［VOD/Full KIT/data］USBマルチ測定器付き！実測とシミュレーションで学ぶアナログ回路設計

OPアンプの基本/周波数特性から発振/雑音対策まで，全13の実習で完全マスタ


  • 型名：z-adalm1000-on1
  • 仕様：キット（ADALM1000とz-adalmopa），回路図，部品表，実習用ソース，講義300分，解説149頁，補助資料12頁
  • 定価：49,500円（税込・送料無料）

  • 著者・講師：石井 聡/Satoru Ishii（アナログ・デバイセズ プリンシパル・エンジニア）
  • 協力：DigiKey Electronics，Analog Devices
  • 企画・編集： ZEPエンジニアリング株式会社
  • ご注意：ADALM1000をお持ちの方はこちらをお求めください

  • 1人当たり1ライセンスです：本製品のすべての映像，画像，文書テキスト，ソースコードは，著作権法によって厳格に守られています．無許可の転載，複製，転用は法律により罰せられます．同梱の説明書に，講義ビデオ，講義テキスト，ソースコード類のダウンロードが可能になるパスワードが記載されています．


図1　アナログ・デバイセズ製USB測定器“ADALM1000”とZEPエンジニアリング製OPアンプ実習キット“z-adalmopa”を使って，アナログ回路のキーデバイス“OPアンプ”を完全攻略！ 図2　ADALM1000とOPアンプ実習キットを使った実験に加えて，電子回路シミュレータ LTspice（アナログ・デバイセズ製）も動かしてOPアンプのふるまいを徹底理解！
図3　低い電源電圧でもOPアンプのパフォーマンスを100$\%$引き出すテクニックを完璧マスタ 図4　OPアンプ回路の発振への対応策も実験とシミュレーションでマスタ

本製品のあらまし

本VODは，2025年10月3日開催の「実験キットとパソコンで学ぶ Analog Devicesアナログ電子回路教室」の録画製品です．

OPアンプは，計測や通信，ロボット/車載まで，電子回路の設計・開発に欠かすことのできない重要なアナログICです．適切なOPアンプを選択して，正しい回路を構成することで，良好な性能をもつ電子回路を作ることができるでしょう．しかし，高校や大学の教科書には，OPアンプの選び方や実用的な回路の構成法は記されていません．

本VOD製品では，現場で実際に利用されているOPアンプ“AD8506”を実装した実習キット“z-adalmopa”（ZEPエンジニアリング製）を動かしながらOPアンプの実践的かつ重要なポイントを理解します．

実習には，低速ながらセンサ回路に広く利用されているCMOS OPアンプAD8506を使いますが，高精度，もしくは高速な性能のOPアンプでも，おさえるべき基本は同じです．

回路の性能やふるまいは，USBマルチ測定器 “ADALM1000”を使って観測・測定します．ご自身のパソコンに，“ALICE”というソフトウェアをインストールすると，オシロスコープ（波形観測），ボーデ・プロッタ（ネットワーク解析），スペクトラム・アナライザ，インピーダンス・アナライザ，ディジタル・マルチメータなど，さまざまな測定が可能になります．

次の全13種類の実習を通じて，OPアンプの使い方の基本をすべて学びます．その範囲は，増幅の基本から，ノイズ解析や異常発振に対する安定性の確認・確保方法まで，多岐にわたります．

  1. 非反転増幅回路
  2. 反転増幅回路
  3. ボルテージ・フォロワ
  4. 増幅回路の周波数特性
  5. スルーレート特性
  6. ミキシング回路の動作
  7. OPアンプのオフセット電圧の測定
  8. OPアンプの出力インピーダンス
  9. トランジスタのドライバ回路
  10. OPアンプの安定性
  11. OPアンプのノイズ
  12. フォトダイオード・アンプの安定性評価
  13. 弛張発振回路

本製品以外に必要なもの

  1. USB Type-Aコネクタが接続できるWindows PC
  2. 推奨：ニッパ，ピンセット，関数電卓

本製品を購入された方へ「講義ビデオと講義テキストのリンク先」

下記リンク先(青字)をクリックし，本製品同梱の説明書に書かれたパスワードを入力してください．

「USBマルチ測定器付き！実測とシミュレーションで学ぶアナログ回路設計」講義動画.mp4

  • 0:00:00　自己紹介
  • 0:01:01　もくじ
  • 0:03:55　イントロダクション
  • 0:14:26　OPアンプの基本
  • 0:27:08　実験1　非反転増幅回路
  • 0:46:05　実験2　反転増幅回路
  • 0:58:45　実験3　ボルテージ・フォロワ
  • 1:11:55　実験4　OPアンプ増幅回路の周波数特性
  • 1:47:10　Q&A
  • 2:01:19　実験5　スルーレート特性
  • 2:19:21　実験6　ミキシング回路の動作
  • 2:30:45　実験7　OPアンプのオフセット電圧の測定
  • 2:41:40　実験8　OPアンプの出力インピーダンスの測定
  • 3:09:29　実験9　トランジスタのドライバ回路と負帰還の効果
  • 3:25:23　実験10　負帰還における進み位相補償
  • 3:31:56　Q&A
  • 3:35:33　実験10　負帰還における進み位相補償（続き）
  • 3:56:30　実験11　OPアンプと回路のノイズ
  • 4:16:31　Q&A
  • 4:29:35　実験12　フォトダイオード・アンプ（TIA）の安定性評価
  • 4:46:36　実験13　弛張発振回路
  • 4:58:24　まとめ

キットが届いたら実習スタンバイ

ADALM1000用PCアプリ ALICEのインストールと設定ファイルの読み込み，および起動

  1. “ADALM1000ソフトウエアのインストール手順.pdf”や動画「ADALM1000 ALICE インストール手順 」を参照して，USBドライバ“libsmu-1.0.4-setup-x64.exe”とUSBマルチ測定器 ADALM1000用のPCアプリケーション・ソフトウェア ALICEをインストールします．64ビット・コンピュータをお使いの場合は，libsmu-1.0.4-setup-x64.exeインストーラを実行してください．
    ご注意：一部のユーザから，64ビット版ALICEが正常に動作しないという報告があります．その場合は，32ビット・コンピュータ用のインストーラ libsmu-1.0.4-setup-x86.exeインストーラを試してみてください．
  2. インストールを終えたら，測定器アプリ ALICEの電圧レンジや掃引時間などの設定用ファイルが入ったzipファイル“OPamp_Seminar_Config.zip”の中身すべてを“C:\ALM Software\M1K”のフォルダ下にコピーします．
  3. パソコンのデスクトップ画面にある測定アプリ・アイコンのうち“ALICE M1k DeskTop”をダブルクリックして起動します．“ALICE M1k DeskTop”は，ADALM1000を接続しなくても起動します．
  4. 試しに，［File］-［Load Config］を選んで“HO9-Driver.cfg”を読み込みます．画面に，オシロスコープ，信号発生器（AWG）とスペクトラム・アナライザが表示されます．表示されない場合は，“ADALM1000ソフトウエアのインストール手順.pdf”の4枚目以降を参照してください．
図5　パソコンのデスクトップ画面の“ALICE M1k DeskTop”をダブりクリックして起動し，［File］-［Load Config］から“HO9-Driver.cfg”を読み込むと，波形観測用のオシロスコープ，信号発生器（AWG），スペクトラム・アナライザが表示される．これで実習スタンバイ状態！

パソコンで電子回路を動かせるシミュレータをインストール

電子回路シミュレータ LTspice24 をインストールしてください．講義で利用するLTspice回路ファイル一式をこちらからダウンロードできます．

関連コンテンツ　［著］石井 聡

1．読みもの「LTspice設計データで学ぶ Analog Devices電子回路実習」

本VOD製品の講師 石井 聡氏（Analog Devices プリンシパル・エンジニア）が，実践的なOPアンプ回路設計の要点を解説しています．同氏が作成したLTspiceの回路ファイルをダウンロードすることで，現場で役に立つアナログ回路の設計技術をマスタできます．

2．YouTube「基本をがっちり！アナログ電子回路 30選」

DigiKeyチャネル（YouTube）でも講師 石井 聡氏が，アナログ回路設計のポイントを全8回で動画で解説しています．OPアンプの基本的な使い方から高精度な計測回路の設計法まで，実際の回路例とともに学べます．LTspiceによるシミュレーションと実測の比較もあり，より理解が深まるでしょう．

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講師：石井 聡

略歴

  • 1985年　第1級無線技術士合格
  • 1986年　東京農工大学電気工学科卒業，同年電子機器メーカ入社，長く電子回路設計業務に従事
  • 1994年　技術士（電気・電子部門）合格
  • 2002年　横浜国立大学大学院博士課程後期（電子情報工学専攻・社会人特別選抜）修了．博士（工学）
  • 2009年　アナログ・デバイセズ株式会社入社，現在に至る
  • 2018年　中小企業診断士登録

  • ディジタル回路（FPGAやASIC）からアナログ，高周波回路まで多岐の電子回路の設計開発を経験．また，外部団体主催セミナの講師を多数務める

著書

  1. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本 【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
  2. LTspiceで動作を見ながらOPアンプ回路を理解する，オーム社．
  3. 無線通信とディジタル変復調技術，CQ出版社．
  4. 電子回路設計のための電気/無線数学，CQ出版社．
  5. アナログ・センスで正しい電子回路計測，CQ出版社．
  6. 合点！電子回路超入門，CQ出版社．
  7. 今すぐ使えるパソコン計測USBマイコン基板，CQ出版社．
  8. ハイ・スピード・アナログ回路設計 理論と実際，CQ出版社．
  9. ハイ・パフォーマンス・アナログ回路設計 理論と実際，CQ出版社．
  10. 電気電子資格試験キャリアガイド，日刊工業新聞社．
  11. 技術士試験一発合格のきめて
  12. 6日でマスター! 電子回路の基本66，オーム社．
  13. その他，月刊 トランジスタ技術（CQ出版社） 執筆多数