Texによる文書作成40 ～電気回路の作図10

今回はTeXを用いた電気回路図の作成のうち、RF回路などに使われるブロック図のコンポーネントの表示について紹介したい。

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1. 演算コンポーネント
2. 分割器
3. フィルター
4. まとめ

1. 演算コンポーネント

　乗算器や加算器などの演算コンポーネントで乗算器(Mixer)はnode[mixer] {}, 加算器はnode[adder] {}とする。これらはポートを4つもっていて、それぞれn,e,w,sとして上下左右に位置している。同じタイプのコンポーネントとして発振器 node[oscillator] {}がある。またサーキュレーター node[circulator] {}も４ポートあるが、ポートの指定方法がup,right,down,leftとなっている。

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{circuitikz} 
\draw (0,0) node[mixer] (mix) {}
(mix.w) node[left] {w}
(mix.s) node[below] {s}
(mix.e) node[right] {e}
(mix.n) node[above] {n};

\draw (2,0) node[adder] (add) {}
(add.w) node[left] {w}
(add.s) node[below] {s}
(add.e) node[right] {e}
(add.n) node[above] {n};

\draw (4.5,0) node[oscillator] (osc) {}
(osc.w) node[left] {w}
(osc.s) node[below] {s}
(osc.e) node[right] {e}
(osc.n) node[above] {n};

\draw (6.5,0) node[circulator] (cir) {}
(cir.up) node[above] {up}
(cir.left) node[left] {left}
(cir.down) node[below] {down}
(cir.right) node[right] {right};
\end{circuitikz}
\caption{乗算器、加算器、発振器、サーキュレーター}
\end{center}
\end{figure}

ポートの使用例としてmixerに対して２方向を入力として、乗算を出力とする。矢印は通常の直線と矢じりの部分はnode[inputarrow] {}を用いる。

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{circuitikz}
\draw (0,0) node[mixer] (m) {}
(m.w) -- ++(-1,0)
(m.s) -- ++(0,-1)
(m.e) -- ++(1,0) node[inputarrow] {}
(m.w) node[inputarrow] {}
(m.s) node[inputarrow,rotate=90] {};
\end{circuitikz}
\caption{接続例}
\end{center}
\end{figure}

2. 分割器

　RF信号を分岐するWilkinsonディバイダーは node[wilkinson] {}、スプリッターはnode[splitter] {} マッハツェンダー変調器はnode[mzm] {}を用いる。

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{circuitikz}
\draw (0,0) node[wilkinson] (wd) {}
(wd.in) node[left] {in}
(wd.out1) node[right] {out1}
(wd.out2) node[right] {out2};
\draw (3,0) node[splitter] (sp) {}
(sp.in) node[left] {in}
(sp.out1) node[right] {out1}
(sp.out2) node[right] {out2};
\draw (6,0) node[mzm] (mz) {}
(mz.in) node[left] {in}
(mz.out) node[right] {out}
(mz.mod) node[above] {mod};
\end{circuitikz}
\caption{ディバイダー、スプリッター、変調器}
\end{center}
\end{figure}

2ポートのコンポーネントとして一般的な２ポートデバイスやスプリッタはtwoport, twoportsplit、またVCOはvcoを用いる。

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{circuitikz}
\draw (0,0) to [twoport,l_=twoport] ++(1,0);
\draw (2,0) to [twoportsplit,l_=twoportsplitter] ++(1,0);
\draw (4,0) to [vco,l_=vco] ++(1,0);
\end{circuitikz}
\caption{2port,2port splitter, vco}
\end{center}
\end{figure}

3. フィルター

　ローパスやハイパスなどのフィルタ素子も用意されている。種類はbandpass, bandstop, lowpass, highpass, allpassでbandpassと名称そのままの記述で使用できる。なお表記は波線３本の下から低中高を表していて斜線が入っているところが遮蔽される。またlowpass2とhighpass2は波線２本の低高をあらわしている。

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{circuitikz}
\draw (0,0) to [bandpass,l_=bandpass] ++(1,0);
\draw (1.5,0) to [bandstop,l=bandstop] ++(1,0);
\draw (3,0) to [highpass,l_=highpass] ++(1,0);
\draw (4.5,0) to [lowpass,l=lowpass] ++(1,0);
\draw (6,0) to [allpass,l_=allpath] ++(1,0);
\draw (7.5,0) to [lowpass2,l=lowpass] ++(1,0);
\draw (9,0) to [highpass2,l_=highpass] ++(1,0);
\end{circuitikz}
\caption{フィルタ}
\end{center}
\end{figure}