回路シミュレータでストンとわかる! 最新アナログ電子回路のキホンのキホン

概 要

難しい数式を極限まで絞り、フリーの回路シミュレーターを使ってアナログ回路の設計に必要な知識をわかりやすく解説したアナログ電子回路の入門書です。最近の電子回路はデジタル全盛期となっており、アナログ回路の知識は不要と思われるかもしれませんが、高速なデジタル回路で構成された機器は、実はアナログ回路のノウハウがたくさんつまっており、アナログ回路の知識がないと設計もままなりません。本書は、まず回路設計の基本となるオームの法則やキルヒホッフの法則、インピーダンスなどを解説し、アナログ回路の構成部品、代表的な回路図とその動作について具体的に説明しています。LTSpice用サンプル回路図のダウンロードサービス付き。

著者 木村誠聡
価格 本体2200円(税別)
ISBN 978-4-7980-3941-1
発売日 2013/9/20
判型 B5変
色数 2色
ページ数 344
CD/DVD
対象読者 初級
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目次

Chapter 1 アナログ回路とは

1.1 なぜアナログ回路が重要視される?

1.1.1 波と周期のお話

1.1.2 スロットを変えると動かない~反射~

1.1.3 なぜPCI-Expressにするのか?~スキュー~

1.1.4 シリアル転送にするとなぜ高速に信号が送れる?

1.2 電子回路と電気回路の違い

1.2.1 電流の環状網とは

1.2.2 強電と弱電

1.3 アナログとデジタルの違い

1.3.1 アナログ信号とデジタル信号

1.3.2 アナログ回路の長所・短所

1.4 分布常数回路と集中定数回路とは?

1.4.1 分布常数回路網

1.4.2 集中定数回路網

1.5 低周波数回路と高周波数回路は何が違う?

1.5.1 低周波数回路

1.5.2 高周波数回路

演習問題

Chapter 2 アナログ回路に必要な法則

2.1 基本的な単位のお話

2.1.1 V(ボルト・電圧)

2.1.2 A(アンペア・電流)

2.1.3 Ω(オーム・電気抵抗)

2.1.4 H(ヘンリー・インダクタンス)

2.1.5 F(ファラド・キャパシタンス)

2.1.6 増幅度

2.1.7 dB(デシベル)

2.1.8 電圧と電流の「濃い」関係(電力)

2.1.9 位相(Phase)

2.2 オームの法則とキルヒホッフの法則

2.2.1 基本中の基本のオームの法則

2.2.2 キルヒホッフの法則

2.3 複雑な回路は重ねの理で解く

2.3.1 複雑な電子回路では

2.3.2 重ねの理とは

2.4 インピーダンスを理解する

2.4.1 周波数によって抵抗が変わる~インピーダンス~

2.4.2 インピーダンスの計算

2.4.3 どんなものにインピーダンスがあるのか?

2.4.4 インピーダンスで計算しなければならないもの

演習問題

Chapter 3 アナログ回路を構成する部品

3.1 電子部品にはどんな種類がある?

3.1.1 大まかな部品の分類

3.1.2 受動部品と能動部品

3.2 抵抗を使う~受動部品(1)~

3.2.1 抵抗の性質

3.2.2 炭素皮膜抵抗器・金属皮膜抵抗器

3.2.3 ソリッド抵抗器(固定体抵抗器)

3.2.4 巻線抵抗器

3.2.5 セメント抵抗器

3.2.6 チップ抵抗器

3.2.7 その他の抵抗器

3.2.8 抵抗器の値

3.2.9 抵抗器の値を読む

3.2.10 抵抗値と定格電力とサイズの関係

3.2.11 どんなところにどんな抵抗器を使うか

3.3 コンデンサを使う~受動部品(2)~

3.3.1 コンデンサの性質

3.3.2 セラミックコンデンサ・積層セラミックコンデンサ

3.3.3 チップコンデンサ

3.3.4 フィルムコンデンサ

3.3.5 電解コンデンサ

3.3.6 タンタルコンデンサ

3.3.7 電気2重層コンデンサ

3.3.8 可変容量コンデンサ(バリアブルコンデンサ、バリコン)

3.4 コイルを使う~受動部品(3)~

3.4.1 コイルの性質

3.4.2 コイルの電流

3.4.3 コイルの周波数特性

3.4.4 チョークコイル

3.4.5 高周波同調コイル

3.4.6 電源トランス

3.4.7 インピーダンス変換用トランス

3.4.8 棒状コイル

3.5 ダイオードを使う~能動部品(1)~

3.5.1 半導体とは

3.5.2 ダイオードとは

3.5.3 ダイオードの性質

3.5.4 ダイオードの選択

3.5.5 ダイオードの種類と使い方

3.5.6 ダイオードを使った簡単な非線形回路

3.6 トランジスタを使う~能動部品(2)~

3.6.1 半導体とトランジスタ

3.6.2 トランジスタの性質

3.6.3 トランジスタの種類

3.6.4 トランジスタの選択

3.6.5 トランジスタの基本回路

3.7 電界効果トランジスタを使う~能動部品(3)~

3.7.1 FETの性質

3.7.2 FETの種類

3.7.3 FET回路を設計する上で必要な情報は?

3.7.4 FETの選択

3.8 オペアンプを使う~能動部品(4)~

3.8.1 オペアンプの性質

3.8.2 オペアンプの選び方

3.9. その他の半導体素子を使う~能動部品(5)~

3.9.1 フォトカプラ

3.9.2 アナログ・スイッチ

3.9.3 その他の半導体を使ったセンサ

3.10 その他の部品についても知る

3.10.1 AD変換

3.10.2 DA変換

3.10.3 リレー

3.10.4 ヒューズ

3.10.5 コネクタ

3.10.6 スイッチ

演習問題

Chapter 4 さまざまなアナログ回路

4.1 交流と直流

4.1.1 どのような違いがあるのか?

4.1.2 なぜ信号線に直列にコンデンサを入れるのか?

4.2 共振と同調

4.2.1 コイルやバリコンでのチューニング

4.3 トランジスタと各部品との関係

4.3.1 よく見るトランジスタ回路

4.3.2 コンデンサC1・C2

4.3.3 電源電圧と各種電圧との関係

4.3.4 各抵抗器の値・各電流とhfe

4.4 増幅回路を理解する

4.4.1 増幅とは何か?

4.4.2 トランジスタを使った増幅回路

4.4.3 トランジスタによる差動増幅回路

4.4.4 オペアンプによる増幅回路

4.4.5 バッファ回路(ボルテージフォロア回路)

4.4.6 電力増幅器(パワーアンプ)

4.5 トランジスタ回路をデジタル的に使う

4.5.1 トランジスタを単なるスイッチング回路として使うには?

4.5.2 LEDとトランジスタの組み合わせ

4.6 トランジスタでパルス信号を作る

4.6.1 パルス信号

4.6.2 マルチバイブレータ

4.6.3 無安定マルチバイブレータ

4.6.4 単安定マルチバイブレータ

4.6.5 双安定マルチバイブレータ

4.7 演算回路を理解する

4.7.1 演算回路とは

4.7.2 加算回路

4.7.3 減算回路

4.7.4 積分回路

4.7.5 微分回路

4.7.6 比較回路

4.8 発振回路を理解する

4.8.1 規則正しい信号を作る

4.8.2 LC発振回路

4.8.3 水晶発振子の使い方

4.8.4 水晶発振器(オシレータ)の使い方

4.8.5 簡単なクロック(TTLをフィードバックして作るクロック)

4.8.6 PLL(Phase Locked Loop)

4.9 タイマ回路を理解する

4.9.1 RCによる時定数回路(時定数回路によるデジタル遅延回路)

4.9.2 時定数を持つ回路の使い道

4.10 フィルタ回路を理解する

4.10.1 波とフィルタ

4.10.2 ローパスフィルタ(LPF)

4.10.3 ハイパスフィルタ(HPF)

4.10.4 バンドパスフィルタ(BPF)

4.10.5 バンドエリミネーションフィルタ(BEF)

4.10.6 波の種類(三角波と方形波)

4.10.7 シンセサイザの原理

4.11 電源回路を理解する

4.11.1 交流100Vから小さな電圧を作る

4.11.2 直流の大きな電圧から小さな電圧を作る

4.11.3 小さな電圧から大きな電圧を作る

4.11.4 定電流源

演習問題

Chapter 5 ちょっと高度なアナログ回路とデジタル回路

5.1 変調回路

5.1.1 変調とは

5.1.2 いろいろな変調方式

5.1.3 振幅変調(AM)

5.1.4 SSB(抑圧搬送波単側波帯)

5.1.5 周波数変調(FM)

5.2 スーパーヘテロダイン回路

5.2.1 スーパーへテロダイン回路とは

5.2.2 受信機の基本構成について

5.2.3 アンテナ・同調回路

5.2.4 高周波増幅器

5.2.5 周波数変換回路(周波数混合器)

5.2.6 中間周波増幅器

5.2.7 検波器

5.2.8 低周波増幅回路

5.3 パルス信号の応用

5.3.1 インバータ回路

5.3.2 D級増幅器

5.4 デジタル回路の使い方

5.4.1 デジタル回路で使われる電圧

5.4.2 TTLの使い方

5.4.3 CMOSの使い方

5.4.4 リセット

5.5 高周波信号と設計

5.5.1 インピーダンスマッチングとダンピング抵抗

5.5.2 バイパスコンデンサ

5.5.3 差動信号

5.5.4 配線上に直角を作ってはいけないのはなぜ?

5.6 高周波回路と基板設計

5.6.1 高周波の配線上の下には必ずGNDラインを

5.6.2 差動信号は同じ長さで

5.6.3 電子回路基板は電磁放射のもと

演習問題

資料

資料A LTSpiceのインストールと使い方

資料B 主要部品メーカー一覧

資料C 演習問題 解答

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