Photonic Edge 株式会社フォトニック・エッジ EN
SOLUTION / CIRCUIT DESIGN

回路設計(アナログ・デジタル・ミックスドシグナル)

「製品に電気を足したいが、社内に回路の分かる人が少ない」「電気設計グループが手一杯で順番が回ってこない」——機械や材料が本業の企業でよく伺うお悩みです。当社は、センサ周りのアナログ回路からマイコン・FPGA周辺のデジタル回路、ADC/DAC・クロックを含むミックスドシグナル、基板内の電源(小電力)まで、回路設計を業務としてお引き受けします。仕様書が整っていなくても、ヒアリングからの要件化にお付き合いします。

仕様書がなくてもOK回路図のみ〜試作・評価まで設計根拠を文書で残す
01

対応領域

RF(高周波)という電子設計で最もシビアな領域を本業とするため、ノイズ・グラウンド・実装を考え抜く設計文化が一般回路にもそのまま活きます。

アナログ回路
  • センサ信号のアナログフロントエンド(増幅・フィルタ)
  • オペアンプ回路、比較器、基準電圧まわり
  • ドライバ・バッファ、レベル変換
デジタル回路
  • マイコン・FPGA周辺回路
  • インターフェース(SPI/I2C/UART/USB)
  • リセット・監視、保護回路
ミックスドシグナル
  • ADC/DAC周辺設計(高速品含む)
  • クロック生成・分配(水晶・PLL・分配器)
  • アナログ/デジタル混在基板のノイズ設計
電源(小電力)
  • DC-DC・LDOによる電源ツリー設計
  • 入力保護(eFuse・逆接・突入)
  • 電源シーケンス設計・マイコンによるシーケンサ

対応範囲: 信号レベル〜小電力(目安として基板内電源・DC48V/数A級まで)が対象です。大電力・商用高圧を扱うパワーエレクトロニクスは対象外です。

02

進め方 — 工程の切り出しも、丸ごとも

御社の開発体制に合わせて、必要な工程だけでも、構想から評価まで丸ごとでもお引き受けします。

要件化から仕様書がなくても、やりたいこと・環境・コスト感のヒアリングから要求仕様に落とし込みます。
裏取りしながら設計回路計算・シミュレーションで設計根拠を残し、レビューできる資料(計算書・検討メモ)ごと納品します。
基板・試作まで回路図のみの納品も、基板設計・製造・部品実装の手配、試作までの一貫対応も可能です。
評価で締める計測会社として、試作品の電気評価・デバッグ・評価レポートまで対応。動くところまで見届けます。
03

実施例(構成例)

開発中のシステムで実際に設計・試作している構成を、守秘のため用途・諸元を伏せた構成例としてご紹介します。

CASE 01

電源ツリーと起動シーケンスの設計

FPGA・高速ADC/DAC・RF段が混在するシステムの電源部です。市販AC-DCモジュールを受けて、入力保護(eFuse)、DC-DC・LDOによる電源ツリー、マイコンによる電源シーケンサまでを1枚の電源管理基板に設計。「基準クロック→演算(FPGA・マイコン)→アナログ・RF段→信号出力」の順に立ち上げる起動シーケンスも含めて設計しています。

  • 市販モジュール活用と自社設計の使い分けでコストと開発期間を圧縮
  • 保護(eFuse・突入対策)と立ち上げ順序を最初に設計し、壊れにくい系に
  • シーケンサは小型マイコンで実装し、状態監視・異常時遮断も担当
AC-DC 市販モジュール 入力保護 eFuse・突入対策 DC-DC 5V クロック・基準系へ DC-DC 3.3V他 FPGA・マイコンへ LDO(低雑音) アナログ・RF段へ ① 基準クロック ② FPGA・マイコン ③ アナログ・RF段 ④ 信号出力ON マイコン電源シーケンサ ①→②→③→④ の順に投入・状態監視・異常時遮断

電源ツリーと起動シーケンスの構成例(守秘のため用途・諸元は省略)。保護→変換→負荷の系統と、シーケンサによる投入順序制御。

CASE 02

ミックスドシグナル — クロック生成・分配と高速DAC周辺

基準クロック(GNSS由来の10MHz・1pps)を受けてPLLで必要な周波数を生成し、低スキューで各部へ分配するクロック基板と、FPGAから高速シリアル(JESD204)で駆動する高速DAC周辺、そのアナログ出力段(フィルタ・バラン・増幅)までを設計・試作している例です。

  • クロック品質(位相雑音・スキュー)を起点にした部品選定と基板設計
  • 高速ADC/DACの電源・クロック・レイアウトの三点セットを一体で検討
  • アナログ出力段はRF設計の本業領域。周波数拡張(アップコンバート)まで拡張可能
基準クロック 10MHz・1pps PLL 逓倍・低位相雑音 分配器 低スキュー分配 FPGA 信号処理・制御 高速DAC JESD204接続 アナログ出力段 フィルタ・バラン・増幅 出力 クロック供給

クロック生成・分配と高速DAC周辺の構成例(守秘のため用途・諸元は省略)。クロック・電源・レイアウトを一体で設計します。

※ 上記は現在開発中のシステムでの実績を、守秘義務のため用途・周波数などを伏せて一般化した構成例です。高周波(マイクロ波帯)への周波数拡張、FPGA実装、基板設計・試作・評価まで一貫してお引き受けできます。詳細はお問い合わせください。

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

お問い合わせはこちら