電気/電子用語および定義:F

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F 1. Farad (ファラッド):静電容量の単位。

2. 小文字のfは、10のマイナス15乗を意味するfemto (フェムト)の標準略称。

3. 華氏の温度目盛り。
fA フェムトアンペア:10のマイナス15乗アンペア、ナノアンペアの百万分の一。
Facility Data Link 参照:FDL
Fail-Safe フェイルセーフ:ラインショートやオープン回路が発生した時に、出力をあらかじめ定義された状態に強制する、RS-485インタフェーストランシーバで使用される技術。
Fan Control 参照:Fan Controller - Linear
Fan Controller - Linear ファンコントローラ(リニア):温度やシステムコマンドに応じて、電圧を変化させて冷却ファンの速度と空気流を変える集積回路。
Fan Controller - PWM ファンコントローラ(PWM):温度やシステムコマンドに応じてパルス幅変調電圧を用いて冷却ファンの速度と空気流を変える集積回路。
Farad 参照:F
Fast Fourier Transform 参照:FFT
Fault Blanking フォルトブランキング:予定された期間、障害を無視する機能。厄介な障害表示をなくすために行われる。
Fault Tolerant フォルト耐性:障害状態の間、過電圧に耐える。
FB Feedback (フィードバック)。
FCD Fan Count Divisor (ファンカウント除数)。
FCR Fan Conversion Rate (ファン変換率)。
FDD Frequency-Division Duplex (周波数分割デュプレックス)。
FDDI Fiber Distributed Data Interface (光ファイバ分散データインタフェース):約100,000,000bps (10Base-Tイーサネットの10倍の速さ、T-3の約2倍の速さ)の速度で光ファイバケーブル上にデータ伝送するための標準。
FDL Facility Data Link (ファシリティデータリンク):ESF DS1フレーミングのエンベデッド通信チャネル。ビット指向およびメッセージ指向信号の両方を伝送するのに使われる。
FDM Frequency Division Multiplexing (周波数分割多重):有効帯域を複数チャネルに分割することによって1チャネル上に多チャネル情報を伝送する方法。
FE Functional Equivalent (機能的等価)、Field Engineer (フィールドエンジニア)、Framing Error (フレーミングエラー)。
FEC Forward Error Correction (前方誤り訂正):少量の冗長ビットを追加することによって不完全な伝送による誤りを検出して修正する技術。FECによって、距離に従い信号対ノイズ比が減少するために起こり得る誤りを修正して長距離の光伝送が可能になる。
femto 参照:F
Femto Base Station フェムト基地局:(アクセスポイント基地局またはフェムトセルとも呼ばれる)フェムト基地局は家庭内基地局。標準基地局と同様に、携帯電話の音声およびデータを携帯電話ネットワークに接続するが、小地域(家庭)に使われる。

フェムト基地局はセルタワーのトラフィック負荷を軽減するためサービスプロバイダにとって利点がある。加入者にとってはユニットが近くにあるため、特にセルラ信号が弱いまたは利用できない場所で、より優れた信号強度が得られる。

フェムト基地局は標準ネットワークを補強し通常のテレコムインフラを複製する。携帯電話ネットワークへの接続はインターネット上のVoIPによって提供される。

femto basestation 参照:Femto Base Station
femtobasestation 参照:Femto Base Station
femtocell 参照:Femto Base Station
FET Field-Effect Transistor (電界効果トランジスタ):1つの端子(ゲート)の電圧が、他の2つの端子(ソースとドレイン)間の導通を可能にしたり不可能にしたりする電界を形成するトランジスタ。

3つのバリエーションがある:JFET (Junction Field-Effect Transistor:接合電界効果トランジスタ)、MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)、およびMESFET (Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属半導体電界効果トランジスタ)。

FETは主要トランジスタ2つのうちの1つで、もう1つはバイポーラ接合トランジスタ。

FFT Fourier transform (FT:フーリエ変換)は時間領域(時間の関数としての信号強度)から周波数領域(周波数の関数としての信号強度)へ信号を変換。FTは、離散ビン(周波数帯域)に分割された信号のスペクトル内容を示す。

Fast Fourier Transform (FFT:高速フーリエ変換)は、フーリエ変換に使われる一般的なアルゴリズム。FFTはDiscrete Fourier Transform (DFT:離散フーリエ変換)よりも効率的(高速)。

FG Fan Gain (ファン利得)。
FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum (周波数ホッピングスペクトラム拡散):広帯域の周波数内で周波数を変化(「ホップ」)させる狭帯域のキャリア信号によってデータ信号が変調される伝送技術。ホッピングはランダムのように見えるが、受信システムには既知のアルゴリズムで行われる。
Fiber Channel 参照:Fibre Channel
Fiber Distributed Data Interface 参照:FDDI
Fiber-to-the-node 参照:FTTN
Fibre Channel ファイバチャネル:SCSIやIPプロトコルを使用して、ワークステーション、メインフレーム、サーバ、データストレージシステムやその他周辺機器間の同時通信を可能にする信頼性の高いギガビット相互接続技術。この技術によって、T (テラ) bpsのオーダまでの総合システム帯域まで拡大可能な多トポロジ用相互接続システムが提供される。(標準スペルは「fibre channel」であるが、「fiber channel」とよくミススペルされる。)
Field Programmable Gate Array 参照:FPGA
Field-Effect Transistor 参照:FET
Fieldbus 参照:PROFIBUS
FIFO First-In First Out (ファーストインファーストアウト):直列に連続してデータを格納するメモリの種類で、最初に読まれたビットが最初に格納されるビットとなる。
Finagle's Law 参照:Murphy's Law
FireWire ファイヤワイヤ:IEEE 1394シリアルインタフェース規格に対するApple Computer社の商標名。外付けディスクドライブ、カメラやビデオカメラなどの周辺機器とコンピュータ間の高速インタフェース。ソニーの商標名「I-Link」としても知られる。
First In First Out 参照:FIFO
FIT Failures in time (故障率):FIT計算機を参照。https://www.maximintegrated.com/jp/design/design-tools/calculators/general-engineering/qafits.html
Flash ADC 参照:Flash ADCs
Flash ADCs フラッシュADC:アナログ信号をデジタル出力に変換するために異なるスレッショルド電圧を持つ一連のコンパレータを使用するアナログ-デジタルコンバータ。
FlexSound FlexSoundは、圧縮、リミッタ、イコライザなどのオーディオ機能を提供または向上するためにマキシム製品で使用されるデジタルオーディオ信号処理ブロックセットを表す名称。

FlexSound®プロセッサは、完全プログラマブルのデジタルオーディオ信号処理システムで、プログラマブルDSPコア、ハードワイヤードのデジタルマクロ、および関連メモリアーキテクチャを内蔵。

FlexSoundはMaxim Integrated Products, Inc.の登録商標です。
Floating フローティング:いかなる電圧源、グランド、グランド基準信号源にも接続されていない場合、その信号線は「フローティング」という。

例:

  • EPROM、EEPROM、フラッシュメモリで使われるフローティングゲートMOSFETにあるようなフローティングゲート
  • オフ(ハイインピーダンス(hi-z))モードにある場合のオープンドレイン、ハイインピーダンス(hi-z)出力
  • グランドから絶縁された電源
FM Frequency Modulation (周波数変調):入力信号振幅によってキャリア周波数が変化する変調方式。
FM Modulation

FM変調(周波数変調)とは、より低周波数のアナログデータ(情報)信号を、より高周波の正弦波搬送信号上に重畳(変調)することを指す。

FM変調とAM変調の違いは何か?

AM変調(振幅変調)の場合、情報信号は搬送信号の振幅を変化させる(つまり搬送信号の大きさが変化する)が、周波数は一定のままである。FM変調の場合、振幅は一定のままだが、周波数が変化する。

図1. AMとFMの波形

図1. AMとFMの波形

変調はなぜ必要か?

搬送信号の周波数が高いほど、その信号の検出と受信に必要なアンテナ(空中線)のサイズが短くなる。FM放送は通常1m以下の長さのアンテナを使って受信可能で、これは通常のFM受信機にとって好都合なサイズである。

FM変調はどのように行われるか?

FM信号の生成には、電圧制御発振器(VCO)回路が必要である。これはディスクリート部品を使って設計し作成することができるが、集積回路(IC)としても提供されている。

アナログデータ信号は変調された信号からどのように復元されるか?

変調された信号が検出され受信された後、アナログデータ信号はフェーズロックループ(PLL)回路を使って復元することができる。

FMはアナログ信号を使わないと不可能か?

搬送信号はアナログ信号だが、情報信号はデジタルも可能である。この場合は、周波数シフトキーイングと呼ばれ、2つの周波数のみが使用される。1つの周波数は「0」を表し、もう1つの(より高いまたは低い)周波数は「1」を表す。

参照:フェーズロックループ(PLL)および電圧制御オシレータ(VCO)

FM Modulator 参照:VCO
FOC Fields Oriented Control (ベクトル制御)。
Foldback Current Limit フォールドバック電流制限:デバイスがいったん電流制限動作に入ると電流制限値を低減する回路。RS-422/RS-485ドライバやいくつかの電源回路で使われることが多い。
Foldback Mode 参照:Foldback Current Limit
folded-frequency 参照:Aliasing
Force-Sense フォース-センス:回路内の遠隔点に電圧(または電流)を強制印加(フォース)しその結果生じる電流(または電圧)を測定(センス)する測定技術。
Forward Converter フォワード型コンバータ:スイッチングトランジスタがオンのときにトランスの二次側にエネルギーを伝達する電源スイッチング回路。
Forward Error Correction 参照:FEC
Fourier Transform 参照:FFT
FOX Fast-On Oscillator (高速起動発振器)。
FPBW Full-Power Bandwidth (フルパワー帯域幅)。
FPGA Field Programmable Gate Array (フィールドプログラマブルゲートアレイ):多くの、異なる、複雑なロジック機能を実行するためにエンドユーザが設定可能な汎用ロジックデバイスのファミリ。ロジックハードウェアをプロトタイプ化するために使用されることが多い。
FR 参照:Frame Relay
Frame Relay フレームリレー:X.25のような高速、パケットスイッチされたデータ通信サービス。フレームリレーは、LAN間相互接続サービスの筆頭競合製品で、LAN環境におけるバースト集中デマンドによく適合する。
Framer フレーマ:シリアルビットストリームの中に埋め込まれたフレーミングパターンに整列/同期させるために使われるデバイス。いったん同期化され、データフィールドが正確に整列されると、アラーム、性能モニタ、埋め込み信号などのオーバヘッドビットを抽出して、処理することができる。
Framers 参照:Framer
Framing 参照:Framer
Frequency Bin 周波数ビン:スペクトラムグラフの周波数軸における周波数範囲と分解能は、データレコード(取得ポイントの数)のサンプリングレートとサイズに依存する。パワースペクトラムの周波数ポイント、ライン、または帯域の数はNRECORD/2であり、ここでNRECORDは時間域で取得される信号ポイントの数。

パワースペクトラムにおける最初の周波数ラインは常にDC (周波数 = 0)を指す。最後の周波数ラインはfSAMPLE/2 - fSAMPLE/NRECORDで見つけられる。周波数ラインはfSAMPLE/NRECORDの等間隔で置かれ、一般的に周波数ビンまたはFFTビンと呼ばれる。ビンはまたデータコンバータのサンプリング周期を基準に以下のように計算することができる。

Bin = fSAMPLE/NRECORD = 1/(NRECORD × ΔtSAMPLE)
例:82MHzのサンプリング周波数を適用し8192のレコードを取得。周波数ビンは10kHz。
Frequency Diversity 周波数ダイバーシティ:無線システムにおいて、周波数ダイバーシティは、異なる周波数で複数バージョンの信号を伝送することで、複数チャネルに信号を広げる。
Frequency Division Multiplexing 参照:FDM
Frequency Hopping 参照:DSSS
Frequency Hopping Spread Spectrum 参照:FHSS
Frequency Modulation 参照:FM
Frequency Shift Keying 参照:FSK
Frequency Synthesizer 周波数シンセサイザ:発振器を使用して、最小限の位相ノイズで前もって設定された安定した周波数セットを生成する電子回路。主要アプリケーションには、無線、セットトップボックス、およびGPSのようなワイヤレス/RFデバイスがある。
FS Full Scale (フルスケール); Frame Sync (フレーム同期)。
FSC Fan-Speed Control (ファン速度制御)。
FSK Frequency Shift Keying (周波数シフトキーイング):キャリア信号の周波数をシフトしてバイナリ1と0を表現することでデジタルデータを伝送する方式。
FSO Full-Span Output (フルスパン出力)。
FSOTC Full-Span Output Temperature Coefficient (フルスパン出力温度係数)。
FSR Full-Scale Range (フルスケールレンジ)。
FTC Fan Tachometer Count (ファンタコメータカウント)。
FTCL Fan Tachometer Count Limit (ファンタコメータカウントリミット)。
FTTB Fiber-To-The-Business (ファイバトゥザビジネス)。
FTTH Fiber-To-The-Home (ファイバトゥザホーム):光ファイバ経由で家庭にブロードバンドデータ(ボイス、インターネット、マルチメディアなど)を伝送する方法。

家庭の外にあるノードまでファイバを使用し、銅線を使って家庭までデータを送るFTTN (ファイバトゥザノード)と対照。

FTTN FTTNは「Fiber-To-The-Node (ファイバトゥザノード)」。

ブロードバンドを提供するために2つの技術がある:ファイバトゥザノード(FTTN)はファイバを使ってデータをノードまで送り、銅線を使ってデータを家庭まで送る。ファイバトゥザホーム(FTTH)は家庭までファイバを敷く。

Fuel Gauge 参照:Battery Fuel Gauge
Full Bridge Rectifier

整流器はAC信号をDCに変換するもので、ブリッジ整流器はダイオードブリッジを使ってこれを行う。ダイオードブリッジは、ブリッジ回路構成の4つまたはそれ以上のダイオードのシステムで、2つの枝路が第3の枝路によって分岐される。ブリッジ整流器は全波整流を提供する。

ブリッジ整流器はどのように動作するか?

電流はダイオードを通って一方向にのみ流れることができるため、入力の極性に応じて、電流はダイオードブリッジ内の異なる経路を通る必要がある。どちらの場合にも、出力の極性は同じままになる。AC入力がある場合、電流は正の半サイクル時に一方の経路を通り、負の半サイクル時にもう一方の経路を通る。信号の大きさは依然として変化するが、方向は変化しなくなるため、これによって脈流DC出力が生成される。

ブリッジ整流器の電流の流れ(正の半サイクル時)

ブリッジ整流器の電流の流れ(正の半サイクル時)

ブリッジ整流器の電流の流れ(負の半サイクル時)

ブリッジ整流器の電流の流れ(負の半サイクル時)

全波整流器とブリッジ整流器の違いは何か?

ブリッジ整流器は全波整流器の一種である。半波整流器は一方の半サイクルのみを通過させ他方をブロックするのに対し、全波整流器は入力波形を一定の極性の波形に変換する。全波整流のもう1つの一般的な方式は、2つのダイオードとセンタータップ付きトランスを使用する。全波整流のもう1つの方式については、アプリケーションノート6164 「Build a Full-Wave Rectifier Circuit with a Single-Supply Op Amp (単一電源オペアンプで全波整流回路を作る)」 を参照。

なぜブリッジ整流器で4つのダイオードを使用するのか?

4つのダイオードを使用するブリッジ回路構成は、各半サイクルで2つのダイオードを利用することによって、コスト効率の良い全波整流が可能である。半波整流器は1つのダイオードで作ることができるが、全波整流器より効率が低い。センタータップ付き整流器は全波整流を提供するが、センタータップ付きトランスの分だけコストとサイズが増大する。

Full Duplex フルデュプレックス:双方向に同時伝送可能なチャネル。
Full-Duplex 参照:Full Duplex