目次


知っていると便利な電気の公式とその使い方
第1章　電気の基本法則
1-1　オームの法則
1-2　直列接続したときの合成インピーダンス
1-3　並列接続したときの合成アドミタンス
1-4　重ね合わせの理
1-5　テブナンの定理
1-6　ノートンの定理
1-7　電圧源と電流源の等価交換
1-8　ミルマンの定理と全電流の定理
1-9　キルヒホッフの法則
1-10　供給電力最大の法則
1-11　ミラーの定理
1-12　交流信号の実効値，平均値，波高率
1-13　交流信号の電力
1-14　デシベル(dB)

LEDやリレー，モータなどをマイコンとつなぐ
第2章　ドライブ回路
2-1　LEDの電流制限抵抗
2-2　プルアップ/プルダウン抵抗
2-3　トランジスタによるドライブ回路…電源(V₊)に接続された負荷用
2-4　トランジスタによるドライブ回路…接地された負荷用
2-5　パワーMOSFETのドライブ回路…電源に接続された負荷用
2-6　パワーMOSFETのドライブ回路…接地された負荷用
2-7　電力用パワーMOSFETドライブ回路…12V/24V電源用
2-8　リレーのドライブとOFF時の電圧

マイコン・システムを破壊から守る
第3章　入出力保護回路
3-1　半導体の保護用抵抗
3-2　A-Dコンバータの入力保護
3-3　アナログICの入出力保護
3-4　ディジタルICの入出力保護
3-5　OPアンプ出力のリミット電圧

高速・高周波信号に対応する
第4章　減衰・整合・共振
4-1　分圧回路の出力電圧
4-2　T型減衰回路の減衰率
4-3　π型減衰回路の減衰率
4-4　T型減衰回路とπ型減衰回路の変換式
4-5　T型/π型減衰回路を縦続接続したときの減衰率
4-6　L型減衰回路の入出力電圧比
4-7　Δ-Y変換公式
4-8　定抵抗回路
4-9　信号のダンピング抵抗
4-10　コイルやコンデンサのリアクタンス純度を表すクオリティ・ファクタQ
4-11　コイルやコンデンサと抵抗を組み合わせた回路のインピーダンス変換式
4-12　LC共振回路の共振周波数
4-13　温度センサ「サーミスタ」の抵抗値と温度

直流ぶんを含むアナログ信号を正確に増幅する
第5章　OPアンプによる信号増幅
5-1　理想OPアンプの入出力インピーダンスとゲイン
5-2　反転増幅回路のゲイン
5-3　単電源反転増幅回路の出力電圧
5-4　交流反転増幅回路の出力電圧
5-5　T型帰還反転増幅回路のゲイン
5-6　非反転増幅回路のゲイン
5-7　単電源非反転増幅回路の出力電圧
5-8　交流非反転増幅回路のゲイン
5-9　基本差動増幅回路の出力電圧
5-10　2アンプ型インスツルメンテーション・アンプのゲインとCMRR
5-11　3アンプ型インスツルメンテーション・アンプのゲインとCMRR
5-12　交流結合差動増幅回路のゲイン
5-13　両電源から単電源差動増幅回路への変換
5-14　単電源差動増幅回路のバイアス電圧
5-15　ゲイン±1倍の差動出力回路

OPアンプICを使いこなしてアナログ信号を正確に増幅する
第6章　高性能アンプの設計
6-1　入力オフセット電圧と入力バイアス/オフセット電流
6-2　反転増幅回路のオフセット調整方法
6-3　非反転増幅回路のオフセット調整方法
6-4　単電源増幅回路のオフセット調整方法
6-5　差動増幅回路のオフセット調整方法
6-6　OPアンプ回路と雑音
6-7　抵抗器から生じる熱雑音の大きさ
6-8　反転増幅回路の出力雑音レベル
6-9　非反転増幅回路の出力雑音レベル
6-10　多段増幅回路の出力雑音レベル
6-11　OPアンプを並列につないで雑音を減らす
6-12　OPアンプは負帰還をかけて使う
6-13　負帰還をかけた後のゲインと入出力インピーダンス
6-14　ゲイン平坦部の広域化と帰還量
6-15　反転増幅回路のゲイン
6-16　T型帰還反転増幅回路のゲイン
6-17　反転型加算回路のゲイン
6-18　1次遅れ回路のゲインGとカットオフ周波数f_C
6-19　1次進み回路のゲインGとカットオフ周波数f_C
6-20　位相余裕とゲイン余裕
6-21　スルー・レートと大振幅周波数特性

微分/積分から加減算，圧縮，検波，インピーダンス変換まで
第7章　アナログ演算回路
7-1　抵抗とコンデンサによる微分回路の周波数特性
7-2　抵抗とコンデンサによる積分回路の時定数と周波数特性
7-3　コンデンサの充放電電圧の時間変化
7-4　コイルの充放電電流の時間変化
7-5　加算回路の出力電圧
7-6　単電源加算回路の出力電圧
7-7　加減算回路の出力電圧
7-8　微分回路の出力電圧
7-9　積分回路の出力電圧
7-10　圧縮回路の信号レベル変化率
7-11　伸長回路の信号レベル変化率
7-12　両電源で動作する絶対値回路の抵抗値
7-13　単電源で動作する絶対値回路の抵抗値
7-14　単電源動作のRMS-DCコンバータ
7-15　ピーク・ホールド回路の値
7-16　OPアンプと抵抗，コンデンサで作るインピーダンス素子
7-17　IC1個で作るOPアンプ・コイル
7-18　IC2個で作るOPアンプ・コイル
7-19　IC1個で作るOPアンプ・コンデンサ
7-20　IC2個で作るOPアンプ・コンデンサ
7-21　OPアンプで作る高抵抗

不要な雑音を除いて必要な信号を取り出す
第8章　フィルタ回路
8-1　2次ローパス・フィルタの値(1)
8-2　2次ローパス・フィルタの値(2)
8-3　2次ローパス・フィルタの周波数特性
8-4　3次ローパス・フィルタの値(1)
8-5　3次ローパス・フィルタの値(2)
8-6　4次ローパス・フィルタの値
8-7　PWM信号平滑用5次ローパス・フィルタの値
8-8　2次ハイパス・フィルタの値
8-9　2次ハイパス・フィルタの周波数特性
8-10　2次バンドパス・フィルタの値
8-11　2次バンドパス・フィルタの周波数特性
8-12　2次バンドエリミネート・フィルタの値
8-13　2次バンドエリミネート・フィルタの周波数特性
8-14　1次オールパス・フィルタの値と周波数特性
8-15　LCで作る2次ローパス・フィルタの値と周波数特性
8-16　多重帰還型2次ローパス・フィルタの値
8-17　n次ローパス・フィルタの設計
8-18　n次ハイパス・フィルタの設計
8-19　状態変数(ステート・バリアブル)型フィルタの値
8-20　バイカッド(双2次)型フィルタの値
8-21　騒音測定用JIS-A特性フィルタの値と周波数特性

入力信号の大小を高速に判別する
第9章　コンパレータ回路
9-1　反転型と非反転型コンパレータの入力基準電圧
9-2　単電源反転型と非反転型コンパレータの入力基準電圧
9-3　ヒステリシス付き反転型コンパレータの入力基準電圧
9-4　ヒステリシス付き非反転型コンパレータの入力基準電圧
9-5　ゼロ・クロス・コンパレータのヒステリシス幅
9-6　パルス発生回路の出力周波数
9-7　リセット信号発生回路の出力波形
9-8　ウィンドウ・コンパレータの入力基準電圧
9-9　レベル検出回路の入力基準電圧

波形発生から立ち上がり/立ち下がり検出まで
第10章　ゲートICの応用回路
10-1　水晶/セラミック発振回路
10-2　LC発振回路の発振周波数
10-3　無安定マルチバイブレータの発振周波数(1)…シュミット・トリガIC使用
10-4　無安定マルチバイブレータの発振周波数(2)…インバータIC使用
10-5　チャタリング防止回路の時定数
10-6　パルス信号の立ち上がり/立ち下がり検出回路の出力波形
10-7　ウイーン・ブリッジ型発振回路の発振周波数
10-8　ブリッジドT型発振回路の発振周波数
10-9　バイカッド型発振回路の発振周波数

マイコンで大電流アナログ出力を実現する
第11章　パワー回路
11-1　片極性電流ブースタの出力電流
11-2　両極性電流ブースタの出力電流
11-3　双極性反転型電圧-電流変換回路の出力電流(1)
11-4　双極性反転型電圧-電流変換回路の出力電流(2)
11-5　双極性非反転型電圧-電流変換回路の出力電流
11-6　片極性吸い込み型定電流回路の出力電流
11-7　双極性定電流回路の出力電流増大
11-8　片極性吐き出し型定電流回路の出力電流
11-9　高精度基準電圧回路の出力電圧
11-10　低消費電流基準電圧回路の出力電圧
11-11　低消費電流基準電流回路の出力電流
11-12　双極性定電圧回路の出力電流増大
11-13　ORingダイオードの逆電圧と順方向電圧
11-14　レール・スプリッタの設計
11-15　ロード・スイッチの設計
11-16　反転型電流-電圧変換回路の出力電圧
11-17　電流検出回路の出力電圧

リニア・レギュレータからDC-DCコンバータまで
第12章　電源回路
12-1　リニア・レギュレータの損失
12-2　LDOレギュレータの損失
12-3　ツェナー・ダイオードとトランジスタで作る大電力ツェナー・ダイオード
12-4　シャント・レギュレータの出力電圧
12-5　シャント・レギュレータの大電流化と高電圧化
12-6　出力電圧可変のシリーズ・レギュレータ
12-7　DC-DCコンバータの入力電力
12-8　降圧型DC-DCコンバータの出力コンデンサとリプル電圧
12-9　昇圧型DC-DCコンバータの出力コンデンサとリプル電圧
12-10　SEPICコンバータのコイルとコンデンサの値
12-11　Cukコンバータのコイルとコンデンサの値
12-12　コイルの抵抗ぶんを利用した電流検出回路の設計
12-13　低損失リプル・フィルタの設計
12-14　大容量電源用の微小消費電流測定回路の保護

信号のふるまいや特性を数値で表すツール
付録　基本関数や基本単位
三角関数
微分公式
積分公式
フーリエ級数
テイラー展開と近似公式
よく使う物理定数
電気・磁気量の単位と対応関係
SI単位の接頭語とギリシャ文字


本書は，月刊「トランジスタ技術」2012年5月号特集「ホントに使える電子回路教科書」，2013年8月号特集「エレキ数式辞典」を編集，加筆，修正したものです．