3/15 インプットがないとアウトプットにも限界がある&『「電子回路、マジわからん」と思ったときに読む本』読んだ
5時50分起床。朝活はラジオ体操のみ。やる気の出なさがすごいし、そもそも起床時間が遅くなってきた。明日外出の予定だったけど、予定が急遽なくなったので制服を洗濯する必要があるし、眠いので、今日も今日とて休日に読んだ本のメモを張り付けておしまい。日記のネタ切れ感を感じる。インプットする時間が少ないからどうしてもアウトレットが難しい。大したアウトプットしてないけど。花粉もすごいし。
本読んだ
「とにかくわかりやすい!」だけじゃなく、ワクワクしながら読める!
スマートフォンやノイズキャンセリングヘッドホン、お掃除ロボットといった、ふだんの生活のなかで身近な機器の動作のしくみを入口にして、それらを成り立たせている各要素、電気そのものから電子部品の性質やふるまい、法則について、図やイラストをたくさん使用して、わかりやすく解説しています。
プログラミング学習や電子工作をはじめたばかりの人も、本書で電子回路の基礎知識を得れば、さらに興味が深まり、やりたいことできることがぐんと広がります。
一応大学では電気系の学部を卒業したわけなのですが、4年在学して分かったことは、自分が電気マジで苦手ということだった。今の仕事も電気じゃないし。仕事柄、電子回路図見ることもあるので基礎知識して学んでおきたい。コンデンサとかトランジスタとかダイオードとか原理を学んだ記憶はあるけど、何の役に立つのか覚えていない。実用的な面での役割を知りたくて買った。
以下メモだけど、本だけで不十分なところはネットで調べて書いた。というか6割くらいネットだ。
- 交流を直流にすることを整流
- ACアダプタは、整流機能と変圧機能を持っている
- 製品内部で整流して動作するインバータ機能をもった電気製品は周波数に関係なく動作する
- 抵抗器の役割
- ①部品に必要な電圧電流の調整。
- ②マイコンの入力端子が何も繋がっていない「浮いている」状態を防ぐ。浮いている状態だと、ノイズによってマイコンが誤動作したり、サージによるラッチアップの誘発を起こす。スイッチからみてマイコンと抵抗が並列になるように配置することで、「浮いている」を防ぐ。この抵抗をプルダウン抵抗、プルアップ抵抗というらしい。
- ラッチアップはよくわからんけどマイコンぶっ壊れるらしい。分からない単語調べると分からない単語が複数出てくるの勘弁してもらいたい
- ③高周波信号のノイズ除去。高周波の信号(CANとか)を伝えるケーブルで、信号が終端で一部が反射する。高周波信号のエネルギーを消費させるための抵抗。この抵抗を終端抵抗というらしい。
- コンデンサ
- 瞬間的に高い電圧をかける。コンデンサ内に電荷を貯めておき、一気に放出させて瞬間的に高い電圧をかけることが可能になる。カメラのストロボ。
- 電圧を一定に保つ。コンセントから取得した交流電流を直流電流に変える作用をもつ「整流回路」を通して一方に整えるが、その段階では不安定な電流となっている。電荷を蓄えたり放電したりできるコンデンサを通すことにより電圧を一定に保つことができる
- ノイズを取り除く。入力と出力の間に分岐回路を入れ、コンデンサと抵抗のない回路を作って、直流電流を入力に入れる。直流電流に含まれるノイズは周波数の高い交流成分。直流電流は通さず交流電流は通すコンデンサが分岐回路に存在することで、ノイズとなる交流成分はコンデンサへと流れていき、直流電流のみが出力回路へと流れていく。
- インダクタ(コイル)
- 電源回路において電圧を安定させる。
- 直流電流を通しやすいが、交流電流を通しにくい
- 周波数のフィルタリング
- 電源の効率的な変圧
- 抵抗、コンデンサ、インダクタは電子回路を構成する基本的な受動素子
- 受動素子は、供給された電気エネルギーの特性を変化させることなく、消費したり貯めたりする素子の総称。電気に影響を与えることなく、受動的な影響を受けるだけなので、受動素子と呼ばれる
- 水晶振動子
- 水晶の圧電特性を利用して、非常に安定した高い精度で一定の周波数を生み出す受動素子
- ダイオード、トランジスタ、集積回路、オペアンプ、サイリスタは電子回路を構成する基本的な能動素子
- 能動素子は、供給された電気エネルギーを大きくしたり周波数を変えたりと、性質を変える能力を持った素子の総称。電気に対して能動的な影響を与えることから、受動素子と区別するため能動素子と呼ばれる
- ダイオード
- 整流作用。電源は交流電流のため、電流の方向が常に入れ替わっている。ダイオードには決まった方向の電気しか流さない性質があるので、交流電流のうち順方向の電流のみを取り出せる。
- 検波(高周波信号から低周波信号を取り出すこと)。ラジオなどは音声等の情報の低周波信号を通信用の高周波信号に交ぜて送信している。
- 定電圧制御、過電圧による回路保護。決まった方向にしか電流を流さないダイオードは、逆方向の電圧が一定値を超えると電圧が流れ始める。その際に流れる電流が増えても電圧が変わらない性質を持っている。この使い方をするダイオードはツェナーダイオードという。
- コンデンサの代替。電気的に静電容量を制御できるコンデンサとして使用可能。可変容量ダイオード、バリキャップという。
- トランジスタ
- ユニポーラトランジスタ(FET)
- 集積回路(IC)
アナログ回路でエミッタ接地増幅回路とかデジタル回路でフリップフロップ回路とかあったけど、原理に近いから飛ばした。ざっと電子回路の素子たちの役割を把握できたのでよかった。
