原理

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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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