株式会社e-skett 電子回路設計 コンサルティング

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門外漢向け回路入門

機械系エンジニアやデジタルエンジニアのための回路設計入門講座です。
リニアテクノロジー社が無料で公開しているLTspiceを使用して、シミュレーションしながら基本的なことを学習していきます。

回路入門

(7)パスコン(バイパスコンデンサ)

アナログ回路になじみの無い、デジタル系の人たちも”パスコン”という言葉を聞いたことはあると思います。
今回は、そのパスコンの役割や動作を解説したいと思います。

電子回路の載ったプリント基板を見ると、大抵電源ラインとGNDの間にコンデンサがついています。
これは電源ラインの電圧変動を小さくして、誤動作や信号へのノイズ混入などを防ぐためです。
電源が理想電源であれば、どんなに負荷電流が流れても電源電圧は変動しませんが、実際の電源やプリント基板には抵抗や、インダクタ成分があるため、電圧変動が発生してしまいます。
今回もLTspiceでシミュレーションして確認してみます。
新しい回路図(schematic)を用意し、symbol2をクリックしてcurrentを選択し、下図のように配線します。
passcon
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(6)インダクタ(コイル)

今回はインダクタ(コイル)について説明します。
抵抗やコンデンサにくらべ、素子としては使われる機会の少ない素子ですが、その性質を理解しておくのは非常に重要です。

(5) コンデンサと時定数 では 電圧、電流、抵抗、コンデンサについて次のように書きました。

  • 電圧:電気の圧力、電流を流そうとする力で、よく水道の水圧にたとえられます。単位はV(ボルト)
  • 電流:電気の流れる量、水の流れをイメージするとわかりやすいかもしれません。単位はA(アンペア)
  • 抵抗:文字通り、電流の流れを妨げようと抵抗するものです。水道にたとえると、太いパイプは水が流れやすく細いパイプは水が流れにくい、ということです。単位はΩ(オーム)
  • コンデンサ:電気(電荷)を蓄えることのできる素子です。直流電圧を加えても電流は流れませんが、交流電圧を加えた場合は、電流が流れます。この電気を蓄える能力の単位はF(ファラッド)です。

コンデンサに習ってインダクタ(コイル)を定義すると

  • インダクタ:電流を蓄えることのできる素子です。直流電圧に対しては抵抗を持ちませんが、交流電圧に対しては抵抗を示し、周波数が高いほど電流が流れにくくなります。単位はH(ヘンリー)です。

(3) 抵抗と電流でも書いたように、上に書いた定義はかなりデフォルメしてあり、技術的に厳密な定義とは異なっています。
ある程度電子回路に慣れてきたら、ウィキペディア等で別の定義を確認してみてください。
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(5) コンデンサと時定数

今回はコンデンサに関する話題です。
(3) 抵抗と電流 では 電圧、電流、抵抗について次のように書きました。

  • 電圧:電気の圧力、電流を流そうとする力で、よく水道の水圧にたとえられます。単位はV(ボルト)
  • 電流:電気の流れる量、水の流れをイメージするとわかりやすいかもしれません。単位はA(アンペア)
  • 抵抗:文字通り、電流の流れを妨げようと抵抗するものです。水道にたとえると、太いパイプは水が流れやすく細いパイプは水が流れにくい、ということです。単位はΩ(オーム)

この要領でコンデンサについて追記すると、

  • コンデンサ:電気(電荷)を蓄えることのできる素子です。直流電圧を加えても電流は流れませんが、交流電圧を加えた場合は、電流が流れます。この電気を蓄える能力の単位はF(ファラッド)です。

ということになります。
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番外編:e-scope 3-in-1活用法4(100均アンプの測定)

e-scope 3-in-1活用法の第4弾です。

今回は100均アンプ(100円ショップ、セリアのボリュームアンプ)を測定してみます。
秋葉原で部品を集めて買ったら、何倍かの値段になりそうな物なので、いろいろ改造して楽しんでいらっしゃる方も多いようです。
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番外編:e-scope 3-in-1活用法3(1Trアンプの測定)

e-scope 3-in-1活用法、その3です。

今回はe-scope 3-in-1をアンプのゲインや歪の測定に使用する方法を紹介します。
今回測定した回路は下図のようにトランジスタを1個だけ使用したアンプです。
回路動作に関する解説やシミュレーション結果等は別途日をあらためて行う予定ですが、今回は測定結果のみ紹介します。
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