原理

導出

Cpkは不適合品の発生確率を見積もるための指標です

製品品質を評価する数値の1つとして、不適合品の発生確率があります。このとき、Cpkという指標を使うことがあり、Cpkが1なら不適合発生確率が0.135%、1.33なら0.00317%(31.7ppm)になります。Cpkに対する不適合発生確率...
導出

畳み込み積分とは何か?その意味をイメージしてみる

畳み込み積分とは、システムにインパルスを入力したときの応答を元に、任意の信号を入力したときの出力を計算する式です。本記事でそのイメージを捉えていただければと思います。畳み込み積分とは時間波形は一般に、インパルス応答や単位ステップ応答(インデ...
Excel

1.5 bitパイプライン型ADCのExcelによる動作原理シミュレーション

1.5 bitパイプライン型ADC(analog to digital converter、アナログ・デジタル変換器)の動作原理って理解できますか?僕は、頭の中だけでは理解できなかったので、Excelを用いて動作をシミュレーションしてみまし...
電子回路

ω = 2πf とはどういうことだろう

周波数fのイメージは掴めても、角周波数ωのイメージが掴めなくはないですか?僕は、学生時代、ちんぷんかんぷんでした。周波数f周波数fはなんとなくイメージが掴めます。ほぼ糸魚川静岡構造線を境として東が50Hz、西が60Hzなどという話題は、日常...
高速・高周波

tan δ が大きくなると損失が大きくなる理由

tanδは日本語で誘電正接といいます。その名が示すように、比誘電率におけるタンジェントの値です。比誘電率の虚部が損失を発生させる損失が本記事のテーマになります。そこで、まず初めに、損失を発生する抵抗について考察します。抵抗値をRとします。ま...
高速・高周波

ブランチライン・カプラの動作原理

ブランチライン・カプラの動作原理を説明します。必要最小限の説明ですので、詳しい理由を知りたい場合には、各リンク先を参照してください。ブランチライン・カプラブランチライン・カプラは、4つのポートを有する井桁状の分布定数回路です。4つのポートは...
高速・高周波

伝送線路をFパラメータで表す

伝送線路をFパラメータで表します。一度くらいは自力で導いておこうと思いました。伝送線路のFパラメータ伝送線路上の信号は、進む波と戻る波の重ね合わせで構成されます。特性インピーダンスをZ_0とすると、次に示す電圧と電流の式で表すことができます...
高速・高周波

FパラメータをSパラメータに変換する

FパラメータをSパラメータに変換します。同様の手順で、ZパラメータやYパラメータもSパラメータに変換できるはずです。FパラメータからSパラメータへの変換Fパラメータは、次のように表されます。ただし、i_2の向きに注意します。$$\begin...
高速・高周波

λ/4変成器でインピーダンス変換ができる理由

高周波回路を設計していると、マッチングを取る等、インピーダンスを変換したい場面が出てきます。あなたは、Z_1とZ_2のインピーダンス変換をするためには、特性インピーダンスが\sqrt{Z_1 Z_2}で、長さが\lambda/4変成器を使え...
高速・高周波

伝送線路を介して見るインピーダンスがスミスチャート上を時計回りに回る理由

高周波回路の設計において、ある地点のインピーダンスはスミスチャート上の1点で表現できます。この地点から伝送線路を徐々に伸ばしたときのインピーダンスは、スミスチャート上で原点を中心に時計回りの円の軌跡を描きます。これはどのような理由に基づくの...