ディジタル信号処理
6. Z変換

Z変換(Z-transform)は、離散時間信号を解析するための数学的手法であり、特に制御工学や信号処理などの分野でよく使用される。Z変換は、離散時間信号を複素平面上のZ領域に変換することで、システムの動作や応答を分析す […]

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ディジタル信号処理
※ラプラス変換、Z変換表

連続時間信号\(x(t)\)に対するラプラス変換、離散時間信号に対する\(Z\)変換の表を示す。離散時間信号は、\(x(t)\)をサンプリング周期\(T\)でサンプリングした信号とする。また、以下の表で\(a=e^{-\ […]

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ディジタル信号処理
5. 連続時間信号の標本化

連続時間信号の標本化とは、時間軸上で連続的に変化する信号を、一定間隔で値を取り出すことで離散的な信号に変換する処理である。これは、アナログ信号をディジタル信号に変換する最初のステップであり、信号処理やコンピュータでの処理 […]

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ディジタル信号処理
4. LTIシステム

LTI(Linear Time-Invariant)システムとは、線形時不変システムの略称で、線形性と時不変性を満たすシステムを指し、以下の特徴を持つ。・線形性(Linearity):入力信号の線形結合が、出力信号におい […]

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ディジタル信号処理
3. フーリエ変換

フーリエ変換は、時間領域(または、空間領域)で表現された信号や関数を、周波数領域に変換する数学的手法である。時間領域とは、信号が時間の経過とともにどのように変化するかを表す領域であり、周波数領域とは、信号がどのような周波 […]

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ディジタル信号処理
2. フーリエ級数

フーリエ級数とは、周期関数を三角関数の和で表す数学的な方法である。ここで、周期関数とは、一定の周期で繰り返す関数を指す。工学的には、フーリエ級数は複雑な形状の周期信号を、単純な三角関数の重ね合わせで表現することができる。 […]

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ディジタル信号処理
1. ディジタル信号

信号はその性質や時間的な変化に基づいてさまざまな方法で分類できる。ここでは、ディジタル信号処理に関連した信号の分類を示す。1)アナログ信号とディジタル信号・アナログ信号: 連続的な時間と連続的な振幅を持つ信号。例えば、ア […]

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ディジタル回路の基礎
18. シュミットトリガ、3ステート

シュミットトリガ(Schmitt Trigger)は、ディジタル回路やアナログ回路において使用される特殊な増幅器である。シュミットトリガは、入力信号のノイズや不安定性に対して強く、入力信号がある閾値を超えた時に出力を切り […]

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ディジタル回路の基礎
17. 状態遷移図、状態遷移表

状態遷移図(State Diagram)と状態遷移表(State Transition Table)は、有限状態機械(Finite State Machine)の設計や表現に用いられるツールで、シーケンシャルな制御や複雑 […]

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ディジタル回路の基礎
16. カウンタ

カウンタ回路は、周波数や時間などをカウントする回路で、フリップフロップや論理ゲートなどを組み合わせて構成する。カウンタ回路には、大きく分けてアップカウンタ、ダウンカウンタの2種類がある。カウンタ回路の応用例としては、時計 […]

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ディジタル回路の基礎
15. フリップフロップ

フリップフロップは、1ビットの情報を保持する(記憶する)ことができる論理回路である。フリップフロップは、ディジタルメモリ、タイミング制御回路、シーケンシャル回路などに広く利用されている。フリップフロップの基本的な構成は、 […]

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ディジタル回路の基礎
14. マルチプレクサ、デマルチプレクサ

マルチプレクサ(Multiplexer)とデマルチプレクサ(Demultiplexer)は、デジタル回路や通信システムなどで使用される基本的な論理回路である。マルチプレクサは、複数のデータ入力ラインから選択した1つのデー […]

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ディジタル回路の基礎
13. 半加算器、全加算器

半加算器(Half Adder)と全加算器(Full Adder)は、ディジタル回路で使用される基本的な論理回路であり、二進数の加算を実行するために使われる。これらの回路は、コンピュータやディジタル機器などで算術演算を実 […]

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ディジタル回路の基礎
12. エンコーダとデコーダ

エンコーダとデコーダは、どちらも論理回路の一種で、エンコーダは、入力された信号を別の形式の符号に変換する回路であり、デコーダは符号化された信号をもとの信号に逆変換する回路である。・エンコーダ:エンコーダは、入力された信号 […]

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ディジタル回路の基礎
11. CMOS論理ICの特性

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)FETによる論理回路は、金属酸化膜半導体(MOS)FETのpMOS-FETとnMOS-FETを組み合わせた論理回路構成の方式で、デ […]

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ディジタル回路の基礎
10. パストランジスタロジック

パストランジスタロジック(Pass Transistor Logic:PTL)は、ディジタル論理回路の一種で、トランジスタをスイッチとして使用し、データパス(信号パス)を制御する方式である。これは、CMOS論理回路と比較 […]

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ディジタル回路の基礎
9. CMOSによる基本論理回路

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)論理回路は、金属酸化膜半導体(MOS)FETのP型とN型を組み合わせた論理回路構成の方式で、ディジタル回路で広く使用される集積回路 […]

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ディジタル回路の基礎
8. DTLとTTL

ダイオードによる論理回路は、実用的ではない。これは、ダイオードがスイッチング動作をするものの、受動素子であるため負荷を駆動する能力が無いためである。この問題を解消するために能動素子であるトランジスタと組み合わせることが考 […]

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ディジタル回路の基礎
7. ダイオードによる基本論理回路

ダイオードは、半導体のpn接合によって一方向に電流を流す性質を持つ半導体素子である。この性質を利用して、論理回路を構成することができる。ダイオードによる論理回路の基本的な動作は、・ダイオードに順方向電圧を印加すると、ダイ […]

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ディジタル回路の基礎
6. 論理関数の簡単化

論理関数の簡単化には、視覚的に判断できるカルノー図があるが、論理変数の種類が増えると図の表現が困難になり、実用的でない側面をもつ。この問題を解消する手法として、クワイン・マクラスキー法がある。クワイン・マクラスキー法とは […]

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