PSpiceによるOPアンプ回路設計

遠坂俊昭さんのPSpiceによるOPアンプ回路設計を購入しました。



LTspiceと他の回路シミュレータの比較でLTspiceのアドバンテージを声高に主張しておきながら、何故いまさらPSpiceの本を?という疑問もあるかもしれませんが、LTspiceもPSpiceも基本的なSPICEの部分は同じなので、基礎さえ理解できていればLTspiceにも応用できます。

なんにせよ、PSpiceによるOPアンプ回路設計は、お勧めできる内容で、今後ねがてぃぶろぐの参考文献欄に頻出するであろうことは確かです。


内容紹介


 OPアンプに関する解説書は数多く出版されていますが,その内容を確認するために実際に回路を動かそうとすると大変な手間がかかります.しかし,パソコン上で動作する回路シミュレータを使用すれば,容易に実現することができます.そこで本書は,OPアンプ回路をシミュレーションによって理解することを目指しました.
 本書は,定番シミュレータPSpiceについて解説した姉妹書「電子回路シミュレータPSpice入門編」,「電子回路シミュレータSPICE実践編」に続く第3弾です.OPアンプを使用した回路設計に,回路シミュレータを活かす事例を集大成しました.
 本書の付属CD-ROMには,本書で実際にシミュレーション解析した回路のデータ・ファイルを収録しました.シミュレーション・ツールやモデルは収録されていません.それらは,本書の姉妹書である「電子回路シミュレータPSpice入門編」付属CD-ROMに収録されています.


回路シミュレータ本として


前述のとおり、基本操作がマスターできているならばLTspiceでも応用が利きます。OPアンプ回路は回路シミュレーションが非常に有効な分野です。PSpiceによるOPアンプ回路設計はOPアンプ回路の性能評価をする上でよい教科書になると思います。

一方で、回路シミュレータの入門書ではないので、SPICEの使い方に関しては、軽く触れられている程度です。私はLTspiceユーザーなのでLTspiceの入門書を薦めたいところですが、PSpiceによるOPアンプ回路設計の付属CD-ROMのファイルが直接扱えると言う意味では、電子回路シミュレータPSpice入門編とあわせて読むのもよいかもしれません。





OPアンプ本として


私がOPアンプの入門書として推すのは、トランジスタ技術SPECIAL OPアンプによる実用回路設計定本 OPアンプ回路の設計です。



これら2冊と比べてPSpiceによるOPアンプ回路設計は、本質的にはOPアンプ自体の入門書ではないので、OPアンプ内部のトランジスタレベルまで踏み込んだ難しい解説などはほとんどありません。
一方で、目次を見て分かるとおり、扱う回路の種類は非常に多いため、OPアンプ応用回路集としても有用だと思います。

目次


 ~回路エンジニアは左手にはんだごて,右手にSPICE~
Introduction 本書を活用するにあたって
 1―PSpiceについて
 2―PSpiceの操作手順について
 3―テキストによる回路図ファイルの作成方法
 4―パラメトリック解析の使用方法
 5―モンテカルロ解析の使用方法

 ~シミュレーションを使いこなすためには自分でモデルを作成する~
第1章 PSpiceによるOPアンプ回路設計の基礎
 1.1―理想OPアンプと現実のOPアンプの違いを確認しておこう
 1.2―自分でOPアンプ・モデルを作るのが最適
 1.3―非反転アンプと反転アンプの徹底理解
 1.4―受動部品R,C,Lの理想と現実

 ~コモン・モード雑音の除去効果をシミュレーションで確認する~
第2章 信号の測定と(計装用)差動アンプ
 2.1―(計装用)差動アンプと同相電圧除去
 2.2―OPアンプ固有のCMRR特性と差動アンプの特性
 2.3―本格的な(計装用)差動アンプ回路へ

 ~設計検証とともに素子誤差の影響をシミュレーションする~
第3章 アクティブ・フィルタの設計
 3.1―フィルタのあらまし
 3.2―ローパス・フィルタのシミュレーション設計
 3.3―ハイパス・フィルタのシミュレーション設計
 3.4―バンドパス・フィルタのシミュレーション設計
 3.5―ユニバーサル・フィルタのシミュレーション設計
 3.6―特殊なアクティブ・フィルタのシミュレーション設計

 ~より高性能な複合アンプの特性を検証する~
第4章 高度な複合アンプへ発展させる
 4.1―電圧-電流変換(V-Iコンバータ)回路
 4.2―高速・高精度複合アンプ
 4.3―利得精度を向上させた複合アンプ
 4.4―位相-周波数特性を向上させた複合アンプ
 4.5―ハイブリッド・トランジスタ・ローノイズ・アンプ
 4.6―ハイブリッドFETローノイズ・アンプ
 4.7―ハイブリッド・ハイインピーダンス・ヘッド・アンプ
 4.8―フォトカプラを使用したアイソレーション・アンプ
 4.9―トランスを使用したアイソレーション・アンプ

 ~周波数特性と雑音特性をシミュレーションする~
第5章 I-V(電流-電圧)変換回路の設計と応用
 5.1―電流-電圧変換回路
 5.2―電圧入力によるCT(カレント・トランス)用増幅器
 5.3―電流入力によるCT用増幅器
 5.4―直流ドリフトを改善したCT用増幅回路
 5.5―フォト・ダイオード用増幅器
 5.6―特性を改善したフォト・ダイオード用増幅回路
 5.7―電圧入力による圧電型加速度センサ用増幅回路
 5.8―圧電型加速度センサ用チャージ・アンプ

 ~AC-DC変換器の誤差と限界を検証する~
第6章 非線形な増幅/変換回路の設計
 6.1―ツェナー・ダイオードを使用したリミット増幅器
  コラム 二つのツェナー・ダイオードの比較
 6.2―リミット値を半固定に設定できるリミット増幅回路
 6.3―直流電圧でリミット値をコントロールできるリミット増幅器
 6.4―FETを使用したスルーレート・リミッタ
 6.5―OPアンプを使用した両波検波回路
 6.6―高周波特性のよい両波検波回路
 6.7―高精度の両波検波回路
 6.8―平均値応答のAC-DCコンバータ
 6.9―高周波特性がよく直流ドリフト対策をしたAC-DCコンバータ
 6.10―平均値検波と実効値検波

 ~発振原理をシミュレータで確認する~
第7章 発振回路の設計
 7.1―発振回路オーバビュー
 7.2―汎用タイマIC 555を使用したマルチバイブレータ回路
 7.3―OPアンプによるマルチバイブレータ回路
 7.4―ファンクション・ジェネレータ(方形波・三角波)基本回路
 7.5―ダイオード・ブリッジを使用した高確度ファンクション・ジェネレータ
 7.6―デューティを可変できるファンクション・ジェネレータ
 7.7―半固定抵抗で周波数を可変できるファンクション・ジェネレータ
 7.8―直流電圧により周波数スイープできるファンクション・ジェネレータ
 7.9―クリッパ方式によるウィーンブリッジ発振回路
 7.10―AGC方式によるウィーンブリッジ発振回路
 7.11―Bubba発振器
 7.12―直交(直角位相)発振回路
 7.13―クリッパ方式によるステート・バリアブル・フィルタを用いた発振回路
 7.14―AGC方式ステート・バリアブル・フィルタによる発振回路
 7.15―低周波で低歪みのステート・バリアブル・フィルタによる発振回路

 ~安定性を決定する負帰還特性をシミュレーションする~
第8章 電源回路設計への応用
 8.1―低電圧シリーズ・レギュレータ(15V・250mA)
 8.2―中電圧シリーズ・レギュレータ(100V・50mA)
 8.3―高電圧シリーズ・レギュレータ(300V・150mA)
 8.4―電圧可変トラッキング・レギュレータ
 8.5―定電圧・定電流電源



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