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「電子回路」のキホン

木村誠聡:著者

イチバンやさしい理工系

電子回路は複雑そうに見えても、実は基本的な事柄を押さえて、それを組み合わせるだけであることは、あまり理解されていません。本書は、基本的な理論や部品の知識、応用である演算回路まで徹底してやさしく解説します。
本書では、電子回路における基本的な事柄として、半導体部品のしくみ、電子回路で使われる基本的な理論、いろいろな部品、増幅回路や応用である演算回路、そしてコンピュータの基礎となるデジタル回路などを取り上げます。内容は古いものもありますし、新しいものもあります。しかし、基本と考えられる事柄をカバーしたものになっていますので、本書に書かれている内容がある程度理解できれば、電子回路の世界をのぞき見ることができるでしょう。本書を読むことで電子回路に興味をもち、未来のすばらしい製品を創意工夫するエンジニア(技術者)を目指していただければと思います。

第1章 電子回路の基礎
001 物質を構成する原子核と電子 軌道に沿って回る電子
002 自由に動ける電子とエネルギー帯のあるなしで決まる「導体」と「絶縁体」
003 自由電子が一斉に流れるのが「電流」
004 流れの差が電気を流す力になる 電圧
005 電気の流れを制御する 抵抗とオームの法則
006 化学反応によって電気を発生するしくみ 電池
007 電流と電圧の関係を示す キルヒホッフの法則
008 出力が一定の電気と変化する電気 直流と交流
009 信号の位置関係 位相
010 ある時間に電気がする仕事 電力
011 周波数によって変わる抵抗値 インピーダンス
012 インピーダンスの計算 複素数
013 電荷をためる コンデンサと容量
014 磁界エネルギーをためる コイルとインダクタンス
015 さまざまな形の抵抗器 大きな抵抗からチップ抵抗まで
016 電荷をためて交流を通す部品 コンデンサ
コラム1 電子回路の脇役「コネクタ」

第2章 電子回路と半導体
017 動かしてもらう部品と増幅作用がある部品 受動部品と能動部品
018 エネルギーをかけると電子が動く 半導体
019 電子が動くことでできる穴 正孔(Hole)
020 不純物を加えた半導体 n型半導体とp型半導体
021 n型半導体とp型半導体の組み合わせ ダイオード
022 光をだす半導体素子 発光ダイオード(LED)
023 光や磁気に反応する半導体 イメージセンサー、ホール素子
コラム2 トランジスタは発見? 発明?

第3章 アナログ電子回路の基礎
024 増幅とその単位 デジベル(dB)
025 CとLの組み合わせで抵抗値が変化 共振回路
026 電子とホールが助け合って電流を制御 バイポーラトランジスタ
027 主役が電子かホールかで名前が変わる npn接合とpnp接合
028 トランジスタの基本回路 エミッタ接地回路
029 トランジスタと負荷の関係 負荷直線
030 トランジスタをもっともうまく動かす点 動作点
031 電流の増幅率を表すパラメータ hfe
032 電力増幅の基本 A級増幅回路
033 増幅効率がよい増幅回路 B級、C級増幅回路
034 歪みが少なく大出力ができる増幅回路 プッシュプル増幅回路
035 増幅した信号を入力に戻す 帰還回路
036 電圧で電流を制御できる素子 電界効果トランジスタ(FET)
037 FETの基本回路
038 n型FETとp型FETの組み合わせ CMOS
039 シリコンは優秀な半導体 シリコンウェハー
040 シリコン上にトランジスタをつくる プレーナー技術
041 シリコン上に抵抗とコンデンサをつくる プレーナー技術の応用
コラム 電気回路と電子回路の違い

第4章 アナログ電子回路
042 大きな電流をトランジスタに吸い込む カレントシンク回路
043 大きな電流をトランジスタから出力する カレントソース回路
044 入力と同じ電流値が出力できる カレントミラー回路
045 演算ができる増幅器 オペアンプ
046 反対の向きの信号を出力する 反転増幅器
047 同じ向きの信号を出力する 非反転増幅器
048 複数の入力を足し算する 加算回路
049 2つの入力を引き算する 減算回路
050 信号の変化量を表す 微分回路
051 時間とともに信号が積み重なる 積分回路
052 不要な波を取り除く フィルタ回路
053 複数の信号を送るための変換方式 変調
054 常に一定の周波数の信号をだす 発振回路
055 入力信号の変動に合わせた周波数を出力する PLL回路
056 アナログ信号をデジタルデータに変換する アナログ-デジタル変換
057 デジタルデータをアナログ信号に変換する デジタル-アナログ変換
058 高い交流電圧から低い直流電圧をつくる AC-DC電源回路
059 高い直流電圧から低い直流電圧をつくる DC-DC電源回路
コラム オペアンプの発明

第5章 デジタル電子回路
060 0と1で動く電子回路 2進数とデジタル回路
061 デジタル回路で表す負の数 補数
062 AかつBを表す回路 論理積(AND)
063 AまたはBを表す回路 論理和(OR)
064 否定を表す回路 論理否定(NOT)
065 コンピュータ内の基本的な演算回路 半加算器
066 下位の桁上がりを考慮した演算回路 全加算器
067 コンピュータの基本的な記憶回路 フリップフロップ
068 状態を記憶する メモリ
069 記憶した内部状態と入力で出力が決まる 順序回路
070 プログラムで実現するデジタル回路 ハードウェア記述言語
071 パルスでつくる交流電力 インバータ回路
172 デジタルを使った電力増幅回路 D級増幅回路
コラム 電波障害と規制

■著者:
東京生まれ。日本大学工学部電気工学科卒業。1985年に日本IBM入社し、おもに磁気記録装置の生産技術、製品開発などを担当。1995年より武蔵工業大学においてデジタル信号処理の研究に携わり、2001年に工学博士。武蔵工業大学非常勤講師を経て、2007年から神奈川工科大学情報学部情報工学科教授。著書に『画総処理応用システム』(共著、東京電機大学)、『デジタルカメラ』(共著、ナツメ社)、『アナログ電子回路のキホンのキホン』『デジタル電子回路のキホンのキホン』(秀和システム)などがある。

定価:1,650円(本体1,500円+10%税)

書籍情報

  • 発売日:2011年1月21日(金)
  • ISBN:978-4-7973-5805-6
  • サイズ:A5/フルカラー
  • ページ数:168
  • 付録:-

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著者紹介

著者・木村誠聡

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