アナログ回路の基礎

一般受講料:20,900円

特別受講料:18,700円

講座コードE-37

受講期間4ヶ月

難易度中級レベル

今の世の中、アナログの知識が必要ないと思っていませんか?

アナログ回路を学ぶ大切さをご紹介します!

メカトロニクスは機電一体技術とも呼ばれるように、機械と電気の複合化技術ともいえます。このメカトロニクスには、ディジタルとアナログ、2つの技術の修得が必要であり、どちらか一方の技術だけでは、十分な応用ができません。

現在では、アナログ回路がディジタル回路に代替されていることが多いですが、ディジタル回路が実際にやりとりをする上で、アナログのインターフェスが必要になることがほとんどです。また、問題解決の手段として、アナログ回路が使われることもあり、こういった事実がある以上、アナログについても、きちんと学んでいく必要があります。

本講座では、ディジタル技術・回路と対をなすアナログ技術・回路の基本として重要な、オペアンプを中心としたアナログ回路と、その応用回路について学習します。

アナログ量の意味と扱い方という基礎中の基礎からはじまり、オペアンプを使用するために必要なアナログの基礎知識、さらには、オペアンプを使った増幅回路の設計、そして、アナログとディジタルを結ぶA/D変換器、D/A変換器等のインターフェスについて学びます。このように順を追って学習することができるので、満足のいく知識が自然と身につきます。

ディジタル回路の世の中でありますが、アナログ回路についても学ぶ大切さをご理解いただけたでしょうか。本講座を利用し、アナログ回路の知識を身に付けていきましょう!

学習目標

  • オペアンプを中心としたアナログ回路の基本が修得できます。
  • 電気回路の基本となる直流・交流回路設計の基礎計算ができるようになります。

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教材構成

使用教材

  • テキスト2冊(上・下)
  • レポート(提出回数4回)

編集

  • 小川 鉱一(東京電機大学 理工学部)
No. 主な項目
1 第1章 アナログとオペアンプの基礎

  1. アナログ信号とアナログ技術
    1. アナログとディジタル
    2. アナログ型の性質
  2. オペアンプ
    1. アンプとオペアンプの違い
    2. 反転増幅と非反転増幅の意味
    3. 差動増幅について
  3. 増幅器の特性を表す代表的パラメータ
    1. 増幅度と電圧利得(ゲイン)
    2. デシベル(decibel)とはなにか
    3. インピーダンスとは
    4. 入力インピーダンス
    5. 出力インピーダンス
    6. 入力オフセット
    7. スルーレート
    8. 無ひずみ最大出力電圧
  4. 理想増幅器
  5. オペアンプの種類と標準特性の例
    1. オペアンプの種類
    2. 代表的オペアンプの標準特性
2 第2章 オペアンプの増幅回路

  1. オペアンプの増幅度はどうして決まるのか
    1. 反転増幅回路の増幅度
    2. 非反転増幅回路の増幅度
    3. ボルテージフォロワ
  2. イマジナリショート(仮想短絡)
  3. 反転増幅の実際 他
  4. オペアンプの周波数特性
  5. オフセットの調整原理
  6. 汎用オペアンプの外部接続抵抗値の決め方

第3章 オペアンプ増幅回路の基本設計

  1. 反転入力増幅器の設計
  2. 高増幅度増幅器の設計
  3. 加減算回路の設計
    1. 加算回路の設計
    2. 引き算回路の設計
    3. 多入力加減算回路
  4. 可変増幅度(ゲイン)増幅器の設計
  5. 積分の意味とCR形積分回路
    1. 積分とは
    2. CR形積分回路
  6. オペアンプ積分回路の設計
3 第4章 オペアンプの応用回路

  1. ダイオードを組み合わせたオペアンプの応用回路
    1. ダイオードとその特性
    2. ツエナーダイオードとその特性
    3. 波形リミッタ回路
    4. ボルテージ・レギュレータ(定電圧回路)
    5. 理想ダイオード
  2. シュミット回路
  3. 無安定マルチバイブレータ
  4. 単安定マルチバイブレータ
  5. 対数と指数数増幅器
    1. 非線形回路と対数
    2. 対数による信号の圧縮
    3. 対数増幅器と指数増幅器
  6. 矩形波と三角波の発振回路
  7. パッシブ・フイルタ(passive filter)
    1. 電気回路のフィルタ
    2. フィルタと周波数特性
    3. パッシブ(passive:受動素子)フィルタ
  8. アクティブ・フィルタ
    1. ローパス・アクティブ・フィルタ
    2. ハイパス・アクティブ・フィルタ
4 第5章 インターフェース

  1. オペアンプとインターフェース
    1. オペアンプとディジタルICとのインターフェース
    2. トランジスタによるインターフェース
    3. 光素子によるインターフェース
  2. アナログ – ディジタル変換器の話
    1. なぜA/D変換器は必要か
    2. D/A変換器はなぜ必要か
  3. アナログ量をディジタル量に変換するいろいろな方法
    1. 既知単位質量をいくつも使用して未知質量を知る方法
    2. 倍々の既知質量を使用して未知質量を知る方法
    3. 時間を測って未知質量を知る方法
  4. アナログ – ディジタル変換器
    1. A/D変換器の構成要素について
    2. A/D変換器のいろいろ
    3. D/A変換器のいろいろ

付録

  1. 複素数(ベクトル)表示法について
  2. ラプラス変換と伝達関数
  3. 負帰還回路の基礎(Negative Feed back Circuit)