デジタル処理は必ずしも万能ではない (あるいは何がアナログ・エンジニアを笑わせたのか) Q.デジタル・システムの方が安くて強力なのに、なぜアナログ信号処理 を推奨するのでしょうか? A. 場合によっては、アナログ信号 筆者紹介: James Bryant は、 1982 年 からア ナ ログ・ デバイセズの欧州地区で 処理のほうが安価で、しかもデジタ ル処理ではできないことも可能な場 アプリケーション・マネー 合があるからです。アナログ信号処 理回路の売上を見ても、このことが わかります。 ジャを担当しています。 リーズ大学で物理学と哲 学の学位を取得し、さら ロンドンのサウス・ケンジントンに ある科学博物館は、ビクトリア女王 の時代に設立されました。この博物 に C.Eng.、Eur.Eng.、 MIEE、FBIS の資格があ ります。エンジニアリン 館は想像力豊かに運営され、一見の 価値がありますが、そのユーモアの センスについてはあまり知られてい ません。最近、私はそこのコンピュータ・サイエン スの展示エリアを訪ね、笑いに笑いました。しかも 大声で笑ってしまったので、あやうく挙動不審でつ かまるところでした。私が笑いをこらえ切れなかっ たのは、 「時代遅れのアナログ・コンピューティン グ技術」というラベルの貼られたガラス・ケースの 中になんと AD534 アナログ乗算器を見つけたから でした。アナログ・デバイセズはこの製品を 30 年 以上も前からずっと製造しており、今も相当な販売 収益を上げているのです。 実際、アナログのほうがデジタルよりも明らかに勝 る処理がいくつもあります。デジタル乗算は簡単で 安価ですが、元のデータおよび必要とする出力デー タのどちらもアナログの場合、アナログからデジタ ルに変換し、さらにその逆に変換するための A/D コ ンバータ(ADC)と D/A コンバータ(DAC)が必要 となるため、コストと複雑さはアナログ乗算器をは グに情熱を傾けるかたわ ら、アマチュア無線家で 場合は、負荷の電圧と電流をオーバーサンプリング して実際の電力を求めなければならず、その結果、 コンバータとプロセッサの仕事が増えます。負荷に 含まれる電圧と電流で駆動するアナログ乗算器な ら、 瞬時電力に比例した出力が得られ、 そこからゆっ くり積分計算したりサンプリングすることができ G4CLFを持っています。 ます。 たとえ、対象が複雑な波形の実効値(rms)電圧のみ の場合でも、アナログの rms 計算は数ギガヘルツで 行われ、オーバーサンプリングするデジタル・シス テムに比べて 100 倍も高速です。 さらに、 最高分解能のADCでさえ、 そのダイナミック・ レンジはアナログ・ログアンプに比べて 20dB ∼ 30dB ほど小さいといえます。つまり、アナログ信 号処理のほうがデジタルに比べてコストと性能では るかに勝っている領域は、まだいくつもあるのです。 この記事に関する ご意見・ご感想は、 [email protected] までお寄せください。 その他のRAQについては、 るかに上回ることがあります。また、高速システム では、デジタル伝搬遅延が大きくなり過ぎることも あります。 さらに、たとえ最終的にはデジタル・データが必要 な場合でも、ADC の前にアナログ信号を処理する ほうが効率的なこともあります。たとえば AC 電力 測定の場合です。測定する信号が単純な 50 Hz ない し 60Hz のサイン波で、負荷が抵抗性の場合なら、 測定は簡単です。しかし、信号がもっと複雑だった り、リアクタンスな負荷であったり、周波数が高い も あ り、コ ー ル サ イ ン www.analog.com/jp/RAQ をご覧ください。 アナログ処理の詳細については、 下記 Web サイトをご覧ください。 www.analog.com/jp/RAQ/Issue10/info www.analog.com/jp
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