電子工作の勉強方法を教えてください。


秋月のキットであれば説明書通りに作って動作させることは出来ます。
また、書籍に乗っているユニバーサル基盤での製作も部品リストそのまま
買ってきて製作することは出来ます。

しかし、この先の応用に進んでいくにあたってどのように勉強してゆけば
いいかわかりません。

最終的にはPICやH8のキットのD/A端子と自作のアナログ回路を自由につないで
単体で動くデバイスを作れるようになりたいです。

ちなみに私のレベルは、
・理系の大学を卒業しました。
・プログラミングができます。RubyでもPerlでもCでもC++でもたいてい出来ます。
 パソコンやLinuxの範囲であればOKですが、組み込みでアセンブラとかは???です。

私のレベルにあった電子工作の勉強法を教えてください。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 登録:2006/06/30 14:57:48
  • 終了:2006/07/05 13:17:37

回答(12件)

id:Kumappus No.1

くまっぷす回答回数3784ベストアンサー獲得回数1852006/06/30 15:27:27

ポイント25pt

D/Aの先に何かつなぎたい、これはつまりアナログ回路を知りたいということですか?

(もう少し具体的にやりたいことを教えてください)

やりたいことによってかなり範囲が違ってくるのでひとことでこれ、というのは難しいのですが、例えば「D/Aの先にアンプをつないで音を出したい」というのであれば、

http://www.cqpub.co.jp/toragi/

まさに今売っているトランジスタ技術がお勧め。簡単なものから複雑なものまで段階を踏んでトランジスタアンプを設計方法も含めて勉強できるような特集になっています。

また、今はweb上でもかなりいろいろなノウハウ集や講座の記録などが公開されています(何だか悲しいことに英語圏のほうが圧倒的に多いんですが…やはり理系離れ?)し、上記トラ技でおなじみのCQ出版などからは入門レベルから応用レベルまでのさまざまな本が出ています。そういったものを見ていくというのが常道でしょうね。

また、最近では回路シミュレータがフリーで手に入るのでそれを利用してがんがんシミュレーションしてみることもできます。

http://www.catena.nl/des_tools/simetrixintro.htm

これで、今ある回路定数をいろいろいじってみて何がどう変化するかを体感するというのもよいと思います。

id:urekat

回答ありがとうございます。

そうですね、アナログ回路をゼロからやりたいということだと思います。

具体的にはH8のLAN付キットのD/AとA/Dを使って各種センサーの値の取得、赤外線リモコンの作成、それをLAN経由でブラウザに表示および操作といったことをかんがえていますが、基本的なトランジスタの回路の作り方やルールがわからないのでどう手を付けていいかわからないのです。

シミュレーターは見てみます。

2006/06/30 15:38:36
id:TomCat No.2

TomCat回答回数5402ベストアンサー獲得回数2152006/06/30 15:36:38

ポイント25pt

既に製作経験はかなりお有りなようですから、

あとは「回路設計」ができるかどうか、という段階ですよね。

 

オーディオアンプや無線機器などを作ろうとすると

これには一種独特の職人芸的技術が必要です。

実装技術だけでなく、回路設計にも、

ちょっと理論的には納得しかねるようなワザがたくさんあって、

そのへんの雰囲気がいかにもアナログなんですが、

デジタル応用機器の場合は全て理詰めの回路設計ですから、

ソフトウエア的思考からハードウエア設計に入っていくには、

ハードウエア記述言語に接していくことからはじめてみるといいかなあ、

という気がします。

 

そのへんを含めて幅広い知識を仕入れて行くには、

雑誌を読むに限ります。

 

http://www.cqpub.co.jp/toragi/

「トラ技」。こんなのを定期購読していると、

専門知識から雑学に至るまで幅広い知識が身に付いていきますから、

知らないうちに視野がぐーんと広がって、

たいていのことならちょっと専門書の力を借りれば

設計できるくらいの能力は付いてきます。

 

トラ技はアナログからデジタルまで幅広い記事を網羅する雑誌ですから、

趣味の電子工作の奥深い世界にのめり込むには

最適な雑誌の一つと言えると思います。

id:urekat

やはり、トラ技ですか。

立ち読みしてもわからない部分が多すぎて買うまでに至ったことはありません・・・。

1冊、無理やり買ってみます。

バックナンバーを見ていると結構初心者記事がありますね。http://www.cqpub.co.jp/toragi/html/bn_frame.htm

ちなみに、「回路設計が出来る人」ってどうやって勉強したのでしょうか。大学or専門or独学?独学でできるものですか?

2006/06/30 16:26:54
id:hidetoz No.3

ひでと回答回数88ベストアンサー獲得回数82006/06/30 15:38:46

ポイント5pt

似たような回答になってしまいますが、

トラ技を定期購読しつつ古いのも漁っていって、

色々と読むのが遠回りな用で近いのかと思います。

トランジスタ技術

http://www.cqpub.co.jp/toragi/

あとは電子ブロックで遊ぶのも楽しいかも?

DENSHI BLOCK home

http://www.denshiblock.co.jp/

id:urekat

小学生か中学生のときに輸入物の電子ブロックのようなものを買ってみたことがあります。エミッターホロウ、とか、フリップフロップとかいろんな回路があったのですが、その先の応用がさっぱりわからず、プログラミングの方が楽しいや。となった記憶があります。

日本版の電子ブロック、今だったらわかりますかね。

2006/06/30 15:53:17
id:yoneto164 No.4

ヨネちゃん回答回数813ベストアンサー獲得回数942006/06/30 16:52:31

ポイント5pt

> 日本版の電子ブロック、今だったらわかりますかね。

解ると思います。小学生の時に自分で考えた回路を色々作って遊んでいました。何度もトランジスタを焼いてしまいましたが、良い経験でした。

とりあえずシリコントランジスタの仕組み(電圧は約1V損失するが電流は約100倍に増幅される等)や、コンデンサ、コイルの働きを理解すれば、様々な回路を作ることができると思います。

id:urekat

電子ブロック、復刻版てのがありますね。

http://shop.gakken.co.jp/otonanokagaku/block.html

当時、父が電子ブロックを探していたんですが、無かったんですよね。だから輸入版でした。

おすすめなWebページや書籍等ありましたら教えてください。

2006/06/30 17:03:12
id:hidetoz No.5

ひでと回答回数88ベストアンサー獲得回数82006/06/30 17:46:45

ポイント5pt

>ちなみに、「回路設計が出来る人」ってどうやって勉強したのでしょうか。


出来ているモノの分かるところだけ組み替えて、

似てるけど違うモノを作ります。

分からないところは本を読むなりして調べて、

組み替えられるところを増やします。

これの繰り返しで色々分かるようになりました。


L,C,Rの関係がわかるようになれば、

大抵のことは出来るようになります。

そのためにはシミュレータなり実験基板なりで

色々遊んでみるのが良いと思いますよ。

id:urekat

やっぱり実践ですよね。

プログラミングだと簡単に書き換えて実行、直して実行、と出来るんですがハンダでいちいち組み換えて・・・。となるとなかなかたいへんそうですね。

2006/06/30 19:39:22
id:heroheropon No.6

heroheropon回答回数34ベストアンサー獲得回数22006/06/30 19:01:58

ポイント20pt

回路設計の習得手順は、プログラミングの習得手順に似ているのではないかと思っています。プログラミングが独学で習得できる人は、回路設計も(簡単なものなら)独学できっとできるでしょう。

1. まず、各パーツ(トランジスタ、コンデンサなど)の動作原理を理解する。電子回路は特にパーツの動作原理が理解できていないと作れません。これは大学の教科書などが良いかもしれません。これはプログラミングでいえば、各コマンドの動作原理を理解するのに似ています。

2. 次に、いくつかパターンがある基本回路(増幅、発振、共振、フリップフロップなど)の動作原理と特性を理解する。これはプログラミングでいえば、ソート、描画、データ入出力、プロセス間通信などの単一動作(サブルーチン)を覚えるのに似ています。

3. 続いて、各基本回路を組み合わせて、一つの機能体を構成する練習をする。これはプログラミングでいえば、描画や入出力を組みあわせて簡単なアプリケーションを作るのに似ています。

4. 3をベースに次第に回路規模を大きくしていく。これは徐々に大きなシステムに取り組んでいくのと同じです。


また、全体を通じていえることですが、人が書いた回路図などを参考にしたり、それらをベースに少し改良したり機能追加しながら自分のモノにしていく、という学習方法がとても有効です。また、回路図を描いているだけではなく、実際にユニバーサル基板に半田ゴテで作って動かしながら修正していく、ことが必要です。これもプログラミングと同じですね。


20年以上前の話ですが、私も当時8ビットCPUのワンボードコンピュータに、自分で見よう見まねで作ったD/Aコンバータをつけて、楽器や家電を制御したりすることをやっていました。当時は中学生でしたが、案外、できるものです。当時参考にした資料は、(名前は忘れましたが)半導体メーカーから出ている部品ごとの技術資料や、トランジスタ技術などの雑誌でした。

また、アナログ回路よりもデジタル回路のほうが、趣味程度で楽しむことを目的とする方には簡単で楽しいのではないか、と思います。

id:urekat

デジタル回路というのはマイコンとは違うのでしょうか。マイコンでロジックをソフトウエアとして動かしてD/AとA/Dでセンサーやモーター等のアナログ部分につなぐのかとおもってましたが。

2006/06/30 19:43:29
id:aiaina No.7

aiaina回答回数8179ベストアンサー獲得回数1312006/06/30 20:53:49

ポイント5pt

まずはすでに出来上がっている回路を真似して作って見る。

あとは、コンデンサや抵抗等を交換してみてどういう役割をはたしているか

を実践で確認していく。

あとは、その回路の応用で、いろいろ組み合わせていく。

"トランジスタ技術"という本に書いてある回路図、資料、説明で勉強。

構造やピンアサインなんかはパーツ屋さんで売っている、LSI,IC規格表と

いうので構造を理解。

PICの場合は回路+プログラミングという感じなので余計難しいかも。

最近のPICは書き換え可能なものもあるので、昔のように

"書き間違ったら捨てる"ということはなくなったようですが。

id:yoneto164 No.8

ヨネちゃん回答回数813ベストアンサー獲得回数942006/06/30 23:31:42

ポイント20pt

少々お高いですが、ブレッドボードというのがあって便利です。

http://members.at.infoseek.co.jp/spectrum123/breadboard/breadboa...


初歩の電子工作サイト

http://www.ann.hi-ho.ne.jp/ryo-t/dennsi.html

↑では2SCや2SDのトランジスタがよく使われていますが、実際の製品では正負を逆転させて2SBを使うことが多いです。2SBは2SDよりも価格が安い為だと考えられます。

id:dungeon-master No.9

dungeon-master回答回数571ベストアンサー獲得回数402006/07/01 00:30:33

ポイント5pt

トランジスタ技術を買っています。

特集内容は毎号異なるので、いつも自分の興味のある分野が特集されているとは限りません。

回答1で既出ですが、今出ている2006年07月号は基板付きで、まさにトランジスタの基礎からの

製作、実験ができます。(本気で実験するならオシロなどの測定器が必要です。)

今回の記事はどちらかというと、原理の理解に寄っています。


>デジタル回路というのはマイコンとは違うのでしょうか

基礎のデジタル回路は、AND/OR/NOT/NAND/NOT/EXOR等のゲート回路と、フリップフロップ、

カウンタ、マルチプレクサなどと組み合わせた回路くらいから勉強するのが良いと思います。

(ゲートを使った発振回路も趣味の世界では多用。)

このくらいの回路だと、TTL(74系)とかCMOS(4000シリーズ)などのICで事足りるので高度な

マイコンの出番はありませんが、基本的なデジタルデバイスの使い方が身に着きますので

PICやH8と周辺デバイスの連携もスムーズに理解できるようになると思います。

基礎回路の勉強に向くKITは、秋月より千石の方が品揃えがあります。(エレキットなど)



お勧めの本としては、とっつきやすいということでブルーバックスの

図解・わかる電子回路―基礎からDOS/V活用まで (ブルーバックス) B1084 図解・わかる電子回路

が良くまとまっています。

基礎から応用にわたって勉強するなら、昔の「ラジオの製作」誌や「初歩のラジオ」誌が

ぴったりでしたが、今はこの辺をサポートするビギナー向け雑誌がないですねえ。


蛇足ですが、ロジック回路の開発も最近はHDLデバイスなどプログラミング言語で行うものが

出ています。(これもトラ技に連載記事があります。)

id:Kumappus No.10

くまっぷす回答回数3784ベストアンサー獲得回数1852006/07/01 18:33:21

ポイント20pt

落穂拾い的に回答です。

ちなみに、「回路設計が出来る人」ってどうやって勉強したのでしょうか。大学or専門or独学?独学でできるものですか?

大学で勉強する人もいるでしょうが、独学や先人のマネというひとが多いんじゃないでしょうか。大学の電気系だと半導体の物理的な動作原理は習いますし、実習で簡単なアンプなどの回路までは作ると思います。しかしそこから例えば高級オーディオ用の回路やモーター制御回路に行くまではかなりの隔たりがあり、それは独学やらマネやらで補うしかないでしょうね。

やっぱり実践ですよね。

プログラミングだと簡単に書き換えて実行、直して実行、と出来るんですがハンダでいちいち組み換えて・・・。となるとなかなかたいへんそうですね。

そこでシミュレータですよ(笑)。もちろん、実物との差異がわかった上で使わないと「シミュレーションでは完璧だったのに!!なぜだ!!(どかーん)」という安物アニメみたいな事態に陥ることは必至ですが、実際にものを作ってそれがさっぱり動かなくて後で振り返ってみたらどう考えても根本的に間違っていた、というようなケースがあります。そういう心理的にへこみそうな状況を前もって避けることが出来ます。

デジタル回路というのはマイコンとは違うのでしょうか。マイコンでロジックをソフトウエアとして動かしてD/AとA/Dでセンサーやモーター等のアナログ部分につなぐのかとおもってましたが。

マイコンはデジタル回路の一部です。またモーターやセンサーには通常マイコンのD/A,A/Dの直つなぎはできなくて、ドライバー回路やバッファなどを挟む必要があります。

デジタル回路を実装するにもアナログ的な知識は不可欠です。例えばCPUでも表面にCPUコアチップ以外にチップコンデンサがたくさん載っているものがあります。あれなんか平たく言うと信号を素直に流すために一時的にエネルギーを貯めておくための、実にアナログちっくな代物です。

配線もアナログ的にきれいにしないととんでもない誤動作をしたりします。最近はこういう感覚が全くないひとが増えてきていて電機メーカーでも困ってるみたいですね(2007年問題の一部かな)。

id:elec_naoki No.11

elec_naoki回答回数51ベストアンサー獲得回数02006/07/02 12:53:20

ポイント20pt

PICを簡単にプログラミングするならば、PICBASICというプログラムを使用することをオススメします。

僕はアセンブラをやってもなかなか理解できませんでしたが、PICBASICなら理解できました。

http://picbasic.jp/

それと、とても分かりやすいページとして

http://oyabunn.hp.infoseek.co.jp/

こんなのもあります。

ちなみに、

http://www18.ocn.ne.jp/~je1gvl/

こんなのもどうでしょうか?

id:pantograph No.12

pantograph回答回数17ベストアンサー獲得回数12006/07/02 13:28:06

ポイント15pt

参考書は、

 「図解・わかる電子回路」

 「電子回路シミュレータ入門 増補版」

 http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4062574896/qid=11518138...

がおすすめです。

電子工作全般については

 http://www.picfun.com/

トレーニングキットについては

 http://www.mal.jp/

 http://www.besttechnology.co.jp/

が参考になると思います。

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