電子回路及び演習A,B のバックアップ(No.3)

科目概要 †

電子回路第1では、回路特性の表し方や演算増幅器を使った線形演算＝電流の加減算、電圧の加減算、定数倍（増幅のことですね）の機能を組み合わせた信号処理回路について学びました。つまり、演算増幅器を使って電圧、電流、周波数の演算を行う応用編から入門したわけです。電子回路第2では、もう一歩深いところへ踏み込んで、単体のダイオードやトランジスタの電流-電圧特性から、演算増幅器やディジタル回路などを構成している要素回路の動作と設計について学びます。半導体素子は、電流と電圧、入力と出力などが比例関係ではなく、複雑な非線形特性を示すため、殆どの場合、回路方程式が解析的には解けません。このため、電子情報技術の基本でありながら、初心者が電子回路の本質を学ぶことはかなり困難です。しかし、近年、優れたGUIを持つ高性能な回路シミュレータや論理シミュレータが普及し、電子回路を一々作ったり、複雑な方程式を解かなくても、回路図を入力するだけで、色々な回路の動作を正確に調べることができるようになりました。本科目では、回路シミュレータを徹底的に使いこなし、半導体の特性に基づく複雑な非線形回路の動作を直感的に把握すると同時に、近似的解析法を学びます。

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お知らせ †

2014年度講義スケジュールと教科書対応箇所（作成中）

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回路シミュレータの操作法 †

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LTspiceのインストールについて †

WindowsXP以降は、問題なく動作するはずです。Mac OS 10.5.x は、MikuInstaller?によるインストールは不可。インストールには、XQuartzが必要なようです。Mac OS 10.6.x は、X11が入っていれば、インストール可（らしい・・・最新版MacBookAir?では動作確認済）。Mac OSはあまり詳しくないので、友人に聞いてください。Linux は、配付資料の方法で動作確認済みです。

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質問と回答 †

質問は、できるだけ講義時間中にお願いします。Twitter/KCircuitsでも受け付けます。オフィースアワーは、原則として講義実施曜日の午後17:00以降とします。

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講義資料のエラー情報 †

資料のバグを発見した人は報告して下さい。タイプミスなどは5点、内容の誤りは10点を期末テストに加点します。

[注意] 講義資料内で表記を統一したいので、カタカナ表記の揺らぎについても報告して下さい。ただし、修正後の表記が正しいということではなく、時代や発行学会や省庁によっても異なるため、世の中には、いろんな表記が通用しているということは承知しておいてください。

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講義資料 †

講義時までにダウンロードして持参して下さい。ただし、著作権保護のため、一部の写真等は表示されません。

第0章　緒論
- 0.1　講義案内
  - 付録1　回路シミュレータのインストール
  - 付録2　デバイスのインストール
  - 付録3　マクロモデルのインストール

第1章　回路シミュレータ
- 1.1 回路シミュレータの機能
- 1.2 回路の階層とモデリング
- 1.3 LTspiceの基本操作

第2章　トランジスタの基礎
- 2.1 トランジスタの種類と機能
- 2.2 トランジスタのデータシート
- 2.3 トランジスタの構造と動作原理

第3章　トランジスタの特性と機能
- 3.1 トランジスタの特性解析
- 3.2 スイッチングの方法
- 3.3 電圧増幅の方法

第4章　増幅回路
- 4.1　固定バイアス回路
- 4.2　小信号パラメータ
- 4.3　バイアス回路の安定性
- 4.4　帰還バイアス回路

第5章　周波数特性
- 5.1　周波数特性の解析方法
- 5.2　トランジスタの接地形式
- 5.3　ネガティブフィードバック
- 5.4　演算増幅器の構造と特性

第6章　その他のアナログ要素
- 6.1　発振回路
- 6.2　電源回路