Last Update 2024/10/02
(1)電圧と電流をイメージ (2)信号の変化を予測 (3)アンプやフィルタを製作して実証
絵解きと計算と実験 アナログ回路の教科書
B5判 368ページ
定価2,970円(税込)
JAN9784789845250
2020年4月25日発行
好評発売中！
■正しい電子回路の設計力が確実に身につく
出来合いのコンピュータ・ボードが安価に入手できるプロトタイピング全盛時代．「ゼロから作る」ことはあまり意味がないように思うかもしれません．しかし，今も昔もメーカの使命は実現することです．
品質の高い機器を作る力は，(1)デバイスのふるまいをイメージし，(2)信号の電圧や電流の大きさを計算して予測し，(3)製作して測る，という3つの作業を何度も繰り返すことで培われます．
本書は，抵抗/コンデンサ/OPアンプという3つのシンプルな部品を素材に，正しい電子回路の設計手法を丁寧に説明します.
■漫画，絵解き，実験，演習問題で独習できるIoT時代の実務教科書
初めて「電気」を勉強する人にお勧めの本です．
・電気の専門用語をイメージしやすいように，漫画やイラストを用いて解説している
・実験を行って現象を再現し，理論を証明している
・普通の教科書には載っていないリアルな回路やノウハウを学べる
・頭に残りやすい手書きの数式で計算の過程を追える
・理解度をチェックできる演習問題がある
・「まとめページ」で各章の要点をおさらいできる
出来合いのコンピュータ・ボードが安価に入手できるプロトタイピング全盛時代．「ゼロから作る」ことはあまり意味がないように思うかもしれません．しかし，今も昔もメーカの使命は実現することです．
品質の高い機器を作る力は，(1)デバイスのふるまいをイメージし，(2)信号の電圧や電流の大きさを計算して予測し，(3)製作して測る，という3つの作業を何度も繰り返すことで培われます．
本書は，抵抗/コンデンサ/OPアンプという3つのシンプルな部品を素材に，正しい電子回路の設計手法を丁寧に説明します.
■漫画，絵解き，実験，演習問題で独習できるIoT時代の実務教科書
初めて「電気」を勉強する人にお勧めの本です．
・電気の専門用語をイメージしやすいように，漫画やイラストを用いて解説している
・実験を行って現象を再現し，理論を証明している
・普通の教科書には載っていないリアルな回路やノウハウを学べる
・頭に残りやすい手書きの数式で計算の過程を追える
・理解度をチェックできる演習問題がある
・「まとめページ」で各章の要点をおさらいできる
※本商品は「アカデミック価格対象商品」です
アカデミック価格とは，教育・学習や研究目的の学校，学生向けに特別に設けたものです．以下の条件に適合するお客様のみがお申込みいただけます．
・使用目的が学校法人として登録された教育機関で学習教材として利用する場合
・購入希望者が，学校法人として登録された教育機関に属する教員・講師または学生である場合
下記の申込書の内容をご確認のうえ，お申し込みください．
目次
イントロダクション
まんが 抵抗とキャパシタ現る
序章
まんが 電気の量を調整する「抵抗器」
まんが 電気をためたり出したりする「キャパシタ」
第1章 電子回路超入門
[1-1] はじめは「オームの法則」から
[1-2] 電流を制限する「抵抗」
演習問題A オームの法則，電圧，電流，抵抗の確認
[1-3] DCとAC
[1-4] ACの理解を深める
演習問題B 実効値の確認
[1-5] 交流回路の電流と電圧の比「インピーダンス」
演習問題C キャパシタのインピーダンスの確認
[1-6] 電力を考える
演習問題D 電力の確認
[1-7] 有効電力，無効電力，力率
第1章のまとめ
Appendix A 電気信号の数学表現「三角関数」
Appendix B サイン波の実効値を求める
Appendix C 三角波の実効値を求める
Appendix D 鋸歯状波の実効値を求める
Appendix E 0-VM，デューティ・サイクルDのパルス波の実効値を求める
Appendix F 波高値±VM[V]，デューティ・フェクタD=0.5のパルス波の実効値を求める
Appendix G 実効値はDCに換算した値
第2章 抵抗の基礎
[2-1] 抵抗器の「定格電力」
[2-2] 抵抗の「直列接続」と「並列接続」
Appendix H 直列接続と並列接続の式を導いてみた
演習問題E 抵抗の直列接続，並列接続の確認
[2-3] 抵抗で電圧を分割する
演習問題F 分圧の確認
[2-4] 抵抗で電流を制限する
演習問題G 電流制限の確認
[2-5] 抵抗で電流の大きさを検出する
[2-6] ディジタル回路の入力にはプルアップかプルダウン
第2章のまとめ
第3章 キャパシタの基礎
[3-1] 「キャパシタ」は単純な構造
[3-2] キャパシタに電流が流れると電圧は上昇
[3-3] キャパシタの種類と使用範囲
[3-4] キャパシタの「直列接続」と「並列接続」
Appendix I 並列，直列接続されたキャパシタのキャパシタンスを求める
[3-5] 電流の変化を吸収するバイパス・キャパシタ
[3-6] 周波数によって選別，分離する機能「フィルタ」
Appendix J フィルタの周波数選別機能による分類
[3-7] キャパシタの理想と現実
Appendix K 対数とデシベル
第3章のまとめ
第4章 OPアンプの基礎
[4-1] 「OPアンプ」の基礎知識
[4-2] OPアンプは2本の抵抗でゲインが決まる 反転アンプ
[4-3] OPアンプは2本の抵抗でゲインが決まる 非反転アンプ
[4-4] OPアンプ回路に使う抵抗は，高精度の金属被膜抵抗を
[4-5] なぜOPアンプは2本の抵抗でゲインが決まるのか
[4-6] 「バーチャル・ショート」とは何か
第4章のまとめ
第5章 フィルタ回路の作り方
[5-1] 抵抗とキャパシタによるRCフィルタ
[5-2] 設計したフィルタの特性を詳細に見てみる
[5-3] カットオフ周波数を変えてみよう
[5-4] 設計の自由度が大きいアクティブ・フィルタ
[5-5] 「なまり」を考察してみる
[5-6] OPアンプの出力応答速度「スルー・レート」
[5-7] パワー・デバイスも立ち上がり/ 立ち下がり時間
第5章のまとめ
Appendix L 微分，積分について
Appendix M CとRの回路の過渡現象を微分方程式で解く
演習問題A〜Gの解答
初出一覧
本書掲載のコラム一覧
第1章
[1-1] はじめは「オームの法則から」
コラム1 1A が1秒間流れたときの自由電子の数は想像がつかないほど多い
[1-2] 電流を制限する「抵抗」
コラム1 オームの法則と郵便マーク
[1-3] DCとAC
コラム1 電気の歴史 DCとAC
コラム2 ACとDCが混じった電気信号もある
[1-6] 電力を考える
コラム1 電気料金は電力の使用時間で発生する
第1章のまとめ
コラム1 アルファベット1文字で数けたを表す接頭辞
Appendix A 電気信号の数学表現「三角関数」
コラム1 三角関数で東京スカイツリーの高さを求める
Appendix B サイン波の実効値を求める
コラム1 真の実効値を表示するDMMでいろんな波形を測ってみた
第2章
[2-3] 抵抗で電圧を分割する
コラム1 どうして50Ωの抵抗器は売っていないの？
コラム2 一目でわかる！ 抵抗値のカラーコード表示
コラム3 分圧比を連続的に変えたいなら…可変抵抗器
[2-5] 抵抗で電流の大きさを検出する
コラム1 インダクタ成分とインダクタ部品
第3章
[3-3] キャパシタの種類と使用範囲
コラム1 セラミック・キャパシタは温度によってキャパシタンスが変わる
[3-7] キャパシタの理想と現実
コラム1 キャパシタの直列接続時の合成キャパシタンスを求める
コラム2 キャパシタの並列接続時の合成キャパシタンスを求める
第5章
[5-1] 抵抗とキャパシタによるRC フィルタ
コラム1 ありがとう！LPF前後の影響を考えなくてもよくしてくれるOPアンプ
[5-5] 「なまり」を考察してみる
コラム1 オシロスコープの帯域幅のカタログ値から描写できる波形の立ち上がり限界がわかる
[5-6] OPアンプの出力応答速度「スルー・レート」
コラム1 DC-DCコンバータのスルー・レート
イントロダクション
まんが 抵抗とキャパシタ現る
序章
まんが 電気の量を調整する「抵抗器」
まんが 電気をためたり出したりする「キャパシタ」
第1章 電子回路超入門
[1-1] はじめは「オームの法則」から
[1-2] 電流を制限する「抵抗」
演習問題A オームの法則，電圧，電流，抵抗の確認
[1-3] DCとAC
[1-4] ACの理解を深める
演習問題B 実効値の確認
[1-5] 交流回路の電流と電圧の比「インピーダンス」
演習問題C キャパシタのインピーダンスの確認
[1-6] 電力を考える
演習問題D 電力の確認
[1-7] 有効電力，無効電力，力率
第1章のまとめ
Appendix A 電気信号の数学表現「三角関数」
Appendix B サイン波の実効値を求める
Appendix C 三角波の実効値を求める
Appendix D 鋸歯状波の実効値を求める
Appendix E 0-VM，デューティ・サイクルDのパルス波の実効値を求める
Appendix F 波高値±VM[V]，デューティ・フェクタD=0.5のパルス波の実効値を求める
Appendix G 実効値はDCに換算した値
第2章 抵抗の基礎
[2-1] 抵抗器の「定格電力」
[2-2] 抵抗の「直列接続」と「並列接続」
Appendix H 直列接続と並列接続の式を導いてみた
演習問題E 抵抗の直列接続，並列接続の確認
[2-3] 抵抗で電圧を分割する
演習問題F 分圧の確認
[2-4] 抵抗で電流を制限する
演習問題G 電流制限の確認
[2-5] 抵抗で電流の大きさを検出する
[2-6] ディジタル回路の入力にはプルアップかプルダウン
第2章のまとめ
第3章 キャパシタの基礎
[3-1] 「キャパシタ」は単純な構造
[3-2] キャパシタに電流が流れると電圧は上昇
[3-3] キャパシタの種類と使用範囲
[3-4] キャパシタの「直列接続」と「並列接続」
Appendix I 並列，直列接続されたキャパシタのキャパシタンスを求める
[3-5] 電流の変化を吸収するバイパス・キャパシタ
[3-6] 周波数によって選別，分離する機能「フィルタ」
Appendix J フィルタの周波数選別機能による分類
[3-7] キャパシタの理想と現実
Appendix K 対数とデシベル
第3章のまとめ
第4章 OPアンプの基礎
[4-1] 「OPアンプ」の基礎知識
[4-2] OPアンプは2本の抵抗でゲインが決まる 反転アンプ
[4-3] OPアンプは2本の抵抗でゲインが決まる 非反転アンプ
[4-4] OPアンプ回路に使う抵抗は，高精度の金属被膜抵抗を
[4-5] なぜOPアンプは2本の抵抗でゲインが決まるのか
[4-6] 「バーチャル・ショート」とは何か
第4章のまとめ
第5章 フィルタ回路の作り方
[5-1] 抵抗とキャパシタによるRCフィルタ
[5-2] 設計したフィルタの特性を詳細に見てみる
[5-3] カットオフ周波数を変えてみよう
[5-4] 設計の自由度が大きいアクティブ・フィルタ
[5-5] 「なまり」を考察してみる
[5-6] OPアンプの出力応答速度「スルー・レート」
[5-7] パワー・デバイスも立ち上がり/ 立ち下がり時間
第5章のまとめ
Appendix L 微分，積分について
Appendix M CとRの回路の過渡現象を微分方程式で解く
演習問題A〜Gの解答
初出一覧
本書掲載のコラム一覧
第1章
[1-1] はじめは「オームの法則から」
コラム1 1A が1秒間流れたときの自由電子の数は想像がつかないほど多い
[1-2] 電流を制限する「抵抗」
コラム1 オームの法則と郵便マーク
[1-3] DCとAC
コラム1 電気の歴史 DCとAC
コラム2 ACとDCが混じった電気信号もある
[1-6] 電力を考える
コラム1 電気料金は電力の使用時間で発生する
第1章のまとめ
コラム1 アルファベット1文字で数けたを表す接頭辞
Appendix A 電気信号の数学表現「三角関数」
コラム1 三角関数で東京スカイツリーの高さを求める
Appendix B サイン波の実効値を求める
コラム1 真の実効値を表示するDMMでいろんな波形を測ってみた
第2章
[2-3] 抵抗で電圧を分割する
コラム1 どうして50Ωの抵抗器は売っていないの？
コラム2 一目でわかる！ 抵抗値のカラーコード表示
コラム3 分圧比を連続的に変えたいなら…可変抵抗器
[2-5] 抵抗で電流の大きさを検出する
コラム1 インダクタ成分とインダクタ部品
第3章
[3-3] キャパシタの種類と使用範囲
コラム1 セラミック・キャパシタは温度によってキャパシタンスが変わる
[3-7] キャパシタの理想と現実
コラム1 キャパシタの直列接続時の合成キャパシタンスを求める
コラム2 キャパシタの並列接続時の合成キャパシタンスを求める
第5章
[5-1] 抵抗とキャパシタによるRC フィルタ
コラム1 ありがとう！LPF前後の影響を考えなくてもよくしてくれるOPアンプ
[5-5] 「なまり」を考察してみる
コラム1 オシロスコープの帯域幅のカタログ値から描写できる波形の立ち上がり限界がわかる
[5-6] OPアンプの出力応答速度「スルー・レート」
コラム1 DC-DCコンバータのスルー・レート