アナログ高周波回路、設計4課 [無断転載禁止]©2ch.net

1774ワット発電中さん2017/02/27(月) 22:31:50.42ID:eb46b5ti
  
実際に試作するまでは動作が分からない高周波回路。

1本の電線がインダクタンスに見えるあなた。円の中心が50Ωに見える君。
RFはローデかHP、コネクタはHUBER+SUHNER以外はないと思ってるマニアさん。
回路図からは見えない、基板板上の分布定数と戦っている苦労話など、語って下さい。
高周波の関係する話なら、何でもどうぞ。

電気電子の一般的な質問は、専用スレがありますので、そちらで聞いてください。

291774ワット発電中さん2018/04/11(水) 02:34:38.29ID:I/q2pZow
プリント基板の、表層部品面に設置したストリップラインで、
交差が発生してしまったのですが、うまい交差方法があるでしょうか?
やはり、スルーで反対面に持って行って、通過後に再びスルーで部品面に戻すしか無いでしょうか?

292774ワット発電中さん2018/04/11(水) 06:44:03.12ID:Bi7vTRSA
>>291
ストリップラインって50Ω線路とか高速信号線じゃないよね?

一般配線なら片方を背面に持ってくとか、0Ω抵抗をつけて、部品の間に線通すとか。

50Ω線路なら、そういうブリッジがあったけど今手にはいるかは知らない。
何年か前マックエイトのブースで見た気がする

293774ワット発電中さん2018/04/11(水) 08:47:19.26ID:I/q2pZow
ありがとうございます。
インピーダンスは50です。
幅5nsくらいのパルスを通したいです。
交差する部品があるんですね。
参考になりました。ありがとうございました

294774ワット発電中さん2018/04/11(水) 10:23:26.62ID:+kZ3lpzd
同軸でジャンパ

295774ワット発電中さん2018/04/21(土) 02:19:12.93ID:KcBZSVK6
MSLで疑問があるんだが、部品面から半田面に電線路の途中で切り返すことって、
よくやられる事なのだろうか?
スルーホールの部分の反射に目をつむれば、有りなんだろうか

296774ワット発電中さん2018/04/23(月) 01:47:54.14ID:qlHZTlVd
おっしゃるように、切り返し部分だけ気をつければ、ある程度は行けると思う。

しかし、遠回しになっても良いので、なんとか交差無しにするアートワークを考えた方が良い気がする。

297774ワット発電中さん2018/04/25(水) 00:51:18.86ID:H6FRqM1P
よくやるが、RF線路ではほぼ禁じ手
二層基盤ではなく、もっと多層の場合はまあそれ前提とも言えるので普通。
信号線の層間接続スルーホールを打ったら、直近に必ずGNDのスルーもセットで打っておくことだ

298774ワット発電中さん2018/04/25(水) 01:00:18.15ID:fxFIXfFi
マイクロストリップラインは一筆書きで書けるところだけしか使えないのでしょうか。
上下をGNDで挟むストリップラインだと、切り返しはさらに面倒くさそう。

299774ワット発電中さん2018/04/25(水) 07:00:32.69ID:H6FRqM1P
上にもあったと思うが、ブリッジで立体交差する手はあるが。
あとは四層盤とか
電源線ならバスバーとか空中配線とか

300774ワット発電中さん2018/04/30(月) 02:03:37.50ID:4TKrUVZA
ちなみに、LCで組んだLPFって、入出力50Ωで設計するので、
出力を50Ωで終端すれば
入力端子から中を見たときは、純抵抗(50+/-j0 [Ω])なのでしょうか?

301774ワット発電中さん2018/04/30(月) 10:28:21.48ID:qD5ESUex
>300
ならない。肩のあたりとか普通に荒れるよ。

阻止域で出力に電圧が出てこないってことは、
そのあたりでは終端抵抗が回路的に無関係で、
入力からは LCの組にしか見えてない(エネルギーロスがない)のに
純抵抗とかありえんしょ。

どっちかつーとピークのあるチェビシェフのほうが
SWRは大人しい傾向にあったり、てのを何かで読んだな。

302774ワット発電中さん2018/04/30(月) 10:37:44.36ID:B0WXp/do
リップルを小さく設計した場合な。
LCフィルターはロスが少ない≒リターンロスが大きい

303774ワット発電中さん2018/04/30(月) 10:50:56.91ID:bPowOdaZ
>>300
どのような意図に基づいてその質問が発せられるに至ったか。

例えば帯域外(阻止域)で整合してないとアンプ発振したりしない?とか


実際、高調波阻止のために不用意にフィルタ入れると危ないこともある。
わざわざダイプレクサを用意して高調波側を抵抗終端する技術なんてあったしな

304774ワット発電中さん2018/04/30(月) 11:37:32.04ID:JBOH2Mv6
「回答力」を問われる質問だなw
>>300
理想的にはそのとおりで、純抵抗になる
ただし、わかってると思うけど
そうなるのはピンポイントの周波数だけね
スミスチャートを使って考えるとよくわかる

305774ワット発電中さん2018/04/30(月) 11:42:42.48ID:A1HsTsrr
実際のところ、仕様の50Ωというのも純抵抗というわけでは無くて、50Ωを基準にして所定以内の反射、というだけのことだしな。

当たり前過ぎて我々は忘れてしまうが、素人さんの品管受け入れでインピーダンスがちゃんと50かグラフを出せと言われて営業が困ったりすることが……

306774ワット発電中さん2018/04/30(月) 11:57:48.02ID:JBOH2Mv6
>>305
そういう当たり前のことに対応できるかどうかが、腕の見せ所

どうしても我々ジジイは質問者/要求者の意図とは直接関係ない
ことをゴチャゴチャ言いたがるクセがあるのでねw
まだまだ精進が必要です

307774ワット発電中さん2018/04/30(月) 16:54:00.93ID:F3L4d9R2
まずインピーダンスがわかっていないと思うよ 

308774ワット発電中さん2018/04/30(月) 17:09:12.75ID:bPowOdaZ
そりゃそうよ。
仕様書にインピーダンスが50Ωって書いてあって、VSWRが1.5ってなってるから、インピーダンスとVSWR両方のグラフくださいって言われるだけなんだもの。

立ち会い検査のときは検査官に直接説明して事なきを得たが、あとで営業さんに教育した

309774ワット発電中さん2018/05/02(水) 02:30:57.02ID:1ffTUR/5
スピーカを鳴らすアンプの仕様書に出力インピーダンス8Ωと書かれて
困ったことがある。
出力インピーダンスを8Ωにしたら半分熱になっちゃうしダンピング
ファクターも悪くなるし。

310774ワット発電中さん2018/05/02(水) 03:42:40.65ID:3FgDQnLJ

311774ワット発電中さん2018/05/02(水) 04:43:28.04ID:n/FPmWxe
>>309
え?

312774ワット発電中さん2018/05/02(水) 09:16:09.16ID:n5qqYsk5
>>309
ちょっと何言ってるか分からない

313774ワット発電中さん2018/05/02(水) 09:36:43.99ID:yUqECdfE
オーディオアンプの場合、8オームのスピーカーを駆動するアンプの
出力インピーダンスは通常0.08オームとかに設定するのね。両者の比の 100
の値をダンピングファクターDFという。DFを大きくとると締まった音になり、
10とか小さな値にとると(コーン紙の制動が悪くなるので)にぎやかな音に
なる。

高周波アンプとは考えかたが違って、インピーダンス整合という概念はない。

314774ワット発電中さん2018/05/02(水) 10:00:11.23ID:QLzEmWCs
オーディオで不整合の場合でも反射したり熱に化けたりせず
単に効率が落ちるだけってこと?

315774ワット発電中さん2018/05/02(水) 10:29:56.85ID:kkATL2fG
反射による定在波が問題になる周波数領域では無いし、損失が熱に化けるのは整合してても変わらない。
DFの実技的意味合いはオーディオに詳しくないから知らないが、スピーカーも単純化すればLR回路とバネマスダンパ系の組み合わせだから、LRの共振周波数シフトさせて、後段の機械系の周波数特性とのマッチング図ってんじゃねーの(適当

316774ワット発電中さん2018/05/02(水) 10:33:09.32ID:iXHJS/aV
普通に売られているダイナミックスピーカーは定電圧駆動が前提で設計されているから、
出来るだけ低いインピーダンスで駆動すると規格のf特に近くなる。
フルレンジとかウーハーに表示されているインピーダンスは、f0の上(400Hz位)にある
最も下がったところの値だから、全帯域で一定ではない。
電力については定電圧電源でモーターを回すのと似たイメージだね。

317774ワット発電中さん2018/05/02(水) 10:55:22.63ID:dvhjYV6y
周波数特性の略称?
・周特(>>283)
・f特
・そのほか

318774ワット発電中さん2018/05/02(水) 12:26:45.33ID:10wK9onT
>>315
細かいこと指摘するけど、
> LRの共振周波数シフトさせて
LRは共振しないよ。

スピーカーは、ボイスコイルが電気系と機械系の間を双方向エネルギ変換する。
これにより、コーン紙+αの重量と、ダンパばねによる機械的共振が
電気的なインピーダンスのピークとして観測され、共振として認識される。
この周波数がf0。

電気系と機械系の相互作用という意味で、水晶振動子の共振と同様。

319774ワット発電中さん2018/05/02(水) 13:10:54.54ID:kkATL2fG
>>318
細かくないよ!初歩的過ぎるミスだったよ。話の内容スレチなんで、雑談になってしまうけど、勉強になりました。

320774ワット発電中さん2018/05/02(水) 14:05:40.20ID:1ffTUR/5
インピーダンスマッチングは最大電力を取り出す条件だけど効率は50%
にしかならない。
出力インピーダンスが低いほど効率は良い。
高周波でもSGなどの測定器ではマッチングをとるけど、パワーを出して
エネルギーを利用する用途ではマッチングはとらない。

321774ワット発電中さん2018/05/02(水) 18:54:13.45ID:BptmcJeZ
WiFiじゃないんだけどさ、従来の赤外線人感センサーとは別に
3GHzとか4MHz前後の高周波センサーによる「レーダーセンサー」とかいう安い「人感センサー」出てきたよね
PIRとか赤外線検知するわけじゃないからら密閉型照明器具に入れても感度良好
ただし動きを検知するわけじゃないので物が落ちても不検知
基板にアンテナ印刷してあるけどあれは電波の擾乱を検知してるのかね。その割に消費電力すごく小さいんだが
https://www.youtube.com/watch?v=rgVu9n_j9pM

322774ワット発電中さん2018/05/02(水) 19:25:48.01ID:7eySeO3g
>>321
3.2GHz出力でドップラー効果による動き検知らしいよ。
少なくとも、動画ではそう解説してる。
こんなものが100円なんて言われたら、どうしようもないよなあ。

323774ワット発電中さん2018/05/04(金) 14:21:05.39ID:kFE5sEwg
「PLL-ICの使い方」って、このスレではどう評価されてるのでしょうか?
ttp://iss.ndl.go.jp/books/R100000001-I065997743-00

324774ワット発電中さん2018/05/04(金) 16:27:05.80ID:P3Mdb1Rq
もう、古すぎ;;

325774ワット発電中さん2018/05/04(金) 16:41:06.45ID:92iboiWJ
本に出てくるICはかなり骨董だよ。
基本的な考え方は今でも同じだから勉強には使える。
肝心なところは当時のモトローラの資料をコピーしているようだ。

326774ワット発電中さん2018/05/04(金) 17:12:43.09ID:Aq+WVZ8T
アナログ高周波の偉い人達よ、

ここに、>>321 が書いていたドップラによる動きセンサの解説が出ている。
https://ita.ovh/files/rcwl-0516.pdf

俺が読む限り、3.2Ghzの発振はTrによるコルピッツ発振器で、
このTrが反射波とのMixも行って、その後の処理をRCWL-9196というICに任せると書いてある。

3.2GHzの波なら1m/sの移動で10Hzぐらいのシフトとなるので、
あとは低周波処理だけでOKと計算上はわかるけど、
こんな簡単な基板と回路で、3.2GHzを扱えるものなんか?

3273232018/05/04(金) 20:23:35.36ID:kFE5sEwg
>>324
やっぱりw

>>325
4046とかに載ってる位相周波数弁別器はジッタ多めとか、
そもそも位相周波数弁別器のとこはジッタ低減の為にも(低周波数帯でも)速い石使え…
という事なんだそうですが(←受け売り)、
そういやこの本の最後の方に4046載ってたなぁと思い出したので、ついw

328774ワット発電中さん2018/05/04(金) 20:44:25.89ID:92iboiWJ
>>327
4046もHCタイプだとかなり使えるよ。 速いしCMOSだから出力振幅も大きいし、
チャージポンプ部分がハイインピーダンスなので今でも便利に使っている。
4000シリーズの品はスイッチングの遷移時間が大きいから、その分、ジッターが
大きくなるということだと思う。 
でも、当時の東芝のTC5081とかと同等でしょう。
5081はHF帯のセットのシンセにはよく使われていた。

3293232018/05/06(日) 19:56:28.59ID:0TKBelZB
位相周波数比較器の不感帯のやつ見つかりますた。
ttp://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2007/03/p243-244.pdf

EX-ORの(位相のみの)比較器の方がジッタの面では有利だそうで。

>>328
VCOにメーカー毎の個性があるそうですね。
ttps://ci.nii.ac.jp/naid/110009226218/

そういえば、4046に違いがある話を「PLL回路の設計と応用」で読んだ様な…。
ttp://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/33/33451.htm

330774ワット発電中さん2018/05/09(水) 03:21:24.09ID:Mqvqtskt
教えてください

多段のアンプで増幅器を作るとき、初段でゲインを取った方がノイズが少ないと知りました。
10倍→2倍→2倍という感じです。
周波数は500MHz以下で良いので、LPFを入れようと思いますが、どの位置にLPFを入れるのが良いのでしょうか?
1) 10倍→2倍→2倍→LPF
2) 10倍→LPF→2倍→2倍
3) LPF→10倍→LPF→2倍→2倍
ノイズの少ないアンプにするためには、
先頭にLPFを置いて帯域を絞って(ノイズを減らして)からアンプした方が良いと思っています。

331774ワット発電中さん2018/05/09(水) 06:52:23.15ID:+fObWpdZ
アンプ自身が出すノイズをn1、n2として2段アンプで10倍にするとき

初段10倍、2段目1倍なら (n1×10)×1+n2×1
初段1倍、2段目10倍なら (n1×1)×10+n2×10 だしね…。
(「+」は二乗して加算して平方根)

LPFについては、信号に含まれるノイズを除去する目的なら初段に近い方がいいし、
アンプ自身が出すノイズが出力に出ないようにしたいのなら後ろの方が良いのでは?

飽和したり、そうでなくてもノイズによる振れ幅が大きいことでアンプとしての
性能を損なわないようにフィルタを配置することになると思います。

332774ワット発電中さん2018/05/09(水) 07:11:30.78ID:tikHnxOD
NF、熱、損失でググってくれ。
初段の損失はそのまま雑音になる。

ものすごくシビアな受信系なら、初段はすごい高性能なLNA(広帯域で高利得で低雑音)をいきなりアンテナに繋ぐ。
フィルタは使ったとしても低損失で帯域はあまり絞らないものにする。

ただこれは宇宙とかの話ね。

普通は許容される損失の範囲で初段アンプ前に帯域を絞っておきたい。使用周波数帯域外の信号で飽和したりするのも困るから

3333282018/05/09(水) 22:47:38.02ID:G/vy+FJC
>>329
ex-orのPDはアナログ乗算器と同じような感じだね。
このタイプは全期間が位相検出に寄与するから、エッジのみで比較するFFタイプのもの
より不感帯の影響が小さいということだろうけど、比較波形がそのまま同期位置に
影響するとか検出感度が低いなどの欠点もある。

4046のVCOは定石のマルチバイブレーターらしい。
各社のMOS−TRのアナログ特性が異なるから、VCOの制御特性も違ってくる。
外付け抵抗は内部の電流源を設定し、それと外付けCで発振周波数を決めている。
推測だけど、この電流源の制御特性の違いが個性だと思う。(Ids対Vgsがもろに出ている?)

334774ワット発電中さん2018/05/10(木) 00:18:36.10ID:+XMrqTnY
高周波回路ってディスクリートのものすごく簡単な回路でもコイルさえちゃんと巻けば
とりあえず使えるようにはなるけど、温度湿度変化とかものすごく微妙な変化でどんどん特性が変化しちゃうから
ガラス基板にアンテナ含めてパターン印刷でもしないと再現性に問題ありなイメージ

335774ワット発電中さん2018/05/15(火) 07:55:15.37ID:2jCX+aSk
質問があります

基板上でマイクロストリップラインを使いますが、
携帯の中のVCOモジュールなど、とても小さな基板の中でもストリップラインを使っているのでしょうか?
マイクロストリップラインを使うまでもなく、短い距離なら
そのような手法は用いずに、通常のパターンになってしまうと思うのです。

336774ワット発電中さん2018/05/15(火) 08:15:23.70ID:iSSZa3eR
ものによるが、小さい基板では極薄だったり高誘電率だったりで、50Ωが細い線なので結局50で引く。

低い周波数なら50でなくとも致命的ではないが、結局へんなL分が入るので差し支えなければ50で引きたい。

一方でクローズドなのだから動きさえすれば何でも良いという設計もある。

VCOは自分で設計したことないので知らんが、ケースはずして中を見ると基板の厚み薄いから線幅見てこんなもんかなーとは思ったような曖昧な記憶

337774ワット発電中さん2018/05/15(火) 09:04:31.21ID:2jCX+aSk
>>336
早速ありがとうございます。
なるほどです。

層間が薄ければパターンは細くなりますが、
部品のランドはどう考えるべきでしょうか?
パターン幅と同じ部品幅なら良いですが、
そうではないことが多いと思います。
大抵はLよりCが大きくなると思うので、
50線路の途中に30Ωとか20Ωとかが入ることになりますよね。

338774ワット発電中さん2018/05/15(火) 21:44:04.03ID:rli1dHla
>>337
もちろん部品ランドの寄生容量も込みで設計するよ
携帯なんかの小さい機器だったら、50Ωにこだわらずに
デバイスのインピーダンス特性に合わせてパターン設計することもある

339774ワット発電中さん2018/05/15(火) 22:29:53.85ID:iSSZa3eR
>>337
いいところに目が行くな。
まず二つある。

ひとつは指摘の通りランドの影響が無視できないレベルで存在する。

もうひとつは指定された基板(材料および基板厚も含めてすべて)で作れば無視してよい。

つまり、部品を作る方で、ランドの影響込みで調整している。なので、誘電率だけでなく、厚みもうっかり変えられないという問題があって辛い

340774ワット発電中さん2018/05/16(水) 12:55:04.73ID:UR6OCZIC
波長に対して十分短い線路長で設計する場合は
線幅特性インピーダンスは気にせず
層間容量が影響しないように配慮するくらいだな

341774ワット発電中さん2018/05/21(月) 09:35:09.27ID:+YPLsCwK
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