電子回路の基礎
14-2. ベッセルフィルタ

ベッセルフィルタは、群遅延が最大限平坦になるようにしたアナログフィルタである。位相特性が線形になるため、方形波などの波形を入力しても、歪みの少ない出力波形を得ることができる。※群遅延:周波数によって信号の伝搬時間が変わる […]

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電子回路の基礎
14-1. バタワースフィルタ

バターワースフィルタは、通過帯域における周波数特性が最大限平坦になるように設計されたアナログフィルタの一種である。リップルと呼ばれる通過帯域におけるゲインの変動がなく、減衰特性は周波数の平方根に比例する。バタワースフィル […]

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基礎計測工学
16. 磁気の測定

磁気測定は、磁場の強さや特性を評価するための手段で、主に次の2種類の測定法がある。1)磁束密度の測定:磁束密度とは、単位面積あたりの磁束の量である。磁束密度を測定するには、ガウスメータやテスラメータなどの磁束密度計を使用 […]

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基礎計測工学
15. 高電圧・大電流の測定

計器用変圧器は、電力系統の高電圧・大電流を、計器や保護継電器が扱える低電圧・小電流に変換するための機器である。 電圧計用変圧器 (VT) VT(Voltage Transformer)は、高電圧を計器や保護継電器が扱える […]

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電子回路の基礎
29. カレントミラー回路

カレントミラー回路は、BJT、FETなどの能動素子を用いて、入力電流を一定の割合で複製する電子回路である。入力電流を基準電流と呼び、コピーされた電流をミラー電流と呼ぶ。カレントミラー回路は、電流源、アクティブロード、バイ […]

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基礎計測工学
14. 電力の測定法

電力は、電流と電圧の積として定義される。電力の測定は、通常、電力計を使用して行われる。電力の測定法に関する基本的な事項は、以下である。1)電力を測定するためには、適切な電力計を選択する。電力計には、直流または交流の電力を […]

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基礎計測工学
13. 電圧の測定法

電圧計は、ある2点間の電位差を測る電気計器である。指針形電圧計は、指針形電流計の原理を応用して作られており、電流計に抵抗値の大きな抵抗を接続することで、電流計に流れる電流を制限して、その電流計に微小に流れる電流を測定し、 […]

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ディジタル信号処理
11. 離散フーリエ変換(DFT)

離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform:DFT)は、離散的な信号やデータ列を周波数成分に変換する手法である。これは、信号処理やデータ解析の分野で広く使用されている。離散フーリエ変換は、離散 […]

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ディジタル信号処理
10. 離散時間システムの周波数特性

※離散時間システムの周波数応答(ディジタル制御)も参考にどうぞ。 LTIシステムのインパルス応答を\(h(n)\)として、そのシステムに複素正弦波数列の入力\(x(n) = e^{j n \omega T}\)を印可した […]

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ディジタル信号処理
9. 離散時間システムの基本構成

離散時間システムを記述する式(1)に示す差分方程式から分かるように、入力\(x(n)\)に対する出力\(y(n)\)の計算は、積和演算を実行すればよい。$$y(n) = \sum_{k=0}^{M} a_k x(n-k) […]

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ディジタル信号処理
8. 伝達関数と差分方程式

離散時間システムの伝達関数は、入力と出力の関係を\(Z\)領域で表現する関数である。これは、連続時間システムの伝達関数の概念と同様であるが、\(Z\)変換を用いて離散時間信号を扱う。離散時間システムの伝達関数は、入力と出 […]

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ディジタル信号処理
7. 離散時間システムのインパルス応答

離散時間システムとは、時間の経過とともに変化する状態を、離散的な時間間隔で表現するシステムである。離散時間システムでは、連続時間システムとは対照的に、時間の経過を連続的な値ではなく、サンプリングされた値で扱う。離散時間シ […]

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ディジタル信号処理
6. Z変換

Z変換(Z-transform)は、離散時間信号を解析するための数学的手法であり、特に制御工学や信号処理などの分野でよく使用される。Z変換は、離散時間信号を複素平面上のZ領域に変換することで、システムの動作や応答を分析す […]

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ディジタル信号処理
※ラプラス変換、Z変換表

連続時間信号\(x(t)\)に対するラプラス変換、離散時間信号に対する\(Z\)変換の表を示す。離散時間信号は、\(x(t)\)をサンプリング周期\(T\)でサンプリングした信号とする。また、以下の表で\(a=e^{-\ […]

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ディジタル信号処理
5. 連続時間信号の標本化

連続時間信号の標本化とは、時間軸上で連続的に変化する信号を、一定間隔で値を取り出すことで離散的な信号に変換する処理である。これは、アナログ信号をディジタル信号に変換する最初のステップであり、信号処理やコンピュータでの処理 […]

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ディジタル信号処理
4. LTIシステム

LTI(Linear Time-Invariant)システムとは、線形時不変システムの略称で、線形性と時不変性を満たすシステムを指し、以下の特徴を持つ。・線形性(Linearity):入力信号の線形結合が、出力信号におい […]

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ディジタル信号処理
3. フーリエ変換

フーリエ変換は、時間領域(または、空間領域)で表現された信号や関数を、周波数領域に変換する数学的手法である。時間領域とは、信号が時間の経過とともにどのように変化するかを表す領域であり、周波数領域とは、信号がどのような周波 […]

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ディジタル信号処理
2. フーリエ級数

フーリエ級数とは、周期関数を三角関数の和で表す数学的な方法である。ここで、周期関数とは、一定の周期で繰り返す関数を指す。工学的には、フーリエ級数は複雑な形状の周期信号を、単純な三角関数の重ね合わせで表現することができる。 […]

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ディジタル信号処理
1. ディジタル信号

信号はその性質や時間的な変化に基づいてさまざまな方法で分類できる。ここでは、ディジタル信号処理に関連した信号の分類を示す。1)アナログ信号とディジタル信号・アナログ信号: 連続的な時間と連続的な振幅を持つ信号。例えば、ア […]

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ディジタル回路の基礎
18. シュミットトリガ、3ステート

シュミットトリガ(Schmitt Trigger)は、ディジタル回路やアナログ回路において使用される特殊な増幅器である。シュミットトリガは、入力信号のノイズや不安定性に対して強く、入力信号がある閾値を超えた時に出力を切り […]

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