電子回路の種類と応用先一覧

科学、数学、工学、プログラミング大好きNavy Engineerです。

Navy Engineerをフォローする
工学

電子回路には様々な種類があります.本記事では電子回路の種類とそれぞれの応用先を紹介していきます.

スポンサーリンク

電子回路の種類

電子回路には区別の方法によって様々あります.以下に代表的な電子回路の種類と応用先一覧を示します.

表 電子回路の種類

アナログ回路

アナログ回路は信号がアナログの回路です.デジタル回路に比べるとノイズに弱く,素子のバラつきの影響も大きいです.場合によってはデジタル回路よりシンプルな回路構造にできることもあり,また外界の情報は基本的にアナログであるため,その情報を電気信号に変換するセンサはアナログ領域であり,アナログ回路は基本的になくなりません.センサや電源系で利用されます.

デジタル回路

デジタル回路は信号がデジタル (信号が0か1)として扱う回路です.アナログ回路と比べてノイズに強く,信号が劣化しにくく,低消費電力,微細化がしやすい特徴があります.デジタル回路では電気信号をデジタルとして扱いますが,実際は電気信号はアナログであるため,デジタル回路はアナログ回路の一部でも言え,アナログ回路の知識が必要になります.CPU,メモリ,通信など広く利用されます.

アナログ-デジタル混在回路

アナログ-デジタル混在回路はアナログ回路とデジタル回路が混在している回路です.アナログ回路とデジタル回路が混在していると回り込みノイズなどの影響があるため,アナログ回路とデジタル回路で電源を別にするなどの工夫が必要になります.ADC (Analog-Digital Converter)やDAC (Digital-Analog Converter)やSoC (System on Chip)などアナログとデジタルが混在する回路で使われます.

論理回路

論理回路は信号が理想的な0か1のみの回路です.実際にチップに構成されるわけではなく,設計する際になどに使われます.実際にチップとして構成される際にはノイズなどを考慮したデジタル回路として構成されます.

集積電子回路

集積電子回路はIC (Integrated circuit)ともいい,素子が一つのチップに高密度に集積された回路です.複雑な処理を一つにチップで実現可能で,アナログ回路とデジタル回路の両方を集積可能で,センサ,電源系,CPU,メモリ,通信など広く利用されます.

TTL・CMOS・BiCMOS

TTL (Transistor Transistor Logic)BJT (Bipolar junction transistor)で構成された回路で消費電力が大きいです.

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)はnMOS・pMOSで構成された回路で低消費電力です.

BiCMOSはCMOSとBJTで構成された回路でコスト高ですがCMOSより高速です.

TTLは過去に最も使われていましたが現在はあまり使われず,CMOSが現在の主流で,高速用途にはBiCMOSが使われることが多いです.

低周波・高周波回路

低周波回路は信号の周波数が低い回路で,高周波回路は信号の周波数が高い回路です.低周波回路では集中定数回路で設計できますが,周波数が高くなると寄生容量などにより集中定数回路とは違う動作をすることがあり,これらを考慮した分布定数回路で扱う必要があります.低周波回路は電源系など,高周波回路は通信などで利用されます.

パワーエレクトロニクス

パワーエレクトロニクスは高電圧・大電流を半導体素子で扱うエレクトロニクスです.電力の制御等で使われます.

光回路

光回路は電子でなく光を扱う回路です.電子回路では実現できない高速動作が可能で,現在 (2021/10/20)では研究が進められており,将来通信などで利用される可能性があります.光集積回路は半導体レーザー,光導波路,光スイッチ,光変調器,光検出器,光RAMなどが集積することができます.

まとめ

  • アナログ回路:信号がアナログの回路
  • デジタル回路:信号がデジタルの回路
  • アナログ-デジタル混在回路:デジタルとアナログの信号が混在した回路
  • 論理回路:信号が理想的な0と1のみの回路
  • 集積電子回路:多くの回路が一つのチップに集積された回路
  • TTL:主にBJTで構成された回路
  • CMOS:nMOS・pMOSで構成された回路.現在の主流
  • BiCMOS:CMOSとBJTで構成された回路.
  • 低周波回路:低い周波数の信号を扱う回路
  • 高周波回路:高い周波数の信号を扱う回路
  • パワーエレクトロニクス:高電圧・大電流を扱うエレクトロニクス
  • 光回路:光を扱う回路

電子回路の基礎まとめに戻る

コメント

タイトルとURLをコピーしました