高速・高周波

Excel

ExcelでdBmの換算フォームを作ってみよう

dBm、mW、mVppの変換ツールをExcelマクロで作ってみませんか? Vppとは? 突然ですが、次のような波形があった場合、電圧振幅が何Vか分かりますか? その通り。答えは1 です。 では、あなたは、Vppという...
計算

RC回路の時定数τ、立ち上がり時間Tr、帯域BWの関係

RC回路の時定数τは、抵抗とキャパシタンスの積であるRCです。 RC回路の立ち上がり時間Trは、2.2τです。 RC回路の帯域fは、0.35/Trです。 本記事は、高速回路でよく用いられる、これらの関係性について述べます。 高速...
高速・高周波

伝送線路の特性インピーダンスが√(L/C)、伝搬速度が1/√(LC)と近似できることを導いてみた

高速・高周波回路の設計をしていると、伝送線路の特性インピーダンスや伝搬速度を考慮する場合があります。特性インピーダンスは√(L/C)、伝搬速度は1/√(LC)で近似できることを導きます。
計算

RC回路の過渡応答

高周波回路の基本であるRC回路の過渡応答について述べます。 RC回路の過渡応答 今、図のような抵抗RとキャパシタCからなる回路があったとき、この微分方程式は \begin{align*} v &= Ri+\fra...
計算

フーリエ級数からフーリエ変換を導いてみた

前の記事で、周期関数におけるフーリエ級数について述べました。ここでは非周期関数まで一般化したフーリエ変換について述べます。 フーリエ級数の書き換え フーリエ変換は、フーリエ級数から拡張します。 まず、フーリエ級数は、次のように表さ...
計算

フーリエはどのようにしてフーリエ展開を思いついたのだろうか?

大学時代、フーリエ展開、フーリエ変換は、天からの啓示でした。訳が分からないまま、例題を解いて、肌感覚で覚えました。でも、フーリエさんも人間です。おそらく順を追ってこの考えにたどり着いたと思います。本記事は、その経過を想像して書いてみました。
Excel

ΔΣ型ADコンバータ(ADC)のExcelによる動作シミュレーション

ΔΣ型の1bit ADコンバータ ΔΣ型の1bit ADコンバータ(ADC)は、オーディオ等の分野でよく用いられています。 僕は、1bitで諧調豊かな音楽が記録・再生できる原理が分からず、ずっと不思議に思っていました。でも、これは、...
計算

アンプを多段接続したときの NF(Noise Figure)を導出してみよう

NF(Noise Figure、雑音指数)って何? この値が小さくて1に近ければ、増幅するときに雑音の比率が増えないので、良いアンプということが分かる指数です。 より具体的に示してみましょう。 今、図1に示すように、ゲ...
高速・高周波

直列接続、並列接続の知識のみを使って特性インピーダンスを計算してみよう!

高周波を扱うようになると、避けて通れないのが特性インピーダンスです。 「50Ωだよね」と言っておけば、「おっ、高周波を知ってるな」ってことになります。 でも、何ですか?特性インピーダンスって? 特性インピーダンスを計算してみよう! ...
高速・高周波

高周波技術の基本であるインピーダンスマッチングとは何か?その成立条件は?

高周波を取り扱おうとすると、二言目には「インピーダンスマッチング」(以下、マッチング)という言葉がでてきます。 それって何?どうすればマッチングできるの? なぜマッチングが重要なのか 高周波では、電力という形で情報を伝えます。 ...
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