15ページ目: 電気/電子/通信

ディジタル通信・放送システムの根幹を成す最新のOFDM技術について、基礎から実際の適用例までを解説。変調信号の発生・特性解析に関するMATLABプログラムについても掲載した。

レーザ(LASER)は，波長が純粋で位相が整った光であり，その特性を利用した科学研究はもちろんのこと，工学分野や医療現場などで広範に活用されてきました．とくに半導体レーザの進歩は目覚しく，光ディスクの記録/再生から光ファイバによる情報通信まで，私たちの身近にあるエレクトロニクス機器に応用されてきています． 本書は，現代テクノロジの代表ともいえる半導体レーザの動作メカニズムから，その特性，応用方法，これからの展開について，わかりやすく解説した入門書です．レーザ技術に興味のある初心者から光エレクトロニクスの専門家まで，半導体レーザとその応用に関する基礎を固めるために活用していただける1冊です．

現在のIC回路設計はシミュレーションによって行われており，アナログ回路設計ではほとんどの場合SPICEが使用されている．そこで本書は，SPICEで使用されているトランジスタ・モデルについて詳しく解説した．すなわち，回路設計を行うに当たって必要となるバイポーラ・トランジスタの扱い方や等価回路の意味，パラメータの測定法など，回路設計者として知っておきたい最小限の内容について解説した． 本書は，2 部に分かれている．第1部では，ダイオードについて取り扱っている．ダイオードは様々な半導体素子理論の基礎となるものであり，ダイオードの理論を理解しておくと，その他の半導体についての理論も理解がやさしくなる．第2部では，バイポーラ・トランジスタについて取り扱っている．過去，多くの人々によって開発されてきたバイポーラ・トランジスタの等価回路の説明と，回路設計に対して適用する方法について説明している．また，SPICE で用いられているガンメル・プーン・モデルについての詳しい説明と，さらに近年ガンメル・プーン・モデルの改良版として登場してきたMEXTRAM，VBIC についての説明も行っている．

特集では，モータの部材”モータ・コア”がモータ性能にどのように関わっているかを理論的/実践的に解説する．特集後半は，モータの専門家でない個人が，EVエコラン・レース用DDモータを設計・製作する開発事例を紹介する．レース用の高性能モータを購入するのではなくモータを独自設計・製作してレース優勝を目指す16年間の開発物語である．失敗による試行錯誤の連続であるが，4連覇を達成する高効率な「アモルファス・コア・モータ」を開発，さらに鉄損ゼロを目指して「コアレス・モータ」開発を目指すが，参考資料も少なく大きな試練が待っていた．工作用ジグやモータ評価用テストベンチも製作し，これまでより高性能なモータを開発した． 次 特集 アモルファス&コアレス・モータの開発 【基礎編】 簡単でないトレードオフ アモルファスか電磁鋼板か，永久磁石との相性は… 第1章 モータ・コア材選択の基礎知識と磁気回路の考え方 モータ設計のトレードオフの中でコア材をどう選定するか 第2章 モータ開発者が考えるコア材とモータ設計 【開発編】 ”WEM”の魅力と”モータ開発”の魅力 第1章 DDモータ独自開発の動機 飽和磁束密度に気を付けろ! 改良を重ねて4連覇を達成 第2章 アモルファス・コアDDモータの製作 コアレスでも渦電流損は生じる! 優勝は逃したが大きな成果 第3章 アキシャル型コアレスDDモータの製作 リッツ線とハルバッハ磁気回路を採用 これまでの最高性能を達成 第4章 ラジアル型コアレスDDモータの製作 モータの性能を測定し評価するために APPENDIX モータ開発に必須!―テストベンチの製作 【技術解説】 リチウム・イオン電池と電気二重層キャパシタの良いとこ取り!? リチウム・イオン・キャパシタを評価する ソーラーカー・レース優勝のキー技術 日なた/日陰でも太陽電池から常に最大電力を獲得する”MPPT” 【連載講座】 エレキ系エンジニアのためのEV構造設計入門(4) ポンチ絵を描いてアイデアを具現化する 木製EVカートの設計プロセス(前編) 学生フォーミュラEV技術解説(2) EV用走行モータの基礎(前編) ～どのモータ特性に注目し，どうモータを選定するか

リチウム・イオン電池は，鉛電池やアルカリ電池に比べて，エネルギー密度がとても高く，大電流の放電が必要なEVでは必須の部品となっている．一方で，充放電の制御を間違えれば，熱暴走して発火・爆発の可能性もある．この特集では，リチウム・イオン電池の動作原理から理解することで，危険性を避ける技術と，大電流で充・放電するための技術を実践的に解説する． 目 次 特集 リチウム・イオン電池の実践研究 開発の歴史と電池関連の基礎用語解説 序章 リチウム・イオン電池を安全に使うために APPENDIX 車載用リチウム・イオン電池に求められる性能 なぜ起電力とエネルギー密度が高いのか 第1章 「リチウム・イオンの振る舞い」と電極材の選定 リチウム・イオン電池の内部抵抗と温度と電流との関係 第2章 充電方法を熱問題として考える 電池の容量減少の原因とその対策 第3章 蓄電残量の管理と劣化防止 安全上の”落とし穴”対策とイザというときの対処方法 第4章 熱暴走のメカニズムとその予防方法 つくってわかる構造と動作原理と危険性 第5章 リチウム・イオン電池の製作 APPENDIX 1 リチウム・イオン電池の”釘刺し実験” APPENDIX 2 リチウム・イオン電池用プロテクタ機能について 充放電特性と安全機能を評価してみる 第6章 リチウム・イオン電池パックを使う 【特設記事】 2次電池として使える大容量コンデンサ 電気二重層キャパシタの特徴と高速・高効率充放電への対応 【解説&製作】 手巻きブラシレス・モータ・キットを使って ブラシレス発電機の製作と特性実験 はじめてのEV製作のための 走行用モータ/コントローラの選び方 APPENDIX EV用コントローラの電流リミット変更で好みの乗り味に 【連載講座】 エレキ系エンジニアのための構造設計入門(3) 機械要素と表面処理 【新連載】 学生フォーミュラEV技術解説 ドイツが技術的に先行する「学生フォーミュラEV」とは

クルマには，電力を使う電装品(ヘッドライト，エアコン，ワイパ…)が多くあり，クルマの進化とともに増え続けている．つまり，大電力を扱うようになってきた．この，パワーエレ部の効率が，燃費にも大きく影響する．そこで，いろいろな手法が提案・導入されている．そうしたパワーエレ技術を紹介する． 目 次 特集 発電するクルマのパワーエレ技術 パワー・トレインと電装品の電源供給の仕組み 序章 EVにみるパワー・エレクトロニクス部品 モータ/オルタネータ，電池/キャパシタ，DC-DCコンバータ，48V電源… 第1章 進化する「発電するエンジン車」の電源システム 原理は同じでも特性は異なる<モータ/ジェネレータ/オルタネータ> 第2章 自動車/バイクの発電機の構造と動作原理 クルマの消費電力増加で高効率化が求められる 第3章 DC-DCコンバータの”ゼロ電圧スイッチング技術(ZVS)” ノイズ放射と耐ノイズ性の実車試験と部品試験の規格 第4章 自動車EMC規格とその測定法 ― CISPR，ISO，JASO LTspice用モデリングと回路解析で性能を評価 第5章 4相インターリーブ方式に対応したPFC用インダクタの小型化手法 製作/開発 手づくりEV/モータ用の究極のエナメル線を目指す 熱伝導性を重視した”マグネット・ワイヤ”開発でモータ効率がアップ ハード&ソフトで出力を10段階で抑制する CQ EVミニカート用”リミッタ”の製作 スマホを使って走行時モータ・パラメータを表示/収集する Bluetooth仕様のモニタ&ロギング・システムの製作 【連載講座】 エレキ系エンジニアのためのEV構造設計入門(1) 荷重の流れを”足回り”から考える 構造と強度 【EVレース・レポート】 省エネ&定電流走行の技術導入とエネマネが成功 ”2015 Ene-1GP SUZUKA”勝ちました!

MIMO無線通信システムの解析と設計に関する詳しい入門書。この分野を先導する専門家チームの執筆により、理論解析と物理的見識を融合するとともに、設計課題の重要な領域を明らかにしている。

無線LANを含め、実際のシステムでどのようにMIMO伝送を評価したらよいかといった観点で詳細な解説を行った。

作りながら覚える電気/電子工作の基本! 「mbed(エンベッド)」はARM社が開発した小さなワンボードマイコンです。仕様がオープンになっているので、多種多様な互換ボードが各社から発売され、賑わいを見せています。 近年、フィジカルコンピューティングが注目されています。「IoT=モノのインターネット(サービスのモノ化)」が加速してきており、従来のWebではなし得なかったサービスが、実現できるようになってきました。そのIoTを実現するために必要なのが、フィジカルコンピューティングです。 なかでもワンボードマイコンによるフィジカルコンピューティングは、ハードウェア開発の経験が浅いソフトウェア開発者でも手を出しやすく、人気が集まっています。とくに本書が題材とするmbedでは開発環境がクラウド上に用意されており、自分でいろいろと揃えなくても済むため、お手軽にハードウェア開発を始められます。 本書では、mbedを利用したガジェットの作例を通じて電気/電子工作の基礎を学べるように解説しています。そのため、ハードウェア経験が浅いソフトウェア開発者でも無理なく学んでいけるでしょう。 フィジカルコンピューティングの最初の一歩として、オススメの一冊です。

本書は，D-STARをデジタル通信の仕組みから，使いやすくなったD-STAR無線機の機能や操作，設定方法をハンディ機からモービル機，固定機まですべて網羅して解説しています． これからD-STARデジタル通信を始める方はもちろん，すでにD-STAR運用をしている方にも，最新の便利な使い方のヒントを満載して，みなさんのD-STAR運用に役立つこと間違いなし． D-STAR通信のバイブルとして，ぜひご活用ください． 目 次 D-STAR無線機の特徴を徹底検証 第1章 D-STAR通信を始めよう 第2章 D-STAR無線機使いこなしガイド 第3章 D-STAR運用を楽しもう 第4章 D-STAR資料編

半導体デバイスを使って回路設計を行う技術者のための技術参考書シリーズ。CMOS回路をトランジスタ・レベルから理解したいと考えている人に向けて、広い範囲でわかりやすく説明する。

CMOSを用いた電子機器のワイヤレス通信回路技術の基礎から応用までを丁寧に解説。演習問題・解答例も掲載し十分な理解ができるよう配慮。電子工学系の大学生から企業の回路設計者にとって最適な入門的専門書。

大学・高専でのPBL教育における格好のテキスト。基本的な解説はもちろん、「逃げる目覚まし時計」「腕立て伏せカウンタ」などの具体的な製作例も紹介した。自分で課題に挑戦してみよう! Makerにも大満足の1冊!

スマホの普及やIoT化に伴い、位置情報を活用する必要性・可能性は拡大している。 しかし屋内では衛星電波が届かないため衛星測位が使えず、位置情報を得るにはそれに代わる技術が必要である。 意外に知られていない屋内測位の全体像を初学者向けに解説する。

日本の鉄道は、そのほとんどが電気で動く電車であり、当然、電車に電気を供給する仕組みが必要になる。 ところがあれだけのスピードで動く電車に、屋外で、決まった電圧の電気を安定して供給するには技術的な工夫がいる。本書はそれをわかり易く解き明かす改訂版。

光学設計のうち、照明系および投光系に特化した入門書。 一般的な光学設計の本では触れられることの少ない照明系の基礎知識に加え、基本設計、法則、シミュレーションなど、関連の知識を丁寧に解説している。

薄膜が作られる原理や、薄膜を作るにはどのような方法があり、それぞれどのような特徴があるのか、またできた膜をどのように評価するのかなど、薄膜作成のひととおりを絵解きでわかりやすく解説した入門書。

電波の基本的な特性から、この特性を利用した各種応用分野の基本動作などについて、図解を中心にわかりやすく楽しく解説する。特に応用面では、初版執筆当時にはなかった、スマホや自動車における高度な応用や知能ロボット、電子医療分野など、最近の話題や技術を盛り込んで、電波関連技術を学ぶ学生や初学者のために、トコトンやさしく解説する。

電磁気は難解であるため、仕事上、電磁気の基礎は知っておきたいが、教科書を手にしても難解な数式だらけで読み始める気になれないという人も多い。本書は、数式だけでなくイメージイラストも盛り込み、必要最低限に絞った項目と内容で、電磁気の基本概念を的確に伝える。初学者には最適の1冊。

電子部品の電気的仕組みから応用までを解説した、一番やさしい入門書。抵抗、コイル、コンデンサからダイオード、トランジスタ、電磁石、センサまで、数多くの電子部品を紹介している。電気分野、機械分野を中心に、数多くの入門書を世に出し、圧倒的な支持を集めてきた著者の最後の作品。

日本は世界第三位の地熱資源国。地熱発電は地震に強く、外部からの燃料補給やCO2排出量が少ないなど優れた点の多いエネルギー源として注目されている。本書は地熱発電・地熱エネルギーの仕組みをイラスト図解でわかりやすく紹介する。

生産現場の機械やロボット、身の回りの家電製品や交通システムなどには、必ず何らかの制御が利用されている。本書は、さまざまな制御方式の基礎的な事項を紹介するとともに、それらの制御が「どのように行われるのか」を理解できるようにわかりやすく解説する。

環境保全、節電などに役に立つ話題のエコ・デバイス(照明用LED/EL、バックライト光源、太陽電池)をまとめて解説、楽しく紹介する本!しくみ、作り方(設計、製造プロセスなど)、特徴などが技術者でなくてもよくわかる。

デジタル回路の登場によって次第に追いやられているアナログ回路だが、あらゆる電子機器、電子回路において、その重要性は変わらない。本書では、デジタル機器でも使用されているアナログ回路の基本技術について楽しく、わかりやすく解説する。

世界的に定評のある半導体デバイスの翻訳書。電子デバイスの開発や研究に携わる技術者、研究者、学生に向けた座右の書。