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zoom RSS Exponential Converter Using SSM2164 Pt.1

<<   作成日時 : 2009/08/26 00:59   >>

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温度補償をした指数変換回路を考えました。シミュレータでしか動作確認しておらず、ブレッドボードで実験してから、と思っていたのですが、2ヶ月以上ほうってあって、自分にプレッシャーをかけるために、現状の情報で公開してしまいます。

画像


温度補償には、VCAの温度特性を使います。VCAあるいはOTAの温度特性を使った温度補償は、PAIAの9700シリーズなどで使われていますが、直流特性が悪いため、広い範囲では使えません。PAIAのVCOがまともに使える範囲は4,5オクターブです。

ここではVCAとしてはSSM2164を採用しています。利得の温度係数が、利得そのものに依存していることを使っています。ここがオリジナルな点だと思います。つまり温度補償の調整ができるのです。

SSM2164のCV対利得の特性が指数的なので、指数変換回路も同じチップの別のVCAで行えます。温度補償回路と指数変換回路が同一チップ上にあるので、熱的な結合が良いはずで、温度に対してとても安定していることが期待できます。

一応LTspiceでは動作しそうな感じです。SSM2164のモデルはないので、データシートの内部回路を参考にそれらしい回路を作りました。(データシートの内部回路には大きな間違いがありました。)

可変ゲインセルの2つの差動ペアに入る電圧(R7の上端の電圧)約27mVというのがマジックナンバーで、この電圧の時だけ、温度特性がキャンセルされるはずです。この電圧になるように、制御電圧V5を約270mVに設定します。シミュレータでは268mV位が良かったのですが、そこまでこだわるなら微調整したほうがいいと思います。

温度特性とともに利得も変わってしまうので、V/Octになるように、R9は半固定抵抗にして調整する必要があります。

シミュレーションでは、10オクターブ、温度が0度Cから40度Cの間で、電流の変化が1%以下になりました。

つづく

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続編に期待しています!
genie
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