コンバイノー掲載記事 2003
2015/01/31（土）記
近 彩（こん あや）さんが編集し毎年一回発行される雑誌「コンバイノー」2003年号に掲載された記事
ウランバートル郊外ガチョールトでの週末にわか牧民の生活ぶりが紹介されました。
デジタル回路シミュレーション（２）
デジタル回路シミュレーション（２）
前号で紹介したようにLogicSimはソフト本体に含まれる標準部品は少ないが、ゲートやFlipFlopなどはAND､OR､NOTの基本３素子を使って容易に追加作成できる。そこではじめにゲートの入力数を４入力まで増やしたり、負論理の論理記号もライブラリーに加えておいたほうが後の作業が楽になる。
LogicSimは簡易シミュレータとはいうものの、階層設計が可能のこととタイミングチャートの表示が可能な点が大きな特徴である。今回は前半に階層設計の例として３桁の加算器を取り上げ、モジュールの作り方とシミュレーションの方法を学ぶ。また後半はカウンタやシフトレジスタなどの順序回路の動作をタイムチャートの機能を有効に使ってシミュレーションする。
標準部品の追加
LogicSimのシミュレータ本体に付属している標準部品としてのゲートは２入力のAND､OR､NAND､NORおよびXORだけであり、またバッファーはBufferとNOTだけである。ゲートの入力数は4入力までは標準で備えておきたい。また負論理の論理記号も回路動作の理解を助けるし、標準ICの等価回路を入力する際には欠かせない。
前号の「カスタム化とモジュール」の項で３入力ANDのモジュール化の例を紹介しており、多少重複するが、ここでは４入力NANDと４入力の負論理NORの例を取りあげる。
１．ゲートの入力数拡大
図１のように標準部品のAND２個とNAND１個をドラッグして４入力NAND回路を合成する。
「Circuit｣メニューで「Create Module]を選ぶとプレビューが表れるが、標準のシンボルはボックスで表示されるのでそのままでは使えない。そこでクラリスワークスのドロー環境を使ってあらかじめ４入力NANDのMIL論理記号によるシンボルを作成しておく（図２）。
完成したシンボルはグループ化し、これをコピーしておく。次にLogicSimのModule PreviewでPasteボタンをクリックするとボックス形状のシンボルがこのMIL論理記号のシンボルに置き変る（図３）。
このとき入力と出力ピンの位置を示す青丸と赤丸はシンボルの端子位置からずれることがあるので丸をドラッグして位置を修正しておく。完成したらSaveボタンを押してModuleフォルダーに4NANDという名前で保存する。
図１の回路は負論理では４入力のNOR回路であるから、負論理NORのシンボルを別に用意してペーストすれば同じ回路が別の論理記号でモジュール化できる。このようにして標準部品はモジュール化によって増やすことができ、使用するときは「Circuit｣メニューの「Load Module」コマンドで部品パレットに呼び出してドラッグすればよい。
このようにしてできた新しいゲートとバッファーを図４に示す。
階層設計について
一般に論理回路設計は階層構造をとり、論理機能は機能単位にモジュール化される。この場合、上位レベルから設計を行うトップダウン方式と下位から設計を行うボトムアップ方式があるがLogicSimはボトムアップ方式の階層設計ができる。
階層設計の例として１０進３桁の加算器の例を示す。この回路は下位から、半加算器、全加算器、４ビット加算器、ＢＣＤ加算器の４層で構成される。
１．半加算器
図５は半加算器の回路図を示す。
この半加算器（Half Adder)をシミュレーションで動作確認を行い、問題がなければCreate Moduleコマンドをクリックする。Module previewウインドウ（図６）に表示される各ピンの名前は図４で入力した入出力部品の名前が割り付けられる。
ここでドローソフトで作っておいた論理記号をペーストして独自のものを作ってもよい。ピンの位置を修正した後、モジュール名HAとして保存する。
２．全加算器
次にまた新しいファイルを開き、Load Module コマンドにより指定のフォルダーからHAモジュールを開くと部品パレットの下部にHAモジュールが追加されるので、これをドラッグして図７の全加算器（FULL ADDER）の回路を作成する。
これも同様にしてシミュレーションにより動作を確認し、問題がなければFAという名前で保存する。
３．４ビット加算器
さらに、新しいファイルを開き、FAモジュールをドラッグして、図８の４ビット加算器の回路を作成する。
これもシミュレーションで動作を確認する。例えば、５+Ｃを実行すると和
は1でキャリー（COUT)は1となる。同様に4ADDERの名でモジュールとして保存する。
シミュレーションの実行時には、入力、出力の状態表示だけでなく回路の内部にある各部品について入力と出力の状態が表示されるので、回路規模が大きくなって段数が増えた場合にはこれを活用すると信号を追いかけてチェックするのに都合が良い。
４．ＢＣＤ加算器
さらに新しいファイルを開き、この4ADDERモジュールを使って、図９のＢＣＤ加算器（BCD ADDER）の回路を作成する。
ここでは入力と出力に表示器を使い、１０進１桁の加算動作がシミュレーションで直接確認できるようにしてある。被加数、加数の入力は表示器をクリックする毎に１づつ増加する。図の例では７＋６で桁あげが生じ、CARRYのLEDが点灯し、一桁目の結果３が表示されている。FAでは8+8は和が0でキャリー1となったが、ここでは8+8は和が6でキャリーが１となる。
この回路をBCDADDERという名でモジュール化する。ただし、この回路のままでは入力と出力のピンが指定できないので表示器を入力スイッチとLEDに変えてピンの名前を指定した別名のファイルを用意する必要がある。
５．３桁加算器
図１０はモジュールBCDADDERを３個使って１０進数３桁の加算器を構成したものである。被加数、加数とも９９９まで入力可能で和はキャリーで１を表示するようにしているので1998まで表示できる。
S/AをＬにしたときは加算動作、Ｈにしたときは減算動作が行われる。S/AがＨの場合、減数B0､B1､B2､B3はEXｰORによって反転されコンプリメントとなり全加算器に入力される。このときLSBの全加算器のキャリーCIにも１が加えられるので、結局、２の補数が作られたことになる。例えば、十進数で10-7=3の計算を例にとると、１０進数の７は２進数では0111であるから、コンプリメントは1000となる。これに1を加えると1001で、これは２の補数であるから1010+1001=10011となる。加算の結果キャリーが1となるのは結果が正の場合で、はキャリーを捨てた残り0011（10進の3）がそのままは答えとなる。減算結果が負になる場合はキャリーが生ぜず、結果は２の補数として残るので、絶対値はさらにその補数をとる必要がある。
タイムチャートの活用
LogicSimの特徴は上記の階層設計が可能な点であるが、もう一つの特徴はタイムチャートの表示が可能な点である。これはフリップ・フロップ、カウンタやシフトレジスタなどの順序回路の動作を検証する場合に便利である。
１．並列データー直列データ変換回路
はじめに作成した４入力NANDゲートを利用して８入力のマルチプレクサ74ＨＣ151の等価回路を描き（図１２）、これをモジュール化する。
タイムチャートの活用
LogicSimの特徴は上記の階層設計が可能な点であるが、もう一つの特徴はタイムチャートの表示が可能な点である。これはフリップ・フロップ、カウンタやシフトレジスタなどの順序回路の動作を検証する場合に便利である。
１．並列データー直列データ変換回路
はじめに作成した４入力NANDゲートを利用して８入力のマルチプレクサ74ＨＣ151の等価回路を描き（図１２）、これをモジュール化する。
シミュレーションで並列データ10101010を入力しストローブを1にすると出力ＹのLEDが等間隔で点滅しブザーがなる。また「Windows」メニューでSignalsをチェックするとタイムチャートが表示され並列データ10101010が直列データに変換される様子を見ることができる（図１４）。
入力信号Dをステミュラスで図１６のように定義してシミュレーションを実行すると図１７のタイムチャートに示すように動作の明らかな違いを比較して見ることができる。
３．JKｰFFのノイズによる誤動作
ステミュラスによって外来ノイズを定義してＪＫーFFのＪ入力に加えてみるとマスタースレーブ方式では誤動作して出力が反転する様子を観察できる（図１８）。エッジトリガー方式のJKｰFFに同じノイズを加えても誤動作は見られない。
３．JKｰFFのノイズによる誤動作
ステミュラスによって外来ノイズを定義してＪＫーFFのＪ入力に加えてみるとマスタースレーブ方式では誤動作して出力が反転する様子を観察できる（図１８）。エッジトリガー方式のJKｰFFに同じノイズを加えても誤動作は見られない。
佐藤武久「早わかりデジタル回路技術と実用ノウハウ」日刊工業新聞社「電子技術」誌連載（94年1月号から96年1月号まで全15回）
デジタル回路シミュレーション（１）
第１５回
デジタル回路シミュレーション（１）
回路設計の実務では、パソコンベースの回路シミュレータとしてロジック回路のOrCADやアナログ回路のPSPICE,MicroCAPなどがよく使用されている。しかし電子回路の教育用や個人の学習用として使用するには価格もさることながらその操作法もかなりの習熟を必要とし決してなじみやすいものではない。
プリント基板の作成まで進める実務用ではなく、電子回路理論の自習用や教育用が主な用途であればフリーウェアやシェアウェアで操作もドローソフトを扱う程度の易しいものがある。回路に関する文献を読む場合に、手元で動作させて回路の振る舞いを確認しながら読み進めば一層理解が深まるだろう。
そこで今回はデジタル回路シミュレータとして「LogicSim 3.0b」を取り上げ、その操作法の特徴と応用例について学習する。これはMac版のみであるがWindows95用には「MultiMedia Logic」というよく似たソフトがある。
LogicSim について
LogicSim はデジタル回路をシミュレートするアプリケーションソフトで、クラリスドローのようなドローソフトに似た使いやすいＧUIを持っている。
回路は標準部品（ゲート、バッファー、フリップフロップ、 LED 、スイッチなど）とできあいの回路を編集して作成するモジュールを含むことができ、モジュールを用いることで一層複雑な回路を組み立てることができる。
LogicSim はまた「Signal」ウインドウを持ち、回路のノードにおける信号をオシロスコープのように画面に表示する。
遅延時間は固定ではなく、すべてのゲートに任意の遅れを設定することができる。
LogicSimの入手はArnold' Web Page（http://www.planete.net/~amasson/logicsim.html)より最新版をダウンロードできる。ポストカードウェアなので使って気に入ったら作者に絵はがきを送るようにしよう。
A local copy logicsim-68k-3.0b.sit [288k] may be faster to download.
簡単な操作例
LogicSim を起動するとメインウインドウ（図１ メインウインドウ）とHelp, Info,Commandsの３つのウインドウが開く。メインウインドウの左側は標準部品のパレットである。
パレットのそれぞれの部品の上にマウスを動かすとHelpウインドウに内容が表示され選択時の確認に役立つ。
簡単な操作例
LogicSim を起動するとメインウインドウ（図１ メインウインドウ）とHelp, Info,Commandsの３つのウインドウが開く。メインウインドウの左側は標準部品のパレットである。
パレットのそれぞれの部品の上にマウスを動かすとHelpウインドウに内容が表示され選択時の確認に役立つ。
オプションキーを押しながらマウスをゲートの出力ワイヤに動かし、オプションキーを押し続けたままLEDの入力端子にドラッグし、二つのデバイスを結線する。ワイヤは出力から入力に向かってのみ結線される。
配線を描き終わったら次に部品にラベル名を書き込む。対象部品を選びCircuitメニューからComponent Nameダイアログを開いてキー入力する。これでシミュレーションを実行できる回路図が完成する（図３ 結線済み部品）。
必要があれば対角線状のワイヤ配線を直角に整形する。シフトキーを押したままワイヤをクリックするとコーナーができるので任意位置にドラッグすればよい。
最後にクロック部品を選び、CircuitメニューからComponent Options ダイアログでそのPeriodを10にセットする。
WindowsメニューからNotesを選んで、短い記述をタイプして回路と一緒に保存しておけば将来の参考になる。
ここで回路をいったん保存してから、Simulationウインドウから RUN を選ぶと背景が黄色にかわる。そこで、スイッチとクロックをマウスでクリックすると出力のLEDが赤く点滅しシミュレーション動作に入る（図４ シミュレーションの実行）。
標準部品
１．電源と入出力デバイス
Circuitウインドウの左側の部品パレットには標準部品（電源と入出力デバイス、ゲートとバッファー、フリップフロップ）およびカスタムのモジュールが配列される。これらの部品は通常の方法で描画領域にドラッグアンドドロップしてシミュレーションに用いることができる。電源と入出力デバイスには図５ 電源と入出力デバイスのようなものが用意されている（描画領域にドラッグアンドドロップした状態）。
パレットの最上位にあるアースとVcc 電源はそれぞれ忠実なロジック（０）とロジック（１）の発生源である。
ボタンの出力は通常ロジック（０）になっているが、マウスをその上に置く間はロジック（１）に変わる。
スイッチはシミュレーションの実行中にマウスでクリックするとロジック（０）からロジック（１）に出力を反転させ、もう一度クリックすると元のロジック（０）に戻る。
クロックは矩形波を発生し、クロック期間は、クロックを選択して CircuitウインドウからComponent Optionダイアログを開き調節することができる。
クロックをマウスでクリックすると発振を始め、発振中のクロックをクリックすると停止する。
Input4 は16進数（hexadecimal）入力を生成するのに都合が良い。
出力デバイスは次の３つから選べる。
シングル LED ：入力がロジック（１）のとき赤く輝く。
Display4 ：入力レベルをデコードし、結果を16進数（０-９、 A－ Ｅ）として7セグメント表示器に表示する 。
Beeper：音を再生する。音の高低はComponent Optionダイアログで変えることができ、また立ち上がりエッジにだけに応答して発音するオプションもある。
２．ゲートとバッファー
標準部品として図６ ゲートの２入力ゲートが登録されている。
この図でリストアップされたすべてのゲートと次図に示すBufferとNOTは、ctrlキーとCMDキーを押して、それを１回または数回クリックすることによって通常は 東西 向きになっている方向を別の方向に変えることができる。
シミュレーションではそれぞれの回路のピンはロジック（０）、ロジック（１）、ロジック（Ｘ）とロジック（Ｚ）の４つの可能な状態（ステート）の１つに調整される。
ロジック（１）とロジック（０）は、通常の二進数で、これらのレベルのいずれかの値を取る出力はそれに接続されるすべての入力のレベルを決定する。
そのため、１つの入力が２つの出力に接続されることは禁止される。そのような場合、二つの出力は異なった値を持っている可能性があり、その結果は不確定となるだろう。
LogicSim はこのような接続が故意に作られることを許さないが、不確定あるい未知の状態が、他の方法で起こることはありうることで、そのような状態はロジック（X）で与えられる。例えば、システムの異なった部分がバスによって接続されるとか同じラインをドライブするいくつかの物理的に分離された出力を持つことが必要とされる状況がある。これはバッファーの１つであるトランジスタを使うことによって達成することができる。もしベース接続がロジック（１）であれば、入力は出力に直に接続され、ベースがロジック（０）であれば、出力とは完全に非接続となり、ハイインピーダンス状態ロジック（Ｚ）に保たれる。
LogicSim はこの他にBufferとNOTを含む３種類のバッファー（図７ バッファー）を持っている。
RSは単純なセット - リセットフリップフロップで、ck入力のポジティブゴーイングエッジでクロック動作をする。
供給されるフリップフロップの中で最も柔軟なものは JK2 で非同期プリセットとクリア入力を持つポジティブエッジでトリガーされるJK タイプである。
JK はJK2 に等価であるがそのプリセットとクリア端子が内部で Vcc に結び付けられた単純化されたタイプである。
DFFはＤタイプまたはデータフリップフロップ でＤ入力だけを持ち、クロック入力にポジティブゴーイングエッジを受けたとき出力に移される。
DLATCH は、DFFに非常に良く似たデバイスであるが、エッジトリガーの代わりにクロック入力がロジック（１）である間Ｄ入力を出力に転送する。
TFFはＴタイプあるいは「トグル」フリップフロップで、同様にただ１つの入力を持ち、Ｔ ＝ロジック（１）で、クロックが次のポジティブゴーイングエッジになるとき出力を反転させる。
部品の遅延時間とファミリー
LogicSim はそれぞれのピンのために６つの実数値を保存しておくことでデバイスの伝搬遅延特性を規定する :
最小、平均、最大の立上がり時間
最小、平均、最大の降下時間
選ばれた部品にCircuitメニューからComponent Delays を使ってFamilyまたはNoneの遅れ時間セットを割り当てる。後者では遅れ時間は個々のピンで異なる値にセットすることができる。設定値は0＜＝ Min ＜ ＝ Mean ＜＝ Max を満足しなくてはならない。同じタイプの一つ以上の部品を、例えば、CMDキーを押しながらクリックして選ぶと遅れ時間はそれらすべてに適用される。部品から作られるコピーはそのファミリーすなわち遅れ時間を継承する。
ファミリーとそれに関連する遅れ時間はCircuitメニューからCreate New Familyダイアログを用いて定義する。
部品をファミリーのメンバーに構成するにはComponent Delays ダイアログを用いる。
配布されている部品ははじめはすべて遅れ時間がゼロであるDefault Delay Familyのメンバーである。LogicSimのファミリーは LogicSim フォルダーの中の Families フォルダーに保存しなければならない。
シミュレーションはオプションとして最小、平均、最大およびランダムの４つの遅れ時間モードの１つを選んで実行できる。ランダムモードでは遅れ時間は規定された最小値と最大値の間に分布する。
シグナル・ウインドウ
このウインドウは回路のさまざまなポイントにある信号レベルをオシロスコープで表示する（図９ シグナル・ウインドウ）。
このウインドウの中をマウスポインターでクリックすると縦のカーソルが生成され、これをドラッグすれば、イベントの正確な時間とシーケンスを確認することができる。左の下にある２つのボタンは、アンカーポイントとして働くカーソルに関する時間軸を拡大または縮小する。
もしシミュレーションが安定になると、記録は休止する。ただし、時間軸は矢印ボタンで隣の 編集可能なテキスト領域に示されるステップ数だけ手動で進めることができる。
これは、回路のスイッチやボタンをクリックして安定した回路への入力を変えるときに、何が起きるかを図示して見る場合に特に有用である。
カスタム化とモジュール
LogicSim はフォルダー「Default components」またはこのエリアスを持つフォルダーを探して標準部品のパレットを作る。 これらのフォルダーはLogicSim アプリケーションと同じフォルダーになくてはならない。新しい部品やモジュールはフォルダー「Default components」またはそのサブフォルダーにが置くことができる。また滅多に使われないものは、フォルダーから取り除きパレットをカスタマイズできる。
部品はフォルダーにファイル名順にロードされ、画面上に部品がどのように整列されるかを制御することができる。
多くの部品をロードすると、新しい書類が開かれるときに、数秒をかかる。中止するにはCMD キーまたは esc キーを押せばよい。
技術的見地から見て、部品ファイルには次の３つのタイプがある。
１．標準部品、
２．LogicSim 回路で作成したモジュール
３．ソフトウェア開発キットSDKを使ってパスカル あるいはＣソースからコンパイルされたコードリソース
いずれも全く同じ方法でロードできる。どんな LogicSim 回路もモジュールとして保存することができ、次にそれを一層複雑な回路でビルディングブロックとしてに使うことができる。
例題回路の「３ - IP AND cct 」（図１０ ｢3-IP AND ｣回路）は３入力AND動作を行う。
「Circuit」メニューから「Create Module」を選ぶとプレビューが表れ、モジュールがどのように表示されるかがわかる。入力スイッチ／ボタンと出力 LED の名前がピンラベルとして用いられる。
もしデフォルトの見栄えが好ましければ、モジュールは Save ボタンですぐに保存できる。モジュールの見栄えはドローパッケージを使って編集することもできる。その場合にはCopyとPasteボタンをクリックすると、クリップボードを介して PICT イメージに変換される。
モジュールダイアログの中の青と赤の円は、それぞれ入力と出力端子の位置を示し、ドラッグして位置を変えることができる。
完成したモジュールが Examples フォルダーにある「３ｰ IP AND 」（図１１a ｢3-IP AND ｣モジュール）である。
いくつかのドローパッケージでは良い結果が得にくいので1pt のペンと 1dpi のグリッドで実験してから始めるのがよい。
モジュールを回路定義するときに他のモジュールを部品として含むことができる。
当然、モジュールの中で部品として用いられるモジュールのインターフィースを不用意に編集すると不具合が起こりうる。モジュールの包含関係を十分把握しておく必要がある。
ステミュラス・ウインドウ
スイッチとクロックは ステミュラス ・ウインドウの中のコマンドとしてリストすることによってシーケンスと動作の時間をあらかじめセットされた時間に自動的に状態を変えるようにプログラムすることができる。
コマンド構文は次のようになる :
＜ ComponentName ＞ : ＜ TimeSpec1 ＞＜ State1 ＞＜ TimeSpec2 ＞＜ State2 ＞...
構文エラーは Info ウインドウにレポートされる。
行の上の//の後に続いているいかなるものもコメントとして取り扱われる。
LogicSim では、状態に許される値は スイッチ出力には{ L0 、 L1 、ＬＸ、 LZ }、クロック動作では{ON、OFF}である。
符号なし整数の TimeSpecs は、Execute ボタンが押された後のシミュレーションサイクルで絶対時間として扱われる。
頭に＋ 符号の付いたTimeSpecs は前のコマンドのあと次のコマンドまで待つシミュレーションサイクルの数と解釈される。
例えば、図１２ ステミュラスの例題回路の回路で、クロック動作を時間１０００で開始し、５００サイクル後で停止し、またスイッチを時刻０でロジック（０）に、時刻５００でロジック（１）、時刻７５０でロジック（０）に戻るようにセットするとしよう。
ステミュラス・ウインドウ に次の行をタイプする必要がある :
foo :１０００ ON １５００ OFF
// Hello Mum ！
bar : ０ L0 ５００ L1 ７５０ L0
あるいは、次のように書いても等価である。
foo : １０００ ON ＋ ５００ OFF // Hello World
bar: ０ L0 ＋ ５００ L1 ＋２５０ L0
コマンドは、実行されるとInfo ウインドウにリストアップされる。
LogicSimの応用
次号につづく
（つづく）
参考文献
Arnold's Web Page：http://www.planete.net/~amasson/logicsim.html（現在リンク切れ）
佐藤武久「早わかりデジタル回路技術と実用ノウハウ」日刊工業新聞社「電子技術」誌連載（94年1月号から96年1月号まで全15回）
オーディオ・パワーアンプのPSpiceによるシミューレーション
2015/01/23記（旧記事を編集し再掲載）
オーディオ・パワーアンプのPSpiceによるシミューレーション
パワーアンプの電圧利得
パワーアンプの電圧利得は比較的計算で求めやすい特性であるが、低域や高域の落ち込みがコンデンサ容量でどのように影響されるかなどはAC解析でシミュレーションするのが効率的である。また抵抗値や容量値などの素子のバラツキが回路特性にどのように影響するかといった問題はモンテカルロ解析が有効である。かっては部品を一個一個取り替えて実験的に求めていたものだが、回路シミューレータでなら設定をして任せてしまえば、パソコンだけが徹夜残業もいとわず頑張ってくれる。
ここでは二電源方式のOCLパワーアンプ（図1）の例について考える。
注）図１では素子数を減らすため実用設計で用いるいくつかの部品を省略してある。
１．パワーアンプの調整
パワーアンプはOPアンプのように回路定数を指定しただけでは適切な動作状態にはならず、アイドリング電流と中点電圧を微調整する必要がある。通常は、アイドリング電流をきめるバイアス回路はアイドリング電流の最終値より低い側に寄せて設定しておく。初めに、中点電圧の調整を行い一電源方式であれば電源電圧の二分の一に、二電源方式であれば-30mVから+30mV程度の範囲に入るようにそれぞれ特定の微調用抵抗を調整する．温度依存性も大きいので、R21に関して、温度解析でネスﾄスィープを実行すれば最適のものを選ぶことができる（図２）。
中点電圧が定まったら、次にアイドリング電流の調整を行う．アイドリング電流はクロスオーバー歪み（図３）を除くためにパワー段に流しておく初期バイアス電流で、パワー段に30mA程度流しておけば十分である。
この微調整用抵抗はR1で、これも同様に温度解析でネストスィープを実行すれば最適値を求めることができる（図４）。また、過渡解析をすればクロスオーバー歪みが次第に取り除かれる様子を観察することができる。
２．電圧利得のシミュレーション
以上の準備が整ったら電圧利得のAC解析に進む。指定のない抵抗値は許容差を10%に指定し、特に電圧利得を支配する帰還回路の定数は５％を指定する。AC解析の設定は「AC Sweep」をクリックし、図５のように設定する。
電圧利得は、Probeの「Trace」-「Add」で開くダイヤログボックスの下の波形式(I)に20＊LOG10（V[Vo］/V[Vi]）またはDB(V[Vo］/V［Vi]))とキーボードから直接入力するか関数リストとノードリストから適当なものを選んで作成すればよい。また高機能マーカーを使えばもっと簡単に表示できる。高機能マーカーは、回路図のウインドウで「Markers」-「Mark Advanced」でvdbを選択し、出てくるマーカーをVoの位置におけばよい。位相特性も高機能マーカーのvphaseを使えば簡単に表示でき、図６のようなボード線図が得られる。
出力デカップリングコンデンサがあるので低域の伸びがOCLアンプに比べ悪い。
モンテカルロ解析の設定は図９のように行う。OCLアンプの場合の結果は図１０で、50Hzから100kHzの範囲ではバラツキは40dB±1dBに分布していることがわかる。
モンテカルロ解析の設定は図９のように行う。OCLアンプの場合の結果は図１０で、50Hzから100kHzの範囲ではバラツキは40dB±1dBに分布していることがわかる。
３．パワーアンプのショックノイズ
パワーアンプの設計で苦労したテーマの一つに電源スイッチ投入時のショックノイズの問題がある。パワーアンプの回路図が準備できたところで、本題のAC解析からはずれてしまうが、この問題をシミュレータで解析してみよう。
ショックノイズは、小さい場合にはポップ音と呼ばれる「ポコッ」という音で、むしろ電源が入ったことを確認できる安心感を与えてくれるのだが,大きい場合には「バリバリｯ」というスピーカーのコーンが飛び出さんばかりの音がして精神衛生上良くないばかりかスピーカーを破損しかねない。この対策は、平滑コンデンサやデカップリング・コンデンサの大きさを変えて試行錯誤的に対処しようとしても、電源スイッチを再投入する時間によって変化したり,信号源のインピーダンスに左右されたりでなかなかうまく行かない。ここと思えばまたあちらという具合で、牛若丸に翻弄される弁慶のごとく疲労困憊した経験がある。この現象は,電源電圧がゼロから上昇して定常値に達するまでに中点電圧がどのように振る舞うかを見れば理解できる。初段にPNPトランジスタを使用した一電源方式のパワーアンプ回路（図１１）で中点電圧の電源電圧に対する依存性をDC解析によって求めると図１２の特性が得られる。
中点電圧は電源電圧の二分の一になるように制御されるのが理想であるが、電源電圧が低い範囲では初段のトランジスタとそれに直結されるプリドライバ-(図１２のQ15)がカットオフ状態になるためこの関係を維持できない。そのため、Q15のコレクター電位は電源電圧と同じで、中点電圧は電源電圧にほぼ等しくなる。図１２では、電源電圧が約11Vになったときはじめてプリドライバーの制御が働き出してしだいに電源電圧の二分の一に保持されるようになる。このような電源電圧依存性を持つパワーアンプをブリッジ整流回路につないで電源スイッチを投入すると、電源電圧の立ち上がり期間に中点電圧（図でV(C4:1))は図１３のような過渡動作を示し、出力（V(VO))には大きなパルス電圧が発生する。
また中点電圧が制御状態に入る瞬間にもパルス電圧が発生する。いずれもピーク値は１０Ｖ前後の大きなもので、スピーカーで再生するときには聴感上許容できる限界をはるかに越える。このような回路構成に対して、はじめに示した図１のように、初段のトランジスタをNPNとし、プリドライバーをPNＰトランジスタにすると、プリドライバーのカットオフ期間中は中点電圧は接地側に保持されるので、その中点電圧の電源電圧依存性は図１４のようになる。
各部の電位の変化を過渡解析によって求めると図１５のようになる。電源投入時の中点電位もゼロから緩やかに電源電圧の半分の電圧に追随してゆくので出力電圧には200MV以下のわずかなポップ音しか現れない。
(EOF)
地デジアンテナ自作
2015/01/08（木）記
地デジ用クワッドアンテナの自作
当地の地上デジタル中継局（柏崎鯖石）の中心周波数：515Mhz
λ（波長） ＝ 光速 / 周波数
周波数515[MHz]の場合 → λ ＝ 3×10^8÷515×10^6 → 300/6 ＝ 0.58(m)
波長60cmとして以下の参考資料に従い試作
カーテンレールにぶら下げて室内アンテナとして受信良好
参考資料：
騙された・TV Radius アンテナは、ただの地デジ室内アンテナ
電子年賀 2015年
2015/01/03記
電子年賀 2015年
明けましておめでとうございます
Happy new year
Шинэ жилийн мэнд хүргэе
2日朝は雪が小降りになってきたので安住寺に年始参り。
玄関の下駄箱の上にこんな写真が飾ってありました。
こんにゃくの試作（芋から）
2015/01/04追記 こんにゃくの試作（芋から）
じょんのび村で群馬県産のこんにゃく芋を手に入れたので初めてこんにゃくを作ってみました。
こだわりは凝固剤に貝殻焼成カルシウム（水酸化カルシウム）を使ったことです。
凝固剤を振りかけた時の反応の早さはまるで化学実験をしているような驚きでした。
作り方は下仁田こんにゃく処「ぜいたく庵」のホームページの次の記事を参考にし、今回はミキサーを使って試みました。
見てくれはともかく、味はこの上もなく上出来でした。
（以下引用）
こんにゃくの作り方（芋から）
当然のことながら、できあがりの美味しさは、材料のこんにゃく芋の良し悪しに左右されます。
せっかくですから良い芋を使うようにしてください。
せっかくですから良い芋を使うようにしてください。
※こんにゃく芋（いも）500gで普通の板こんにゃく（250ｇ）を約8～9枚作る事ができます。
※ 記載の分量はこんにゃく芋500ｇに対する分量です。
※ここに記載の例は一例です。他にもいろいろな作り方があります。
※ 記載の分量はこんにゃく芋500ｇに対する分量です。
※ここに記載の例は一例です。他にもいろいろな作り方があります。
■用意する用具
- 包丁
- 皮ひき
- ゴムべら
- ゴム手袋
- ボール（3,000ccくらい入る大きめのもの）
- 泡だて器
- おろし金（目の細かいもの）又は、ミキサー（フードプロセッサー）
- 計量カップ（200CCが計れればよい）
- 小さめのボール（200ccくらい入る小さめのもの）
- 鍋（大きめ）
- バット
■材料
- こんにゃく芋（いも） （500ｇ）皮は剥いても剥かなくてもよい。
- 凝固剤（水酸化カルシウムまたは貝殻焼成カルシウム） 4g
- 水
[ 1 ] 下ごしらえ
ゴム手袋をしてください。（芋を直接さわるとかゆくなります）
こんにゃく芋はたわしでよく洗います。 皮は剥いても、剥かなくても、少し残しても良いです。
（ 皮を残すほど黒いこんにゃくになります。）
（ 皮を残すほど黒いこんにゃくになります。）
【おろし金でする場合】
芋は持ちやすい大きさに切ります。大きいボールに水約1,650ccを入れ、その中に芋をすっていきます。すった芋が固まらないよう時々泡だて器で攪拌して下さい。
芋は持ちやすい大きさに切ります。大きいボールに水約1,650ccを入れ、その中に芋をすっていきます。すった芋が固まらないよう時々泡だて器で攪拌して下さい。
【注意】
目が粗いおろし金で作ると失敗します。刺す様に痛いアクが残ったこんにゃくになってしまいます。
目が粗いおろし金で作ると失敗します。刺す様に痛いアクが残ったこんにゃくになってしまいます。
【ミキサーでする場合】
芋は一口大に切ります。約50℃のお湯を約1,650cc用意します。
適量の芋とひたひたになる量の湯をミキサーに入れ、最初はフラッシュし加減しながらすっていきます。
芋は一口大に切ります。約50℃のお湯を約1,650cc用意します。
適量の芋とひたひたになる量の湯をミキサーに入れ、最初はフラッシュし加減しながらすっていきます。
ミキサーはおおよそ１分回せば良いでしょう。すった芋は大き目のボールに入れて下さい。
最後は残った湯でミキサーを攪拌（かくはん）し、きれいにします。湯は1,650cc全部を使ってください。
おろし金、又はミキサーですり終わったら、泡だて器で全体を再度攪拌し、そのまま約40分間放置します。
※水（お湯）の量はこんにゃくの約3.3倍＝1,650ccが目安になります。
※摺ったこんにゃくは、白かったりピンクだったり、時には茶色っぽかったりしますが、出来上がりに大差ないようです。
※摺ったこんにゃくは、白かったりピンクだったり、時には茶色っぽかったりしますが、出来上がりに大差ないようです。
[ 2 ] のりかき
[1]のこんにゃくを手で練っていきます。
大胆に力強く練ってください。そうするとおおよそ10分ほどで糸をひくような感じになってきます。
糸をひき、照りがでてくるようになればよいでしょう。
※この"のりかき"の段階で、良く練ると弾力のあるこんにゃくが、練りが少なめだと歯切れの良いこんにゃくが出来るようです。
[ 3 ] 凝固材溶液
小さいボールに100ccの水を用意し、4gの凝固剤（水酸化カルシウムや貝殻焼成カルシウム）を溶き、凝固剤溶液を作ります。
※凝固剤を溶く水の量は芋500ｇに付き、100ｃｃを目安にして下さい。
[ 4 ] 凝固剤溶液投入
[2]のボールに[3]で出来た凝固剤溶液を一気に入れ、すぐに練り始めます。
こんにゃくがバラバラになるので、すばやく混ぜながらよく練りこんでいきます。最初はわざとバラバラになるよう混ぜ、次第にまとまる様に練りこんでいく要領です。
色むらがなくなり、全体が均一にのり状になるまで大胆に力強く練り合わせてください。
【注意】
出来るだけ早くかき回せながら練り合わせないとこんにゃくがバラバラになって固まらなくなってしまいます。大胆に力強く練るのがコツです。 また練りすぎてもまとまらなくなってしまうので「全体が均一にのり状になるまで」にしてください。力強く練ればおおよそ１分でそのような状態になります。
出来るだけ早くかき回せながら練り合わせないとこんにゃくがバラバラになって固まらなくなってしまいます。大胆に力強く練るのがコツです。 また練りすぎてもまとまらなくなってしまうので「全体が均一にのり状になるまで」にしてください。力強く練ればおおよそ１分でそのような状態になります。
[ 5 ] 型入れ→茹でる
ボールからバットに移します。手で強く押さえるようにして（空気を抜くように）、平らにならしていきます。
ある程度平らになったら、手に水をとって撫でると表面がなめらかになります。
20分くらい放置しておくとバットから簡単に剥がれるようになりますので、適当な大きさに切り、沸騰した湯に入れ、30～40分くらい茹でます。
[ 6 ] 熟成
茹で上がったら火を止めて、しばらく放置しておくとこんにゃくが熟成し、弾力がでて美味しくなります。
■保存方法
茹でた水でそのまま冷まし、その水に浸した状態で冷蔵庫に入れておけば10日間くらいは保存可能です。
専門店だから知っている！
手作りこんにゃくをいっそう美味しくする技ありテクニックとは？
良い芋を使うことが美味しいこんにゃく作りの絶対条件ですが、凝固剤に貝殻焼成カルシウムを使うことでも、こんにゃく臭をぐっとおさえた美味しいこんにゃくを作る事ができます。
貝殻焼成カルシウムは少々高価な上、一般には手に入りづらい材料ですが、私どものような専門店がこだわりの商品を作る時は必ず使います。 当店のこんにゃくにも積極的に使っています。
ぜいたく庵では、地元・下仁田で栽培された上質のこんにゃく芋（いも）を販売しております。
（毎年11月頃～翌年2月頃まで）
（毎年11月頃～翌年2月頃まで）
（引用終わり）
どんぐりのむし
2014/12/27（土）記
どんぐりのむし
一ねん かわしま ゆうと
ぼくは、どんぐりをひろうのがだいすきです。どんぐりをひゃくにじっこいじょうあつめてじぶんのへやにかくしていました。
そうじのときに、おかあにみつかって「むしがわくじゃないの。こらー。」とおこられて、にわにぜんぶすてられました。
ぼくは、またひろっちゃえとおもいました。
どんぐりむしのほんをよむまえは、どんぐりむしってただのありだとおもっていました。
どんぐりむしは、きもちわるいようちゅうだったので、ひやーとおもいました。
でも、もしどんぐりをすててなくて、ぼくのへやがどんぐりむしのようちゅうだらけになっていたら、なつやすみのじゆうけんきゅうができたのになあとおもいました。
どんぐりむしのほんとうのなまえは、しぎぞうむしです。どうしてかというと、くちのかたちがしぎやぞうのようになっているからです。
それなら、ふぐは、ふうせんのようで、はりでさすとわれるので、「ふうはりさかな」だといいのになあとおもいました。
しぎぞうむしのおかあさんは、どんぐりにたまごをうんだらすぐどこかにいってしまいます。
ようちゅうは、おかあさんをいちどもみたことがないんだなあとおもいました。
もし、こんどどんぐりをひろったら、いえでそだてようとおもいます。
ちゃんとそだてたら、２ねんせいのなつやすみのじゆうけんきゅうにつかいたいとおもいます。
おわり
アルヒ（モンゴル・ウォッカ）にまつわる思い出（１）
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊Letters from Mongolia
No.２４ ガチョールトの酒盛り
モンゴル通信「崑崙の高嶺の此方より」
By T. Sato
Letters from Mongolia ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
サインバイツガーノ（皆さんこんにちは）、佐藤武久です。
先週の土曜日（１２日）はガチョールトのゲルに米澤さん夫妻を招待して昼食をしました。良く晴れていましたが風が冷たかったので山登りは断念して、３時過ぎに米澤さんたちはウランバートルにタクシーで帰りました。
夕方、バトフさんのワゴン車に乗って、客人のボルドバータルさん、その娘のアンハさんと連れだってわき水を汲みに行きました。
その頃には空はすっかり冬空に変わっていて、水を汲む手許にも小雪がちらつき、遠くの山は雪で白く霞んでいました。
夕食が終わってさあ寝ようかという頃になって地主（というか大家さんと言うべきか）のドグロースレンさんから家に来るように使いがありました。多分９時頃だったと思います。隣のゲルのバトフさんの家族と客人のボルドバータルさんの家族はすでに眠りについていたようで、私の家族だけが出かけて行きました。
ドグロースレンさんの木造平家の家の前にはロシア製のワゴン車のライトの明かりの中で牛の解体作業が行われていました。羊の解体はこれまで何度も見ましたが、牛の解体を見るのは初めてです。胃袋が運動会の大玉くらいもあるので三人がかりで作業をしていました。買い主はドグロースレンさんの知り合いで、もとベトナム大使館に勤務していたという紳士で、きちんとしたスーツにオーバーを来て小雪がちらつく中で作業を眺めていました。冬に食べる肉を仕入れに来ているのだそうです。挨拶をしてしばらく片言のモンゴル語で話をしましたが、私に寒いから家の中に入るよう促します。
家の中では入口の近くのストーブで、解体した羊の肉を娘達が茹でています。奥の居間に入るとドグロースレンさんが座っていて小さな腰掛けに座るよう勧められました。
この部屋はヤマハの発電機で２０W位の裸電球を灯しており、私のゲルのようなろうそくに比べるとはるかに明るく感じられます。テレビも見ることができます。
しばらくすると肉の買い主の紳士も部屋に入ってきて酒盛りがはじまりました。１０人くらいがこの部屋に集まったのですが、青年達は別のグループに別れてトランプをはじめました。私が亭主役にさせられ、右手の薬指でアルヒを弾き飛ばして天地に感謝する儀礼の後、例のごとく時計周りの回し飲みをしました。ベレー帽を冠った運転手は今日はここに泊めてもらうのですっかり良い機嫌になっています。私をウランバートルの街で三回くらい見たと酔っ払いの常で何度も同じことを繰り返します。
我々に歌を唄ってくれというのでモンゴル語で（といってもこれしかしらないのですが）アヤニーショウォード（渡り鳥）という歌を唄いました。一曲終わると次は日本の歌を所望されます。
そのうち茹であがったばかりの湯気の上がった羊の肉が心臓やら肝臓やらいろんな臓器といっしょに洗面器のような容器に盛られて出てきました。手で持てないくらい熱い肉を各人ナイフで切り取っています。わたしがレバーの部分を切り取るとそれではなくこっちを食べろと運転手が骨付きの肉を勧めます。右手にナイフを持っているので左手でそれを受け取ろうとすると「ビシ、ビシ（だめ、だめ）」といって渡してくれません。一度ナイフを下に置いて右手で受け取るのが作法だと教わりました。
ハラーというアルヒを一本空にし、やれやれと思っているとドグロースレンさんがどこに隠しもっていたのかチンギスハーンの１リットル瓶を持ってきてこれで続けろと言います。私はアルヒは嫌いではないのですが下戸にはつらいかもしれません。といっても、無理強いされることもないのでマイペースを守ってさえおれば酔いつぶれることもありません。モンゴルで一度だけ酔いつぶれた（タサルスン）ことがあると言うと、それは悪いアルヒを飲んだからでこのアルヒなら大丈夫だとのことです。くだんの紳士もワイシャツの前がはだけて良く肥えたお腹が出ていました。
結局、「サイハンアマラーライ（お休みなさい）」と挨拶して自分のゲルで眠りに付いたのは１１時近くでした。
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ザ－ザー（さてさて）、そんなわけで今回はホームページに第４３回 ギルモア著「モンゴル人の友となりて」（モンゴルの食事）をアップロード致しました。１２０年前のモンゴルの食事にまつわる話題を取り上げていますので対比して御覧いただくと面白いと思います。原文の「竹箆返し（しっぺがえし）」のような難しい漢字を使っている箇所だけをひらがなに改め、ほぼそのままの載せております。
このメルマガは「まぐまぐ(Mag2)」より配信しております。
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古くからの電子工学、情報工学、特許関連記事を掲載した「佐藤武久（Sato Takehisa）のホームページ」はこちらに再構成しました。
佐藤 武久 （２００２.１０.１７記）
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Sato Takehisa（佐藤武久)
Email: sato032@green.ocn.ne.jp
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http://www3.ocn.ne.jp/~sato032/ モンゴル夏紀行、モンゴル絵画関連
http://www.geocities.co.jp/SiliconValley-PaloAlto/7544/mnindex.htm モンゴル通信「崑崙の高嶺の此方より」 NEW!
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(EOF)