目次

◆基礎編

第1章　回路図の描きかたから部品の特徴まで
　電子回路設計の基礎知識

1-1 読みやすい回路図の描きかた
　信号の流れや部品の役割を意識するとよい
1-2 抵抗などの値が一見中途半端になっている理由
　世界中のメーカが共通の標準値を設けている
1-3 アルミ電解コンデンサには極性がある
　特性の劣化，破裂や液漏れなどの危険がある
1-4 アルミ電解コンデンサの液漏れ
　寿命が尽きたので交換する必要がある
1-5 アルミ電解コンデンサは長寿命タイプを低温度で使う
　できるだけ長時間使用するためには
1-6 電子機器の信頼性はMTBF を指標にする
　回路が故障するまでの時間を数値化する
1-7 アルミ電解コンデンサの寿命と故障率
　故障率と寿命は違うので比較できない
1-8 半導体デバイスの保存期間を守ることが重要
　保存期間は吸湿耐性で決まる
1-9 ICソケットの形状による違い
　丸ピン型は接触が確実だが着脱しにくい
1-10 電源パターンとグラウンド間のコンデンサ
　1個にまとめてしまってはいけない
1-11 高周波信号の伝送には同軸ケーブルを使う
　普通の平行ケーブルは高周波の伝送に向かない


第2章　必要な機能や性能を安定に引き出すために
　OPアンプ応用回路のケース・スタディ
2-1 OPアンプの出力電圧はグラウンドや電源電圧までは出ない
　内蔵トランジスタの動作のために0.6V+αが必要
2-2 OPアンプには入力可能な電圧範囲が規定されている
　バッファ回路の出力は同相入力電圧範囲で制限される
2-3 使わないOPアンプの入力端子の処理
　開放状態にしておくとトラブルの元になる
2-4 OPアンプ回路は発振する場合がある
　入力されていない信号が出力される
2-5 OPアンプの入力をオープンにしてはいけない
　入力部のトランジスタのベース電流の経路が絶たれてしまう
2-6 OPアンプのオフセット・シフトに注意
　内部回路が原因で生じる
2-7 雑音を減らすためにはアンプ前後にパッシブ・フィルタを入れる
　雑音に対する帯域を狭めることが必要
2-8 改良型ハウランド電流ポンプという定番回路
　正と負の定電流出力が可能なアンプを作るには
2-9 定電流出力回路の高精度化
　OPアンプとトランジスタで構成した回路の精度を高める
2-10 OPアンプの同相入力電圧範囲に注意する
　差動入出力の回路でひずみを生じることがある
2-11 積分回路ではコンデンサやOPアンプの選択に注意が必要
　出力の変動が止まらなくなる
2-12 高速型OPアンプではパターンや周辺部品に注意する
　周波数帯域を伸ばすために高速型に変更するとき
2-13 インスツルメンテーション・アンプの内部飽和に注意する
　高すぎる同相電圧によって生じる
2-14 高精度型OPアンプではパッケージへの応力に注意する
　プリント基板の変形などが影響を及ぼす

第3章　さまざまなアナログ信号を正確にディジタル化するために
　A-Dコンバータ応用回路のケース・スタディ
3-1 A-DコンバータICの選びかた
　分解能と変換速度，インターフェースで選ぶ
3-2 A-Dコンバータの入力帯域と雑音
　変換データの下位数ビットの安定性に影響する
3-3 入力信号をアッテネータで減衰する
　入力がフルスケールを越えるような場合
3-4 高周波の雑音がエイリアスとなる
　入力していない信号が変換データに現れる
3-5 マルチプレクサの入力容量に注意する
　入力切り替え時にオフセットが出ることがある

第4章　デバイスの破壊や機器の故障率などを考慮する
　電源&パワー・デバイスのケース・スタディ
4-1 3端子レギュレータの出力電圧を調整する方法
　2個の抵抗または1個のダイオードを外付けすることで可能
4-2 3端子レギュレータで正負電源を作る際の注意点
　片方の出力が0Vになったままになることがある
4-3 半導体のチップ温度の測りかた
　損失に熱抵抗を乗じて表面温度を加える
4-4 昇圧型コンバータのスタンバイ電流を減らす方法
　電池動作機器などで必要となる
4-5 出力電圧を設定する抵抗の考えかた
　基準電源ICに流れるバイアス電流の影響を考慮する
4-6 MOSFETの並列接続で出力電流を大きくする方法
　ゲート閾値電圧の仕様に注意が必要
4-7 ターンオンの高速化でMOSFETが壊れることがある
　OFF時のドレイン電流の急上昇が問題となる
4-8 MOSFETの最大VDS を越えるノイズへの対処法
　チャネル温度の規定値を守る必要がある

◆実践編

第5章　アナログ信号の増幅から正弦波の発生まで
　計測/測定と信号発生の実用回路
5-1 入手しやすい部品で実現する微少電流測定回路
　分解能が1pAで最大値が19.999nA
5-2 双方向の電流測定回路
　電圧降下がわずか10mVで低電圧/小電流にも使える
5-3 容量測定による近接センサ回路
　環境変化による誤検出を防げる
5-4 リターン・ロス/VSWR の測定回路
　800M〜2GHzの帯域で使用できる
5-5 ゲイン/損失測定回路
　10M〜2GHzの帯域で使用できる
5-6 ウィンドウ・コンパレータ回路
　コンパレータ1個で電圧範囲内/外を判定できる
5-7 両エッジの遷移が約3nsの方形波発生回路
　回路が簡単で広帯域なアンプの実動作の確認に使える
5-8 周波数300kHz定振幅のLC 発振回路
　変位センサや金属探知，近接スイッチなどに使える
5-9 単電源動作の100Hz〜10kHzブリッジドT型発振回路
　回路が簡単でオーディオ機器の試験に使える
5-10 オーディオ周波数帯ウィーン・ブリッジ型発振回路
　汎用OPアンプで手軽にできる
5-11 三角波と矩形波を発生する回路
　振幅を入力信号でコントロールできる

第6章　マイコンやディジタル回路で扱いやすい信号にする
　信号の変換とフィルタリングの実用回路
6-1 論理信号から高精度な±3Vの信号を作り出す回路
　PWM出力を精度良くアナログ信号に変換できる
6-2 位相差分波器に使えるオール・パス回路
　振幅は一定，ある周波数帯域で90°位相を変える
6-3 計測用アッテネータ&バッファ回路
　A-Dコンバータにオシロスコープ用プローブで信号を取り込む
6-4 350mV/10nsのパルスを5V/70μsのパルスに変換する回路
　微小信号を検出しやすくなる
6-5 帯域2MHzのRMS-DC変換回路
　任意波形信号の電圧の実効値を出力する
6-6 電圧-周波数変換回路
　最高1MHz出力，クロック同期で高精度
6-7 周波数-電圧変換回路
　0.5k〜12kHzを0.25%の直線性で変換
6-8 マイコン内部で処理中の信号をモニタするテクニック
　2線シリアルD-Aコンバータを使った
6-9 ダイオードを使わない3種類の絶対値回路
　高精度/高速化を実現する
6-10 5次，上限4kHzの位相差分波器
　ダイレクト・コンバージョン送受信機などに使える
6-11 オーディオA-Dコンバータ用差動入力バッファ回路
　シングル/差動の両入力に対応し2次アンチエイリアシングLPFも兼ねる
6-12 広帯域アイソレーション・アンプ回路
　帯域が15MHzで耐圧1000V以上の
6-13 アナログ・スイッチによるサンプル&ホールド回路
　アクイジション時間が850nsで保持電圧の降下率が30μV/μsの
6-14 ゲイン切り替え機能付きアンプ回路
　切り替え時間が100nsと速い
6-15 高速にゲインを+1倍/-1倍に切り替える回路
　パルス幅変調回路に使える
6-16 ブートストラップ回路
　直流入力抵抗が2MΩ，入力インピーダンスが1GΩでセンサのバッファとして使える
6-17 2次ロー・パス・フィルタ回路
　減衰特性が12dB/octで簡易アンチエイリアシング・フィルタに使える
6-18 7次ロー・パス・フィルタ回路
　FMステレオ・トランスミッタの高域雑音除去に使える
6-19 5次ロー・パス・フィルタ回路
　カットオフ周波数が10MHz

　第7章　基本的な電源回路から基準電流源/低雑音電源まで
　アナログ回路に使う電源の実用回路
7-1 並列運転が可能なシリーズ・レギュレータを使った電源回路
　出力電圧を抵抗1本で0Vから設定できる
7-2 基準電流生成回路
　ワンチップで50/100/200/300/400μAを生成できる
7-3 負電圧発生回路
　タイマIC NE555を応用したチャージ・ポンプ電源 (1)
7-4 低雑音電源回路 (1)
　100Hzから50kHzまで10nV/√Hzの雑音特性
7-5 低雑音電源回路 (2)
　出力30mAで部品点数が少ない
7-6 n倍電圧発生回路
　タイマIC NE555を応用したチャージ・ポンプ電源(2)

第8章　小型で高効率のDC-DCコンバータ回路を使用する
　携帯機器やディジタル回路に使う電源の実用回路
8-1 高入力電圧時も高効率なLDOレギュレータ回路
　降圧型コンバータ内蔵ICを使った
8-2 低出力電圧時も高効率なLDOレギュレータ回路
　昇圧型コンバータ内蔵のICを使った
8-3 10A出力の超小型降圧型コンバータ回路
　外付けインダクタ不要，極少の外付け部品
8-4 計装回路用AC24V入力/DC5V出力の電源回路
　ソフトウェアで簡単に回路設計できる
8-5 降圧型/昇圧型/反転型/昇降圧型コンバータ回路
　わずかな外付け部品で各種DC-DCコンバータを作れる
8-6 多系統電圧出力ができる電源回路
　OPアンプによる定電圧回路を利用した
8-7 高効率で低雑音の複合共振型AC-DCコンバータ回路
　軽負荷時に間欠動作で損失を減らす
8-8 効率の高い昇降圧型コンバータ回路
　パワー・スイッチを内蔵した中出力電力用
8-9 2次側同期整流回路
　フライバック・コンバータの効率を大幅に向上させる
8-10 小型で高効率な降圧型コンバータ回路
　同期整流で電池動作に適した
8-11 超小型の降圧型コンバータ回路
　実装面積が7×8mm！ インダクタ1個で2出力
8-12 入力電圧が出力電圧を上回っても出力が安定な昇圧型コンバータ回路
　リチウム・イオン電池から5Vが得られる
8-13 電池動作機器用の昇圧型コンバータ回路
　0.3Vの低入力電圧でも動作し燃料/太陽電池にも使える
8-14 電池1本から5V/30mAを取り出す回路
　CMOSロジックの駆動やLEDの点灯に使える
8-15 電池動作機器用の昇降圧型コンバータ回路
　昇圧と降圧を自動切り替え！ 効率が約92%と高い

第9章　バイアス電圧の発生からモータ駆動回路まで
　特殊な用途に使う電源/パワーの実用回路
9-1 簡易シーケンス機能付き電源回路
　高周波アンプのバイアス電源に使える
9-2 0〜100V/2mAの直流可変電源
　100V以下のツェナー・ダイオードの電圧チェックにも使える
9-3 液晶駆動用のバイアス電圧発生回路
　多出力の電圧バッファを使った
9-4 小電力用フローティング電源回路
　コンパクトで電池のように使える
9-5 ブラシレスDCモータのレゾルバ用励磁回路
　電力線搬送通信用ライン・ドライバICを使った
9-6 4.5V〜20Vの高耐圧ロード・スイッチ
　突入電流の制限などの保護機能を内蔵する
9-7 ハイ・サイド用ゲート・ドライブ回路
　数個の外付けコンデンサでマイコンからMOSFETを駆動できる
9-8 モータ駆動用ブートストラップ回路
　汎用フォト・カプラを使ってシンプル