エレクトロニクスガジェットがいっぱいの世界に住んでいるにもかかわらず、エレクトロニクスはまだ謎のヴェールを保持しています。 ガジェットを機能させるのに動いているものは何も見られないので、電子プロジェクトの動作メカニズムは非常に抽象的に見えます。 歯車、シャフトなどを動かさなければ、プリント回路基板上で視覚的に何も起こらない。 あなたは電流が流れるのを見ることはできません、それからの結果だけ。 そのため、趣味として電子機器の製造を取り上げることは、多くの電子機器のプロジェクトを行う予定の製造業者にとっては大変なことのようです。 その背後にある理論を完全に理解せずに何かを構築することは考えられないようです。
しかし実際には、その背後にある理論をほとんど理解せずにプロジェクトを構築することは可能です。 電子理論の知識はそれ自体が役に立つ以上のものであることを証明しますが、それは単純でありながら有用なプロジェクトを構築するのに不可欠な部分ではありません。 始めるための良い方法は、まず回路基板に使用されているコンポーネントとその機能について理解することです。
プリント基板 - 眠らない街
このニューヨークの空撮は、プリント基板を思い出させませんか？ 都市がどのように機能するかと同様に、PCB上のコンポーネントは連携して、私たちのデバイスに電力を供給するための完全なシステムを形成します。 これらの線に沿って考えると、PCB上に非常に多くの異なるコンポーネントを持つという概念はもはや異質すぎるとは思えません。 あなたが始めるのを助けるために、私達はプリント基板に実装された15の一般的に使用される電子部品を紹介します！
抵抗器
アキシャル抵抗とそのカラフルな抵抗カラーコード 抵抗器は、PCBで最も一般的に使用されている部品の1つで、おそらく最も理解しやすいものです。 それらの機能は電力を熱として消散させることにより電流の流れに抵抗することである。 それらは、さまざまな素材で作られたさまざまな種類がありますが、愛好家に最もよく知られている古典的な抵抗器は、両端にリード線があり、ボディに色付きのリングが刻まれているアキシャル型抵抗器です。 これらのリングはそれらの抵抗値を示すコードです。 その方法がわからない場合は、 抵抗カラーコードの解読 に関する記事を参照してください 。
2.コンデンサ
PCBに実装されたラジアル電解コンデンサ コンデンサは、PCB上で次に見つかる最も一般的な部品であり、通常は抵抗によってのみ数えられます。 コンデンサの機能は、電荷を一時的に保持し、回路内の他の場所でより多くの電力が必要になったときにそれを解放することです。 典型的には、これは、絶縁材料または誘電材料によって分離された２つの導電層上に反対の電荷を集めることによってこれを行う。 コンデンサは、多くの場合、導体または誘電体の材料によって分類され、高容量の電解コンデンサ、多様なポリマーコンデンサ、より安定したセラミックディスクコンデンサなど、さまざまな特性を持つ多くの種類が生まれます。 アキシャル抵抗に似た外観を持つものもありますが、古典的なコンデンサはラジアルスタイルで、2本のリードが同じ端から突き出ています。
3.インダクタ
各種インダクタ （出典：eeweb）
インダクタは、抵抗とコンデンサとともに、リニア受動部品ファミリの最後のものです。 コンデンサと同様に、それらもエネルギーを蓄積しますが、静電エネルギーを蓄積する代わりに、インダクタは電流がそれらを通って流れるときに発生する磁界の形でエネルギーを蓄積します。 最も簡単なインダクターはワイヤーのコイルです。 巻き数が多いほど、磁界が大きくなり、インダクタンスが大きくなります。 あなたはそれらが様々な形で来る磁気コアのまわりに包まれるのを見つけるかもしれません。 これは磁場を実質的に、したがって蓄積エネルギーを増幅するのに役立つ。 インダクタは、特定の信号をフィルタリングまたはブロックするために使用されることが多くあります。たとえば、無線機器での干渉をブロックしたり、スイッチモード電源のAC信号を操作するためにコンデンサと組み合わせて使用されます。
ポテンショメータ
ポテンショメータは可変抵抗の一種です。 それらは回転式および線形タイプで一般に利用可能です。 回転式ポテンショメータのノブを回転させることによって、スライダ接点が半円形抵抗器上を移動するにつれて抵抗が変化します。 回転式ポテンショメータの典型的な例は、回転式ポテンショメータがアンプへの電流量を制御するラジオの音量コントローラです。 リニアポテンショメータも同じですが、抵抗がスライダの接点を直線的に動かすことによって抵抗が変化する点が異なります。 現場で微調整が必要な場合に最適です。
トランスフォーマー
変圧器の種類 変圧器の機能は、電圧の増減とともに、ある回路から別の回路に電気エネルギーを伝達することです。 あなたは電圧が「変わっている」と言うことができます。 インダクターと同様に、それらはその周りに巻かれたワイヤーの少なくとも2つのコイルを持つ柔らかい鉄心から成ります - 最初の、またはソース回路のための一次コイル、そしてエネルギーが伝達されている回路のための二次コイル。 電柱に大型の産業用変圧器を見たことがあるかもしれません。 これらは架空送電線からの電圧、典型的には数十万ボルトから家庭用に通常必要とされる数百ボルトへのステップダウン。
6.ダイオード
長い方のリード線はスルーホールLEDデバイスのアノードを示します 一方通行の街路のように、ダイオードはアノード（+）からカソード（ - ）へ一方向にのみ電流が流れることを可能にするデバイスです。 これは、一方向に抵抗がゼロで、もう一方の方向に抵抗が高いことによって行われます。 この機能は、損傷を引き起こす可能性がある、誤った方向に電流が流れるのを防ぐために使用できます。 愛好家に最も人気のあるダイオードは、発光ダイオードまたはLEDです。 名前の最初の部分が示唆するように、それらは光を放射するのに慣れていますが、それをはんだ付けしようとした人なら誰でも知っている、それはダイオードなので正しい向きにすることが重要です。 。
7.トランジスタ
個別パッケージされたバイポーラ接合トランジスタ（BJT） トランジスタは現代の電子機器の基本的な構成要素と考えられています。 単一のＩＣチップに数十億個のものが見られることがある。 しかし、トランジスタは単にアンプと電子スイッチです。 バイポーラトランジスタが最も一般的なタイプとしていくつかのタイプがあります。 彼らはさらにNPNとPNPのバージョンに分類することができます。 バイポーラトランジスタには、ベース、コレクタ、エミッタの3つのピンがあります。 NPNタイプの場合、電流（通常は小さな電流）がベースからエミッタに流れると、別の回路がオンになり、電流（通常ははるかに大きい電流）がコレクタからエミッタに流れます。 ＰＮＰトランジスタでは、方向が逆になる。 電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）と呼ばれる他のタイプのトランジスタは、他の回路を活性化するために電界を使用する。
8.シリコン制御整流器（SCR）
サイリスタとしても知られているシリコン制御整流器（SCR）はトランジスタやダイオードに似ています - 実際、それらは本質的に一緒に動作する2つのトランジスタです。 リード線も3本ありますが、3本ではなく4本のシリコン層で構成され、スイッチとしてのみ機能し、アンプとしては機能しません。 他の重要な違いは、単一のトランジスタの場合には電流が連続的に印加されなければならないのに対して、スイッチを起動するのに単一のパルスしか必要とされないことである。 より多くの電力を切り替えるのに適しています。
集積回路
ＩＣ、または集積回路はまさにそれが半導体材料のウェハ上に縮小された回路および構成要素であるということである。 1つのチップに収めることができる膨大な数のコンポーネントが、最初の計算機、そして今ではスマートフォンからスーパーコンピュータまでの強力なコンピュータを生み出したものです。 彼らは通常、より広いサーキットの頭脳です。 回路は典型的には黒いプラスチックハウジングに入れられ、それらはボディから延在するリードであるか、または例えばＢＧＡチップのような真下のコンタクトパッドであるかに関わらず、あらゆる形状およびサイズで見え、目に見えるコンタクトを有することができる。
10.水晶発振器
水晶発振器は、正確で安定したタイミング要素を必要とする多くの回路でクロックを供給します。 それらは、圧電材料である水晶を物理的に振動させることによって周期的な電子信号を生成します。 各水晶発振器は特定の周波数で振動するように設計されており、他のタイミング方法と比較してより安定しており、経済的で、フォームファクタが小さいです。 このため、マイクロコントローラ用の正確なタイマーとして、またはより一般的には水晶腕時計に使用されています。
11.スイッチとリレー
見過ごされがちな基本的なコンポーネントであるスイッチは、開回路または閉回路を切り替えることによって回路内の電流を制御するための単なる電源ボタンです。 それらは、スライダー、ロータリー、プッシュボタン、レバー、トグル、キースイッチなど、物理的な外観がかなり異なります。 同様に、リレーはソレノイドを介して操作される電磁スイッチで、電流が流れると一種の一時的な磁石のようになります。 これらはスイッチとして機能し、小電流を大電流に増幅することもできます。
12.センサー
センサは、その機能が環境条件の変化を検出してその変化に対応する電気信号を生成することであり、それが回路内の他の電子部品に送信されることである装置である。 センサーは、物理現象からのエネルギーを電気エネルギーに変換するので、実際にはトランスデューサーです（ある形式のエネルギーを別の形式に変換する）。 それらは、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）内の一種の抵抗器から、テレビのリモコン内のような内部信号を検出するＬＥＤまで、何でもあり得る。 例えば湿度、光、空気の質、触覚、音、湿気および動きのセンサーなど、さまざまな環境の刺激に対して、さまざまなセンサーが存在します。
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