秋月で高速オペアンプAD9631を買ってきました。
1回路入りの超高速オペアンプ。500円なり。
WEBのカタログには載っていないようです。
アナデバのデータシートによると、SR＝1300Vの
超高速。ユニティーから安定動作。
こことか見ると、やはりかなり扱いは大変な
代物のようです↓。
http://www.usagi-js.com/acforum/acforum.cgi?no=13&reno=12&oya=12&mode=msgview&page=10
まぁ、これだけの高速アンプだから覚悟はして
いましたが、ずいぶん大変そうねぇ…
ベタグランドにして１ｍｍ以内で繋がないと
イケナイとか、＋、－の両方に直列で140Ωの抵抗を
入れなさいとか（データシートだと130と140みたいですが）、
+Vs、-Vsピンはチップコンデンサで最短距離で
ベタグランドに接地とか、おやつは300円以内とか…
いろいろ。
まぁ、最高速で使うわけじゃないので、出来る限り
の対応はしておこうというレベルで考えておきます。
LM7171の4100V/usよりは遅いから、もう少し
ぬるくても何とかなるんじゃないかという甘い予想。
あ、
ネコロジーに繋いでオシロを作っちゃおうという
お話の続きです。
ネコロジーに、8ビットＡＤコンバーターAD9283を
接続し、このアナログ入力回路部分のインピーダンス
を下げるためにAD9631を繋いで、ここにプローブを
接続することにしよう、という考えです。
目下のところせいぜい２．５Ｍｓｐｓ程度なので、
１７５ＭＨｚのオペアンプや、８０Ｍｓｐｓの
ＡＤコンバーターを使うまでもないのですが、
まぁ立ってるものは親でも使えと昔から言うので、
これを使うことにします。
（ホントはＣＰＬＤ使って高速化するときの布石です）
電源電圧が難しいところ。特にAD9283（ＡＤコンバーター）
の電源周りが。
このＩＣ側は３Ｖタイプで絶対定格が４Ｖ。マイコンと
ＳＲＡＭ側は２０ＭＨｚで動かすのに５Ｖ電源が必要。
と言うわけで、ＩＣ間のＩ／Ｆには電源変換が必要
になります。
しかも、ネコロジーはＳＲＡＭとの接続に変則的な方法
を取っているので、ＳＲＡＭ－AD9283－MEGA48の３者で
電源電圧が混在し、かつ色んな方向にデータが流れます。
特に困るのが、ＡＤコンからＳＲＡＭに取り込んだデータ
をMEGA48から読み出す時。この時ＳＲＡＭの出力信号は
５Ｖなので、それがAD9283に掛かると壊れちゃう。
ＳＲＡＭから読み出しする時はＡＤコンをアイソレート
しておく必要あり。その方法を考えないと…
そしてもう一つの難しいところ：信号の入力電圧幅。
仮にオペアンプをユニティーで使うとすると、
オペアンプの入力に掛けていい電圧は－０．５Ｖ～
＋３．５Ｖ。（電源３Ｖの場合…AD9631の定格による）
このオペアンプは±３Ｖから使えるので、＋Ｖｓは電源電圧
の設定しだいでなんとでも出来るんですが、問題は－Ｖｓ
の方。
まず単電源を謳っていないオペアンプなので、
－ＶｓをＧＮＤ電位にはできません。
ある程度の負値にしてあげないと、ＧＮＤ電位付近が
拾えない（不感領域）ということになります。
じゃぁ、－０．５Ｖ～－１Ｖ程度を使うとしましょう。
これならＧＮＤ電位の入力まで出来るようになるんですが、
元々最低±３Ｖ電源を前提にしているということは、
－Ｖｓ～＋Ｖｓの電位差は６Ｖというわけです。
－Ｖｓを－０．５Ｖとすると＋Ｖｓとの電位差は約３．５Ｖ。
これでは、オペアンプが動作できるかわからないし、
動いたとしても電圧不足で高速動作は望めないでしょう。
じゃぁ、電源を±３Ｖの両電源と仮定します。
この場合、プローブから－３Ｖの負電圧が入力されると
AD9631にも－３Ｖまでの負電圧が掛かってしまうことに
なります。ラッチアップしますね。これは回避したい。
どうにかして、この－３Ｖをカットしてしまいたい
のですが、単純にオペアンプとツェナーでリミッタ回路
組むと、動作が遅すぎてアウト（多分）。ラッチアップ
しちゃうでしょう。
オペアンプの両入力端子か、ＡＤコンの両入力端子を
ショットキダイオードでＧＮＤにショートさせちゃえば
いいかなぁ…というのが目下考えている解決策。
この方法はＩＣ壊さない速さでバイパス動作可能なのか
と言う点と、ショットキバリアダイオードのＶｆが
０．５Ｖ以内に入っているのかというのが懸念事項。
スイッチング特性は一般に数十ピコ秒単位らしい
のですが…このくらいなら大丈夫？
オペアンプの入力段に取り付けるとしたら、順方向の
漏れ電流が大きいのでこれが大きな誤差を作り出しそう
なのは想像に難くないし…
うーん。
普通、この手の処理をする時って、どんな回路を
組むものなんだろう？
仮にオペアンプでリミッタ回路組むとして、ツェナー
ダイオードの代わりにショットキバリアダイオード
を使ってみるっていうのはどうかなぁ？あとでちょっと
考えてみよう…。
そもそもAD9283が５Ｖ動作ＩＣならもう少し事態は
簡単に済みそうなんだけどなぁ…。
（後日訂正：記事中の一部間違えを修正しました。
AD9631とAD9283がゴチャゴチャになってた、など）
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