特集 電子回路の見方・読み方・作り方 ここが一番やっかいな トラブルを引き起こす！ アナログ＆電源回路 チェックリスト 大塚 昭一郎，今関 雅敬 Syoichiro Ohtsuka/Masataka Imazeki １．電源にデカップリング・コンデンサは入っていますか？ OP アンプの応用例として，マイコンの A−D コン バータ入力部のセンサ信号増幅回路，D−A コンバー タ出力部の出力駆動回路を想定し（図 1），OP アンプ 回路のチェックポイントを抽出しました． OP アンプは電源にノイズが乗ると，そのノイズま で増幅して出力してしまいます．これが発振の原因に なります．マイコンなどのロジック IC は高速のクロ ックで動作しているため，このクロックに同期したノ イズが電源ラインをとおして OP アンプに伝達されて しまうのです． このため OP アンプの電源ラインにノイズ除去用の デカップリング・コンデンサを挿入します．図 2 のよ うに単電源 OP アンプでは電源−GND 間に，両電源 OP アンプでは V ＋，V − 電源と GND の間にそれぞれ 挿入します．容量は 0.1 μF 程度が一般的です． 基板のレイアウト上では，デカップリング・コンデ ンサは OP アンプの電源端子の近くに設置するのが効 果的です． 図 3（a）の回路図の配線パターン例を図 3（b） に示します．電源 V ＋の 8 番ピンの直近にデカップリ ング・コンデンサが配置されています． 市販の OP アンプには，1 回路入り，2 回路入り，4 回路入りの品があります．これらの OP アンプ内部で は，電源は 1 系統しかありません．もし，2 回路入りの マイコン センサ 信号の アンプ A-D コン バータ 図 1 OP アンプはセンサの信号を増幅したりフィルタしたり， D−A コンバータの信号を増幅したりする デンサを IC の真横に置いたとしても，回路 B が回路 A に与える影響を完全に取り去ることはできません． そのような場合は，別々の IC に入っている OP アン プを使うしかありません．さらに各々の IC の電源端 子にデカップリング・コンデンサを接続しておきます． VCC − C R1 IN1 2 −8 3＋ R2 1 OUT1 IN2 4 IC 1 2 デカップリング・ コンデンサ ＋ R1 IN1 4 デカップリング・ コンデンサ （a）単電源 V− （b）両電源 図 2 OP アンプの電源にはデカップリング・コンデンサが必須 2013 年 4 月号 7 OUT2 IC 2 2 反転入力端子 の近くに置く R2 1 OUT1 IC 5 ＋ 5＋ べたグラウンドで囲う デカップリング・ コンデンサ − 6− （a）電源，GND配線，ピン番号を記載した回路図 V＋ VCC 1 ここに使うOPアンプのチェックポイントを紹介 OP アンプで，回路 A はセンサからの直流 5 mV の信号 を 500 mV に増幅，回路 B は 5 VP−P，100 kHz のサイン 波を入出力しているとすれば，デカップリング・コン 出力 駆動 回路 D-A コン バータ イントロダクション 回路図記号マメ辞典 第1章 IN2 C 8 VCC 電源端子の 近くに置く OUT2 （b）パターン・レイアウト例 図 3 デカップリング・コンデンサは電源端子の近くに置く 配線パターン設計者に気持ちが伝わるように回路図を描きたい 79 2
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