高速・高周波

高速・高周波

特性インピーダンスの不連続点で生じる反射について

ある特性インピーダンスの伝送線路を伝わっている電磁波が、異なるインピーダンスの領域に達すると、その不連続点で反射が起こります。電圧と電流の辻褄を合わせるためです。 インピーダンス不連続点における反射の具体例 高速信号や高周波信号は、特性...
高速・高周波

LTspiceでダイオードのDC解析をしてみよう

Spiceとの出会い 大学のとき、授業を適当に聞いていたら、スパイスという言葉が聞こえてきました。 回路の授業なのに、料理で使うコショウやシナモンのことを話し出したのかな、おかしいなと思っていたら、後から回路シミュレータのことだと分...
高速・高周波

電圧源のインピーダンスはゼロ、電流源のインピーダンスは無限大

僕は大学で電気工学を学んでいました。 必修科目に「回路理論」があり、そこで、電圧源はインピーダンスがゼロ、電流源はインピーダンスが無限大だと教わりました。 その時は、「へぇ、そんなもんか」と思っただけで、何の実感もイメージも湧きませんで...
高速・高周波

ダイオードとバイポーラトランジスタの動作イメージ

この記事は、ダイオードとトランジスタの動作を説明します。 厳密な説明ではありません。イメージです。 「LEDという言葉は知っているけど、原理は全く分からない。でも、お客さんに明日、専門家のように説明しなければいけない」というよう...
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。
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