電気電子回路 - アナログ・ディジタル回路 -

ロボティクスシリーズ 2

電気電子回路 - アナログ・ディジタル回路 -

半導体デバイスの構造・仕組みにも目を向け,実際の応用力を培うことに力点を置き,電気電子回路がこの一冊で学べるように構成した。

ジャンル
発行年月日
2014/01/06
判型
A5
ページ数
192ページ
ISBN
978-4-339-04513-0
電気電子回路 - アナログ・ディジタル回路 -
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定価

2,640(本体2,400円+税)

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本書は,電気回路や電子回路を初めて学ぶ方々を想定し,電気回路の基礎からアナログ回路およびディジタル回路の設計技術までを一つにまとめて,電気電子回路とした。効率良く学習できるように構成を考慮し,「直流回路」,「交流回路」,「半導体素子の基礎」,「アナログ電子回路」,「ディジタル電子回路」,「コンピュータと機械のインタフェース回路」の6章からなる構成とし,つぎのような点に心掛けて記述した。
(1) 電気工学や電子工学を学んだことのない方々にも理解できるように,予備知識を加え,思考の手順をできるだけ重視する。
(2) 回路動作を容易に把握できるように,段階的に回路動作を分けて図面を多用する。
(3) 工学的意義が具体的に理解できるように,学問的体系より実用的体系を重視する。
(4) アナログ回路およびディジタル回路の実際の設計に対応できるように,回路構成要素および半導体素子の基礎を詳述する。

1章「直流回路」では,電気回路の基本法則であるオームの法則やキルヒホッフの法則,回路の解析に役立つ重ね合わせの理,テブナンの定理などについて学ぶ。これらの法則や定理は,2章以下で扱う交流回路やアナログ回路の基礎になる。
2章「交流回路」では,交流の基本である正弦波交流の性質,抵抗に加えて交流回路で重要
な働きをするインダクタンスとキャパシタンス,交流回路の解析に便利なベクトル記号法,さらに共振回路やブリッジ回路の基本について学ぶ。
3章「半導体素子の基礎」では,半導体の性質,ダイオード,バイポーラトランジスタ,電界効果トランジスタの動作・特性ならびに基本回路や増幅作用について学ぶ。
4章「アナログ電子回路」では,電子回路の設計や特性測定・解析に必要な基礎概念について学ぶとともに,アナログ回路に汎用的に用いられ,アナログ回路の製作にきわめて有用なオペアンプを取り上げて,基本的なアナログ回路の設計ができるように,オペアンプの基本概念と基本回路について学ぶ。
5章「ディジタル電子回路」では,おもなディジタル電子回路として基本論理回路の学習からスタートし,基本論理回路を組み合わせて構成する演算回路,順序回路である記憶回路,さらには置数回路(レジスタ)や計数回路(カウンタ)について学習し,コンピュータの機能に必要な回路を理解する。
6章「コンピュータと機械のインタフェース回路」では,これまで学んできたコンピュータと機械系電子回路との関係をメカトロニクスにおける信号の流れの観点からとらえ,インタフェース電子回路の重要性について学ぶ。

1. 直流回路
1.1 オームの法則
1.2 キルヒホッフの法則
 1.2.1 キルヒホッフの電流の法則
 1.2.2 キルヒホッフの電圧の法則
1.3 抵抗の直列接続と並列接続
1.4 抵抗による電圧の配分
1.5 電圧源と電流源
1.6 重ね合わせの理
1.7 テブナンの定理とノートンの定理
1.8 電力と電力量
章末問題

2. 交流回路
2.1 正弦波交流
 2.1.1 正弦波交流の表し方
 2.1.2 正弦波交流の実効値
 2.1.3 信号波形
2.2 インダクタンスとキャパシタンス
2.3 交流回路の解析
 2.3.1 複素数とベクトル
 2.3.2 正弦波交流のベクトル表示
 2.3.3 ベクトル記号法による回路解析
2.4 共振回路
 2.4.1 直列共振回路と並列共振回路
 2.4.2 損失を含む共振回路
 2.4.3 共振回路のQ
2.5 ブリッジ回路
章末問題

3. 半導体素子の基礎
3.1 半導体の性質
3.2 ダイオード
 3.2.1 pn接合とダイオード
 3.2.2 ダイオードの整流回路
 3.2.3 いろいろなダイオード
3.3 バイポーラトランジスタ
 3.3.1 バイポーラトランジスタの構造と動作原理
 3.3.2 バイポーラトランジスタの特性
 3.3.3 バイポーラトランジスタによる基本増幅回路
3.4 電界効果トランジスタ
 3.4.1 電界効果トランジスタの構造と動作原理
 3.4.2 FETの基本増幅回路
章末問題

4. アナログ電子回路
4.1 電子回路の基礎概念
 4.1.1 増幅器の動作量
 4.1.2 デシベル
 4.1.3 フィードバック
 4.1.4 等価回路
 4.1.5 発振回路
 4.1.6 周波数特性
4.2 オペアンプ回路
 4.2.1 オペアンプの原理
 4.2.2 ICオペアンプ
 4.2.3 反転増幅回路と非反転増幅回路
 4.2.4 加算器
 4.2.5 減算器(差動増幅回路)
 4.2.6 計装増幅器
 4.2.7 積分回路と微分回路
 4.2.8 シュミットトリガ回路(ヒステリシス回路)
 4.2.9 オペアンプを用いた発振回路
章末問題

5. ディジタル電子回路
5.1 ディジタル電子回路によるシステムコンピュータの構成
5.2 半導体スイッチ素子
 5.2.1 ダイオードの整流作用とスイッチング機能
 5.2.2 トランジスタの増幅機能とスイッチング機能
5.3 半導体論理回路
 5.3.1 半導体論理回路の種類
 5.3.2 論理回路構成設計上の課題ファンアウト
5.4 演算回路
 5.4.1 論理からの論理回路の構成
 5.4.2 反一致回路と一致回路
 5.4.3 半加算器と全加算器
 5.4.4 減算器
 5.4.5 加算器と減算器の一体化
5.5 記憶回路
 5.5.1 フリップフロップの実現
 5.5.2 RSフリップフロップ
 5.5.3 RSTフリップフロップ
 5.5.4 JKフリップフロップ
 5.5.5 Dフリップフロップ
 5.5.6 エッジトリガ型Dフリップフロップ
 5.5.7 レジスタ
5.6 計数回路
 5.6.1 2進カウンタ
 5.6.2 10進カウンタ
5.7 コンピュータの構成
章末問題

6. コンピュータと機械のインタフェース回路
6.1 ディジタル回路とアナログ回路のインタフェース
6.2 信号変換回路
 6.2.1 比較回路
 6.2.2 A-D変換回路
 6.2.3 D-A変換回路
 6.2.4 モータのフィードバック制御におけるインタフェース機能
章末問題

引用・参考文献
章末問題解答
索引

杉山 進(スギヤマ ススム)

田中 克彦(タナカ カツヒコ)

【営業部より】

機械系,情報系,メカトロニクス系学科の教科書として抜群の採用実績!企業研修用テキストとしてもお薦めしたい1冊。