第1回分

※「基板」が「基盤」と書いてある人が3人いました。 よくある誤字なので、気をつけましょう。

電気回路と電子回路の違いは何か。

明確な区分はありませんが、受動素子(抵抗・コンデンサ・コイル)を中心に 線形回路を扱うのが電気回路、 能動素子(トランジスタや集積回路)を中心に 非線形回路を扱うのが電子回路、と使い分けているような気がします。

去年の情報回路第1と何故内容が違うのですか。

電子情報学類のカリキュラムの開始にあわせて、第2とともに 内容を再編成しました。

この講義をより理解する上で他の分野で学習しておくべきことはありますか。

やはり電気回路、ですかね。

情報回路第2のときは持ち込み可だったけど、この授業もそうですか。

さあ、どうでしょう。

交流は正弦波以外にどのようなものがあり、何に使われていますか。

電源としては正弦波ばかりですが、例えば「音の波形」では、 それぞれ音色が違う方形波や三角波、のこぎり波、などが知られています。

テブナンの定理により求められる等価回路は1つだけなのか。

そういうことになります。

テブナンの定理の仕組みがよく分かりません。

1年の電気回路の授業では「テブナンの等価回路」が何のためにあるのかよく分からなかったので、解説して欲しいです。

まあ深くはあまり気にしなくてもいいです。 明示的にテブナンの定理、と意識して使うことは あまりないかと思いますが、 無意識のうちに等価回路を作るときに使ってしまいます。

テブナンの定理では本当の回路の中身は分かりませんが、この定理を使って回路の中を予測することが出来ますか。

その回路の「挙動」(外からどのように見えるか)は、わかりますので、 ある程度、予測はできるでしょうね。

PS2は普段しますか。

いえ、最近はあまりしませんねえ。

PS2の基板はPS2の型番によって変わるのでしょうか。

詳しくは3年生の集積回路工学などで習うと思いますが、 技術の進歩とともに集積回路どうしが集積されていき、 基板上の集積回路の数は減っていく(それに伴い基板が小さくなる)傾向があります。

PS2はどういった点が最先端だったのでしょうか。

EE (Emotion Engine)という、浮動小数点演算器がたくさん入っている プロセッサを採用している、というのが、コンピュータとしては 先駆的でした。

PS2は当時最高のコンピュータだと言われていたが、なぜあれほど安価だったのか。

Sonyのソフト普及のためのハード赤字戦略じゃないですかねえ。

PS2の中のどの部分が映像や音声の出力に使われているのか。

映像や音声を「生成」するのは、ほとんどプロセッサ(CPU)です。 それを外部に増幅しながら出力するのは、 端のコネクタの近くにあるアンプの回路ですね。

PS2や携帯電話の内部回路は、それぞれどう組み合わさってゲームをしたりDVDを見ることが出来るのか。

コンピュータとして実行しているそれぞれのプログラムがある、 という理解でよいかと思います。

PS2の基板の緑色は何の意味があるのですか。

私も昔から気になってはいるのですが、どうなんでしょうね。

PS2のマザーボードの小さな1つ1つの部品や穴にはしっかりと役割があると思いますが、無駄な部分は存在しないのですか。

まあ、ないでしょうね。

PS2は、PCとは違う部品は何か使われているのか。

基本的には同じようなものだと考えてよいと思います。

PS2の基板から伸びていた3本の白い棒は何ですか。

DVDドライブへ向かう音声信号ケーブルですかね。

PS2とPS3の内部の違いはどのようなものなのか。

使っているプロセッサ(CPU)が違います。 細々とした違いはいろいろありますが、 しょせんはコンピュータの一種ですので、 基本的な構成は似ていると考えてよいと思います。

PS3は今あるコンピュータの中で最高の性能なのですか。

いえ、必ずしもそうとはいえません。 コンピュータの性能、を何で測るか、によりますが、 1つのプロセッサ(CPU)でも、PS3のプロセッサ(CELL)よりも 高性能なものはありますし、複数のプロセッサ・コンピュータを 並べた並列コンピュータ・スーパーコンピュータならば、 もっと高性能なものはいくらでもあります。

PS3と現在最速のスパコンを比べると計算速度はどうなのでしょうか。地球シミュレータは現在でも最速の部類に入るのでしょうか。

ランキングがあるので、興味がある人は調べてみるとよいでしょう。 地球シミュレータは、だいぶ下の方にきましたね。

PS3は分解しないのですか。性能が高いと聞くので見てみたいです。

予算が確保できたら、ぜひ買ってやってみたいと思っています。

昔と今の携帯電話の中身はほとんど同じですか。

基本的には似たようなものと考えてよいと思います。 ただし、ワンセグやカメラなど、入っているものは最近のものの方が多いですね。

携帯電話の中のモーターみたいなものがバイブレーション機能なのですか。

そうです。

伝達関数はどのように役立ってくるのか。

回路が持つ「特性」を端的に表現する方法で、 回路どうしをつないだ全体の特性を理解するのに有用といえます。

伝達関数Gが入力電圧Viの周波数fにより変化するのは何故ですか。

伝達関数GはViとVoの比であるのに、なぜfの関数になるのですか。

一般に回路には、CやLなどの、周波数とともに特性がかわる 素子が入っているから、という理解でよいと思います

伝達関数Gは入力電圧Viの周波数fにより変化するとありますが、他のものによっても影響があるのか。

細かいことを言えば温度や経年変化もあります。

「伝達関数」と「デシベル表記」は同じ記号を使うのですか。

いえ、伝達関数は入出力の比、で、 デシベル表記は、増幅率(あるいは伝達関数の絶対値)を 「○倍」とは別の形で表現したものです。

位相θは2π以下ですか。

ふつうはそう考えますね。

位相の考え方がややこしすぎるのが、どうにかならないでしょうか。

こればっかりは慣れるしか・・・

位相が遅れるという話は分かりましたが、V=Asin(2πft-θ)の「-」になるのは何故ですか。

θ=0のときは、t=0がsinのはじまり、ですが、 θ>0のときは、2πft = θのときがsinのはじまり(sinの中が0)ですので、 そのときのtはt>0、すなわち「時間が経過したところ」がはじまり、と いうことができます。つまり、時間が遅れている、という理解でよいと思います。

位相が「210度進んでいる」と「150度遅れている」は同じ意味ですか。

そうですね。

x軸、y軸が両方対数軸のグラフは使うことはありますか。

もちろんあります。(両対数軸) 伝達関数の周波数特性を表現するときなどによく使いますね。

対数軸は使用経験もあるので分かりますが、リニア軸表示というのはどのようなものなのか。対数軸表示の一種なのか?

リニア軸、というのは、みなさんが最もなじんでいる、目盛りが0, 1, 2, ...という 軸のことです

対数軸を使うと間隔が一定じゃないのにグラフ的にOKなのですか。

そのような軸で描いたグラフの方が、全体の特性を理解しやすこともあるんですね。

対数軸で10倍ずつ増えて行く軸と軸の間の増え方は一定ですか。(10___50___100___500___1000のように)

いえ、log1010=1, log50=1.7, log100=2、ですので、 対数軸上では等間隔にはなりません。

[dB]のdは補助単位ですか。

そうです。(デシリットル、のデシ、ですね)

補助単位にある大文字と小文字の違いに意味はあるのか。

もちろんあります。 例えばmはミリ(10-3)ですが、Mはメガ(106)です。

音の強さを表すデシベルと「デジベル表記」には関連性はあるのか。

語源は同じものですが、音の強さを表すデシベルは、 ある基準の音の大きさに対する比率(をデシベル表記したもの)、ですので、 「絶対量」です。 (「デシベル表記」は、2つの量の比のあらわしかた)

デシベル表記が20log|G|である理由を知りたいです。

まあ定義、ですね。

デシベル表記のメリットはなんですか。

ゼロがたくさんあっても間違えにくい、ということと、 例えば複数の回路を接続したとき、全体の増幅率は、個々の回路の増幅率の 積になりますが、デシベル表記で考えると、個々の増幅率のデシベル表記の 和で求めることができます。 (例えば100×1000=100000をデシベルで書くと、40dB+60dB=100dB)

テラ以上、ピコ以下はこの授業では使うことはありますか。

まあほとんどないでしょうね。

マイクで拾った音声はどうやって電気信号に変わるのか。

圧電素子という、振動すると電圧が発生する素子が使われます。

曲の「音質」は電圧の変化で分かるのですか。

高調波の比率、が主な要因ですね。

エフェクターの原理とか詳しく知りたいです。

↑の高調波の比率を変えたり(ディストーション)、 位相を変えたり(フェーズシフタ)、 時間を遅らせる(フランジャーなどのディレイ系エフェクタ), などでしょうか。

ブラックボックスとは何か。

中身がどうなっているかを考えないことにして、 外からどう見えるか、だけを考えることにする、というものごとの考え方です。

オペアンプの「オペ」とはオペレーションの「オペ」ですか。

そうです。(正しくはOperational Amplifeirの略)

どのように勉強して行けば良いですか。例題はありますか。

次回からは適宜例題を交えていきたいと思います。

プリントの図0.8についてですが、あまり読み取り方が分かりませんでした。これからの講義で詳しくやって行くのでしょうか。

このあたりは、追々詳しくやっていこうと思いますので、 今日のところは、あまり気にせずに

ブログをやっておりますが、お勧めのサーバを教えてください。それとも自力で作る方がよいのでしょうか。(現在fc2を使っています。)

さあ、あまり詳しくないですねえ・・・

IEよりFirefoxが優れている点を教えてください。

(いろんな意味で)好み、でしょうか。

今回の講義の内容は全て理解できました。

PS2と携帯の中身が見られて良かったです。

位相の遅れについての理解があまりできていなかったが、今日の講義で理解できました。

それはよかったです。

難しいです。or難しそうです。

今日の話は、今後の「礎」となる概念・考え方ですので、 しっかり復習しておいてください。

PS2の中身が複雑すぎて分かりませんでした。

緑の板に載っているものがよく分かりませんでしたが、興味を持ちました。

まあ、「ごちゃごちゃしている」ということだけ 感じていただければよいです。

ACアダプターはよく聞くが、DCアダプターは無いのかと思いました。

電子機器のほとんどは直流電源が必要なので、 DCアダプター、というものは、ないでしょうね。 (車のバッテリー(直流)から交流100Vをつくる装置は、  俗にインバータ、と呼ばれますね)

「AC/DC」というバンドがあるのをふと思い出しました。

ほう。ほんとだ

HPの「質問票について」の項目で誤字がありました。「〜。れには」→「〜。それには」

おっと失礼しました。 (よく見ていますね・・・)

携帯電話のバイブレータの原理があまりに原始的なので驚きました。

そうなんですよね。

教室が分かりませんでした。

今後も他の講義でもよく使う教室なので、ぜひ覚えておいてください。

ホワイトボードの所々かすれた字が見にくかったです。

もう少し濃いペンを使って欲しいです。

赤で書いた文字が読みづらかったです。

ホワイトボードでの講義は久しぶりだったので、 気が回りませんでした。 次回からは気をつけようと思います。
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