTspiceで部品の追加をしたいのですがうまくいきません。
追加部品はJRC製NJM324になります。
ライブラリファイルはダウンロードしました。
このライブラリファイルを編集すればいいことまでは分かったのですが、
どこを変更すればいいのかがわかりません。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ANo.1です。
できましたか。
他にも方法があります。

(1) LTspiceのlibフォルダ→subフォルダ内にSPICEモデル(njm324.lib)を置く
(2) LTspiceを起動→メニューのFile→New Schematicで新規の回路図画面を作成→メニューのEdit→Component→[Opamps] をダブルクリック→Opamps2を選択してOK→画面の適当なところに置く(クリック)
(3) 回路図上のOpamps2の記号にマウスカーソルを合わせて右クリック→value欄のopamps2をNJM324_MEに書き換える(opamps2をダブルクリックして反転表示させると書き換えられる)→OK
(4) メニューのEdit→SPICE Directive→空欄に .include njm324.lib と書く(includeの冒頭にピリオドがついていることに注意)→OK→回路図上の適当なところに「 .include njm324.lib 」を置く(クリック)

これはNJM324の記号ファイル(NJM324.asy)を作らない方法です。しかし、新規にNJM324を使うたびに(2)~(4)の操作を行う必要があります。同じ回路図内でNJM324を複数配置するときは
 ファンクションキーF6→オペアンプの記号にマウスカーソルを合わせてクリック→複製したいところに置く(クリック)
という手順で配置すればいいです。

ANo.1です。
できましたか。
他にも方法があります。

(1) LTspiceのlibフォルダ→subフォルダ内にSPICEモデル(njm324.lib)を置く
(2) LTspiceを起動→メニューのFile→New Schematicで新規の回路図画面を作成→メニューのEdit→Component→[Opamps] をダブルクリック→Opamps2を選択してOK→画面の適当なところに置く(クリック)
(3) 回路図上のOpamps2の記号にマウスカーソルを合わせて右クリック→value欄のopamps2をNJM324_MEに書き換える(opamps2をダブルクリックして反転表示させると書き換えられる...続きを読む

Q電気回路のGNDとマイナスについて

工学部の3年生です、恥ずかしくて今更誰にも聞けないのでここで教えてください。

実験等で使用する直流電源のGNDとマイナスが(下図のように)繋がってるのはなんでなのでしょうか?

+  -  GND
○  ○=○

そもそもGNDとマイナスの違いがよくわかりません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

GNDは文字通り大地です。
GNDは必ず必要ではありません、ただし弱電機器等では非常に雑音を拾いやすくなります。
極〃一般的には電源のマイナス側をアース(GND)して、0Vとするケースが多いが、例として電源を抵抗等で分割して5Vの電位をアース(GND)すれば、電源のマイナス端子はー5Vになります。
一般に+端子に対して-(端子)と表現され、-端子に対する+端子の電位差を電圧と言っています(+端子に対する-端子の電位差は-〇Vです)。
乱暴な表現ですが、各パーツが+から供給された電気をどこに落とすか(各パーツ共通の電位へ)がGNDです、さらにそれを大地に接地すれば文字通りのGNDです。


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