＜駆動回路7＞

ところで、前回回路設計と料理との共通点を上げてみましたが、
一つの共通点としてどちらも結果が一番の目的とはいいました。
しかし、その結果を出すためにはやはりその結果を生み出す為の過程が大事だなと思います。
よい結果を出すには、必ずよいやり方（過程）、それも自分なりのアイディアが
入っていることが重要な気がします。過程が悪くても、たまたま
旨く行く場合もありますが、何度か繰り返すうちにいろいろとボロが出てきます。

いろいろなやり方（過程）を考え試行錯誤を繰り返し、失敗を重ねて行くうちに
これだ！という自分なりの落としどころが判っていくような気がします。
情報化時代の昨今、料理も回路設計もネットを探せば、その製作方法（過程）は
いくらでも知ることはできますが、いざやってみると意外と旨くいかないことが
多いです。また旨く行っても何か物足りなさを感じてしまいます。

私のもの作りについての信条としては、他人の情報は知識として蓄え、それに
何か自分なりのアイディアを加えることを大切にしています。
その結果失敗しても、自分のいい肥やしになるし、また次はこういう工夫をしてみよう、
こういう新しいことをやってみようなどと意欲が湧いてきます。
他人が決めたことでよい結果を得るよりも、自分が決めたことで旨くいかない方が
自分を成長させてくれるなあ～！とふと思います。
仕事に関しては旨くいかないことだらけでも困りますが！

＜駆動回路７＞
以前、駆動回路6において分析が中途半端になっていたので続編です。
容量性負荷を安定して駆動する回路ということで、電流源とアンプと帰還容量を使い
ましたが、図１の等価回路からを伝達関数①式を算出し、またラプラス変換を使い
過渡応答②式を計算しました。

＜図１＞　　出力回路の等価モデル

②式はt=0s時に入力電流が0→Iiに立ち上がった時の単位ステップ応答です。
よって、各定数を以下に仮定しCoを変数としてグラフをプロットしてみます。
     Gm=100ms
     Cf=2pF
     Ii=1mA
符号は見やすくするために絶対値をとり＋側で計算させたグラフを図２に示しました。
この回路は積分器なので、数学上はIiが立ち下がらない限り出力電圧は増加していきますが、実際の回路では電源電圧が有限なため、出力電圧が電源電圧まで達すると回路が動作しなくなり電圧は止ってしまいます。
Coを変数としたのは、どの程度の容量負荷になると出力のスルーレートに影響するか
を考察してみたかったからです。

 ＜図２＞　波形応答

＜図３＞　　周波数応答

この条件の場合、負荷容量は10pFくらいまで、Cfに対して5倍くらいならまったく影響ありませんが、それ以上だとスルーレートを劣化させてしまいます。これはIC内部の帰還容量Cfを注意して設計しないと、IC外部の負荷容量変動やバラツキに対して安定性がなくなることを意味しています。
さて、以前から引き続き出力負荷を駆動するラインドライバーの回路を用い手計算にて伝達関数、過渡応答を算出し特性を分析してきました。
このような結果は実際の設計工程ではシミューレーターなどを使えばすぐに確認することができます。
しかし、手間隙かけて計算することが重要だなと思うのは、過渡応答②式の特性イメージを導き出し、式から特性を予測するということです。
過渡応答の場合、詳細は計算が必要ですが、②式から１項の右上がりの直線と２項の指数
関数の加算であるので、おおよその特性はイメージできます。
このおおよそが式を使うことによりイメージできること＝過程を分析すること、が私は重要ではないかと思います。
要は過程を知ることにより、その原理が見えてくるので、なにか問題が起こった場合でもその対策や解決案などのアイディアは導きやすいように思います。
ちなみに、過渡応答を導き出した伝達関数①式は分母が２次、分子が１次で解も存在するので、周波数応答の予測は容易ですが一応、図３に図示しました。