概要
Arduinoを使っての開発を行っていますが、電子回路の基礎知識が無いので少しずつ学習して行きたいと思います。
今回は、主にトランジスターとコンデンサーの動きについて勉強しました。
参考にしたサイトなどを備忘録として残しておきます。
教材
今回は初心者用の電子キットを売っているサイトの「無安定マルチバイブレータ」を購入したので勉強しながら組み立ててみたいと思います。
http://denshikit.main.jp/shopf/vibrate.html
まずは使用している電子部品について学びました。
トランジスターとは
トランジスタは、増幅、またはスイッチ動作をさせる半導体素子です。
今回はスイッチ動作をメインで学びました。
トランジスターについて参考にしたサイトは下記になります。
このサイトの動画がすごく参考になりました。
https://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/compo/transistor
＜学んだこと＞
・エミッタ、コレクタ間の電流はエミッタ、ベース間に電流を流すことで流れ出す（エミッタ、コレクタ間の回路がONになる）
コンデンサーとは
コンデンサは、静電荷を蓄えたり、放出したりする受動素子です。
コンデンサーについて参考にしたサイトは下記になります。
＜学んだこと＞
今回のキットの回路では極性のあるコンデンサを使っているが、一瞬ですが両方向に電流が流れ、電気を蓄えることが分かりました。
（ただ、逆向きに大きな電流・電圧をかけると破裂するそうです。）
発行ダイオード（LED）
発行ダイオードがなぜ光るかは下記の動画のダイオードの話（２４分ころから）が参考になりました。
https://www.youtube.com/watch?v=UIH9EfNWnq4
＜学んだこと＞
発光ダイオードは順方向の電圧を流し、＋－の電子が再結合するエネルギーを使って発光していることを学びました。
ブレッドボードで仮動作確認
キットについていた回路図を元にブレッドボードで仮組みを行い、動作の確認を行いました。
左右が同じ回路でも実際には少しの違いが発生します。そのため、最初は左右どちらかの回路にベース電流が流れます。
ベース電流が流れると、トランジスタのコレクタ電流が流れるので、コレクタは０Ｖになります。
この間、コンデンサには電化がたまって行き、逆側のベース回路がプラスになっていきます。
そうして逆側のベース回路がプラスに引き上げられると逆側にベース電流が移るという仕組みになっています。
この繰り返しでＬＥＤの点灯を制御しています。
（詳しい説明はキットに解説がついているので、購入してみてください）
組立、テスト稼動
キットについていた回路図とブレッドボードで仮組みした回路を参考に配線を考え、組み立てました。
（かなり汚い仕上がりですみません、、）
実際に動かしてみました。LEDが交互に点灯されているのが分かると思います。
まとめ
キットについていた回路図と説明を読みながら、電流の流れを勉強しました。
理論だけでなく実際に組み立てることで理解が進むことを改めて感じました。たぶん参考にしたサイトの説明だけを読んでも理解は難しいと思いますが、実際にくみ上げることで電流の流れをより理解することが出来たと思います。
まだ自分でコンデンサーやトランジスタを使って回路を考えるのは難しいですが、少しずつ基礎を固めて応用できるようにして行きたいと思います。
あと、キットを購入する場合は、電池(CR2032）が必要になるので、一緒に購入しておくとよいと思います。
参考
下記の記事のおかげで簡単にGIFアニメを作成することができました。ありがとうございました。
＞Qiitaにアップする画面動画をgifアニメで簡単に作ろう
https://qiita.com/bohebohechan/items/f8bf6d4bbe0f14497a7b
以上です。