インピーダンスとは、交流回路における電流の流れにくさを数値化したもので、電圧と電流の比を表します。 単位はΩで、直流回路の抵抗の考え方を複素数にまで広げたものです。 複素数の概念が出てくることで分かりにくくなってしまいますが、ここではインピーダンスとは何なのか、抵抗との違いは何な…
ボルテージフォロワとは、オペアンプを使ったバッファ回路で、インピーダンス変換や回路の分離の用途で使われます。 増幅率が1倍で、入力インピーダンスが大きく、出力インピーダンスが低いという特徴があります。 合わせて学習 オペアンプ回路の基礎と設計計算の方法 ボルテージフォロワの動作原…
積分回路(積分器)とは、入力波形を時間積分した電圧を出力する回路です。 積分回路の用途としてはローパスフィルタやノイズ除去回路などがあります。 CR回路によるローパスフィルタやノイズ除去回路に比べて、出力インピーダンスが低いことと、入力側が出力側に繋がる回路の影響を受けないという…
微分回路(微分器)とは、入力波形を時間微分した電圧(傾き)を出力する回路です。 微分回路の用途としてはハイパスフィルタやDC成分除去回路などがあります。 合わせて学習 オペアンプ回路の基礎と設計計算の方法 微分回路の原理 微分回路は、下図のように反転増幅器の入力側の抵抗をコンデン…
オペアンプ(OPamp)とは、微小な電圧信号を増幅して出力することができる回路、またはICのことです。 反転入力端子と非反転入力端子の２つの入力端子を持ち、その２つの入力電圧の差を増幅して出力することができます。 通常、帰還（フィードバック）をかけて使い、増幅回路、微分回路、積分…
USB用のACアダプターを分解してみました。 分解した製品はこれ。 製品型番：JK240PW-E5 入力：AC100～240V、5VA 出力：DC5V、500mA サイズ：L4.5×W3.5×h1.8cm 分解写真 部品面 はんだ面 回路図 基板から回路図を描き起こしました。 一…
フラバック電源とは、スイッチング電源の方式の一つで、１つのスイッチング素子とトランスを使って電力変換を行います。 AC/DCコンバータ等で使用され、ダイオードブリッジで整流された直流電圧を目的の出力電圧に降圧することができます。 本稿ではフラバックコンバータの動作原理、周辺部品の…
AC/DCコンバータとは、AC(交流)をDC(直流)に変換する機器のことです。 家庭用コンセントのAC:100Vを直流に変換して様々な機器を動かす「ACアダプター」を構成する回路として使われます。 本稿では、AC/DCコンバータの仕組みや動作原理を基礎から解説していきます。 AC…
フォトカプラとは、入力と出力を絶縁した状態で信号を伝達することができるデバイスです。 入力された電気信号はLEDなどの発光素子で光信号に変換され、出力側の受光素子（フォトトランジスタなど）に送信されます。 受光素子は、受信した光信号を再び電気信号に変換して出力します。 絶縁型のA…
シャントレギュレータとは、一定の電圧を出力する定電圧源で、電圧制御用のトランジスタが負荷と並列に入るものを言います。 上流に設置された抵抗を介して電流を引き込むことで電圧降下を発生させ、一定の電圧になるように電流値を制御します。 代表的なICに、TL431などがあります。 シャン…
リチウムイオン二次電池の充電では、できるだけ速く充電すると共に、安全に充電することが求められます。 本稿では、代表的なリチウムイオン電池の充電サイクルや直列接続時の充電の注意点について解説していきます。 関連製品 リニア充電IC一覧 スイッチング充電IC一覧 代表的な充電サイクル…
リチウムイオン二次電池は扱いが難しく、安全性の高い周辺回路を設計しなければ、異常発熱・発火に繋がる恐れがあります。 安全設計を行うために、まずはリチウムイオン二次電池の仕組みと特性を知っておきましょう。 合わせて学習 一次電池、二次電池の種類と特徴比較 リチウムイオン電池の充電制…