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書籍詳細

  回路理論

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大石進一 早大教授 工博 著

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発行年月日:2013/05/09 , 判 型: A5,  ページ数:268頁

ISBN:978-4-339-00849-4,  定 価:3,672円 (本体3,400円+税)

本書では電子回路を非線形回路理論の立場から解析し,電子回路の巧みさを解析を通じて理解していくスタイルとした。これにより,電気系以外の学生でも本書のみで電気の基礎から応用の先端までわかるように配慮した。

【目次】

1. 集中定数回路モデルとキルヒホッフの法則
1.1 集中定数回路モデル
1.1.1 集中定数回路モデルを導くための仮定
1.1.2 キルヒホッフの法則の原型:静電場に対応する回路の場合
1.1.3 キルヒホッフの法則の原型:電磁場に対応する回路の場合
1. 集中定数回路モデルとキルヒホッフの法則
1.1 集中定数回路モデル
1.1.1 集中定数回路モデルを導くための仮定
1.1.2 キルヒホッフの法則の原型:静電場に対応する回路の場合
1.1.3 キルヒホッフの法則の原型:電磁場に対応する回路の場合
1.1.4 集中定数回路モデルの定義
1.2 集中定数素子モデル
1.2.1 線形抵抗
1.2.2 電源のモデル
1.2.3 キャパシタ
1.2.4 インダクタ
1.3 電力
1.3.1 瞬時電力
1.3.2 電磁場のエネルギー保存則
1.4 キルヒホッフの法則
1.4.1 キルヒホッフの電圧則
1.4.2 キルヒホッフの電流則
1.4.3 キルヒホッフの法則
章末問題

2. 線形抵抗回路
2.1 回路理論の用語と独立な KCL,KVL の数
2.1.1 回路理論の用語の定義
2.1.2 線形独立な KCL,KVL の数
2.2 枝電流法
2.2.1 枝電流法の手順
2.2.2 メッシュ解析法との関係
2.2.3 MATLAB による計算例
2.2.4 精度保証付き数値計算
2.2.5 電流源を含む場合
2.3 節点解析法
2.3.1 抵抗と独立電流源からなる回路の節点解析
2.3.2 独立電圧源が含まれる場合の節点解析
2.3.3 枝電圧法との関係
2.4 回路のグラフ
2.4.1 グラフの用語
2.4.2 グラフの基本的な性質
2.4.3 キルヒホッフの法則の位相構造
2.4.4 接続行列による節点方程式の導出
2.5 線形受動回路の諸定理
2.5.1 テレヘンの定理
2.5.2 テブナンの定理
章末問題

3. 非線形抵抗回路
3.1 非線形抵抗素子
3.1.1 2 端子非線形抵抗
3.1.2 3 端子非線形抵抗
3.1.3 MOSFET の素子モデル
3.2 非線形抵抗回路方程式
3.2.1 節 点 方 程 式
3.2.2 タブロー方程式
3.2.3 ニ ュ ー ト ン 法
3.2.4 MATLAB によるニュートン法のプログラム
3.3 MOSFET回路
3.3.1 ソース共通 MOSFET 回路
3.3.2 MOSFETのダイオード接続
3.3.3 能動負荷を持つnMOS増幅回路
3.3.4 デプレションモードnMOS能動負荷回路
3.3.5 CMOSインバータ
3.3.6 CMOS論理回路
3.4 差動増幅器
3.4.1 MOSFET差動増幅回路
3.4.2 MOSFETカレントミラー回路
3.4.3 カレントミラー能動負荷 MOSFET差動増幅回路
3.5 演算増幅器
3.5.1 電圧ホロワ回路
3.5.2 反転増幅回路
3.5.3 加算回路
3.5.4 非反転増幅回路
章末問題

4. 線形回路ダイナミックスの解析
4.1 回路の状態方程式
4.1.1 状態方程式の自由度
4.1.2 抵抗回路に変換することによる状態方程式の導き方
4.1.3 状態方程式の初期値問題の解の存在と一意性
4.2 線形回路の状態方程式の基本解行列
4.2.1 変係数線形常微分方程式の基本解行列
4.2.2 行列の指数関数による主要解行列の表現
4.2.3 固有値がすべて異なる場合
4.3 線形回路の状態方程式の初期値問題の解
4.3.1 線形方程式の初期値問題の解とその構造
4.3.2 線形回路の特解の漸近安定性
4.3.3 線形回路ダイナミックス解析法のまとめ
4.4 線形回路の状態方程式の特解
4.4.1 複素指数関数励起
4.4.2 フェーザ法
4.5 共振回路の性質
4.5.1 無損失共振回路とリアクタンス特性
4.5.2 損失を含む共振回路
4.5.3 損失を含む並列共振回路
4.6 過 渡 現 象
4.6.1 コンデンサの充放電
4.6.2 CMOS インバータのスイッチモデル
章末問題

5. フィルタ回路
5.1 二次の受動フィルタ回路
5.1.1 低域通過フィルタ
5.1.2 高域通過フィルタ
5.1.3 帯域通過フィルタ
5.2 周波数変換
5.2.1 遮断周波数の変換
5.2.2 低域通過から高域通過へ
5.2.3 低域通過から帯域通過へ
5.3 リアクタンス回路の合成
5.3.1 正実関数
5.3.2 与えられた正実奇関数をイミタンスとするLC回路の合成
5.4 与えられた正実関数を伝達関数とする回路の合成
5.4.1 片抵抗終端LC回路の合成
5.4.2 抵抗両終端LC回路の合成
5.4.3 バターワースフィルタ
5.5 能動フィルタ
5.5.1 低域通過能動フィルタ
5.5.2 反転増幅回路を用いた一次RC低域通過フィルタ
5.5.3 非反転増幅回路を用いた一次RC能動フィルタ
5.5.4 サレン · キー (Sallen-Key) フィルタ
5.5.5 多重帰還トポロジー二次の能動RC低域通過フィルタ
5.5.6 高次のRC能動フィルタ
5.6 インダクタンスシミュレーション
5.6.1 インピーダンススケーリング
5.6.2 理想ジャイレータ
5.6.3 OTA(電圧制御電流源 (VCCS))によるジャイレータの合成
5.6.4 OTA–C フィルタ
章末問題

6. 非線形回路ダイナミックスの解析
6.1 ガレルキン法の概要
6.2 ガレルキン法による増幅回路の定常解析
6.3 発振回路とホップフ分岐定理
6.3.1 時間領域ホップフ分岐理論
6.3.2 ウィーンブリッジ発振回路
6.3.3 トンネルダイオード発振回路
6.4 周波数領域のホップフ分岐定理
6.4.1 ウィーンブリッジ発振回路
6.4.2 バッファ付き RC 移相発振回路
章末問題

付録
A.1 複 素 数
A.1.1 オイラーの公式
A.1.2 複素平面
A.2 複素関数とその微分可能性
A.2.1 複素数列の収束
A.2.2 複素関数
A.2.3 コーシー–リーマンの関係式
A.3 コーシーの定理
A.3.1 線 積 分
A.3.2 グリーンの定理
A.3.3 複素積分とコーシーの定理
A.4 四元数からベクトルへ
A.4.1 四元数
A.4.2 四元数と相対性理論
A.4.3 四元数からベクトルへ
A.4.4 ベクトル解析の始まり
A.5 ベクトル空間
A.5.1 ノルム空間
A.5.2 線形作用素
A.5.3 内積空間
A.6 ベクトル解析
A.6.1 マクスウェルの方程式
A.6.2 積 分 定 理
章末問題
引用・参考文献
索引

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