ディジタル/アナログ違いのわかる IC回路セミナー

ディジタル/アナログ違いのわかる IC回路セミナー
著者 白土 義男
ジャンル 電子・通信
出版年月日 1999/03/01
ISBN 9784501320003
判型・ページ数 AB・232ページ
定価 本体2,600円+税
在庫 在庫あり

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 ディジタルICとアナログICで,それぞれ同じ機能の電子回路を作り,それらの回路の働きを実験を通して比較・観察し,両者の共通点・相違点を正確に把握することで,電子回路の働きの本質をより深く理解する。ディジタル・アナログ電子回路の教祖として知られる著者ならではのユニークなアプローチにより回路をマスターする。

 皆さんは、オペアンプでフリップフロップを作ろう、などと考えたことがありますか?。この本は、ディジタルとアナログでそれぞれ"同じ機能の電子回路" を作り、それらの回路の働きを実験を通して比較観察し、両者の共通点・相違点を正確に把握することで、電子回路の働きの本質をより深く理解することを目的に書きました。
 従って、読者の皆さんはある程度ディジタル回路・アナログ回路の初歩的な知識をお持ちであるものとして話を進めます。ただし、専門用語などについてはできるだけ解説を加え、平易な説明に心掛けたつもりです。
 ご存じのように、現在市販されているICは、その内部回路のほとんどすべてをトランジスタまたはFET(電界効果トランジスタ)で構成しています。これは、抵抗、コイル、コンデンサなど電気回路の基本3素子をできるだけ使わず、あらゆる回路機能をトランジスタという能動素子だけで構成できるように工夫した回路技術の成果です。
 もちろん、IC内部回路の一部には抵抗やコンデンサも組み込まれていますが、これらについてもシリコン結晶板の上に同時に作り上げる工夫がなされています。このような努力の積み重ねが、小型個別部品を集積したいわゆるハイブリッドICの欠点であった生産性を改善し、大量生産に適したモノリシックICを生み出し、今日のIC回路全盛時代を迎えたのです。
 それでは、同じ"トランジスタ"という素材を使いながら、ディジタルICとアナログICはいったいどこが違うのでしょうか?。もちろん、その勉強が本書の目的でもあるわけですが、ここでは、次の2点を念頭に置きながら読み進んで頂ければ幸いです。
  ① ディジタル回路とアナログ回路は"取り扱う電気信号の性質が異なる"という基本的な相違点があるため、ICの内部回路がそれぞれの目的に合わせて最適化されている、という点が違います。
  ② しかし、上記のような回路構成上の目的の相違はあるにせよ、基本的にディジタル用トランジスタ、アナログ用トランジスタなどという区別があるわけではなく、トランジスタまたはFETを使った増幅回路があらゆるIC内部回路の基本となっています。
 このことから、ある程度の制限はありますが、実際にディジタルICでアナログ回路を作ったり、反対にアナログICでディジタル回路を構成したりすることが可能です。これは、ハードウェア的な意味におけるディジタル・アナログの互換性といえるでしょう。
 他方"電子回路の機能"という立場から見ると、たとえば"タイマー"という機能を、ディジタル回路でもアナログ回路でも実現することができます。これはソフトウェア的な意味における互換性とでも云うことができるのではないでしょうか?。
 ディジタルICとアナログICを使って、このハードウェア的な互換性、ソフトウェア的な意味での互換性をそれぞれ実験で確かめながら、IC回路の勉強を楽しく進めよう・・、この筆者の意図がどこまで読者の皆さんに理解していただけるか、それはこの本をお読みいただいた結果次第と云うことになります。筆者としては、例えば5V単一電源で大部分の実験ができるよう工夫するなど、いろいろ配慮して内容をまとめたつもりです。どうぞお読みになった結果を、忌憚のないご意見として寄せくださるようお願いいたします。
 最後になりましたが、この本の執筆に当たりいろいろとお世話になった、20年来の知己でもある、東京電機大学出版局・植村八潮氏にこの場を借りて厚くお礼を申し上げます。
平成10年12月

編者しるす
第1章 ゲートとオペアンプ
第2章 コンパレータとシュミット回路
第3章 方形波と三角波
第4章 VCOとワンショットマルチバイブレータ
第5章 フリップフロップ
第6章 カウンタと積分回路
第7章 D/A変換とA/D変換
第8章 フィルタ回路

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