電子回路の基礎
10. 負荷線(直流と交流)

トランジスタ回路の負荷線とは、トランジスタの静特性(\(V_{CE}-I_{C}\)特性)上に、コレクタ側の出力抵抗と出力電圧\(V_O\)を変化させたときのコレクタ電流\(I_C\)の関係を示す線である。負荷線は、トラ […]

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基礎制御工学
38-1. I-P制御

PI制御(Integral-Proportional Control)(I-P制御はPI制御と異なる部分もあるが、制御要素は共通である)は、比例制御(P制御)と積分制御(I制御)の2つの要素を組み合わせた制御方法で、制御 […]

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電子回路の基礎
9. BJTのバイアス回路

BJT(バイポーラトランジスタ)のバイアス回路とは、BJTが適切な電流や電圧で動作するようにするための回路である。BJTは、ベース・エミッタ間に一定の電圧\(V_{BE}\)をかけることで、コレクタ・エミッタ間に電流が流 […]

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電子回路の基礎
8. エミッタ接地増幅回路の動作

エミッタ接地増幅回路の基本構成とその動作 図1「エミッタ接地増幅回路の基本構成」は、2電源バイアス方式によるエミッタ接地増幅回路である。(2電源バイアスによるこの回路は、説明を分かりやすくするもので実際の電子回路で使われ […]

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電子回路の基礎
7. トランジスタの静特性

BJTの静特性 BJT(バイポーラトランジスタ)の静特性とは、トランジスタ単体の端子間に所定の電圧を加えた状態での電流の流れ方を示す特性である。BJTは非線形素子であるため、BJTの端子間に電圧を加えたときに流れる電流は […]

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電子回路の基礎
6. トランジスタの動作原理

バイポーラトランジスタ(BJT:Bipolar Junction Transistor)は、電流を増幅する半導体素子である。BJTは、p型半導体とn型半導体を接合させた3層構造で、NPN形またはPNP形の2つの接合型半導 […]

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電子回路の基礎
5. 整流回路

整流回路は、交流電圧(交流電流)を直流電圧(直流電流)に変換するための回路である。交流は正と負を周期的に繰り返す波形であり、整流回路では、基本的にそのうちの一方向の半周期を取り出し、他方向の半周期をカットする。整流回路に […]

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システム制御工学
19. 最適フィードバック制御

最適フィードバック制御は、制御系の性能を評価する関数(評価関数)を設定し、その関数値を最小化するようにフィードバックゲインを決定する制御方法である。評価関数は、制御系の応答の振る舞いを反映した関数で、応答の速度、精度、安 […]

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基礎制御工学
23-1. ナイキストの安定判別法

図1「 フィードバック制御系」の特性方程式は、$$1+G(s)H(s)=0$$である。また、$$L(s)=G(s)H(s)$$を一巡伝達関数(開ループ伝達関数)という。いま、$$L(s)=G(s)H(s)=\frac{K […]

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電子回路の基礎
4. LED回路

LED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)回路とは、LEDを点灯させるための回路で、LEDは電流を流すと発光する半導体素子である。LEDの基本回路は、LEDと電源、抵抗で構成される。電源からLED […]

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電子回路の基礎
3. ダイオード回路

ダイオードの基本回路は、ダイオードの特性、電源電圧、抵抗値で構成される。この回路の動作点は、負荷線とダイオードの特性曲線の交点によって決まる。負荷線とは、ダイオードに流れる電流と電圧の関係を表した直線で、ダイオードの特性 […]

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電子回路の基礎
2. pn接合ダイオード

pn接合ダイオードは、n形半導体とp形半導体を接合させた半導体デバイスである。n形半導体は、電子が多数キャリアで、p形半導体は、正孔が多数キャリアである。pn接合を作製すると、電子と正孔が再結合して、空乏層と呼ばれる電荷 […]

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電子回路の基礎
1. 半導体の性質

半導体とは、導体と絶縁体の中間の性質を持つ物質である。金属などの導体は、電気抵抗が非常に小さいため、電流をよく流す。一方、ゴムなどの絶縁体は、電気抵抗が非常に大きいため、電流をほとんど流さない。半導体は、これらの導体と絶 […]

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基礎電気回路
41. 相互誘導回路の過渡応答

相互誘導の過渡応答では、相互誘導回路において、電源が切断されたときや電流が変化したときに、コイルに流れる電流がどのように変化するかを見る。相互誘導回路とは、2つのコイルが磁気的に結合している回路で、2つのコイルの相互イン […]

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基礎電気回路
40. RLC回路の過渡応答

RLC回路の過渡応答とは、電源が投入された直後、回路の電流が定常状態に達するまでの時間の経過に伴う電圧と電流の変化のことである。RLC回路は、抵抗\(R\)、インダクタンス\(L\)、キャパシタンス\(C\)の3つの要素 […]

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システム制御工学
18. サーボシステムの設計

レギュレータは、状態変数に平衡点0からずれた初期値があったとき、状態変数を0に戻すための制御システムであった。サーボシステムは、目標値に追従する出力を持つシステムである。現代制御理論におけるサーボシステムの設計は、システ […]

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システム制御工学
17. オブザーバ併合型状態フィードバック

オブザーバ併合型状態フィードバック制御システムは、オブザーバと状態フィードバックを組み合わせた制御システムである。オブザーバは、直接観測できない状態変数を推定するために使用され、状態フィードバックは、推定された状態変数を […]

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基礎電気回路
39. 過渡現象

過渡現象とは、ある定常状態から別の定常状態に移るまでに起こる現象のことを言う。電気回路では、スイッチを切り替えたときなどに起こる。過渡現象は、回路の安定性に影響を及ぼす可能性がある。また、過渡現象が原因で、回路が誤動作し […]

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基礎電気回路
38. ひずみ波交流

ひずみ波交流は、正弦波ではない交流電圧・電流のことで、正弦波ではない波形をひずみ波といい、このような波形の交流電圧・電流をひずみ波交流と呼ぶ。例えば、ダイオードや鉄心入りコイルに流れる電流はひずみ波交流となることがある。 […]

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基礎電気回路
37. 負荷インピーダンスのY-Δ変換

電源と負荷の結線法が異なる場合や異なる結線法の負荷が並列になっている場合の回路計算は複雑になる。そこで、電源に影響を与えず、負荷の結線法とインピーダンスの値を等価変換して回路計算を行う。図「負荷インピーダンスの変換」のよ […]

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