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October 05, 2007

4端子回路網への流れ

 キルヒホフ第一の法則を基準とシミュレーションで使用されている回路演算の方法は、電流フローに基づいた回路設計思想といえる。回路図記号の思想は、従来の電流フローの設計思想から、シグナルフローへの設計思想変化を示している。
 電荷の移動を基準に考えることが、ICの中味を含めて回路設計を考えることが、ひとつの要素であることは間違いない。しかしながら、現状で素子の内部を考慮した上で設計するということは、現実的な回路設計とは言えない。素子がモジュール化され、モジュールの中味がブラックボックス化されていく現状では、電荷の移動を基準とした、電流フローによる設計が非常に困難な状況となりつつある。
 結果的に、シグナルフローによる設計が浸透していくのではないかと考えている。既に、電子回路CADは、シグナルフローとパラメータによる設計支援に変わっており、多かれ少なかれ、今の回路設計技術者は、シグナルフローに基づいた設計をせざるを得ない状況に追い込まれつつある。
 4端子回路網の資料としては、字が小さくて読み難いが、吉本猛夫氏の描いた、トランジスタ技術スペシャルNo.50が資料的に使いやすいと思われます。

 注意しておかなければならないのは、モジュール化された回路を使用するのは、シグナルフローの設計でおこなうことが正しいが、集積回路の内部設計を含め、モジュールそのものを設計するには、電荷の移動を基準とした、電流フローの設計をおこなう必要がある。つまり、モジュール内部を設計する技術者にとっては、シグナルフローではなく電流フローの設計で良く、モジュールを利用する側の技術者は、電流フローよりもシグナルフローの設計が良いという結論となる。
 ただ、信号伝送が非常に重視される現状を考えると、シグナルフローの方が設計の主流になってもいい気がする。しかしながら、ノイズ対策を中心として、モジュールの活用が一部で電荷の移動を考慮せざる得ないため、シグナルフローが主流になりにくいのだと考えられる。

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