Page 14 - 第4部応用事例編ver60_Neat
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ICカードアンテナ周辺回路構成                                                                                                                                                                                                                      ベース回路に並列共振フィルタ挿入の場合
                                                                                                                                                                                                                                       高調波電流がトランスのLに流れる分は少なくコンデンサやトランジスタに流
不要輻射について                                                                                                                                                                                                                               れている分が多いのでトランジスタの入力側から侵入しているかもしれない
                                                                                                                                                                                                                                       のでベース回路に並列共振回路(第2高調波で合成インピーダンスMax)を入
 各部の電流波形に含まれる周波数成分を ORCADのFFT(フーリエ変換)で出力した波形を示す。実機では駆動ト                                                                                                                                                                                れて第2高調波のベース電流を制限してみる。
ランジスタの違いやレイアウト上の違いがあるのでシミュレーションは波形とは異なるので注意が必要である。
不要輻射がどのように発生しているか、どのように阻止できるか等の参考に留める事。 並列コンデンサC5=22pFの場合の例                                                                                                                                                                                                   060301
 並列コンデンサC5=10pFの場合の例                                                                                                                                                                                                                                          splias2

  060301                                                                                                                                         060301                                                                                                                    11Vdc                       1                                1
                                                                                                                                                 splias1                                                                                                                                     2.2uH L4
                          splias1                                                                                                                                                                                                                                                                                               11.00V   L5 I
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               C5 22p                      2.2uH
                                                               1                        11.00V   1                                                                                    1                         11.00V  1                                                         11                        I
                                                     2.2uH L4          C5 10p                                                                                               2.2uH L4           C5 22p
                                           11                       I                             L5                                                             11                         I                            L5
                                                                                                           I                                                                                                                      I
                                   11Vdc                                                                                                                  11Vdc                                                                              並列共振回路                                                                    R8I
                                                                                                    2.2uH                                                                                                                  2.2uH             共振周波数は第2高調波 0

                                                                               R8                                                                                                                      R8                                                                                              2         L3100k     11.0R05V    2
                                                                                  I                                                                                                                       I                                                                                                 12

                                           0                   2         L3100k      11.0R05V    2                                                               0                    2          L3100k      11.0R05V   2
                                                                    12                                                                                                                      12
                                                                                                                                                                                                                                                         R6 L1 2.2uH                                           0.7uH        1
                                                                                                                                                                                                                                                                    12                                 11.00V       I           I 11.00V

                  R6                                                   0.7uH         1                                                      R6                                                 0.7uH         1                                                                                     Q1                                         Q2
                                                                            I            I 11.00V                                                                                                   I            I 11.00V
                                                               11.00V                                                                                                                 11.00V                                                             100                 5.00C03V
                                                                                                                                                                                                                                                              5.000V              0.01u
                                 5.000V                    Q1                                                                                         5.000V                      Q1                                                 V1 = 5                         C6 16p               1                  I C1 I                      C2 I      I
                                 5.000V                                                                                                               5.000V                                                                                                                                   0V
            5.0001V                       C3                                                           Q2                               5.0001V                  C3                                                           Q2                 5.000V                                                            270p              0 270pQbreakN
                                          0.01u                                                                                                                  0.01u                                                                                                                    L6                   0
V1 = 5                                           1                  I C1 I                       C2 I      I              V1 = 5                                        1                   I C1 I                      C2 I      I  V2 = 0                                                        QbreakN
                                                       0V                                                                                                                     0V                                                                                                            22uH
                                                                                                                                                                                                                                     TD = 0
                                                  L6                                                                                                                     L6
V2 = 0                                                     QbreakN         270p               0  270pQbreakN              V2 = 0                                                  QbreakN          270p               0 270pQbreakN  TR = 1ns                                                                               242.0pV
                                                    22uH               0                                               I                                                   22uH                0
TD = 0                                                                                                                    TD = 0                                                                                                     TF = 1ns    0 R7
                                                                                                                                                                                                                                     PW = 37ns                     L2 2.2uH                               R4
TR = 1ns                                                                             242.0pV                              TR = 1ns                                                                           242.0pV                                          12                         2                 11
                                                                                                                                                                                                                                     PER = 74ns5.000V                                     0
TF = 1ns                                                                                                                  TF = 1ns                                                                                                                                                                     0
PW = 37ns   0 R7                                 2                R4                                                      PW = 37ns     0 R7                            2                R4                                                              100                 5.00C04V    1
                                                  0                11                                                                                                    0                11
PER = 74ns5.000V                                                                                                          PER = 74ns5.000V                                                                                                                    5.000V                      L7
                                                 1             0                                                                                                        1             0                                                                                                     22uH
                  1                       C4                                                                                                1                    C4                                                                                                               0.01u                        0V
                       I                  0.01u   L7                                                                                                             0.01u   L7
                                                    22uH                                                                                                                   22uH                                                      V1 = 5      V6           C7 16p
                                                                                                                                                                                                                                     V2 = 0      0
                                                                       0V                                                                                                                      0V                                    TD = 37ns
                                                                                                                                                                                                                                     TR = 1ns
V1 = 5      V6                                                                                                            V1 = 5        V6                                                                                           TF = 1ns                                            2                共振フィルタ特性
V2 = 0      0                                                                                                             V2 = 0        0                                                                                            PW = 37ns                                            0                Microcap 060301 スプリアス除去
TD = 37ns                                                                                                                 TD = 37ns                                                                                                  PER = 74ns
TR = 1ns                                                                                                                  TR = 1ns
TF = 1ns                                         2                                                                        TF = 1ns                                      2                                                                       R6/R7変更 1→100
PW = 37ns                                         0                                                                       PW = 37ns                                      0
PER = 74ns                                                                                                                PER = 74ns
                                                                                                                                                                                                                                                 付加共振の影響で出力波形が踊ってくるため

12mA                                                                R7及びIB(Q2)のスペクトラム                                            20mA                                                                                               5.0mA
 8mA                                                                                                                              10mA
 4mA              基本波                                                                                                                       基本波                                             R7及びIB(Q2)のスペクトラム                                                        基本波                                  R7及びIB(Q2)のスペクトラム
                                                                                                                                            R7 14.5mA                                                                                                                 R7 1.5mA
                     R7 7.9mA                                                                                                                                                         第4高調波                                                                           IB2 0.75           第2高調波 第3高調波
                                                                                                                                                          第2高調波                       R7 10mA                                                                                            R7 0.023mA R7 0.185mA
                                 第2高調波                                                                                                                     R7 12.4mA                                                                                                                     IB2 0.012 IB2 0.154
                                 R7 6.6mA
                                           第3高調波                                                                                                                       第3高調波
                                           R7 6mA                                                                                                                       R7 10.4mA
                                                     第4高調波
                                                                                                                                                                                                                                     2.5mA
                                                     R7 4.8mA 第4高調波

                                                                       R7 4.2mA                                                                                                                                                                          基本波

SEL>>                                                                                                                     SEL>>                                                                                                                                    第2高調波 第3高調波
    0A                                                                                                                        0A                                                                                                                                   R7 6.6mA R7 6mA

300mA       I(R7) IB(Q2)                                                                                                  299mA             I(R7) IB(Q2)                                                                             SEL>>       I(R7) IB(Q2)
                                                                                                                                                                                                                                         0A
200mA                            基本波          第2高調波            第3高調波                 各部電流の                                200mA                  基本波  基本波               第2高調波 第3高調波                          各部電流の                                            基本波     基本波                第2高調波              第3高調波           各部電流の
                                 L3 233mA     L3 0.38mA        L3 1mA                スペクトラム                                                          L3 268mA          L3 0.574mA L3                        スペクトラム                 200mA                            L3 221mA           L3 0.28mA          L3 1.77mA       スペクトラム
                  基本波            C1 168       C1 9.6           C1 20.2                                                                                C1 191            C1 17.1 0.853mA                                                                               C1 156             C1 1.96            C1 21
                                 C2 168       C2 8.8           C2 20.2                                                                                C2 194            C2 18.7 C1 18.7                                                                               C2 157             C2 2.37            C2 21
                                 Q1 90        Q1 8.8           Q1 20.7                                                                                Q1 88             Q1 16.4 C2 18.6                                                                               Q1 75              Q1 2               Q1 22.4
                                 Q2 89        Q2 8.8           Q2 20.8                                                                                Q2 85             Q2 17.5 Q1 21.4                                                                               Q2 75              Q2 1.9             Q2 22
                                 IB2 7.9
                                                                                                                                                                                         Q2 21.4

                                                                                                                                                                                                                                     100mA

100mA                                                                                                                     100mA

                                 第2高調波 第3高調波                                                                                                          第2高調波 第3高調波                                                                                                                    第3高調波
                                                                                                                                                                                                                                                                      第2高調波
      0A
         0Hz              I(L3)             40.0MHz                                 80.0MHz 100.6MHz                            0A               I(L3)                40.0MHz                  I(L4)         80.0MHz 100.6MHz              0A                                   40.0MHz                                      80.0MHz 100.6MHz
                                 I(C5) I(R5) I(L5) I(L4)                         IC(Q1) IC(Q2)                                  2.2MHz                        I(C5) I(R5) I(L5)                              IC(Q1) IC(Q2)                    0Hz                     I(C5) I(R5) I(L5)                                     IC(Q1) IC(Q2)
I(C1) I(C2)                                                                                                               I(C1) I(C2)
                                                      Frequency                                                                                                                  Frequency                                           I(C1) I(C2)                                         Frequency
                                                                                                                                                                                                                                                              I(L3)                                            I(L4)

                                                                                                                                        ・基本波の出力が増えた分高調波のレベルが増加。                                                                                  ・C5が22pの時より基本波の出力が減少しているが、10Pの時のレベ
                                                                                                                                        ・トランスに流れる高調波の増加に対してトランジスタやコンデンサに流                                                                        ル
                                                                                                                                        れる分の増加が多い。                                                                                               ・コンデンサやトランジスタに流れる第2高調波の電流は減少
                                                                                                                                                                                                                                                 ・トランスに流れる第2高調波も減少
                                                                                                                                                                                                                                                 ・第3高調波成分が僅かに増加
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