電気回路の分類 一部修正しました 非線形回路 (重ね合わせの理が成り立たない) 線形回路 (重ね合わせの理が成り立つ) R,L(M),CがVやIの関数 R(I), L(I), C(V)など 能動回路 (アクティブ) 受動回路 (パッシブ) R,L(M),C回路 (R, L, C≧0) 相反回路 (z12=z21, y12=y21, AD-BC=1) 非相反回路 ジャイレータ、 アイソレータ など Tr,真空管 による回路 電力の増幅が起こり得る 11章 負性抵抗 (R<0) NIV NIV: 負性インピーダンス反転器 (p.239) 従属電源 (p.235) NIC: 負性インピーダンス変換器 (p.238) NIC

二端子対網の伝送的性質 終端インピーダンス I1 I2 -I2 z11 z12 z21 z22 E ZL: 負荷インピーダンス V1 V2 Zin Zout ZG: 電源の内部インピーダンス Zin: 入力インピーダンス Zout: 出力インピーダンス 入力インピーダンス: Zinを求める 1. Zパラメータによる表現 より、　　　　　　を求める 第2式と第3式より、 第1式に代入して、 よって、

入力インピーダンス(アドミタンス) V1 V2 I1 I2 -I2 y11 y12 y21 y22 A B C D Yin Zin より、　　　　　　を求める 第2式と第3式より、 第1式に代入して、 よって、 3. Fパラメータによる表現 より、

出力インピーダンス(アドミタンス) V1 V2 I1 I2 y11 y12 y21 y22 z11 z12 z21 z22 A B C D Zout: 出力インピーダンス Yout: 出力アドミタンス Zout: 出力インピーダンス 1. Zパラメータによる表現 2. Yパラメータによる表現 3. Fパラメータによる表現 上記の回路に対して、 さらに、 入出力を逆にした回路に対して、 よって、

演習問題 演習問題(10.1) 伝達インピーダンスZT(=V2/I1)をZパラメーターで表せ より、 を求める 第2式に第3式を代入して、 より、　　　　　　を求める 第2式に第3式を代入して、 よって、 演習問題(10.2) 下記の無限回路の入力インピーダンスZinを求める 100W 300W Zin 200W 従って、 300W R0 200W 300W 200W R0 R0

伝送量 対数(デシベル)表示 電圧、電流の比 電界、磁界の比 電力(パワー)の比 何故なら 絶対レベル (600Ωの負荷を基準とした絶対値) 0.775 [V] = 0 [dBv] 1 [V] = 0 [dBV] 1 [mV] = 0 [dBm] 覚えておくこと 電力比で10倍=10dB (電圧比、電流比なら20dB) 電力比で2倍=約3dB (電圧比、電流比なら約6dB) 電力比で5倍=約7dB (電圧比、電流比なら約14dB) 1mW=0dBm

身近な対数(デジベル)表示 TV、アンプ等の音量調節(ボリューム)は 対数(デシベル)目盛 ← 80W出力レベル (Full Power) 音圧 [mPa] 音圧レベル [dB SPL] -80dB 0dB -40dB -10dB -20dB -30dB -50dB -60dB -70dB (-∞) ← 80W出力レベル 　　　(Full Power) 80W出力のアンプの音量ツマミ もし、リニアスケール(目盛)だとどうなる? 0W 10W 20W 30W 40W 50W 60W 70W 80W 出展　http://www.warp.or.jp/ent/kikoe/onatsulebel.htm

練習問題 10dBの損失がある伝送線路(例えば、同軸ケーブル)を通過すると、100mWの信号電力は何mWになる? Pin=100mW Pout=? mW 損失: 10dB 答) Pout=10 mW 6dBの損失がある伝送線路(例えば、同軸ケーブル)を通過すると、100mWの信号電力は約何mWになる? Pin=100mW Pout=? mW 損失: 6dB 答) Pout=約25 mW 6dBの損失がある伝送線路(例えば、同軸ケーブル)を通過すると、13dBmの信号電力は何dBmになる? Pin=13dBm Pout=? dBm 損失: 6dB 答) Pout=7 dBm 13dBmは約何mWに相当する? 13dBm　→　10dBm+3dB 10mW 2倍 答) 約20 mW

練習問題 一個当たり1.5dBの損失があるコネクターが4個あると、それによる損失は何dB? コネクターの一例 23dBの電力利得(ゲイン)がある増幅器に4mWの信号を入れると、約何mWの出力が得られる? アンプ G=23dB Pin=4mW Pout=? mW 答) 800mW 4mWは何dBm ? 4mWは、1mWの4倍 0dBm 6dB 0dBm+6dB=6dBm 答) 6dBm 23dBの電力利得(ゲイン)がある増幅器に6dBmの信号を入れると、約dBmの出力が得られる? またそれは何W? 答) 29dBm 答) 800mW

練習問題 1km当たり10dBの損失がある長さ3kmの同軸ケーブルを通過すると、1Wの信号電力は何Wになる? 損失: 10dB/km L=3km Pin=1W Pout=? W Pout=1 mW 1km当たり0.2dBの伝搬損失を有する長さ100kmの光ファイバーケーブルの途中に 13dBのゲインを有する光増幅器がある。10mWの入力信号は約何mWになって出てくるか?ただし、光ファイバーケーブルを含む伝送路の中には、1個当たり0.5dBの損失を有する光コネクターが6個存在する。 光コネクター 1個あたりの損失: 0.5dB 光アンプ G=13dB L=100km 損失: 0.2dB/km Pin=10mW Pout=? mW Pout=1 mW

動作減衰量 E I2 V2 整合回路 二端子網の入力インピーダンスが なら、 が電源から二端子網 に送られる最大電力 二端子網の入力インピーダンスが　　　なら、　　　　　　　　　　　が電源から二端子網 に送られる最大電力 負荷ZLで消費される電力を一般に　　　　　　　　とすると 動作減衰量 最大電圧、電流 電源の固有電力に比べ、どの程度の電力が負荷に伝えられているのかを示す量

学習相談 山田 博仁 TEL： 022-795-7101 E-mail： yamada@ecei.tohoku.ac.jp (年内なら比較的時間を取れます) 馬　麟 (Lin Ma) TA TEL： 022-795-7108 E-mail： malin@ecei.tohoku.ac.jp