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2021年10月29日 (金)

デジタルはアナログに支配されている!

2110271画像はオーディオ用のデジタル-アナログ変換器のdcsエルガーです。肝いりで、デジタルに遅れを取ってはならぬ!と庁を作った。スマホは昔のコンピュータ室が手の中に入るより処理能力は遥かに上で、デジタルは限界を知らない。すると我ら団塊は益々デジタルが社会を支配していると思ってしまう。そりゃあデジタルの1と0にしてしまえば楽だが、そうはいかないのが人間社会です。

2110272いやいや、そんな大それた話ではない。k工業のs氏にロボット制御のサーボアンプ基板を設計してもらっているが、こっちが望んでいるicが手に入り難く苦慮している。ロボットはセンサーベースだからアナログ量の扱いが重要となり、デジタル側はそれに従属するしかない。

2110273プリウスを回したd/aコンバータはdac712uで16bit、bb(バーブラウン)のマークがありオーディオ用のdaコンバータで有名だったが、ti(テキサスインスツルメンツ)にm&aされた。電源電圧は±15v、アナログ出力は±10v、実に単純明快でより人間的なdaコンバータだ。

2110274プリウスを回したa/dコンバータはads7800kuで12bitとなり、特筆すべきは3μsecでad変換を行うから333khzの超高速サーボアンプも出来る。電源電圧は±15v、アナログ入力は±10v、実に単純明快でより人間的なadコンバータだ。やはりこちらもバーブラウンで良い時代だった。

2110277現在の主流adコンバータやdaコンバータは電源電圧3.3v~5vと低い。またアナログのゼロボルト相当が1.65v~2.5vのオフセット付き。±2.5vの入力に対し16bitや24bitの分解能を持つわけだから、仕舞いには空気をad変換しているくらい1bit当りの電圧は低い。試しに計算してみよう。16bitは2.5vで32767だから1bit当りは76μvとなる。10vの場合は0.3mvとなり、何だか現実に近づいている気がする。2.5vの76μvなんか基板のパターンの電位差よりも大きい。それが24bitや32bitにしたらpv(ピコボルト)やnv(ナノボルト)、どうするアナタ!

2110275 更に問題はパラレルインターフェース(cpuバス直結タイプ)が極僅かな品種しかなく、殆どがspiやi2cの直列データ転送タイプになる。こうなるとインターフェース速度に限界があり、高速サーボアンプは作り難い。

2110276s氏と密談をしながらデジタル支配社会を嘆いた。結局のところ10数年前にプリウスモータを回したda、adコンバータが辛うじてテキサスにあり、お代は100ドルくらいと高いが旧態依然を使うことにした。ですからデジタルがいくら進化しても結局はあすなろで、デジタルはアナログに支配されている!

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