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🧭 アナログ／ミックスドシグナル設計の概要

📘 概要

アナログ／ミックスドシグナル（Analog Mixed Signal, AMS）設計は、現実世界とデジタル回路の橋渡しを担う重要な領域です。
温度・電圧・光・音などのアナログ信号を扱うためには、回路・レイアウト・システムの設計観点を総合的に理解する必要があります。

🔌 なぜアナログが必要か？

領域	アナログの役割
センサIF	センサ出力の電圧信号を取得・増幅・整形
電源管理	リニアレギュレータ、LDO、電流検出回路など
クロック生成	PLL、VCO、バッファ等によるタイミング制御
通信回路	高周波アンプ、ミキサ、フィルタなどのRF系
デジタル境界	ADC/DACを介したミックスド信号変換

🧩 AMS回路における特徴

連続量を扱う：論理0/1ではなく「電圧レベルの変化」で動作
感度が高い：ノイズ、電源変動、温度変化に敏感
レイアウト依存性が大きい：トランジスタ間の対称性や距離が特性に直結
シミュレーション時間が長い：トランジスタレベルで波形解析が必要

🏗️ デジタル設計との違い

項目	デジタル回路	アナログ回路
設計単位	論理ゲート、セル	トランジスタレベル、電流源、抵抗
表現手段	HDL（Verilog等）	SPICE記述、回路図入力
シミュレーション	論理検証、STA	波形解析、AC特性、ノイズ特性
主な指標	遅延、面積、消費電力	ゲイン、帯域幅、PSRR、SN比

📘 本章の構成

本章では、AMS設計の実務的な要素を以下の観点で解説します：

basic_blocks.md：基本構成要素（オペアンプ、コンパレータなど）
layout_considerations.md：アナログレイアウトの注意点
noise_and_psrr.md：ノイズ・電源変動耐性の設計指標
mixed_signal_interface.md：デジタル-アナログ境界設計（ADC/DAC）

🎯 教材的意義

デジタルに閉じないSoC設計の「アナログ的な土台」を認識する
回路設計とレイアウトの連携の重要性を学ぶ
高度なアナログ設計ではなく、実務で必要な最低限のAMS知識に絞って解説

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