トランジスタ技術SPECIAL（No.156）

「設計のためのLTspice回路解析101選」（No.156，2021/9/29発売）
～回路データ集付きで動かしながら理解～

　オームの法則やキルヒホッフの法則などエレクトロニクスの基本法則から，アナログ回路の基本的な部分や応用回路に至るまで，LTspice回路シミュレータを動かしながら基本から学べる入門解説書です．
　付属CD-ROMには，LTspiceXVIIソフトウェア本体と101超のお手本回路データを収録しており，ツールをインストールして回路ファイルを読み込めば，自宅のパソコンですぐに学習することができます．電子回路の基本を身に付けたい学生からエンジニアまで，トランジスタ技術SPECIAL No.141「バーチャル学習！パソコン回路塾」とともに，回路設計の実務的な教科書としてお勧めの一冊です．

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第1章　シミュレータを使った回路設計ステップ1・2・3
ステップ① パソコン上に回路を組み立てる / ステップ② シミュレーション回路を実物に近づける / ステップ③ シミュレーションを生かして性能を上げる
第2章　シミュレーションを実機に近づけるポイント10
ポイント① プリント・パターンに隠れた容量を計算に入れる / ポイント② 実機オシロとのズレを理解しておく / ポイント③ 部品の温度特性を計算に入れる / ポイント④ 部品と部品の間にある結合定数を計算に入れる / ポイント⑤ 部品の製造ばらつきを計算に入れる / ポイント⑥ SPICEでFFT解析には注意する / ポイント⑦ 電流や発熱をモニタするしかけを入れておく / ポイント⑧ 高周波回路を解析するときはSパラを使う / ポイント⑨ 雑音を含む部品モデルを使う / ポイント⑩ 計算能力が十分なパソコンを使う

第2部　基本回路の解析

第3章　エレクトロニクスの基本法則
3-1 オームの法則と電圧，電流，抵抗 / 3-2 キルヒホッフ法則で抵抗値を求める / 3-3 オームの法則とキルヒホッフの法則で合成抵抗値を求める / 3-4 テブナンの定理で電流源⇔電圧源変換
第4章　電子部品の基礎知識
4-1 電荷を蓄える「コンデンサ」のふるまい / コラム1 コンデンサは高い周波数の信号ほど電流が流れ「やすい」 / 4-2 電流を蓄える「コイル」のふるまい / コラム2 コイルは高い周波数の信号ほど電流が流れ「にくい」 / 4-3 共振回路のQと素子定数の関係 / 4-4 電圧変換や絶縁に使う「トランス」のふるまい / 4-5 「ダイオード」の種類と特性 / 4-6 LEDの種類と特性 / 4-7 サージ電圧を吸収する「ダイオード付きリレー」 / 4-8 「水晶振動子」のインピーダンス特性と発振回路 / 4-9 容量が変化する「バリキャップ」のふるまい / 4-10 加える電圧で抵抗値が変化する「バリスタ」 / 4-11 「トランジスタ」の増幅のふるまい
第5章　トランジスタ基本回路の解析
5-1 トランジスタのベース電流の流し方 / コラム1 LTspiceで回路図上に動作点を表示させる方法 / 5-2 抵抗器でゲインを決める1 石アンプ / コラム2 トランジスタのモデル・パラメータは「.model」コマンドで指定する / 5-3 高入力抵抗のエミッタ接地vs広帯域増幅のベース接地 / 5-4 ゲインと周波数特性を両取りする2石アンプ / 5-5 高ゲインな2段直結トランジスタ・アンプ / 5-6 内部が超高温なパワー・トランジスタの放熱 / 5-7 差動増幅回路の基本的ふるまい
第6章　 MOSFET基本回路の解析
6-1 MOSFETの基本動作 / 6-2 MOSFETのソース接地増幅回路 / 6-3 MOSFETのソース・フォロワの基本動作 / 6-4 MOSFETゲート接地アンプの基本動作 / 6-5 DCモータ制御に使えるMOSFET大電力スイッチ / 6-6 MOSFETの論理回路
第7章　 OPアンプ基本回路の解析
7-1 抵抗器でゲインを決めるアンプ①「非反転アンプ」 / コラム1 AC解析の縦軸を対数からリニアに変更する方法 / 7-2 抵抗器でゲインを決めるアンプ②「反転アンプ」 / 7-3 同相ノイズを抑えられる差動アンプの基本動作 / 7-4 同相ノイズをより抑えられる差動アンプ / 7-5 センサの内部抵抗値による熱雑音のふるまい / コラム2 雑音混じりの波形解析をするなら「ビヘイビア電源」 / 7-6 万能な負帰還アンプのウイーク・ポイント / コラム3 LTspiceのひずみ解析シミュレーション / 7-7 負帰還によるひずみ改善の効果 / コラム4 ひずみ波形は基本波に高調波が加算されたもの / 7-8 レール・ツー・レールOPアンプの基本動作 / コラム5 正負電源を使用すれば一般的なOPアンプでも正常に動く / 7-9 オープン・ループ・ゲインと周波数の積GBW / 7-10 μV の微小信号計測向きOPアンプ

第3部　応用回路の解析

第8章　センサ回路の解析
8-1 ブリッジ回路を利用したひずみ計測 / 8-2 サーミスタを利用した温度計測 / 8-3 熱電対を利用した温度計測 / 8-4 コンデンサ・マイクを利用した音響計測 / コラム1 スピーカと類似した構造のダイナミック・マイク / 8-5 CdSセルを利用した光量計測 / 8-6 ホール素子を利用した磁気計測
第9章　フィルタ回路の解析
9-1 OPアンプ1個のバンドパス・フィルタ / 9-2 ハイ／ロー／バンドパスとして働くフィルタ / 9-3 誰でも安心のフィルタバターワース×サレン・キー / 9-4 急減衰するチェビシェフ・フィルタ / 9-5 ほしいフィルタを作れる正規化フィルタ / 9-6 回路そのままで周波数制御のカットオフ可変フィルタ / 9-7 周波数特性をフラットにする10：1プローブの調整
第10章　OPアンプ応用回路の解析
10-1 大信号も微小信号も扱えるコンプレッサ・アンプ / 10-2 高安定＆広帯域なI-V変換回路 / 10-3 OPアンプ入力がシャキッとする容量キャンセラ / 10-4 高精度な可変ゲイン計装アンプ / 10-5 入力を100％整流するアクティブ全波整流回路 / 10-6 レール・ツー・レールOP アンプで作る全波整流回路 / 10-7 アクティブ全波整流回路の高速化 / 10-8 ヒステリシス・コンパレータの基本動作 / コラム1 似て非なるOPアンプとコンパレータ違いは出力段だけ
第11章　トランジスタ応用回路の解析
11-1 検波に使えるゲイン可変6石乗算回路 / 11-2 抵抗とコンデンサで調整する定番2石発振回路 / 11-3 温度変動が少ない4石リファレンス電圧 / 11-4 カットオフ周波数可変フィルタ / 11-5 ひずみ1/10のたすきがけ差動アンプ
第12章　パワー・アンプ回路の解析
12-1 低ひずみで電流増幅するA級アンプ / 12-2 電池長持ちで低ひずみなAB級アンプ / 12-3 OPアンプ出力強化エミッタ流vsコレクタ流 / 12-4 高速応答＆広帯域なパワーOPアンプ / 12-5 パワー・アンプのひずみ率B級品vsAB級品
第13章　電源回路の解析
13-1 降圧型DC-DCコンバータの基本動作 / 13-2 昇圧型DC-DCコンバータの基本動作 / 13-3 反転型DC-DCコンバータの基本動作 / 13-4 昇降圧型DC-DCコンバータの基本動作 / 13-5 同期整流でロス1/10の低電圧大電流DC-DCコンバータ / 13-6 スイッチング電源の出力制御PWM回路 / 13-7 バイポーラvs.MOSFETスイッチング・スピード対決 / 13-8 シンプル1石エミッタ・フォロワ電源 / 13-9 温度変動が少ない3石ディスクリート電源 / 13-10 AC100V用整流平滑回路 / 13-11 電力系統の利用効率「力率」 / コラム1 LTspiceの裏ワザ力率のシミュレーション / 13-12 数十mA出力の即席スイッチング電源 / 13-13 電源回路の電力変換効率

▲本書は，「トランジスタ技術」誌およびトランジスタ技術のメルマガ「トランジスタ技術便り」に掲載された記事を元に再編集したものです．
　

トランジスタ技術SPECIAL

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