電気回路の知識を0→1にする方法 ～ソフト屋さん、初心者の方へ～

こんにちは。

今日は僕が転職後にどのようにハードを学んだか書こうと思います。

僕は転職するまで情報系で、電気回路を毛嫌いしていました。

ソフト屋さんでちょっと回路分かるようになりたいなという方に読んでもらえればと思います。

個人的にスキルを0→1に上げることさえできればあとは自分で上げていけると考えていますので、そのヒントになればと思います。

Stepに分けて書きますが、それぞれの人に合った一つを選択するだけでいいと思います。

やるだけで知識は飛躍的に伸びると思います。

↓↓電気回路屋に転身した経緯↓↓

na-daru.hatenablog.com

Step1:回路シミュレータで遊ぶ

初期段階で小難しい計算は不要です。参考書を開くと、RLC回路を微分方程式で解くとか最初に出てきますが、そんなの90%の人が挫折して諦めると思います。

まずは波形のイメージがつかめるようになることが大事です。

僕は最初の頃は簡単な回路をシミュレータでつくりまくってました。

LTspice(静的解析用)

インストーラーはこちら

www.analog.com

勉強に使えるサイト

spiceman.jp

ここで使い方は一通り学べると思います。

おすすめの書籍

回路シミュレータLTspiceで学ぶ電子回路（第3版） [ 渋谷道雄 ]

電気回路の説明を読みながら回路を作っていくので、LTspiceの使い方はもちろん、結果を見ながら回路のことも理解できます。

【送料無料】 電子回路シミュレータLTspice入門編 素子数無制限!動作を忠実に再現! ツール活用シリーズ / 神崎康宏 【本】

こちらは買っていませんが、僕の職場の新人は結構持っています。

実際に適当に作ってみました

動くだけなので定数の指摘は無しでお願いします(笑)

スイッチング周波数250KHzでDuty50%の昇圧コンバータです。12V→24Vに昇圧しています。

実際には回路内部の電圧を見たい箇所をつつくと電圧や電流を見ることが出来ます。

単純なRCフィルタ回路、若しくはもっと簡単な回路でも同じようなことが出来ます。

PSIM(動的解析用)

こちらはパワエレ用にリアルタイム解析を行うのに適しています。

デモ版だと、素子が30個とかしか置けない制約がありましたが、初歩的な回路を作るには全く問題ありません。

インストーラーはこちら(会員登録が必要です)

www.myway.co.jp

おすすめの書籍

ゼロからわかる回路シミュレータPSIM入門 [ 日本パワーエレクトロニクス協会 ]

実際に適当に作ってみました

先ほどのLTspiceで作った回路と同じです。ただ、違うのはPSIMにはフリーラン機能というものがついており、回路のリアルタイムの動作を見ることが出来ます。シミュレーション中にパラメータを変更して振る舞いの変化を見ることも出来ます。

図のようにオシロスコープ素子を配置することで、確認したい箇所の電圧を自由に見ることが出来ます。

Step2:電子工作で遊ぶ(ソフト屋向け)

実際にブレッドボードで簡単な回路を実際に組んでみてArduino等のマイコンボードで制御してみることです。

例題

この例では、電流制限抵抗にかかっている電圧を測定し、LEDに流れる電流が「～mA」になるようにDAC0出力dutyを調整するシステムを作ります。

難しいことは置いて置き、A11にモニタ用のADコンバータを接続し、A11の電圧が想定通りになるようにDAC0を調節します。この問題を解こうと思うとハードウェアだけの知識ではなく、ソフトの知識も必要です。

よくわからなくてもDAC0にどのようなパルスを入れるとA11の電圧がどうなるかという関係性で抵抗分圧計算のイメージがついてくると思います。

実際に僕はこの問題は解きました。

純粋なIT企業で働いている人であればStep1だけ、メーカーでソフト屋をやっているのであればStep2まで出来ればハードウェアに対する抵抗もなくなってくると思います。

(結局少し難しくなっちゃいましたかね・・・。)

ややこしいことを考えずLet's try anywayです！

読んでいただきありがとうございました。