電気回路の計算機

電子回路の設計でよく使う計算をまとめています。消費電力や電気代の見積もり、抵抗分圧、LEDの電流制限抵抗、電源効率、オペアンプのゲイン、RCフィルタの定数決めなどを、数値を入れるだけで確認できます。

周波数⇔波長

周波数を波長に、波長を周波数に変換します。 誘電率が高いと、伝搬速度が下がります。

周波数⇔波長の説明図
Hz
m
εr

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

波長
us
1/2波長 us
1/4波長 us
周波数 MHz

RCフィルタ - カットオフ周波数

ローパスフィルタ 電圧が-3dB(0.707倍)となる周波数

RCフィルタ - カットオフ周波数の説明図
Ω
F

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

周波数
MHz
時定数
us

抵抗分圧

抵抗で分圧した時の中点の電圧を求めます。 実際の設計では抵抗値や電圧に誤差が生じるため、中点の電圧も一定にはなりません。

抵抗分圧の説明図
V
Ω
Ω

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

電圧
2.7211V
最大電圧2.9057 V
最小電圧2.5381 V
電圧範囲0.3675 V p-p
詳細設定 — 電源電圧の許容差・R1 許容差・R2 許容差
±%
±%
±%

補足情報

分圧比
0.825
R2 / (R1 + R2)
分圧回路に流れる電流
57.895 µA
Vcc / (R1 + R2)
合成抵抗
57 kΩ
R1 + R2
分圧回路の消費電力
191.05 µW
Vcc² / (R1 + R2)

出力インピーダンス(R1∥R2)は 8.246 kΩ。ADCのサンプリングやオペアンプの入力に繋ぐ場合、この値が大きいほど誤差要因になります。

LEDの点灯回路設計

電源、LED、抵抗からなる回路を設計します。 実際の部品は抵抗値やVfにバラツキがあるため、LEDの電流に誤差が生じます。

LEDの点灯回路設計の説明図
V
V
Ω

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

LED電流
0.638mA
LED電流 Max0.896 mA
LED電流 min0.304 mA
詳細設定 — 電源電圧MAX・電源電圧min・Vf Max ほか2件
V
V
V
V
%

補足情報

抵抗の消費電力
1.91 mW
最悪条件 3.77 mW
LEDの消費電力
1.28 mW
Vf × I
回路全体の消費電力
3.19 mW
Vcc × I
抵抗の両端電圧
3 V
Vcc − Vf

最悪条件 3.77 mW → ディレーティング50%なら定格 7.55 mW 以上が必要。チップ抵抗なら 1/16W(1005 / 0402) で足ります。

消費電力 電流と電圧から

消費電力 電流と電圧から 電流と電圧、そしてDuty比(動作率)から消費電力を計算します。

消費電力 電流と電圧からの説明図
mA
V
UNIT
消費電力
mW

電源効率

入力の電圧・電流と出力の電圧・電流から電源の効率を計算します。

電源効率の説明図
A
V
A
V
効率
%

反転増幅回路

OPアンプの反転増幅回路

反転増幅回路の説明図
Ω
Ω
%
%

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

ゲイン
ゲイン
dB

コンデンサ容量計算

パルス電流を蓄えられるコンデンサの容量を求めます。 出力電流、出力電圧、出力時間から必要な容量を計算します。

コンデンサ容量計算の説明図
A
V
s

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

コンデンサ容量
uF

定格消費電力から電気代を計算

定格消費電力(〇〇W)から電気料金を計算します。1kWh=約20円。 使用時間と電気単価から、1日、月、年の電気代を計算します。

定格消費電力から電気代を計算の説明図
W
h
1日の電気代
0
月々の電気代0
年間の電気代0

mAh表記の放電容量を消費電力に換算

バッテリーでよく目にするmAh表記の放電容量を消費電力(Wh:ワットアワー)に換算する計算機です。 基準電圧は慣例的に3.7Vであることが多いです。

mAh表記の放電容量を消費電力に換算の説明図
mAh
V
Wh
0Wh
W
0W

抵抗による電圧低下

抵抗値と電流値から、電圧降下量を計算します。 オームの法則により、抵抗を流れる電流によって電圧が低下します。

抵抗による電圧低下の説明図
Ω
mA

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

電圧降下量
1V

補足情報

抵抗の消費電力
1 mW
I² × R
推奨する定格電力
2 mW
ディレーティング50%

チップ抵抗なら 1/16W(1005 / 0402) で足ります。

同期整流Buck(降圧): 効率・リプル・波形

同期整流(Synchronous)降圧コンバータの簡易計算です。インダクタ電流(リプル)と出力リプル(C成分)を求め、インダクタ電流波形と出力リプル波形を表示します。

V
V
A
Hz
H
F

SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

ΔIL (p-p)
2.6515A
IL peak3.3258 A
ΔVout (p-p)30.129 mV
効率(概算)99.741 %
詳細設定 — Rds(on) HS・Rds(on) LS
Ohm
Ohm
計算履歴
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