アナログ回路はデジタル回路の基礎？

質問

アナログ回路はデジタル回路の基礎？

こんばんわ。私は大学二年生の理系学生です。電気系の学科に所属しています。
二年での電子回路の授業はアナログ回路を学習しています。

アナログ回路はデジタル回路の基礎となっていることであり、デジタルを学ぶにはアナログの知識が十分にないといけないと先生はおっしゃっております。

まだデジタル回路は学んでいないのでよくはわからないのですが、実際デジタルを学ぶ上でのアナログの理解ってどれくらい重要なんですか？

確かにトランジスタの動作条件や、伝搬中におこる「ひずみ」とかを考えるときはアナログなのかもしれないですけど、実際アナログ回路のような複雑な計算式は簡単なデジタル回路の参考書を見る限りあんまりないので、アナログ回路の学習をどれくらいやればいいのかなと思っているんです。

将来はデジタルの分野に進み、制御工学などを専門にしていきたいと思っています。

自己学習するにあたって、必要以上にアナログの難しい回路を学習するより、先にデジタル回路を勉強しておいた方がいいのでしょうか

回答よろしくお願いします。

回答No.3

midare_oni · ベストアンサー

デジタルの分野といのは、デジタル回路なのか、デジタル信号処理なのか？
デジタル回路だとするなら、アナログ回路の知識があった方がよいことは間違いありません。
この場合、難しい回路というより回路の挙動がアナログ的になる場合に、それを理解できるかということが重要です。アナログ回路(抵抗やコンデンサ、トランジスタなどの組合せ)の知識というより、分布定数系の挙動の理解とか、電磁誘導、容量結合などによるクロストークノイズの影響の考え方などが必要になります。
制御工学と書かれているのでデジタル信号処理関連なのかもしれませんが、この場合は対象がアナログ回路を使っていたり、アナログ信号をデジタル信号に変換するインターフェース部分がアナログ回路となるので、アナログ回路の知識があるのとないのでは、信号処理部分への要求性能に関する考え方がかなり違うので、アナログ回路を知っていた方が断然良いシステムを考えることができるようになります。
(ラプラス変換やZ変換の知識は必須ですが)

お礼

おっしゃる通りデジタル信号処理関連に興味があるのです。

その分野を見てみるとカルノー図とかゲート回路が出ており「１」「０」はどうやって発生させるかみたいなことが主に書いてあったので、じゃあアナログの計算式はどう応用されてるの？と疑問を持ち質問させていただいた次第です。

インターフェースにアナログの知識が必要になってくるのですね。

ラプラス変換とZ変換も授業で学習しています。これからも頑張って勉強していきます

詳しく回答ありがとうございました

回答No.6

sunspot_number

現在はマイクロプロセッサーが制御回路の主流になっていますね。

デジタル回路もその出力信号は最終的にはLEDだったり、電球だったり、モーターだったり、リレーだったりしますよね。
それらはアナログ的に動作します。加えた電圧に対してどれだけの大きさの電流が流れるのか。
入力回路に繋がるスイッチや各種アナログセンサーなど、それらもアナログの知識がないと活用できません。

デジタル回路自体もどういう電源電圧を与えて、回路全体でどれだけの最大消費電流が流れるのか、それを把握しないと電源回路も設計できません。電源回路の設計などアナログ回路の理解が無いと不可能です。

デジタル回路自体もアナログ回路の延長でしかありません。
アナログ回路を理解している人と、デジタル回路だけを理解している人の差は雲泥の差だと思います。

お礼

具体例などもいれていただいて詳しいせつめいありがとうございます。
なるほど、モチベーションがあがりました。

頑張りたいと思います

回答No.5

masudaya

論理を設計するだけでは，アナログ回路の知識は電気回路の知識(抵抗の分圧)とファンアウト低度になるかと思います.
実際に量産品などを作る場合や微妙なタイミングを操る場合は，かなりアナログ回路の知識が必要になります.何故かというと論理回路も結局アナログ回路で書かれているからで，遅延やバラつきを考える場合に内部のアナログ回路の解析が必要になる場合があるためです.
また他の人が述べているようにEMCなどはアナログ回路と言うよりはアナログの間隔が必要になります.さらに実際にシステムを構築する場合は，外界とのアクセスが必要となるので，その部分はアナログとなるので，アナログの世界を知っておく必要があります.

お礼

自分が読んでた本が論理回路中心だったのでアナログの重要性がよくわかんなかったんですよ。
ありがとうございました

回答No.4

noname#252164

アナログのことわからなくても、論理設計はできるんですよ…。
ただし、電源の安定性とか不要輻射(EMC)対策とかはアナログ回路がわからないと対応できません。なので、デジタルしかわからない人っていうのは、できる仕事が少ないのですよ。

お礼

わかりました。アナログしっかりやっていきたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

ICE_FALCON

アナログの理解は重要です。
サンプリングの定理を満たしていれば、デジタルでもアナログと同じことが実現できるからです。
少なくともs関数が解ることは必要です。
デジタルでz関数を学び、sz変換も学ぶと重要さがわかります。

お礼

サンプリングの定理はちょうど学習しているところです。Ｚ変換の授業にも入りました。
この辺はシステム分野にとって大切な話だと先生がおっしゃっていたのを覚えています。

それとアナログの理解は関係してるんですね。sz変換という言葉は聞いたことがないので分からないのですが、将来学習するためにアナログの理解ちゃんとしておきます。

回答ありがとうございました

回答No.1

SilverThaw

アナログを学べるだけ学ぶことが重要。
「必要以上」などという言葉は存在しない。

それとデジタル回路の基礎学習は「理論的に何も阻害要因が発生しない」という前提条のがほとんど。
いくらデジタルといっても、アナログが基礎であり、上記のような阻害はアナログの知識がなければ解決できない場合が多い。

お礼

その理論的でない部分の一例が「ひずみ」だったりするわけですね。

わかりました。アナログ頑張ります。

回答ありがとうございました。