電子回路(組み込み)が苦手な初心者向けに説明が一番わかりやすい本は絶対これ!

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電子回路の基本を理解したいという人は、

「電子回路が一番わかる 電子工学を学ぶ人のはじめの一歩」

が一番おすすめです。

私は20年近く、組み込みシステムエンジニアをやってきましたが、文系出身ということもあり、

学生時代は物理や数学の勉強をほとんどしていません。

電子回路の本当の基礎の基礎っていうところの知識が、

断片的に完全に抜けています。

そういった時に専門書を読んでも、いきなり難しい内容が出てきて、内容がぶっ飛んでいるのでなんにも理解できないということがよくあります。

でもこの本は、電子回路の基礎の基礎、一番重要なエッセンスのところを分かりやすく説明されています。

著者の清水暁生さんの経歴は、佐賀大学大学院修了、博士(工学)。有明工業高等専門学校の講師。電子情報通信学会会員、IEEE会員

学校で先生もされているだけあって、説明が分かりやすい!

電子回路をこれから勉強する方、

あるいは、

文系出身だけど、たまたまの配属で組み込みエンジニアの仕事をすることになった人は、

絶対にこの本を読むことをおすすめします。

理解が一気に深まります。

では具体的にどの点が私にとって分かりやすかったかを下記に書いておきます。

※30日間無料体験のAmazonキンドルに加入すれば、その期間にキンドル本については無料で書籍が読めてしまいます。

「電子回路が一番わかる 電子工学を学ぶ人のはじめの一歩」で電子回路のイメージがつかめる

著者の清水暁生さんは、有明工業高等専門学校の講師をやられています。学生さんに教える専門家だけあって非常にわかりやすいです。

抵抗とコンデンサの役割

特に、抵抗やコンデンサの役割についてイメージしやすいように理解ができました

ページ38引用

コンデンサに直流電圧をかけるとコンデンサが充電されるまでは電流が流れる。しかし、コンデンサが電荷で満タンになると電流が流れなくなる

当たり前の基本知識です。でも、このイメージが頭に入りやすいように、分かりやすく説明してあるんです。

直列抵抗と並列抵抗(合成抵抗)の説明

35ページ付近。

直列抵抗と並列抵抗の合成抵抗の話。

直列抵抗の場合、R = R 1+ R 2。

並列抵抗の場合、1/R= 1/R1 + 1/R2

中学校の教科書に載っている通り。

感覚的に分かりやすく説明してくれています。

直列抵抗の場合、妨げるものが増えて電流が流れにくくなる。

並列抵抗の場合、経路が増えて電流が流れやすくなる。

この説明で、並列にすると合成した抵抗値が小さくなる、っていう感覚が分かるようになります。

オペアンプの回路構成

ページ73付近。

オペアンプの出力インピーダンスと出力電圧の関係。

理想的なオペアンプの回路構成は、入力インピーダンスは無限大で、出力インピーダンスは0。

オペアンプの出力インピーダンスが限りなくゼロにして駆動するのが理想。

負荷とは、オペアンプ接続の出力先のこと。負荷が高ければ、オペアンプから出力された電圧が全てオペアンプの出力先(負荷)に電圧が伝わる。

この仕組みがよくわかりました。

「負荷」という用語の説明

ページ93。

負荷という言葉。

増幅回路などの電子回路で駆動させるものを負荷という。

負荷に電流を流して動作させることを負荷を駆動すると言う。

先ほどの出力インピーダンスの話と同じで、

回路で生成した電圧を負荷に100%伝えるためには、

回路の出力インピーダンスを十分小さくなければならない。回路の出力インピーダンスが高ければ、その先、つまり負荷に与える電圧が小さくなってしまう。

イメージしやすく分かりやすかったです 。

抵抗とコンデンサで作るローパスフィルタとハイパスフィルタ

ページ98。

ローパスフィルタとハイパスフィルタの構成が非常によくわかりました。

抵抗とコンデンサをつなげてローパスフィルタとハイパスフィルタを作ります。

ローパスフィルタは、コンデンサをグランドに向けて接続をします。その時、高周波の信号がコンデンサ側に流れて、つまり、グランドに流れる。出力Voutには低周波の信号しか流れない。

逆にハイパスフィルタは抵抗をグランド側に接続します。グランドに直流成分(低周波成分)が流れる。そして、コンデンサを通過した高周波の信号が、Voutに流れる。

この感覚が図示されていて非常にわかりやすいです。

トランジスタラジオ(アナログラジオ)の回路構成と仕組み

アナログラジオの回路構成の説明もわかりやすい。

共振周波数という用語。

どうやってラジオの電波を受信して、受信したくない周波数の信号を除去するのか?

ということがよくわかりました。

119ページの説明です。

L と C を並列接続した回路で、インピーダンスが高くなる時の周波数を共振周波数と言う。

共振周波数から外れた周波数の信号は、コイル、もしくはコンデンサを通ってグランドに落ちる。

共振周波数付近の信号は、 LC 回路を通ることができず、そのまま出力端子(後段の回路)へと流れていきます。

コンデンサと コイルの影響で、受信したい信号だけを出力側に伝えて、

それ以外の周波数の信号はコンデンサとコイルを通してグランドに落とす。

この仕組みで、受信したい周波数成分だけをラジオの後段、スピーカーの回路につなげている。

この回路を同調回路という。

コンデンサは、高周波の信号を通過。

コイルは逆に直流成分を通過させる。

これを組み合わせて、ピンポイントで、つかみたい周波数の信号だけを通過させる仕組み。

よくわかりました。

オペアンプの帰還抵抗の大きさをどのくらいにするかの感覚的イメージ

オペアンプの帰還抵抗について。

ちょうどいい具合の抵抗値にする考え方について理解できました。

137ページです。

オペアンプの増幅度は、2つの抵抗で倍率が決まります。

だったら、小さな数オーム程度の小さな抵抗値で倍率を決めても、

数十kオームの抵抗値で倍率を決めても、

割り算の結果が同じなんだから、同じではないか?

と思っていました。

でも、そうではないんですね。

小さすぎる抵抗値で増幅度を決めた場合、

大きな電流が必要でオペアンプで駆動できないような大きな電流が流れる計算になってしまう問題がある。

一方で、大きすぎる抵抗値で増幅度を決めた場合、

オペアンプの入力インピーダンスの影響が大きくなりすぎて、雑音が大きい回路になってしまう。

だから、適切な抵抗値の大きさで決めるのが必要ということがわかりました。

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まとめ

電子回路って、回路とか、数学とか、物理の話とか、色々学ばないと理解できないのかな?

と難しく思っているところ、最後にこんなコメントが本書に書いてあり、非常に気が楽になります。

162ページです。

たくさんの数式が出てきますが、基本的にはオームの法則とキルヒホッフの法則を使ってるだけです。あとはトランジスタの物理現象を数式化しただけです。

もし数式がわからなくなった時は、本書を読み返してみてください。

「電子回路が一番わかる 電子工学を学ぶ人のはじめの一歩」

には、電子回路の基本の基本の内容が詰め込まれています。

非常に分かりやすく書いてあるので、

この内容を理解できないことはないでしょう。

というくらい、分かりやすく書いてあります。

業務で使うような複雑な電子回路も、基本はオームの法則とキルヒホッフの法則を使って応用されているという点。

いきなりごちゃごちゃした複雑な回路を見ると、拒否反応が出ます。でも、実は基本を理解しておけば、あとは組み合わせで理解していける。

ということを本書から生部升。

本書を読むと、電子回路に対する不安や拒否反応が消えていくことは間違いないと思います。

本当にお勧めです。

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