トランジスタ技術スペシャル 発売日・バックナンバー

◎I2Cセンサとアナログ回路の得意/不得意をおさえる
●Introduction 「測る」回路 超入門

☆第1部 まずはここから！ I2Cセンサでサッと測る回路

◎気温/湿度/気圧をワンチップでサッと
●第1章 自然環境を測るI2Cセンサ回路
[1] 湿度センサと温度センサが集積化されたワンチップ・センサIC SHT20
[2] 警告信号の出力も可能な-40～+150℃の温度センサIC LM73
[3] 単3電池2本で2.25Vの低電圧まで動き続ける温度センサIC STTS751
[4] 高度も深度も測れる高分解能0.01hPaの気圧センサ LPS25HB

◎加速度/角速度/動きをワンチップでサッと
●第2章 力学的な動きを測るI2Cセンサ回路
[1] 5kHzの高速データ・レート，±2～±16gの3軸加速度センサIC LIS3DH
[2] 角速度を測って姿勢がわかる3軸ジャイロ・センサIC L3GD20H
[3] 16個のキーを読むタッチ・センサIC AT42QT2160
[4] 変位や圧力による容量変化を検出する容量-ディジタル変換IC AD7745/7746

◎照度/近接/動き検知をワンチップでサッと
●第3章 光/赤外線を測るI2Cセンサ回路
[1] 光の強さを色別に測定できるカラー・センサIC S11059
[2] 最大2mまでの距離が測れる赤外線測距センサIC VL53L0X
[3] 静止物も検出できる4×4ピクセルのサーモグラフィ風 赤外線センサ D6T

◎電気信号や電力をワンチップでサッと
●第4章 電圧/電流/電力を測るI2Cセンサ&ADC回路
[1] 最大4個のセンサを同時につなげる12ビットA-DコンバータIC AD7991
[2] 可変ゲイン・アンプ内蔵24ビットA-DコンバータIC NAU7802
[3] 低雑音電圧源を内蔵した16ビットA-DコンバータIC MCP3425
[4] 交流も測れるインテリジェント電流/電力モニタIC INA226


☆第2部 温度を測る回路

◎基礎知識から回路テクニックまで
●第5章 安価で高感度な温度センサ「サーミスタ」回路
サーミスタの基礎知識
[1] 抵抗1本で作れるリニアライズ回路
[2] サーミスタを複数本使ったリニアライズ回路
[3] 0～100℃の温度を誤差±4℃で測定できる温度測定回路
[4] サーミスタのリニアライズ化が必要ない温度警報回路

◎基礎知識から回路テクニックまで
●第6章 極低温～超高温を測れる「熱電対」回路
熱電対の基礎知識
[1] 熱電対用非反転アンプ回路
[2] 少ない部品点数で測れる熱電対専用ICを使った温度測定回路
[3] 熱電対の温度誤差を補正するOPアンプを使ったリニアライズ回路

◎基礎知識から回路テクニックまで
●第7章 0.1℃級の高精度向け 白金測温抵抗体
白金測温抵抗体の基礎知識
[1] 定電流ドライブによる温度測定回路
[2] 定電圧ドライブによる3導線式温度測定回路
[3] 定電流ドライブで使えるリニアライズ回路
[4] 定電圧ドライブで使えるリニアライズ回路
[5] 応用範囲の広い白金測温抵抗体用の温度表示回路
[6] 熱電対効果をキャンセルする高精度温度測定回路

◎無調整で0.1%精度！ 温度センサ以外も応用OK！
●Appendix 1 温度センサの抵抗値を高精度に測定する回路
[1] 被測定抵抗に電流を流し電圧に変換して測定するテクニック
[2] のこぎり歯状波発振回路に被測定抵抗を組み込み周期を測定するテクニック


☆第3部 光を測る/光で測る回路

◎微弱光から高速応答まで用途別に
●第8章 定番光センサ「フォトダイオード」と回路
フォトダイオードの基礎知識
[1] フォトダイオードの出力電流が1μA以上のときに使う抵抗によるI-V変換回路
[2] フォトダイオードの出力電流が1p～1μA以下のときに使うI-V変換アンプ
[3] フォトダイオードの出力電流がさらに微弱なときに使うチャージ・アンプ回路
[4] フォトダイオード用バイアス電圧生成回路
[5] 微弱な光を計測する高感度アンプと高速な光の変化を計測するアンプ

◎人感/生体/エンコーダ…用途いろいろ
●第9章 動き検知によく使う赤外線センサ回路
[1] フォトダイオードより高感度！フォトトランジスタの基本回路
[2] 赤外線フォトダイオードを応用した脈波センサ回路
[3] マウス・ホイールの光学式エンコーダに使われているフォトインタラプタ回路
[4] センサ・ライトに使える赤外線センサ回路
[5] セキュリティ・システムに使える多チャネル焦電型赤外線センサ回路


☆第4部 力やひずみや振動を測る回路

◎出したり受けたり…これから期待の世界
●第10章 超音波センサと圧電素子
圧電素子の基礎知識
[1] 振動センサの出力インピーダンスをほぼゼロにできるバッファ・アンプ回路
[2] 振動センサの静電容量が測定精度に与える影響をなくせるチャージ・アンプ回路
[3] 自励発振型と他励発振型の超音波センサ駆動回路
[4] 超音波センサが出力するmVオーダの信号を100倍以上に増幅する
[5] 物体の有無を超音波で検知してLEDの点灯状態で知らせる回路
[6] たった1個のシュミット・トリガでできる発振回路
[7] 大きな送信出力が得られるマルチバイブレータによる発振回路

◎回路技術で差がつきやすい
●第11章 力/ひずみセンサと回路
目に見えないほど微小な変形を測定するひずみゲージの使い方
[1] ホイートストン・ブリッジの出力信号を増幅するひずみゲージ用計装アンプ
[2] 検出時だけ励起電圧を印加するセンサ用ブリッジ回路
[3] はかり用ロード・セルを使った1kgfまで計れる高精度力検出回路
[4] 900～1100 hPaを分解能0.38 hPaで測定できる圧力センサを使った気圧計測回路


☆第5部 電流を測る回路

◎非接触AC電流センサ カレント・トランスと回路
●第12章 ありがたーい非接触電流測定入門
カレント・トランスの基礎知識
[1] OPアンプを使った電流-電圧変換回路
[2] 空芯型AC電流センサ用の積分回路
[3] 空芯型AC電流センサの感度のばらつきを補正する回路
[4] AC-DC変換回路
[5] モータの回転数を検出する回路
[6] フェライト・コアを使ったAC100Vラインの交流電流測定回路

◎DCからACまで非接触で測定できる
●第13章 名前をよく聞くホール素子型電流センサ
直流磁界を検出できるホール素子を使った電流センサの基礎知識
[1] サーボ式DC電流センサ回路
[2] サーボ式DC/AC電流センサ回路

◎流れる電流を直接測る！ パターン電流も測れる
●第14章 パワエレでよく見る電流検出用シャント抵抗
電流検出用低抵抗「シャント抵抗」の基礎知識
[1] シャント抵抗を使った電流測定回路
[2] シャント抵抗を実装するプリント・パターン回路のテクニック

◎あなたの知らない1Ω以下の微小抵抗の世界
●Appendix 2 ミリオーム抵抗値を測る回路


☆第6部 測るための汎用回路あれこれ

◎精度良く増幅するアンプ回路のテクニック
●第15章 測るための汎用回路あれこれ
[1] 4端子センサが出力する微弱なアナログ信号を増幅する差動アンプ回路
[2] 差動アンプも抵抗も使わず同相電圧をゼロにする同相電圧除去回路
[3] センサ出力を誤差少なく増幅して高精度でマイコンに取り込む計装アンプ回路
[4] ±1Vの信号を正電圧へレベル・シフトする高速A-Dコンバータ用差動プリアンプ
[5] 1kVまでの高電圧を高精度に測定する回路テクニック
[6] ブリッジ・センサ入力の2線式4～20 mAトランスミッタ
[7] 入力バイアス電流1 pA，GB積6 GHzのコンポジット・アンプ
[8] 1～1000倍の低ノイズ可変ゲイン・アンプ
[9] 正負入力信号を扱える単電源高速アンプ回路
[10] アナログ・スイッチを使わない高速ゲイン切り替え回路
[11] 入力保護ダイオードのリーク電流を補正したハイ・インピーダンス・アンプ
[12] AC入力用高インピーダンス・バッファ回路
[13] 1μ～3Vの入力信号を誤差0.1μVで増幅する対数アンプ回路


☆付録

◎付け足し簡単！ ICとICをつなぐならコレで決まり
●2線シリアル・インターフェース I2C詳解
基礎知識
仕様①通信時の信号レベルや送受信の手順
仕様②電気的特性
行き詰まったときの攻略法

●Introduction　オーディオ回路の全体像

☆第1部　ヘッドホン・アンプ回路

◎オーディオ回路の登竜門
●第1章　1チップからはじめるヘッドホン・アンプ回路
　【1】オーディオ用OPアンプ1石で作るヘッドホン・アンプ
　【2】1チップICで作る極小ヘッドホン・アンプ

◎欲しい音圧から駆動電圧と駆動電流を求める
●第2章　ステップ(0)…ヘッドホン&イヤホン駆動の基礎知識

◎低ひずみと長時間動作の両立を目指して
●第3章　ステップ(1)…ヘッドホン・アンプ回路の構成&定数設計

◎回路製作のキモ
●第4章　ステップ(2)…ヘッドホン・アンプの部品の選定&実装

◎はじめてのオーディオ性能測定
●第5章　ステップ(3)…作った回路のオーディオ性能の測定&改善

◎アナログ回路のエッセンスが凝縮
●第6章　いろいろなヘッドホン・アンプ回路集
　【1】低ひずみで広帯域な電流帰還型ヘッドホン・アンプ
　【2】5V単電源OPアンプで作るヘッドホン・アンプ
　【3】9V電池1個で動くポータブル・ヘッドホン・アンプ
　【4】乾電池1本で動く1チップICヘッドホン・アンプ
　【5】OPアンプ1つとトランジスタ2つで作るヘッドホン・アンプ
　【6】ダイヤモンド・バッファ構成のヘッドホン・アンプ
　【7】ダイヤモンド・バッファICで作るヘッドホン・アンプ
　【8】乾電池2本で2.5VP-Pが得られるヘッドホン・アンプ
　【9】スピーカもOKの単電源OPアンプ回路ヘッドホン・アンプ
　【10】ひずみ0.02%で10Hz～100kHzフラットな16石ヘッドホン・アンプ
　【11】無帰還でひずみ0.003%以下！フルディスクリート・ヘッドホン・アンプ


☆第2部　USB&Bluetoothオーディオ回路

◎アナログとディジタルが同居する回路の世界
●第7章　USBオーディオ入出力アダプタ回路

◎アナログ性能を引き出す回路設計の勘どころ
●第8章　ヘッドホン用USB DAC回路

◎無線付きマイコンESP32で作るオーディオ・システム
●第9章　スマホと自作オーディオをつなぐBluetooth-I2S変換

◎ICの見分け方からマニアの定番品まで
●Appendix 1　24/32ビット・オーディオ用D-AコンバータICの研究


☆第3部　音質調整回路

◎オーディオの信号処理の世界
●第10章　音質調整回路集
　【1】好みの周波数特性を実現するトーン・コントロール回路
　【2】低音/高音レベルを同時チューンできるトーン調整回路
　【3】OPアンプ1個で作る低音増強回路
　【4】低域/中域/高域3バンド・グラフィック・イコライザ
　【5】音空間がファーッと広がるサラウンド感強調回路


☆第4部　パワー・アンプ回路

●第11章　1チップからはじめるパワー・アンプ回路集
　【1】定番LM386 1個で作る0.2Wパワー・アンプ
　【2】1チップICで作るひずみ0.01%以下の10Wパワー・アンプ
　【3】スピーカはモノラル&ヘッドホンはステレオ対応の2Wパワー・アンプ
　【4】バッテリ機器向け1.4W D級パワー・アンプ
　【5】LCフィルタ不要の20Wステレオ1チップD級パワー・アンプ

●第12章　本格的なパワー・アンプ回路集
　【1】4石1Wパワー・アンプ
　【2】OPアンプ1つとトランジスタ2つで作るパワー・アンプ
　【3】乾電池1本で動くフルディスクリートのパワー・アンプ
　【4】電流正帰還でスピーカを強力駆動する重低音パワー・アンプ
　【5】メガ盛り54石の出力10W無帰還パワー・アンプ
　【6】高域でのひずみ率が小さい15Wパワー・アンプ
　【7】出力60W@2Ωのフルディスクリート・パワー・アンプ
　【8】なんとひずみ0.0005%の40W高効率パワー・アンプ
　【9】原理がよくわかる0.2W出力D級パワー・アンプ
　【10】汎用ロジックICだけで構成するD級パワー・アンプ
　【11】本格構成の15W出力D級パワー・アンプ
　【12】ひずみを増減できる音質テスト用アンプ
　【13】100W×2出力D級ステレオ・パワー・アンプ


☆第5部　電源&プリアンプ周辺回路

●第13章　1チップからはじめる電源&プリアンプ回路集
　【1】超定番78/79シリーズ3端子レギュレータで作るリニア電源
　【2】レコード針先MC用イコライザ・アンプ
　【3】低ひずみ&広可変範囲のディジタル・ボリューム

●第14章　いろいろな電源&プリアンプ周辺回路集
　【1】±3V～±15Vで出力電圧を変えられる低雑音電源
　【2】低雑音OPアンプとディスクリート・トランジスタで作る+5V出力レギュレータ
　【3】単電源から±電源を作る仮想グラウンド
　【4】電源電圧の低下を検出して動作するミュート回路
　【5】偏差±0.5dBのフルディスクリート・レコード用プリアンプ
　【6】汎用トランジスタで作るミュート回路
　【7】低/中/高音スピーカ用の帯域分割フィルタ
　【8】ウーファとツィータを独立駆動できるチャネル・ディバイダ
　【9】低域信号と高域信号に分けるクロスオーバ・ネットワーク


☆第6部　サウンド回路

◎回路の工夫でいろいろできる
●第15章　1チップではじめるサウンド回路集
　【1】トランジスタ1石で作る「チチチ…」効果音発生回路
　【2】トランジスタ1石で作る「ピーン」という効果音発生回路
　【3】トランジスタ1石で作るバス・ドラム音発生回路
　【4】2回路入りOPアンプ1個で作る「ピーポー」電子サイレン
　【5】ロジックIC 1個で作る電子メトロノーム

◎ドラムやシンバル，タム，コンガ…
●第16章　打楽器の音源回路と自動演奏回路

◎アナログ回路で多彩に鳴らす
●第17章　ハンドクラップ音が作れるシンセサイザ回路


☆第7部　マイク&スピーカ 電気-音技術

◎センシング，高感度増幅から長距離伝送，指向性制御まで
●第18章　プロが教える！マイクロホン技術大解剖
　【1】普及型マイクロホンの回路構成
　【2】マイクロホンの収音性能の測り方
　【3】業務用マイクロホンの低雑音&高音質技術
　【4】マイクロホンの指向性と周波数特性
　【5】スペシャル指向性マイクロホン
　【6】指向性と周波数特性の制御技術

◎小さな信号を適切な大きさまで増幅する
●第19章　マイク用アンプ回路の設計

◎インピーダンスの周波数特性と音圧
●第20章　スピーカの電気-音特性

☆第1部 電子回路の熱設計の基礎知識
◎熱設計の必要性とポイントをおさえる
●第1章 熱の基本的なふるまい
◎イメージだけではうまくいかない
●第2章 陥りやすい7つのまちがった熱対策
◎部品の温度規定からデータシートの見方,計算ツール活用まで
●第3章 部品の熱抵抗とジャンクション温度の求め方
◎高密度実装でもすべての部品を許容温度に収める
●第4章 プリント基板の熱設計の基本ステップ
◎放熱のためのパターン設計テクニック
●第5章 部品の温度を下げるプリント基板7つの対策
◎実際に起こった事故や不具合に学ぶ
●第6章 やってはいけない基板の熱対策

☆第2部 放熱器/ファンによる冷却テクニック
◎コスト優先なら自然冷却,サイズ優先なら強制冷却
●第7章 放熱器の基礎知識
◎空冷用主要3タイプをおさえる
●第8章 放熱器の種類と使い分け
◎低熱抵抗化から実装のポイント,騒音まで
●第9章 ファンによる強制冷却テクニック
◎高温になりやすいCPU放熱設計ステップ・バイ・ステップ
●第10章 なんと50℃でも1.2GHz運転! ラズパイ冷却器に挑戦

☆第3部 今どき小型・高密度回路の熱設計テクニック
◎回路シミュレータLTspice×基礎知識でOK!
●第11章 今どき小型・高密度回路の熱解析入門
◎無償の熱シミュレータPICLS Liteで分布をサッとつかむ
●第12章 全部品を快適温度で動かす放熱器レス・プリント基板
◎高密度時代は放熱設計が許容損失確保のキモ
●第13章 表面実装パワーICの放熱テクニック
◎数百μm角のLED温度をなんと±0.2℃精度で!
●第14章 極小な半導体チップのほんとの温度を調べる方法
☆第4部 シミュレータによる熱解析テクニック
◎モータ駆動に使われているMOSFETの放熱対策
●第15章 電子回路シミュレータLTspiceの熱解析モデル
◎チップ部品を基板で冷やすテクニック
●第16章 熱シミュレータPICLSによるチップ部品の放熱設計
◎オープンソースOpenModelicaマルチ物理ドメイン・シミュレーション
●第17章 電気・熱・機械の連携解析入門
◎基本をおさえて熱の流れがよいプリント基板を作る
●第18章 ラダー化した熱抵抗モデルによるシミュレーション解析
☆第5部 パワエレ/電源まわりの放熱入門
◎できるだけヒートシンクを付けずに済ませるには
●第19章 必ずお世話になる3端子レギュレータの放熱
◎オンボード電源を安定して動作させるために
●第20章 ディジタル回路電源のありがち発熱トラブル&対策
◎故障しにくい高信頼性回路には熱設計が不可欠
●第21章 3端子レギュレータからのヒートシンク放熱入門
◎ピッタリの冷却器選びに欠かせない
●第22章 パワー・モジュール内部のチップ温度を調べる
◎猛暑と極寒の繰り返しは要注意! メカニズムと対策技術
●第23章 パワー・モジュールの寿命を決める「熱疲労」
◎PICマイコンで静かでエコで長寿命を実現する
●第24章 回転数は自動調整! 高効率・空冷ファン電源の設計

☆第1部 見えないノイズを見つける便利アイテム
●第1章 ノイズを見つける便利アイテムあれこれ
コラム1 コモン・モード電流とは

●第2章 ケーブルのノイズを測る電流プローブを作る
コラム1 ノイズでよく使うデシベル

●第3章 電流プローブによるノイズの測り方

●第4章 ノイズ発生源の磁界を検出するアンテナを作る

●第5章 微小ノイズ源を探る…CDプレーヤ基板スキャン

●第6章 ノイズ源の探し方ノウハウ


☆第2部 ノイズ対策に効果的な部品
●第7章 部品箱に常備したいノイズ対策用の部品

●第8章 落雷などの高電圧ノイズから機器を守る部品

●第9章 確実に高電圧ノイズを制限する抵抗器

●第10章 高電圧ノイズをバイパスして機器を守るバリスタ

●第11章 高電圧ノイズ対策に有効なコンデンサ

●第12章 接地しない機器にはコモン・モード・チョーク・コイル

●Appendix 1 ノイズを防御するシールドの効果
コラム1 OPアンプ回路ではCRによるLPFを使う
コラム2 短絡検知とインパルス・ノイズ対策の両立が難しい

●Appendix 2 部品と筐体による静電気対策


☆第3部 みんなが気になる電源ノイズの減らし方 ●第13章 電源ノイズを下げるパスコンの正しい使い方

●第14章 パスコンの反共振のしくみと対策

●第15章 パターン・インダクタによる電源ノイズ対策
コラム1 スパイク・ノイズはプローブを使わず同軸ケーブルで観る


☆第4部 発生源から考えるノイズのはなし
●第16章 ノイズの分類と増幅回路の雑音
コラム1 雑音に関する統計用語


☆第5部 オーディオ回路の低ノイズ設計
●第17章 ジッタとノイズの実験研究

●第18章 高精度&低ノイズ オーディオ用OPアンプの選び方
コラム1 オーディオ・アナライザについて
コラム2 アナログ・フィルタの方式による特性の違い

●第19章 低ノイズ&低ひずみD-A変換出力用フィルタの設計


☆第6部 計測回路の低ノイズ設計 ●第20章 高精度&低ノイズ計測用I-V変換アンプの設計
コラム1 LOGアンプでI-V変換すれば測定レンジが広がる

●第21章 低ノイズOPアンプの選び方

●第22章 24ビットA-D変換回路の低ノイズ・アンプ設計

●第23章 24ビットA-D変換回路のフィルタ&バッファ設計
コラム1 適切なA-Dコンバータの選択がコスパのキモ

●第24章 ノイズ除去力120dBの計測用差動アンプ


☆第7部 無線通信の低ノイズ設計
●第25章 狭帯域&高S/Nによる無線通信技術
コラム1 信号をノイズに沈めて隠密するスペクトラム拡散技術
コラム2 ディジタル無線の性能を決めるベースバンド回路設計
コラム3 モールス通信は音声通信よりS/N 15dB高
コラム4 狭帯域化によるS/N向上をExcelで実感

●第26章 ディジタル無線SDRでみるノイズ対策信号処理
コラム1 アナログを笑う者はアナログに泣く

●第27章 無線信号処理とディジタル・フィルタ

 Introduction プリント基板も回路の一部と考えて設計すべし

【第1部 回路に悪影響…「寄生成分」と対処法】

 ●第1章 プリント基板に潜む「寄生抵抗」
  コラム1 基板設計のコツ…行って帰ってくる「電流路」を考慮する
 ●第2章 プリント基板に潜む「寄生容量」
  コラム1 そもそも「寄生」ってなに?
  コラム2 一番よく使う基板の材料「FR-4」
 ●第3章 寄生容量が回路に与える悪影響
 ●第4章 寄生容量による性能劣化への対策
  コラム1 現場では「インピーダンス」はザックリとしたニュアンスで使う
 ●第5章 プリント基板に潜む寄生インダクタンス
 ●第6章 寄生インダクタンスによる性能劣化への対策
 ●第7章 磁気的に結合してしまう「寄生相互インダクタンス」
  コラム1 やっぱり寄生成分は減らさなきゃ…発生した電流による電圧降下
  コラム2 寄生相互インダクタンスによるクロストークは高校の物理で説明できる
 ●第8章 寄生相互インダクタンスが回路に与える悪影響
  コラム1 磁束キャンセル技「差動伝送」
 ●第9章 寄生相互インダクタンスによる性能劣化への対策
  コラム1 ノイズに差! コイルどうしも直交させて実装する
 ●第10章 寄生成分をふまえたパスコンの適切な実装
  コラム1 片面基板でもパスコンの効果を引き出す方法
  コラム2 異なる容量のパスコンの並列がオススメできる理由

【第2部 グラウンドの設計テクニック】

 ●第11章 グラウンド設計の基本
 ●第12章 回路シミュレータLTspiceグラウンド・パターン解析
  コラム1 グラウンド記号に騙されないでリターン電流をイメージする
  コラム2 今も昔も基本は「1点アース」
 ●第13章 高精度アンプのグラウンド設計テクニック
  コラム1 24ビット分解能はウルトラ高精度ワールド
 ●第14章 ベタ・グラウンドの設計テクニック
 ●第15章 繊細な微小信号配線を守るガード・パターン
  コラム1 ガード・リングは寄生相互インダクタには効かない
  コラム2 ベタ・グラウンドを強くするためのビア打ち
 ●第16章 A-DコンバータのAGND/DGND設計テクニック
  コラム1 大電流ではADC/DACをDGNDにつなぐ
  コラム2 A-Dコンバータの基準電圧はきちんと守る
  コラム3 A-D/D-Aコンバータのディジタル側をバス接続するには

【第3部 アナログ回路の基板設計テクニック】

 ●第17章 アナログ回路の低ノイズ化の基本
 ●第18章 高感度で受信するRFアナログ回路の基板設計
 ●第19章 計測信号に使える信号-GND線ペアリング
  コラム1 GND面スリットを信号がまたぐときに発生するノイズ対策
 ●Appendix 高感度で受信するRF回路の基板設計

【第4部 高速ディジタル基板の設計テクニック】

 ●第20章 高速ディジタル基板設計の基本
  コラム1 クロストークを減らすと伝送データ品質が劇的UPする原理
 ●第21章 超高速10GHz級伝送のキモ…ビア設計テクニック
  コラム1 はんだ付けしやすくするためのサーマル・ビア
 ●第22章 実用的なBGA配線のテクニック

【第5部 電源回路の基板設計テクニック】

 ●第23章 スイッチング電源回路の基板設計
  コラム1 私が遭遇したフラフラのシガー・ソケット電源…
 ●第24章 パスコンも劇的スッキリ! 基板の電源プレーン設計
 ●第25章 電源ラインで特に重要な幅線パターン幅の設計

Appendix LTspice & 付録CD-ROMの始め方

☆第1部 電子回路シミュレーションの始め方
●第1章 シミュレータを使った回路設計ステップ1・2・3
●第2章 シミュレーションを実機に近づけるポイント10

☆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
●第4章 電子部品の基礎知識
●第5章 トランジスタ基本回路の解析
●第6章 MOSFET基本回路の解析
●第7章 OPアンプ基本回路の解析

☆第3部 応用回路の解析
●第8章 センサ回路の解析
●第9章 フィルタ回路の解析
●第10章 OPアンプ応用回路の解析
●第11章 トランジスタ応用回路の解析
●第12章 パワー・アンプ回路の解析
●第13章 電源回路の解析

●カラープレビュー
◎民間の小型ロケットMOMOで見る
第1章 宇宙ロケットはこうなっている !
◎国も民間も大型も小型も大競争時代
第2章 注目が集まる小型宇宙ロケットの世界
◎みんなが開発に携わるオープンなロケットを目指して
Appendix 1 民間インターステラテクノロジズの低コスト小型ロケット

☆第1部 小型宇宙ロケットのメカ系
◎宇宙まで飛ぶために必要なこと
第3章 ロケットの推進メカニズム
◎とにもかくにもロケットはエンジン
第4章 ロケット・エンジン入門
◎実験検証と改良の繰り返し
第5章 ロケット・エンジンの実際
◎各種法律を守って安全第一に
Appendix 2 ロケット開発の重い責任と安全対策
◎「軽い」と「強い」のギリギリの両立
第6章 ロケットの機体構造

☆第2部 小型宇宙ロケットのエレキ系
◎小型ロケットの頭脳に求められること
第7章 ロケットを制御するメイン・コンピュータ
◎エレキの力で機体を操る
第8章 ジェット・エンジンの制御システム
◎工夫しどころのエレキの世界
第9章 制御と検証の要…センサ & カメラ
◎かなり複雑になるロケットの神経網の実際
第10章 機内の通信ネットワーク & 電源系

☆第3部 軌道計算の実際
◎狙った軌道で飛ばすために超重要
第11章 飛行する機体の軌道計算「フライト・シミュレーション」
◎エンジン開発に匹敵するほど重要な軌道計算活用
第12章 フライト・シミュレーションとロケット開発
◎宇宙開発の父「ツィオルコフスキー氏」に捧ぐ
Appendix 3 オープン・ソース軌道計算シミュレータOpenTsiolkovsky
◎飛行への影響を常に確認しながら開発する
第13章 フライト・シミュレーションの実際

☆第4部 姿勢制御の実際
◎シミュレーションを設計にフル活用
第14章 飛行中のロケットの姿勢制御
◎確実に動くために求められること
第15章 宇宙ロケットの制御ソフトウェア
◎デバイスと信号処理の実力が成否を分ける
第16章 最重要の姿勢センサ「ジャイロ」の基礎知識
◎実装しやすくて大きな誤差に強くなる
Appendix 4 MOMOの姿勢角計算に使っているカルマン・フィルタ
◎手間をかけずにリアルタイム & 高精度を実現する
第17章 ロケットのジャイロ姿勢角計算の実際
◎面白くてやりがい満点 !
Appendix 5 ロケット開発エンジニアの仕事

☆第5部 小型宇宙ロケットの管制系
◎安全な打ち上げを実現するために
第18章 ロケットと地上局との無線交信システム
◎地球の果てまでリアルタイムに追いかける
第19章 搭載ペイロードと交信するパラボラ自動追尾システム

◎世界にも通用するエンジニアの当たり前
第1章 回路図の描き方の基本
◎電子部品入手の基本
第2章 回路図には書いていない部品のこと

☆第1部 「基本電子回路」のツボ
◎まずはここから始める
第3章 OPアンプの基本的な使い方
◎これ1つマスタすれば広がる電子回路の世界
第4章 達人への道 OPアンプ回路のツボ
◎実用的でマイコン周辺にもピッタリ
第5章 よく使う基本機能回路あれこれ
◎定番3端子レギュレータを使いこなす
第6章 達人への道 電源回路のツボ
◎データシートだけではつかめない設計のテクニック
第7章 達人への道 抵抗/コンデンサ応用回路のツボ

☆第2部 全ての基本「トランジスタ」のツボ
◎バイブル教科書からきちんと理解しておく
第8章 基本トランジスタ回路のツボ
◎基本特性を測ると見えてくる
Appendix 1 実測でつかむトランジスタの理想と現実
◎選び方から性能の引き出し方まで
第9章 達人への道 「FET」と「バイポーラ」のツボ
◎教科書の「エミッタ接地型」も高性能アンプになる
第10章 達人への道 トランジスタ回路性能UPのツボ
◎これからの人のためのレジェンド回路の歩き方
Appendix 2 センスをつかむ 名トランジスタ回路

☆第3部 現実的「アナログ回路」のツボ
◎アナログ回路のエッセンスが凝縮
第11章 達人への道 ラジオ回路のツボ
◎コイルがつかめればしめたもの
Appendix 3 ラジオ回路でとても重要なトランスのこと
◎基本アナログ回路が豊富に
第12章 達人への道 オーディオ回路のツボ
◎自分で手を動かす人が活躍できる時代
Appendix 4 今こそ「電子工作のススメ」

☆第4部 現実的「測定回路」のツボ
◎便利に使えて理解が深まる測定回路の世界1
第13章 トランジスタ電流増幅率hFEテスタ回路
◎便利に使えて理解が深まる測定回路の世界2
第14章 ランダム雑音ジェネレータ回路
◎使えると便利なIC回路の世界1
Appendix 5 μVディジタル電圧計回路
◎使えると便利なIC回路の世界2
Appendix 6 正弦波/三角波/方形波ファンクション・ジェネレータ回路

「ずっと使える電子回路テクニック101選」
~手元に置きたいプロの当たり前~
オームの法則などの基本法則からはじまり、基本電子回路、部品の適材適所、フィルタや発振回路、電源まで、電子回路設計でずっと使えるテクニックを選り抜いて整理しました。

●第1章 エレクトロニクスの基本法則

☆第1部 部品の適材適所 ずっと使えるテクニック

●第2章 抵抗回路で使えるテクニック

●第3章 コンデンサ回路で使えるテクニック

●第4章 コイル回路で使えるテクニック

●第5章 ダイオード回路で使えるテクニック

☆第2部 基本回路 ずっと使えるテクニック

●第6章 トランジスタ回路で使えるテクニック

●第7章 OPアンプ増幅回路で使える基本テクニック

●第8章 OPアンプ増幅回路で使える実用テクニック

☆第3部 機能回路 ずっと使えるテクニック

●第9章 アクティブ・フィルタで使えるテクニック

●第10章 コンパレータで使えるテクニック

●第11章 発振回路で使えるテクニック

●第12章 電源回路で使えるテクニック

●Appendix 1 高周波回路のポイント

●Appendix 2 高速ディジタル伝送のポイント

「クルマ/ロボットの位置推定技術」
~自動運転に欠かせないカメラ/LiDAR/ミリ波レーダ/GNSSの基本から~

クルマやロボット、ドローン、農業機械など、これからの移動体に欠かせない位置推定の技術を要素技術ごとにまとめました。カメラ/LiDAR/ミリ波レーダ/GNSSから、それらを組み合わせてよりリアルタイムに精度を高めるためのカルマン・フィルタ/粒子フィルタ/AIまで、基本原理や特徴を、事例を交えながら解説します。

--- 目 次 ---

☆第1部自動運転と位置推定の世界
◎クルマ以外にも広く応用できる注目技術
第1章自動運転と位置推定の「世界」
◎現場の状況をどうやって測るか
第2章自動運転の実際と使われているセンサ
◎キーデバイスの特徴をつかむ
第3章 3大センサ「カメラ」「LiDAR」「ミリ波レーダ」の位置付け
◎センサを精度よく組み合わせるために
第4章自動運転に利用されている位置推定の「技術」

☆第2部位置推定技術1…ステレオ・カメラ
◎動きや形をリアルタイム検出
第5章ステレオ・カメラが自動運転に求められる理由
◎人間の両眼のはたらきを数式化する
第6章ステレオ・カメラによる測距&衝突予測の原理
◎数千円のFPGA&カメラでも自作できる
第7章ステレオ・カメラの信号処理&設計の実際

☆第3部位置推定技術2…LiDAR
◎高精度3次元マップ作りに
第8章LiDARの基本原理
◎3次元スキャン計測にいろいろ使える
第9章キーテクノロジ…微少時間を正確に測るTDC回路
◎基本のメカニズム&構成を確かめる
第10章簡易LiDAR&自動運転ローバの実験

☆第4部位置推定技術3…ミリ波レーダ
◎電波で見えないターゲットも捕捉する
第11章ミリ波レーダの基本原理
◎CMOSワンチップ化によって進化したレーダ画像センサ
第12章ミリ波レーダのテクノロジ1…2次元イメージング
◎電波を自在に飛ばして高速3次元スキャン
第13章ミリ波レーダのテクノロジ2…フェーズド・アレイ・アンテナ

☆第5部位置推定技術4…GNSS
◎正確な位置を知るには正確な時計がキモ
第14章GPS/GNSS測位の基本原理
◎オープンソースRTKLIBの登場で時代到来
第15章cm測位RTK法の基本と実力
◎My基準局不要で使い勝手のよさを目指して
Appendix 1これからのRTK測位について
◎Fix解が得られて初めてcm級
Appendix 2RTK測位の誤差について
◎詳細をプログラム・レベルでひもとく
第16章オープンソースRTKコアに見るRTK測位信号処理
◎横滑りしてもターゲットの向きがわかる
Appendix 3 3D姿勢センサGPSコンパス
◎実際の研究&実験あれこれ
第17章高精度GNSS測位の可能性を探る

☆第6部高度な自己位置推定のための技術
◎自動運転に関係する技術あれこれ
第18章さらに高度な自己位置推定の世界
◎GNSSによる絶対位置の計測は不可欠
第19章クルマの自動運転の実際
◎単独測位でも高精度
Appendix 4搬送波ドップラーを利用したGPS速度推定
◎マックスプランク研究所公開オープンソースlibviso2
Appendix 5映像から位置を推定できる高速ライブラリ
◎確率統計処理で誤差の蓄積を最小化
第20章カルマン・フィルタを使った自己位置推定
◎LiDAR空間スキャンで誤差の蓄積を減らす
第21章粒子フィルタを使った自己位置推定
◎位置推定の「信頼度」を評価する
第22章AIを使った自己位置推定
◎自動運転に求められるリアルタイム性&位置精度実現のために
第23章自己位置推定を進化させるオープンソース・ソフトウェア
◎センサ組み合わせの可能性を探る
Appendix 6実験研究…ミリ波レーダ&GNSSによる自己位置推定

★目 次

●Introductionウェアラブル & IoT時代の忍ばせ系電子工作劇/ 手ぶらエレキ製作 三つの心得

☆第1部マイクロワット回路の基礎知識
●第1章電池も持たない手ぶらエレキ製作三種の神器

●Appendix 1なんでも電気に変換! 発電デバイスの世界

●第2章永久ミニ電源作りを可能にする3つのIC回路技術

●Appendix 2わずかな入力電圧で起動! 各半導体メーカの発電デバイス用電源IC

●第3章nA級ロー・パワーOPアンプの使い方

●Appendix 3消費電流1μA 以下! ロー・パワーICセレクション

●第4章ギュウーッ! マイコンを絞り上げる10の常套手段

●第5章nA級! 7つのロー・パワー・マイコン

●Appendix 4μA級まで正確に! 消費電力モニタ搭載のマイコン評価ボード

●第6章環境エネルギ活用の可能性を探る

☆第2部ロー・パワー&マイクロワット回路の製作研究
●第7章小型1×2.5cm 太陽電池で作るワイヤレス温度レポータ

●第8章キャパシタで1.7時間連続動作! ソーラ・データ・ロガーの製作

●第9章靴底の圧電ブザー発電で動く無電源加速度データ・ロガー

●Appendix 5微小電力をコンデンサに100%蓄えて使いきるテクニック

●第10章圧電ブザー踏み付け発電で動く無電源リモコンの製作

●第11章単3電池2本で10年動作する一酸化炭素検出器の製作

●第12章コイン電池1個で8年動作する温度データ・ロガーの製作

☆付録即席サバイバル回路集

●Introduction 本書で学べるカリキュラム&講師一覧

☆[入門編]
●第1章 電気・電子 教科書コース

●第2章 半導体素子/アナログ回路の基本

●第3章 マイコン/ディジタル回路の基本

●第4章 回路図・配線図・はんだ付け/取り外し…製作実習の基本

●第5章 測定器やプローブの使い方

☆[実践編]
●第6章 試して納得! アナログ回路の大実験

●第7章 基板設計/製造とノイズ対策の基本

●第8章 RF/高速ディジタル回路の基本

●第9章 電源回路とワイヤレス給電

●第10章 パワー半導体の放熱計算とチップ部品のプリント基板放熱術

☆[応用編]
●第11章 センサ応用

●第12章 24ビットA-D変換回路の誤差/ノイズ対策

トランジスタ技術SPECIAL No.149
~OPアンプ,電源IC,トランジスタ…脈々と受け継がれるロングセラー~
「迷わず選べる! 定番アナログ部品辞典300」

毎月のように最新デバイスが生まれています.でも,使いにくい「くせ」があったり,安定して供給
されなかったり,価格が高かったりするデバイスは選びにくいものです.そうやって先輩が使いながら
ふるいにかけ,淘汰の中を生き残った定番デバイスはとても貴重です.定番デバイスはたくさん流通し
ているので入手しやすく,実績がいたるところであるので安心して使えます.また,ほとんどのエンジ
ニアが知っている「当たり前のデバイス」でもあります.
本書では,トランジスタやダイオードなどのディスクリート部品とOPアンプなどのアナログICに焦点
を絞り,定番部品を選び出して紹介します.各デバイスの特徴や使いどころを解説するほか,筋金入り
の「定番中の定番」デバイスについては,内部回路や,筆者が実測やシミュレーションで確認した特性
についても解説しています.

●Introduction [マンガ] 知らなきゃ損する定番品


☆第1部 IC編

◎アンプ,フィルタ,演算などに使える万能アナログIC
●第1章 OPアンプ

◎交流や直流入力を一定の電圧/ 電流出力にコントロールするIC
●第2章 電源用デバイス

◎アナログとディジタルをインターフェースする
●第3章 A-D/D-A コンバータ

◎信号を処理/ 生成する汎用または特定用途向けIC
第4章 アナログ・スペシャル・ファンクションIC

◎LEDや受光素子,フォトカプラまで
●第5章 光デバイス

☆第2部 ディスクリート編

◎小さな電流を大きな電流に変換してくれる
●第6章 トランジスタ

◎電流の流れを一方向に整える半導体素子
●第7章 ダイオード

◎高電圧,大電流の整流やスイッチングに使える
●第8章 電力用素子


◎雑音&ひずみ低減に! A-Dコンバータのアナログ性能を100%引き出すために
●Appendix 単電源OPアンプ全23種! オフセット&フルスイング実力テスト

無償で使える回路設計ツールや基板CADツール,小ロット&安価で発注できるプリント基板製造業者など
の存在により,パソコン1台があればオリジナルの基板を作れてしまう環境が整いました.しかし,いかに
安価に作れるとはいえ,基本的な知識がないままいい加減に作ってしまうと,せっかく作った基板が思う
ように動かず,その原因もわからないまま…という悲しいことになりかねません.
本書では,部品や回路図記号の確認,回路図の描き方の解説から始め,基板設計の基本的な考え方や発注前
の確認ポイントなど,ツボを押さえて解説します.

■付属DVDには,商用利用可能な基板CADであるKiCad 5.1.4(2019年8月にリリースされた安定版)やオリ
ジナルのフットプリント作成ツール,設計データなどを収録しています.

Introduction 1プリント基板ができるまで
Introduction 2一目瞭然! プリント基板の構造

☆第1部回路図記号から始める! プリント基板設計のための基礎知識
第1章初歩の初歩! 回路図記号事典
◎英語はカタコトでもこれさえあれば通じ合える
第2章世界の共通言語「回路図」の作法
◎基材から表面処理,プリント・パターンのあれこれまで
第3章知っていると知らないとでは大違い! プリント基板の基礎知識
Appendix 1一度でキマる部品配置のコツ

☆第2部基板設計の極意をマスタする
◎安定・確実に動作する電子回路を実現するために…
第4章プリント基板設計指南7カ条
◎1μV 以下の微小信号を増幅するアンプを例に
第5章実例に学ぶ基板設計 要点10[アナログ回路編]
Appendix 2例題回路:スルー・レート160V/μsの電流帰還型アンプ
◎ディジタル回路の動作チェック用信号源「パターン・ジェネレータ」を例に
第6章 実例に学ぶ基板設計 要点10[汎用ディジタル回路編
Appendix 3例題回路:ディジタル回路の動作チェック用信号源「パターン・ジェネレータ」
◎100MHz超のFPGAエフェクタ基板を例に
第7章 実例に学ぶ基板設計 要点10[高速ディジタル回路編]
Appendix 4例題回路: FPGA 搭載のエフェクタ・モジュール
Appendix 5高速ディジタル信号の配線における必須技術「インピーダンス・マッチング」

☆第3部プリント基板製作がススム! 無料/高コスパなサービス&ツール紹介
◎回路図入力から基板発注までの全工程をパソコン1台で!
第8章 プリント基板設計フリーウェア「KiCad」 肥後 信嗣
◎KiCad, EagleからDesignSpark PCBまで,人気の基板開発ソフトどれでも使える
第9章 登録済み部品1000万点超!無料のフットプリント作成サービス「PCB Part Library」
Appendix 6コネクタなどの特殊部品のフットプリントを高速自作! 「CQ Footprint Tracer」
Appendix 7工作室で活躍中! 高コスパ電子工作ツール一覧

☆第4部発注&受け入れ時のチェック・ポイント
◎化学処理,機械加工,光学処理,表面処理,オートマウンタetc…さまざまな観点から基本を指南
第10章 発注前にひととおりチェック! プリント基板設計データの確認ポイント34
Appendix 8プリント基板ネット発注の手順
◎はんだ付けの状態から電源投入まで
第11章納入された実装済みプリント基板の外観チェック

☆第5部達人の技に学ぶ! 製作体験一部始終
◎回路設計からケース設計までパソコン一丁ワンストップ!
第12章開発実録: 1m/sを測れる微風速計の製作 ~プリント基板製作ワークショップ~

☆DVD-ROM付き:
無償で使える定番の回路シミュレータ「LTspice」を使い,電子回路を解説.
基本回路のシミュレーション用データを付属DVDに収録.


~単位/オームの法則/デシベル…今から始めるIoT技術者に贈る~
「シミュレーションDVDで早わかり! 電子回路教科書」

電子回路を理解するには,回路の定石パターンを知ること,値を手計算できること,回路を動かして
確認することが大切です.「回路を動かす」のに役に立つのが回路シミュレータです.実際の部品をそ
ろえたり,はんだ付けしたりする必要はありません.パソコン上で回路を構成し,動作をシミュレーシ
ョンできます.回路図上の任意の点の電流値/電圧値の波形を描くことも朝飯前です.
本書では,無償で使える定番の回路シミュレータ「LTspice」を使いながら,電子回路を基礎から解説
します.本書で紹介する基本回路のシミュレーション用データを付属DVD-ROMに収録しているので,
回路の動作をシミュレーションで確認しながら学べます.また,応用編として,シミュレーションを活
用した実践的な回路設計事例も紹介しています.


●Introduction はじめの一歩! 回路図の読み解き方心得

☆基礎編 まずはここから! 電子回路を理解するための基礎知識
◎知らないと恥ずかしい…世界のエンジニアの共通語
第1章 部品の記号と回路図の描き方
◎電子工学の単位について基礎を理解する
第2章 単位と物理量入門
◎電卓を取り出したり,「ゲインは10 万倍」なんて言ったらモグリ
第3章 倍率をパパッと暗算! プロ御用達単位[dB]

☆準備編 無料の回路シミュレータLTspice入門
◎付属DVDのLTspice XVIIを動かしてみる
第4章 パソコンで無限実験! 初めての電子回路シミュレーション

☆学習編 動かしながら理解する電子回路入門
第5章 [初級] 回路図読解の基本法則&定理を押さえる
第6章 [中級]定理を応用して実用回路にチャレンジ
第7章 [上級]プロもハマる落とし穴あり! 実践ノウハウをマスタする

☆応用編 シミュレーションを活用した回路設計事例
◎バイポーラ/MOSFETからOPアンプまで! 世界の半導体モデルを動かしてみよう
第8章 聞き比べて検証! 基本電子回路のシミュレーション
◎百戦錬磨のプロはこうやってアンプやフィルタの性能を出している
第9章 実験&シミュレーションの両刀使い! アナログ回路の設計術

●Appendix 1 LTspice のことなら"LTwiki"
●Appendix 2 10万点超! 世界30社の部品データ一覧